Капланская И.Б.

Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский радиологический центр» Минздрава России, Москва, Россия

Гласко Е.Н.

Научно-клиническое отделение гематологической хирургии Гематологического научного центра Минздрава РФ, Москва

Алгоритм исследования трепанобиоптатов костного мозга при миелодиспластических синдромах

Журнал: Архив патологии. 2014;76(1): 50-56

Просмотров : 16

Загрузок : 1

Как цитировать

Капланская И. Б., Гласко Е. Н. Алгоритм исследования трепанобиоптатов костного мозга при миелодиспластических синдромах. Архив патологии. 2014;76(1):50-56.

Авторы:

Капланская И.Б.

Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский радиологический центр» Минздрава России, Москва, Россия

Все авторы (2)

Миелодиспластический синдром (МДС) - это гетерогенная группа клональных заболеваний системы кроветворения, для которой характерны: цитопения в периферической крови (неэффективный гемопоэз), признаки дисмиелопоэза, клональные хромосомные изменения и высокая частота трансформации в острый лейкоз - 30-40%.

Выделяются первичный, или идиопатический МДС, который составляет 80-90%, и вторичный МДС - 10-20%. Под вторичным МДС или дисмиелопоэзом подразумевается комплекс морфологических изменений в клетках костного мозга, которые могут возникать вследствие предшествующей химиотерапии или других факторов, в том числе они могут сопровождать ряд гематологических заболеваний, не подвергавшихся химиотерапевтическому воздействию. Имеются данные, что ряд лекарственных препаратов повреждает геном, что приводит к развитию МДС. Это доказано в отношении алкилирующих агентов (циклофосфан), антрациклинов (доксорубицин), топоизомеров - противоопухолевых препаратов растительного происхождения, подофиллотоксинов (этопозид). Радиотерапия, другие радиационные, а также токсические воздействия могут приводить к развитию вторичного МДС. Показано, что вторичный МДС имеет худший прогноз и обладает резистентностью к лечению.

Патофизиологические механизмы МДС сложны и недостаточно изучены. В основе лежат выраженный апоптоз кроветворных элементов на ранних стадиях и усиленная пролиферация с утерей способности к дифференцировке клеток-предшественников на поздних стадиях заболевания. В качестве основного механизма МДС рассматривается нарастание степени апоптоза активно пролиферирующими ГСК, что ассоциируется с изменениями экспрессии в кроветворных клетках про- и антиапоптотических белков. В популяции CD34-положительных бластных клеток костного мозга больных МДС по сравнению с нормой увеличено соотношение продуктов экспрессии онкогенов c-MYC и BCL2 (соответственно способствующих увеличению апоптоза и повышающих выживаемость клеток). Важную роль в индукции апоптоза в клетках костного мозга играет система, включающая антиген Fas/Apo (CD95) и его лиганд Fas-L, которые при иммуноцитохимическом исследовании обнаруживаются на поверхностных мембранах клеток при МДС и не определяются на CD34+CD14+-клетках в норме. Имеется также корреляция между интенсивностью программированной гибели клеток эритроидного, гранулоцитарного, мегакариоцитарного ростка и стромальных клеток при МДС и экспрессией фактора некроза опухоли α (TNFα) и трансформирующего фактора роста β (TGFβ). С увеличением интенсивности апоптоза при МДС ассоциируется повышенная экспрессия белка р53 [1, 2].

Патология стволовой клетки при МДС может возникать de novo или быть следствием воздействия химических канцерогенных веществ, радиационного воздействия, цитотоксических препаратов и наследственных генетических поломок (синдром Дауна, трисомия 8, моносомия 7 и др.). Клональные цитогенетические изменения, которые обнаруживаются в 50% случаев первичного МДС, и более чем 80% случаев вторичного МДС касаются чаще всего генов, локализующихся на длинном плече 5-й и 7-й хромосом и отвечающих за продукцию колониестимулирующих факторов и интерлейкинов (ИЛ) 3 и 5, которые принимают участие в регуляции кроветворения. Нарушение функции белков, регулирующих гемопоэз, приводит к задержке созревания кроветворных клеток с изменением их морфологии (дисплазией) и функциональных свойств. Результатом действия этих патологических механизмов является преждевременное внутрикостномозговое разрушение кроветворных клеток, т.е. имеет место неэффективный гемопоэз и как следствие - различного рода цитопении в периферической крови, как правило, при гиперплазированном костном мозге. Одним из возможных механизмов развития заболевания рассматривается дефект кроветворного микроокружения, подтверждением чего является обнаружение при МДС качественных и количественных изменений клеток стромы костного мозга с нарушением продукции цитокинов.

