CC BY
128
Смена линейной дифференцировки в рецидиве острого лейкоза с перестройкой гена MLL (КМТ2А). Обзор литературы и описание случаев
CV CV
Е.А. Зеркаленкова1, О.И. Илларионова1, А.Н. Казакова1, Н.И. Пономарева2, Л.В. Байдун2, св
Е.Ю. Осипова1, М.Э. Дубровина1, А.М. Попов1, Т.В. Конюхова1, С.А. Плясунова1, _j Н.В. Мякова1, А.А. Масчан 1, Ю.В. Ольшанская1
1ФГБУ«Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева»; ^
Россия, 117997, Москва, ул. Саморы Машела, 1; ш
2 ФГБУ «Российская детская клиническая больница Минздрава России»; Россия, 119571, Москва, Ленинградский проспект, 117 ^з
и
Контакты: Елена Александровна Зеркаленкова eazerkalenkova@gmail.com Z
Смена линейной дифференцировки — редкое явление, при котором в рецидиве острого лейкоза наблюдается переход из лимфоид- ,_
ного фенотипа в миелоидный или наоборот. В настоящей работе представлены описания 4 клинических случаев острого лимфо- ^
бластного лейкоза с перестройкой гена MLL (KMT2A), в рецидиве заболевания продемонстрировавших миелоидный фенотип. =
Ключевые слова: острый лимфобластный лейкоз, острый миелоидный лейкоз, переключение фенотипа, перестройка гена KMT2A, ю
иммунофенотип а
сч
CV
DOI: 10.17650/1818-8346-2016-11-2-21-29 =
Lineage switch in relapse of acute leukemia with rearrangement
of MLL gene (KMT2A). literature review and case reports i—
E.A. Zerkalenkova1, O.I. Illarionova1, A.N. Kazakova1, N.I. Ponomareva 2, L. V. Baydun2, E. Yu. Osipova1, M.E. Dubrovina1, S A.M. Popov1, T. V. Konyukhova1, S.A. Plyasunova1, N. V. Myakova1, A.A. Maschan1, Yu. V. Olshanskaya1
Federal Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology named after Dmitry Rogachev, ж
117997Moscow, Samory Mashela str., 1; *
2Russian Children Clinical Hospital, 119571 Moscow, Leninskiy pr., 117
Lineage switch is a rare phenomenon in which a transition from lymphoid to myeloid was observed in relapse of acute leukemia, or vice versa. This paper presents the four clinical case reports of acute lymphoblastic leukemia with MLL gene rearrangement (KMT2A) with myeloid phenotype in relapse.
Key words: acute lymphoblastic leukemia, acute myeloid leukemia, lineage switch, KMT2A gene rearrangement, immunophenotyping
Введение
Острые лейкозы — самые распространенные злокачественные заболевания детского возраста. Они характеризуются неконтролируемой клональной пролиферацией гемопоэтических клеток различных линий. Несмотря на значительные успехи терапии, в 15— 20 % случаев острых лимфобластных лейкозов (ОЛЛ) и в 30—60 % острых миелоидных лейкозов (ОМЛ) развиваются рецидивы заболевания [1—9]. При этом популяция бластных клеток в рецидиве, как правило, относится к той же линии дифференцировки (лимфо-идной или миелоидной), что и инициально. Однако в ряде случаев наблюдается смена линейной принадлежности лейкоза («переключение» фенотипа, lineage switch) — явление, при котором бластные клетки в дебюте заболевания отвечают морфологическим, цитохимическим и иммунологическим критериям одной линии дифференцировки, а в рецидиве — другой [10].
Рецидивы со сменой линейной принадлежности встречаются чаще у детей, чем у взрослых [11]. Большинство описанных случаев переключения — это переход из ОЛЛ в ОМЛ. Другие типы переключений встречаются редко [12]. Известно, что наиболее часто переключение линий происходит при лейкозах с перестройкой гена KMT2A (lysine (K)-specyfic me-thyltransferase 2A; ранее известен как MLL — mixed lineage leukemia) — около 50 % опубликованных случаев [12].
В настоящей статье приведены описания 4 пациентов с рецидивом ОЛЛ и переключением линейности, обследованных в лаборатории цитогенетики и молекулярной генетики Федерального научно-клинического центра детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева и получавших лечение в этом Центре или в Российской детской клинической больнице Минздрава России.
cv cv
es
cv cv
Клинический случай 1
Пациент Р.А., заболел в возрасте 17 мес. При обследовании выявлены гепато- и спленомегалия, инфильтрация правой орбиты, гиперлейкоцитоз 121,26 тыс/мкл. Иммунофенотип бластной популяции костного мозга соответствовал ОЛЛ, В1-варианту с коэкс-прессией CD15 и NG2 (рис. 1). Особенности иммунофе-нотипа бластной популяции позволяли предположить перестройку гена KMT2A. По данным миелограммы — ОЛЛ, L1/L2-вариант (рис. 2а). В ликворе отмечался цитоз 53/мм3, бластные клетки 80 %. Цитогенетиче-ское исследование выявило клон 46, XY, t(4;11)(q21;q23) [10]. При исследовании методом флуоресцентной гибридизации in situ (fluorescent in situ hybridization, FISH) с зондом Kreatech KMT2A/AFF1 t(4;11) Fusion (Kreatech, Нидерланды) подтверждена транслокация t(4;11)(q21;q23) (рис. 2б). Методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени (ПЦР-РВ) была обнаружена экспрессия химерного транскрипта KMT2A-AFF1. Дополнительное исследование с зондом Vysis LSI MLL показало, что наряду с ядрами средних размеров, в которых наблюдалось классическое распределение сигналов, присутствовало 3—4 % крупных рыхлых ядер с распределением сигналов, соответствующих родственному минорному субклону (рис. 2б). На основании проведенного обследования был поставлен диагноз: ОЛЛ, нейролейкоз, В1-иммуно-вариант с коэкспрессией CD15, t(4,11)(q21;q23)/KMT2A-AFF1, экстрамедуллярное поражение в области правой орбиты, 1-й острый период. Ребенку была начата терапия по программе лечения лимфобластных лейкозов ОЛЛ-МВ-2008. На 36-й день индукции была достигнута ремиссия, и терапия была продолжена согласно выбранному протоколу.
