Цитогенетичні фактори прогнозу при мієлодиспластичних синдромах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державна установа «Інститут патології крові та трансфузійної медицини НАМН України»,

Медико-біологічний центр «Геном»,

Цитогенетичні фактори прогнозу при мієлодиспластичних синдромах

О.В. Зотова, А.С. Лук'янова, М.О. Вальчук, О.О. Шалай, В.Л. Новак, В.Є. Логінський

Київ, Львів, Україна

Резюме

Актуальність. Мієлодиспластичні синдроми (МДС) характеризуються різноманітним клінічним перебігом і різною чутливістю до терапії. Враховуючи значну їхню поширеність, проводиться інтенсивний пошук нових прогностичних критеріїв, які можуть визначити індивідуальний прогноз та підібрати найопти- мальнішу тактику лікування хворих на МДС.

Метою роботи була оцінка діагностичного та прогностичного значення ци- тогенетичних перебудов у хворих на МДС.

Матеріали і методи. Цитогенетичні дослідження клітин кісткового мозку (КМ) проведено у 100 пацієнтів з МДС (хворі віком від 10 до 85 років, серед них 54 чоловіків і 46 жінок). Використовували метод класичної цитогенетики (GTG). Цитогенетичні дослідження було виконано згідно стандартних методик, а каріотипи - описано відповідно до International System for Human Cytogenetic Nomenclature (ISCN, 2016).

Результати. Хромосомні перебудови різного характеру виявлено у 40 (40%) хворих. Найпоширенішими аномалії були: трисомія 8 (32,5%), моносомії 5 (10%) та 7 (10%). Спектр хромосомних аберацій у хворих на МДС має важливе діагностичне та прогностичне значення. З урахуванням виявлених аномалій хворих на МДС класифіковано на цитогенетичні групи прогнозу перебігу захворювання: групи хворих з несприятливими та вкрай несприятливими цитогенетичними маркерами, група проміжного ризику без прогностично значущих маркерів та групи хворих з сприятливими та вкрай сприятливими факторами прогнозу, що дозволяє підібрати найоптимальнішу тактику їх лікування.

Висновки. У нашому дослідженні цитогенетичні аномалії різного характеру виявлено у 40% пацієнтів з МДС. Найпоширенішими аномалії були: трисомія 8, моносомії 5 та 7. Відповідно до виявлених цитогенетичних аномалій хворих на МДС класифіковано на п 'ять прогностичних груп. Цитогенетичні маркери мають важливе значення при розрахунку ризику тансформації МДС у гостру лейкемію (ГЛ) та для вибору оптимальної тактики лікування пацієнтів.

Ключові слова: мієлодиспластичні синдроми; каріотип; цитогенетичні аномалії; діагноз; прогноз.

Abstract

CYTOGENETIC PROGNOSTIC FACTORS IN MYELODYSPLASTIC SYNDROMES

O. Zotova1, A. Lukianova2, M. Valchuk1,

O. Shalay1, V. Novak1, V. Loginsky1

1 State Institution «Institute of Blood Pathology and Transfusion Medicine of NAMS of Ukraine», Lviv, Ukraine

2Medical Biology Centre «Genom», Kyiv, Ukraine

Background. Myelodysplastic syndromes (MDS) are characterized by different clinical course and different sensitivity to therapy. Taking into consideration their significant prevalence, an intensive search for new prognostic criteria is conducted that may determine individual prognosis and define the most appropriate treatment approach for patients with MDS.

Aim of the study was to detect diagnostic and prognostic significance of cytogenetic abnormalities in patients with MDS.

Materials and methods. Cytogenetic investigations of bone marrow (BM) cells from 100 patients with myelodysplastic syndrome (MDS) (range: 10-85 years, 54 males and 46 females). The method of conventional cytogenetics (GTG) was used. Cytogenetic methods were performed using standard techniques and karyotypes were described according to the International System for Human Cytogenetic Nomenclature (ISCN, 2016).

Results. Chromosomal abnormalities of various kinds were found in 40 (40%) patients. The most common abnormalities were: trisomy 8 (32. 5%), monosomies 5 (10%) and 7 (1 0%). Spectrum of cytogenetic abnormalities had an important diagnostic and prognostic significance. Taking into consideration the identified abnormalities MDS patients were classified by cytogenetic prognostic groups: the groups of patients with poor and very poor prognosis factors, the intermediate-risk group without significant cytogenetic markers and the groups of patients with good and very good prognostic markers, which allow choosing the most appropriate treatment approach for them.

