Острый промиелоцитарный лейкоз

Определение

Острый промиелоцитарный лейкоз (ОПЛ) - отличительный подтип острого миелоидного лейкоза (ОМЛ), характеризующийся экспансией лейкозных клеток, блокированных на промиелоцитарной стадии миелопоэза.

Согласно классификации FAB (French-American-British), ОПЛ соответствует M3 и M3-вариантному подтипам, согласно классификации ВОЗ (2001 г.) он соответствует подтипу: ОМЛ ассоциированный с транслокациями, включающими хромосомы 15 и 17 [t (15; 17)] и вариантам. На долю ОПЛ приходится 5-10% ОМЛ взрослых пациентов для светлокожих популяций и 20-30% – для латиноамериканцев. Неизменно ОПЛ-лейкозные клетки возникают вследствие хромосомных транслокаций, включающих ген рецептора ретиноевой кислоты α (RARα) на хромосоме 17, который может быть "слит" с одним из пяти возможных генов-партнеров: промиелоцитарного лейкоза (PML), цинкового пальца промиелоцитарного лейкоза (PLZF), нуклеофосмина (NPM), ядерного митотического аппарата (NuMA) и сигнального трансдуктора и активатора транскрипции 5B (STAT5b). Это приводит к генерации генов слияния, кодирующих отличительные протеины слияния. Чувствительность ОПЛ к действию транс-ретиноевой кислоты (ATRA) дифференцировано опосредуется различными протеинами слияния.

Характеристики

Клинические и лабораторные черты

Симптомы ОПЛ схожи с симптомами других подтипов ОМЛ и включают потерю веса, усталость, слабость, бледность, лихорадку и кровоточивость. Эти симптомы проявляются остро и сопровождаются петехиями, кровоподтеками, кровотечением из рта или носа и проявлениями, ассоциированными со специфическими бактериальными инфекциями. Пациенты с ОПЛ особенно склонны к диссеминированному внутрисосудистому свертыванию (ДВС) и обширным кровотечениям, как правило, в начале заболевания. Наиболее распространенными областями клинически явной внекостномозговой лейкозной инфильтрации являются поверхностные лимфоузлы, печень и селезенка. Количество лейкоцитов обычно ниже, чем наблюдаемое в других подтипах ОМЛ, а индексы дифференцировки показывают переменный процент бластов у большинства пациентов. В большинстве случаев наблюдаются анемия и тромбоцитопения на момент вынесения диагноза. Аномальные промиелоциты составляют более 20% от клеток костного мозга или более 20% от лейкоцитов в периферической крови. Лейкемические бласты морфологически характеризуются наличием отличительных больших эндоплазматических гранул, частых множественных телец Ауэра и складчатого ядра. Гипогранулярный вариант (M3-вариант) характеризуется экспансией бластов, содержащих большое количество малых гранул, которые трудно отличить при световой микроскопии и которые могут быть ошибочно приняты за монобласты. Однако и в классических, и в вариантных M3-подтипах клетки ярко положительны после миелопероксидазного окрашивания. Описан также более редкий гипербазофильный вариант.

Диагноз обычно ставится после морфологического обследования мазков периферической крови и костного мозга. Иммунофенотипический профиль, намекающий на ОПЛ, складывается из гетерогенной интенсивности экспрессии поверхностного маркера CD13 и ассоциированной гомогенной экспрессии CD33; HLA-DR негативен в большинстве случаев, и экспрессия CD15 и CD34 является взаимоисключающей и обычно слабой.

Генетическое подтверждение перестроек генов, вовлекающих локус RARα, может осуществляться классической цитогенетикой, FISH или RT-PCR. Паттерн иммунофлюоресцентного окрашивания с использованием анти-ПМЛ антител также полезен для быстрого диагноза ОПЛ. В ОПЛ-клетках, в отличие от других подтипов ОМЛ, при которых наблюдаются большие и малые многочисленные пятнышки (ядерные тельца), имеется паттерн микропятнистых ядер.

Таблица 1. Молекулярная генетика острого промиелоцитарного лейкозаTra

Транслокация	Протеины слияния		Ответ на RA
t(15;17)	PML–RARα	RARα–PML	Хороший
t(11;17)	PLZF–RARα	RARα–PLZF	Плохой
t(5;17)	NPM–RARα	RARα–NPM	Хороший
t(11;17)	NuMA–RARα	RARα–NuMA?	Хороший
t(17;17)	STAT5b–RARα	RARα–STAT5b?	Плохой?

ДВС наблюдается у 75% M3-пациентов, он сопровождается вторичным фибринолизом. Причина коагулопатии является результатом комбинации тканевых факторов и рак-ассоциированной активации коагуляции, усиливая фибринолиз преимущественно благодаря повышенной экспрессии аннексина II на ОПЛ-бластах и продукции бластами цитокинов. Лабораторное свидетельство ДВС (длительное протромбиновое и частичное тромбопластиновое время, уменьшение фибриногена и увеличение продуктов распада фибрина) должно исследоваться у всех ОПЛ-пациентов.

Окраска миелопероксидазой

Молекулярная характеристика

ОПЛ хорошо охарактеризован на молекулярном уровне и стал одним из самых ярких примеров регуляции аберрантной транскрипции в патогенезе рака. В результате реципрокных транслокаций, ген RARα на хромосоме 17 сливается с одним из пяти различных генов-партнеров (для краткости, X генов; см. таблицу). В подавляющем большинстве случаев RARα сливается с PML-геном (первоначально называемый myl) на хромосоме 15. В нескольких случаях RARα сливается с PLZF-геном, с NPM-геном, с NuMA-геном или с STAT 5B-геном, расположенными на хромосомах 11, 5, 11 или 17 соответственно.

