АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

IНСТИТУТ ГЕМАТОЛОГIЇ ТА ТРАНСФУЗІОЛОГІЇ

ЧЕРВЯКОВА Олена Вікторівна

УДК 575:612.014.481/.:616.155.194+616.155.392

ЦИТОГЕНЕТИЧHІ ЕФЕКТИ В УЧАСНИКIВ ЛIКВIДАЦIЇ АВАРIЇ НА ЧАEС З МІЄЛОДИСПЛАСТИЧНИМ СИНДРОМОМ, РЕФРАКТЕРНИМИ ЦИТОПЕНIЯМИ, ЛЕЙКОЦИТОЗОМ

14.01.31 - гематологiя та трансфузiологiя

Автореферат

дисертацiї на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

КИЇВ - 2001

Дисертацiєю є рукопис

Робота виконана в Iнститутi клiнiчної радiологiї Наукового центру радiацiйної медицини АМН України

НАУКОВИЙ КЕРIВНИК: доктор медичних наук, професор

Клименко Вiктор Iванович,

Iнститут клiнiчної радiологiї Наукового

центру радiацiйної медицини АМН

України, завідувач вiддiлу гематологiї

ОФIЦIЙНI ОПОНЕНТИ:

доктор медичних наук, професор Романова Алла Федорівна, Інститут гематології та трансфузіології АМН України, головний науковий співробітник відділення гематології для дорослих

доктор медичних наук, професор Глузман Даниїл Фішелевіч, Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, завідувач відділу імуноцитохімії

ПРОВІДНА УСТАНОВА: Київська медична академія післядиплом-ної освіти ім. П. Л. Шупика МОЗ України, кафедра гематології та трансфузіології

Захист вiдбудеться 17.10.2001 р. о 15 годині на засіданні

спецiалiзованої вченої ради Д 26.612.01 в Інституті гематологiї та трансфузіології АМН України (04060, м.Київ, вул. М. Берлiнського, 12)

З дисертацiєю можна ознайомитися у бiблiотецi Інституту гематологiї та трансфузіології АМН України (04060, м.Київ, вул. М. Берлiнського, 12)

Автореферат розiсланий 31.08.2001 р.

Вчений секретар

спецiалiзованої вченої ради Комiсаренко В.Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Мієлодиспластичний синдром (МДС), рефрактерні цитопенії (РЦ), лейкоцитози нерідко передують розвитку гострих лейкемій (ГЛ) та хронічних мієлопроліферативних захворювань (ХМПЗ). Морфологічних, цитохімічних методів, імунофенотипування не завжди достатньо для діагностики та розробки критеріїв прогнозу перебігу захворювання. Використання цитогенетичних методів дослідження, а саме методу диференційного G-забарвлення хромосом, дозволяє виявити маркерні хромосомні аберації вже на ранніх стадіях захворювання. Незважаючи на те, що значна частина хромосомних аберацій при МДС, гострих і хронічних лейкозах була описана в кінці 80-х - на початку 90-х років, прогностичне значення окремих аномалій ще дискутується (Heim S. еt al.,1995).

Актуальним є цитогенетичне обстеження пацієнтів із стійкими змінами в гемограмі, які постраждали в результаті аварії на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС). Збільшення частоти ГЛ, хронічного мієлолейкозу (ХМЛ), МДС відмічалося у осіб, які пережили атомне бомбардування в Японії (Beir V., 1990, Doll R., Darby S.,1991). Тенденція до збільшення частоти МДС спостерігається у дітей, що проживають на забруднених радіонуклідами територіях Республіки Біларусь (Иванов Е.П., Толочко Г.В.,1996). Опубліковані дані щодо виникнення випадків лейкемій серед учасників ліквідації наслідків аварії (ЛНА) на ЧАЕС, які виконували аварійні роботи у 1986 р. (Ледощук Б.А. і співавт.,1993 г.).

В літературних джерелах дані про цитогенетичне обстеження хворих з МДС, що виник після дії іонізуючого випромінювання, стосуються переважно осіб, які отримували променеву терапію та осіб, що пережили атомне бомбардування (Pedersen-Bjergaard J., 1992, Tanaka N., Kamada K., 1983). Дані цитогенетичного обстеження хворих з МДС, стійкими змінами в гемограмі, які мають в анамнезі вплив малих доз іонізуючого випромінювання, в літературі практично відсутні.

У дослідженнях Janssen J.W.G.(1989), Tricot G.J.(1992), Boultwood J.(1995) показано, що МДС є наслідком злоякісної трансформації поліпотентної стовбурової кровотворної клітини із залученням не тільки мієлоїдних, але й лімфоїдних В-клітин-попередників. В дослідженнях (Van Lom K., Hagemeier A.,1995) були знайдені маркери МДС також в Т-лімфоцитах. Це робить актуальними дослідження каріотипу не тільки клітин кісткового мозку, але й Т-лімфоцитів периферичної крові.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконані дослідження є складовою частиною науково-дослідних тем відділу гематології Інституту клінічної радіології (ІКР) НЦРМ АМН України (“Вивчення особливостей різних форм мієлодиспластичного синдрому та лейкозів у осіб, які постраждали від наслідків аварії на ЧАЕС у віддалений період” № держреєстрації 17/11H-99.03, і темою“Вивчення механізмів розвитку та розробка критеріїв ранньої діагностики гострих і хронічних лейкозів у осіб, які постраждали від наслідків аварії на ЧАЕС” № держреєстрації 247); частина досліджень виконувались в рамках Українсько-Американського наукового проекту “Лейкемія”.

Мета дослідження. Встановити діагностичне та прогностичне значення змін каріотипу клітин кісткового мозку (КМ) та лімфоцитів периферичної крові (ПК) при МДС, рефрактерних цитопеніях (РЦ), лейкоцитозах (ЛЦ).