Conclusions. In our investigation chromosomal abnormalities of various kinds were found in 40% patients with MDS. The most common abnormalities were: trisomy 8, monosomies 5 and 7. According to the identified cytogenetic abnormalities MDS patients were classified by five prognostic groups. Cytogenetic markers are important for calculating the risk of MDS transformation in acute leukemia (AL) and selecting the optimal treatment strategy for the patients.

Keywords: myelodysplastic syndromes; karyotype; cytogenetic abnormalities; diagnosis; prognosis.

Вступ

Мієлодиспластичні синдроми (МДС) - гетерогенна група клональних проліферацій гемопоетичної тканини, які характеризуються різноманітним клінічним перебігом, різною чутливістю до терапії та варіабельною імовірністю трансформації у гостру лейкемію (ГЛ). У більшості лабораторій України виділення підтипів МДС проводиться на основі Франко-Американо- Британської (ФАБ) класифікації. Модифікована класифікація Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) неоплазій гемопоетичної і лімфоїдної тканин (2016) [1], передбачає ширше використання цитогенетичних та молекулярно-генетичних методів дослідження. Тепер використовується міжнародна бальна система прогнозування перебігу МДС (IPSS), яка включає комбінацію клінічних, цитоморфологічних та цитогенетичних характеристик клітин периферичної крові (ПК) та кісткового мозку (КМ) для розподілу пацієнтів на групи ризику. Тому сьогодні тільки комплексне використання повної панелі доступних методів дослідження може забезпечити визначення біологічного підтипу МДС та встановлення групи ризику перебігу хвороби, що має першочергове значення для вибору оптимальної схеми та тактики лікування і прогнозування перебігу МДС [2, 3].

Метою роботи була оцінка діагностичного та прогностичного значення змін каріотипу у хворих на МДС.

Матеріали і методи

Цитогенетичні дослідження клітин КМ проведено у 100 хворих на МДС, діагноз у яких встановлено на основі клініко-гематологічних, цитомор- фологічних та гістохімічних досліджень. Обстежено пацієнтів віком від 10 до 85 років, серед них 54 (54%) чоловіків та 46 (46%) жінок. Використовували загальноприйнятий метод 24- та 48-годинного культивування клітин КМ in vitro. Обробку клітин проводили за загальноприйнятою методикою, яка включала дію колхіцину, гіпотонізацію, фіксацію і приготування препаратів [4, 5, 6]. Аналіз метафазних хромосом проводили із застосуванням G-методики диференційного забарвлення [3, 7]. Забарвлені препарати аналізували при збільшенні х1000 на світловому мікроскопі Olympus BX41 (Olympus, Японія) з використанням системи для хромосомного аналізу CytoVision (Applied Imaging, Великобританія). Проводили аналіз не менше 20 метафазних пластинок . При аналізі та описі каріотипу дотримувались критеріїв International System for Human Cytogenetic Nomenclature - ISCN, 2016 [8]. цитогенетичний хромосомний мієлодиспластичний лейкемія

Результати

Дослідна група включила 100 хворих на МДС (табл. 1). У цій групі аномальний каріотип виявлено у 40 (40%) пацієнтів (№№ 1-40). Серед них у 26 хворих (№№ 1-26) встановлено наявність однієї перебудови в каріотипі, у 6 пацієнтів (№№ 27-32) - двох перебудов у каріотипі та у 8 (№№ 33-40) - комплексний каріотип з множинними кількісними та/або структурними змінами (>3). Серед 8 хворих з комплексним каріотипом: у 5 пацієнтів (№№ 33, 36, 38-40) виявлено моносомний каріотип, тобто відсутність двох чи більшої кількості автосом або ж відсутність однієї автосоми у поєднанні хоча б з однією структурною перебудовою. Зазвичай у пацієнтів, крім аномального клону клітин, переважно наявний клон клітин з нормальним набором хромосом.

Таблиця 1. Результати цитогенетичних досліджень у хворих на МДС

У зразках, отриманих від 60 (60%) хворих (№№ 41-100), виявлено нормальний жіночий або чоловічий каріотип без цитогенетично видимих змін.