Через 4 мес терапии констатирован рецидив заболевания. Данные морфологического и цитохимического исследований свидетельствовали о моноцитарной
природе бластной популяции (рис. 2в). Иммунофено-тип бластных клеток существенно изменился по сравнению с первично диагностированным (см. рис. 1). Не была выявлена экспрессия В-линейных антигенов, в то время как появились маркеры миелоидной линии дифференцировки (см. таблицу, рис. 1). При стандартном кариотипировании был обнаружен клон 57—80, XY,+X,+Y, + 1, + 1, + 1,+2,+2,+3,+3,t(4;11),+der(4) t(4;11) q21; q23)+4,+5,+6,+7,+7,+8,+8,+9,+9,+10,+1 0, der (11) t (4;11) (q21; q23),+13,+14,+15,+16,+ 17,+iso (17q), + 18, + 18, + 19,+20,+20,+20,+21,21,+22,+mar, представлявший собой дупликацию исходного клона c дополнительными перестройками (рис. 2г). При исследовании методом FISH распределение сигналов было таким же, как в минорной популяции клеток, присутствовавших в дебюте заболевания. Методом ПЦР-РВ была обнаружена экспрессия химерного транскрипта KMT2A-AFF1.
Таким образом, был диагностирован рецидив лейкоза с трансформацией в ОМЛ. Пациенту был проведен протокол терапии 2-й линии с применением антраци-клинов и нуклеозидных аналогов (блок с клофараби-ном по индивидуальному плану и 2 блока FLAM), однако заболевание оказалось рефрактерным к химиотерапии и пациент погиб.
Клинический случай 2
Пациент А.К., заболел в возрасте 4 лет. В общем анализе крови выявлен гиперлейкоцитоз 563 тыс/мкл, 95 % бластов. В миелограмме — тотальная инфильтрация бластными клетками с морфологическими чертами лимфоидной линии дифференцировки. Также выявлялась популяция бластных клеток с морфологическими чертами миелоидной линии дифференцировки (азуро-фильные гранулы), составляющих до 3 %. По данным цитохимического исследования в этой популяции ми-елобластов наблюдалась положительная реакция на ми-
SSC
CD19
CD117
■ТЭ-5-J-Т
CD45
—г
CD34
?-5-Г
CD7
CD13 >
CD133
CD10
-i—г
CD33
SSC
CD19
CD117
CD13
in—s—i—у
CD45
щ-
irrri-J-J-т
CD34
s—s—s—T
CD7
CD133
ъ,
CD11b
i-T1-J-S-F
CD33
f-S-5-Г
CD56
ТУ~j-5-J-7
CD15
Рис. 1. Результаты иммунофенотипирования бластных клеток в КМ пациента Р.А. на момент инициальной диагностики (верхний ряд) и при рецидиве (нижнийряд). Бласты выделялись по интенсивности экспрессии (CD45) и значению параметра бокового светорассеяния (SSC). Опухолевые клетки отмечены оранжевым цветом, нормальные В-лимфоциты — синим. Пояснения в тексте.
m fl< »I
I" ш
4 5
* g
¡iiü ni m и ш я ss«
6 7 8 9 10 11 12
Ы tli »A
Ш
13 14 15
16 17 18
Ml
19
20
j*t__л
21 22
в
Y
Vi
Рис. 2. Пациент Р.А.: а — морфологическое исследование костного мозга в дебюте заболевания, морфология элементов соответствует ОЛЛ, L1/L2; б — исследование методом FISH в дебюте заболевания (зонд Vysis LSI MLL), стрелкой отмечено гиперплоидное ядро; в — морфологическое исследование костного мозга в рецидиве заболевания, морфология элементов соответствует ОМЛ; г — стандартное кариотипирование костного мозга в рецидиве заболевания, гиперплоидный клон с транслокацией t(4;11)(q21;q23)
CV CV
CS
cv cv
елопероксидазу и положительная реакция на липиды (рис. 3а). По результатам иммунофенотипирования был диагностирован В1-вариант ОЛЛ с коэкспрессией CD15 и CD65, а также экспрессией NG2-антигена (рис. 3). Стандартное кариотипирование выявило клон 46,XY,t(4;11)(q21;q23). Транслокация t(4;11)(q21;q23) подтверждена методом FISH с зондом Kreatech KMT2A/ AFF1 t(4; 11) Fusion (Kreatech, Нидерланды). Методом ПЦР-РВ была выявлена экспрессия химерного транскрипта KMT2A-AFF1. Пациенту была начата терапия по протоколу ОЛЛ-МВ-2008, группа высокого риска. По данным обследования на 36-й день терапии была достигнута ремиссия.
