Postępy w diagnostyce i leczeniu zespołów mielodysplastycznych

Diagnostic and therapeutic advances in myelodysplastic syndromes

Kazimierz Kuliczkowski, Maria Podolak-Dawidziak, Donata Urbaniak-Kujda

Klinika Hematologii i Chorób Rozrostowych Akademii Medycznej we Wrocławiu
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Kazimierz Kuliczkowski

Summary
The myelodysplastic syndromes (MDS) are heterogenous group of clonal stem cell disorders characterized by bone marrow failure, abnormal haemopoiesis, and proliferation of myeloid blast cells. MDS is typically characterized by pancytopenias, in the setting of bone marrow hypercellularity with evidence of dysplasia of three lineages. High level of apoptosis, a premature programmed cell death has been demonstrated in dysplastic cells.
The FAB classification used since 1982 divided MDS into five subsets: refractory anemia, refractory anemia with ring sideroblasts, refractory anemia with excess of blasts, refractory anemia with excess of blasts in transformation, and chronic myelomonocytic leukaemia.
A new international scoring system for predicting outcome in myelodysplasia patients focuses on: age, marrow blast percentages, degree of cytopenia, and genetic abnormalities. Therapy of MDS is complex and difficult. Different drugs are used to encourage differentiation of malignant cell lines and thereby inhibit both the proliferation of blasts and the supression of abnormal cell maturation, and diminish apoptosis.
The role of bone marrow transplant in MDS is not yet wholly estimated.

Zespoły mielodysplastyczne (myelodysplastic syndrome, MDS) stanowią heterogenną, klonalną grupę chorób komórek macierzystych szpiku kostnego i charakteryzują się nieefektywną hemopoezą. Określenie komórki - która staje się klonem nowotworowym - jest trudne, wydaje się, że jest to komórka różnicująca się w kierunku mieloidalnym (17). Komórki w MDS posiadają zdolność do różnicowania się, lecz proces ten jak i funkcje komórek są zaburzone. Na początku są aktywne klony komórek prawidłowych i nieprawidłowych, a w późniejszym okresie dominuje tylko klon nieprawidłowy (12).

Komórki szpiku chorych na MDS wykazują zwiększoną apoptozę, co tłumaczyłoby ich bogate utkanie przy pancytopenii we krwi obwodowej. Stwierdza się w MDS zwiększoną aktywność telomerazy, która jest hamowana przez amifostynę, IL-4 i IL-10. Zwiększone jest stężenie transkryptów dla TNFα, a sam TNFα stymuluje proliferację komórek MDS in vitro i in vivo. W MDS stwierdza się ponadto spadek stężenia transkryptów dla antagonisty receptora IL-1 (IL-1ra) i wydaje się, że jego brak jest powodem nadmiernej stymulacji proliferacji przez IL-1β.

U części pacjentów z MDS obserwuje się również brak lub obniżenie, prawdopodobnie drogą metylacji, ekspresji genu dla białka p15 (inhibitora cyklu komórkowego), co powoduje przewagę proliferacji. Zastosowanie 5-azacytydyny, leku hipometylującego może ponownie uaktywnić ekspresję genu p15 (16).

W MDS stwierdzono również obecność mutacji RAS, która waha się od 3 do 40% badanych chorych, w ostatnich badaniach odsetek ten jest wyższy i wynosi od 41 do 48% (6). Z przedstawionych faktów wynikają implikacje co do sposobu leczenia tych zespołów.

Klinicznie MDS charakteryzuje się najczęściej pancytopenią, może również występować mono- i bipenia. Komórki poszczególnych linii wykazują cechy nieprawidłowego różnicowania się - dysplazję oraz zaburzenia funkcji. W szpiku oprócz cech dysplazji, najczęściej mamy do czynienia z utkaniem bogatokomórkowym z pomnożeniem komórek układu czerwonokrwinkowego, który cechuje odnowa megaloblastyczna, dlatego też w diagnostyce różnicowej należy uwzględnić niedobór witaminy B₁₂, kwasu foliowego, nadużywanie alkoholu, infekcje wywołane np. wirusami HIV i herpes. Szpik może również był ubogokomórkowy lub z cechami włóknienia i wówczas należy różnicować odpowiednio z aplazją i zwłóknieniem szpiku. Obok mono- czy bipenii można spotkać się ze zwiększeniem liczby płytek krwi czy leukocytów, powiększeniem śledziony i wówczas należy różnicować MDS z zespołem mieloproliferacyjnym. Symptomatologia obu zespołów może się zazębiać.