Характерными клиническими симптомами МДС являются одно-, двух- и чаще трехростковая цитопении, существенно реже имеет место органомегалия и/или лимфаденопатия [3-5]. Эта группа заболеваний привлекает к себе внимание еще с середины прошлого века. В последние годы классификация МДС постоянно совершенствуется, что обусловлено появлением новых данных о биологическом поведении входящих в него форм и совершенствованием диагностических возможностей. Последняя классификация, разработанная группой экспертов ВОЗ, была предложена в 2008 г. [6, 7]. В ней в отличие от предыдущих, базировавшихся в основном на данных гемо- и миелограммы, учитываются результаты цитогенетических исследований и в соответствии с этим выделено уже 8 вариантов МДС.

Классификация МДС (ВОЗ, 2008):

- рефрактерная анемия (РА);

- РА с ринг-сидеробластами;

- РА с мультилинейной дисплазией;

- РА с мультилинейной дисплазией и ринг-сидеробластами;

- РА с мультилинейной дисплазией и избытком бластов;

- РА с изолированной делецией 5q;

- МДС неклассифицируемый;

- МДС у детей (РА в детском возрасте).

В отличие от предыдущих классификаций в последней снижен уровень бластных клеток в костном мозге с 30 до 20%, при котором уже диагностируется трансформация МДС в острый лейкоз.

В соответствии с этой классификацией диагностика МДС до сих пор основывается на данных цитологического исследования периферической крови и/или костного мозга и наличии цитогенетических поломок.

По мере изучения МДС стали появляться работы о гистологической диагностике этого заболевания на основании исследования трепанобиоптатов костного мозга (ТБКМ). Однако и до последнего времени их гистологическая верификация вызывает большие трудности [8, 9].

В отличие от цитологического исследования периферической крови или костного мозга гистологическое исследование ТБКМ более точно позволяет оценить клеточность костного мозга, соотношение и локализацию клеток различных ростков гемопоэза, состояние стромы, васкуляризацию костного мозга, наличие реактивных изменений в виде лимфоидной гиперплазии, в том числе с формированием реактивных лимфоидных узелков, наличия плазматических клеток, гистиоцитов, макрофагов, тучных клеток, нарушения обмена железа.

В связи с этим на основании анализа более 1000 ТБКМ у больных с МДС, обследованных до начала терапии, и данных литературы мы сочли возможным предложить разработанный нами алгоритм гистологического исследования ТБКМ при МДС.

Алгоритм исследования трепанобиоптатов костного мозга при МДС (гистологические параметры оценки ТБКМ):- клеточность костного мозга;

- соотношение клеток гранулоцитарного и эритроидного ростков;

- характеристика эритроидного ростка - количественная и качественная, в том числе выраженность дисплазии;

- характеристика гранулоцитарного ростка - количественная и качественная, в том числе наличие задержки созревания;

- характеристика мегакариоцитарного ростка - количественная и качественная, в том числе выраженность дисплазии;

- локализация клеток различных ростков гемопоэза;

- отсутствие или наличие ALIP;

- наличие или отсутствие клеток-предшественников CD34-позитивных;

- наличие или отсутствие фиброза;

- выраженность ангиогенеза;

- наличие лимфоидной гиперплазии;

- наличие моноцитарно-гистиоцитарной пролиферации;

- наличие тучных клеток;

- отложения железа.

При МДС в ТБКМ чаще выявляется гиперплазия костного мозга (гиперпластический вариант) (рис. 1).МДС.

