EXPRESSION OF IMMUNOGLOBULIN SEQUENCES HOMOLOGOUS TO ANTI-SARS-CoV-2 ANTIBODIES AND HIV IN CHRONIC LYMPHOCYTIC LEUKEMIA CASES

І.В. Абраменко; Н.І. Білоус; А.А. Чумак; З.В. Мартіна; І.С. Дягіль; Д.А. Базика

doi:10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-3.18414

Автор(и)

І.В. Абраменко Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії наук України
Н.І. Білоус Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії наук України
А.А. Чумак Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії наук України
З.В. Мартіна Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії наук України
І.С. Дягіль Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії наук України
Д.А. Базика Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії наук України

DOI:

https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-3.18414

Ключові слова:

хронічна лімфоцитарна лейкемія, варіабельні ділянки важких ланцюгів імуноглобулінів, антитіла проти SARS-CoV-2.

Анотація

Стан питання: Ідентифікація епітопів, які розпізнають лейкемічні клітини, є одним з підходів до розкриття молекулярних механізмів трансформації В-клітин при хронічній лімфоцитарній лейкемії (ХЛЛ). Мета роботи: Провести порівняння нуклеотидних послідовностей генів варіабельних ділянок важких ланцюгів імуноглобулінів (IGHV) при ХЛЛ з відомими послідовностями, спрямованими проти антигенів різного походження, доступними у відкритих базах даних. Матеріали та методи: Аналіз проводився в групі 412 хворих на ХЛЛ з продуктивним IGHV реаранжуванням з використанням полімеразної ланцюгової реакції та наступним прямим секвенуванням. Результати: Гомологія між імуноглобуліновими (Ig) послідовностями хворих на ХЛЛ і антитілами, спрямованими проти автоантигенів, виявлена у 12 хворих (2,9%), з противірусними антитілами — у 25 (8,5). Більшість гомологічних ХЛЛ Ig послідовностей належала до стереотипних кластерів. Серед ХЛЛ Ig послідовностей, що мали гомологію з противірусними антитілами, найчастіше визначали гомологію з антитілами проти антигенів вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ, 14 випадків, 3,4%) та анти-SARS-CoV-2 (10 випадків, 2,4%). Жоден із хворих не був ВІЛ-інфікованим, та обстеження проведено до початку епідемії SARS-CoV-2. Висновки: Висловлено припущення щодо вірогідного внеску перенесеної інфекції SARS-CoV-2 в патогенез ХЛЛ. Не виключено підвищення відносної частки випадків ХЛЛ з експресією окремих стереотипних В-клітинних рецепторів та/або підвищення ризику розвитку ХЛЛ у віддалений період після епідемії SARS-CoV-2. Це припущення потребує перевірки епідеміологічними даними.

Посилання

Tobin G, Thunberg U, Johnson A, et al. Chronic lymphocytic leukemias utilizing the VH3-21 gene display highly restricted Vlambda2-14 gene use and homologous CDR3s: implicating recognition of a common antigen epitope. Blood 2003; 101: 4952‒7. https://doi.org/10.1182/blood-2002-11-3485

Ghiotto F, Fais F, Valetto A, et al. Remarkably similar antigen receptors among a subset of patients with chronic lymphocytic leukemia. J Clin Invest 2004; 113: 1008‒16. https://doi.org/10.1172/JCI19399.

Messmer BT, Albesiano E, Efremov DG, et al. Multiple distinct sets of stereotyped antigen receptors indicate a role for antigen in promoting chronic lymphocytic leukemia. J Exp Med 2004; 200: 519‒25. https://doi.org/10.1084/jem.20040544

Agathangelidis A, Darzentas N, Hadzidimitriou A, et al. Stereotyped B-cell receptors in one-third of chronic lymphocytic leukemia: a molecular classification with implications for targeted therapies. Blood 2012; 119: 4467‒75. https://doi.org/10.1182/blood-2011-11-393694

Chiorazzi N, Ferrarini M. Cellular origin(s) of chronic lymphocytic leukemia: cautionary notes and additional considerations and possibilities. Blood 2011; 117: 1781‒91. https://doi.org/10.1182/blood-2010-07-155663.

Kostareli E, Gounari M, Agathangelidis A, Stamatopoulos K. Immunoglobulin gene repertoire in chronic lymphocytic leukemia: insight into antigen selection and microenvironmental interactions. Mediterr J Hematol Infect Dis 2012; 4: e2012052. https://doi.org/10.4084/MJHID.2012.052.

Rai KR, Sawitsky A, Cronkite EP, et al. Clinical staging of chronic lymphocytic leukemia. Blood 1975; 46: 219‒34.

Rai KR. A critical analysis of staging in CLL. In: Gale RP, Rai KR, eds. CLL recent progress and future directions, vol. 59. UCLA Symposia on Molecular and Cellular Biology. New York: Alan R. Liss; 1987. 253 p.

