Histopathological changes of bone marrow in patients with autosomal recessive osteopetrosis and mutation in TCIRG1 gene

Texto integral

Введение Костная ткань является сложной динамической структурой, которая подвергается постоянной перестройке в ходе физиологической регенерации [1, 2]. Взаимодействие клеточных элементов остеобласти-ческого и остеокластического дифферонов обеспечивает баланс между образованием остеоида, его минерализацией и резорбцией костной ткани. При нарушении процессов резорбции происходит сдвиг равновесия в сторону избыточного формирования костной ткани, что сопровождается выраженными изменениями её гистотипической структуры и является одним из основных морфологических проявлений гетерогенной группы наследственных заболеваний под общим названием остеопетроз. Впервые его проявления были описаны немецким врачом Х.Э. Альберс-Шёнбергом [3, 4]. Он был одним из первых клиницистов, внедрявших лучевые методы исследования в диагностическую практику, в качестве главного проявления болезни им была выделена повышенная рентгенологическая плотность костей (рис. 1). Рис. 1. Генрих Альберс-Шёнберг. Из [3] По мере развития методов исследования сформировалось понимание, что причиной болезни на клеточном уровне является утрата резорбтивной функции остеокластов, а также, при некоторых формах, и нарушение процессов их образования и диф-ференцировки [5]. Молекулярно-генетической основой остеопетроза служат мутации в генах ферментов и структурных белках ионных каналов гофрированной каёмки, которые обеспечивают процесс нагнетания протонов водорода в подмембранное пространство эрозионной лакуны [6]. В частности, одним из таких генов является TCIRG1 (T-Cell Immune Regulator 1), кодирующий Т-клеточный иммунный регулятор 1, который в результате альтернативного сплайсинга обеспечивает синтез остеокласт-специфичной субъединицы трансмембранного вакуолярного АТФ-зависимого протонного насоса. Вследствие тесных структурных и физиологических связей костной и кроветворной тканей, часто в структуре заболевания ведущим является синдром костномозговой недостаточности, который обусловлен значительным уменьшением объёма костномозговых пространств и изменениями кроветворного микроокружения. Клинически это проявляется прогрессирующим синдромом панцитопении, формированием очагов экстрамедуллярного кроветворения, а также тяжёлыми кровотечениями, которые часто становятся фатальным осложнением в течение первых лет жизни. Гемопоэтическое происхождение клеток остео-кластического дифферона определяет то, что единственным методом лечения остеопетроза пока остаётся применение трансплантации гемопоэтиче-ских клеток костного мозга (ТГСК). Известно, что при некоторых заболеваниях, таких как, например, первичный миелофиброз, прогноз заболевания и эффективность проведения ТГСК достоверно зависят от степени выраженности структурных изменений кроветворного микроокружения костного мозга (КМ) [7]. Низкая распространённость остеопетроза определяет то, что связь между молекулярно-генетической основой заболевания, структурными изменениями КМ и результатами выполнения ТГСК остаётся недостаточно изученной. В связи с этим, целью нашей работы было выполнение комплексного клинико-морфологического анализа в совокупности с результатами выполнения ТГСК у пациентов с аутосомно-рецессивным остеопетрозом при мутации в гене TCIRG1 и их сравнение с изменениями, обнаруживаемыми при аутосомно-доминантном типе заболевания. Материал и методы Материалом для исследования явились трепана-ционные биоптаты и мазки КМ 4 больных с ауто-сомно-рецессивной формой и 1 больного с аутосом-но-доминантным остеопетрозом, которые поступили для лечения в НИИ Р.М. Горбачёвой из эндемичных районов России - республик Чувашия, Марий Эл и Башкортостан (табл. 1). Проводилась гистологическая обработка материала: фиксация в 10% растворе нейтрального формалина, декальцинация в ЭДТА, с последующей обработкой по стандартной методике и изготовлением срезов толщиной около 4-5 мкм. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином, азуром по Романовскому, а также по Ван Гизону. Цитологические препараты КМ после предварительной фиксации окрашивались по Романовскому - Гимзе. При анализе гистологических препаратов оценивались такие морфометрические показатели, как индекс остеокластов (ИО) и средняя площадь костномозговых пространств. Изображения для морфо-метрии и анализа были выполнены на микроскопе Zeiss Axio Imager Z2 (Zeiss AG, Германия) с видеокамерой и программным обеспечением AxioVision. Для анализа изображений применялась программа ImageJ, National Institutes of Health (США). Гены & Клетки Том XII, № 4, 2017 84 оригинальные исследования Таблица 1. Общая характеристика обследованных больных Показатель Клинико-лабораторные данные Номер пациента 1 2 3 4 5 Возраст при 16 3 - 3 48 постановке диагноза (мес.) Возраст при 38 18 12 10 68 поступлении (мес.) Пол ж м м ж м Регион проживания Чувашия Башкортостан Марий Эл Чувашия Башкортостан Генетические c.807+5G>A в гене c.807+5G>A в гене c.807+5G>A в гене a807+5G>A в гене Исследование мутации TCIRG TCIRG TCIRG TCIRG1 не выполнялось Форма Аутосомно- Аутосомно- Аутосомно- Аутосомно- Аутосомноостеопетроза рецессивная рецессивная рецессивная рецессивная доминантная (на основе клинико- лабораторных данных и анамнеза) Размеры селезёнки 13.7x5.3 11.7x3.8 5.4x2.2 7.6x3.4 32x12 (см) (норма: 7.7x3.2) (норма: 5.9x2.5) (норма: 5.7x2.5) (норма: 5.7x2.5) (норма: 10.5x4.0) Размеры печени ТЛД - 5,5; КВР - 11,8 ТЛД - 4,2; КВР - 8,6 Не увеличена КВР - 9,0; ТЛД - 4,7 ТЛД - 6; КВР - 16,6 (см) Гемоглобин (г/л) 61 64 105 79 46 Лейкоциты 26x109 /л 22,0x109 /л 25,2x109 /л 27,5x109 /л 8,5x109 /л Нейтрофилы (%) 32,5 25,6 26,3 35,8 3,6 палочкоядерные 2,0 5,6 2,8 15,0 5,0 нейтрофилы (%) бласты (%) - 4,6 1,4 1,0 моноциты (%) 7 3,2 3,8 12,0 4,2 Тромбоциты 7x109 /л 67x109 /л 63x109 /л 12x109 /л 21 x 109 /л Клеточность 20,0x109 /л 13,0x109 /л 23,0x109 /л 23,0x109 /л Не оценивалась костного мозга ЛДГ (Ед/л) 938 988 645 1189 631 Неврологические Гидроцефалия. Гидроцефалия. Периферический Гипертензионно- нарушения Периферический Парез лицевого парез лицевого гидроцефальный левосторонний нерва слева. нерва слева. синдром. парез лицевого Грубая задержка Центральный парез Смешанная нерва. психомоторного 12 пары черепно- гидроцефалия. Грубая задержка и психоречевого мозговых нервов психомоторного развития. слева. Дисфагия. и психоречевого Грубая задержка развития. психомоторного и психоречевого развития. Нарушения зрения Частичная атрофия - Сходящееся - - зрительных нервов. косоглазие. Экзофтальм. Частичная атрофия Расходящееся зрительного нерва. косоглазие. Нарушения слуха Хроническая - - - - двусторонняя нейросенсорная тугоухость II-III степени. Переломы костей - - - - Более 10 переломов различной локализации. TCIRG - T-Cell Immune Regulator 1 - TCIRG1 ; ТЛД - толщина левой доли; КВР - косой вертикальный размер; ЛДГ - лактатдегидрогеназа. Основным компонентом лечения у пациентов со ко-лабораторными данными и результатами транс злокачественной (аутосомно-рецессивной) формой плантации. Пациенту с доброкачественной формой остеопетроза было выполнение ТГСК, характеристи- заболевания проводилось симптоматическое лечека которых представлена в табл. 2. У данной кате- ния, направленное на коррекцию синдрома костногории пациентов был проведён анализ структурных мозговой недостаточности. изменений костного мозга в совокупности с клини- Гены & клетки Том XII, № 4, 2017 оригинальные исследования 85 Таблица 2. Характеристика трансплантатов костного мозга и результаты трансплантации со S СВ н X ф S СВ с а ті * п ю £ js ТКМ ф S о S л * о н о ° S « Ш 5 * со I- S * U X 2 Л ^ 2 ч і- л 0 w К ° . 1 X Й1_о Фиш as| шц.