Biological Features of Bone Marrow Mesenchymal Stromal Cells in Childhood Acute Lymphoblastic LeukemiaStella Genitsari1, Eftichia Stiakaki1, Chryssoula Perdikogianni2, Georgia Martimianaki3, Iordanis Pelagiadis4, Margarita Pesmatzoglou1, Maria Kalmanti5, Helen Dimitriou11Crete University Faculty of Medicine, University Hospital of Heraklion, Department of Pediatric Hematology and Oncology, Crete, Greece
2Crete University Faculty of Medicine, Department of Pediatrics, Crete, Greece
3Crete University Faculty of Medicine, Division of Mother and Child Health, Crete, Greece
4Metropolitan Hospital, N. Faliro, Athens, Greece
5Private Sector
Objective: Mesenchymal stromal cells (MSCs) have a supportive role in hematopoiesis and as components of the bone marrow (BM) microenvironment may present alterations during acute lymphoblastic leukemia (ALL) and be affected by chemotherapeutic agents. We examined the biological and functional characteristics of MSCs in ALL diagnosis and treatment and their effect on MSC qualitative properties.
Materials and Methods: Immunophenotypic characterization, evaluation of clonogenicity, and proliferative capacity were measured. Apoptotic features, cell-cycle analysis, and stromal cell-derived factor 1α and angiopoietin-1 levels in MSC supernatant at diagnosis and in different phases of treatment were assessed. Chemotherapy was administered according to the Berlin-Frankfurt-Munster-2000 protocol. BM samples from children with solid tumors without BM involvement were used as the control group.
Results: The morphology, the immunophenotypic profile, and the apoptotic characteristics of the MSCs were not affected by leukemia. The secretion of factors involved in the trafficking of hematopoietic cells in the BM seems to be upregulated at diagnosis in comparison to the treatment phases. MSCs are influenced by the disease in terms of their functional characteristics such as clonogenicity and proliferation rate. These effects cease as soon as treatment is initiated. Chemotherapy does not seem to exert any effect on any of the MSC features examined.
Conclusion: MSCs from children with ALL are affected by their interaction with the leukemic environment, but this phenomenon ceases upon treatment initiation, while no effect is observed by chemotherapy itself.
Keywords: Bone marrow microenvironment, Childhood leukemia, Mesenchymal stromal cells, Stromal cell-derived factor 1α,
Çocukluk Çağı Akut Lenfoblastik Lösemisinde Kemik İliği Mezenkimal Stroma Hücrelerinin Biyolojik ÖzellikleriStella Genitsari1, Eftichia Stiakaki1, Chryssoula Perdikogianni2, Georgia Martimianaki3, Iordanis Pelagiadis4, Margarita Pesmatzoglou1, Maria Kalmanti5, Helen Dimitriou11Crete University Faculty of Medicine, University Hospital of Heraklion, Department of Pediatric Hematology and Oncology, Crete, Greece
2Crete University Faculty of Medicine, Department of Pediatrics, Crete, Greece
3Crete University Faculty of Medicine, Division of Mother and Child Health, Crete, Greece
4Metropolitan Hospital, N. Faliro, Athens, Greece
5Private Sector
Amaç: Mezenkimal stroma hücreleri (MSH) hematopoezde destek rolü oynar, kemik iliği (Kİ) mikroçevresinin parçası olduklarından akut lenfoblastik lösemide (ALL) değişikliğe uğrayabilir ve kemoterapötik ajanlardan etkilenebilirler. Bu çalışmada, ALL’de tanı anında ve tedavide MSH’lerin biyolojik ve fonksiyonel özellikleri ile bunların MSH’lerin niteliksel özellikleri üzerine olan etkilerini araştırdık.
Gereç ve Yöntem: İmmünofenotipik özellikler, klonalite değerlendirilmesi ve çoğalma kapasitesi ölçümleri yapıldı. Tanıda ve tedavinin değişik evrelerinde MSH süpernatanında apoptotik özellikler, hücre döngüsü analizi ve stromal hücre türevi factor-1α ile anjiyopoietin-1 düzeyleri değerlendirildi. Kemoterapi olarak BerlinFrankfurt-Munster-2000 protokolü uygulandı. Solid tümörü olan ve Kİ tutulumu bulunmayan hastaların Kİ örnekleri kontrol grubu olarak kullanıldı.
Bulgular: MSH’lerin morfoloji, immünofenotipik profil ve apoptotik özellikleri açısından lösemiden etkilenmediği görüldü. Hematopoetik hücrelerinin Kİ’de yer değiştirmesi üzerine etkisi olabilen faktörlerinin salınımının tanıda, tedavi evrelerine göre upregüle olduğu tespit edildi. MSH’ler hastalıktan klonalite ve çoğalma hızı gibi fonksiyonel özellikler kapsamında etkilenmekteydi. Bu etkiler tedavi başlanması ile duraklamaktaydı. Kemoterapinin incelenen MSH özelliklerinden hiçbiri üzerine bir etkisi olmadığı görüldü.
Sonuç: ALL’si olan çocuklardaki MSH’ler lösemik çevre ile ilişkilerden etkilenir, ancak bu fenomen tedavi başlanması ile duraklar ve bu çalışmada kemoterapinin bunun üzerine bir etkisi gözlenmemiştir.
Anahtar Kelimeler: Kemik iliği mikroçevresi, Çocukluk çağı lösemisi, Mezenkimal stroma hücreleri, Stromal hücre türevi factor-1α,
Stella Genitsari, Eftichia Stiakaki, Chryssoula Perdikogianni, Georgia Martimianaki, Iordanis Pelagiadis, Margarita Pesmatzoglou, Maria Kalmanti, Helen Dimitriou. Biological Features of Bone Marrow Mesenchymal Stromal Cells in Childhood Acute Lymphoblastic Leukemia. Turk J Hematol. 2018; 35(1): 19-26
Corresponding Author: Helen Dimitriou, Greece |
|