MỞ ĐẦU Ung thƣ máu là một trong 10 loại ung thƣ phổ biến trên thế giới. Ung thƣ máu đƣợc chia thành 3 loại chính: lymphoma (u lympho), leukemia và myeloma. Theo thống kê của Tổ chức Nghiên cứu ung thƣ quốc tế (IARC) ở Mĩ năm 2011, 2013 lymphoma chiếm tỉ lệ cao nhất (54%-2011, 51%-2014), tiếp đến là leukemia (31%- 2011, 33%-2013) và thấp nhất là myeloma (15%-2011, 15%-2013) trong các loại ung thƣ máu. Ung thƣ lympho không Hodgkin (NHL) là một trong 2 loại của lymphoma và là loại ung thƣ đứng thứ 5 trên thế giới [51].000 trƣờng hợp mắc mới và gần 20.000 ngƣời chết do bệnh ung thƣ lympho không Hodgkin [49].
Trong số các bệnh nhân ung thƣ lympho không Hodgkin, 85% ngƣời mắc bệnh có nguồn gốc từ tế bào lympho B và biểu hiện các chỉ thị kháng nguyên bề mặt tế bào B. CD20 là chỉ thị phân tử biểu hiện chủ yếu trên tế bào B và xuất hiện khoảng 85 – 90% ở bệnh nhân NHL [52], [79], [82]. CD20 không biểu hiện trong các tế bào gốc tạo máu, không dễ dàng bị đồng hóa và không bị tách rời khi gắn với kháng thể đánh dấu phóng xạ nên CD20 là một đích hấp dẫn cho liệu pháp điều trị hƣớng đích hay còn gọi là liệu pháp kháng thể đơn dòng (mAb) [37], [43]. Hiện nay có khoảng 28 mAb đƣợc Cục Quản lý thuốc và thực phẩm Mĩ (FDA) phê chuẩn dùng trong điều trị ung thƣ [80], [82].
Trong đó, có 5 mAb đặc hiệu kháng nguyên CD20 đƣợc FDA phê chuẩn điều trị ung thƣ máu. Tuy nhiên, 4 mAb đặc hiệu kháng nguyên CD20 (Rituximab, Y90- Ibritumomab, 131I-Tositumomab, Ofatumumab) có nguồn gốc từ chuột nên khi điều trị có nguy cơ bị hiện tƣợng HAMA và 1 kháng thể Obinutuzumab có nguồn gốc từ ngƣời đƣợc FDA phê chuẩn tháng 11 năm 2013 [78] và ở Việt Nam cũng mới dừng lại ở việc ứng dụng các kháng thể này trong chẩn đoán và điều trị bệnh. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và góp phần vào việc nghiên cứu tạo kháng thể mới hiệu quả trong chẩn đoán và điều trị ung thƣ máu dạng ung thƣ lympho không Hodgkin, chúng tôi thực hiện đề tài: “Biểu hiện gen mã hoá kháng thể 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com kháng CD20 và thử nghiệm để phát hiện CD20 trong huyết thanh của bệnh nhân ung thư lympho không Hodgkin”. Mục tiêu của luận án 1.
Tạo đƣợc kháng thể dạng đơn chuỗi (scFv-CH2) có khả năng nhận biết, gắn kết đặc hiệu với kháng nguyên CD20. Thử nghiệm kháng thể tạo ra (scFv-CH2) phát hiện CD20 trong huyết thanh bệnh nhân ung thƣ lympho không Hodgkin. Nội dung đề tài 1. Tạo kháng nguyên CD20 tái tổ hợp 2.
Gây miễn dịch gà bằng kháng nguyên CD20 tạo ra 3. Thu nhận gen mã hóa kháng thể scFv từ gà gây miễn dịch 4. Tạo kháng thể scFv kháng CD20 5. Tạo kháng thể scFv-CH2 kháng CD20 6.
Thử nghiệm kháng thể scFv-CH2 phát hiện CD20 trong huyết thanh bệnh nhân ung thƣ lympho không Hodgkin. Ý nghĩa của luận án Lí luận: Góp phần hoàn thiện qui trình tạo kháng thể tái tổ hợp, kháng thể đơn chuỗi đặc hiệu kháng nguyên CD20 bằng công nghệ gen ở Việt Nam. Thực tiễn: Sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp để tạo ra kháng thể scFv, scFv- CH2 đặc hiệu CD20 có thể sử dụng trong chẩn đoán bệnh NHL. Đóng góp mới của luận án 1.