г s S л I X л с = І s о * 5 £ 0 X § г 1 зг К S X СВ GQ О a s х о І I Ф о Q. 2 Профилактика РТПХ ^ >- <. * CD \ О 1- о + п О О + п О О Ф и X ф 0) ^ о М н м а а с ф ш 1 Первичная 38 22 Аллогенная неродственная 10 из 10 Flu + Mel + ATG CsA + Mtx 5 - + Повторная 62 46 Гаплоидентичная 5 из 10 Flu + Treo + ATG Cy + Tx + MMF + Sir 10,6 70 + 2 Первичная 18 15 Аллогенная родственная 10 из 10 Flu + Treo CsA + Mtx 5,9 3,2 + Повторная 27 24 Аллогенная неродственная 10 из 10 Flu + Mel + ATG CsA + Mtx 12,9 6,6 + 4 Первичная 10 6 Аллогенная родственная 10 из 10 Bus + Flu CsA + MMF 7 7 - ТКМ - трансплантация костного мозга; HLA - Human Leukocyte Antigens; РТПХ - реакция «трансплантат против хозяина»; Flu - флударабин; Mel - мелфалан; ATG - антитимоцитарный иммуноглобулин; CsA - циклоспорин А; Mtx - метотрексат; MMF - микофенолата мофетил; Treo - треосульфан; Cy - циклофосфан; Tx - такролимус; Bus - бусульфан, Sir - сиролимус. Результаты Патоморфологические изменения костного мозга у пациентов с аутосомно-рецессивной формой остеопетроза. У всех четырёх пациентов с аутосомно-рецессивной формой наследования в гене TCIRG1 была выявлена мутация c.807 + 5G>A, что определяет нарушение функции ионного канала, обеспечивающего формирование кислой среды на границе эндост/остеокласт и, как следствие, полную утрату резорбтивной функции клетки (см. табл. 1). Выраженный сдвиг равновесия в сторону остеогенеза на светооптическом уровне проявлялся наличием избыточного количества костной ткани пластинчатого строения и низкоминерализованного остеоида, что сопровождалось практически полной облитерацией всех костномозговых пространств - их средняя площадь составляла 42 812±3 547 мк2 при норме для этого возраста 450 000±35 000 мк2. Вместе с этим отмечалось нарушение пространственной ориентации коллагеновых волокон, утрата типичного «балочного» строения, а также наличие запустевших остео-цитарных лакун, не содержащих ядер остеоцитов, что является косвенным признаком их предшествующей гибели и, по-видимому, дистрофии костной ткани. В задачи настоящей работы не входила оценка минерализации костной ткани, однако по данным отдельных работ, особенностью структуры костной ткани при мутациях в гене TCIRG1, является достоверное снижение количества Ca2+, что не определяется, например, при мутациях в генах TNFRSF11A и CLCN7 и является показателем морфологической гетерогенности этой группы заболеваний [8]. Увеличение объёма ретикулофиброзной костной ткани и остеоида, вероятно, по принципу обратной связи сопровождалось достоверным увеличением числа остеокластов - ИО варьировал от 5,6±1,2 до 17,6±3,4 при норме от 0,1 до 0,39 [9]. Проявлением активного остеокластогенеза у одного из пациентов являлось значительное увеличение количества кле ток моноцитарного ряда, с умеренно выраженными признаками внутридифферонной гетероморфии; эти клетки располагались дискретно и формировали ведущий клеточный дифферон в КМ. Несмотря на это, эрозионные лакуны не обнаруживались, общим гистологическим феноменом было отсутствие адгезии остеокластов к эндосту трабекул губчатого вещества. Часто клетки находились на расстоянии 5-10 мкм от эндоста и (или) свободно в центре костномозговых пространств, что косвенно подтверждает полную утрату резорбтивной функции. Увеличение количества остеокластов в гистологических препаратах сопровождалось появлением этих клеток в мазках КМ. Иногда они имели внешнее сходство с мегакариоци-тами, но наличие нескольких отдельных ядер и ядрышек позволяло дифференцировать их между собой. На светооптическом уровне строение остеокластов пациентов с остеопетрозом не имело структурных особенностей (рис. 1). Однако в отдельных работах с помощью метода электронной микроскопии было показано, что на ультра структур ном уровне в остеокластах, как правило, полностью отсутствует гофрированная каёмка, в то время как ядра и основные ор-ганеллы имеют типичное строение [10]. Несмотря на значительное увеличение объёма костной ткани, сами клеточные элементы остео-бластического дифферона, ответственные за её формирование, практически не детектируются, что косвенно свидетельствует о том, что значительное увеличение объёма остеоида обусловлено не столько его активным формированием, сколько угнетением