На фоне проведения терапии у пациента сохранялись положительные значения минимальной остаточной
болезни — нормализованное число копий KMT2A-AFF1 составило 3,9 % от контрольного гена ABL через 7 мес от начала заболевания. При этом в миелограмме сохранялась морфологическая ремиссия.
Через 8 мес от начала заболевания в миелограмме было выявлено 25,5—34,0 % бластных клеток, морфологически и цитохимически соответствующих ОМЛ (рис. 36). По данным иммунофенотипирования, бласт-ная популяция ярко экспрессировала миелоидные и моноцитарные маркеры дифференцировки (рис. 4). Таким образом, у пациента был диагностирован 1-й ранний рецидив со сменой линейной дифференциров-ки. Пациенту был проведен противорецидивный блок с клофарабином, идарубицином, цитозаром, а также блок HAM с добавлением бортезомиба. В контрольной
2
3
X
сч cv
es
cv cv
Рис. 3. Пациент А.К.: а — морфологическое исследование костного мозга в дебюте заболевания, морфология элементов соответствует ОЛЛ, L1; б — морфологическое исследование костного мозга в рецидиве заболевания, морфология элементов соответствует ОМЛ
SSC
К
CD19
CD10
CD133
CD34
CD33
т—г
CD45
»+3TT3—s-S-?
CD34
"^ГКУ—s-5-5"
CD56
7—Г
CD64
Рис. 4. Результаты иммунофенотипирования бластных клеток в костном мозге пациента А. К. на момент инициальной диагностики (верхний ряд) и при рецидиве (нижний ряд). Бласты выделялись по интенсивности экспрессии (CD45) и значению параметра бокового светорассеяния (SSC). Опухолевые клетки отмечены оранжевым цветом, нормальные В-лимфоциты — синим. Пояснения в тексте
миелограмме была выявлена тотальная бластная инфильтрация (98 %), соответственно, констатировано рефрактерное течение заболевания после проведенной полихимиотерапии 3-й линии.
Клинический случай 3
Пациент И.Л., заболел в возрасте 8 мес, когда на коже головы появилось объемное образование, увеличились все лимфатические узлы шеи и околоушная слюнная железа слева. Изменений в общем анализе
крови выявлено не было. В возрасте 10 мес в миело-грамме было выявлено 27,6 % бластных клеток. По результатам проведенного морфологического и цитохимического обследования поставлен диагноз ОЛЛ. Иммунофенотипирование показало, что бластные клетки экспрессируют антигены, ассоциированные с В-ли-нейной дифференцировкой, Т-линейные антигены, а также миелоидный антиген CD33 (см. таблицу). Ко-экспрессия антигена NG2 позволила предположить перестройку гена KMT2A. При исследовании методом
Характеристика пациентов со сменой линии дифференцировки в рецидиве острого лейкоза
№ случая, пол 1 случай - Р.А., муж 2 случай - А.К., муж 3 случай - И.Л., муж 4 случай - И.Г., жен
Инициально Рецидив Инициально Рецидив Инициально Рецидив Инициально Рецидив
CV CV
CS
Возраст Диагноз
Иммуно-фенотип*
1 год 5 мес ОЛЛ
CD19+, CD22+, cytCD79a+, CD34+, CD133+, CD15+, NG2+
1 год 9 мес
3 года 8 мес 4 года 5 мес 8 мес
ОМЛ ОЛЛ ОМЛ ОЛЛ ОМЛ, М7 ОЛЛ
CD33+,
CD19+, CD11a+, CD19+,
CD33+ CD22+, CD11c+, CD22+, CD19+
CD65+ cytCD79a+, CD11b+, cytCD79a+, CD33+ CD22+
CD123+ CD34+, CD64+, CD2+, CD41 + cytCD79a+
CD7+ CD133+, CD65+, CD4+, CD42а+ CD15+
CD56+ CD15+, CD117+, CD7+, CD61 + CD33+
CD133+ CD65+, CD4+, CD33+, NG2+
NG2+ NG2+ NG2+
CD56+
Кариотип
46, XY, t (4;11) (q21; q23) [7]
57-80, XY,+X, +Y,+ 1,+1,+1,+2,+2, +3,+3, t(4;11)(q21;q23),+der (4) t(4;11)(q21;q23), +4,+5,+6,+7,+7, +8,+8,+9,+9,+10, + 10,+der (11) t(4;11) (q21;q23),+13,+14,+15, +16,+17,+iso(17q), +18,+18, +19,+20, +20,+20,+21,21,+22, +mar [cp10]
46, XY, t (4;11) (q21; q23) [3]
Не делали Нет митозов
1 год 5 мес 2 года 3 мес 3 года 8 мес
ОМЛ
CD33+,
CD11a+,
CD11c+,
CD11b+,
CD64+,
CD65+,
CD15+,
CD4+,
NG2+
56, XX,+4,
+5,+8, t (9;11) p21;
q23), +9,+10,+ 11,+12, +13,+17, +19 [3]/ 46, XX [5]
48, Y, der (X), t(6;11)(q27; q23),
der (10) (del (10q)), +19, +mar [6]
Нет материала
FISH t(4;11) — 90 % пер. KMT2A — 80 % t(4;11) — 90 % пер. KMT2A — 80 % t(6;11) — 90 % t(6;11) — 90 % t(9;11) — 90 % t (9;11) — 80 %
ПЦР в режиме реального времени KMT2A-AFF1 106 % KMT2A-AFF1 76,2 % KMT2A-AFF1 2472 % KMT2A-AFF1 4,5 % KMT2A-MLLT4 61 % KMT2A-MLLT4 9 % Нет материала KMT2A-MLLT3 49 %
*Суммарный иммунофенотип показан в виде перечисления антигенов, экспрессия которых считалась положительной (более 20 % позитивных клеток для мембранных маркеров и более 10 % положительных клеток — для внутриклеточных).
CV CV
FISH с зондом Vysis LSI MLL (Abbott Molecular, США) перестройка гена KMT2A была подтверждена. При стандартном кариотипировании митозов получить не удалось. При исследовании методом FISH с зондом Kreatech KMT2A/MLLT4 t (6;11) Fusion (Kreatech, Нидерланды) была обнаружена транслокация t(6;11)(q27;q23) (рис. 5а). Наличие транскрипта KMT2A-MLLT4 подтверждено методом ПЦР-РВ.
Пациенту было начато лечение по протоколу ALL-BFM-2000. Через 13 мес после начала заболевания в миелограмме было выявлено 39 % бластных клеток. По результатам иммунофенотипирования на бластных клетках обнаружилась экспрессия антигенов, ассоциированных с мегакариоцитарной дифференцировкой — CD4^ и CD61. По сравнению с первичным иммуно-фенотипом отсутствовала экспрессия антигена NG2 и В-линейно-ассоциированных антигенов, за исключением слабой экспрессии в цитоплазме CD79a. Цито-генетическое исследование костного мозга выявило клон 48,Y,der(X),t(6;11)(q27;q23),der(10)(del(10q)), +19,+mar (рис. 5б), в составе которого наличие транслокации
t(6;11)(q27;q23) было подтверждено методом FISH с зондом Kreatech KMT2A/MLLT4 t(6;11) Fusion (Kreatech, Нидерланды). Наличие транскрипта KMT2A-MLLT4 было подтверждено методом ПЦР-РВ. Все это дало повод констатировать рецидив с трансформацией в острый мегакариоцитарный лейкоз. Была начата терапия по протоколу AML-BFM-2004, по схеме AIE+HAM. Далее была продолжена терапия по протоколу для группы высокого риска, блок AI, после чего в миелограмме обнаружили тотальную инфильтрацию бластными клетками. Через 3 мес после начала лечения была проведена трансплантация гемопоэти-ческих стволовых клеток от родственного HLA-сов-местимого донора. На 28-й день от трансплантации в костном мозге обнаружилось 35 % бластных клеток, диагностировано прогрессирование основного заболевания.
Клинический случай 4
Пациентка И.Г., заболела в возрасте 2 года 3 мес с повышения температуры тела до фебрильных цифр.
cv cv
es
cv
II )) is П П ,
8* (UV IS w яй ^ «t ja м
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15
16 17 18
19 20
А Л
21 22
X Y
^ Рис. 5. Пациент И.Л.: а — исследование методом FISH в дебюте заболевания (зонд Kreatech KMT2A/MLLT41 (6;11) Fusion); б — стандартное PJ кариотипирование костного мозга в рецидиве заболевания, кариотип 48, Y, der (X), t (6;11) (q27; q23),der (10) (del (10q)), +19,+mar
I! I! it № M
п ¡¡3 f»l S53 itfl
6 7 8 9 10 11
Ш mi in
13 14 15 16 17
«л 19 20 ** 41 21 22 as X
Рис. 6. Пациентка И.Г.: а — FISH-исследование на инициальных морфологических препаратах (зонд Kreatech KMT2A/MLLT3 t (9;11) Fusion); б — стандартное кариотипирование костного мозга в рецидиве заболевания
б
2
3
4
5
mar
б
2
3
4
5
Y
В общем анализе крови была выявлена анемия (гемоглобин 65 г/л), тромбоцитопения (39 тыс/мкл), лейкоциты 8,4 тыс/мкл, бластные клетки 25 %. В миелограм-ме — тотальная бластная инфильтрация, морфология элементов L2. По результатам иммунофенотипирова-ния диагностирован ОЛЛ из В-предшественников с коэкспрессией миелоидных антигенов CD15 и CD33, а также NG2-антигена (см. таблицу). Особенности им-мунофенотипа позволяли предположить перестройку гена KMT2A. При исследовании методом FISH с зондом Kreatech KMT2A/MLLT3 t(9;11) Fusion (Kreatech, Нидерланды) была обнаружена транслокация t (9;11) (p21;q23) (рис. 6а). Молекулярно-биологическое ис-
следование не проводили. Пациентке была начата химиотерапия по протоколу ОЛЛ-МВ-2008, стандартная группа риска, фаза индукции. На 36-й день терапии была достигнута клинико-гематологическая ремиссия.
Через 17 мес после начала лечения в общем анализе крови выявлены гиперлейкоцитоз 35 тыс/мкл, тромбоцитопения 68 тыс/мкл, 62 % бластных клеток. По месту жительства пациентке была повторно проведена фаза индукции протокола ОЛЛ-МВ-2008. На 84-й неделе от начала заболевания при иммунологическом исследовании в костном мозге выявлено 42 % бластных клеток, экспрессирующих антигены, ассоциированные с миело-
моноцитарной линией дифференцировки (см. таблицу). Дополнительно на части клеток выявлены яркая экспрессия NK-ассоциированного антигена CD56 и слабая экспрессия В-линейного антигена CD19. Ретроспективный пересмотр миелограммы от 71 нед выявил тотальную инфильтрацию костного мозга бластными клетками с морфологическими признаками моноцитарной линии дифференцировки. По результатам морфологического и цитохимического исследования диагностирован ОМЛ, М5.