Kháng thể đơn chuỗi dạng scFv, scFv-CH2 và kháng nguyên CD20 đƣợc tạo ra bằng công nghệ gen. Kháng thể scFv-CH2 tạo ra có khả năng liên kết với kháng nguyên CD20. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
Đại cƣơng ung thƣ máu Ung thƣ máu là sự tăng sinh các tế bào máu một cách không bình thƣờng, các tế bào này thƣờng là các tế bào bạch cầu và các tế bào tạo thành các tế bào máu. Ung thƣ máu có thể ảnh hƣởng đến tủy xƣơng, các tế bào máu, hạch bạch huyết và các phần khác của hệ thống bạch huyết. Nguyên nhân thực sự của ung thƣ máu hiện vẫn chƣa biết rõ nhƣng các nhà khoa học xác định đƣợc rằng khi cơ thể nhiễm các virus (HBV, HIV) hoặc rối loạn trong quá trình phát triển của các tế bào thuộc hệ lympho đều dẫn tới các bệnh ung thƣ máu. Các nhà khoa học đang cố gắng xác định khi nào và tại sao cơ thể bắt đầu tạo ra các tế bào bất thƣờng, và khi nào các tế bào này bắt đầu xâm nhập vào hệ thống máu.
Ở một chừng mực nào đó, những câu hỏi này đã đƣợc trả lời. Các thông tin đã đƣợc sử dụng để cải thiện các ứng dụng phòng và chữa trị bệnh ung thƣ máu. Phân loại ung thƣ máu Dựa trên cơ sở nhóm bệnh và cơ chế sinh bệnh các nhà khoa học chia ung thƣ máu thành 3 nhóm lớn: Leukemia, myeloma và lymphoma [68]. Leukemia, lymphoma và myeloma đều có một số đặc điểm chung và những điểm khác biệt, chúng đại diện cho một số lƣợng lớn các bệnh về máu.
Các bệnh ung thƣ máu khác nhau về nguyên nhân, về mức độ phân tử và sự tiến triển tự nhiên của mỗi bệnh. Trong thập kỷ vừa qua, cuộc cách mạng trong lĩnh vực sinh học phân tử cùng hàng loạt kinh nghiệm, phƣơng pháp và thiết bị hiện đại giúp quá trình sàng lọc phân loại các bệnh ung thƣ máu thuận lợi và chính xác hơn. Có sự khác biệt về mặt phân tử giữa tế bào bình thƣờng với tế bào ung thƣ và sự khác biệt rõ ràng giữa các tế bào của các loại ung thƣ khác nhau. Leukemia (bệnh bạch cầu) Leukemia là dạng ung thƣ các tế bào máu, thƣờng là các tế bào bạch cầu.
Các tế bào leukemia nhìn khác biệt so với các tế bào thông thƣờng và không có khả 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com năng thực hiện chức năng của mình. Ung thƣ có thể xảy ra hoặc trong các tế bào bạch cầu trong hệ lympho hoặc trong các tế bào tủy. Khi ung thƣ phát triển ở các tế bào lympho thì ngƣời ta gọi là lymphocytic leukemia, khi ung thƣ phát triển ở các tế bào hạt hoặc tế bào đơn nhân thì ngƣời ta gọi là myelogenous leukemia. Mỗi loại leukemia trên lại gồm có hai dạng: cấp tính và mạn tính [9].
Dạng ung thƣ máu cấp tính là tình trạng bệnh lí cấp tính của tế bào sinh máu non - tế bào chƣa chín, tủy xƣơng có trên 30% tế bào non trong tổng số tế bào có nhân, chúng đƣợc chia hai nhóm chính: Ung thƣ tế bào lympho cấp và ung thƣ dòng tuỷ cấp. Còn dạng leukemia mạn tính là một nhóm bệnh tăng sinh tủy đơn dòng hay nhiều tế bào sinh máu trong tủy hoặc tăng tạo máu các cơ quan ngoài tủy (lách và gan). Các tế bào này sinh trƣởng chậm và số lƣợng tăng cũng chậm do đó bệnh tiến triển từ từ. Theo theo thống kê của Tổ chức Nghiên cứu ung thƣ quốc tế năm 2011 ở Mĩ có 274930 ngƣời mắc các bệnh Leukemia [49], tỉ lệ mỗi loại là: - Ung thƣ tế bào lympho cấp (Acute lymphocytic leukemia-ALL): 13% - Ung thƣ tế bào lympho mạn tính (Chronic lymphocytic leukemia-CLL): 33% - Ung thƣ dòng tuỷ cấp (Acute myelogenous leukemia-AML): 29% - Ung thƣ dòng tuỷ mạn tính (Chronic myelogenous leukemia-CML): 12% - Các dạng ung thƣ leukemia khác: 14% Myeloma (u tủy) Là bệnh ung thƣ tƣơng bào (plasma cells - cơ quan chịu trách nhiệm sản xuất kháng thể), thuộc tủy xƣơng với sự có mặt của tổn thƣơng xƣơng, tăng tƣơng bào non, xuất hiện protein đơn dòng trong huyết tƣơng và nƣớc tiểu, đau xƣơng, tăng Ca++ máu và thiếu máu [9].