Рисунок 1. Трепанобиопсия костного мозга. Гиперпластический вариант. Увеличение количества эритрокариоцитов и мегакариоцитов с признаками дисплазии в них. Окраска гематоксилином и эозином. ×200.
По нашим данным, этот вариант составляет 76%. При нем в костном мозге отмечается гиперплазия в первую очередь клеток эритроидного ростка с признаками дизэритропоэза, что проявляется увеличением количества эритробластов, среди которых видны дву- и многоядерные формы, появлением мегабластоидных форм (рис. 2).
Рисунок 2. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Выраженные признаки дизэритропоэза с наличием дву- и многоядерных эритробластов, групп мегалобластоидных форм. Окраска по Гимзе. ×400.
Как правило, увеличивается содержание мегакариоцитов, основную массу которых составляют микроформы, встречаются голоядерные и безъядерные формы, клетки с гиполобулярным или несегментированным ядром, клетки с фрагментированным ядром, признаки дисмегакариоцитопоэза (рис. 3).
Рисунок 3. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Выраженные признаки диcмегакариоцитопоэза с наличием микроформ мегакариоцитов с гипо- и несегментированными ядрами. Окраска гематоксилином и эозином. ×400.
Иногда отмечается увеличение количества клеток гранулоцитарного ростка с наличием или отсутствием признаков задержки созревания. Редкими являются нормоклеточный (рис. 4)
Рисунок 4. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Нормоклеточный вариант. Соответствующее возрастной норме соотношение жирового и кроветворного костного мозга. Выражены признаки дизэритропоэза. Значительные отложения железа. Окраска гематоксилином и эозином. ×200.
и особенно гипоклеточный (рис. 5)
Рисунок 5. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Гипоклеточный вариант. Значительное преобладание жировой ткани над кроветворной. Выражены признаки дисплазии в клетках мегакариоцитарного ростка. Окраска гематоксилином и эозином. ×200.
варианты МДС. Последний на нашем материале не превышает 5% случаев. При этом варианте количество ядросодержащих элементов костного мозга существенно ниже возрастной нормы, что в первую очередь касается клеток эритроидного и гранулоцитарного ростка. Среди эритрокариоцитов есть диспластически измененные формы: видны дву- и многоядерные эритробласты, мегалобластоидные формы, лежащие группами и поодиночке. Количество мегакариоцитов, как правило, снижено в меньшей степени, в них выражены признаки дисмегакариоцитопоэза. Следует отметить, что выявление гипопластического варианта МДС возможно только при гистологическом исследовании ТБКМ.

Гипопластический вариант представляет большие трудности в диагностике, при этом надо проводить дифференциальную диагностику в первую очередь с апластической анемией и гипопластическим вариантом острого лейкоза [10]. Нередко для их дифференциации необходимо динамическое исследование ТБКМ в сопоставлении с клиническими и цитогенетическими данными. В отличие от МДС при апластической анемии мегакариоциты полностью отсутствуют или их количество минимальное, в них отсутствуют признаки дисплазии. Дифференциация с гипопластическим вариантом острого лейкоза возможна в основном только с привлечением иммуногистохимического (ИГХ) исследования.

В отличие от цитологических препаратов только ТБКМ позволяют охарактеризовать локализацию клеток гемопоэза. Это особенно важно для атипичной локализации клеток-предшественников миелопоэза, так называемый ALIP (рис. 6).

Рисунок 6. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. ALIP. Наличие промиелоцитов и бластных форм гранулоцитарного ростка вне связи с эндостом. Окраска гематоксилином и эозином. ×400.
Гистологическое и особенно ИГХ-исследование позволяет выявить наличие незрелых клеток гранулоцитарного ростка не только в зонах эндоста, что свойственно их расположению в норме, но и в центральных отделах костномозговых полостей. При гистологическом и ИГХ-исследовании ТБКМ можно обнаружить скопления бластных клеток, оценить характер их роста, локализацию, что имеет прогностическое значение и позволяет диагностировать начало бластной трансформации МДС (рис. 7).
Рисунок 7. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. То же поле зрения. Большие скопления бластных клеток CD34-позитивных в центральных отделах костномозговых полостей. ИГХ-исследование. ×400.
С помощью ИГХ-исследования в ТБКМ можно определить линейную принадлежность бластных клеток. Известно, что, как правило, развитие острого миелобластного лейкоза происходит на фоне МДС. Однако в части случаев доказана лимфоидная природа бластных клеток при трансформации МДС в острый лейкоз.

В гистологических препаратах ТБКМ в отличие от цитологических препаратов костного мозга можно охарактеризовать состояние стромы, что в первую очередь касается фиброзных изменений, степени их выраженности (рис. 8).

Рисунок 8. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Выраженный ретикулиновый фиброз стромы костного мозга. Окраска по Гомори на ретикулин. ×200.
По нашим данным, коллагеновый или ретикулиновый фиброз при МДС выявляется в 32% случаев. Нередко выявляется периваскулярный склероз. Наличие фиброза может быть обусловлено не только возрастом больных, большинство из которых находятся в старшей возрастной группе, но и тканевой гипоксией, которая характерна для этого заболевания. Считается, что одну из ключевых ролей в процессе миелофиброза играют вещества, продуцируемые мегакариоцитами, тромбоцитами, моноцитами [11, 12]. В основном они содержатся в альфа-гранулах мегакариоцитов и тромбоцитов, однако механизмы, с помощью которых эти факторы выделяются в гемопоэтическую нишу, до сих пор остаются дискутабельными. Существует мнение, что в основе развития фиброза лежит неэффективный мегакариоцитопоэз с дефектом созревания клеток [13]. Наличие фиброза в костном мозге больных при МДС, по мнению ряда исследователей, является неблагоприятным фактором, однако в более поздние сроки у этих больных происходит восстановление гемопоэза после химиотерапии или трансплантации костного мозга [14].