Завдання дослідження.

1.Вивчити частоту і характер хромосомних порушень у клітинах кісткового мозку та лімфоцитах периферичної крові у хворих з МДС, РЦ, лейкоцитозом.

2.Вивчити частоту і характер хромосомних порушень у лімфоцитах ПК у осіб контрольної групи.

3.Проаналізувати залежність між характером хромосомних порушень клітин КМ та перебігом МДС.

4.Порівняти характер змін каріотипу клітин КМ у хворих з МДС та рефрактерними цитопеніями.

5.Проаналізувати залежність між характером хромосомних порушень та перебігом захворювання у паціентів з лейкоцитозом.

Об'єкт дослідження - клітини кісткового мозку та лімфоцити периферичної крові хворих на МДС, РЦ, ЛЦ.

Предмет дослідження - каріотип клітин кісткового мозку та лімфоцитів периферичної крові.

Методи дослідження. В роботі використовувались загальноклінічні, гематологічні, цитогенетичні методи дослідження. В групу цитогенетичних методів входили: 1- дослідження каріотипу клітин кісткового мозку; 2-дослідження каріотипу лімфоцитів ПК. Використовували метод диференційного забарвленняння хромосом на G-диски, який дозволяє ідентифікувати хромосоми та їх порушення.

Наукова новизна. Вперше отримано дані щодо частоти і характеру порушень каріотипу клітин кісткового мозку та лімфоцитів ПК у хворих на МДС, РЦ, ЛЦ, які постраждали внаслідок аварії на ЧАЕС. Встановлено залежність між перебігом МДС та характером порушень каріотипу. Виявлено підвищений ризик трансформації ЛЦ у ХМПЗ у хворих із порушеннями каріотипу. Обгрунтовано доцільність дослідження каріотипу клітин кісткового мозку при МДС, РЦ, лейкоцитозах.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати свідчать про необхідність цитогенетичного обстеження осіб з МДС, рефрактерними цитопеніями, лейкоцитозами для включення цих пацієнтів в групу підвищеного ризику розвитку онкогематологічних захворювань, які потребують ретельного диспансерного спостереження. Розроблено цитогенетичні критерії для прогнозування перебігу захворювань і вибору лікувальної тактики. Основні положення дисертації впроваджено в практику гематологічного відділення Інституту клінічної радіології НЦРМ АМН України.

Особистий внесок пошукувача. Автором самостійно проведені аналіз актуальності теми роботи, вибір і опрацювання методик дослідження. Особисто виконані постановка культури клітин кісткового мозку і лімфоцитів периферичної крові, приготування та диференційне G-фарбування препаратів хромосом обстежених пацієнтів, цитогенетичний аналіз, статистична обробка одержаних даних. Отримані результати узагальнені і представлені в висновках.

Вважаємо своїм обов”язком висловити подяку завідуючій лабораторії цитогенетики Інституту експериментальної радіології д-ру мед. наук, проф. М.А.Пілінській і співробітникам лабораторії, які надали практичну і консультативну допомогу під час проведення досліджень; наук. співроб. Інституту гематології та трансфузіології, канд. біологіч. наук Андреєвій С.В.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались на науковій конференції молодих вчених, присвяченій 10-річчю НЦРМ “Проблеми радіаційної медицини після Чорнобильської катастрофи” (Київ, 1996); науково-практичній конференції “Віддалені наслідки опромінення в імунній та гемопоетичній системах” (Київ, 1996); науково-практичній конференції ”Медичні наслідки Чорнобильської катастрофи” (Київ, 1999); науково-практичній конференції з гематології в Київській медичній академії післядипломної освіти ім. П. Л. Шупика (Київ, 1999), 5-му конгресі Європейської асоціації гематологів (Бірмінгем, Великобританія, 2000), міжнародній конференції “Проблемы радиационной генетики на рубеже веков” (Москва, 2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 наукових праць: 2 - в наукових фахових журналах, 2 - в збірниках наукових робіт, 3 - в тезах науково-практичних конференцій, 2- в тезах наукових з'їздів.

Об'єм і структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаної літератури. Робота виконана на 149 сторінках машинопису, илюстрована 26 таблицями, 10 малюнками, 5 фотографіями. Бібліографічний покажчик складається з 192 джерел.

ОСНОВНА ЧАСТИНА

Матеріали і методи. Проведено цитогенетичне дослідження клітин кісткового мозку та лімфоцитів ПК 58 пацієнтів з МДС, рефрактерними цитопеніями та лейкоцитозом, що знаходилися на обстеженні та лікуванні у гематологічному відділенні ІКР НЦРМ АМН України з 1994 по 1999 рр. Згідно з поставленими завданнями обстежено наступні групи людей:

·

·

·

·

Діагнози пацієнтів були верифіковані в гематологічному відділенні ІКР НЦРМ АМН України. Захворювання, що могли спричинити рефрактерну цитопенію, лейкоцитоз у хворих, яких ми спостерігали, були виключені. Морфологічний варіант МДС визначався на основі морфологічних критеріїв ФАБ-класифікації. Для підрахунку мієлограм і лейкограм мазки крові та кісткового мозку забарвлювали за Паппенгеймом. Дані гемограм обстежених пацієнтів надані в табл.1.

