CC BY
57
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
DOI: 10.23868/201906014
системный мастоцитоз: клинико-морфологичЕский анализ пяти пациентов с редким заболеванием
И.Л. Плакса1, 2, С.С. Савин3, Е.М. Харланова3, В.М. Кравцова3, Б.В. Афанасьев3
1 Московская городская онкологическая больница № 62 ДЗМ, Москва, Россия
2 ПАО «Институт стволовых клеток человека», Москва, Россия
3 Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург, Россия
sYsTEMic MAsTocYTosis: cLINIcAL AND MoRPHoLoGicAL ANALYsis FiVE PATIENTs wiTH
a rare disease
I.L. Plaksa1 2, S.S. Savin3, E.M. Charlanova3, V.M. Kravcova3, B.V. Afanasiev3
1 Moscow City Oncology Hospital № 62, Moscow, Russia
2 PJSC «Human Stem Cells Institute», Moscow, Russia
3 I.P. Pavlov the First Saint-Petersburg State Medical University, Saint-Petersburg, Russia
e-mail: [email protected]
Центральным звеном диагностики системного мастоцитоза является морфологическое исследование поражённого органа для оценки объёма опухолевой инфильтрации и паттерна поражения, что может отражать биологические свойства опухоли и прогноз заболевания. Цель работы: клинико-морфологиче-ский анализ больных системным мастоцитозом с позиции современной классификации (ВОЗ, миелоидные опухоли, 2016).
Материалом для исследования послужили трепанобиоптаты и мазки костного мозга 5 пациентов с системным мастоцитозом в возрасте от 17 до 68 лет. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, азуром по Романовскому, а также проводили иммуногистохимическое исследование с антителами к CD25 (Interleukin-2 receptor alpha chain), CD2 (T-cell surface antigen T11/ Leu-5), CD117 (Mast/stem cell growth factor receptor) и триптазе. Мазки костного мозга окрашивали по Романовскому-Гимзе.
У всех пациентов было выявлено опухолевое поражение костного мозга. При индолентной форме заболевания (n=1) тучные клетки располагались дискретно, а также формировали периси-нусоидальные и периваскулярные скопления до 10-15 клеток, общее число которых не превышало 15% от всех ядросодержащих клеток костного мозга. При вялотекущей (смолдеринг) форме (n=2) был выявлен нодулярный паттерн поражения, при котором тучные клетки формировали пара- и межтрабекулярные очаги различной формы размерами до 200-300 клеток, с общим объёмом опухолевой инфильтрации 36 и 43%. У двух пациентов с агрессивной формой заболевания объём инфильтрации костного мозга составил 65 и 75%, при этом в обоих случаях наблюдался диффузный тип роста с субтотальным замещением большей части костномозговых лакун опухолью и угнетением всех ростков кроветворения.
Таким образом, при системном мастоцитозе клинические проявления заболевания коррелируют с объёмом и паттерном поражения костного мозга.
ключевые слова: системный мастоцитоз, вялотекущая форма, костный мозг, тучные клетки.
Введение
Системный мастоцитоз (СМ) — это группа онкоге-матологических заболеваний, в основе которых лежит пролиферация опухолевых тучных клеток (ТК) и инфильтрация ими одного или более органов [1]. Основным морфологическим субстратом для исследования при СМ является костный мозг (КМ), а критерием постановки диагноза — формирование в КМ мультифокальных скоплений ТК (более 15 клеток) и (или) в других органах кроме кожи. В отличие от нормальных ТК опухолевые клетки при СМ, как правило, имеют фенотипические особенности: их форма варьирует от веретиновидной до округлой, иногда с эксцентрично расположенным би- или поли-лобулярным ядром, часто наблюдается гипогрануляция цитоплазмы [2]. Среди других критериев СМ выделяют
The central component of the diagnosis of systemic mastocytosis is a morphological study of the affected organ, which is aimed at assessing the volume of tumor infiltration and the pattern of damage, which may reflect the biological properties of the tumor and the prognosis of the disease.