Таким образом, был констатирован рецидив В-ли-нейного ОЛЛ с переключением иммунофенотипа в ОМЛ с коэкспрессией CD56. Проведено цитогенетическое исследование, обнаружена транслокация t(9;11)(p21;q23) в составе гиперплоидного клона, подтвержденная методом FISH с зондом Kreatech KMT2A/MLLT3 t(9;11) Fusion (Kreatech, Нидерланды) (рис. 6в, г). Наличие транскрипта KMT2A-MLLT3 было подтверждено методом ПЦР-РВ. Был проведен противорецидивный блок химиотерапии для ОМЛ — FLAI. Однако заболевание оказалось резистентным к проводимой терапии: через 2 мес после диагностики рецидива в костном мозге наблюдалась тотальная бластная инфильтрация.
Обсуждение
Смена линии дифференцировки в рецидиве острого лейкоза — довольно редкое явление. К настоящему моменту в литературе описано более 25 случаев переключения иммунофенотипа у пациентов младше 18 лет [12—21], причем у 5 из них наблюдался врожденный острый лейкоз. Имеются сообщения, что в группе пациентов с врожденными лейкозами, у которых в рецидиве наблюдается смена линейной принадлежности, частота встречаемости перестроек гена KMT2A составляет 40 % [22, 23]. Более того, в половине известных из литературы случаев смены линейной принадлежности наблюдалась перестройка гена KMT2A.
У всех описанных в настоящей статье пациентов была обнаружена перестройка гена KMT2A в составе транслокаций t(4;11)(q21; q23)(2 случая), t(9;11)(p21;q23) и t(6;11)(q27;q23) (по 1 случаю). Лейкозы с перестройкой гена KMT2A чаще встречаются у детей раннего возраста [24, 25], что также соответствует нашим данным: возраст инициального диагноза составлял 8 мес, 17 мес, 2 года 3 мес, 3 года 8 мес. Высокий инициальный лейкоцитоз, в целом характерный для лейкозов с перестройкой гена KMT2A [26], присутствовал в 2 случаях (пациенты Р.А. и А.К.).
Все описанные в настоящей статье пациенты продемонстрировали переключение из ОЛЛ в ОМЛ. По данным E. Dorantes-Acosta и R. Pelayo [12], таких пациентов было большинство (13 из 18), также описано еще 6 таких случаев [13—18]. При этом известно, что среднее время от инициального диагноза до рецидива составило 18 мес в группе переключений из ОЛЛ в ОМЛ и 1 год в группе переключений из ОМЛ в ОЛЛ [12]. Для наших пациентов это время оказалось меньше:
всего у 1 пациента развился рецидив через 17 мес, для остальных это время составило 4, 7 и 9 мес. Сводные данные о пациентах приведены таблице.
Прогноз у пациентов со сменой варианта лейкоза в целом плохой — по данным M.C. Fernandez и его коллег, 10 из 18 пациентов умерли, причем прогноз не зависел от типа переключения [23]. Во всех наблюдаемых нами случаях рецидивы заболевания были рефрактерны к проводимой терапии.
Механизм смены линейной принадлежности лейкоза изучен недостаточно. Для его объяснения было предложено несколько моделей, основанных на высокой пластичности гемопоэтических клеток-предшественников. Современные исследования в области кроветворения говорят о том, что дифференцировка этих клеток может идти в нескольких направлениях и быть обратимой в зависимости от внутренних и внешних факторов.
Согласно одной из предложенных моделей, в костном мозге могут обнаруживаться нормальные ранние В-лимфо-миелоидные и другие би- и олиголинейные предшественники. Долгое время считалось, что стволовая кроветворная клетка может делиться с образованием 2 типов предшественников — общего лимфоид-ного и общего эритроидно-миелоидного. В 2001 г. была предложена новая схема гемопоэза, согласно которой при делении стволовой кроветворной клетки образуются общий миело-лимфоидный и общий эритроид-но-миелоидный предшественники [27—29]. В пользу этой схемы говорят данные о том, что у части эритро-идных, Т-клеточных и В-клеточных предшественников сохраняется способность к миелоидной диффе-ренцировке [30, 31]. Именно такие олиголинейные предшественники могут служить мишенью лейкозной трансформации [32].