Различные транслокации заканчиваются генерацией X-RARα и RARα-X-генов слияния и коэкспрессией их химерных продуктов в лейкозных бластах. Характеристика генетических реакций в ОПЛ и наличие FISH или RT-PCR помогает подтвердить диагноз и контролировать минимальное остаточное заболевание. RARα - член суперсемейства ядерных рецепторов, которые действуют как ретиноевая кислота (RA)-зависимый активатор транскрипции в его гетеродимерной форме с ретиноидными-X-рецепторами (RXR). В отсутствие РА гетеродимеры RAR/RXR могут подавлять транскрипцию через деацетилирование гистонов, задействуя корепрессоры ядерных рецепторов (SMRT) - Sin3A или Sin3B, которые, в свою очередь, формируют комплексы с гистоновыми деацелазами (HDAC), ведя к сборке нуклеосомы и репрессии транскрипции. PML-RARα подавляет транскрипцию не только через HDAC, но также и через взаимодействия с ДНК-метилтрансферазами (DNMT), приводя к гиперметилированию таргетируемых промоторов. Эпигенетические изменения, вызванные PML-RARα, стабильны и поддерживаются во всех дальнейших клеточных делениях. ATRA вызывает диссоциацию корепрессорного комплекса и задействование коактиваторов транскрипции для комплекса RAR/RXR. Это, видимо, заканчивается терминальным дифференцированием и прекращением роста различных типов клеток, включая нормальные миелоидные гематопоэтические клетки.

Функция X-RARα протеинов слияния как генов-репрессоров аберрантной транскрипции, по крайней мере частично, осуществляется через их способность формировать репрессивные комплексы с корепрессорами, такими как NCoR и HDAC. PLZF-RARα через PLZF-последовательность может также формировать корепрессорные комплексы, которые менее чувствительны к РА, чем PML-RARα-корепрессорные комплексы, таким образом оправдывая более плохой ответ на РА-терапию, наблюдаемую у этих пациентов. X-RARα-онкогенные белки сохраняют большинство функциональных доменов своих родительских протеинов и могут гетеродимеризоваться с X-протеинами, потенциально действуя как двойные-доминант-негативные онкогенные продукты и в X, и в RAR/RXR регуляторных путях.

Недавно было продемонстрировано, что ОПЛ-бласты имеют большой дефект в TGF-β-сигналинге, включая фосфорилирование и ядерную транслокацию Smad2/3. Удивительно, RA-терапия, которая вызывает распад PML-RARα, повторно сенситизирует клетки к TGF-β. Вероятно, PML-RARα может ингибировать TGF-β-сигналинг через прямое торможение взаимодействия между Smad3 и цитоплазматической формой PML (cPML).

Лечение

Почти у половины пациентов, леченных только ATRA, развивается ATRA-синдром, характеризующийся острым увеличением числа циркулирующих полиморфнонуклеарных лейкоцитов и ассоциированный с такими симптомами, как повышение веса, лихорадка, почечная и сердечно-легочная недостаточность, которые могут быть опасны для жизни некоторых пациентов. Комбинация ATRA и химиотерапии в фазах индукции и консолидации является эффективной стратегией предотвращения ATRA-синдрома и достижения длительной практически здоровой выживаемости.

Чувствительность ОПЛ-бластов к дифференцирующему действию РА делает ОПЛ парадигмой для терапевтических подходов с использованием дифференцирующих агентов. Этот терапевтический подход концептуально отличается от лечения, включающего лекарственную и/или радиационную терапию, поскольку вместо ликвидации неопластических клеток он повторно программирует эти клетки для нормального дифференцирования. Использование ATRA в лечении ОПЛ-пациентов снизило раннюю смертность от ассоциированных с ДВС осложнений и резко улучшило прогноз. Однако лечение ОПЛ-пациентов одним только ATRA, без добавления консолидирующей химиотерапии, вызывает временную ремиссию заболевания и неизбежность рецидива. Большинство современных терапевтических протоколов включает антрациклин (например, даунорубицин или идарубицин) одновременно с ATRA во время индукции, с последующей консолидирующей терапией с ATRA, антрациклинами и цитарабином и далее – поддерживающую терапию. Количество лейкоцитов и тромбоцитов на момент постановки диагноза часто используется для оценки факторов риска рецидива: пациенты, имеющие более 10000 лейкоцитов/мл и менее 40000 тромбоцитов/мл, обладают более высоким риском. В большинстве случаев рецидив сопровождается резистентностью к РА. В отличие от t (15; 17) / PML-RARα ОПЛ, t (11; 17) / PLZF-RARα лейкозы имеют худший прогноз с плохим ответом на химиотерапию и небольшим или отсутствием ответа на лечение с РА, формируя новый ОПЛ-синдром.

Трехокись мышьяка (As2O3), используемая в китайской медицине, также чрезвычайно эффективна при лечении ОПЛ. Приблизительно 90% ОПЛ-пациентов, леченных только As2O3, достигают полной ремиссии, особенно рецидивирующие больные, устойчивые к РА и/или обычной химиотерапии. РА инициирует дифференцирование бластов, в то время как As2O3 вызывает и апоптоз, и частичное дифференцирование бластов.

Рассматривая важность HDAC-опосредованной репрессии транскрипции в патогенезе ОПЛ, использование ингибиторов гистоновых деацелаз (HDACI), таких как суберанилогидроксаминовая кислота (SAHA) или фенилбутират натрия (SPB), в комбинации с РА может представлять многообещающий экспериментальный терапевтический подход. Доклинические исследования предлагают, что фактически HDACI работают как ингибиторы роста и индукторы апоптоза, и эта активность усиливают действия РА.