The material for the study was trephination biopsies and bone marrow smears of 5 patients with systemic mastocytosis, aged 17 to 68 years. Paraffin sections were stained with hematoxylin and eosin, azure by Romanovsky, and immunohistochemistry was performed with antibodies to CD25 (Interleukin-2 receptor alpha chain), CD2 (T-cell surface antigen T11/Leu-5), CD117 (Mast/ stem cell growth factor receptor) and tryptase. Bone marrow smears stained by Romanovsky-Giemsa. At the time of the diagnosis, the 2016 WHO revision classification was used.
In all patients, a tumor was detected in SM. In the indolent form, the bone marrow diseases were located singly and discretely, and they also formed perisinusoidal and perivascular clusters up to 10-15 cells, the total number of which did not exceed 15% of all nucleated cells. On the contrary, in case of smouldering form (n=2), a nodular lesion pattern was revealed, in which mas-tocytes formed para- and intertrabecular foci of various shapes with sizes up to 200-300 cells, with a total volume of tumor infiltration of 36 and 43%. In two patients with an aggressive form of the disease, the infiltration volume of CM was 65 and 75%, while in both cases diffuse growth was observed, with a subtotal substitution of most of the bone marrow lacunae, with narrowing of hemopoiesis, as well as the appearance of secondary dysplasia features in erythroid and megakaryocytic lineages. Thus, the clinical manifestations of the disease correlate with the volume and pattern of CM damage in SM.
Keywords: systemic mastocytosis, smoldering systemic mastocytosis, bone marrow, mast cells.
наличие мутации в кодоне 816 гена KIT, повышение уровня сывороточной триптазы выше 20 нг/мл, а также аберрантную экспрессию CD2 (T-cell surface antigen T11/ Leu-5) и (или) CD25 (Interleukin-2 receptor alpha chain) по данным иммуногистохимического исследования. Таким образом, центральным звеном диагностики СМ является морфологическая оценка структурных изменений поражённого органа врачом-патологоанатомом, который имеет специализацию в области онкогематологии [3].
Накопление знаний о молекулярно-генетических механизмах развития заболевания привело к тому, что в последнем пересмотре классификации ВОЗ мие-лоидных опухолей (2016) СМ был выделен из группы миелопролиферативных заболеваний в отдельную рубрику. также на основе анализа широких выборок
Таблица. 1. Общая характеристика обследованных больных
Номер пациента 1 2 3 4 5
Возраст пациента(лет) 17 46 45 43 68
Пол М М Ж Ж Ж
Большой критерий Наличие множественных инфильтратов из ТК в костном мозге (размерами более 15) + + + + +
Малый критерий Более 25% ТК в мазке крови костного мозга имеют признаки атипии - - + + +
Наличие мутации D816V в гене KIT + * + + +
ТК в костном мозге экспрессируют CD2 и (или) CD25 только CD25 * только CD25 только CD25 только CD25
Исходный уровень триптазы более 20 мг/мл - - - до 152 мкг/л до 121 мкг/л
Примечания: ТК - тучные клетки; * - оценка показателя не выполнялась
пациентов с СМ была выделена новая нозологическая форма — смолдеринг, или вялотекущий СМ, которая по прогнозу и агрессивности течения является промежуточной формой между агрессивной и индолентной формами. С учётом редкой встречаемости заболевания и изменений в классификации миелоидных опухолей представляет интерес проведение клинико-морфологи-ческого анализа этих пациентов.
Целью работы стало выполнение клинико-морфоло-гического анализа больных СМ с позиции современной классификации (ВОЗ, миелоидные опухоли, 2016).
Материал и методы
Материалом для исследования являлись трепано-биоптаты и мазки КМ пациентов с СМ (n=5), которые проходили лечение в клиниках ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» (Санкт-Петербург). Для гистологического анализа материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, декальцинировали в ЭДТА, обрабатывали по стандартной методике, изготавливали срезы толщиной 4-5 мкм и окрашивали их гематоксилином и эозином или азуром по Романовскому. Цитологические препараты КМ после предварительной фиксации окрашивали по Романовскому-Гимзе. Для селективной оценки объёма инфильтрации ТК были использованы антитела к рецептору фактора роста тучных и стволовых клеток или белковой тирозинкиназе с-Kit (CD117; клон ab5505, разведение 1:100, Abcam plc., Великобритания) и триптазе (клон AA1; разведение 1:100, Abcam plc., Великобритания); для оценки абберантной экспрессии — антитела к CD2 (клон MT910, разведение 1:100, Santa Cruz Biotechnology, Inc., США) и CD25 (клон M-19, разведение 1:100, Santa Cruz Biotechnology, Inc., США). Определение нозологической единицы выполняли с учётом рекомендаций классификации ВОЗ (2016), согласно которой каждая из них предполагает наличие комбинации «В» находок (объём инфильтрации костного мозга ТК более 30% и уровень сывороточной триптазы более 200 нг/мл; миелопролиферация или черты дисплазии не в мастоцитарном ростке; гепатомегалия и (или) спленомегалия без нарушения функции органа) и «С» находок (цитопения; гепатомегалия в сочетании с нарушением функции органа; литические очаги и(или) патологические переломы; увеличение селёзёнки при пальпации в сочетании с гиперспленизмом; синдром
мальабсорбции в сочетании с потерей веса), которые являются маркерами агрессивности заболевания.
Результаты
Общая характеристика пациентов с СМ
Возраст пациентов составил от 17 до 68 лет, распределение по полу: 2 мужчин и 3 женщины. На момент манифестации заболевания у пациентов наблюдался значительный полиморфизм клинических проявлений: у 2 пациентов преобладали признаки поражения кожи — пятнисто-папулезная сыпь на спине, животе, конечностях, которая сопровождалась зудом; у 2 других пациентов изначально доминировали желудочно-кишечные проявления — тошнота, жидкий стул, признаки синдрома мальаб-сорбции, а у наиболее пожилого пациента единственным клиническим проявлением заболевания была анемия средней степени тяжести (табл. 1). Широкое разнообразие клинических проявлений СМ обусловило то, что пациенты длительное время получали лишь симптоматическое лечение и (или) лечение по поводу других заболеваний в непрофильных отделениях, прежде чем была установлена гематологическая природа заболевания — период времени постановки корректного диагноза составил от 5 месяцев до 7 лет с момента первого обращения в клинику.
При обследовании в условиях гематологического отделения у всех пациентов был выявлен «большой» критерий СМ — поражение КМ, что выражалось в его инфильтрации опухолевыми ТК различной степени выраженности. Дополнительным «малым» критерием необходимым для постановки диагноза у 4 пациентов было наличие мутации D816V в гене KIT и аберрантная экспрессия тучными клетками CD25. У 2 пациентов были определены все «малые» критерии, включая повышенный уровень трип-тазы и наличие в мазке костного мозга ТК с признаками атипии I и II типов. Таким образом, согласно критериям ВОЗ, у всех 5 пациентов был обнаружен «большой» и как минимум один «малый» критерий СМ, что позволило перейти к определению формы заболевания (табл. 1).
Клинико-морфологическая характеристика
пациента с индолентной формой заболевания
У пациента 1 заболевание манифестировало появлением на коже сливающихся коричневых папул размерами до 6-7 мм. При морфологическом исследовании фрагмента кожи были выявлены скопления ТК преимущественно в сосочковом слое дермы, с формированием периваскулярных инфильтратов. В биоптате КМ объем
Таблица 2. Наличие у пациентов «B» и «C» находок
Номер пациента 1 2 3 4 5
Форма заболевания Ин См См А А
«В» находки Объём инфильтрации КМ ТК более 30% и (или) увеличение - + + + +
концентрации триптазы более 200 нг/мл
Миелопролиферация или черты дисплазии - + + + +
Гепатомегалия и (или) спленомегалия + - + + +
«С» находки Цитопения: ANC < 1х109/л, Hb<100 г/л, - - - + +
тромбоциты < 100х 109/л
Гепатомегалия в сочетании с нарушением функции органа - - - - -
Литические очаги и (или) патологические переломы - - - + +
Синдром мальабсорбции в сочетании с потерей веса - - - + -
Примечания: Ин - индолентная форма; См - смолдеринг форма; А - агрессивная форма; ANC - абсолютное количество нейтрофилов; Hb - гемоглобин
миелоидной ткани в большинстве костномозговых лакун составлял 40-50% при возрастной норме 70-80%. На фоне гипоцеллюлярного костного мозга отмечалось избыточное содержание ТК, которые располагались дискретно, а также формировали периваскулярные скопления до 10-15 клеток. При иммуногистохимиче-ском анализе с антителами к 00117 и триптазе было установлено, что количество тК составило не более 15% от всех ядросодержащих клеток КМ. В реакции с антителами к 0025 определялось мембранное окрашивание 40% ТК, что отражает наличие одной из «В» находок — аберрантного иммунофенотипа. В остальных ростках гемопоэза были выявлены слабовыраженные, неспецифичные изменения, по-видимому, реактивной природы — ни в одном из ростков не было обнаружено признаков дисплазии. Таким образом, наличие одной «В» находки и полное отсутствие «С» находок характеризовало благоприятное течение заболевания и соответствовало индолентному сМ, при которой обосновано применение тактики «наблюдай и жди» и симптоматической терапии.