Таблиця 1

Показники периферичної крові хворих з МДС, РЦ, лейкоцитозом (М+м)

Показники

ПК |

РА+

РАКС |

ХММЛ |

РАНБ-Т |

Лейко-

пенія | Тромбо-

цитопенія | Лейкоци-

Тоз

Гемоглобін

г/л | 83,87

5,05 | 110,54

5,65 | 81,76

6,71 | 143,35,32 | 142,56

2,37 | 131,22,34

Еритроцити

х 1012/ л | 3,50

0,31 | 3,81

0,41 | 2,55

0,21 | 4,80,32 | 4,210,52 | 4,250,71

Лейкоцити

х 109 / л | 4,32

0,71 | 22,76

5,65 | 2,54

0,51 | 3,450,21 | 5,301,9 | 15,173,14

Тромбоцити

х 109 /л | 243,12

15,21 | 79,25

10,77 | 155,21

17,43 | 182,0

11,24 | 71,62

10,36 | 281,46

11,52

Бласти (%) | - | 1-2% | 1-2% | - | - | -

Серед пацієнтів було 48 ліквідаторів з дозовим навантаженням від 5 до 100 сЗв. В даній роботі використовували офіційні дані про дозові навантаження. Десять пацієнтів проживали на забруднених радіонуклідами територіях Київської, Житомирської та Рівненської областей. Постановку культури кісткового мозку та лімфоцитів периферичної крові виконували в лабораторії цитогенетики Інституту експериментальної радіології НЦРМ (зав. - д.м.н., проф. М.А.Пілінська). Кістковий мозок культивували 24 год. (Revue A.T.C., 1993). Для культивування використовували середовище RPMI 1640 (Merсk, Germany), збагачене телячою ембріональною сироваткою (20%) (Merсk, Germany). Для зупинки мітотичного поділу вводили розчин колцеміду з розрахунку 10 мкг/мл (Sigma, USA). Проводили стандартну фіксацію клітин. Лімфоцити периферичної крові культивували по загальноприйнятому напівмікрометоду D.A.Hangerford (1965). Диференційне забарвлення на G-диски здійснювали з використанням трипсина (Merсk, Germany) та барвника Гімза (Merсk, Germany), згідно методу Seabright (1971). Аналіз хромосомних препаратів проводили під масляною імерсією (збільшення х 900) за допомогою мікроскопа Nikon (Японія). Від кожного хворого аналізували по 20 клітин кісткового мозку і по 20 лімфоцитів периферичної крові, які відповідали необхідним вимогам (Захаров А.Ф. та ін.,1982). Ідентифікацію кожної пари хромосом та їх порушень проводили згідно з критеріями ISCN (1995). Клоновими вважали однакові аномалії, знайдені в 2-х різних клітинах, числовими - в 3-х різних клітинах.

Обсяг проведених цитогенетичних досліджень представлено в таблиці 2. Проаналізовано 1190 метафаз клітин кісткового мозку та 1325 метафаз лімфоцитів периферичної крові, всього 2515 диференційно забарвлених метафаз.

Таблиця 2

Обсяг проведених досліджень

Групи

хворих | Кількість обстежених хворих | Кількість

проаналізованих

метафаз КМ | Кількість проаналізованих метафаз лімфоцитів ПК

РА+РАКС | 15 | 335 | 330

ХММЛ+

РАНБ-Т | 8 | 180 | 180

РЦ | 20 | 390 | 380

Лейкоцитоз | 15 | 285 | 235

Контрольна

Група | 10 | - | 200

ВСЬОГО | 68 | 1190 | 1325

Отримані результати оброблені на персональному комп'ютері IBM-386 за допомогою статистичних методів: порівняння середніх величин по Ст'юденту, кореляційного аналізу. Криві виживання будували за методом Каplan i Мeier,1958. Cтатистичну обробку, побудову графіків та діаграм проведено за допомогою програми Microsoft Excel.

Результати власних досліджень та їх обговорення

При обстеженні пацієнтів контрольної групи порушень каріотипу лімфоцитів ПК не було знайдено в жодному випадку. Серед виявлених випадкових неклонових аберацій були делеції 3,1,4,7,8,13 пар хромосом, транслокації з залученням 1,3,5,6,22 пар хромосом. Серед хромосомних аберацій домінували делеції (53%) і транслокації (33%).

Клонові порушення каріотипу клітин КМ були виявлені у 12-ти з 23-х (52,1%) хворих на МДС, подібну частоту цитогенетичних змін при цій патології наводять і інші автори (Nowell P., 1992, Fenaux P. et al.,1996). Частота клонових порушень каріотипу КМ варіювала в залежності від підтипу МДС, показуючи менші значення у пацієнтів з ХММЛ та з РА (половина хворих), й більш високі - у пацієнтів з РАНБ-Т (3 із 4 пацієнтів). Кількість аберацій на пацієнта з аномальним каріотипом також варіювала і при МДС в цілому складала 3,5; 2,3 при РА, 4,5 при ХММЛ, 4,2 при РАНБ-Т (табл.3).

Встановлена частота порушень каріотипу відповідала даним, наведеним більшістю авторів для первинного МДС, але кількість аберацій на пацієнта з аномальним каріотипом була вища, ніж при первинному МДС (Heim S.,1989).

Таблиця 3

Частота порушень каріотипу КМ та лімфоцитів ПК

в обстежених групах пацієнтів

Групи

хворих | Частота порушень каріотипу КМ (%) | Частота порушень каріотипу лімфоцитів

ПК (%) | Кількість аберацій на пацієнта з аномальним каріотипом

КМ | Лімфоцитів

ПК

МДС | 52,1 | 34 | 3,5 | 1,6

РА+РАКС | 53 | 33,2 | 2,3 | 1,6

ХММЛ | 50 | 25 | 4,5 | 3,0

РАИБ-Т | 75 | 50 | 4,2 | 3,0

РЦ | 40 | 20 | 2,5 | 1,7

Лейкоцитоз | 46 | - | 1,15 | -

Контрольна група | - | 0 | - | 0

В групі хворих з РА+РАКС аномальний каріотип виявлено у 53% пацієнтів, у 13,3% з них був складний каріотип. В структурні та чисельні аберації найчастіше були залучені хромосоми 1, 3, 5, 7, 11, 12, 16 (рис. 1.). Переважали структурні аберації: делеції (68,1%), транслокації (13,5%), інверсії (4,2%).