Другая возможность заключается в дедифференци-ровке и репрограммировании клеток за счет нарушений в генах репликации и репарации ДНК, генах-регуляторах клеточного цикла, генах различных транскрипционных факторов [33]. Эксперименты на мышиных моделях показали, что в лейкозах, вызываемых химерным геном KMT2A-MLLT1, стволовые лейкозные клетки образуются из двух источников — долгоживущих стволовых клеток крови и короткоживущих гранулоцитарно-моноцитарных предшественников. При этом транскрипционный профиль клеток не зависел от исходной популяции, подвергавшейся онкогенной трансформации [34]. Поскольку транскрипционный профиль у острых лейкозов с перестройкой гена KMT2A похож на таковой у ранних гемопоэтических предшественников [35—37], было высказано предположение, что перестройка гена KMT2A сообщает даже достаточно зрелым клеткам состояние «стволовости», в котором может осуществиться смена направления дифферен-цировки. Переход к незрелому состоянию в клетках, экспрессирующих перестроенный ген KMT2A, осуществляется с помощью двух механизмов — генетического и эпигенетического. Среди нарушений на уровне ге-
CV CV
CS
CV CV
сч cv
es
cv cv
нома описаны изменения копийности транскрипционных факторов «стволовости» (MYC, TCF3, RB1, CDKN1A) [38]. В процессе дедифференцировки важное значение могут иметь также эпигенетические изменения, такие как метилирование/деметилирование ДНК и эктопическая экспрессия транскрипционных факторов в результате ремоделирования хроматина [39]. Аберрантное деметилирование было показано для семейства HOX-генов. Известно, что эти гены интенсивно экспрессируются в стволовой кроветворной клетке, и их экспрессия снижается в более зрелых предшественниках. На модели knock-in мышей, экспрессирующих химерный ген KMT2A-SH3GL1 только в гемопоэтиче-ских клетках, была показана высокая способность химерного белка ингибировать метилирование в HOX-локусах. Это приводит к гипометилированию генов семейства HOX и значительному повышению их экспрессии, что сообщает трансформированным клеткам незрелый фенотип [40].
Согласно 3-й модели, среди стволовых лейкозных клеток изначально существует олигоклональность. Лейкозы с перестройкой гена KMT2A могут демонстрировать билинейный характер. Бластная популяция также может быть вообще без особенностей [26].
Одним из подходов к изучению клональной эволюции является выявление соматических мутаций. Хотя в случаях острых лейкозов с перестройкой гена KMT2A у детей количество соматических мутаций одно из самых малых среди всех известных злокачественных новообразований, в исследовании Andersson и его коллег [41] с помощью высокопроизводительного секвенирования удалось ретроспективно сравнить спектр мутаций у 2 пациентов в дебюте заболевания и в рецидиве. Оказалось, что у обоих пациентов инициально имелось несколько родственных клонов, встречающихся с разной частотой (от 6,25 до 50 %). В рецидиве (через 3 года для обоих пациентов) наименьший из клонов вырастал и вытеснял все остальные. Кроме того,
он приобретал дополнительные мутации. Таким образом, существование клональной эволюции не вызывает сомнений.
Следует также отметить, что один из клонов в дебюте заболевания может быть представлен очень малым числом клеток и не определяться при диагностике [42]. Данные, полученные на ксенографтных моделях острого лейкоза с экспрессией гена KMT2A-AFF1, говорят о том, что рецидив в большинстве случаев выходит из минорного субклона, уже присутствующего в дебюте заболевания [43]. Присутствие значительного числа минорных субклонов с различными профилями диф-ференцировки при лейкозах с перестройками гена КМТ2А может объяснять как смену линии в рецидиве заболевания, так и частое развитие рецидивов у этой группы больных, и частую резистентность к полихимиотерапии. Проводимая химиотерапия в этом случае может выступать фактором селекции клонов [44].
Однако остается неясным, является ли переключение линии дифференцировки свойством определенных типов острых лейкозов или же это побочный и потому случайный продукт общей пластичности и нестабильности генома лейкозной клетки. По всей видимости, ряд перестроек (с вовлечением таких генов, как КМ-Т2А, ТЬХЗ, Р1САЬМ) возникает в сравнительно ранних предшественниках гемопоэза.
Заключение
Смена линейной принадлежности в рецидиве острого лейкоза — редкое явление, ставящее перед врачом ряд важных вопросов. В первую очередь необходимо исключить развитие индуцированного (вторичного) лейкоза, для этого обязательно проведение цитогенетическо-го и молекулярно-биологического исследования. Впрочем, вторичные лейкозы, как правило, возникают позже, в то время как для лейкозов с перестройкой гена КМТ2А характерны ранние рецидивы. Вопрос о выборе терапии для таких пациентов также остается нерешенным.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Pui C.H., Mullighan C.G., Evans W.E. et al. Pediatric acute lymphoblastic leukemia: where are we going and how do we get there?, Blood 2012;120(6):1165-74. DOI: 10.1182/ blood-2012-05-378943; PMID: 22730540.
2. Hunger S.P., Lu X., Devidas M. et al. Improved survival for children and adolescents with acute lymphoblastic leukemia between 1990 and 2005: a report from the children»s oncology group. J Clin Oncol. 2012;30(14):1663-9. DOI: 10.1200/JC0. 2011.37.8018; PMID: 22412151.
3. Conter V., Arico M., Basso G. et al. Long-term results of the Italian Association of Pediatric Hematology and Oncology(AIEOP) Studies 82, 87, 88, 91 and
95 for childhood acute lymphoblastic leukemia. Leukemia 2010;24(2):255-64. DOI: 10.1038/ leu. 2009.250; PMID: 20016536.
4. Moricke A., Zimmermann M., Reiter A.
et al. Long-term results of five consecutive trials in childhood acute lymphoblastic leukemia performed by the ALL-BFM study group from 1981 to 2000. Leukemia 2010;24(2):265-84. DOI: 10.1038/leu. 2009.257; PMID: 20010625.
5. Sander A., Zimmermann M., Dworzak M. et al. Consequent and intensified relapse therapy improved survival in pediatric AML: results of relapse treatment in 379 patients
of three consecutive AML-BFM trials. Leukemia 2010;24(8):1422-8. DOI: 10.1038/ leu. 2010.127; PMID: 20535146.