Na początku lat 80. Bennett i wsp. (2) wprowadzili klasyfikację tych chorób pod nazwą zespołu mielodysplastycznego w którego skład wchodzą:

RA - (refractory anemia), niedokrwistość oporna na leczenie, w której stwierdza się cechy dysplazji głównie układu czerwonokrwinowego, ale też układu granulocytowego, monocytowego i płytkowego,

RARS - ( refractory anemia with sideroblasts), niedokrwistość oporna na leczenie z obecnością co najmniej 15% syderoblastów w szpiku i dysplazją jw.

RAEB - (refractory anemia with excess of blasts), niedokrwistość oporna na leczenie z odsetkiem blastów we krwi obwodowej <5%, a w szpiku pomiędzy 5-20%. Dysplazja dotyczy układów: erytrocytowego, mieloidalnego (granulocytowego i monocytowego) i płytkowego.

RAEB - t (refractory anemia with excess of blasts in transformation), oprócz ww. cech dysplazji stwierdza się we krwi obwodowej odsetek blastów >5%, w szpiku pomiędzy 20-30 %.

CMML - (chronic myelomonocytic leukemia), przewlekła białaczka mielomonocytowa, charakteryzująca się obecnością we krwi obwodowej blastów <5%, monocytów >= 1x10⁶/L, a w szpiku odsetek blastów <= 20%.

Podział ten spełnił swoje zadanie, a nowe, nagromadzone dane kliniczne i patogenetyczne skłoniły zespół powołany przez WHO do jego modyfikacji (11). Według tej nowej propozycji do MDS należą:

- RA - bez lub z syderoblastami w szpiku,

- MDS oporny na leczenie z dysplazją trzech linii komórkowych (erytrocytowej, mieloidalnej i płytkowej),

- RAEB,

- zespół 5q - (delecja długiego ramienia chromosomu 5),

- MDS niespecyficzny.

Przewlekła białaczka mielomonocytowa została zaliczona do grupy mieszanej noszącej cechy MDS i zespołu mieloproliferacyjnego, a RAEB-t do ostrych białaczek.

Klasyfikacje powyższe oparte są na morfologii komórek i trudno w oparciu o nie prognozować przebieg choroby. Stworzono różne systemy klasyfikacyjne, z których powszechną akceptację zyskał Międzynarodowy System Wyliczający Prognozę - IPSS (International Prognostic Scoring System) (14). Bierze się w nim pod uwagę oprócz cytopenii, odsetek blastów we krwi i zmiany cytogenetyczne. Przynależność chorych do poszczególnej grupy ryzyka determinuje czas ich przeżycia, tj odpowiednio: niskie - 5,7 lat; pośrednie 1-3,5 roku; pośrednie 2-1,2 lat; wysokie - 0,4 lat.

Dane w dostępnym dotąd piśmiennictwie dotyczącym badań klinicznych w MDS odnoszą się albo do podziału FAB plus wiek, lub do IPSS plus wiek.

Trudnym problemem klinicznym są wtórne zespoły mielodysplastyczne często przechodzące w ostrą białaczkę nielimfoblastyczną. Powstają one głównie w przebiegu intensywnego leczenia chłoniaków i guzów litych.

Leczenie MDS, ze względu na jego ukierunkowanie można podzielić na 3 rodzaje (14):

1) indukcja różnicowania nieprawidłowego klonu komórkowego,

2) supresja nieprawidłowego klonu komórkowego przez: cytostatyki w małych bądź standardowych dawkach; cytokiny stymulujące prawidłowy klon; aktywację układu odpornościowego przez cytokiny lub aktywowane przez nie limfocyty,

3) ablacja nieprawidłowego klonu przez megachemioterapię z następowym przeszczepieniem szpiku. Do tego podziału należałoby dodać kolejny punkt tj. hamowanie apoptozy w szpiku kostnym. Prawidłowe postępowanie terapeutyczne w MDS winno opierać się na czynnikach wynikających z IPSS oraz wieku chorych (14). U chorych starszych należy stosować leczenie łagodniejsze, często oparte na substytucji brakujących elementów krwi, a u młodszych leczenie agresywniejsze łącznie z przeszczepem szpiku.

W badaniach in vitro stwierdzono, że niektóre substancje mają zdolność indukowania częściowego różnicowania się komórek nowotworowych i dlatego powstała koncepcja aby zastosować je in vivo prowadząc do różnicowania się nieprawidłowego klonu MDS, aż do jego całkowitej eksterminacji.

Do tych leków należą: kwas retynowy w odmianie cis i trans, HMBA (hexamethylene bisacetamide), azacytydyna i 5 aza 2'-deoxycytydyna, witamina D₃, interferon α, czynniki wzrostu - G-CSF, GM-CSF.

Do czynników indukujących różnicowanie i hamujących apoptozę zalicza się: amifostynę, tamoxifen, rekombinowaną hemoglobinę, a do czynników hamujących apoptozę: ciprofloksacynę, pentoksyfilinę, deksametazon (zestaw CPD) Wstępne doniesienia dotyczące leczenia antyapoptycznego nie są zbytnio zachęcające (12). Stosowanie jako monoterapii kwasu retynowego, witaminy D₃, HMBA nie dało znaczącego efektu leczniczego (14). Kombinacja kwasu retynowego, interferonu α i G-CSF dała w 37% pozytywny efekt leczniczy manifestujący się zwyżką parametrów morfologii krwi i mniejszym zapotrzebowaniem na substytucję produktami krwi (13).

Amifostyna hamuje aktywność telomerazy, a także zmniejsza efekt działania rodników utleniających na grupę SH. Wprawdzie wstępne doniesienia oceniające skuteczność monoterapii tym lekiem były obiecujące (9), lecz kolejne badania nie potwierdziły w takim zakresie pierwszych obserwacji (10, 15).

Azacytydyna powoduje hipometylację genów prowadząc do ich aktywacji i następowego różnicowania. Odblokowaniu ulega też u części inhibitor p15. 5-azacytydynę zastosowano u 191 pacjentów z MDS, u 10% osiągnięto remisję całkowitą (RC), a u 60% poprawę hematologiczną (19). Wydaje się, że lek ten w kombinacji z innymi może dać jeszcze lepsze wyniki.

U chorych, u których stwierdzono nadmierną aktywność limfocytów T8 (supresorowych) dobre efekty przyniosło zastosowanie surowicy antylimfocytarnej (ATG) i cyklosporyny.

Inhibitor topoizomerazy I, topotecan podawano w następujących rodzajach MDS - RAEB, RAEB-t i CMML uzyskując 32% RC, a w 12% poprawę parametrów hematologicznych. Czas trwania odpowiedzi wynosił 17 miesięcy, a średni czas życia 9,3 miesiące (4). Zastosowanie u podobnych pacjentów topotecanu z arabinozydem cytozyny pozwoliło na osiągnięcie RC u 63% leczonych (3). Dane te są obiecujące, lecz wymagają dalszych uściśleń co do rodzaju MDS i kombinacji z innymi lekami.

Jak wspomniano wyżej badania substancji in vitro są często zaczynem do prób ich stosowania in vivo. Tak też było z działaniem małych dawek arabinozydu cytozyny na różnicowanie się komórek linii białaczkowych in vitro. Wydawało się, że małe dawki będą stymulować różnicowanie się komórek MDS. Stosowanie u tych chorych dało w efekcie 17% CR, 19% częściowej remisji, mielosupresję w 88%, zgon w 15%. Działanie to w świetle licznych badań jest związane z supresywnym działaniem cytostatyków (5).

Czynniki wzrostu jak GM-CSF powodują efekt przejściowy związany z ich podawaniem i manifestujący się zwyżką liczby leukocytów (18).

Erytropoetyna (EPO) według niektórych autorów najlepiej działa u chorych z MDS, u których jej stężenie jest <200 IU /L, choć inni wykazali jej pozytywny wpływ - wyrażający się zwyżką obniżonych uprzednio parametrów krwi, uniezależnieniem od okresowej substytucji preparatami krwi - także przy wyższych stężeniach endogennej EPO (14).

Jednoczasowe zastosowanie GM-CSF i EPO u chorych z RA, RARS i RAEB dało poprawę hematologiczną u 52,6%, która trwała 3 miesiące. Autorzy uważają, że głównym wskazaniem do leczenia powyższymi czynnikami jest RARS (8).

Kolejnym sposobem leczenia RAEB, RAEB-t i CMML, jest wprowadzenie intensywnej terapii, podobnej do już stosowanej w ostrej białaczce szpikowej (OBS). Według jednych autorów leczenie to daje gorsze wyniki w porównaniu z OBS, a według badań innych takie same (14).

Ostatnie doniesienie na temat terapii schematem FLAG (fludarabina, arabinozyd cytozyny, G-CSF) chorych MDS z wysokim ryzykiem wykazało jego wysoką skuteczność, CR wynosiła 74% (9). Dane te są nieco „skażone” doborem pacjentów, którzy byli odpowiednio wyselekcjonowani, jednakże są one interesujące i wymagają dalszych uściśleń.

Stosowanie allogenicznych przeszczepów szpiku jest obciążone śmiertelnością związaną z leczeniem przygotowawczym i sięga 30-50% (14). Wykonywane są one w różnych typach MDS, a najlepsze wyniki uzyskują w RA i RARS (1).

