CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về bệnh tăng hồng cầu vô căn 1.1 Khái quát bệnh tăng hồng cầu vô căn Bệnh tăng hồng cầu vô căn (Polycythaemia vera- PV) là bệnh ung thư máu thuộc nhóm bệnh tăng sinh tủy ác tính (Myeloproliferative neoplasms- MPNs), đặc trưng bởi sự tăng sinh quá mức các tế bào dòng tủy trưởng thành và chưa trưởng thành. Sự tăng sinh quá mức các tế bào dòng tủy dẫn tới sự tăng sinh vượt mức của các tế bào máu bao gồm: hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) bệnh tăng sinh tủy được phân làm 6 loại bệnh bao gồm: bệnh đa hồng cầu hay còn gọi là bệnh THCVC, tăng tiểu cầu tiền phát (essential thrombocythaemia- ET) và xơ tủy nguyên phát (primary myelofibrosis- PM) được phân loại cùng với bệnh bạch cầu dòng tủy mạn tính (chronic myelogenous leukaemia- CML), bạch cầu mạn dòng bạch cầu trung tính và bạch cầu mạn dòng bạch cầu ái toan (chronic neutrophilic leukaemia- CNL) [1]. Tăng sinh tủy là nhóm bệnh phát triển chậm trong đó mỗi loại bệnh trong nhóm đều ảnh hưởng tới nhiều loại tế bào máu khác nhau.
Ba trong số các bệnh tăng sinh tủy bao gồm THCVC, tăng tiểu cầu nguyên phát và xơ tủy nguyên phát có đặc điểm chung là không chứa nhiễm sắc thể Philadelphia (Ph) là nhiễm sắc thể số 22 có chứa tổ hợp gen BCR-ABL1 [2]. Tế bào ác tính trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn (https://www.net/rumanahameed1/polycythemia-vera-rumana) Bệnh THCVC là bệnh phổ biến nhất trong nhóm bệnh tăng sinh tủy với đặc điểm là sự tăng lên bất thường của số lượng tế bào hồng cầu (Hình 1. Đây là bệnh phát sinh trong quá trình rối loạn hình thành tế bào gốc tạo máu, tuy nhiên ban đầu luan an 6 bệnh có thể có những biểu hiện như tăng hồng cầu, tăng bạch cầu và tăng tiểu cầu hay sự kết hợp của các triệu chứng trên với lách to hay xơ tủy nguyên phát [3]. Tại Hoa Kỳ, báo cáo dịch tễ năm 2014 cho thấy có 148.000 người đang mắc bệnh THCVC với tỷ lệ rơi vào khoảng 2,5-10 người/ 100.
Bệnh THCVC là bệnh có tỷ lệ mắc và sống sót sau 5 năm phụ thuộc vào độ tuổi. Ở Châu Âu, số liệu thống kê từ những năm 1995 đến 2002 cho thấy, tỷ lệ sống sau 5 năm của THCVC là 84,8% (81,5–87,5%) và tỷ lệ sống sót tương đối giảm xuống còn 79,4% ở những người 70 tuổi [4]. Đến thời điểm hiện tại các nhà khoa học vẫn chưa có sự đồng thuận trong chẩn đoán và điều trị chứng bệnh THCVC [5, 6].2 Một số nghiên cứu về kiểu hình miễn dịch trên bệnh tăng hồng cầu vô căn Bệnh THCVC được đặc trưng bởi sự dư thừa hồng cầu và sự tham gia chủ yếu của dòng hồng cầu với sự tăng sinh ấy có thể thay đổi các dòng megakaryocytic hoặc bạch cầu hạt [7]. Năm 2015, nghiên cứu trên 20 bệnh nhân dương tính với JAK2V617F trong đó 14 bệnh nhân mắc bệnh THCVC và 6 bệnh nhân mắc bệch tăng tiểu cầu tiền phát (ET) đã chỉ ra rằng, interferon-α thay đổi rõ rệt số lượng tế bào T điều hòa (CD4+ CD25+ Foxp3+), tế bào NK và tế bào DC [8].
