Estudi del perfil d’expressió de les histones deacetilasa (HDAC) en pacients pediàtrics amb leucèmia aguda

Abstract

NTECEDENTS: els inhibidors d’histona deacetilasa (HDACi) han emergit els últims anys com potencials tractaments dirigits, amb la finalitat de revertir els canvis epigenètics associats a diferents tipus de càncer, incloent les neoplàsies hematològiques. La falta d’especificitat dels HDACi, però, dificulta la predicció dels seus efectes biològics i provoca una toxicitat no menyspreable, el que ha limitat el seu ús en la pràctica clínica. L’expressió de les HDACs no ha estat estudiada en les leucèmies agudes pediàtriques més que de manera parcial i en sèries amb un limitat número de pacients; per tant, són necessaris estudis que ajudin a aclarir el paper de cadascuna de les HDACs com a possibles biomarcadors i com a dianes terapèutiques, de cara a dirigir el tractament específic i personalitzat amb HDACi. HIPÒTESI: en aquest context, l’estudi global del perfil transcripcional de les HDACs en una sèrie àmplia i representativa de pacients pediàtrics amb diferents subtipus de leucèmia aguda permetria definir millor el seu impacte pronòstic i definir el seu rol com a dianes terapèutiques, ajudant a dirigir el tractament específic amb HDACi de forma més racional i individualitzada. OBJECTIUS: estudiar de forma global el perfil d’expressió de les HDAC1-11, SIRT1, SIRT7 i d’altres gens co-reguladors, MEF2C i MEF2D, en una sèrie de pacients pediàtrics amb leucèmia aguda diagnosticats i tractats en un sol centre. METODOLOGIA: anàlisi de l’expressió de l’mRNA de les HDAC1-11, SIRT1, SIRT7, MEF2C i MEF2D mitjançant PCR quantitativa en 211 pacients pediàtrics (0-18 anys), diagnosticats de leucèmia de novo des de l’any 2003 al 2017 en el nostre centre. Els pacients es van tractar uniformement d’acord als protocols consecutius de la Sociedad Española de Hematología y Oncología Pediátrica (SEHOP). Es va emprar un pool de pacients no-neoplàsics com a calibrador i també es va analitzar l’expressió dels diferents gens en cèl·lules CD34+ normals de moll d’os i a cèl·lules B CD19+ madures i limfòcits T madurs de sang perifèrica.

RESULTATS: l’expressió de les HDACs va diferir en els diferents subtipus de cèl·lules hematopoètiques normals d’acord amb el grau de maduració i el llinatge. En els pacients amb leucèmia es va observar, en general, una sobreexpressió de les HDACs, amb perfils específics que correlacionaven amb característiques clíniques i biològiques i, fins i tot en algunes ocasions, amb la supervivència dels pacients. Així, alguns perfils d’expressió d’HDAC i el perfil de MEF2C semblaven reflectir, probablement, el llinatge i la maduresa dels blasts, mentre que d’altres identificaven la via oncogènica activa en les cèl·lules leucèmiques. Concretament, es va identificar un perfil d’expressió distintiu pels pacients amb reordenament del gen KMT2A (MLL), amb nivells elevats d’HDAC9 i MEF2D, independentment de l’edat, el partner del gen de fusió i el llinatge. A més, es va observar en els pacients amb LLA-B un pronòstic advers de la sobreexpressió de l’HDAC9, independentment de l’estat del gen KMT2A. CONCLUSIONS: en aquest treball s’han observat diferents perfils d’expressió segons els diferents subtipus de leucèmia aguda pediàtrica. Concretament, s’ha identificat un perfil distintiu dels pacients amb reordenament del gen KMT2A, amb la sobreexpressió de l’ HDAC9 i MEF2D, independentment del llinatge, de l’edat i del partner del gen de fusió. Aquests resultats aporten una imatge global de l’expressió de les HDACs en els pacients pediàtrics amb leucèmia aguda i recolzen el tractament dirigit amb HDACi més específics en seleccionats grups de pacients d’alt risc, com els pacients amb reordenament del gen KMT2A.

Histone deacetylase inhibitors (HDACi) emerged as promising drugs in leukaemia, but their toxicity due to lack of specificity limited their use. Therefore, there is a need to elucidate the role of HDACs in specific settings. The study of HDAC expression in childhood leukaemia could help to choose more specific HDACi for selected candidates in a personalized approach. We analysed HDAC1-11, SIRT1, SIRT7, MEF2C and MEF2D mRNA expression in 211 paediatric patients diagnosed with acute leukaemia. We found a global overexpression of HDACs, while specific HDACs correlated with clinical and biological features, and some even predicted outcome. Thus, some HDAC and MEF2C profiles probably reflected the lineage and the maturation of the blasts and some profiles pointed out specific oncogenic pathways active in the leukaemic cells. Specifically, we identified a distinctive signature for patients with MLL rearrangement, with high HDAC9 and MEF2D expression, regardless of age, MLL-partner and lineage. Moreover, we observed an adverse prognostic value of overexpression of HDAC9, regardless of MLL rearrangement. Our results provide useful knowledge on the complex picture of HDACs expression in childhood leukaemia and support the directed use of specific HDACi to selected paediatric patients with acute leukaemia.