The mechanism of paroxysmal nocturnal hemoglobinuria clone dominant : the role of apoptosis of non-mutated cells in the expansion of mutated cells

การศึกษากลไกการขยายตัวของ paroxysmal nocturnal hemoglobinuria clone : บทบาทของ apoptosis ของเซลล์ปรกติต่อการขยายตัวของเซลล์ PNH

Name: Rajita Kunyaboon

MeSH: Apoptosis

MeSH: Autoimmunity

MeSH: Hematopoietic System

MeSH: Hemoglobinuria, Paroxysmal

Abstract: Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) is an acquired hematopoietic stem cell disorder with various clinical manifestations including intravascular hemolysis, deficient hematopoiesis, and thrombosis. The PIG-A gene encodes a protein essential in the early step of glycosylphosphatidylinositol (GPI) biosynthesis. The mutation of the PIG-A gene results in a deficiency of GPI-linked membrane proteins in various hematopoietic cells, especially CD55 (decay accelerating factor; DAF) and CD59 (membrane inhibitor of reactive lysis; MIRL) which protect blood cells from complement mediated lysis. The mechanism by which a PNH clone expand is the major current concern. This study investigates how PNH cells deficient in GPIlinked proteins expand and contribute substantially to hematopoiesis in PNH patients by considering the hypothesis that the autoimmune process selects and destroys nonmutated cells. Peripheral blood samples from 21 PNH patients and 35 healthy volunteers were subjected to apoptosis assay, analysis of the number of CD8+ T cells, NKT cells, and NK cells, and hemopoietic progenitor cell assay. In PNH patients, CD59(+) granulocytes showed more apoptosis than CD59(-) granulocytes. Mononuclear cells (MNCs) were shown to affect the apoptosis of CD59(+) granulocytes as indicated by the significant increase in apoptosis of CD59(+) granulocytes compared with CD59(-) granulocytes in a culture conditioned with MNCs after 4 hours. The sensitivity to autologous MNCs of CD59(+) granulocytes from PNH patients was higher than that to CD59(+) granulocytes from normal controls. The analysis of the number of CD8+ T cells, NKT cells, and NK cells in PNH patients showed no significant increase of these cells. With hemopoietic progenitor cell assay, the CD8+ T cells were shown to be possibly responsible for the destruction of hematopoietic stem cells in PNH patients as demonstrated by the significant growth inhibition in the CFU-GM (but not in BFU-E). The greater apoptosis of CD59(+) granulocytes and hemopoietic inhibition by the CD8+ T cells in PNH patients suggests the sensitivity to the destruction of nonmutated cells and growth disadvantage of PNH stem cells. In addition, these findings indicate the possible role of autoreactive lymphocytes in the pathogenesis of PNH.

Abstract: Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) เป็นโรคที่มีความผิดปรกติของ hematopoietic stem cell โดยมี ลักษณะทางคลินิกที่สำคัญคือ เม็ดเลือดแดงแตกในกระแสเลือด (intravascular hemolysis) ความบกพร่องในการผลิตเม็ด เลือด (deficiency hematopoiesis) และปัญหาสิ่มเลือดอุดตัน (thrombosis) PIG-A gene มีความสำคัญเกี่ยวข้องในขั้นตอน แรกของการสังเคราะห์ glycosylphosphatidylinositol (GPI) ดังนั้นการเกิด mutation ของ PIG-A gene จึงเป็นผลทำให้เกิด การขาดหายไปของ membrane proteins บนผิวเซลล์ของ hematopoietic cells โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การขาดหายไปของ CD55 (decay accelerating factor; DAF) และ CD59 (membrane inhibition of reactive lysis; MIRL) ซึ่งมีความสำคัญใน การป้องกันการแตกของเซลล์เม็ดเลือดจากการกระตุ้นของ complement กลไกการขยายตัวของ PNH clone เป็นประเด็นที่ น่าสนใจในปัจจุบัน การศึกษาครั้งนี้จึงได้ทำการทดลองเพื่อหาสาเหตุว่าเหตุใด PNH cells จึงสามารถขยายตัวและทดแทน การผลิตเม็ดเลือดในผู้ป่วย PNH ได้ โดยศึกษาอิงทฤษฎีการเกิด autoimmune ในผู้ป่วย กลุ่มศึกษาประกอบด้วยผู้ป่วย PNH จำนวน 21 ราย และคนปรกติจำนวน 35 ราย เลือดของทั้งผู้ป่วยและคนปรกติ จะถูกนำไปวิเคราะห์การเกิด apoptosis ในเม็ดเลือดขาวชนิด granulocyte การวิเคราะห์จำนวน CD8+ T cells NKT cells และ NK cells และการทดลองโดยการทำการเพาะเลี้ยง hemopoietic progenitor cells จากการศึกษาในผู้ป่วย PNH พบว่า granulocyte ปรกติ (CD59+ granulocytes) มีการเกิด apoptosis มากกว่า PNH granulocytes (CD59- granulocytes) โดย mononuclear cell (MNCs) อาจมีผลต่อการเกิด apoptosis ของ CD59(+) granulocytes นี้ เนื่องจากพบการเพิ่มขึ้นของการเกิด apoptosis ของ CD59(+) granulocytes อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อ เปรียบเทียบกับการเกิด apoptosis ของ CD59(-) granulocytes หลังจากเลี้ยงเซลล์ในสภาวะที่มี MNCs เป็นระยะเวลา 4 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่า CD59(+) granulocytes ของผู้ป่วย PNH มีการเกิด apoptosis สูงกว่า CD59(+) granulocytes ของคนปรกติ ในการวิเคราะห์จำนวนของ CD8+ T cells NKT cells และ NK cells ไม่พบการเพิ่มขึ้นของเซลล์ทั้งสามชนิดใน ผู้ป่วย PNH และการทดลองเพาะเลี้ยง hemopoietic progenitor cells พบว่า CD8+ T cells อาจมีผลต่อการทำลาย hematopoietic stem cells โดยพบการยั้บยั้งการเจริญของ CFU-GM แต่ไม่พบการยั้บยั้งการเจริญของ BFU-E การพบการเกิด apoptosis มากใน CD59(+) granulocytes และความบกพร่องของการสร้างเม็ดเลือดในผู้ป่วย PNH แสดงให้เห็นว่าเซลล์ปรกติ (non-mutated cells) ของผู้ป่วย PNH มีแนวโน้มที่จะถูกทำลาย และแสดงให้เห็นว่า PNH stem cells เองไม่มีข้อได้เปรียบในการเจริญเติบโต การศึกษาครั้งนี้พบความเป็นไปได้ของ autoreactive lymphocytes ที่อาจ เป็นสาเหตุให้เกิด PNH ได้

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Wanchai Wanachiwanawin

Role: Thesis Advisors

Created: 2006

Modified: 2553-06-16

Issued: 2010-06-04

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740474837

CallNumber: TH R161m 2006

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Immunology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4436238.pdf	1.63 MB	28	2018-05-16 14:21:26

ใช้เวลา

0.270407 วินาที