Цитогенетичні знахідки в клітинах КМ хворих на МДС, які були ідентифіковані, можна поділити на 2 підгрупи: типові (з добре вивченим функціональним значенням) та рідкісні, функціональне і прогностичне значення

Рис.1.Частота залучення різноманітних хромосом каріотипу у хворих на РА та РАКС

яких вивчено недостатньо. До першої групи можна віднести випадки з аномалією del(5)(q13-q33). Більшість дослідників відмічають сприятливе значення цієї аномалії.

У підгрупі хворих з РА+РАКС аномалія del(5)(q13-q33) була знайдена у 2-х хворих (14%). Розміри делятованої ділянки варіювали в межах 5q13-5q33. У цих хворих не було всіх типових ознак 5q-синдрому, однак перебіг захворювання був стабільним і виживання хворих з РА та ХММЛ досить тривалим, що дає підстави віднести цю аномалію до групи сприятливих.

До підгрупи типових аберацій слід віднести del(7)(q22) і моносомію по 7 парі хромосом, частота яких при МДС коливається від 15 до 19%, і в усіх випадках вона розглядається як несприятлива прогностична ознака (Pierre R.,1995). Ми спостерігали аномалію -7/7q- у 2-х пацієнтів. Хворий на РАКС з моносомією по 7 парі хромосом, у якого був важкий перебіг захворювання, ускладнений інфекціями і геморагічним синдромом, помер внаслідок тяжкого гепатиту.

Делеції короткого плеча 12 хромосоми del(12)(p13) в клітинах кісткового мозку спостерігали у 2-х пацієнтів. На думку Berger R. i Bernheim J. наявність у каріотипі del(12)(p13) підвищує ризик розвитку гострої нелімфобластної лейкемії (ГНЛ). Проте стабільний перебіг захворювання у цих хворих протягом 4-х років не дозволяє віднести цю аберацію до несприятливих.

Делеція довгого плеча 20 хромосоми del(20)(q12) не є специфічною для МДС, ця аберація описана також у хворих з ГЛ та ХМПЗ (Davis et al.,1992, Fenaux et al.,1996). На думку Greenberg і співавт.(1997) дана аномалія належить до відносно сприятливих, ГЛ у цих пацієнтів буває рідко. Стабільний перебіг захворювання у хворого, якого ми спостерігали впродовж 3-х років, дає підстави вважати цю аномалію досить сприятливою.

Структурні перебудови хромосоми 1, які описують при різних варіантах ГЛ та ХМПЗ, виявили у 2-х хворих. Це були делеція короткого плеча хромосоми 1 del (1)(p34-36) та транслокація (1;3)(q32;q26).

Приблизно 5% хворих на МДС мають перебудови довгого плеча хромосоми 3 в регіоні 3q26. В групі пацієнтів РА+РАКС структурні аномалії хромосоми 3 - делецію короткого плеча del(3)(p21-p24), делецію довгого плеча хромосоми 3 del(3)(q25-q26), транслокацію t(3;7) - спостерігали у 3-х пацієнтів. Аберації хромосоми 1 и 3 зустрічалися у каріотипах з перебудовами інших хромосом, тому їхнє самостійне значення оцінити важко.

До підгрупи рідкісних аберацій можна віднести del(7)(p15), del(11)(p15), del(9)(q21). Делецію короткого плеча хромосоми 7 - del(7)(р15) - спостерігали у хворого на РА з стабільним станом. Структурна перебудова хромосоми 11 - делеція короткого плеча хромосоми 11 - del (11)(p15) була виявлена у 2-х хворих РА. R.Pierre описує цю аберацію, як притаманну хворим з de novo МДС, однак у всіх пацієнтів в анамнезі відзначено вплив іонізуючого випромінювання, що не дає підстав вважати цю аберацію притаманною лише первинному МДС. У цих хворих перебіг захворювання був стабільним, що дозволяє вважати аберацію 11p- сприятливим прогностичним фактором.

У таблиці 4 приводяться дані про порушення каріотипу клітин КМ та лімфоцитів ПК в обстежених групах пацієнтів.

Таблиця 4

Аномалії каріотипу клітин КМ та лімфоцитів ПК у хворих обстежених груп

Варіант

МДС |

Аномалії каріотипу клітин КМ |

Аномалії каріотипу

лімфоцитів ПК

РА+РАКС | -7, 1p-, 3p-, 3q-, 4p-, 5p-, 5q-,7p-, 9q-, 11p-, 12p-, 16q-, inv(16), 20q-, t(1;3), t(3;7), t(2;11), der 21q. | 1p-,7p-, der(7), 9q-, 12p-, inv(16), 20q-, t(1;3).

ХММЛ | +C(8?), +19, 3q-, 5q-, 7p-, 7q-, inv(16), t(3;11), t(7;12). | 3q-, 7p-, t(3;11).

РАНБ-Т | -7, +8, 1p-, 3-, 3q-, 7q-, t(1;3), t(3;7), i(q17), t(3;3), t(7;11). | 1p-, 3q-, 21q-, t(3;7), t(7;11).

РЦ | 1q-, 3p-, 3q-, 11q+,12p-, inv(9), 10q-, t(5; 17), inv(16)/ del(16), t(12;?), der(17), inv(21). | 1q-, 3p-, 3q-, t(12;?), 12p-, 13q-, inv(16)/ del(16), inv(21).

ЛЦ |

1q-, 20q-, 21q-, t(9;22), t(4;15). | 1q-, t(4;15).

