Были подробно описаны типы КПГ, вступивших на путь дифференцировки. В настоящее время в пуле коммитированных КПГ выделяют несколько популяций. На 1418-й день после посева колонии в культуре образуется КОЕ-бласт клоны из 401000 клеток без окончательной дифференцировки, с высокой способностью к самоподдержанию, которые при вторичных пересевах генерируют гетерогенные колонии из зрелых гемопоэтических клеток. Возможно, КОЕ-бласт это переходная форма от ГСК к коммитированным КПГ (Leary, Ogawa, 1987; Rowley et al., 1987). КОЕ-бласт как клетки, инициирующие долгосрочные культуры, определяются рядом авторов как плюрипотентные.
Следующая в ряду дифференцировок общий предшественник всех линий гемопоэза с высоким пролиферативным потенциалом полипотентная КОЕ-ГЕММ (колониеобразующая единица гранулоцитов, эритроцитов, макрофагов и мегакариоцитов). Клетки именно этого пула восполняют при необходимости все ростки гемопоэза. В культуре КОЕ-ГЕММ образует смешанные колонии, в их составе обнаруживаются гранулоциты, эритроидные клетки, мегакариоциты и макрофаги. Клетки данной субпопуляции способны восстанавливать и лимфоидное звено, что было доказано методами меченых генов в сочетании с клонированием клеток (Чертков, Дризе, 1998; Lemieux et al., 1995). КОЕ-ГЕММ очень гетерогенны по размеру и составу, потенциал пролиферации у большей части клеток данного пула чрезвычайно высок, а грань между КОЕ-ГЕММ и СГК несколько размыта; возможно, часть клеток, формирующих такие колонии, могут быть отнесены к разряду стволовых.
Бипотентные клетки-предшественники относятся к разряду коммитированных в отношении миелоидного ростка гемопоэза предшественников, способных дифференцироваться по 2 направлениям. К данному классу клеток-предшественников относят КОЕ-ГМ колониеобразующие единицы гранулоцитов, макрофагов, а также БОЕ-Э/Мег раннего общего предшественника эритроцитов и мегакариоцитов (Bol, Williams, 1980; Debile, Columbel, 1996; Ferrero, Broxmeyer, 1983). БОЕ-Э/Мег представлены эритробластами в окружении мегакариоцитов, а КОЕ-ГМ формируют гетерогенные лейкоцитарные колонии в культуре полужидких (вязких) сред на 12-й день от посева и состоят из 1001000 клеток. (Debile, Columbel, 1996). С точки зрения характеристики трансплантационного материала именно данный класс предшественников имеет наибольшее значение. КОЕ-ГМ определяет быстрое восстановление нейтрофильного звена, тогда как БОЕ-Э/Мег обеспечивают восполнение гемопоэза тромбоцитами и формируют красный росток.
Унипотентные клетки-предшественники: клоногенные предшественники гранулоцитов (КОЕ-Г), макрофагов (КОЕ-М) так же, как и КОЕ-ГМ, формируют колонии как минимум из 2050 зрелых клеток (более 50 критерий других лабораторий). При этом клеточные колонии гранулоцитов, содержащие меньшее число клеток, определены как кластеры, большие и малые (1020 и 2050 клеток соответственно). Кроме того, некоторыми исследователями принято, что гранулоцитарные колонии, содержащие более 500 клеток, соответствуют наиболее ранним гемопоэтическим предшественникам (в литературе встречаются термины «пре-КОЕ-Г» и «пре-КOЕ-ГМ»), подобным ранним эритроидным предшественникам (БОЕ-Э бурстобразующие единицы эритроцитов) (Bender, van Epps, 1991; Cashman et al., 1983). БОЕ-Э формируются ранними эритроидными предшественниками на 1820-й день от посева, могут быть малыми включают 38 кластеров, средними включают 916 кластеров, и большими более 16 кластеров. Наиболее зрелые эритроидные предшественники колониеформирующие единицы эритроцитов (КОЕ-Е) образуют 1 или 2 кластера из 8100 гемоглобинизированных эритробластов. Колонии такого типа формируются к 1012-му дню с момента посева. Все клетки класса унипотентных обладают низкой способностью к самоподдержанию и высоким потенциалом пролиферации, обеспечивая быстрое, но кратковременное восстановление определенного (каждая единица лишь одного) ростка гемопоэза. Материал с преобладанием гемопоэтических клеток-предшественников такого уровня дифференцировки наиболее успешно может быть применен в качестве гематологической поддержки при проведении полужестких химиотерапевтических режимов.
