Die Suche nach wirksamen Behandlungsmethoden für chronisch myeloische Leukämie (CML) ist von großer Bedeutung. Eine neu entdeckte Zielstruktur namens ADAM8 spielt eine entscheidende Rolle bei der Resistenz gegen Tyrosin-Kinase-Inhibitoren (TKIs), die eine effektive Behandlung von CML erschweren können. Die Identifizierung von ADAM8 erfolgte durch die Verwendung von pluripotenten Stammzellen, die aus den Zellen von CML-Patienten gewonnen wurden. Diese spannende Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung gezielter Therapien gegen diese aggressive Form von Leukämie.
ADAM8 als Antigen für TKI-resistente CML-Zellen bei neu diagnostizierten CML-CP-Patienten
Um die Bedeutung von ADAM8 bei CML-CP-Patienten zu untersuchen, wurden gereinigte ADAM8+ Zellen mittels Durchflusszytometrie (FACS) in primären Proben ausgewertet. Mikroskopisch betrachtet ähneln CD34+/ADAM8- und CD34+/ADAM8+ Zellen einander: runde hämatopoetische Zellen. Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) ergab, dass es keinen Unterschied in der Positivität von BCR-ABL zwischen den beiden Zelltypen gab. Allerdings wurde sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene eine stärkere Unterdrückung der BCR-ABL-Expression in CD34+/ADAM8+ Zellen im Vergleich zu CD34+/ADAM8- Zellen beobachtet. Darüber hinaus wiesen CD34+/ADAM8+ Zellen eine höhere Koloniebildungsrate und eine Akkumulation in der G1-Phase des Zellzyklus auf. Diese Ergebnisse legen nahe, dass CD34+/ADAM8+ Zellen CML-Zellen darstellen, die sich deutlich von CD34+/ADAM8- Zellen unterscheiden.
In der CD34+-Stamm-/Vorläuferfraktion wurden bei FCM-Analysen mehr ADAM8+ Zellen in Knochenmarkproben von neu diagnostizierten CML-CP-Patienten im Vergleich zu normalen Kontrollen und anderen Leukämiearten gefunden. Zellviabilitätstests zeigten, dass ADAM8+ CML-Zellen bei einem neu diagnostizierten CML-CP-Patienten eine Resistenz gegenüber Imatinib aufwiesen und dass die durch Imatinib induzierte Apoptose bei ADAM8+ CML-Zellen im Vergleich zu ADAM8- Zellen unterdrückt wurde. Dies deutet darauf hin, dass ADAM8 spezifisch für CML-CP ist und ADAM8+ Zellen an der TKI-Resistenz von CML-CP-Patienten beteiligt sind.
Selbst in der CD34+/CD38+-Vorläuferfraktion, die bisher als TKI-sensible Fraktion galt, zeigten ADAM8+ Zellen eine Resistenz gegenüber TKIs sowohl in Zellviabilitäts- als auch in Apoptosetests. Dies legt nahe, dass ADAM8 ein nützlicher Marker für TKI-resistente CML-Zellen ist.
Um den Zusammenhang zwischen dem Krankheitsverlauf von CML und der Expression von ADAM8 zu untersuchen, wurden veröffentlichte Datensätze analysiert. Die Analyse der ADAM8-Expression in veröffentlichten Array-Daten von Patienten mit CML-CP, CML-AP und CML-BC ergab, dass Primärproben von CML-BC-Patienten statistisch signifikant ADAM8 in HSCs (hämatopoetische Stammzellen), gemeinsamen myeloischen Vorläufern und granulozytären monozytären Vorläufern exprimierten. Dies legt nahe, dass Primärproben von CML-BC-Patienten erhöhte Mengen an ADAM8 aufweisen könnten.
Um die funktionale Rolle von ADAM8 bei der TKI-Resistenz zu untersuchen, wurde die Expression von ADAM8 in Primärproben durch die lentivirale Transduktion von short hairpin RNA (shRNA) für ADAM8 reduziert. Die Wirksamkeit der Reduktion von ADAM8 wurde in AML-Zelllinien (akute myeloische Leukämie) bestätigt. Nach der lentiviralen Transduktion von CD34+/ADAM8+ Zellen in Primärproben wurden die transfizierten Zellen durch Puromycin für 60 Stunden selektiert. Viabilitätstests zeigten, dass die Reduktion von ADAM8 die TKI-Resistenz in CD34+/ADAM8+ Zellen aufhob. Die pharmakologische Hemmung der Metalloproteinasen-Aktivität, einer der entscheidenden Funktionen von ADAM8, mit GM6001 zeigte, dass 2,5 μM GM6001, das keine Auswirkungen auf die Viabilität beider Zelltypen hatte, die TKI-Resistenz in CD34+/ADAM8+ Zellen vollständig aufhob. Diese Ergebnisse legen nahe, dass ADAM8 eine funktionale Rolle bei der TKI-Resistenz hat, hauptsächlich durch die Metalloproteinasen-Aktivität.
Die Entdeckung von ADAM8 als Antigen von TKI-resistenten CML-Zellen eröffnet vielversprechende Wege für die Entwicklung gezielter Therapien zur Bekämpfung dieser aggressiven Form von Leukämie. Die weitere Erforschung der Rolle von ADAM8 bei der Resistenz gegen TKIs könnte dazu beitragen, wirksamere Behandlungen für CML-Patienten zu entwickeln.