Клинико-морфологическая характеристика
пациентов со смолдеринг (вялотекущей) формой
При морфологическом анализе биопсий КМ у пациентов 2 и 3 был выявлен преимущественно нодулярный паттерн поражения — в отличие от пациента с индолент-ной формой, ТК формировали крупные очаги различной формы и состоящие из 200-300 клеток (рис. 1). Иногда они располагались в паратрабекулярных зонах с образованием инфильтратов вокруг костных балок по типу «муфты». В проекции опухолевых инфильтратов и пери-фокально определялся фиброз стромы КМ, что сопровождалось характерным феноменом, а именно, клетки гемопоэтической ткани выстраивались вдоль волокон соединительной ткани в структуры по типу «цепочек». Опухолевые клетки имели преимущественно вытянутую, веретиновидную форму и отчасти напоминали клетки фиброцитарного (фибробластического) дифферона. Перифокально от очагов опухолевой инфильтрации отмечались скопления эозинофильных гранулоцитов, лимфоцитов и плазматических клеток. Объём опухолевой инфильтрации у обоих пациентов был выше 30%, количество ТК составляло 35 и 43% от общего числа ядросо-держащих клетки КМ, что является т. н. «В» находкой.
Реактивные изменения в остальных ростках гемопо-эза были более выражены, чем при индолентной форме, а также имели черты дисплазии. В мегакариоцитарном
ростке наблюдалось формирование кластеров из гипо-монолобулярных мегакариоцитов, часть из которых имела гиперхромные ядра. В эритроидном ростке признаки дисплазии были выявлены лишь на тканевом уровне, что проявлялось в нарушении гистоархитекто-ники ростка и в совокупности с изменениями мегака-риоцитарного ростка демонстрировало одну из т. н. «В» находок. Таким образом, на основании клинико-морфо-логического анализа у пациентов 2 и 3 были выявлены две и три «В» находки, что соответствует вялотекущей (смолдеринг) форме сМ.
Клинико-морфологическая характеристика
пациентов с агрессивной формой
У пациентов 4 и 5 были обнаружены три из трех возможных «В» находок, включая инфильтрацию костного мозга более 30% (65 и 75% соответственно). В отличие от пациентов со смолдеринг формой у пациентов с агрессивной формой определялся диффузный тип инфильтрации опухолевыми клетками, с субтотальным замещением большей части костномозговых лакун — клетки имели в большей степени веретиновидную, «фиброцито- фибро-бластоподобную» форму, часть из них были округлыми, с эксцентрично расположенным ядром и гипогранулиро-ванной цитоплазмой. При цитологическом исследовании у обоих пациентов более 25% ТК имели признаки атипии (| и II типов) (рис. 2). Выраженная опухолевая инфильтрация обусловила сужение всех ростков кроветворения, что сопровождалось развитием анемии, которая, согласно рекомендациям ВОЗ, является одной из т. н. «С» находок. У обоих пациентов были выявлены черты дисплазии вторичного характера преимущественно эритроидного и мегакариоцитарного ростков.
Среди других проявлений заболевания у обоих пациентов имелись множественные очаги остеолити-ческого поражения поясничных и грудных позвонков, что является «С» находкой и одним из критериев постановки диагноза «агрессивный системный масто-цитоз» (АСМ). У пациентки 4 в структуре заболевания также были обнаружены признаки синдрома мальаб-сорбции — другой «С» находки, при которой пациентка отмечала быструю потерю веса (более 10 кг за 3 мес.) и нарушение стула. Таким образом, у обоих пациентов на основании совокупности данных был диагностирован АСМ, что явилось показанием для проведения полихимиотерапии и рассмотрения возможности выполнения трансплантации костного мозга.