резорбции. Отчасти этот тезис подтверждается сохранением концентрации щелочной фосфатазы - одного из важных маркеров остеогенеза, в пределах нормы, что отражает отсутствие повышения функциональной активности остеобластов. В то же время формирование пластинчатой костной ткани доказывает сохранение процесса дифференцировки клеточных элементов остеобластического дифферона. Гены & клетки Том XII, № 4, 2017 86 ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Рис. 1. Трепанобиоптаты (подвздошная кость) (А-В) и аспират костного мозга (Г, Д) пациента с аутосомно-рецессивным остеопетрозом: А - облитерация костномозговых пространств вследствие избыточного объёма пластинчатой костной ткани; Б - фиброз стромы костного мозга; В - остеокласты (*) располагающиеся в просвете костномозгового пространства, без формирования лакун резорбции; Г - остеокласты (*); Д - остеокласт с хорошо различимыми отдельно расположенными ядрами. Окраска: А-В - гематоксилин и эозин; Г, Д - окраска по Романовскому - Гимзе. Ув.: А х40; Б, В х100; Г х200; Д х1000 Вместе с тем, следует отметить сложность в трактовке гистологической картины, поскольку процессы извращенного костеобразования происходят на фоне естественного остеогистогенеза, соответствующего возрасту пациентов. Одновременно с практически полной облитерацией костномозговых пространств у всех пациентов в межтрабекулярных пространствах отмечалось разрастание соединительной ткани, что является морфологическим проявлением фиброза стромы КМ и в ещё большей степени способствовало нарушению кроветворного микроокружения. При этом эти изменения были наиболее выражены в перитрабе-кулярных зонах, что, по-видимому, отражает роль костной ткани в индукции фиброгенеза. Фиброз стромы сопровождался характерным увеличением количества расширенных капилляров синусоидного типа диаметром до 115±14,6 мкм. По данным отдельных работ аналогичные изменения стромы КМ определяются у пациентов с мутацией в гене CLCN7, в то время как при злокачественном остеопетро-зе, обусловленном мутацией в гене TNFRSF11A, проявления фиброза отсутствуют, что также демонстрирует различия структурных изменений в зависимости от молекулярно-генетической основы заболевания [8]. Выраженные нарушения кроветворного микроокружения у пациентов с мутацией в гене TCIRG1 обусловили то, что у всех пациентов имелась двухростковая цитопения (см. табл. 1). Морфологически это проявлялось резким ограничением или полным подавлением гемопоэза в КМ - объём гемопоэти-ческой ткани в изначально резко уменьшенных кост номозговых пространствах у всех больных составлял не более 5%, при норме 90-95%, а клеточность по данным цитологического исследования аспирата составила от 13,0х109/л до 23,0х109/л при норме 50-250х109/л. Угнетение эритропоэза коррелировало с наличием у 3 из 4 пациентов анемии тяжёлой степени, для коррекции которой больным проводились регулярные трансфузии эритроцитарной массы. Клеточные формы мегакариоцитарного ростка у всех пациентов полностью отсутствовали или были представлены лишь единичными клетками с чертами дисплазии, что соответствовало тяжёлой тром-боцитопении в диапазоне от 7х109/л до 67х109/л (см. табл. 1). Миелопоэз в КМ был практически полностью подавлен и представлен единичными сегментоядерными гранулоцитами также с признаками дисплазии. Однако при этом в периферической крови имелся достаточно выраженный лейкоцитоз от 22,0х109/л до 27,5х109/л. Несмотря на кажущееся противоречие, по данным литературы лейкоцитоз и появление в периферической крови ранних форм гранулоцитарного ростка, является одним из часто встречающихся признаков при злокачественной форме остеопетроза. По-видимому, значительное ограничение миелопоэза в КМ отчасти компенсируется за счёт формирования и/или сохранения очагов экстрамедуллярного кроветворения в печени и селезёнке, о наличии которых свидетельствует гепато-спленомегалия у всех пациентов (см. табл. 1). Наличие черт дисплазии в клеточных элементах всех трёх ростков кроветворения