6. Vora A., Goulden N., Wade R. et al., Treatment reduction for children
and young adults with low-risk acute lymphoblastic leukaemia defined by minimal residual disease(UKALL 2003): a randomised controlled trial. Lancet Oncol. 2013;14(3):199-209. DOI: 10.1016/S1470-2045(12) 70600-9; PMID: 23395119.
7. Burnett A.K., Hills R.K., Milligan D. et al. Identification of patients with acute myeloblastic leukemia who benefit from
the addition of gemtuzumab ozogamicin: results of the MRC AML15 trial. J Clin Oncol. 2011;29(4):369-77. DOI: 10.1200/ JCO. 2010.31.4310; PMID: 21172891.
8. Burnett A.K., Russell N.H., Hills R.K. et al. Optimization of chemotherapy for younger patients with acute myeloid leukemia: results of the medical research council AML15 trial. J Clin Oncol. 2013;31(27):3360-8. DOI: 10.1200/jc0. 2012.47.4874; PMID: 23940227.
9. Ribeiro R.C., Razzouk B.I., Pounds S. et al. Successive clinical trials for childhood acute myeloid leukemia at St Jude Children»s Research Hospital, from 1980 to 2000. Leukemia 2005;19(12):2125-9. DOI: 10.1038/ sj. leu. 2403872; PMID: 16281077.
10. Stass S., Mirro J., Melvin S. et al. Lineage switch in acute leukemia. Blood 1984;64(3):701-6. PMID: 6590097.
11. Chung H.J., Park C.J., Jang S. et al. A case of lineage switch from acute lymphoblastic leukemia to acute myeloid leukemia. Korean J Lab Med. 2007;27(2):102-5. DOI: 10.3343/ kjlm. 2007.27.2.102; PMID: 18094559.
12. Dorantes-Acosta E., Pelayo R. Lineage switching in acute leukemias: a consequence of stem cell plasticity?, Bone Marrow Res 2012;2012:406-796. DOI: 10.1155/2012/406796; PMID: 22852088.
13. Paganin M., Buldini B., Germano G. et al. A case of T-cell acute lymphoblastic leukemia relapsed as myeloid acute leukemia. Pediatr Blood Cancer 2016;5(3), [Epub ahead of print]. DOI: 10.1002/pbc. 26054; PMID: 27149388.
14. Э.Г. Бойченко, А.М. Попов, Т.А. Макарова и др. Острый лимфобластный лейкоз из ранних предшественников Т-клеток. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2015;14(1):38-44. [Boychenko E.G., Popov A.M., Makarova T.A. et al. Acute lymphoblastic leukemia from early T-cell precursor. "Vbprosy gematologii/onkologii i immunopatologii v pediatrii = Pediatric hematology/oncology and immunopathology 2015;14(1):38-44 (In Russ.)
15. Rayes A., McMasters R. L., O»Brien M.M. Lineage switch in MLL-rearranged infant leukemia following CD19-directed therapy. Pediatr Blood Cancer 2016;63(6):1113-5. DOI: 10.1002/pbc. 25953; PMID: 26914337.
16. Fallah Azad V., Hedayati Asl A.A., Tashvighi M. et al. CD7 aberrant expression led to a lineage switch at relapsed childhood acute pre-B lymphoblastic leukemia. Med Mol Morphol. 2016;49(1):53-6. DOI: 10.1007/ s00795-015-0117-0; PMID: 26242204.
17. Hutter C., Attarbaschi A., Fischer S. et al. Acute monocytic leukaemia originating from MLL-MLLT3-positive pre-B cells. Br J Haematol. 2010;150(5):621-3. DOI: 10.1111/j. 1365-2141.2010.08239. x.; PMID: 20497176.
18. Winter S.S., Greene J.M., McConnell T. S. et al. Pre-B acute lymphoblastic leukemia with b3a2(p210) and e1a2(p190) BCR-ABL fusion transcripts relapsing as chronic myelogenous leukemia with a less differentiated b3a2(p210) clone. Leukemia 1999;13(12):2007-11. PMID: 10602422.
19. Oh S.H., Park T.S., Kim H.R. et al. Chronic myelogenous leukemia showing
biphenotypic blast crisis followed by lineage switch to B lymphoblastic leukemia. Leuk Res. 2009:33(11):195-8. DOI: 10.1016/j. leukres. 2009.04.026; PMID: 19446879.
20. Germano G., Pigazzi M., del Giudice L. et al. Two consecutive immunophenotypic switches in a child with MLL-rearranged acute lymphoblastic leukemia. Haematologica 2006;91(5):ECR09. PMID: 16709517.
21. Bierings M., Szczepanski T., van Wring E.R. et al. Two consecutive immunophenotypic switches in a child with immunogenotypically stable acute leukaemia. Br J Haematol. 2001;113(3):757-62. DOI: 10.1046/j. 1365-2141.2001.02772. x; PMID: 11380467.
22. Bresters D., Reus A.C., Veerman A.J. et al. Congenital leukaemia: the Dutch experience and review of the literature. Br J Haematol 2002:117(3):513-24. DOI: 10.1046/j. 13652141.2002.03459. x; PMID: 12028017.
23. Fernandez M.C., Weiss B., Atwater S. et al. Congenital leukemia: successful treatment
of a newborn with t(5;11)(q31; q23). J Pediatr Hematol Oncol 1999:21(2):152-7. PMID: 10206463.