рис. 1. Трепанационная биопсия и аспират костного мозга пациента с вялотекущей (смолдеринг) формой СМ: А — множественные очаги опухолевой инфильтрации; Б — очаг опухолевой инфильтрации, представленый скоплениями гистиоцитов веретиновидной и округлой формы, а также эозинофилами; В — веретиновидные тучные клетки; Г — округлые тучные клетки с эксцентрично расположенным ядром и гипогранулированной цитоплазмой (цитологический препарат, мазок). Окраска: А, Б — гематоксилин и эозин; В — азур-эозин по Романовскому; Г — окраска по Романовскому-Гимзе. Ув.: А х40, Б х100, В х400, Е х1000
рис. 2. Трепанационная биопсия и аспират костного мозга пациента с агрессивной формой СМ: А — гиперклеточный костный мозг вследствие диффузной опухолевой инфильтрации; Б — субтотальное замещение гемопоэтической ткани тучными клетками; В — очаги остеосклероза; Г — кластеры опухолевых клеток в мазке крови костного мозга. Окраска: А-В — гематоксилин и эозин; Г — окраска по Романовскому-Гимзе. Ув.: А х40, Б х200, Вх100, Е х1000
Обсуждение
Результаты настоящего исследования показали, что у всех пациентов с СМ было выявлено поражение КМ, что является наиболее достоверным диагностическим критерием заболевания, однако при небольшом объёме поражения, например, на ранних стадиях СМ или при индолентной форме в трепанобиоптате могут быть не обнаружены мультифокальные скопления ТК, необходимые для постановки диагноза. В публикации J.H. Butterfield и соавт. (2004) было показано, что у 17% пациентов с индолентной формой выполнение односторонней биопсии подвздошной кости недостаточно, поэтому при наличии достоверных клинических проявлений у этой категории пациентов оправдано выполнение билатеральной биопсии [4]. Также распространено мнение, что применение у больных индолентной формой только рутинных гистологических методов исследования является недостаточным. Так, в работе K.K. Reichard и соавт. (2015) у 26 пациентов с индолентной формой СМ скопления веретеновидных ТК были выявлены только с помощью иммуногистохимической реакции с антителами к триптазе [5]. Поэтому, если при смол-деринг и агрессивной формах СМ корректная оценка этого «большого» критерия, как правило, не вызывает трудностей, то при индолентной форме, напротив, может потребоваться применение дополнительных методов исследования или получение большого объёма диагностического материала. Таким образом, поражение КМ хотя и является так называемым «большим» критерием, но не является абсолютным, поэтому отсутствие очевидной опухолевой инфильтрации при оценке гистологических препаратов на фоне наличия достоверных клинических проявлений должно нацеливать морфолога на применение дополнительных методов анализа — окрашивание препаратов азуром и эозином, а также на иммуногистохимическое исследование.
Аберратный иммунофенотип ТК при СМ был выделен в качестве самостоятельного «малого» критерия постановки диагноза после демонстрации того, что в норме ТК никогда не экспрессируют CD2 и CD25 [6]. Однако по данным отдельных работ экспрессия CD25 может
ЛИТЕРАТУРА:
1. Valent P., Akin C., Metcalfe D. Mastocytosis: 2016 updated WHO classification and novel emerging treatment concepts. Blood 2017; 129: 1420-7.
2. Patnaik M.M., Rindos M., Kouides P.A. et al. Systemic mastocytosis: a concise clinical and laboratory review. Arch. Pathol. Lab. Med. 2007; 131: 784-91.
3. Захарцева Л.М., Шатрова К.М., Крячок И.А. и др. Системный мастоцитоз с преимущественным поражением костной и лимфатической системы (обзор литературы и случай из практики). Онкология 2015; 17(4): 236-43. (Zakhartseva L.M., Shatrova K.M., Kryachok I.A. et al. Systemic mastocytosis with a predominant lesion of the bone and lymphatic system (a review of the literature and a case study). Oncology 2015; 17(4): 236-43).