сопровождалось достоверным повышением показателя ЛДГ, что косвенно отражает повышенное разрушение клеточных элементов Гены & Клетки Том XII, № 4, 2017 ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 87 крови и, таким образом, ещё более выраженное снижение эффективности гемопоэза. Трём из четырёх пациентов с мутацией в гене TCIRG1 была выполнена ТГСК, при этом пациентам №1 и №2 процедура выполнялась повторно вследствие первичного неприживления (табл. 2). Несмотря на это, выполнение повторной трансплантации у пациента №1 не обеспечило восстановления костномозгового кроветворения - впоследствии пациент погиб через 24 мес. вследствие аспирационной пневмонии. Развитие у пациента № 2 в раннем посттран-сплантационном периоде веноокклюзионного синдрома и тяжёлых септических осложнений привело к смерти на 26 сут. после выполнения операции. Лишь у одного из трёх больных с мутацией в гене TCIRG1 выполнение ТГСК обеспечило восстановление костномозгового кроветворения: восстановление количества нейтрофилов >0,5ж109/л произошло на 16 день, тромбоцитов >50ж109/л - на 52 день после ТГСК. По результатам клинического анализа крови на Д+270 признаки костномозговой недостаточности отсутствовали (лейкоциты - 4,7ж109/л, гемоглобин - 125 г/л, тромбоциты 400ж109/л). Пациент продолжает оставаться под наблюдением. Полученные данные соответствуют результатам наиболее крупного исследования, согласно которому самым распространённым осложнением среди пациентов со всеми формами остеопетроза является первичное неприживление, что обуславливает неблагоприятный исход почти у 50% больных [11]. Необходимо также отметить, что успех ТГСК был достигнут у наиболее молодого пациента - 10 мес. против 18 и 38 мес. соответственно у пациентов № 1 и № 2. Это может отражать то, что прогрессирование структурных изменений кроветворного микроокружения в КМ при мутации в гене TCIRG1 по мере взросления ребёнка определяет увеличение риска первичного неприживления и снижает эффективность ТГСК. Важно учесть, что значительный сдвиг в сторону остеогенеза сопровождался у пациентов не только почти полной облитерацией костномозговых полостей, но и клинически значимым сужением каналов черепно-мозговых нервов, что обусловило широкий спектр тяжёлых неврологических нарушений и потребовало одновременного взаимодействия нескольких узких специалистов - офтальмолога, нейрохирурга, ЛОР-специалиста и т.д. (см. табл. 1). Патоморфологические изменения костного мозга у пациента с доброкачественной (аутосомно-доми-нантной) формой остеопетроза. В отличие от пациентов со злокачественным остеопетрозом, у больного с аутосомно-доминантной формой губчатая костная ткань была практически полностью замещена массами низкоминерализованного остеоида, на большей площади не содержащего клеточных элементов - в отдельных трабекулах встречались лишь единичные участки, напоминающие пластинчатое строение (рис. 2). Вместе с этим определялись достаточно обширные поля замещения кости тканью, которая по своей структуре в наибольшей степени соответствовала гиалиновому хрящу. Непосредственно в толще биоптата на расстоянии 4-5 мм от проксимального края встречались достаточно крупные очаги некроза площадью до 1 мм2. В совокупности вышеописанные изменения, по-видимому, являются проявлением Рис. 2. Трепанобиоптат (подвздошная кость) пациента с аутосомно-доминантным остеопетрозом: А - облитерация костномозговых пространств вследствие избыточного объёма низкоминерализованного остеоида с выраженным нарушением гистоархитектоники; Б - участок некроза; В - фокусы гиалиновой хрящевой ткани; Г - сохранение пространств немногочисленных костномозговых ячеек губчатого вещества; Д - участки компенсаторной гиперплазии эритроидного ростка кроветворной ткани; Е - формирование «цепочек» эритрокариоцитами на разных стадиях дифференцировки вследствие фиброза стромы костного мозга. Окраска: гематоксилин и эозин. Ув.: А, Б x100; В x200; Г x40; Д x100; Е x200 Гены & Клетки Том XII, № 4, 2017 88 ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ выраженной дистрофии вследствие нарушения васкуляризации и иннервации костной ткани, что может быть обусловлено полной утратой типичной гистоархитектоники. Количество остеокластов, как и у больных со злокачественной формой, было значительно увеличено - индекс остеокластов составил 7,2±2,1, однако при этом встречались немногочисленные эрозионные лакуны, а сами клеточные элементы, как правило, располагались в эндосте или прилегали к нему. В то же время часть клеток имели вытянутую форму и не образовывали с поверхностью костной ткани эффективной зоны резорбции. Таким образом, в отличие от больных со злокачественной формой вследствие мутации в гене TCIRG1, у больного с доброкачественной формой на фоне частичного сохранения остеокластической резорбции преобладали вторичные изменения костной ткани, что обусловило утрату прочности костей и многочисленные переломы (см. табл. 1). Как и при злокачественной форме, нарушение остеокластической резорбции привело к сужению костномозговых пространств, однако степень выраженности облитерации была значительно меньше. Это также подтверждается сохранением диаметра каналов черепно-мозговых нервов и отсутствия их компрессии с развитием неврологической симптоматики. В сохранных лакунах определялись фокусы компенсаторной гиперплазии гемопоэтической ткани. Эритропоэз нормобластического типа, с диффуз-но-островковым распределением эритрокариоцитов на разных этапах дифференцировки, в том числе и аномально в паратрабекулярных зонах, с омоложением до немногочисленных клеток-предшественниц, с чертами мегалобластоидности (Э:М - 2-2:1). При этом у пациента определялась анемия тяжёлой степени, которая обусловила зависимость пациента от постоянных гемотрансфузий в течение 6 мес. предшествующих поступлению. Несмотря на значительное ограничение гранулоцитопоэза в КМ, который был представлен клеточными элементами на всех стадиях дифференцировки, число лейкоцитов периферической крови было в норме, что может быть обусловлено формированием очагов экстрамедуллярно-го кроветворения в печени и селезёнке (см. табл. 1). Морфологической основой выраженной тромбоци-топении являлось значительное ограничение мега-кариоцитопоэза - во всех гистологических срезах удалось обнаружить лишь одну клетку мегакариоци-тарного ряда, в то время как в норме в каждой костной ячейке губчатого вещества должно встречаться от 2-3 до 5-7 мегакариоцитов в зависимости от её размера. Таким образом, несмотря на наличие, как и у пациентов со злокачественной формой, двухростковой цитопении, патоморфологические изменения гемопоэтической ткани были менее выражены - в отличие от полного подавления всех ростков при злокачественной форме, у пациента с аутосомно-до-минантной формой определялись черты компенсаторно-регенеративных изменений преимущественно в эритроидном ростке. Менее выраженные изменения кроветворного микроокружения у пациентов с доброкачественной формой находят своё подтверждение и в литературе - по данным отдельных исследований развитие синдрома костномозговой недостаточности не очень типично для больных этой категории и встречается лишь в 3% случаев [12]. Обсуждение современных тенденций лечения остеопетроза По данным международных исследований мутации в гене TCIRG являются причиной развития злокачественного остеопетроза примерно у 50% пациентов во всём мире [13]. По данным отечественных авторов мутация c.807 + 5G>A, которая была выявлена в настоящем исследовании у всех пациентов со злокачественной формой, является высокоспецифичной для популяций Чувашии и Марий Эл. Результаты га-плотипического анализа показывают, что появление и закрепление мутации в этих этносах произошло в период между 8 и 15 веками, что не противоречит историческому контексту, когда формирование этих народов происходило путём отделения от некоренного турецки-говорящего населения древней Булгарии на территории, соответствующей современной Чувашии [14]. Другой эндемичный очаг расположен на