Terapevticheskii arkhivTerapevticheskii arkhivТерапевтический архив0040-36602309-5342LLC Obyedinennaya Redaktsiya31989Editorial articleПередовая статьяResearch ArticleAberrant methylation of the promoter regions of the SOX7 and p15INK4b genes and Wnt signaling pathway antagonists in patients with acute myeloid leukemiasАберрантное метилирование промоторных областей генов SOX7, p15INK4b и антагонистов сигнального пути Wnt у больных острыми миелоидными лейкозамиKostromaI IКостромаИ ИGritsaevS VГрицаевС ВSidorovaZh YuСидороваЖ ЮTiranovaS AТирановаС АSvitinaS PСвитинаС ПDrizhunYu SДрижунЮ СChubukinaZh VЧубукинаЖ ВMartynkevichI SМартынкевичИ СKapustinS IКапустинС ИBessmeltsevS SБессмельцевС СРоссийский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии ФМБА15072016887VOL 88, NO7 ()ТОМ 88, №7 (2016)313610042020Copyright ©; 2016, Consilium MedicumCopyright ©; 2016, ООО "Консилиум Медикум"2016Consilium MedicumООО "Консилиум Медикум"https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0https://ter-arkhiv.ru/0040-3660/article/view/31989

Aim. To investigate the methylation status of the SOX7 and p15NK4b genes and Wnt signaling pathway antagonists in patients with acute myeloid leukemia (AML) in order to assess the association of the rate of aberrant methylation (AM) with the morphological variant and pattern of chromosomal aberrations, as well as the impact of the methylation status on survival. Subjects and methods. The data of 57 AML patients aged 20 to 79 years were analyzed. The methylation status of the genes was studied by methylation-specific polymerase chain reaction. Results. The signs of the AM of ≥1 gene were detected in 52 (91.2%) of the 57 patients. The most common finding was AM of simultaneously 2 or 3 genes: in 29.8 and 21.1% of the patients, respectively. Concurrent methylation of 3-5 genes proved to be a more frequent finding in AML patients with myelodysplasia: in 7 (70%) of 10 patients. The proportion of patients with methylation of 5 genes was considerably higher in a group of patients with a complex karyotype: 50% versus 8.3% among other patients (odds ratio: 11.0; 95% confidence interval 2.0 to 61.6; p=0.01). There were no differences in the median overall and relapse-free survival rates in patients with a normal karyotype and without FLT3 and NPM mutations, who received induction therapy, in relation to the number of genes with AM. Conclusion. AM of the p15NK4b and SOX7 genes and Wnt signaling pathway antagonists is detected in the majority of patients with AML, which allows hypomethylating agents to be recommended for the treatment of patients who cannot use intensive cytostatic therapy for different reasons. The detection of a large number of genes with the aberrant methylation status in most AML patients with myelodysplasia or a complex karyotype serves as the basis for initiating trials to evaluate the efficiency of a combination of 5-azacytidine and cytostatics.

Резюме Цель исследования. Изучение статуса метилирования генов SOX7, p15INK4b и антагонистов сигнального пути Wnt у больных острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) для оценки сопряженности частоты аберрантного метилирования (АМ) с морфологическим вариантом и характером хромосомных аберраций, а также влияния статуса метилирования на выживаемость больных. Материалы и методы. Проанализированы данные 57 больных ОМЛ в возрасте от 20 до 79 лет. Статус метилирования генов изучали посредством метилспецифической полимеразной цепной реакции. Результаты. Признаки АМ≥1 генов выявлены у 52 (91,2%) из 57 больных. Наиболее частой находкой было АМ 2 или 3 генов одновременно: у 29,8 и 21,1% больных соответственно. Одновременное метилирование 3-5 генов оказалось более частой находкой у больных ОМЛ с миелодисплазией - у 7 (70%) из 10. Доля больных с метилированием 5 генов значительно выше в группе с комплексным кариотипом: 50% против 8,3% среди других больных (отношение шансов 11,0 при 95% доверительном интервале от 2,0 до 61,6; p=0,01). Не выявлено различий по медиане общей и безрецидивной выживаемости у больных с нормальным кариотипом и без мутаций генов FLT3 и NPM, получавших стандартную индукционную терапию в зависимости от числа генов с АМ. Заключение. АМ генов p15INK4b, SOX7 и антагонистов сигнального пути Wnt обнаруживается у большинства больных ОМЛ, что позволяет рекомендовать гипометилирующие препараты для лечения больных, которым по разным причинам не может быть назначена интенсивная цитостатическая терапия. Обнаружение у большинства пациентов с ОМЛ с миелодисплазией или комплексным кариотипом значительного числа генов с аберрантным статусом метилирования служит основанием для инициации исследований по оценке эффективности комбинации 5-азацитидина с цитостатиками.