Binet JL, Auquier A, Dighiero G, et al. A new prognostic classification of chronic lymphocytic leukemia derived from a multivariate survival analysis. Cancer 1981, 48; 198‒206. https://doi.org/10.1002/ 1097-0142(19810701) 48:1<198::aid-cncr2820480131>3.0.co;2-v

Abramenko I, Bilous N, Chumak A, et al. Chronic lymphocytic leukemia patients exposed to ionizing radiation due to the Chernobyl NPP accident–with focus on immunoglobulin heavy chain gene analysis. Leuk Res 2008; 32: 535‒45. https://doi.org/10.1016/j.leukres.2007.08.013

Hamblin TJ, Davis Z, Gardiner A, et al. Unmutated Ig V(H) genes are associated with a more aggressive form of chronic lymphocytic leukemia. Blood 1999; 94: 1848‒54. PMID: 10477713

Damle RN, Wasil T, Fais F, et al. Ig V gene mutation status and CD38 expression as novel prognostic indicators in chronic lymphocytic leukemia. Blood 1999; 94: 1840‒7. PMID: 10477712

Agathangelidis A, Chatzidimitriou A, Gemenetzi K, et al. Higher-order connections between stereotyped subsets: implications for improved patient classification in CLL. Blood 2021; 137: 1365‒76. https://doi.org/10.1182/blood.2020007039

Austin JW, Buckner CM, Kardava L, et al. Overexpression of T-bet in HIV infection is associated with accumulation of B cells outside germinal centers and poor affinity maturation. Sci Transl Med 2019; 11: eaax0904. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aax0904

Sakharkar M, Rappazzo CG, Wieland-Alter WF, et al. Prolonged evolution of the human B cell response to SARS-CoV-2 infection. Sci Immunol 2021; 6: eabg6916. https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abg6916

Jennewein MF, MacCamy AJ, Akins NR, et al. Isolation and characterization of cross-neutralizing coronavirus antibodies from COVID-19+ subjects. Cell Rep 2021; 36: 109353. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109353

Wang Z, Lorenzi JCC, Muecksch F, et al. Enhanced SARS-CoV-2 neutralization by dimeric IgA. Sci Transl Med 2021; 13: eabf1555. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abf1555.

Li D, Edwards RJ, Manne K, et al. In vitro and in vivo functions of SARS-CoV-2 infection-enhancing and neutralizing antibodies. Cell 2021, 184:4203‒19.e32. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.06.021

Amanat F, Thapa M, Lei T, et al. SARS-CoV-2 mRNA vaccination induces functionally diverse antibodies to NTD, RBD, and S2. Cell 2021; 184: 3936‒48.e10. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.06.005

Chen EC, Gilchuk P, Zost SJ, et al. Convergent antibody responses to the SARS-CoV-2 spike protein in convalescent and vaccinated individuals. Cell Rep 2021; 36: 109604. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109604

Turner JS, O’Halloran JA, Kalaidina E, et al. SARS-CoV-2 mRNA vaccines induce persistent human germinal centre responses. Nature 2021; 596: 109‒13. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03738-2

Chu CC, Catera R, Zhang L, et al. Many chronic lymphocytic leukemia antibodies recognize apoptotic cells with exposed nonmuscle myosin heavy chain IIA: implications for patient outcome and cell of origin. Blood 2010; 115: 3907–15. https://doi.org/10.1182/blood-2009-09-244251

Binder M, Lechenne B, Ummanni R, et al. Stereotypical chronic lymphocytic leukemia B-cell receptors recognize survival promoting antigens on stromal cells. PLoS One 2010; 5: e15992. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0015992

Hwang KK, Trama AM, Kozink DM, et al. IGHV1-69 B cell chronic lymphocytic leukemia antibodies cross-react with HIV-1 and hepatitis C virus antigens as well as intestinal commensal bacteria. PLoS One 2014; 9: e90725. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0090725

Que X, Widhopf GF 2nd, Amir S, et al. IGHV1-69-encoded antibodies expressed in chronic lymphocytic leukemia react with malondialdehyde-acetaldehyde adduct, an immunodominant oxidation-specific epitope. PLoS One 2013; 8: e65203. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065203

Kim SI, Noh J, Kim S, et al. Stereotypic neutralizing VH antibodies against SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain in patients with COVID-19 and healthy individuals. Sci Transl Med 2021; 13: eabd6990. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abd6990

WHO (World Health Organization). Coronavirus (COVID-19) dashboard. https://covid19.who.int/. Updated on 7:41pm CEST, 18 May 2022. Accessed 19 May 2022.

Gluzman DF, Zavelevich MP, Philchenkov AA, et al. Long-term exposure to low doses of ionizing radiation and COVID-19 pandemic: oncohematological aspects. Exp Oncol 2021; 43: 189–92. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-2.16434

Gluzman DF, Zavelevich MP, Philchenkov AA, et al. Immunodeficiency-associated lymphoproliferative disorders and lymphoid neoplasms in post-COVID-19 pandemic era. Exp Oncol 2021; 43: 87–91. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-1.15795