Nghiên cứu khác chỉ ra rằng tỷ lệ tế bào NK tăng lên ở bệnh nhân THCVC so với nhóm khỏe mạnh, mặc dù khả năng gây độc tế bào của tế bào NK ở bệnh nhân THCVC so với người khỏe mạnh là tương tự nhau [9]. Bệnh nhân THCVC có số lượng tăng các tế bào T CD8+ nhớ cùng với sự biểu hiện của phân tử MHC-1 trên bề mặt tế bào giảm đi, chính vì thế khả năng tiêu diệt tế bào ung thư bị giảm đi đáng kể [10]. Đột biến JAK2V617F được phát hiện trong tất cả các tế bào dòng tủy và một số ít tế bào dòng lympho. Điều này đã đặt ra câu hỏi cho các nghiên cứu trên bệnh THCVC rằng liệu đột biến này có tần suất xảy ra khác biệt trên tế bào dòng lympho và dòng tủy hay không? Nghiên cứu về sự hiện diện của đột biến JAK2V617F trong các tế bào máu ngoại vi từ bệnh THCVC đã phát hiện ra rằng đột biến JAK2V617F trong tế bào B và NK xảy ra ở một số ít bệnh nhân mắc bệnh THCVC.
Bên cạnh đó, đột biến JAK2V617F cũng được phát hiện trong tất cả các tế bào T có nguồn gốc từ tế bào CD34+ bệnh THCVC [11]. Ngoài ra, nghiên cứu luan an 7 trên tế bào NK từ chuột đột biến JAK2V617F đã chỉ ra rằng, tế bào NK trên chuột đột biến có khả năng tăng sinh và hoạt hóa thấp hơn so với tế bào NK kiểu dại. Ngoài ra, tế bào NK từ chuột đột biến JAK2V617F thiếu khả năng điều hòa miễn dịch, do đó hoạt động của hệ miễn dịch trong những con chuột này không bình thường [13]. Tiếp đó, sự thay đổi biểu hiện một số gen như gen CASP2, CASP3, DAPK1, ALG2 của tế bào CD34+ từ tủy xương của bệnh nhân THCVC đã được chỉ ra liên quan đến sự phát triển ác tính của tế bào gốc tạo máu trong bệnh THCVC.
Trong số các gen thay đổi biểu hiện, gen quy định các yếu tố tăng trưởng kích thích xơ hóa (TGF-β1, TGF-β2, BMP-2 và VEGF) được biểu hiện ở mức cao hơn đáng kể trong các tế bào CD34+ trong bệnh THCVC [12].3 Một số nghiên cứu về đột biến gen trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn Nhiều nghiên cứu ở cấp độ phân tử trên những bệnh nhân THCVC để có thể hiểu thêm về cơ chế bệnh sinh, từ đó tìm ra được phương pháp trị liệu phù hợp. Nghiên cứu ở cấp độ phân tử đã cho thấy một số kết quả về các đột biến gen xuất hiện trong bệnh THCVC. Hầu hết các bệnh nhân THCVC đều cho thấy sự xuất hiện của đột biến trên gen JAK2 và đó chính là đột biến JAK2 V617F [14]. Đột biến JAK2 V617F được coi là một marker cho việc chẩn đoán và điều trị bệnh THCVC.
Kiểm tra đột biến JAK2 V617F được cho là cần thiết cho việc xác định và chẩn đoán sớm từ giai đoạn 1 của bệnh THCVC. Năm 2003 Bench và cộng sự đã đưa ra hướng dẫn riêng cho việc chẩn đoán chứng THCVC bằng việc xét nghiệm đột biến JAK2 V617F [15]. Ngoài đột biến JAK2 V617F, ở những bệnh nhân THCVC trên gen JAK2 cũng nhận thấy xuất hiện đột biến trên exon số 12. Không giống như đột JAK2 V617F xuất hiện ở hầu hết các bệnh nhân THCVC, đột biến trên exon số 12 của gen này chỉ nhận thấy ở 2% đến 3% các bệnh nhân THCVC.
Tuy nhiên so với đột biến JAK2 V617F, đột biến trên exon 12 của gen JAK2 có xu hướng trẻ hơn với nồng độ hemoglobin cao hơn, số lượng bạch cầu và tiểu cầu thấp hơn cùng với sự gia tăng hồng cầu mà không có bất thường về hình thái bạch cầu hạt [16]. luan an 8 Bên cạnh đột biến trên gen JAK2, các đột biến trên gen Calretaculin (CALR) cũng được nghiên cứu và báo cáo ở trên những bệnh nhân THCVC. CALR nằm ở vị trí chromosome 19p13.2 và chứa 9 exon kéo dài 4,2 kb. Nghiên cứu trên đối tượng là chuột cho thấy, chuột bị loại bỏ CALR thường chết trước khi được sinh ra.