Efekt leczenia zależy od wieku - najlepiej młodzi, czasu trwania choroby - tym lepsze wyniki im krótszy czas, odsetka blastów w szpiku - lepiej gdy wynosi < 5% oraz zmian cytogenetycznych - korzystniejsze wyniki przy ich braku. Z drugiej strony przy zwiększonej śmiertelności zysk z przeszczepu szpiku u chorych z RA i RARS, którzy i bez niego żyją długo, pozostaje do głębokiego zastanowienia. Wymaga także rozważenia rodzaj terapii stosowanej przed przeszczepem szpiku, manipulacji z samym przeszczepem np. pozbawienie go limfocytów T w celu zmniejszenia reakcji przeszczep przeciw gospodarzowi, leczenie nawrotów przy pomocy limfocytów dawcy, czy wreszcie stosowanie szpiku od niespokrewnionych dawców.

Oprócz prób przeszczepu allogenicznego, w leczeniu MDS trwają próby stosowania przeszczepu autologicznego szpiku i obwodowych komórek macierzystych. Badania de Witte i wsp. opublikowane w 1997 są zachęcające, 2-letnie przeżycie wynosiło 39%, przeżycie wolne od choroby 34%, nawrót 64% (7). Wobec wstępnej selekcji pacjentów dane te nie są całkowicie obiektywne i w związku z tym wymagane są dalsze badania kliniczne. Wattel i wsp.(20) w ostatnim doniesieniu wykazują, że u pacjentów z MDS z wysokim ryzykiem osiągnęli w 51% RC stosując autologiczny przeszczep z obwodowych komórek macierzystych, do oceny długotrwałości efektu wymagany jest dłuższy czas obserwacji.

Reasumując, w MDS nie ma dotąd jednoznacznego postępowania leczniczego. Początkowe nadzieje związane z indukcją różnicowania i leczeniem antyapoptotycznym nie spełniły oczekiwań. Leczenie schematami stosowanymi w OBS z następowym przeszczepem szpiku u chorych z wysokim ryzykiem i w wieku poniżej 45 r.ż. wydaje się obecnie być postępowaniem optymalnym. Natomiast przeszczepienie szpiku kostnego u chorych z RA i RARS wymaga zastanowienia. U starszych z RA i RARS rozważne leczenie substucyjne wydaje się obecnie leczeniem z wyboru.

Badania prowadzone w laboratoriach oraz badania kliniczne być może już w najbliższej przyszłości udostępnią kolejne, bardziej skuteczne, sposoby leczenia.

Piśmiennictwo

1. Andersen J.E.et al.: Blood 1993, 82, 677.
2. Bennett J.M. et al.: Brit. J. Haemat., 1982, 51, 189.
3. Beran M. et al.: Blood 1997, 90, Suppl.1, 583a, Abstract 2593.
4. Beran M.et al.: Blood 1996, 88, Suppl.1, 580a, Abstract 2308.
5. Cheson B.D.: Leuk Res 1998, 22, S17-S21.
6. Dansey R. Curr.: Op. Oncol., 2000, 12, 13.
7. De Witte T. et al.: Blood, 1997, 90, 3853.
8. Economopoulos T. et al.: Leukemia, 1999, 13, 1009.
9. Ferrara F. et al.: Cancer, 1999, 86, 2006.
10. Grossi A. et al.: 40^th Annual Meeting of the American Society of Hematology. Miami FL, 1998, Abstract 2606.
11. Harris N.L. et al.: World Health Organization classification of neoplastic diseases of the hematopoietic and lymphoid tissues: report of the Clinical Advisory Committee Meeting - Airlie Haus, Virginia, November 1997. J. Lin. Oncol., 1999, 17, 3835.
12. Heaney M.L., Golde D.W.: New. Engl. J. Med., 1999, 340, 1649.
13. Hofmann W.K. et al.: Ann. Hematol., 1999, 78, 125.
14. Kouides P.A., Bennett J.M.: Diagnostic and therapeutic advances in hematologic malignancies, red.. Tallman M.S., Gordon L.I., Kluwer Academic Publishers, Boston, 1999, 335.
15. List A.F. et al.: Blood, 1997, 90, 3364.
16. Preisler H.D.: Cancer, 1999, 86, 1893.
17. Schmitt-Graeff A. et al.: Pathologie, 2000, 21, 1.
18. Shuster M.W. et al.: Blood, 1995, 86, 338a.
19. Silverman L.R. et al.: Proc ASCO, 1998, 17, 14a, Abstract 53.
20. Wattel E. et al.: Leukemia, 1999, 13, 524.

Postępy Nauk Medycznych - (4/2000)

---