Найбільш частим типом аберації при МДС була трисомія хромосоми 8 (рис. 1). Вона виявлена у 13 хворих (№№ 9-16, 29, 31, 33, 34 та 37), що становить 32,5% випадків МДС із змінами каріотипу. В 8 з них (№№ 916) це була єдина перебудова каріотипу. У хворих № 29 та № 31, крім трисомії 8, виявлено ще по одній зміні в каріотипі, а саме - транслокацію t(4;21)(q31;q22) та трисомію хромосоми 19 (+19), відповідно. Ще у 3 пацієнтів (№№ 33, 34 та 37) трисомія хромосоми 8 входила до складу комплексного каріотипу.

Рисунок 1. Трисомія хромосоми 8 у хворого № 16.

Наявність моносомії хромосоми 7 (-7) підтверджено у 4 пацієнтів (№№ 6-8, 38 ), що становить 10% випадків МДС із змінами каріотипу. В 3 хворих (№№ 6-8) це була єдина перебудова в каріотипі (рис. 2), тоді як у 1 пацієнта (№ 38) вона входила до складу комплексного каріотипу.

Рисунок 2. Моносомія хромосоми 7 у хворої № 6.

Моносомію хромосоми 5 (-5) виявлено у 4 хворих (№№ 33, 34, 37, 39), що також становить 10% випадків МДС із змінами каріотипу. Однак, на відміну від -7, моносомія 5 у всіх випадках входила до складу комплексного каріотипу (рис. 3).

Рисунок 3. Моносомія хромосоми 5 у складі комплексного каріотипу у хворого № 39.

Обговорення

Згідно повідомлень літератури клональні цитогенетичні аномалії різного характеру виявляють у 40-50% хворих на МДС [9, 10], що збігається з нашими даними. Хромосомні перебудови ми спостерігали у 40% пацієнтів. Дослідження каріотипу клітин КМ в динаміці дозволяє прослід- ковувати перебіг хвороби і визначати ступінь ризику трансформації МДС у ГЛ. На ранніх стадіях зміни каріотипу зазвичай виявляють у 20-30% хворих, у період трансформації - в 40-60% пацієнтів, а при діагностуванні ГЛ - майже у 90% хворих [9, 10]. Найчастіше встановлюють наявність наступних перебудов каріотипу при МДС - делецій довгого плеча хромосом 5, 7 та 20, моносомій Y, 5 та 7, трисомії 8 [9, 10], які були виявлені і у нашій групі хворих. Аномалії генів, що локалізовані на довгому плечі хромосом 5, 7 та 20, відповідають за продукцію колонієстимулюючих факторів та інтерлейкінів . Деякі автори вважають, що хромосомні делеції, які виявляють при МДС, пов'язані з пухлинними супресорними генами, втрата яких може порушувати диференціацію клітин та розвиток МДС [9, 10].

Діагностичне значення при МДС має тільки виявлення ізольованої делеції довгого плеча хромосоми 5 - del(5q). Загалом, del(5q) спостерігають у 10-20% пацієнтів з МДС, однак у нашому дослідженні вона була виявлена лише в однієї хворої (№ 4) та відповідно підтверджено підтип МДС згідно класифікації ВООЗ, 2016 [1] (рис. 4).

Рисунок 4. Делеція довгого плеча хромосоми 5 - del(5)(q35) у хворої № 4.

Отримані результати аналізу дозволили розподілити пацієнтів з МДС на п'ять цитогенетичних груп прогнозу перебігу захворювання: групи хворих з несприятливими та вкрай несприятливими цитогенетичними маркерами, група проміжного ризику без прогностично значущих маркерів та групи хворих з сприятливими та вкрай сприятливими цитогенетичними факторами прогнозу (табл. 2) [10, 11, 12].

Таблиця 2. Розподіл пацієнтів з МДС на групи ризику відповідно до виявлених цитогенетичних маркерів

До груп хворих з несприятливими та вкрай несприятливими цито- генетичними маркерами включено 11 випадків МДС (№№ 6-8, 33-40 ), а саме - 3 хворих з ізольованою моносомією хромосоми 7 (№№ 6-8) та 8 пацієнтів з множинними цитогенетичними змінами (№№ 33-40), серед яких 5 пацієнтів характеризувались наявністю моносомного каріотипу (№№ 33, 36, 38-40). Загалом, несприятливими прогностичними чинниками при МДС вважають перебудови 3q, -7, del(7q) як додаткова перебудова, моносомний каріотип, комплексний каріотип (>3 аномалій) (табл. 2) [9, 10, 11, 12]. Зазвичай МДС з такими змінами погано відповідають на лікування або не відповідають взагалі та швидко трансформуються у ГЛ.