Chuột mất gen CALR sẽ bị suy tim hoặc tim chậm phát triển. Bên cạnh đó, nếu gen CALR biểu hiện quá mức cũng dẫn tới sự khiếm khuyết về tim sau khi sinh [17]. CALR có vai trò quan trọng và được cho là tham gia vào quá trình cân bằng Ca2+ nội môi, giúp phân giải các protein được sản xuất lỗi, bám dính tế bào, đáp ứng miễn dịch ung thư và thực bào. Bất thường của biểu hiện CALR đã được báo cáo trong các bệnh ung thư khác nhau [18].
Nghiên cứu của Misa Imai và cộng sự năm 2013 đã báo cáo đột biến CARL mới (mất và chèn ở exon 9) và JAK2 ở bệnh tăng tiểu cầu nguyên phát. Trong tăng tiểu cầu nguyên phát, đột biến gen CALR có mức độ huyết sắc tố thấp hơn, số lượng bạch cầu thấp hơn, số lượng tiểu cầu cao hơn và khả năng sống sót tốt hơn so với đột biến trên gen JAK2 [19]. Cho đến nay, tất cả các đột biến CARL được tìm thấy trong tăng sinh tủy đều liên quan đến exon 9. Đột biến gen CALR hiếm khi xuất hiện ở bệnh THCVC còn đột biến gen MPL thì gần như không có.
Kể từ khi được miêu tả vào năm 1892 đến nay, hơn 125 năm đã qua nhưng nguyên nhân về bệnh tăng hồng cầu vô căn vẫn chưa hoàn toàn được sáng tỏ [20]. Bệnh THCVC được cho rằng xuất hiện do sự rối loạn trong quá trình hình thành các tế bào máu. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm ra cơ chế hình thành bệnh THCVC. Kết quả của nhiều nghiên cứu đưa ra cho thấy đột biến của gen JAK là một trong những nguyên nhân dẫn tới THCVC.
Đột biến gen JAK2-V617F gây tăng khả năng phosphoryl hóa của JAK2, dẫn tới tăng sinh quá mức của các tế bào dòng tủy [21]. Trên 90% người mắc bệnh đa hồng cầu nguyên phát đều có đột biến này. Nghiên cứu di truyền tế bào và đột biến gen JAK2 cho thấy các bất thường về di truyền tế bào trong THCVC không phải là biểu hiện đặc hiệu khi chưa tới 25% số bệnh nhân có bất thường về di truyền tế bào [21]. Sự bất thường trong kiểu nhân (karyotypic) thường gặp nhất ở những bệnh nhân mắc THCVC là mất đoạn 20q, trisomies 8 và 9, tuy nhiên tỷ lệ phát hiện gần như không đáng kể khi đánh giá bằng kỹ thuật sử dụng lai huỳnh quang tại chỗ (FISH- Fluorescence in situ hybridization).
Tương tự, các nghiên cứu dựa trên kỹ thuật FISH luan an 9 trong các tế bào tủy xương từ những bệnh nhân THCVC, với karyotype bình thường không cho thấy sự mất đoạn liên quan đến vùng nhiễm sắc thể 20q11 khi quan sát dưới kính hiển vi [22]. Nhiễm sắc thể 9p24 chứa gen JAK2, gần đây đã được chứng minh là mang đột biến điểm V617F soma ở exon 14 xuất hiện trong phần lớn bệnh nhân mắc bệnh THCVC [23]. Quá trình truyền tín hiệu của protein JAK2 [24] JAK (Janus kinases) là một họ protein truyền tín hiệu nội bào bao gồm bốn thành viên: JAK1, JAK2, JAK3 và Tyk2. JAK được kích hoạt khi xảy ra sự gắn của phối tử với các thụ thể trung gian.
Thông qua quá trình gắn của phối tử và thụ thể này làm thay đổi cấu trúc không gian của thụ thể truyền tin, hai protein JAK tiếp tục được đưa đến gần nhau, cho phép phosphoryl hóa giữa hai protein JAK và hoạt hóa phân tử JAK.