Patofyziologie,Patofyziologie, cytogenetikacytogenetika aa jaderná topografiejaderná topografie mnohočetnéhomnohočetného myelomumyelomu Jana Krejčí, Eva Bártová, AndreaJana Krejčí, Eva Bártová, AndreaJana Krejčí, Eva Bártová, Andrea HarničarováHarničarováHarničarová, Stanislav Kozubek, Stanislav Kozubek, Stanislav Kozubek Laboratoř molekulární cytologie aLaboratoř molekulární cytologie aLaboratoř molekulární cytologie a cytometriecytometriecytometrie Biofyzikální ústav AV ČR, BrnoBiofyzikální ústav AV ČR, BrnoBiofyzikální ústav AV ČR, Brno MultipleMultiple myelomamyeloma PlasmocytomPlasmocytom KahlerovaKahlerova nemocnemoc MnohočetnýMnohočetný myelommyelom * zhoubné nádorové onemocnění projevující se bolestmi kostí a zad, zlomeninami, sníženou odolností proti infekcím, poškozením ledvin, krvetvorby atd. * vzniká z plazmatických buněk (B lymfocytů - bb. produkující protilátky), které se nekontrolovaně množí, zaplavují kostní dřeň, poškozují kost a produkují nadměrné množství jednoho typu bílkoviny (protilátky), které působí negativně na některé vnitřní orgány * pomalu proliferující tumor s méně než 1% nádorových bb. syntetizujících DNA x v pozdní fázi onemocnění se syntéza DNA zrychluje * příčina neznámá !!! * prekanceróza ­ Monoklonální gamapatie nejasného významu (Monoclonal gammophaty of unknown (undetermined) significance, MGUS) Nejčastější projevy nemociNejčastější projevy nemoci Jednotliví pacienti s mnohočetným myelomem se od sebe výrazně odlišují příznaky nemoci V době stanovení diagnózy obvykle přicházejí s některým ze čtyř hlavních projevů nemoci: * bolesti kostí * často se opakující a (nebo) dlouhodobé infekce * anémie * poškození funkce ledvin -pouze jeden nebo více příznaků současně -někteří nemocní jsou dlouho bez projevů nemoci a diagnóza je nezřídka odhalena při náhodném vyšetření krve nebo rentgenovém vyšetření indikovaném z jiného důvodu -možné další, méně obvyklými příznaky (kožní, koagulační a jiná) Diagnostická kritéria MMDiagnostická kritéria MM Kritéria mnohočetného myelomu dle Durieho a Salmona, 1975. Velká kritéria Malá kritéria 1) plazmocytom (histologie tkáně) a) v kostní dřeni 10 - 30 % plazmocytů 2) počet plazmocytů v kostní dřeni > 30 % b) koncentrace M-Ig nižší než v bodě 3 3) sérové koncentrace monoklonálního c) přítomna osteolytická ložiska imunoglobulinu (M-Ig): M-IgG > 35 g/l, d) snížení ostatních fyziologických M-IgA > 20 g/l imunoglobulinů IgM < 0,5 g/l, IgA < 1,0 g/l, IgG < 6,0 g/l nebo množství lehkých řetězců v moči za 24 hodin > 1 g Diagnóza mnohočetného myelomu je jasná, je-li přítomno jedno velké a jedno malé kritérium,anebo jsou-li přítomna kritéria a+b a dále kritérium c nebo d. Diagnostická kritéria MM dle International Myeloma Working Group, 2003 Pro diagnózu mnohočetného myelomu je nutno splnit všechna tři kritéria: 1. Počet monoklonálních plazmatických buněk v kostní dřeni je > 10 % a (nebo) biopsie kostní dřeně prokázala plazmocytom. 2. Je přítomen monoklonální imunoglobulin v krvi a (nebo) v moči 3. Je přítomná nejméně jedna dysfunkce či poškození orgánu způsobené mnohočetným myelomem: * (C - calcium) zvýšená hladina kalcemie nad 2,8 mmol/l či nad horní limit * (R - renal) Renální insuficience s kreatininem nad 176,8 mmol/l (2 mg/l) * (A -anemia) anémie, hemoglobin pod 100 g/l nebo 20 g/l pod dolní limit normy * (B ­ bone) osteolytické kostní destrukce nebo osteoporóza Epidemiologie a incidenceEpidemiologie a incidence Mnohočetný myelom je plazmocelulární maligní choroba Iincidence činí ve ČR 4/100 000. Medián věku při stanovení diagnózy je 60­65 let. Méně než 2 % všech pacientů je ve věku do 40 let. Vyšší incidence této nemoci je v afro-karibské skupině obyvatel než u populace kavkazské. Menšina případů mnohočetného myelomu vzniká transformací z monoklonálnímonoklonální gamapatiegamapatie nejasného významunejasného významu ((monoclonalmonoclonal gammopathygammopathy ofof unknownunknown ((udeterminedudetermined)) significancesignificance -- MGUS)MGUS) - prekanceróza - 1 % dospělé populace (u 1 % ročně se vyvine MM) Ve většině případů MM se jedná o nově rozpoznané (vzniklé) onemocnění. Průběh onemocnění a jeho léčbaPrůběh onemocnění a jeho léčba Adam et al., 2002 Kuehl & Bergsagel, 2002 Stadia mnohočetnéhoStadia mnohočetného myelomumyelomu Kuehl & Bergsagel, 2002 MikroprostředíMikroprostředí v kostní dřeniv kostní dřeni ­­ plazmatická buňka normální aplazmatická buňka normální a myelomovámyelomová Dalton et al., 2001. Myelomové bb. jsou CD138+ Exprese CD138 nejčasnějšími MM buňkami a buňkami MM linií je využívána pro purifikaci MM buněk z klinických vzorků ~ z kostní dřeně pacientů jsou separovány CD138 pozitivní buňkyCD138 pozitivní buňky ­­ využívají se k cytogenetickémuvyužívají se k cytogenetickému vyšetřenívyšetření CD138 alias Syndecan-1 - transmembránový heparan-sulfatový proteoglykan * v průběhu vývoje exprimován na povrchu pre-B buněk, ztrácí se během jejich dozrávání, silně reexprimován ve zralých plamatických buňkách * zprostředkovává specifickou adhezi MM buněk ke kolagenu I, invazi do kolagen I gelů a adhezi buňka-buňka mezi MM buňkami * v kultuře se uvolňuje z povrchu buněk a inhibuje růst MM buněk in vitro * ovlivňuje diferenciaci buněk kostní dřeně -> B-buňky overexprimují inhibitor DKK1 (dráha Wnt) -> je inhibována diferenciace osteoblastů -> vznikají osteolytické léze. Osteoblasty -> osteoklasty: osteoclastactivating factor (OAF), cytokiny: IL-6, IL-1b, TNF a, aj. Molekulární patogeneze mnohočetného myelomu IgH lokus - translokace14q32 více než 50 % pacientů s MGUS a 90 % pacientů s MM, jiný zdroj: přibližně 1/3 MM pacientů nemá detekovatelnou karyotypovou 14q32 abnormalitu - velmi promiskuitní translokační partner ­ 3 skupiny 1. cykliny D1 (11q13), D3 (6p21), snad i D2 (12p13) (20 ­ 25 % tumorů) 2. 2 proteiny kódované v 4p16 (nukleární protein MMSET, transkripční faktor FGFR3 (~15 %) 3. transkripční faktory c-MAF (16q23), MAFB (20q11) (~10 %) Dalton et al., 2001. ... primární translokace (objevují se časně, možná spouštějí tumorgenezi) Příklady jednoduchých a komplexních translokací u mnohočetného myelomu Sekundární translokace ­ objevují se během progrese nádorového onemocnění dysregulace c-MYC momoalelická ztráta 13q (ztráta jedné kopie tumorsupresorového proteinu Rb) (20 % MGUS, 70 % MM) mutace p53, aj. Dr. Bártovámonozomie Rb1 genu v MM buňkách pacienta Karyotyp buněk mnohočetného myelomu * je složitý, velice podobný karyotypům nacházejícím se v epiteliální tumorech a v blastické fázi CML * frekvence a stupeň karyotypových abnormalit koreluje se stadiem, trváním nemoci a odpovědí na léčbu Př. delece 13q, změny počtu chromosomů, případně translokace lokalizované na chromozomech 1, 3, 7, 8, 11, 12, 16, 17, 18, X Prognóza * je složitý, velice podobný karyotypům nacházejícím se v epiteliální tumorech a v blastické fázi CML * frekvence a stupeň karyotypových abnormalit koreluje se stadiem, trváním nemoci a odpovědí na léčbu Př. delece 13q, změny počtu chromosomů, případně translokace lokalizované na chromozomech 1, 3, 7, 8, 11, 12, 16, 17, 18, X Sawyer et al., 1995 Sawyer et al., 1995 Separace CD 138+ buněk z bone marrow Používaná cytostatika - Kortikoid DEXAMETHAZON ­ v koktejlech cytostatik se až z 80 % podílí na inhibici růstu nádorových buněk - Alkylační cytostatikum MELFALAN ­ cross-linking DNA na guaninu v pozici N7 - Antimyelomový efekt THALIDOMIDU ­ v 60.letech používán jako sedativum, dnes idenfikován jeho antimyelomový, antiangiogenní a imunomodulační efekt - Inhibitor proteozomů VELCADE ­ proteozomy štěpí proteiny, kt. dokončily svoji fci -> mohou pokračovat další děje v buňce. Inhibitory přerušují tento proces > apoptóza myelomové buňky. Navíc brání vazbě MM buňky na okolní stromální buňky. (NF-B, IL-6, signální dráhy pro růst b., apoptózu, inhibice exprese adhezivních molekul, aj.) - ,,-záření" m onosom y diploid trisom y tetrasom y patient1 (C D 138+) patient2 (C D 138+) patient3 (C D 138+) patient4 (C D 138+) patient5 (C D 138+) patient6 (C D 138+) patient6 (CD 138-) patient7 (C D 138+) patient7 (CD 138-) 0 20 40 60 80 100 Numerical aberrations of CCND1 gene in CD138 positive/negative cells of MM patients. Galm et al., 2006 Role epigenetických modifikacíRole epigenetických modifikací hematopoetickýchhematopoetických malignit, resp. u MMmalignit, resp. u MM Děkuji za pozornost