Polistemia vera`da farklı sitokinler varlığında STI 571`in eritroid koloni oluşumuna etkisi

Abstract

ÖZET: Polistemia vera (PV) ön planda artmış eritrosit üretimi ve kitlesi ile karakterizedir. Hastalığın patogenezini açıklamaya yönelik çalışmalar henüz özgün bir nedeni ortaya koyamamış olmakla birlikte, hastalıkta izlenen otonom koloni gelişimi, interlökin-3 (IL- 3), granülosit makrofaj -koloni stimüle edici faktör (GM-CSF), kök hücre faktörü (SCF), insülin benzeri büyüme faktörü (IGF-I)ve eritropoietine (Epo) karşı artmış duyarlılık, proliferasyonu ve apopitozu kontrol eden mekanizmalarda bozukluklar gösterilmiştir. Kronik myelositer lösemi tedavisinde kullanılan spesifik tirozin kinaz inhibitörü STI 571'in SCF'ü inhibe ettiği bilinmektedir. STI 571'in PV'da in vitro koşullarda otonom koloni gelişimini inhibe ettiği ve hastalarda flebotomi ihtiyacını azaltabildiği gösterilmiştir. Üç PV'lı hasta ve dört sağlıklı kontrolden aldığımız periferik mononükleer hücreler üzerinde yaptığımız çalışmada, STI 571'in farklı sitokinler varlığında eritroid koloni oluşumuna etkisini araştırdık. IL-3, GM-CSF, granülosit- koloni stimule edici faktör (G,CSF), Epo, SCF ve IGF-I bulunan ortamlarda PV'da iki tip koloni gelişimi saptadık. Birinci tipte otonom eritroid koloni gelişimi (34 koloni) ile birlikte sitokinlere karşı artmış duyarlılık gözlendi. Ayrı ayrı Epo, SCF ve IGF-I'in koloni gelişimine olan katkısı orta düzeyde olmakla (34'e karşılık sırası ile 57, 49 ve 56 koloni) birlikte her üçünün de bulunduğu ortamdaki koloni sayısı 82 ve IL-3, G-CSF ve GM-CSF ile birlikte tüm sitokinlerin bulunduğu ortamda ise 125 idi.. İkinci tipte ise otonom eritropoez olmaksızın sitokinlere karşı artmış duyarlılık gözlendi. IL-3, G-CSF ve GM-CSF ile birlikte farklı sitokin kombinasyonlarında koloni sayısı 5 ile 22 arasında olmakla birlikte tüm sitokinlerin bulunduğu ortamlarda ise koloni sayısı 1 10 ve 159 idi. Sağlıklı kontrollerde sadece tüm sitokinlerin varlığında belirgin koloni gelişimi gözlendi. Koloni sayısı 32 ile 64 arasında idi. Ancak sağlıklı kontrollerde gözlenen koloni sayısı PV'dakinin yaklaşık %50'si kadardı. Ortamlara imatinib mesilat eklenmesi ile birinci tipte hafıf-orta düzeyde bir inhibisyon gözlenirken (%3 ile %48 arasında) ikinci tipte inhibisyon çok daha belirgindi (%32 ile %100 arasında) ve tüm sitokinlerin bulunduğu ortamda %92.7 ve %96.8 idi.. İmatinib mesilat ile sağlıklı kontrollerde de önemli düzeyde inhibisyon gözlendi (%84 ile %100 arasında). Mevcut literatür eşliğinde değerlendirildiğinde imatinib mesilatın eritroid koloni gelişimi üzerindeki inhibe edici etkisinin ön planda SCF üzerinden olması olasıdır. Bununla birlikte imatinib mesilatın PV'lı hastalardan elde edilen örneklerde eritroidi koloni 29oluşumu üzerindeki etkisini SCF-Epo, SCF-IGF-I ve Epo-IGF-I içeren sitokin kombinasyonları üzerinde de araştırılması hastalık patogenezini açıklanması açısından gereklidir. Sonuçlarımız, STI 571 'in PV tedavisinde yer bulması durumunda, tedavi karan verilmeden önce sitokin duyarlılığının test edilmesinin uygun bir yaklaşım olacağını düşündürmektedir. 30

SUMMARY: Polycythemia vera is characterised by increased red cell production and erythroid mass. Although the studies those aimed to explain the pathophysiology of the disease have not shown a specific cause, autonomous erythroid colony growth, hypersensitivity against a group of cytokines including interleukin-3 (IL-3), granulocyte macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF), insulin like growth factor-I, stem cell factor (SCF) and erythropoietin (Epo) and disrurbation in the inhibitory mechanisms of prolipheration and in the mechanism of apopitosis. It is known that STI 571, a drug which is used in the treatment of chronic myelogeneus leucemia also inhibits SCF. Also it has been shown that STI 571 inhibits autonomous erythroid colony growth in vitro and decrease the need for phelobotomy. In our study we have investigated the effect of Epo, SCF and IGF-I with IL-3, G-CSF and GM-CSF in the presence of STI 571 on the peripheral mononuclear cells derived from three patients with polycythemia vera and four healthy controls. We have determined two types of colony growth in the milieu cytokines. In the first type, we observed autonomous colony growth (the number of colonies was 34) with moderate sensitivity against cytokines. Although Epo, SCF and IGF-I added a moderate effect on the colony growth, the colony number in the presence of those cytokines together was 82 and in the presence of all cytokines including IL-3, G-CSF and GM-CSF was 125. In the second type, we observed increased hypersensitivity against cytokines without autonomous colony growth. In this type, the colony numbers with different combinations of cytokines including IL-3, G-CSF and GM-CSF were between 5 and 22 and were between 110 and 159 with all cytokines. With the samples from healthy controls, colony growth were only observed in the presence of all cytokines. Colony counts were between 32 and 64. Nevertheless the colony growth of healthy controls remained under 50 % of those from PV's. In the first type, STI 571 inhibited colony growth mild to moderate (between 3% and 48%). In the second type, inhibitions were more evident (between 32% and 100%) and were 92.7 and 96.8% in the milieu of all cytokines. STI 571 also inhibited the colony growth in healthy controls (between 84% and %100). With the present knowledge the most probable cause of inhibitory effect of STI 571 on erythropoiesis seems to be via the inhibition of SCF. Our results make us to think that if STI 571 would be an option in the treatment of PV, 31before the decision of treatment it would be meaningful to test the cytokine sensitivity of erythroid progenitors of patients. 32