Частота хромосомних аберацій в лімфоцитах ПК у хворих на МДС була високою і становила 34%. White A.D. at al., 1992, Haase D.,1995 повідомляють про більш низьку частоту аберацій в лімфоцитах ПК при МДС - від 11 до 27%. Кількість аберацій в лімфоцитах ПК на пацієнта була нижча, ніж в КМ і склала 1,6. В лімфоцитах ПК пацієнтів РА+РАКС були ідентифіковані наступні аберації: del(1)(p35), del(7)(p15), del(12)(p13), del(9)(q21), inv(16), del(20)(q12), t(1;3).

Як видно з табл. 4, частина аномальних клонів в КМ та лімфоцитах пацієнтів з МДС була ідентична. Наявність загальних хромосомних аномалій у клітинах КМ та лімфоцитах ПК хворих на МДС дозволяє припустити залучення Т-лімфоцитів до патологічного процесу. Ці результати збігаються з даними Kamada N. (1982), який встановив збіг більшості аномальних клонів у КМ, Т- і В-лімфоцитах у хибакуся. Однак в цілому інформативність порушень каріотипу лімфоцитів була меншою, тому надалі при порівнянні результатів клінічного та цитогенетичного дослідження використовували дані каріотипування клітин КМ.

Зміни каріотипу клітин КМ були знайдені у 2-х з 4-х пацієнтів ХММЛ і у 3-х з 4-х пацієнтів РАНБ-Т. У 3-х з 8-ми пацієнтів цієї групи був складний каріотип в клітинах КМ, у 2-х пацієнтів - поодинокі порушення каріотипу. Частота клонових аномалій на пацієнта ХММЛ зі зміненим каріотипом склала 4,5, на пацієнта РАНБ-Т - 4,0. Найчастіше в структурні й числові аберації були втягнуті 3, 7, 8, 11, 1, 5 хромосоми каріотипу (рис.2).

Рис.2.Частота залучення різноманітних хромосом каріотипу у

хворих з ХММЛ та РАНБ-Т

В цій групі хворих частіше, ніж у пацієнтів з РА+РАКС, були числові -7, +8, +19 порушення каріотипу (25% усіх аберацій). Серед структурних аберацій частіше спостерігались транслокації (30% усіх аберацій), делеції (40%), інверсії (5%).

У цій групі в клітинах КМ були виявлені наступні аберації: del(5)(q33), -7, del(7)(q23), del(7)(p15), del(3)(q26), del(3)(p24), del(1)(p25), inv(16), i(q17), транслокації - t(1;3)(q12;q21), t(3;3)(q21;q26), t(3;11), t(7;12). Серед числових аномалій були трисомія по 8 і 19 парі хромосом.

Несприятливий перебіг захворювання був у пацієнтів з складним каріотипом, -7/7q- та t(3;3)(q21;q26). У чотирьох з 5-ти хворих зі складним каріотипом, який включав –7/7q-, була трансформація МДС в ГМЛ впродовж 3-6 міс. з моменту діагностики МДС (варіанти М3, М4, М4, М5 ГМЛ).

Більшість описаних випадків з інверсією або транслокацією (3;3) – це РАНБ і РАНБ-Т з явищами дисмегакаріопоеза, нечутливістю до терапії та коротким строком виживання. Ми спостерігали t(3;3) у хворого РАНБ-Т без явищ дисмегакаріопоеза, але з несприятливим перебігом захворювання - трансформацією в ГМЛ (М6) протягом 3 міс.

Інверсію хромосоми 16 спостерігали у хворої ХММЛ. В даному випадку inv(16) входила до складу складного каріотипу, у хворої МДС трансформувався в ГЛ. Однак оцінювати inv(16) як несприятливий прогностичний фактор важко, тому що складний каріотип сам по собі є поганим прогностичним фактором.

За результатами цитогенетичного обстеження ми розділили пацієнтів з МДС на 3 групи: 1) хворі з нормальним каріотипом КМ; 2) хворі з 1-2 абераціями в каріотипі; 3) хворі зі складним каріотипом КМ.

Виживання пацієнтів в значній мірі залежало від каріотипу. Серед хворих з нормальним каріотипом медіана виживання, незалежно від варіанта МДС, складала більше 48 міс., виживання хворих з 1-2 аномаліями каріотипу було меншим - 24 міс. Найменшим було виживання серед хворих з складним каріотипом - 3,5 міс.

Трансформація в ГЛ спостерігалася частіше в пацієнтів із порушеннями каріотипу КМ. Серед хворих 1-ї групи за час спостереження (4 роки) не було жодного випадка трансформації МДС в ГЛ, у той час, як серед хворих 2-ї групи у двох пацієнтів була трансформація МДС в ГМЛ (варіанти М4 і М6) через 5 міс. і 24 міс. з моменту діагностики МДС. У чотирьох з 5-ти хворих зі складним каріотипом, який включав –7/7q-, була трансформація мієлодиспластичного синдрому в гостру мієлоїдну лейкемію впродовж 3-6 міс. з моменту діагностики МДС (варіанти М3, М4, М4, М5 ГМЛ)(рис.3).

Таким чином, у хворих з аномальним каріотипом імовірність переходу в ГЛ вірогідно вища (p<0,05), ніж у пацієнтів з нормальним каріотипом. Крім того, у пацієнтів з аномальним каріотипом виявлено суттєве збільшення ризику трансформації в ГЛ при складному каріотипі та особливо значне (p<0,05) - при складному каріотипі із залученням хромосоми 7(-7/7q-).

При цитогенетичному обстеженні хворих з рефрактерними цитопеніями порушення каріотипу КМ були виявлені у 8-ми з 20-ти хворих та у 4-х з 20-ти хворих в лімфоцитах ПК. У 3-х пацієнтів був складний каріотип, у 3-х - поодинокі аномалії каріотипу. Частота клонових аномалій на пацієнта із зміненим каріотипом склала 2,1. У пацієнтів цієї групи спостерігались лише структурні аберації, серед яких делеції склали 68%, транслокації 19,6%, інверсії 12,4% (рис.4).