территории современной Коста-Рики - частота рождения детей с этой патологией в стране составляет 3,4 на 100 000 новорождённых, что обусловлено накоплением в популяции двух миссенс-мутаций в гене TCIRG: G405R и R444L. Период возникновения этих мутаций в популяции достоверно не известен, но существует мнение об их испанском происхождении, что определяется почти полным уничтожением конкистадорами коренного населения в этом районе в начале 16 века [13]. Более высокая частота встречаемости злокачественного остеопетроза отмечается в Северной Европе и, в частности, в Бельгии, где заболевание у большинства пациентов обусловлено мутациями c.1674-1G>A и c.2005C>T [15]. В наиболее крупном европейском исследовании с участием 21 пациента с мутациями в гене TCIRG было показало, что во всех случаях мутация наследовалась от родителей. Это демонстрирует, что формирование клинически значимых мутаций в гене TCIRG de novo является крайне редким событием. Таким образом, большинство исследователей рассматривает в качестве основного эволюционного механизма формирования заболевания в большинстве популяций эффект основателя, что позволяет считать генетический скрининг эффективным инструментом для выявления гетерозиготных носителей. На сегодняшний день в гене TCIRG описано около 60 различных клинически значимых мутаций, однако почти все они в равной степени приводят к полной утрате экспрессии функционального белка. В большинстве случаев это обусловлено смещением рамки считывания или формированием незрелого стоп-кодона, что чаще всего детерминирует нонсенс-опосредованный распад мРНК или формирование укороченной формы белка. Выраженные нарушения трансляции и сплайсинга при мутациях в гене TCIRG коррелирует с клинико-морфологическими проявлениями - по данным литературы, у подавляющего большинства больных этой группы время манифестации заболевания составляет 3-5 мес., а продолжительность жизни не более 2-3 лет [16]. Напротив, при мутациях, например, в генах CLCN7 и SNX10, заболевание обладает большим полиморфизмом клинических проявлений - встречаются как злокачественные формы, так и асимптомные, при которых диагноз устанавливается в ряде случаев случайно. Это подчёркивает гетерогенность группы болезней под общим названием «осте-опетроз» и определяет необходимость разработки Гены & Клетки Том XII, № 4, 2017 оригинальные исследования 89 селективного подхода к лечению пациентов с учётом молекулярно-морфологических корреляций. В связи с этим, наибольший интерес представляют клинические исследования по оценке эффективности ТГСК в зависимости от молекулярно-генетической основы заболевания, которая определяет выраженность и время развития структурных изменений кроветворного микроокружения, от чего зависит вероятность успеха ТГСК. Ввиду низкой распространённости остеопетроза и рассредоточения эндемичных очагов по всему миру, пока такие исследования отсутствуют - имеются лишь единичные работы с небольшим количеством пациентов, где была предпринята попытка селективной оценки результатов ТГСК в зависимости от мутации в том или ином гене. Так, сравнительный морфологический анализ остеокластов до и через 7 нед. после ТГСК у 3-месячного пациента с TCIRG-обусловленным остеопетрозом показал, что к этому сроку более половины клеток имеют донорское происхождение и по данным электронной микроскопии структурно не отличаются от нормальных остеокластов. Несмотря на гибель пациента в раннем пост-трансплантационном периоде, эти данные убедительно показывают, что выполнение ТГСК способно обеспечить репопуляцию КМ клеточными элементами остеокластического дифферона с сохранной функцией остеокластической резорбции [17]. Но возможно ли благодаря этому обратное развитие выраженных структурных изменений костной ткани и восстановление кроветворного микроокружения - остаётся неизвестно. В работе E. Mazzolari и др. (2009) представлены результаты ТГСК у 14 детей со злокачественным остеопетрозом, со средним возрастом 9 мес. и периодом наблюдения 66,7 