Роль цитогенетических и молекулярных исследований в диагностике и терапии миелоидных неоплазий Мартынкевич, Ирина Степановна

Введение к работе

Актуальность исследования

В основе развития гемобластозов лежат генетические изменения в клетке – предшественнице гемопоэза, приводящие к торможению дифференцировки кроветворной клетки, нарушению механизмов регуляции клеточного цикла и неконтролируемой пролиферации клеток. Все потомки такой клетки-предшественницы несут одни и те же генетические изменения, иногда приобретая и новые в процессе опухолевой прогрессии.

Генетические изменения при заболеваниях системы крови обычно представлены мутациями хромосомного типа (транслокациями, инверсиями, делециями, наличием дополнительных хромосом и другими) и могут быть выявлены методами стандартной и молекулярной цитогенетики. В последние годы было показано, что генетические изменения (тандемные повторы и мутации генов р53, NPM1, FLT3, Ras) можно обнаружить только с помощью молекулярно-биологических методов [Mrozek K., 2007, Czibere A., 2009].

Хромосомные и/или молекулярно-генетические перестройки, играя основную роль в патогенезе гематологических неоплазий, определяют биологические свойства лейкозных клеток и, соответственно, морфологические, иммунологические и клинические особенности заболевания. Большинство наиболее распространенных хромосомных перестроек имеют самостоятельное прогностическое значение, как при миелоидных, так и при лимфоидных вариантах заболевания. Кроме того, данные цитогенетических и молекулярно-биологических исследований при ряде заболеваний системы крови являются одним из главных критериев при выборе адекватной терапии.

Генетическая диагностика опухолевых заболеваний системы крови в настоящее время является одним из основных методов, определяющих прогностические и диагностические особенности заболевания. Высокоспецифичные хромосомные аберрации изучены достаточно хорошо, однако вариабельность течения и прогрессии заболевания неоднородны у больных в пределах одинаковых цитогенетических нарушений. В то же время, согласно сообщениям различных авторов, информационная ценность мутаций ряда генов остается неопределенной [Thiede C., 2006, Falini B., 2005].

Вместе с этим с изменением тактики терапевтических режимов при опухолевых заболеваниях кроветворной системы и введением в практику новых препаратов направленного действия («таргетной» терапии), мишенью для которых являются химерные гены (BCR/ABL, PML/RAR) роль молекулярно-генетических исследований возросла. В связи с этим становится актуальной необходимость разработки алгоритма генетической диагностики гемобластозов, который позволит получить наиболее полную генетическую картину заболевания. Следовательно, алгоритм диагностики поможет адекватно верифицировать вариант заболевания, определить прогностические особенности генетических маркеров и тем самым выбрать рациональную терапию, что, в свою очередь, позволит получать у больных длительную безрецидивную выживаемость.

Цель исследования

Определить значимость и место цитогенетических и молекулярных аберраций в верификации форм, оценке прогностических особенностей течения заболевания и в алгоритме генетической диагностики миелоидных неоплазий.

Задачи исследования:

1. Разработать алгоритм генетической диагностики больных различными вариантами миелоидных неоплазий.

2. Оценить прогностическую значимость дополнительных клональных хромосомных аберраций у пациентов с хроническим миелолейкозом на различных этапах целенаправленной терапии.

3. Выявить механизмы и природу происхождения клональной эволюции у больных хроническим миелолейкозом, получающих ингибиторы тирозинкиназ.

4. Определить частоту встречаемости мутации V617F в гене JAK2 и прогностические особенности течения заболевания в зависимости от типа цитогенетических аберраций у больных Ph-отрицательными хроническими миелопролиферативными заболеваниями Северо-западного региона РФ.

5. Исследовать прогностическую значимость кариотипа с учетом возраста больных миелодиспластическим синдромом и острыми миелобластными лейкозами, обнаруженными в дебюте заболевания.

6. Изучить влияние на прогноз мутаций генов NPM1, FLT3 у больных миелодиспластическим синдромом и острыми миелобластными лейкозами.

Новизна результатов исследования

В настоящем исследовании впервые:

- разработан алгоритм генетической диагностики различных вариантов миелоидных неоплазий.

- установлено, что клональная хромосомная эволюция, обнаруженная на различных этапах терапии в Ph-положительных клетках, достоверно ухудшает прогноз заболевания у пациентов с хроническим миелолейкозом, в то время как дополнительные клональные хромосомные аберрации в Ph-отрицательных клетках являются статистически значимыми только для бессобытийной выживаемости больных.

- проведен ретроспективный FISH анализ клеток костного мозга больных ХМЛ, получающих целенаправленную терапию, с выявленными дополнительными хромосомными аберрациями в Ph-отрицательных клетках, позволивший определить природу происхождения клональной эволюции.

- определены новые данные о прогностическом потенциале мутаций NPM1 и FLT3 у больных миелодиспластическим синдромом и острыми миелобластными лейкозами, свидетельствующие о благоприятном (NPM1) или агрессивном (FLT3) течении этих процессов.

- выявлена частота встречаемости и распределение между вариантами заболевания мутации V617F в гене JAK2 у пациентов с Ph-отрицательными хроническими миелопролиферативными заболеваниями Северо-Западного региона РФ.

- показана необходимость проведения паралельного цитогенетического и молекулярно-генетического исследований у больных Ph-отрицательными хроническими миелопролиферативными заболеваниями с целью обнаружения прогностически значимых хромосомных аберраций.

Практическая значимость

- Разработанный алгоритм генетической диагностики миелоидных неоплазий помогает адекватно верифицировать их различные варианты и прогностические особенности.

- Обнаруженные комплексные нарушения кариотипа, аберрации 5 и 7 хромосом, перестройки 17 хромосомы являются неблагоприятнымианомалиями кариотипа и позволяют прогнозировать агрессивное течение миелоидных неоплазий и раннее развитие рецидива.

- Наличие мутаций генов NPM1 и FLT3 у больных миелодиспластическим синдромом и острыми миелобластными лейкозами свидетельствуют о благоприятном или агрессивном течении заболеваний.

- Высокая частота встречаемости мутации V617F в гене JAK2 у больных Ph-отрицательными хроническими миелопролиферативными заболеваниями убедительно доказывают целесообразность включения данного маркера в алгоритм диагностики заболевания.

- Обнаружение дополнительных хромосомных аберраций у больных хроническим миелолейкозом, получающих терапию ингибиторами тирозинкиназ, позволяет верифицировать терапию заболевания.

Основные положения, выносимые на защиту:

6. 1. 1. 1. Разработанный алгоритм генетической диагностики позволяет эффективно верифицировать формы заболевания и проводить адекватную терапию пациентов с миелоидными неоплазиями.

         2. Возраст и кариотип являются самостоятельными прогностическими маркерами у больных миелодиспластическим синдромом и острыми миелобластными лейкозами.

         3. Детекция мутаций генов NPM1, FLT3 у больных миелодиспластическим синдромом и острыми миелобластными лейкозами способствуют определению прогностических особенностей заболевания.

         4. Клональная эволюция в Ph-положительных клетках у больных хроническим миелолейкозом, обнаруженная до и на фоне терапии ингибиторами тирозинкиназ, является прогностически неблагоприятным фактором. В то время, как дополнительные клональные хромосомные аберрации, выявляемые в Ph-отрицательных клетках, значимы только для бессобытийной выживаемости пациентов.

         5. Мутация V617F в гене JAK2 является высокоспецифичным маркером Ph-отрицательных хронических миелопролиферативных заболеваний и включение данного теста в алгоритм диагностики делает распознавание этих заболеваний более достоверным.

         Апробация работы

         Полученные результаты докладывались на:

         3 Всероссийском съезде гематологов, Санкт-Петербург, 1996; 6 конференции молодых ученых «Вопросы клинической и трансфузионной медицины» Киров, 1999; научно-практической конференции «Гематологический диагноз в лаборатории» Санкт-Петербург, 1999; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 70-летию института “Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии”, Санкт-Петербург, 2002г.; Всероссийской научно-практической “Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии”, Санкт-Петербург, 2004г.; European Human genetics Conference, Praga, 2005; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Актуальные вопросы клинической гематологии”, Москва, 2005 г.; Международной конференции «Молекулярно-генетические аспекты современной терапии гемобластозов», Кисловодск, 2006; Международной конференции «Современная терапия ХМЛ», Киев, 2008; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов», Санкт-Петербург, 2008г.; IV съезде медицинских генетиков Украины с международным участием, г. Львов, 2009; Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии», Санкт, Петербург, 2009г.; V1 симпозиуме «Биологические основы терапии онкологических и гематологических заболеваний», Москва, 2009 г.; Международной конференции «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов», Санкт-Петербург, 2009г.; American Society of Hematology, 2009; Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии», Санкт, Петербург, 2010г.; 15^th Congress of the European Hematology Association, Barcelona, Spain, 2010; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов», Санкт-Петербург, 2010г.; VI съезде Российского общества медицинских генетиков, Ростов-на-Дону, 2010г.; V Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в гематологии» - Новосибирск, 18-19 ноября 2010 г.; American Society of Hematology, Orlando, 2010

         Внедрение в практику здравоохранения

         Результаты исследования широко используются в диагностике и оценке прогноза заболевания у больных гематологическими неоплазиями, находящимися на лечении в ФГУ «Российский НИИ гематологии и трансфузиологии», Санкт-Петербургском государственном медицинском университете им. Павлова, ФГУ «Федеральный центр сердца, крови, эндокринологии» им. Алмазова, Городской больнице №15, Городской больнице №17, Детской городской больнице №1, Ленинградской клинической областной больнице, в ряде областных клинических больниц Северо-Западного региона Российской Федерации. Полученные данные используются при чтении лекций и проведения семинаров на кафедре медицинской генетики в Медицинской академии последипломного образования. Полученные результаты исследования легли в основу изданных 3 методических рекомендаций для врачей гематологов.

         Личное участие диссертанта

         Все использованные в работе данные получены при непосредственном участии автора, как на этапе постановки цели и задач, разработки методических подходов и их выполнения, так и при сборе первичных данных, проведении исследований, обработке, анализе и обобщении полученных результатов для написания и оформления рукописи.

         Публикации

         По теме диссертации опубликовано 50 научных работ, из них 17 – в журналах, рекомендуемых ВАК МОН РФ для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук. Издано 3 методических рекомендации для врачей.

         Структура и объем работы

         Диссертация изложена на 242 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 73 рисунками, 23 таблицами. Список литературы включает 210 источников отечественной и зарубежной литературы.

         Похожие диссертации на Роль цитогенетических и молекулярных исследований в диагностике и терапии миелоидных неоплазий

         Роль гематогенных тромбофилий в генезе ранних нарушений мозгового кровообращения : диагностика и проблемы терапииВаравская Юлия Владимировна

         Диагностика и терапия нарушений гемостаза, микротромбоэмболизации сосудов легких при программном гемодиализеНеймарк, Михаил Израилевич

         

         Новые аспекты диагностики и терапии первичного антифосфолипидного синдрома и его осложненийСердюк Галина Валентиновна

         Хирургические вмешательства в диагностике и терапии лимфатических опухолей средостения и легкихШавлохов Виктор Сергеевич

         

         Показатели эритрона в дифференциальной диагностике, выборе терапии и оценке эффективности лечения анемий при гинекологических и онкогинекологических заболеваниях.Стуклов, Николай Игоревич

         Система гемостаза и ее нарушения у новорожденных (функционально-структурные особенности, методы диагностики и контролируемой терапии)Чупрова, Алла Васильевна

         

         Анемии беременных: дифференциальная диагностика и патогенетическое обоснование терапииДемихов Валерий Григорьевич

         

         Множественная миелома с секрецией IgA (особенности иммунохимической диагностики, клиники, прогноза и ответа на терапию)Римашевская Елена Владимировна

         Совершенствование диагностики гемолитической болезни новорожденных и иммунологического обеспечения трансфузионной терапии при несовместимости "мать-плод" по антигенам эритроцитовПашкова, Ирина Анатольевна

         

         Клиническое значение молекулярной визуализации в диагностике и контроле остаточных опухолевых клеток, вирусных инфекций и адоптивной клеточной терапии в гематологии/онкологииЛикарь Юрий Николаевич