До групи хворих з маркерами проміжного прогнозу включено 25 випадків МДС, а саме - 8 пацієнтів з ізольованою трисомією хромосоми 8 (№№ 9-16), 2 хворих з +8 та ще однією додатковою перебудовою в каріотипі (№№ 29, 31) та 15 пацієнтів з іншими рідкісними або нетиповими хромосомними перебудовами. Загалом, до аберацій з проміжним прогнозом при МДС належать трисомії 8 та 19, делеція del(7q) як єдина перебудова, ізохромосома i(17q) та інші (табл. 2) [9, 10, 11]. Відомості літератури щодо прогностичного значення рідкісних чи нетипових аномалій у хворих на МДС суперечливі. Результати лікування цих хворих значно відрізняються один від одного, тому ця проблема потребує подальшого вивчення.

До груп хворих з сприятливими та вкрай сприятливими цитогене- тичними маркерами включено 64 пацієнти - по одному випадку МДС з -Y (№ 27) та del(5q) (№ 4), 2 випадки МДС з del(11q) (№№ 19, 20) та 60 випадків МДС з нормальним каріотипом (№№ 41-100). Загалом, сприятливими прогностичними чинниками при МДС вважають нормальний каріотип, відсутність Y-хромосоми, делеції del(5q), del(11q), del(12p) та del(20q) (табл. 2) [9, 10, 11]. Зазвичай МДС з такими змінами характеризуються низьким ризиком трансформації у ГЛ.

Висновки

Цитогенетичні дослідження дозволили виявити хромосомні перебудови різного характеру у 40% хворих на МДС. Найпоширенішими аномаліями були: трисомія 8 (32,5%), моносомії 5 (10%) та 7 (10%). З урахуванням виявлених цитогенетичних маркерів хворих на МДС класифіковано на п'ять груп прогнозу перебігу захворювання: групи хворих з несприятливими та вкрай несприятливими цитогенетичними маркерами, група середнього ризику з маркерами проміжного прогнозу та групи хворих з сприятливими та вкрай сприятливими факторами прогнозу. Цитогене- тичні маркери прогнозу мають важливе значення при розрахунку ризику трансформації МДС у ГЛ та підборі оптимальної тактики лікування пацієнтів. Цитогенетичні методи дослідження повинні бути включені у стандарти обстеження хворих на МДС.

Література

1. Arber DA, Orazi A, Hasserjian R, Thiele J, Borowitz MJ, Le Beau MM, et al. The 2016 revision to the World Health Organization classification of myeloid neoplasms and acute leukemia. Blood. 2016; 127(20):2391-405.

2. Bain BJ. Leukaemia diagnosis. 4th ed. NJ: Wiley-Blackwell; 2010. 403 p.

3. Rack KA, van den Berg E, Haferlach C, Beverloo HB, Costa D, Espinet B, et al. European recommendations and quality assurance for cytogenomic

4. Arber DA, Orazi A, Hasserjian R, Thiele J, Borowitz MJ, Le Beau MM, et al. The 2016 revision to the World Health Organization classification of myeloid neoplasms and acute leukemia. Blood. 2016; 127(20):2391-405.

5. Bain BJ. Leukaemia diagnosis. 4th ed. NJ: Wiley-Blackwell; 2010. 403 p.

6. Rack KA, van den Berg E, Haferlach C, Beverloo HB, Costa D, Espinet B, et al. European recommendations and quality assurance for cytogenomic analysis of haematological neoplasms. Leukemia. 2019; 33(8):1851-67.

7. Андреева СВ, Дроздова ВД. Стандарти аналізу препаратів хромосом при неоплазіях кровотворення: методичні рекомендації. Київ; 2007. 44 с.

8. Pienkowska-Grela B, Brycz-Witkow- ska J, Chmarzynska-Mroz E. Analiza cytogenetyczna w nowotworach hema- toonkologicznych: poradnik. Warszawa: Centrum Onkologii; 2004. 59 s.