мес., у 7 из которых заболевание было обусловлено мутациями в гене TCIRG. Результаты показали, что двое пациентов погибли в раннем посттрансплантацион-ном периоде вследствие первичного неприживления трансплантата, один ребёнок погиб через 18 мес. по причине развития тяжёлой РТПХ после повторной ТГСК, 4 пациента оставались живы к моменту опубликования данных, однако один из них получал систематические трансфузии эритроцитарной массы, что отражало сохранение синдрома костномозговой недостаточности [18]. В наиболее крупном исследовании по оценке эффективности ТГСК при аутосом-но-рецессивном остеопетрозе с участием 193 пациентов было показано, что 5-летняя выживаемость пациентов с остеопетрозом после ТГСК составляет 62% и 42% соответственно от HLA-совместимого и HLA-несовместимого донора [11]. К сожалению, несмотря на объём выборки, данная работа не даёт представления об эффективности применения ТГСК в зависимости от молекулярно-генетической основы заболевания, так как в него были включены пациенты с мутациями в различных генах - селективный анализ не выполнялся. Однако было показано, что самым распространённым осложнением является первичное неприживление трансплантата - его частота достигала 50% и была в равной степени высока независимо от совместимости по генам HLA-системы. Это отражает тот факт, что нарушение кроветворного микроокружения при остеопетрозе является главным лимитирующим фактором эффективности ТГСК, в отличие от многих других онкогематологи-ческих заболеваний, где среди факторов успеха на первое место выходят характеристики трансплантата, HLA-совместимость и правильно подобранный режим кондиционирования. Очевидно, что для улучшения результатов лечения выполнять ТГСК следует как можно раньше - до развития выраженных патоморфологических изменений КМ, которые значительно снижают вероятность успеха этой процедуры. В связи с этим одним из подходов к выполнению ТГСК у данной категории больных может быть применение этой операции in utero, когда введение гемопоэтических стволовых клеток осуществляется в пренатальном периоде [19]. Применение этого метода пока не получило широкого клинического распространения, однако в эксперименте с oc/oc мышами было показано, что выполнение трансплантации клеток КМ in utero обеспечивает формирование у новорождённых мышей костной ткани нормального гистологического строения [20]. Таким образом, сегодня имеются убедительные предпосылки для реализации этой технологии у пациентов со злокачественной формой остеопетроза в качестве превентивного средства коррекции выраженных структурных нарушений кроветворного микроокружения. Также ряд авторов рассматривает возможность применения подходов генной терапии с целью коррекции утраты остеокластической резорбции при помощи модификации собственных ГСК геннотерапевтической конструкцией на базе лентивирус-ного вектора [21]. Несмотря на то, что эта технология уже внедрена в клиническую практику для терапии отдельных наследственных заболеваний, по-видимому, её основное преимущество в использовании собственных ГСК не будет столь же очевидным у пациентов с TCIRG-обусловленным остеопетрозом вследствие описанных выше структурных изменений кроветворного микроокружения, которые являются основным лимитирующим фактором успешного лечения.

Sobre autores

I. Plaksa

PJSC “Human Stem Cells Institute"; Moscow City Oncology Hospital No 62

Email: i.plaksa2014@yandex.ru

E. Charlanova

I.P. Pavlov the First Saint-Petersburg State Medical University

V. Kravcova

I.P. Pavlov the First Saint-Petersburg State Medical University

A. Borovkova

I.P. Pavlov the First Saint-Petersburg State Medical University

M. Peshkov

S.M. Kirov Military Medical Academy

L. Zubarovskaya

I.P. Pavlov the First Saint-Petersburg State Medical University

R. Deev

PJSC “Human Stem Cells Institute"; I.P. Pavlov Ryazan State Medical University

B. Afanasiev

I.P. Pavlov the First Saint-Petersburg State Medical University

Bibliografia

Arquivos suplementares