Рис.4.Частота залучення різноманітних хромосом каріотипу у

хворих з рефрактерними цитопеніями

Цитогенетичні знахідки в клітинах КМ хворих на рефрактерну цитопенію можна розділити на 2 групи: описані при МДС та інших гемобластозах і рідкісні, діагностичне та прогностичне значення яких мало вивчене.

До першої групи відносяться del(1)(q31-q32), del(3)(q26), del(3)(p24), t(5;17), inv(16). До другої групи - inv(9), inv(21). Знайдені у хворих аномальні клони 1q-, 3q-, t(12;?), del(12)(p13), del(13)(q21), inv(16), певно, є сприятливими, так як на протязі 1-4 років у хворих не спостерігалось погіршення перебігу захворювання. Однак, для остаточного висновку про прогностичне значення цих аномалій необхідне більш тривале спостереження, бо багато авторів (Осеченская Г.В., Попов В.М.,1989 та інші) наводять значні строки спостереження за хворими з лейкопенією (від 1 до 20 років).

Крім виявлених раніше хромосомних аномалій нами знайдені зміни, які в літературі згадуються рідко і функціональне значення яких невідоме. До цієї групи знахідок належить t(2;11), для якої ми передбачали сприятливе прогностичне значення, оскільки протягом 1,5-4-х років ознак лейкемічної трансформації не було виявлено. Перебіг захворювання у пацієнтів з РЦ був стабільним, лише в одному випадку у хворого з каріотипом inv(9), inv(21) спостерігали появу, крім лейкопенії, тромбоцитопенії.

Моносомію по 7 парі хромосом пов'язують з частою трансформацією в ГЛ у хворих на лейкопенію (Weinblatt ME.,1995, Smith OP.,1995). Ми не спостерігали моносомію по хромосомі 7 в жодному випадку. Отримані результати обстеження хворих на РЦ і виявлення аберацій, описаних при МДС, збігаються з при-пущенням вважати рефрактерні цитопенії варіантом МДС (Noesslinger, 2000).

При цитогенетичному обстеженні осіб з лейкоцитозом клонові порушення каріотипу клітин КМ були виявлені у 7 з 15 хворих. Ця частота порушень каріотипу вища, ніж по даним Thiele J, Vykoupil K.F.,(1981). Кількість клонових аберацій на пацієнта з аномальним каріотипом склала 1,15. В групі осіб з лейкоцитозом були виявлені наступні аномалії каріотипу клітин КМ: делеції довгого плеча хромосоми 20 -del(20)(q12) у 2-х хворих, делеції довгого плеча хромосоми 21 - del(21)(q21) 2-х хворих, транслокація t (9;22)(q34;q11) у 2-х хворих, делеції довгого плеча хромосоми 1 - del(1)(q32) – у 1 хворого, транслокація t(4;15) - у 1 пацієнта (рис.5).

За результатами цитогенетичного дослідження пацієнти з лейкоцитозом були поділені на 2 групи 1) пацієнти з нормальним каріотипом КМ та 2) пацієнти з аномальним каріотипом КМ. Ризик трансформації в ХМПЗ був вірогідно вищим у пацієнтів з аномальним каріотипом (p<0,05). У пацієнтів з нормальним каріотипом КМ стан здоров”я на протязі 4-х років спостереження залишався стабільним, у той час як у 6-ти з 7-ми пацієнтів з аномаліями каріотипу розвинулись хронічні мієлопроліферативні захворювання: у 4-х пацієнтів - остеомієлофіброз, у 2-х пацієнтів на основі цитогенетичного обстеження було

Рис.5.Частота залучення різноманітних хромосом каріотипу у осіб

с лейкоцитозом

виявлено хронічний мієлолейкоз. За час спостереження 6-48 міс. 14 хворих живі, 1 пацієнт з ХМЛ помер. Перебіг остеомієлофіброзу був стабільним у 3-х хворих з ізольованими аномаліями del(20)(q12) та del(21)(q21), у пацієнта з аномалією del(21)(q21) та t(4;15) остеомієлофіброз прогресував. У пацієнта з аномалією del(1)(q32) перебіг захворювання був стабільним, що дозволяє вважати цю аберацію сприятливим прогностичним фактором.

Аналіз цитогенетичних особливостей, які були виявлені у пацієнтів обстеженої групи, дозволяє зробити висновок про наявність хромосомних змін у них в період, який передує лейкемічній трансформації. Найчастіше це були транслокація t(9;22)(q34;q11) та структурні порушення хромосом 20, 21, які підтверджували пухлинну природу стійкого лейкоцитозу.

При аналізі частоти порушень каріотипу клітин КМ хворих з МДС, РЦ та лейкоцитозом в залежності від дозового навантаження (5-24 сЗв, 25-49 сЗв, 50-100сЗв) різниці виявлено не було. При порівнянні частоти складних каріотипів у пацієнтів з МДС, РЦ, ЛЦ при дозових навантаженнях від 5 до 49 сЗв і від 50 до 100 сЗв відзначена тенденція до збільшення частоти складних каріотипів у групі хворих із дозовим навантаженням від 50 до 100 сЗв, проте різниця не була статистично вірогідною.