9. Hui EKC, Wan TSK, Ng MHL. Chromosome preparation for myeloid malignancies. Cancer Cytogenetics. Methods in Molecular Biology. 2017; 1541:11-7.

10. Haferlach C, Rieder H, Lillington DM, Dastugue N, Hagemeijer A, Harbott J, et al. Proposals for standardized protocols for cytogenetic analyses of acute leukemias, chronic lymphocytic leukemia, chronic myeloid leukemia, chronic myeloproliferative disorders, and myelodysplastic syndromes. Genes Chromosomes Cancer. 2007; 46(5):494-9.

11. McGowan-Jordan J, Simons A, Schmid M. An International System for Human Cytogenetic Nomenclature. Basel: S. Karger; 2016. 140

12. Ciabatti E, Valetto A, Bertini V, Fer- reri MI, Guazzelli A, Grassi S, et al. Myelodysplastic syndromes: advantages of a combined cytogenetic and molecular diagnostic workup. Onco- target. 2017; 8(45):79188-79200.

13. Schanz J, Tuchler H, Sole F, Mallo M, Luno E, Cervera J, et al. New compre- analysis of haematological neoplasms. Leukemia. 2019; 33(8):1851-67.

14. Andreeva SV, Drozdova VD. Standards for analysis of chromosome preparations in neoplasia of hematopoiesis: guidelines. Kyiv; 2007. 44 p. (іп Ukrainian).

15. Pienkowska-Grela B, Brycz-Witkow- ska J, Chmarzynska-Mroz E. Cytogenetic analysis in hematooncological neoplasms: a guide. Warsaw: Oncology Center; 2004. 59 p. Polish.

16. Hui EKC, Wan TSK, Ng MHL. Chromosome preparation for myeloid malignancies. Cancer Cytogenetics. Methods in Molecular Biology. 2017; 1541:11-7.

17. Haferlach C, Rieder H, Lillington DM, Dastugue N, Hagemeijer A, Harbott J, et al. Proposals for standardized protocols for cytogenetic analyses of acute leukemias, chronic lymphocytic leukemia, chronic myeloid leukemia, chronic myeloproliferative disorders, and myelodysplastic syndromes. Genes Chromosomes Cancer. 2007; 46(5):494-9.

18. McGowan-Jordan J, Simons A, Schmid M. An International System for Human Cytogenetic Nomenclature. Basel: S. Karger; 2016. 140

19. Ciabatti E, Valetto A, Bertini V, Fer- reri MI, Guazzelli A, Grassi S, et al. Myelodysplastic syndromes: advantages of a combined cytogenetic and molecular diagnostic workup. Onco- target. 2017; 8(45):79188-79200.

20. Schanz J, Tuchler H, Sole F, Mallo M, Luno E, Cervera J, et al. New comprehensive cytogenetic scoring system for primary myelodysplastic syndromes (MDS) and oligoblastic acute myeloid leukemia after MDS derived from an international database merge. J Clin Oncol. 2012; 30(8):820-9.

21. Deeg HJ, Scott BL, Fang M, Shulman HM, Gyurkocza B, Myerson D, et al. Five-group cytogenetic risk classification, monosomal karyotype, and outcome after hematopoietic cell transplantation for MDS or acute leukemia evolving from MDS. Blood. 2012; 120(7):1398-408.

22. Anelli L, Pasciolla C, Zagaria A, Specchia G, Albano F. Monosomal karyotype in myeloid neoplasias: a literature review. Onco Targets and Therapy. 2017; 10:2163-71.

23. Контакти: lnkzotova@gmail.com hensive cytogenetic scoring system for primary myelodysplastic syndromes (MDS) and oligoblastic acute myeloid leukemia after MDS derived from an international database merge. J Clin Oncol. 2012; 30(8):820-9.

24. Deeg HJ, Scott BL, Fang M, Shulman HM, Gyurkocza B, Myerson D, et al. Five-group cytogenetic risk classification, monosomal karyotype, and outcome after hematopoietic cell transplantation for MDS or acute leukemia evolving from MDS. Blood. 2012; 120(7):1398-408.

25. Anelli L, Pasciolla C, Zagaria A, Specchia G, Albano F. Monosomal karyotype in myeloid neoplasias: a literature review. Onco Targets and Therapy. 2017; 10:2163-2171.

Размещено на Allbest.ru