acute myeloid leukemiaaberrant methylationSOX7p15NK4bWnt antagonistsSOX7p15INK4Bострый миелоидный лейкозаберрантное метилированиеантагонисты WntToyota M, Kopecky KJ, Toyota MO, Jair KW, Willman CL, Issa JP. Methylation profiling in acute myeloid leukemia. Blood. 2001;97(9):2823-2829. doi:10.1182/blood.v97.9.2823Figueroa ME, Lugthart S, Li Y, Erpelinck-Verschueren C, Deng X, Christos PJ, Schifano E, Booth J, van Putten W, Skrabanek L, Campagne F, Mazumdar M, Greally JM, Valk PJ, Lowenberg B, Delwel R, Melnick A. DNA methylation signatures identify biologically distinct subtypes in acute myeloid leukemia. Cancer Cell. 2010;17(1):13-27. doi:10.1016/j.ccr.2009.11.020Bird A. DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes Dev. 2002;16(1):6-21. doi:10.1101/gad.947102Wang H, Fan R, Wang X-Q, Wu DP, Lin GW, Xu Y, Li WY. Methylation of Wnt antagonist genes: a useful prognostic marker for myelodysplastic syndrome. Ann Hematol. 2013;92(2):199-209. doi:10.1007/s00277-012-1595-yJost E, Schmid J, Wilop S, Schubert C, Suzuki H, Herman JG, Osieka R, Galm O. Epigenetic inactivation of secreted frizzled-related proteins in acute myeloid leukaemia. Br J Haematol. 2008;142(5):745-753. doi:10.1111/j.1365-2141.2008.07242.xValencia A, Roman-Gomez J, Cervera J, Such E, Barragan E, Bolufer P, Moscardo F, Sanz GF, Sanz MA. Wnt signaling pathway is epigenetically regulated by methylation of Wnt antagonists in acute myeloid leukemia. Leukemia. 2009;23(9):1658-1666. doi:10.1038/leu.2009.86Griffiths EA, Gore SD, Hooker C, McDevitt MA, Karp JE, Smith BD, Mohammad HP, Ye Y, Herman JG, Carraway HE. Acute myeloid leukemia is characterized by Wnt pathway inhibitor promoter hypermethylation. Leuk Lymphoma. 2010;51(9): 1711-1719. doi:10.3109/10428194.2010.49650Hou H, Kuo Y, Liu C, Lee MC, Tang JL, Chen CY, Chou WC, Huang CF, Lee FY, Liu MC, Yao M, Tien HF. Distinct association between aberrant methylation of Wnt inhibitors and genetic alterations in acute myeloid leukaemia. Br J Cancer. 2011;105(12): 1927-1933. doi:10.1038/bjc.2011.471Ghasemi A, Rostami S, Chahardouli B, Ghandforosh NA, Ghotaslou A, Nadali F. Study of SFRP1 and SFRP2 methylation status in patients with de novo acute myeloblastic leukemia. Int J Hematol Oncol Stem Cell Res. 2015;9(1):15-21.Грицаев С.В., Сидорова Ж.Ю. Капустин С.И., Кострома И.И., Потихонова Н.А., Мартынкевич И.С., Блинов М.Н., Абдулкадыров К.М. Анализ статуса метилирования генов р15INK4B и SOX7 у больных миелодиспластическим синдромом и острым миелоидным лейкозом. Гематология и трансфузиология. 2015;60(1):12-17.Abaigar M, Ramos F, Benito R, Diez-Campelo M, Sanchez-del-Real J, Hermosin L, Rodríguez JN, Aguilar C, Recio I, Alonso JM, de las Heras N, Megido M, Fuertes M, del Cañizo MC, Hernández-Rivas JM. Prognostic impact of the number of methylated genes in myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemias treated with azacytidine. Ann Hematol. 2013;92(11):1543-1552. doi:10.1007/s00277-013-1799-9Borthakur G, Huang X, Kantarjian H, Faderl S, Ravandi F, Ferrajoli A, Torma R, Morris G, Berry D, Issa JP. Report of a phase 1/2 study of a combination of azacitidine and cytarabine in acute myelogenous leukemia and high-risk myelodysplastic syndromes. Leuk Lymphoma. 