По мере накопления знаний в области изучения клоногенных предшественников были определены нормы количественного содержания различных колониеобразующих единиц при посеве 200 тыс. мононуклеарных клеток костного мозга и 1 мл нормальной периферической крови (табл. 1).
Данные, получаемые при оценке колониеобразования клеток крови, включая КПГ, имеют большое значение с точки зрения качества гематологического материала, который будет применен с целью гематологической поддержки при высокодозной химиотерапии.
Длительное время оценка качества гемопоэтического материала при аутологичной трансплантации проводилась на основании определения роста колоний клеток в различных полужидких системах. Однако отсутствие единых стандартов данного теста из-за многообразия реактивов, а также временная отсрочка в получении результатов делали достаточно информативный метод колониеобразования не совсем удобным для клинического применения.
И всегда возникал вопрос определения момента начала проведения сборов ПСК. Гематологические показатели крови не всегда отражали реальный выброс клеток-предшественников в периферическое русло, и часто сборы требовали проведения более 3 повторных сеансов аферезов.
Данная проблема была решена с момента открытия антигена CD34
Внедрение в клиническую практику методов проточной цитометрии позволило оценить фенотип клеточной мембраны с помощью моноклональных антител к различным дифференцировочным антигенам. Стало возможным иммунофенотипически охарактеризовать все типы КПГ, включая СГК, и иммунологически различать клетки-предшественники различных классов по уровням коэкспресии на CD34
+
Было установлено, что в норме популяция CD34
+
В настоящее время используется несколько моноклональных антител (МКА) к молекуле CD34: My10, HPCA2, ICH3, IMM3, ICO115, QBEND10 с различными спектрами чувствительности к данной молекуле и ее функциональным эпитопам. Показано, что наиболее качественными с точки зрения определения количеств циркулирующих КПГ являются МКА HPCA-2 с изотипом IgG-1 (Andrews et al., 1986; Loken, 1987; Siena et al., 1991).
Разработано несколько цитометрических протоколов для корректной оценки количества CD34
+
+
+
Важным моментом изучения CD34
+
+
Исследование коэкспрессии на CD34
+
Так, общее число CD34
+
+
По мере дифференцировки СКК от истинно стволовых до линейно рестриктированных унипотентных происходят изменения мембранного фенотипа клеток. Иммунологический фенотип CD34
+
+
В настоящее время имеются достаточно четкие представления о соответствии между уровнем дифференцировки стволовой клетки или клетки-предшественника и иммунологическим фенотипом ее мембраны (Lanza et al., 2001; Seita et al., 2010).
Говоря об иммунологическом фенотипе клетки, мы подразумеваем под этим целый спектр антигенов и рецепторных молекул экспрессируемых, т.е. присутствующих на мембране и (или) в цитоплазме клетки.
Наиболее ранней стволовой, линейно не рестриктированной (не приобретшей черты какого-либо направления дифференцировки) соответствует клетка, экспрессирующая антиген CD34, но отрицательная в отношении экспрессии таких линейно неограниченных антигенов, как HLA-DR и CD38. Рядом исследований показано, что на клетке такого уровня может выявляться слабая экспрессия молекулы Thy-1, большинство из изотипов которой экспрессируются клетками негемопоэтической природы (DArena et al., 1998; Humeau et al., 1996; Mayani et al., 1994). Таким образом, истинной СКК может удовлетворять иммунофенотип CD34