4. Butterfield J.H., Li C.Y. Bone marrow biopsies for the diagnosis of systemic mastocytosis: is one biopsy sufficient? Am. J. Clin. Pathol. 2004; 121(2): 264-7.
5. Reichard K.K., Chen D., Pardanani A. et al. Morphologically occult systemic mastocytosis in bone marrow: clinicopathologic features and an algorithmic approach to diagnosis. Am. J. Clin. Pathol. 2015; 144(3): 493-502.
6. Sotlar K., Horny H.P., Simonitsh I. et al. CD25 indicates the neo-plastic phenotype of mast cells: a novel immunohistochemical marker for
наблюдаться при некоторых хронических заболеваниях, например при хроническом тонзиллите, или в нормальных ТК после проведения химиотерапии по поводу других онкогематологических заболеваний [7]. В связи с этим, аберратная экспрессия, как и другие критерии, может рассматриваться в качестве критерия постановки диагноза только в клиническом контексте. При этом сравнительная оценка специфичности CD25 и CD2 показала, что CD25 является более специфичным по отношению к СМ в целом вне зависимости от формы заболевания, в то время как CD2 часто может отсутствовать при агрессивной форме СМ [8]. Это наблюдение подтверждается результатами настоящего исследования — ни у одного из пациентов не было обнаружено экспрессии CD2, в том числе и у пациентов с индолентной формой заболевания. Учитывая большую специфичность CD25, некоторые исследователи рекомендуют полностью отказаться от применения CD2 для оценки аберрантного иммунофенотипа [9].
У обоих пациентов с агрессивной формой заболевания имелись остеолитические очаги; у одного из них это сопровождалось формированием патологического перелома. Однако, несмотря на то, что наличие остеоли-тического очага относится к «С»-находкам, он не является абсолютно специфичным маркером именно агрессивного течения заболевания. Так, например, по данным анализа 145 больных индолентной формой СМ у трех пациентов удалось выявить остеолитические очаги небольшого размера [10]. Патологический перелом же при СМ может быть обусловлен не только непосредственным поражением костей опухолью, но и генерализованным остеопорозом различной степени выраженности [11]. Напротив, множественные остеолитические очаги при объективно индолентном характере течения заболевания должно детерминировать поиск других причин поражения костей — лим-фомы, метастатического поражения из первичного невыявленного очага и т. д. [12]. Таким образом, как и другие критерии постановки диагноза, остеолитиче-ские очаги должны рассматриваться в рамках общего клинико-морфологического контекста.
the diagnosis of systemic mastocytosis in routinely processed bone marrow biopsy specimens. Am. J. Surg. Pathol. S004; г8: 1319-S5.
7. Cherian S., McCullouch V., Miller V. et al. Expression of CDS and CDS5 on mast cell populations can be seen outside the setting of systemic mastocytosis. Cytometry B. Clin. Cytom. S016; 90(4): 387-9S.
8. Teodosio C., García-Montero A.C., Jara-Acevedo M. et al. Mast cells from different molecular and prognostic subtypes of systemic mastocytosis display distinct immunophenotypes. J. Allergy Clin. Immunol. Э010; 135(3): 719-гб.
9. Morgado J.M., Sánchez-Muñoz L., Teodósio C.G. et al. Immunophenotyp-ing in systemic mastocytosis diagnosis: CDS5 positive alone is more informative than the CDS5 and/or CDS WHO criterion. Mod. Pathol. г01г; г5(4): 516-гГ
10. Escribano L., Alvarez-Twose I., Sánchez-Muñoz L. et al. Prognosis in adult indolent systemic mastocytosis: a long-term study of the Spanish Network on Mastocytosis in a series of 145 patients. J. Allergy Clin. Immunol. г009; 1г4(3): 514-г1.
11. Barete S., Assous N., Grandpeix C. et al. Systemic mastocytosis and bone involvement in a cohort of 75 patients. Ann. Rheum. Dis. Э010; 69(10): 1838-41.
1í. Bonifacio M., Zanotti R., Guardalben E. et al. Multiple large osteolytic lesions in a patient with systemic mastocytosis: a challenging diagnosis. Clin. Case Rep. г017; 5(1г): 1988-91.
Поступила: 12.02.2019