Гистологическое исследование костного мозга, особенно с использованием ИГХ-исследования, позволяет оценить выраженность ангиогенеза (рис. 9).

Рисунок 9. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Пролиферация сосудов мелкого калибра, эндотелий CD34-клеток которых позитивен. ИГХ-исследование. ×100.
Установлено, что заметное увеличение количества сосудов мелкого калибра, в том числе синусоидного типа, характерно для МДС, особенно для такого варианта, как рефрактерная анемия с мультилинейной дисплазией.

По нашим данным, примерно в 50% случаев МДС в ТБКМ имеет место лимфоидная гиперплазия разной степени выраженности. В ряде случаев она бывает выражена столь значительно, что возникает необходимость проведения дифференциальной диагностики с лимфопролиферативными заболеваниями, в частности Т-клеточной природы, которые нередко протекают с цитопеническим синдромом и картиной гипоплазии костного мозга, часто сопровождаемой вторичным МДС. В таких случаях дифференциальная диагностика возможна только с привлечением иммуногистохимических методов исследования.

В ряде работ, в том числе и наших исследованиях, показано, что в костном мозге при МДС имеет место увеличение CD8-положительных цитотоксических Т-лимфоцитов, которые наряду с нарушениями в генах, определяющих клеточный цикл, транскрипционными и супрессивными факторами, нарушениями в соотношении апоптоз/пролиферация играют роль в патогенезе заболевания, подавляя дифференцировку эритроидных и гранулоцитарных предшественников [15-18].

В развитии цитопении при МДС также может играть определенную роль наличие в клетках костного мозга различных вирусов. По нашим данным, при ИГХ-исследовании ТБКМ в мегакариоцитах, лимфоидных клетках, клетках эритроидного и гранулоцитарного ростка выявляются вирус Эпштейна-Барр, цитомегаловирус, вирусы простого герпеса I и II типа (рис. 10).

Рисунок 10. МДС. Трепанобиопсия костного мозга. Наличие вируса Эпштейна—Барр в мегакариоцитах и клетках гранулоцитарного ростка. ИГХ-исследование. ×200.

На основании изложенных данных мы предлагаем не только алгоритм исследования ТБКМ при МДС, но и оптимальную, на наш взгляд, панель ИГХ-исследования.

Панель иммуногистохимического исследования трепанобиоптатов костного мозга при МДС:- CD34 - клетки-предшественники, эндотелиальные клетки;

- CD117 - клетки-предшественники, тучные клетки, незрелые эритробласты;

- CD31 - мегакариоциты, эндотелиальные клетки;

- СD42b или CD61 - мегакариоциты;

- Glycophorin A/C - эритроидные клетки;

- Myeloperoxidase - миелоидные клетки;

- Tryptase - тучные клетки, незрелые базофилы;

- CD68 (клон PG-M1) - макрофаги, гистиоциты, моноциты, тучные клетки;

- CD3 - Т-лимфоидные клетки;

- CD20 - В-лимфоидные клетки;

- CD8 - цитотоксические Т-клетки;

- ИГХ-исследование вирусов.

Следует отметить, что на основании ТБКМ не всегда можно верифицировать вариант МДС в соответствии с классификацией ВОЗ. Это возможно только при сочетании с клинико-лабораторными, в том числе цитогенетическими, данными. Однако на основании исследования ТБКМ можно диагностировать такой вариант, как 5q-синдром, для которого характерны гиперплазия и выраженная дисплазия в клетках мегакариоцитарного ростка, отсутствие изменений или минимально выраженные изменения в эритроидном и гранулоцитарном ростке. При таких вариантах МДС, как 7q, нарушениях в 8-й, 20-й и других хромосомах характерных гистологических изменений не найдено. Также имеются довольно характерные гистологические изменения при рефрактерной анемии с мультилинейной дисплазией, проявляющиеся снижением количества клеток гранулоцитарного ростка, задержкой их созревания вплоть до появления бластных клеток, которые могут располагаться не только эндостально. Для этого варианта также характерен выраженный неоангиогенез. При этом варианте в ТБКМ отмечается увеличение по сравнению с нормой количества эндотелиальных клеток, аналогичное выявляемому при остром миелобластном лейкозе.