Nguyên nhân của bệnh hiện chƣa đƣợc làm rõ, nhƣng chúng thƣờng có các triệu chứng sau: đau xƣơng, xuất hiện vết nứt trong xƣơng, ốm yếu, mệt mỏi, giảm cân, có vấn đề trong hệ tiêu hóa, đau hoặc tê cóng chân. Các triệu chứng này của u tủy thƣờng khá giống so với các triệu chứng bệnh khác về xƣơng nên để xác định rõ ràng cần phải có các xét nghiệm lâm sàng cụ thể. 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới năm 2001 tỉ lệ mắc bệnh nam/nữ là 1:1 [68]. Theo Tổ chức Nghiên cứu ung thƣ quốc tế năm 2011 ở Mĩ có 74.814 ngƣời mắc bệnh myeloma, trong đó có 20.520 trƣờng hợp mắc mới (11.
Lymphoma (u lympho/u bạch huyết) “Lymphoma” là thuật ngữ chung cho nhiều loại ung thƣ máu có nguồn gốc từ hệ bạch huyết. Lymphoma là kết quả khi một loại tế bào bạch cầu trải qua sự thay đổi ác tính và phát triển không có sự kiểm soát. U lympho ác tính liên quan trực tiếp tới sự tăng sinh của dòng tế bào lympho, khác với bệnh leukemia, lymphoma xuất phát chủ yếu từ hạch bạch huyết, trong khi leukemia có nguồn gốc chủ yếu từ tủy xƣơng. Do đặc điểm của lymphoma là liên quan trực tiếp tới sự tăng sinh dòng tế bào lympho B tại các cơ quan của hệ bạch huyết, nên lymphoma liên quan trực tiếp tới hệ miễn dịch của cơ thể, trong đó hệ bạch huyết đóng vai trò chủ đạo.
Biểu hiện rõ nét của lymphoma là sự tăng sinh các tế bào lympho B trong các cơ quan bạch huyết và tạo nên các khối u, nhất là tại các hạch bạch huyết ở vùng cổ, vùng nách, ngực và háng. Tuy nhiên, vì các tế bào lympho còn phân bố ở khắp nơi trong cơ thể nên lymphoma có thể phát sinh ở ngoài hệ thống hạch và ngoài tổ chức bạch huyết nhƣ ở xƣơng, dạ dày, ruột, vú, tuyến giáp trạng, não. Lymphoma đƣợc phân loại dựa trên hai cơ sở: hình dạng tế bào và mô hình phát triển của các quần thể tế bào ung thƣ. Dựa trên hai đặc điểm này, ngƣời ta chia lymphoma thành hai nhóm chính: nhóm ung thƣ lympho không Hodgkin (NHL) và u lympho Hodgkin (HD) [68].
Tình hình ung thƣ máu trên thế giới và ở Việt Nam Tình hình ung thƣ máu trên thế giới Ung thƣ máu là một trong 10 loại ung thƣ phổ biến ở các nƣớc trên thế giới. Theo thống kê của IARC năm 2011 ở Mĩ [49], khoảng 4 phút có một trƣờng hợp đƣợc chẩn đoán ung thƣ máu và có 140310 trƣờng hợp phát hiện mới, chiếm 9% tổng số các loại ung thƣ. Đến năm 2013, số trƣờng hợp mắc mới tăng lên là 156420, 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com chiếm 9,4% tổng số các loại ung thƣ. Trong 3 loại ung thƣ thì tỉ lệ mắc mới ở lymphoma cao nhất (54% - 2011; 51% - 2013), tiếp đến là leukemia (32% - 2011; 33% - 2013) và myeloma (15% - 2011; 15% - 2013) (Hình 1.