24. Killick S., Matutes E., Powles R.L. et al. Outcome of biphenotypic acute leukemia. Haematologica 1999;84(8):699-706. PMID: 10457405.
25. Owaidah T.M., Al Beihany A., Iqbal M.A. et al. Cytogenetics, molecular and ultrastructural characteristics of biphenotypic acute leukemia identified by the EGIL scoring system. Leukemia 2006;20(4):620-6. DOI: 10.1038/sj. leu. 2404128; PMID: 16437134.
26. WHO Classification of Tumors
of Haematopoietic and Lymphoid Tissues, ed. S.S. H., et al. 2008, Lyon: IARC.
27. Katsura Y., Kawamoto H. Stepwise lineage restriction of progenitors in lympho-myelopoiesis. Int Rev Immunol. 2001;20(1):1— 20. PMID: 11342295.
28. Katsura Y. Redefinition of lymphoid progenitors. Nat Rev Immunol 2002:2(2): 12732. DOI: 10.1038/nri721; PMID: 11910894.
29. Kawamoto H. A close developmental relationship between the lymphoid and myeloid lineages. Trends Immunol 2006:27(4):169-75. DOI: 10.1016/j. it. 2006.02.004; PMID: 16515884
30. Kawamoto H., Katsura Y. A new paradigm for hematopoietic cell lineages: revision
of the classical concept of the myeloid-lymphoid dichotomy. Trends Immunol 2009;30(5):193-200. DOI: 10.1016/j. it. 2009.03.001; PMID: 19356980.
31. Bell J.J., Bhandoola A. The earliest thymic progenitors for T-cells possess myeloid lineage potential. Nature 2008;452(7188):764-7. DOI: 10.1038/nature06840; PMID: 18401411.
32. Pui C.H., Raimondi S.C., Behm F.G. et al. Shifts in blast cell phenotype and karyotype at relapse of childhood lymphoblastic leukemia. Blood 1986;68(6):1306-10. PMID: 2946333.
33. Messina M., Chiaretti S., Iacobucci I. et al. AICDA expression in BCR/ABL1-positive
acute lymphoblastic leukaemia is associated with a peculiar gene expression profile. Br J Haematol 2011:152(6):727—32. DOI: 10.1111/j. 1365-2141.2010.08449. x.; PMID: 21623761.
34. Cozzio A., Passegue E., Ayton P.M. et al. Similar MLL-associated leukemias arising from self-renewing stem cells and short-lived myeloid progenitors. Genes Dev 2003;17(24):3029-35. DOI: 10.1101/gad. 1143403; PMID: 14701873.
35. Eppert K., Takenaka K., Lechman E.R. et al. Stem cell gene expression programs influence clinical outcome in human leukemia. Nat Med 2011;17(9):1086-93. DOI: 10.1038/nm. 2415; PMID: 21873988.
36. Gentles A.J., Plevritis S.K., Majeti R. et al. Association of a leukemic stem cell gene expression signature with clinical outcomes
in acute myeloid leukemia. JAMA 2010;304(24);2706-15. DOI: 10.1001/jama. 2010.1862; PMID: 21177505.
37. Valk P.J., Verhaak R.G., Beijen M.A. et al. Prognostically useful gene-expression profiles in acute myeloid leukemia. N Engl J Med 2004;350(16):1617-28. DOI: 10.1056/ NEJMoa040465; PMID: 15084694.
38. Strauss R., Hamerlik P., Lieber A. et al. Regulation of stem cell plasticity: mechanisms and relevance to tissue biology and cancer. Mol Ther 2012;20(5):887-97. DOI: 10.1038/mt. 2012.2; PMID: 22314288.
39. Wernig M., Meissner A., Foreman R. et al. In vitro reprogramming of fibroblasts into
a pluripotent ES-cell-like state. Nature 2007;448(7151):318-24. DOI: 10.1038/ nature05944; PMID: 17554336.
40. Ng R.K., Kong C.T., So C.C. et al. Epigenetic dysregulation of leukaemic HOX code in MLL-rearranged leukaemia mouse model. J Pathol 2014;232(1):65-74. DOI: 10.1002/path. 4279; PMID: 24122813.
41. Andersson A.K., Ma J., Wang J. et al. The landscape of somatic mutations in infant MLL-rearranged acute lymphoblastic leukemias. Nat Genet. 2015;47(4):330-7. DOI: 10.1038/ng. 3230; PMID: 25730765.
42. Weir E.G., Ali Ansari-Lari M., Batista D.A. et al. Acute bilineal leukemia: a rare disease with poor outcome. Leukemia 2007;21(11):2264-70. DOI: 10.1038/sj. leu. 2404848; PMID: 17611554.
43. Bardini M., Woll P.S., Corral L. et al. Clonal variegation and dynamic competition of leukemia-initiating cells in infant acute lymphoblastic leukemia with MLL rearrangement. Leukemia 2015;29(1):38-50. DOI: 10.1038/leu. 2014.154; PMID: 24798483.
44. Panzer-Grumayer E.R., Cazzaniga G., van der Velden V.H. et al. Immunogenotype changes prevail in relapses of young children with TEL-AML1-positive acute lymphoblastic leukemia and derive mainly from clonal selection. Clin Cancer Res 2005;11(21):7720-7. DOI: 10.1158/1078-0432. CCR-05-1239; PMID: 16278392
cv cv
CS
cv
«V