На основании собственных и литературных данных мы выделили ряд гистологических параметров, влияющих на прогноз заболевания. В международной прогностической счетной системе при прогнозировании течения заболевания, в том числе трансформации в острый лейкоз, придается значение гистологическому исследованию костного мозга, в частности такому гистологическому показателю, как ALIP. Наличие последнего указывает на возможную эволюцию процесса в сторону острого лейкоза [19, 20]. Ряд исследователей считают, что ALIP и процент идентифицированных иммуногистохимически CD34-положительных клеток является важнейшим прогностически значимым признаком в разных группах риска при МДС. Помимо этих параметров, прогностическое значение придается фиброзу, который рассматривается как неблагоприятный фактор. Ниже приведены наиболее значимые прогностически неблагоприятные гистологические признаки, которые можно выявить в ТБКМ при МДС.

Гистологические прогностические критерии при МДС по данным трепанобиоптатов костного мозга:

- ALIP;

- СD34-положительные клетки-предшественники;

- фиброз костного мозга;

- неоангиогенез;

- увеличение количества CD8-позитивных Т-клеток.

Как уже отмечалось, при МДС, особенно его гипопластическом варианте, необходимо проводить дифференциальную диагностику с такими заболеваниями, как апластическая анемия, гипопластический вариант острого лейкоза, а также с постмедикаментозными цитопениями. Нередко приходится проводить дифференциальную диагностику с такой группой заболеваний, как МДС/МПЗ (миелопролиферативные заболевания) [21, 22], а также вторичными МДС, которые могут сопровождать другие заболевания системы крови, в том числе специфическое поражение костного мозга при лимфомах, или быть обусловлены предшествующей полихимиотерапией.

В последние годы рядом исследователей выявлена группа больных, у которых изменения в крови и костном мозге не укладываются в диагностические критерии МДС, разработанные классификацией ВОЗ. Гематологические нарушения у них проявлялись длительной одно-, би- или панцитопенией периферической крови или умеренным цитопеническим синдромом с наличием 10% и более диспластически измененных клеток в разных линиях гемопоэза в костном мозге при отсутствии интеркуррентных заболеваний или циторедуктивной терапии. Для обозначения этих состояний предложены термины: «идиопатическая цитопения неопределенного значения (ИЦНЗ)» и «идиопатическая дисплазия неопределенного значения (ИДНЗ)».

ИЦНЗ - прерогатива старшей возрастной группы больных. В костном мозге у них отмечается умеренная гиперплазия кроветворной ткани чаще вследствие увеличения числа эритрокариоцитов, без цитологических признаков дисплазии в клетках этой и других линий гемопоэза. У этих больных иногда обнаруживаются минимальные кариологические отклонения, свойственные типичному МДС, определяемые FISH-методом. Однако ряд исследователей считают, что для ИЦНЗ кариологические нарушения не характерны. У больных ИЦНЗ всегда выявляется снижение уровня эритропоэтина при нормальной функции почек.

ИДНЗ свойственна пациентам молодого возраста.

В периферической крови отсутствует или умеренно выражен цитопенический синдром с макроцитозом эритроцитов и псевдопельгеровской аномалией в лейкоцитах. Клеточность кроветворной ткани варьирует, среди клеток разных линий гемопоэза определяется не менее 10% диспластически измененных клеток. Кариологические нарушения минимальные, не строго специфичны для МДС и в части наблюдений совсем не выявляются.

ИЦНЗ и ИДНЗ рассматриваются как предфаза МДС. Дифференциация этих нарушений невозможна на гистологическом уровне без учета данных клинико-лабораторных исследований. В то же время сочетания морфологических особенностей ИЦНЗ и ИДНЗ в сопоставлении с данными клиники и кариологии являются основанием для диагноза одного из вариантов МДС. Каждый из вышеперечисленных вариантов может эволюционировать в типичный МДС. Латентный период трансформации в МДС, а также в МДС/МПЗ или острый миелобластный лейкоз может быть продолжительным, в частности, потому что патологический клон при ИЦНЗ в течение ряда лет может продуцировать лишь минимальную популяцию патологических клеток, и может ускоряться с появлением новых генетических поломок. В связи с этим исследование костномозгового кроветворения у больных с подозрением на МДС должны проводиться в динамике с одновременным исследованием кариотипа [23-25].

Основываясь на вышеизложенном хочется подчеркнуть крайнюю трудность диагностики МДС как клиницистами, так и врачами-патоморфологами. В связи с этим мы сочли возможным предложить алгоритм исследования ТБКМ больных с предполагаемым диагнозом МДС, в котором предусмотрены не только характерные гистологические особенности, включающие оценку клеточности костного мозга, изменения в соотношении и в каждом ростке гемопоэза, выраженность диспластических изменений, топографию клеток разных ростков гемопоэза, а также стромальные реакции. Несмотря на это, формирование окончательного диагноза МДС невозможно без учета данных клинических и цитогенетических исследований.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail