Patofyziologie krvetvorby Doc. RNDr. Sabina Ševčíková, PhD. Babákova myelomová skupina Ústav patologické fyziologie LF MU I. Hematopoéza Hematopoéza Pinho 2019 Proces tvorby buněčných komponent krve Dospělý člověk produkuje 5 x 1011 hematopoetických buněk denně Vysoce regulovaný, vysoce responzivní systém Hematopoéza Kmenové buňky Prekurzory Zralé buňky sebeobnova T - lymfocyt B - lymfocyt Erytrocyt Trombocyt Bazofil Eosinofil Neutrofil Monocyt Osteoklast Produkce krve játra tvoří proteinové složky krve endokrinní žlázy produkují hormony zažívací trakt a ledviny udržují vodní frakci Rozklad krve slezina – zánik krevních buněk játra – zánik krevních buněk, vychytávání proteinů ledviny – vychytávání proteinů, regulace vody Životnost krvinek < 7 dní leukocyty 14 dní trombocyty 120 dní erytrocyty Hematopoetické kmenové buňky - HSC • Multipotentní - schopnost generovat celý hematopoetický systém • Embryogeneze - aorto-gonado-mesonephros, fetální játra • Dospělí - kostní dřeň • Vysoce specializované raritní buňky • Schopnost sebeobnovy • Schopnost diferenciace ve funkční progenitory • Důležité po transplantaci, infekci, poranění • Nutná rovnováha mezi diferenciací a sebeobnovou Pinho 2019 Hematopoetické kmenové buňky - HSC Tsuruta 2012 • 1:10 000 buněk v kostní dřeni • Exkluze barvičky Hoechst, rezistence k 5fluorouracilu nebo ϒ záření • nepřítomnost CD markerů diferencovaných buněk • přítomnost c-Kit (receptor pro cytokinový růstový faktor) • Nacházejí se ve specifických nikách v kostní dřeni II. Hematoonkologická onemocnění Důležité pojmy • Incidence je počet nových případů onemocnění za určité časové období (nejčastěji za rok) vztažený na populační jednotku (nejčastěji 100.000 obyvatel) • Prevalence je počet pacientů s daným onemocněním v určitém okamžiku. U onkologických onemocnění je to počet žijících pacientů (i vyléčených), u kterých byl diagnostikován daný typ nádoru. • Celkové přežití - doba od diagnózy nebo zahájení léčby Důležité pojmy • Remise je vymizení všech známek onemocnění včetně normalizace laboratorních hodnot a nálezu na zobrazovacích vyšetření v odpovědi na léčbu. • Kompletní remise – vymizení známek nádoru v odpovědi na léčbu. • Relaps – vrácení nemoci. Dosažení remise ještě nemusí být úplné vyléčení. Přetrvávají ložiska nádorových buněk, mohou být zdrojem relapsu. • Částečná (parciální) remise je pokles počtu nádorových buněk o nejméně 50 %, zejména u leukemií. https://www.linkos.cz/slovnicek Minimální residuální choroba - MRD • Malé množství nádorových buněk, které nejsou zničeny léčbou (10-6) • Tyto buňky znovu proliferují – rezistence na léčbu • Nový komponent detekce kompletní odpovědi • MRD negativita – spojená s lepším OS Paiva et al, 2008; Rawston et al., 2013 MRD Diagnosis Treatment Clinical remission Relapse Persistence Cure MRD DETECTION Detekce MRD Nádorová onemocnění krvetvorby Leukémie Lymfomy Mnohočetný myelom Nádorová onemocnění krvetvorby Leukémie Lymfomy Mnohočetný myelom Leukémie Heterogenní skupina onemocnění Nejčastější nádory u dětí Leukemické buňky ztrácí schopnost diferenciace, vysoký proliferační potenciál 2 populace buněk v těle - zralé buňky a nezralé buňky = blasty Klinické příznaky Erytropénie – anémie Trombocytopenie – krvácivost Leukocytopenie – náchylnost k infekcím Prognóza leukemií Morfologie - stádium vývoje Chromosomální aberace Vysoký věk – horší prognóza B buňky-horší prognóza Léčba leukemií • Indukce – léčba s cílem navodit kompletní remisi • Konsolidace – opakování indukční léčby u pacienta, který se dostal do kompletní remise • Udržovací léčba – dlouhodobá nízkodávková léčba s cílem zabránit růstu residuálních nádorových buněk • Radiace, chemoterapie (kombinace) Po chemoterapii následuje • Biopsie kostní dřeně • Pokud víc než 5-10 % blastů- další léčba • Transplantace kostní dřeně Rozdělení leukémií Akutní Chronické Myeloidní Lymfoidní Rozdělení leukémií Akutní Chronické Myeloidní Lymfoidní Akutní leukémie • velice rychlý nárůst nezralých buněk • kostní dřeň potom nestíhá ‘vyrobit’ zdravé buňky • leukemické buňky se dostanou do krve a napadají další orgány (i CNS) • nutná rychlá léčba – „medical emergency“ • nejčastější u dětí Chronické leukémie • Nárůst buněk relativně zralých, ale abnormálních • Trvá měsíce i roky • Někdy není nutná léčba ihned (na rozdíl od akutních leukémií) • Většinou u starších lidí ALL – častější u dětí AML – častější u starších lidí CLL – nejčastější leukemie dospělých CML – především u dospělých Hematopoéza Lymfoidní leukemie Myeloidní leukemie Rizikové faktory pro rozvoj leukémií • Ionizující záření • chemické látky – benzen a aromatické uhlovodíky, cytostatika, alkylační činidla a další karcinogeny • některé syndromy: Downův (trisomie 21), Klinefelterův (47, XXY) • Často po léčbě jiných malignit – sekundární leukémie Akutní myeloidní leukemie AML Akutní myeloidní leukemie AML • Únava, horečka, snadná tvorba modřin, krvácivost • Akumulace blastů v kostní dřeni (> 20 %), selhání kostní dřeně • Blasty v periferní krvi • Zástava diferenciaci na nějakém stupni • Nejčastější leukemie u dospělých nad 65 let (80 %) • Zhruba 20 000 nově diagnostikovaných pacientů za rok • 1,3/100 000 do 65 let, 12,5/100 000 nad 65 let Auerovy tyčky • Typický znak pro AML • V cytoplazmě myeloblastů • Negativní prognostický faktor • Abnormální fúzí primárních granul • Pojmenovány podle amerického fyziologa Johna Auera v roce 1905 Prognóza AML Morfologie Chromosomální aberace Věk při diagnóze Počet leukocytů při diagnóze FAB klasifikace Klasifikace AML • 8 subtypů • Podle morfologie a cytochemie FAB-French American British • Podle molekul, morfologie, klinikyWHO klasifikace Subtype FAB Type Morphology Cytogenetic Abnl AML w/o maturation M0 no azurophil granules AML M1 few Aeur rods del(5); del(7); +8 AML w/ differentiation M2 maturation beyond promyelocytes; Auer rods t(8:21) t(6:9) Acute Promyelocytic Leukemia M3 hypergranular promyelocytes; Auer rods t(15:17) Acute Myelomonocytic Leukemia M4 > 20% monocytes; monocytoid cells in blood inv(16) del(16) t(16:16) t(4:11) Acute Monocytic Leukemia M5 monoblastic; promonocytic t(9:11) t(10:11) Acute Erythroleukemia M6 predominance of erythroblasts; dyserythropoiesis Acute Megakaryocytic Leukemia M7 dry' aspirate; biopsy dysplastic with blasts Classification of AML FAB klasifikace WHO klasifikace Swerdlow 2016 Přežití mladých a starších AML pacientů • Horní graf ukazuje přežití mladých (<60 let) pacientů s AML od roku 1970 • Dolní graf přežití starších pacientů s AML od roku 1970 • Kantarjian et al 2015 - MD Anderson Akutní promyelocytární leukémie APL nejmalignější lidská leukémie APL - léčba APL • Akumulace promyelocytů (vývoj stadium granulocytů) • M3 klasifikace podle FAB • Nutná urychlená léčba • Pro diagnózu nutná detekce t(15;17) PML-RARα • Medián při diagnóze je 40 roků, riziko je stejné pro celý život • 1957 - subtyp leukemie • 1970 - identifikace translokace - Dr. J. Rowley Molekulární podstata APL • RARα – receptor pro all-trans kyselinu retinovou • PML – gen promyelocytární leukemie • Translokace t(15;17) – reciproká translokace APL léčba Crespo-Solis 2016 APL přežití Chen 2011 Akutní lymfoidní leukemie - ALL Akutní lymfoidní leukemie - ALL • Maligní transformací a proliferací lymfoidního progenitoru v kostní dřeni, periferní krvi a extramedulárních oblastech • 80 % ALL u dětí • Incidence 1,6/100 000 (USA) • 2016 - 6590 nově diagnostikovaných případů, 1400 úmrtí • Bimodální distribuce incidence – děti (4 roky) a dospělí (50 let) • U dětí přežití 90 %, ale jen 30-40 % dospělých dosáhne dlouhodobé remise Etiologie ALL • Významná korelace s Downovým syndromem, Fanconiho anemií, Bloomovým syndromem, Ataxia Telangiectasia and Nijmegen breakdown syndrome • Ionizující radiace, pesticidy, kouření • Viry - Epstein-Barr a HIV • Ale u zdravých velice často de novo • Chromozomové aberace t(12;21), t(1;19), t(9;22) a aberace v MLL – nejsou dostatečné k rozvoji ALL • Indukce (vinkristin, kortikosteroidy, antracyklin) • Transplantace kostní dřeně Nebo • Konsolidace • Udržovací léčba – 2-3 roky Léčba ALL Terwilliger 2017 Chronická myeloidní leukemie CML Chronická myeloidní leukemie CML První nádor spojený se specifickou aberací translokace mezi chromozomy 9 a 22 Filadelfský chromozom • 1960 – Peter Nowell a David Hungerford popsali abnormální chromozom u CML • První genetická podstata nádorů • 1972 - Příčina nebo konsekvence? Janet Rowley – t(9,22) CML • 1. nádor spojený se specifickou aberací • Philadelphia chromosome • 1972 popsána translokace t(9;22) (Rowley) • 1983 popsána kináza abl na chromozomu 9 (Heisterkamp) • 1984 popsána oblast bcr na chromozomu 22 (Groffen) • 1990 bcr-abl důvod CML (Daley) • Bcr-abl- abnormální tyrosin kináza (Lugo, 1990) CML • Incidence 1-2/100 000 • 15 % nově diagnostikovaných pacientů s leukémií • 9000 nových případů v USA/rok • 1000 zemře (od zavedení léku Gleevac je roční mortalita 1-2 %) • Prevalence – 25 000 (2000), 150 000 (2022) Gleevec (1993) Novartis • Imatinib mesylate • Aktivní proti koloniím CML (Druker 1996) • O 2 roky později klinická studie, 31 pacientů, 98 % odpověď na léčbu • Studie fáze III – 16 zemí, 177 center, 1100 pacientů- všichni pacienti na Gleevec • Přežití 95 %, přežití 65 % v blastické krizi (8 let) • Molekulární pozitivita bcr-abl je stále problém – leukemické buňky přežívají – nebezpečí relapsu Současná léčba CML • Imatinib (Gleevec) • Dasatinib (Sprycel) • Nilotinib (Tasigna) • Bosutinib (Bosulif) • Ponatinib (Iclusig) • Asciminib (Scemblix) Schváleny FDA Současná léčba CML • Imatinib – poslední dobou i generika • Dasatinib • 350 krát účinnější než imatinib • Inhibice i Src dráhy • 5-leté přežití podobné jako imatinib • Nilotinib • Strukturní analog imatinibu, ale lépe se váže • 5-letý přežití lepší než imatinib • Bosutinib - Src/Abl inhibitor • Pro resistentní pacienty na předchozí léčbu CML diagnóza • 50 % pacientů asymptomatických • Anemie, zvětšení sleziny, únava, malátnost, snížení váhy • Cytogenetika – potvrzení aberace • 100 % pacientů bcr-abl, ale můžou být i jiné přidružené aberace (trisomie 8, …) • Aspirát kostní dřeně Chronická lymfocytární leukemie - CLL Chronická lymfocytární leukemie - CLL • 30% všech leukemií • Nejčastější typ leukémie v západních zemích • Klonální expanze B buněk – CD5 pozitivních, v krvi, kostní dřeni, lymfatických uzlinách a slezině • Častější u mužů (1.7:1) • Incidence 4.1/100 000 • Medián věku při diagnóze 67 let Hallek 2019 Etiologie CLL • Genetika • Viry (EBV, HIV) • Radiace • Chemikálie • Kouření CLL genetické změny • Primární změna v multipotentních hematopoetických kmenových buněk • Delece 13q, delece 11q, trizomie chromozomu 12 • Del(13q14) primární změna – 55% případů • Del(11q) - 25 % pacientů – delece 11q23- gen ATM – snížené OS • Trizomie 12- 10-20 % pacientů • Del(17q) – 5-8 % pacientů – resistence k chemoterapii Diagnóza CLL • Krevní obraz, krevní nátěr, imunofenotypizace • Více než 5000 B buněk/μl v periferní krvi • Klonalita pomocí flowcytometrie •Delece a nebo mutace TP53 •IGHV mutace •Sérový B2 mikroglobulin •Vysoký věk (>65 let) Rizikové faktory CLL Léčba CLL • Chlorambucil – alkylační činidlo • Purinová analoga – fludarabin, pentostatin, cladribin • Monoklonální protilátka – antiCD20 (rituximab) • Ibrutinib – inhibitor bruton tyrosin kinázy, FDA schváleno • Venetoclax – inhibitor BCL2, FDA schváleno CLL Nádorová onemocnění krvetvorby Leukémie Lymfomy Mnohočetný myelom Lymfomy • maligní proliferace lymfatické tkáně (uzliny) – buňky lymfoidní řady (B,T) • Solidní nádor krevních buněk • 1832 popsány Dr. Hodgkinem • Nejčastější nádory krve • 5,3 % všech nádorů • šíření do dalších uzlin a lymfatické tkáně orgánů • dle histologie - Hodgkinův (častější u mužů) • - non-Hodgkinovy lymfomy B, T, NK Lymfomy • difúzní velkobuněčný B-lymfom (30 %) • folikulární lymfom (22 %) • MALT-lymfom (8 %) • chronická B-lymfatická leukémie/lymfocytární lymfom (7 %) • lymfom z plášťové zóny = mantle cell lymphoma (6 %) Nejčastější lymfomy: • úbytek hmotnosti (10 % / půl roku), • subfebrilie / febrilie, noční pocení Všechny maligní lymfomy se mohou prezentovat jako tzv. B příznaky: Hodgkinovy lymfomy • Nebolestivé zvětšení uzlin (krční, axilární) • Horečka, svědění, pocení, malátnost, únava, pokles hmotnosti; • splenomegalie • kašel, dušnost • výpotek, infiltrace parenchymatózních orgánů, skeletu (při pokročilém postižení). • Etiologie neznámá – genetika, HIV, EBV • Mezi 20-30 lety, prudce nahoru po 50 Hodgkinovy lymfomy typ I: převaha lymfocytů (málo Reed-Sternberg buněk), nejlepší prognóza (5 %) typ II: nodulárně-sklerotický (nodulární ložiska, buňky (retikulární, lymfocyty, histiocyty) v kolagenních vláknech (70 %) typ III: smíšený (20–25 %) typ IV: klasický, hodně Reed-Sternberg buněk, (nejhorší prognóza) (1 %) Reed-Sternberg buňky – abnormálně velké lymfocyty, charakteristické pro lymfomy, mnohojaderné Hodgkinův lymfom Non-hodgkinovy lymfomy • Heterogenní skupina nádorů (cca 40 typů) • Vycházejí většinou z mízních uzlin, které se v dětském věku rychle lokálně šíří a metastázují • Při diagnóze mají dvě třetiny nemocných pokročilá stadia nemoci. • U dětí vysoce maligní nádory – velmi intenzivní chemo – léčba úspěšná v cca 80 % případů • U dospělých – středně maligní Nádorová onemocnění krvetvorby Leukémie Lymfomy Mnohočetný myelom Mnohočetný myelom MM • Druhé nejčastější krevní nádorové onemocnění • 10 % hematologických malignit • Věk při diagnóze 65 let • Incidence 4/100 000 • Častější u mužů • Patogeneze několikastupňová Hájek, 2012 Anderson, 2011 Patogeneze MM – několikastupňový proces MM • Infiltrace kostní dřeně maligními plazmatickými buňkami • Kostní léze • Přítomnost monoklonálního imunoglobulinu (M-Ig) v séru a/nebo moči Zdravá kostní dřeň MM kostní dřeň www.pathologyatlas.com Projevy MM útlum kostní dřeně: anemie, pokles imunity, krvácivé projevy narušení kostí: bolest, samovolné zlomeniny tvorba defektních imunoglobulinů: hyperviskozita, pokles imunity Diagnóza MM Poměrně obtížná: bolest, slabost, nevýkonnost, opakované infekce, únava Počet myelomových buněk v kostní dřeni Přítomnost abnormální bílkoviny v krvi/moči Typické změny na kostech Léčba MM tohle jsme vyzkoušeli…. Hájek, 2012 Anderson, 2011 Léčba MM …a tohle používáme • Chemoterapie • Transplantace kostní dřeně • Imunomodulační léky • Inhibitory proteasomu Hájek, 2012 Anderson, 2011 Možnosti léčby MM IMIDs (imunomodulační léky) Proteasomové inhibitory • 1953- Chemie Grünenthal • 1957- distribuce • Sedativum, hypnotikum • Proti ranní nevolnosti u těhotných žen • Těžký teratogen • Nebyl dostatečně otestován – jen na krysách • 10 000 dětí takto narozených - 40 % dětí přežilo • FDA - Dr. Francis Kelsey – nepovolila užití thalidomidu v USA Thalidomid – první IMID White House Archive Dr. Francis Kelsey (1914-2015) Thalidomidové děti ….dnes Thalidomid – pokračování…. • 1964 – Jason Sheskin – pacient s leprou a těžkými komplikacemi • 1993- Judah Folkman – angiogeneze, solidní nádory ale i hematologické • 1994 – refrakterní MM pacient – thalidomid – klinická studie 1/3 pacientů odpověď • 2006 – FDA – léčba MM • Nepříjemné vedlejší účinky - neuropatie Sedlaříková, 2012 Možnosti léčby MM IMIDs (imunomodulační léky) Proteasomové inhibitory Proteazomové inhibitory • Proteasom – proteolytický komplex pro degradaci ubikvitinovaných proteinů • MM buňky produkují velké množství proteinů – inhibice proteasomu vede k hromadění proteinů v buňce a apoptóze • Bortezomib – první lék na této bázi schválený pro léčbu MM III. Přežívání pacientů s hematoonkologickými onemocněními Incidence a přežití Děkuji za pozornost