2010;51(1):73-78. doi:10.3109/10428190903318329Krug U, Koschmieder A, Schwammbach D, Gerss J, Tidow N, Steffen B, Bug G, Brandts CH, Schaich M, Röllig C, Thiede C, Noppeney R, Stelljes M, Büchner T, Koschmieder S, Dührsen U, Serve H, Ehninger G, Berdel WE, Müller-Tidow C. Feasibility of azacitidine added to standard chemotherapy in older patients with acute myeloid leukemia - a randomised SAL pilot study. PLOS ONE. 2012;7(12):e52695. doi:10.1371/journal.pone. 0052695Herman JG, Graff JR, Myohanen S., Nelkin BD, Baylin SB. Methylation-specific PCR: A novel PCR assay for methylation status of CpG islands. PNAS. 1996;93(18):9821-9826. doi:10.1073/pnas.93.18.9821Fan R, Zhang LY, Wang H, Yang B, Han T, Zhao XL, Wang W, Wang XQ, Lin GW. Methylation of the CpG island near SOX7 gene promoter is correlated with the poor prognosis of patients with myelodysplastic syndrome. Tohoku J Exp Med. 2012;227(2): 119-128. doi:10.1620/tjem.227.119Wang H, Fan R, Wang XQ, Wu DP, Lin GW, Xu Y, Li WY. Methylation of Wnt antagonist genes: a useful prognostic marker for myelodysplastic syndrome. Ann Hematol. 2013;92(2):199-209. doi:10.1007/s00277-012-1595-yKroeger H, Jelinek J, Estґecio MRH, He R, Kondo K, Chung W, Zhang L, Shen L, Kantarjian HM, Bueso-Ramos CE, Issa JP. Aberrant CpG island methylation in acute myeloid leukemia is accentuated at relapse. Blood. 2008;112(4):1366-1137. doi:10.1182/blood-2007-11-126227Quesnel B, Guillerm G, Vereecque R, Wattel E, Preudhomme C, Bauters F, Vanrumbeke M, Fenaux P. Methylation of the p15INK4b gene in myelodysplastic syndromes is frequent and acquired during disease progression. Blood. 1998;91(8):2985-2990. doi:10.1016/0145-2126(94)90231-3Christiansen DH, Andersen MK, Pedersen-Bjergaard J. Methylation of p15INK4B is common, is associated with deletion of genes on chromosome arm 7q and predicts a poor prognosis in therapy-related myelodysplasia and acute myeloid leukemia. Leukemia. 2003;17(9):1813-1819. doi:10.1038/sj.leu.2403054Chim CS, Tam CYY, Liang R, Kwong YL. Methylation of p15 and p16 in adult acute leukemia: lack of prognostic significance. Cancer. 2001;91(12):2222-2229. doi:10.1002/1097-0142(20010615)91:12<2222::aid-cncr1252>3.0.co;2-rChim CS, Liang R, Tam CYY, Kwong YL. Methylation of p15 and p16 genes in acute promyelocytic leukemia: potential diagnostic and prognostic significance. J Clin Oncol. 2001;19(7):2033-2040. doi:10.1002/1097-0142(20010615)91:12<2222::aid-cncr1252>3.3.co;2-iGrovdal M, Khan R, Aggerholm A, Antunovic P, Astermark J, Bernell P, Engström LM, Kjeldsen L, Linder O, Nilsson L, Olsson A, Wallvik J, Tangen JM, Oberg G, Jacobsen SE, Hokland P, Porwit A, Hellström-Lindberg E. Negative effect of DNA hypermethylation on the outcome of intensive chemotherapy in older patients with high-risk myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemia following myelodysplastic syndrome. Clin Cancer Res. 2007;13(23):7107-7112. doi:10.1158/1078-0432.ccr-07-1193Mikesch J, Steffen B, Berdel W, Serve H, Müller-Tidow C. The emerging role of Wnt signaling in the pathogenesis of acute myeloid leukemia. Leukemia. 2007;21(8):1638-1647. doi:10.1038/sj.leu.2404732Herman JG, Jen J, Merlo A, Baylin SB. Hypermethylation-associated inactivation indicates a tumor suppressor role for p15INK4B. Cancer Res. 1996;56(4):722-727.