Таким чином, вивчено частоту та спектр порушень каріотипу КМ і лімфоцитів ПК у обстежених груп пацієнтів. Показано, що дослідження каріотипу клітин КМ є одним з найбільш інформативних при діагностиці та прогнозуванні перебігу МДС. Встановлено, що ризик трансформації МДС в ГЛ вірогідно вище (p<0,05) у пацієнтів з аномальним каріотипом; крім того, виявлено суттєве збільшення ризику трансформації в ГЛ при складному каріотипі та особливо значне (p<0,05) - при складному каріотипі із залученням хромосоми 7(-7/7q-). Частота трансформації лейкоцитозів у ХМПЗ була також вірогідно вища (p<0,05) у пацієнтів з аномальним каріотипом КМ.

ВИСНОВКИ

1. Цитогенетичні дослідження клітин кісткового мозку з застосуванням диференційного забарвлення хромосом у осіб з рефрактерними цитопеніями та лейкоцитозом, які мали в анамнезі вплив іонізуючої радіації, дозволяють встановити клонові хромосомні аномалії, характерні для МДС, ХМПЗ на початкових етапах захворювання.

2. Клонові порушення каріотипу кісткового мозку були виявлені у 52,1% хворих на МДС. Частота клонових порушень каріотипу варіювала в залежності від варіанту МДС і склала 50-53% для ХММЛ і РА та 75% у пацієнтів РАНБ-Т.

3. Результати цитогенетичного дослідження клітин кісткового мозку дозволяють прогнозувати еволюцію МДС; ризик трансформації МДС в ГЛ у хворих з аномальним каріотипом був вірогідно вищим (p<0,05), ніж у хворих з нормальним каріотипом кісткового мозку. Серед хворих з аномальним каріотипом ризик трансформації був особливо високим у пацієнтів зі складним каріотипом, аномалією 7q- та моносомією 7(p<0,05).

4. Виділено три групи ризику лейкемічної трансформації мієлодиспластичного синдрому: високого (складні порушення каріотипу кісткового мозку, аномалія 7q-, моносомія 7); низького (нормальний каріотип кісткового мозку, поодинокі аномалії 5q-, 7p-, 11p-, 16q-, 20q-; проміжного ризику (інші аномалії).

5. Наявність загальних хромосомних аномалій у клітинах кісткового мозку та лімфоцитах периферичної крові хворих на МДС дозволяє припустити залучення Т-лімфоцитів до патологічного процесу.

6. У осіб з РЦ виявлена висока частота клонових хромосомних аномалій клітин кісткового мозку (40%), серед яких аномалії 12p-, 13q-, inv(16)/16q- є характерні для МДС та ГЛ.

7. Клонові цитогенетичні аномалії у хворих зі стійкими лейкоцитозами дозволяють діагностувати ХМПЗ на ранніх етапах захворювання. Ризик трансформації лейкоцитозів в ХМПЗ був вірогідно вищим (p<0,05) у пацієнтів з аномальним каріотипом клітин кісткового мозку.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Використання цитогенетичних методів дослідження дає можливість виявити в клітинах КМ пацієнтів із РЦ, лейкоцитозом хромосомні аберації, властиві МДС, деяким формам гемобластозів, ХМПЗ вже на ранніх стадіях захворювання.

1. Отримані результати свідчать про необхідність цитогенетичного обстеження осіб із рефрактерними цитопеніями, лейкоцитозом, включення цих пацієнтів в групу підвищеного ризику розвитку онкогематологічних захворювань, що потребують ретельного диспансерного спостереження.

2. Розроблені цитогенетичні критерії для прогнозування перебігу МДС, які рекомендується використовувати для виділення груп ризику лейкемічної трансформації МДС.

3. Виявлення маркерних хромосомних аномалій в КМ у осіб з лейкоцитозом дозволяє діагностувати ХМПЗ на ранніх етапах.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Е.В.Червякова. Цитогенетические эффекты у ликвидаторов с миелодисплас-тическим синдромом и лейкопенией // Зб. наук. праць КМАПО ім. П.Л. Шупика. - 1999. - Вип.8, кн.1. - С.287-293.

2. В.И.Клименко, М.А.Пилинская, Е.В.Червякова, Т.Ф.Любарец. Характеристика пре- и лейкемической стадии хронических миелопролиферативных заболеваний у лиц, пострадавших вследствие Чернобыльской катастрофы // Врачебное дело,-2000,-т. N1.-с.13-17. (Автором особисто проведено цитогенетичний аналіз та узагальнення отриманих даних).

3. О.В.Черв’якова. Клініко-цитогенетична характеристика хворих з мiєлодисплас-тичним синдромом та рефрактерними цитопеніями //Зб. наук. праць. “Проблеми радіаційної медицини”. - 2000. - Вип.7, - С.104-112.

4. В.И. Клименко, М.А. Пилинская, Е.В.Червякова. Хромосомные аберрации в соматических клетках при различных вариантах миелодиспластического синдрома у лиц, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС //Онкология, 2000,- т.2,- N4,-С.238-241. (Автором особисто проведено цитогенетичний аналіз та узагальнення отриманих даних).

5.Е.В.Червякова. Цитогенетические нарушения у лиц с различными формами миелодиспластического синдрома// Матеріали наукової конференції молодих вчених, присвяченої 10-річчю НЦРМ “Проблеми радіаційної медицини після Чорнобильської катастрофи”, Київ, 1996,С.81-82.

6. М.А.Пилинская, Е.В.Червякова, В.И. Клименко. Цитогенетическая характерис-тика гемопоэтических клеток у лиц со стойкими нарушениями системы кроветворения //Тези науково-практичної конференції “Віддалені наслідки опро-мінення в імунній та гемопоетичній системах”, Київ, 1996,С.119.

7. В.И.Клименко, М.А.Пилинская, Е.В.Червякова, Т.Ф.Любарец. Клинические и цитогенетические особенности миелодиспластического синдрома у лиц, подвергшихся действию факторов Чернобыльской аварии // Тез. докл. 2 Съезда онкологов СНГ, Киев,-2000 г.,-N.1281, -C.176.

8. V. Klymenko, M. Pilinskaya, E. Cherviakova, Т.Lubarets. Clinical and cytogenetical investigations in patients with myelodysplastic syndrome and refractory cytopenia, exposed to Chernobyl accident factors // Abstracts for the 5th Annual Meeting of the European Hematology Association. Birmingham,UK,25-28 June 2000.The Hematology Journal,-Vol.1,- Suppl.1, -June 200,- N.222,- P.58.

9. Е.В. Червякова. Цитогенетические эффекты у лиц, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС, с различными вариантами миелодиспластического синдрома и рефрактерными цитопениями//Международная конференция “Проблемы радиаци-онной генетики на рубеже веков”, Москва, 20-24 ноября 2000 г.,-С.353-354.

АНОТАЦІЯ

Червякова О.В. Цитогенетичні ефекти у учасників ліквідації аварiї на ЧАЕС з мієлодиспластичним синдромом, рефрактерними цитопенiями, лейкоцитозом.- Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спецiальністю 14.01.31- гематологiя та трансфузiологiя.-Інститут гематології та трансфузіології АМН України, Київ, 2001 р.

В дисертації представлено результати дослідження каріотипу клітин кісткового мозку і лімфоцитів периферичної крові пацієнтів з мієлодиспластичним синдромом (МДС), рефрактерними цитопеніями (РЦ), лейкоцитозом, які постраждали внаслідок аварії на ЧАЕС. Вивчено частоту та спектр порушень каріотипу кісткового мозку і лімфоцитів периферичної крові у обстежених груп пацієнтів. На підставі дослідження каріотипу кісткового мозку виділено три групи ризику лейкемічної трансформації МДС: високого, низького та проміжного. Показано, що ризик трансформації МДС в ГЛ вірогідно вище у пацієнтів з порушеннями каріотипу. Частина аберацій у пацієнтів із РЦ була ідентична з абераціями, описаними при МДС та ГЛ. Частота трансформації лейкоцитозів у хронічні мієлопроліферативні захворювання була вірогідно вища у пацієнтів з аномальним каріотипом.

Ключові слова: мієлодиспластичний синдром, рефрактерні цитопенії, лейкоцитоз, гостра лейкемія, хронічні мієлопроліферативні захворювання, каріотип.

АННОТАЦИЯ

Червякова Е.В. Цитогенетические эффекты у участников ликвидации аварии на ЧАЭС с миелодиспластическим синдромом, рефрактерными цитопениями, лейкоцитозом.-Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.31-гематология и трансфузиология. – Институт гематологии и трансфузиологии АМН Украины, Киев, 2001 г.

В диссертации представлены результаты исследования кариотипа клеток костного мозга и лимфоцитов периферической крови пациентов с миелодиспластическим синдромом (МДС), рефрактерными цитопениями (РЦ), лейкоцитозом, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС. Изучены частота и спектр нарушений кариотипа костного мозга и лимфоцитов периферической крови у обследованных групп пациентов. На основании результатов исследования кариотипа костного мозга установлены 3 степени риска лейкемичной трансформации МДС: высокая, низкая, промежуточная. Показано, что риск трансформации МДС в острый лейкоз (ОЛ) был достоверно выше у пациентов с нарушениями кариотипа. Часть аберраций у пациентов с РЦ была идентична с аберрациями, описанными при МДС и ОЛ. Частота трансформации лейкоцитозов в хронические миелопролиферативные заболевания была достоверно выше у пациентов с аномальным кариотипом.

Ключевые слова: миелодиспластический синдром, рефрактерные цитопении, лейкоцитоз, острый лейкоз, хронические миелопролиферативные заболевания, кариотип.

SUMMARY

Chervyakova E.V. Cytogenetical effects in patients with myelodysplastic syndrome, refractory cytopenia and leukocytosis exposed to Chernobyl accident factors.-Manuscript.

The thesis for candidate’s degree of medical sciences: specialty 14.01.31-haematology and transfusiology. - Іnstitute of haematology and transfusiology of Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kiev, 2001.

The thesis presents the results of karyotype examination of bone marrow (ВМ) cells and peripheral blood (РВ) lymphocytes taken from 58 patients with myelodysplastic syndrome (MDS), refractory cytopenia (RC) and leukocytosis (LC). Among the patients there were 48 clean-up workers who had been exposed to ionizing radiation in doses 5 to 100 cZv and 10 patients living in contaminated areas of Kiev and Zhitomir oblasts. Control group consists of 10 clean-up workers who had been exposed to ionizing radiation in doses 5 to 100 cZv without haematologycal disorders.

The patients were studied cytogenetically with the use of conventional G-banding. The bone marrow karyotype abnormalities were found in 52,1% of MDS cases. The frequency of karyotype abnormalities varied depending on MDS subtype, and was less in cases with CMML and RA and was higher in RAEB-Т cases. The number of aberrations per patient was different: in MDS as whole -3,5; 2,3 in RA, 4,5 in CMML and 4,0 in RAEB-Т. Summarizing this data, the frequency of karyotype abnormalities in MDS cases equalled the obtained data for primary MDS cases, but the number of abnormal clones per patient was higher than reported for primary MDS cases. MDS patients were divided into 2 groups: 1)RA+RARS; 2)CMML+RAEB-T.

Fifty three percent of RA+RARS patients had abnormal karyotype, 13% of them had complex karyotype. 1, 3, 7, 5, 11, 12 pairs of chromosomes were involved in structural and numerical aberrations most frequently. The structural aberrations prevailed: deletions (68,1%), translocations (13,5%), inversions (4,2%). In this group of patients we found the following aberrations: 1p-, 3p-, 3q-, 5q-, 7q-/-7, 11p-, 12p-, 16q-, 20q-.