Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 13
1.1 Современные представления о метаболизме железа 13
1.1.1 Нормальный обмен железа 13
1.1.2 Регуляция гомеостаза железа 14
1.1.3 Ферритин и его физиологические функции
1.2 Синдром перегрузки железом 22
1.3 Молекулярно-генетические основы первичного гемохроматоза 24
1.4 Вторичная перегрузка железом 26
1.5 Особенности метаболизма железа при злокачественных новообразованиях
1.5.1 Неходжкинские злокачественные лимфомы и лимфома Ходжкина 29
1.5.2 Синдромы недостаточности костномозгового кроветворения (миелодиспластический синдром, апластическая анемия) 35
1.6 Белки-регуляторы обмена железа в качестве модификаторов риска и
прогрессии опухолевого роста 39
2 Материал и методы исследования 44
2.1 Общая характеристика группы обследованных больных 44
2.2 Используемые методы объективного, общеклинического, лабораторного и инструментального исследования 54
2.3 Специальные методы исследования
2.3.1 Определение концентрации гепсидина, ферритина, растворимых рецепторов трансферрина, эритропоэтина в сыворотке крови 70
2.3.2 Генотипирование полиморфизмов гена HFE (C282Y, H63D, S65C) 72
2.3.3 Cтатистические методы исследования 74
3 Показатели обмена железа в группе обследованных пациентов 74
3.1. Показатели обмена железа в группе пациентов с лимфопролиферативными заболеваниями 79
3.1.1. Показатели обмена железа в группе пациентов с лимфомами до начала специфической терапии 79
3.1.2. Показатели обмена железа в группе пациентов с лимфомами в динамике противоопухолевой терапии 96
3.2. Показатели обмена железа в группе пациентов с отягощенным трансфузионным анамнезом 112
4 Частоты полиморфизмов гена наследственного гемохроматоза (hfe) в группе обследованных пациентов 133
5 Показатели обмена железа в качестве предикторов худшего прогноза в группе больных лимфомами 141
6 Обсуждение результатов собственного исследования ..148
Заключение 166
Выводы 168
Практические рекомендации 170
Список сокращений
- Молекулярно-генетические основы первичного гемохроматоза
- Используемые методы объективного, общеклинического, лабораторного и инструментального исследования
- Показатели обмена железа в группе пациентов с лимфомами до начала специфической терапии
- Обсуждение результатов собственного исследования
Введение к работе
Актуальность темы. В основе патогенеза злокачественных новообразований
лежит приобретенная нестабильность генома гемопоэтических клеток-
предшественников с дальнейшей потерей контроля процессов пролиферации, дифференцировки и запрограммированной клеточной гибели [Тумян Г. С., 2015]. Одним из аспектов канцерогенеза является патология метаболизма железа [Honaus S., 2010].
Способность железа к участию в окислительно-востановительных реакциях
позволяет ему принимать участие в процессах генерации свободных радикалов, что
может вызывать окислительное повреждение ДНК и является потенциально
мутагенным фактором [Сафуанова Г. Ш., 2011; Tortiand S. V., Torti F. M., 2014].
Реактивные радикалы кислорода и азота провоцируют эпигенетические изменения,
приводя к мутациям и инактивации тумор-супрессорных генов или активации
протоонкогенов, индуцируя бесконтрольную клеточную пролиферацию и приводя к
развитию злокачественной опухоли [Fischer-Fodor Eva, 2015]. Таким образом,
ситуации формирования избытка железа вследствие эндогенных и экзогенных
влияний, включающих, в том числе, многочисленные трансфузии
эритроцитсодержащих компонентов крови, могут представлять собой потенциальную опасность. Кроме того, большое внимание уделяется патологии обмена железа, связанной непосредственно с патогенетическими особенностями злокачественного новообразования, проявляющимися чаще всего в виде анемии хронических заболеваний [Поспелова Т. И., Лямкина А. С., 2009].
Как в случае перегрузки, так и в случае перераспределительного дефицита, патология обмена железа способна воздействовать на течение опухолевого процесса, влияя на вероятность прогрессии, чувствительность к цитостатической терапии, что, в свою очередь, может значительно отразиться на выборе лечебной тактики и общем прогнозе заболевания [Чернов В. М., Птушкин В. В., 2013]. Вместе с тем, проблема участия железа и ферропротеидов в механизмах опухолевого роста и прогрессирования злокачественных процессов остается до конца не исследованной. Наибольшее внимание в литературе, посвященной данной теме, уделяется солидным новообразованиям, тогда как заболевания системы крови остаются наименее изученными. Кроме того, показатели феррокинетики являются крайне лабильными, испытывающими влияние процессов воспаления, злокачественного роста, микробной инфекции, что делает сложной задачей выявление лидирующей причины формирования того или иного варианта нарушений обмена железа, оценки их влияния на развитие заболевания системы крови. В связи с этим, изучение роли патологии обмена железа в патогенезе гемобластозов является достаточно актуальным, так как позволит использовать показатели феррокинетики в качестве возможных прогностических факторов.
Степень разработанности темы диссертации. Наибольшее внимание в
литературе, посвященной вопросу участия железа и ферропротеидов в механизмах опухолевого роста и прогрессирования, уделяется солидным новообразованиям, тогда как заболевания системы крови остаются наименее изученными. Так, в работах H. B. Shi [2014] и S. Kukulj [2010], P. Jezequel [2012], M. Kalousov [2012], A. Facciorusso [2014] продемонстрировано, что повышенные уровни ферритина в сыворотке крови у больных мелкоклеточным раком легкого, раком поджелудочной железы, гепатоцеллюлярной карциномой коррелируют с худшим прогнозом, что подтверждает участие гиперферритинемии в механизмах опухолевой прогрессии.
Ряд исследований указывает на то, что уровень ферритина в сыворотке крови
коррелирует с объемом опухолевой массы и соответствует степени активности
заболевания у пациентов с гематологическими опухолями, такими как
злокачественные лимфомы и острый лейкоз [Aulbert E, 1990; Kyung Ah Yoh, 2014; Yamazaki E, 2014]. С другой стороны, Kyung A. Y. [2014] отмечает нормализацию уровня ферритина сыворотки крови в период достижения ремиссии заболевания, что может свидетельствовать о клинической полезности определения концентрации ферритина для оценки ответа на терапию у пациентов, в том числе со злокачественными лимфомами.
Таким образом, изучение роли патологии обмена железа в патогенезе злокачественных заболеваний системы крови позволит использовать показатели феррокинетики в качестве возможных факторов прогноза и средств мониторинга течения заболевания.
Вышеизложенное определило цель и задачи настоящего исследования.
Цель исследования. На основе изучения клинико-биохимических
особенностей феррокинетики у пациентов с лимфомами и неэффективным эритропоэзом выделить основные варианты нарушения обмена железа в исследуемых группах в различные периоды течения заболевания.
Задачи исследования
-
Оценить показатели обмена железа (уровень железа сыворотки крови (СЖ), общую (ОЖСС) и латентную (ЛЖСС) железосвязывающую способность сыворотки, коэффициент насыщения трансферрина (КНТ), ферритин, гепсидин, растворимые рецепторы трансферрина (sTfR), уровень эритропоэтина (ЭПО) у пациентов с лимфомами в дебюте заболевания и в динамике полихимиотерапии (ПХТ), на этапе клинико-гематологической ремиссии.
-
Изучить показатели обмена железа (уровень СЖ, ОЖСС, ЛЖСС, КНТ, ферритин, гепсидин, sTfR, уровень ЭПО) у пациентов с синдромами недостаточности костномозгового кроветворения (миелодиспластический синдром и апластическая анемия) и проследить зависимость их изменений от объема гемотрансфузионной нагрузки.
-
Проанализировать распределение частот аллелей и генотипов полиморфных локусов гена наследственного гемохроматоза HFE (C282Y, H63D,
S65C) у больных лимфомами и неэффективным эритропоэзом.
4. Оценить взаимосвязь между показателями обмена железа, периодом течения заболевания, степенью трансфузионной нагрузки, распределением частот аллелей и генотипов полиморфных локусов гена HFE (C282Y, H63D, S65C) у больных лимфомами и у пациентов с синдромами недостаточности костномозгового кроветворения.
Научная новизна. Исследована структура нарушений обмена железа у пациентов с лимфомами в дебюте заболевания и в период достижения клинико-гематологической ремиссии (после 4–6 курсов ПХТ). Полученные результаты позволили выявить патогенетические варианты анемического синдрома у больных лимфомами, обозначить основные критерии оценки абсолютного и функционального дефицита железа с использованием не только рутинных, но и дополнительных показателей феррокинетики (растворимые рецепторы трансферрина, гепсидин, уровень эритропоэтина). На основании проведенного комплексного обследования показателей феррокинетики была выделена группа больных лимфомами с гиперферритинемией в дебюте заболевания и показана важность определения высокого уровня ферритина в качестве острофазового маркера и предиктора неблагоприятного прогноза (в сравнении с показателями ЛДГ и СРБ).
Исследование обмена железа у пациентов после 4–6 курсов ПХТ позволило выявить тип анемии, индуцированной полихимиотерапией, что было подтверждено двукратным анализом пунктата костного мозга больных.
Показано, что патогенез формирования перегрузки железом у больных АА
преимущественно определяется объемом гемотрансфузионной нагрузки, тогда как у
пациентов с МДС избыток железа на ранних стадиях заболевания, до начала активной
трансфузионной терапии, является результатом компенсаторной реакции,
обусловленной, в первую очередь, низким уровнем гепсидина.
Впервые исследована распространенность и выявлена неоднородность
встречаемости аллелей и генотипов полиморфных локусов гена наследственного
гемохроматоза HFE у больных злокачественными лимфомами и пациентов с
неэффективным эритропоэзом. Обнаружена ассоциация минорного 187G-аллеля в
гене HFE и гетерозиготного C/G-генотипа с повышением риска возникновения
лимфопролиферативных заболеваний. Отмечено, что носители минорного
187G-аллеля и гетерозиготного H63D/WT-генотипа гена HFE характеризуются наличием биохимических признаков избытка железа в дебюте заболевания (2 = 5,890; p < 0,05), что свидетельствует о потенциально возможном участии C187G-аллеля в патогенезе формирования перегрузки железом в группе больных лимфомами.
Определена прогностическая роль опухолеассоциированного повышения уровня ферритина (>350 нг/мл) в дебюте заболевания в качестве независимого неблагоприятного фактора, определяющего уменьшение выживаемости у пациентов с
лимфопролиферативными заболеваниями (p = 0,004).
Теоретическая и практическая значимость. Проведенное исследование позволило определить структуру нарушений обмена железа у больных лимфомами (в дебюте заболевания и на этапе достижения клинико-гематологической ремиссии) и у пациентов с неэффективным эритропоэзом, что вносит определенный вклад в современные представления об участии патологии гомеостаза железа в патогенезе заболеваний системы крови.
Продемонстрировано неблагоприятное прогностическое значение вариантов нарушений обмена железа, протекающих с гиперферритинемией в дебюте лимфомы – OR3,305, C.I.[3,024–10.668] (p < 0,05), что является основанием для рекомендаций исследования показателей обмена железа у больных лимфомами до начала терапии и в период достижения клинико-гематологической ремиссии с использованием не только рутинных (СЖ, ОЖСС/ЛЖСС, КНТ, ферритин), но и дополнительных показателей феррокинетики (уровень sTfR, гепсидина, ЭПО).
Учитывая, что минорный 187G-аллель и гетерозиготный C/G-генотип гена HFE могут модулировать риск развития неходжкинских злокачественных лимфом, следует рекомендовать их в качестве дополнительных критериев при формировании групп повышенного риска по развитию НХЗЛ.
Определение уровня ферритина сыворотки до начала терапии у больных лимфомами можно рассматривать в качестве дополнительного критерия при формировании группы риска, характеризующейся меньшей общей выживаемостью, в частности, у пациентов, имеющих дополнительные предпосылки к развитию перегрузки железом, такие как носительство минорных аллелей HFE и многочисленные гемотрансфузии.
Методология и методы диссертационного исследования. В работе были использованы общелогические, частно-научные методы (клинический, лабораторный, инструментальный), методы и приемы математической статистики. Комплексное обследование органов и систем, включая специальное лабораторное обследование, проводилось в условиях стационара: в основной группе пациентов дважды (в дебюте заболевания и в период достижения клинико-гематологической ремиссии), в группе сравнения однократно.
Положения, выносимые на защиту
1. У больных злокачественными лимфомами в дебюте заболевания основными патогенетическими вариантами нарушения метаболизма железа является опухолезависимый избыток железа или его сочетание с анемией хронических заболеваний, при этом высокий уровень ферритина является фактором риска меньшей общей выживаемости больных; в динамике терапии (после 4–6 курсов ПХТ) происходит изменение соотношения основных патогенетических вариантов нарушений обмена железа в пользу преобладания анемии, индуцированной полихимиотерапией.
-
У больных апластической анемией многочисленные трансфузии донорских эритроцитов формируют избыток железа, а у пациентов с миелодиспластическим синдромом, кроме гемотрансфузионной терапии, важную роль в накоплении железа запасного и циркулирующего пула играет нетрансфузионная перегрузка железом, связанная с подавлением выработки гепсидина на фоне расширенного и/или неэффективного эритропоэза.
-
Минорный 187G-аллель и гетерозиготный C/G-генотип гена HFE ассоциируются с повышением риска развития злокачественных лимфом, а также с риском формирования избытка железа в группе больных лимфомами.
Степень достоверности. Достоверность результатов выполненного
диссертационного исследования подтверждается достаточным количеством
наблюдений, использованием широкого спектра современных лабораторных методов обследования, которые соответствуют поставленной цели и задачам, применением адекватных статистических методов, а также непосредственным участием соискателя в получении, анализе и обработке представленных данных.
Апробация результатов исследования. Материалы исследования были представлены на конференциях студентов и молодых ученых «Авиценна» (Новосибирск, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016), на 6-й и 7-й Всероссийских научно-практических конференциях «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2013, 2014), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы трансфузиологии и клинической медицины», посвященной 55-летию Кировского научно-исследовательского института гематологии и переливания крови (Киров, 2015), на 2-м конгрессе гематологов России (Москва, 2014), на Всероссийской конференции молодых ученых-онкологов, посвященной памяти академика РАМН Н. В. Васильева, в рамках 2-го форума молодых ученых «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, 2015).
Диссертационная работа апробирована на заседании проблемной комиссии
«Актуальные проблемы гематологии и трансфузиологии» Новосибирского
государственного медицинского университета (Новосибирск, 2016). Диссертация
выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы
Новосибирского государственного медицинского университета (номер
государственной регистрации 115060410033).
Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования внедрены в работу гематологического отделения городского гематологического центра Городской клинической больницы № 2 (г. Новосибирск), в учебный процесс и научную работу кафедры терапии, гематологии и трансфузиологии ФПК и ППВ Новосибирского государственного медицинского университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 научные работы, в том
числе 4 статьи в журналах и изданиях, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.
Объем и структура диссертации. Материал диссертации изложен на 198 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, главу «Материал и методы исследования», 3 главы, отражающие результаты собственных исследований и обсуждение результатов, выводы и практические рекомендации. Работа иллюстрирована 44 таблицами, 25 рисунками. Указатель литературы состоит из 223 источников, из них – 51 отечественных и 172 зарубежных авторов.
Личный вклад автора. Весь представленный материал собран, обработан и проанализирован лично автором.
Молекулярно-генетические основы первичного гемохроматоза
Наиболее важны в метаболизме железа клетки эпителиального слоя дуоденального отдела кишечника – энтероциты, являющиеся высокоспециализированными клетками, координирующими абсорбцию и транспорт железа ворсинками. Регуляция абсорбции железа осуществляется в двух областях мембраны клетки: апикальной и базолатеральной. В энтероцитах осуществляется программируемый синтез железосвязывающих протеинов в соответствии с потребностью организма в микроэлементе, следовательно, каждое вновь образованное поколение клеток с продолжительностью жизни 2–4 дня может иметь принципиальные отличия по степени абсорбции как от предыдущего, так и от следующего слоя [47].
Абсорбция железа из гастроинтестинального тракта осуществляется на апикальной поверхности клеток слизистой оболочки посредством двух основных путей. Гемовое железо, возможно, абсорбируется с помощью специфического транспортера. Деградация гемового железа под воздействием гемоксигеназы происходит с высвобождением порфобилиногена и двухвалентного железа, составляющего внутриклеточный пул железа. Негемовое окисленное железо, поступающее с пищей, на апикальной поверхности энтероцита при участии ферроредуктазы дуоденального цитохрома В (DcytB) преобразуется в двухвалентное железо и начинает перемещение к базолатеральной поверхности клетки с помощью дивалентного металлотранспортера (DMT-1). Дивалентный металлотранспортер осуществляет захват железа в соответствии с уровнем лабильного пула железа [27; 47] и осуществляет его транспорт через кайму апикальной мембраны энтероцита. Абсорбированное железо участвует в формировании запасного пула в цитоплазме энтероцитов в виде ферритина, либо транспортируется в направлении базолатеральной мембраны посредством ферропортина. Неабсорбированное железо теряется в процессе периодического отторжения кишечного эпителия [125].
По мере созревания энтероцитов и перемещения их в ворсинки разворачивается экспрессия крипта-специфических, а затем и энтероцит-специфических белков, ответственных за интенсивность захвата и доставку железа в кровоток. Синтез этих белков зависит от запасов железа и лабильного пула, на изменение которых реагирует взаимосвязанная протеиновая пара – железорегуляторный элемент (IRE) и железорегуляторный пептид (IRP). При низких запасах железа взаимодействие IRP с IRE стимулирует экспрессию трансферринового рецептора (TfR) энтероцитом в дуоденальной крипте и, соответственно, всасывание железа. Напротив, при высоких запасах железа IRP не связывается с IRE и синтеза TfR не происходит, что препятствует транспорту железа в клетку [47]. Кроме белков DMT-1, IRE и IRP в регуляции абсорбции железа в клетках-предшественниках энтероцита принимает участие белок HFE. HFE принадлежит к семейству белков системы основного комплекса гистосовместимости I класса и более всего экспрессирован в клетках крипты. В норме при достижении определенного уровня железа в организме HFE связывает TfR с высокой аффиностью, близкой к трансферрину, блокируя тем самым возможность соединения трансферрина с TfR, что препятствует возможности доставки железа тканям [32].
Критическим процессом для системного гомеостаза железа является ферропортин – опосредованное перемещение железа из энтероцита в плазму через базолатеральную поверхность энтероцита. Этот процесс негативно регулируется гепсидином, который связывается с ферропортином и способствует его фосфорилированию, интернализации, убиквитинированию и лизосомальной деградации [87]. Помимо ферропортина в транспорте железа принимает участие белок гефестин, являющийся внутриклеточным аналогом плазменного церрулоплазмина и осуществляющий окисление двухвалентного железа в трехвалентное [47]
К тканям железо транспортируется посредством циркулирующего трансферрина, в основном, из энтероцитов и ретикулоэндотелиальных макрофагов. Циркулирующие комплексы железа с трансферрином обладают высоким сродством к TfR-рецепторам на поверхности клеток, результатом чего является эндоцитоз и интернализация комплексов в клетку. Клеточный рецептор к трансферрину, называемый TfR1 (также известный как CD71), повсеместно экспрессируется в низких концентрациях в большинстве тканей организма. Второй член семьи трансферриновых рецепторов – TfR2, белок, который во многом гомологичен TfR1, однако, его экспрессия в значительной степени ограничена гепатоцитами [213].
Многочисленные исследования показали, что растворимый рецептор трансферрина (sTfR) также имеет большое значение в диагностике дефицита железа. Поверхностная экспрессия данного рецептора регулируется уровнем запасного железа клетки и внутриклеточным оборотом железа. Количество рецепторов трансферрина обратно коррелирует с уровнем функционального железа, соответственно экспрессия TfR начинает увеличиваться при истощении запасного пула железа. В отличие от уровня ферритина, на содержание sTfR не влияет наличие воспалительных процессов или других заболеваний. Растворимый рецептор трансферрина может быть использован для диагностики дефицита железа даже при наличии сопутствующих состояний [194; 196; 197].
Таким образом, железо гемовых соединений проникает в клетки посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза [125]. Комплекс трансферрин-трансферриновый рецептор (Fe2f/TfR1) локализуется в клатрин-выстланных углублениях, которые отпочковываются от мембраны и после диссоциации клатриновой оболочки соединяются с мембраной эндосомы с целью доставки содержимого внутрь. Конформационные изменения Fe2f/TfR1 комплекса в слабокислой среде внутри эндосомы приводят к реализации железа из комплекса с трансферрином в виде Fe3+. После высвобождения из комплекса с трансферрином трехвалентное железо переходит в двухвалентное, которое посредством DMT-1 транспортируется через эндососмальную мембрану в цитозоль. Железо также может быть напрямую транспортировано в митохондрии, где будет утилизировано для синтеза энергии или формирования сульфата железа. Способ доставки железа в митохондрии не известен, однако, есть предположение, что в этом процессе участвует белок DMT-1
Используемые методы объективного, общеклинического, лабораторного и инструментального исследования
Комплекс обследования пациентов включал сбор жалоб, анамнеза заболевания и жизни, лабораторные исследования: общий анализ крови, биохимическое исследование венозной крови c определением маркеров состояния функции печени (АЛТ, АСТ), показателей углеводного обмена (тощаковая гликемия), функции почек (мочевина, креатинин, СКФ, калий) (с целью оценки функционального состояния внутренних органов на фоне вероятного избытка кумулятивного железа). УЗИ сердца с определением фракции выброса выполнялось для исключения дилатационной кардиомиопатии – доминирующей патологии миокарда в ситуациях наследственного и приобретенного избытка железа. Для определения степени биохимической активности опухолевого процесса – уровень ЛДГ, СРБ и фибриногена. Для исключения мегалобластных вариантов анемий исследовались уровни витамина В12 и фолиевой кислоты, для исключения гемолитического компонента анемии проводился подсчет содержания ретикулоцитов в периферической крови, определялись уровни билирубина и его фракций. Пациенты с выявленными признаками мегалобластной или гемолитической анемии в исследование не включались.
Всем пациентам, включенным в исследование, определялись показатели феррокинетики: железо сыворотки крови (СЖ), общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС), латентная/ненасыщенная железосвязывающая способность сыворотки (ЛЖСС/НЖСС), коэффициент насыщения трансферрина (КНТ). Всем пациентам было выполнено ультразвуковое исследование (УЗИ) органов брюшной полости, рентгенологическое исследование органов грудной клетки, пациентам с лимфопролиферативными процессами также была выполнена мультиспиральная компьютерная (МСКТ) или магнитно-резонансная томография органов грудной клетки и брюшной полости. Для пациентов с ЛПЗ диагноз верифицировался на основании цитологического исследования миелограммы, исследования биоптатов лимфоузлов с последующим иммунофенотипированием с использованием серии моноклональных антител к поверхностным маркерам дифференцировки гемопоэтических клеток. Всем пациентам с МДС выполнялось цитологическое исследование костного мозга с подсчетом количества сидеробластов, цитогенетическое исследование. Комплекс обязательных обследований при АА также включал в себя гистологическое исследование трепанобиоптата.
При объективном обследовании пациентов с НХЗЛ было выявлено вовлечение в процесс лимфатических узлов и структур различной локализации: увеличение размеров шейных лимфоузлов отмечалось у 25 (34,7 %) больных, подмышечных у 14 (19,4 %), паховых у 14 (19,4 %) больных. Среди всех обследованных больных НХЗЛ генерализованный характер лимфаденопатии отмечался в 11 (15,3 %) случаях. При этом у 8 (11,1 %) пациентов был выявлен массивный характер поражения и у 12 (16,7 %) больных размер конгломератов лимфоузлов составил более 10 см (bulkydisease), что соответствует клинической картине крупноклеточных лимфом, дебютирующих увеличением групп лимфоузлов, быстро прогрессирующих и достигающих размеров крупных конгломератов. При рентгенологическом и МСКТ-исследовании органов грудной клетки у больных НХЗЛ исходно до начала специфической терапии лимфаденопатия средостения выявлена у 20 (27,8 %) пациентов. Увеличение лимфоузлов брюшной полости, забрюшинного пространства и малого таза верифицировано на основании УЗИ и МСКТ-исследования и выявлено в 30 (41,7 %), 22 (30,5 %) и 4 (5,5 %) случаях соответственно.
При обследовании пациентов с лимфомой Ходжкина выявлено преимущественное увеличение размеров лимфоузлов шейно-надключичной (у 18 (69,2 %) и 13 (50 %) пациентов соответственно) и медиастинальной групп (у 21 (80,8%) пациентов). У большей части первичных больных отмечалось поражение лимфатических узлов выше диафрагмы, что соответствует литературным данным [9]. Таким образом, поражение паховых лимфоузлов выявлено у 1 (3,8 %) больного, лимфоузлов брюшной полости у 4 (15,4 %) больных, лимфаденопатия забрюшинного пространства и области малого таза у 1 (3,8 %) пациента. В 8 (30,8 %) случаях отмечался массивный характер поражения и у 7 (26,9 %) пациентов выявлены bulkydisease (таблица 2.18).
Результаты анализа вовлеченности в патологический процесс нелимфатических органов в группе больных агрессивными НХЗЛ отражает склонность опухолей к раннему поражению экстранодальных зон даже при начальных стадиях. Таблица 2.18 – Локализация вовлеченных лимфатических зон и лимфатических структур в группе больных лимфомами На основании проведенного объективного и лабораторно-инструментального обследования выявлено значительное разнообразие экстранодальных локализаций опухолей: поражение преддверия гортани, мягких тканей рото- и носоглотки с вовлечением заглоточного пространства было выявлено у 7 (9,7 %) пациентов (характерная экстралимфатическая локализация для лимфомы зоны мантии), в некоторых случаях в сочетании с поражением миндалины (4,2 %), придаточных пазух носа (2,8 %); также выявлено вовлечение органов грудной клетки и средостения – у 9 (12,5 %) больных зарегистрировано поражение легких, у 1 (1,4 %) пациента листков плевры, эпи- и перикарда, полостей сердца; суммарно в 17 случаях отмечалась специфическая инфильтрация органов желудочно-кишечного тракта, таких как печень, поджелудочная железа, желудок, большой сальник, петли толстого кишечника – 6 (8,3 %), 1 (1,4 %), 5 (6,9 %), 1 (1,4 %), 4 (5,5 %) случая соответственно. У 4 (5,5 %) пациентов экстранодальный опухолевый рост сопровождался инвазией прилежащей клетчатки, у 7 (9,7 %) больных – вовлечением окружающих мягких тканей. Данные клинические проявления соответствуют опухолям с преимущественно неблагоприятным прогнозом. Поражение селезенки при НХЗЛ зарегистрировано у 21 (29,2 %) пациента, костного мозга у 12 (16,7 %) пациентов. При этом спленомегалия и поражение костного мозга отмечались у большинства пациентов с лимфомой зоны мантии, включенных в исследование, тогда как у пациентов с ДВККЛ поражение костного мозга выявлялось нечасто, что соответствует характерной поздней лейкемизации крупноклеточных лимфом.
Доля экстранодальных локализаций среди больных лимфомой Ходжкина невысока. В 6 (23,1 %) случаях выявлено специфическое поражение легких (соответствует преимущественной медиастинальной локализации процесса), у 2 (7,7 %) больных отмечено поражение позвонков и у 2 (7,7 %) больных поражение других отделов позвоночника (плоские кости). Инвазия опухолевыми элементами подкожной жировой клетчатки и мягких тканей относятся к редким локализациям и зарегистрированы только в 1 случае (3,8 %). У 4 (15,4 %) больных выявлена спленомегалия вследствие специфического поражения селезенки. В 1 (3,8 %) случае было выявлено специфическое поражение костного мозга, диагностированное по результатам трепанобиопсии (таблица 2.19).
Показатели обмена железа в группе пациентов с лимфомами до начала специфической терапии
Точность лабораторного диагноза в данной группе позволило повысить определение концентрации растворимых рецепторов трансферрина (sTfR): для 2 пациентов уровень sTfR составил, в среднем, 15,7 мкг/мл ± 1,39 мкг/мл (норма 0,7– 2,5 мкг/мл), что превышало показатели группы контроля в 6,3 раза (по сравнению с 2,48 мкг/мл ± 0,51 мкг/мл; p 0,001) и у 5 пациентов определялись средние значения sTfR – 7,2 мкг/мл ± 6,48 мкг/мл (p 0,05). Повышение экспрессии TfR эритроидными клетками наблюдается при дефиците обеспечения железом, соответственно sTfR, циркулирующие в крови, могут рассматриваться в качестве маркера адекватности снабжения железом костного мозга [213]. Средняя концентрация гепсидина в данной группе была неоднородна и составила для 2 пациентов 0,69 нг/мл ± 0,41 нг/мл, что было достоверно ниже показателей контрольной группы – 22,8 нг/мл ± 20,97 нг/мл (p 0,001) и соответствовало критериям железодефицитного состояния, и у 5 больных уровень гепсидина был выше значений группы контроля, что более характерно для анемии хронических заболеваний (АХЗ) – 62,4 нг/мл ± 16,2 нг/мл. Уровень эритропоэтина был повышен пропорционально снижению уровня гемоглобина и гематокрита 2 больных и составил 284 мЕд/мл ± 203,64 мЕд/мл (p 0,001), тогда как у 5 пациентов был выявлен субнормальный уровень ЭПО (64,12 мЕд/мл ± 12,34 мЕд/мл, p 0,05), не адекватный существующей анемии, что более всего характерно для АХЗ [66].
Таким образом, только у 2 (2,04 % от общего количества больных лимфомами, 4,6 % от числа больных с анемией) пациентов все клинические и лабораторные характеристики соответствовали железодефицитному состоянию: MCH – 20,7 пг ± 6,21 пг, MCV – 62,14 фл ± 11,4 фл, p 0,05, ЖС – 5,95 мкмоль/л ± 1,77 мкмоль/л (p 0,05), КНТ – 15,2 % ±3,8 % (p 0,05), ОЖСС – 79,05 мкмоль/л ± 17,3 мкмоль/л (p 0,05), ферритин – 9,1 нг/мл ± 2,68 нг/мл (p 0,001), sTfR – 15,7 мкг/мл ± 1,39 мкг/мл (p 0,001), гепсидин – 0,69 нг/мл ± 0,41 нг/мл (p 0,001), ЭПО – 284 мЕд/мл ± 203,64 мЕд/мл (p 0,05). В то же время, у 5 (5,1 % от общего количества больных лимфомами, 11,6 % от числа больных с анемией) выявлялись смешанные нарушения обмена железа, включающие признаки анемии хронических заболеваний (АХЗ) в сочетании с дефицитом железа: MCV – 68,14 фл ± 4,8 фл (p 0,05), MCH – 24,7 пг ± 2,43 пг (p 0,05), sTfR – 7,2 мкг/мл ± 6,48 мкг/мл (p 0,05), КНТ – 11 % ± 4,24 % (p 0,05), ОЖСС – 78,2 мкмоль/л ± 16,3 мкмоль/л (p 0,05), гепсидин – 62,4 нг/мл ± 16,2 нг/мл, ЭПО – 64,12 мЕд/мл ± 12,34 мЕд/мл (p 0,05).
В подгруппе больных лимфомами с высоким ферритином в дебюте заболевания повышение его концентрации, с учетом отсутствия предшествующей трансфузионной нагрузки, расценивалось в качестве маркера активности опухолевого процесса. Проведенные зарубежными авторами исследования описывают высокий уровень ферритина сыворотки в дебюте злокачественного процесса до начала терапии в качестве предиктора худшего ответа на терапию, меньшей выживаемости без прогрессии [52; 82]. Опухолеассоциированное повышение уровня ферритина сыворотки, наиболее вероятно, провоцируется патогенетическими особенностями злокачественного процесса и не является следствием повреждения гепатоцитов или изменением запасного пула железа [52]. Являясь универсальным участником физиологических процессов, связанных с клеточным ростом и пролиферацией, железо рассматривается в качестве непосредственного участника канцерогенеза и прогрессирования опухоли. В дополнение к активации роста, опухолевые клетки способны подавлять гены-супрессоры опухолевого роста, такие как TP53, кодирующий белок р53 [222]. Предполагается наличие прямой связи между ферритином и белком р53, который также контролирует окислительный стресс. Ряд других исследований предложили антагонистическую роль ферритина в апоптозе, индуцированном фактором некроза опухоли альфа (ФНО-альфа). He La, Cozzi и др. [79] установлено, что как H- так и L-цепи ферритина индуцируются в ответ на ФНО-альфа. При этом сверхэкспрессия Н-ферритина приводит к снижению апоптоза в 50 %. Кроме того, некоторые исследования выявили потенциальную роль ферритина в ангиогенезе. L. G. Coffman и др. сообщается, что ферритин, независимо от исходного уровня железа, способен связаться с высокомолекулярным кининогеном, который является ингибитором ангиогенеза и может быть инактивирован после связи с ферритином [172]. Последующие исследования показали, что как H-, так и L-ферритины способны блокировать антиангиогенный эффект высокомолекулярного кининогена [83].
Подтверждением связи избытка железа с активностью опухолевого процесса может служить повышение уровня сывороточного ферритина, наблюдаемое у пациентов с лимфомой Ходжкина. Ahmed A. Alkhateeb и др. в своем обзоре, посвященном роли ферритина в канцерогенезе (The significance of ferritin in cancer: Anti-oxidation, inflammation and tumorigenesis) [52] указывают, что высокий ферритин негативно коррелировал с концентрацией железа сыворотки, КНТ и гемоглобина (r = 0,6; p 0,05), однако была выявлена положительная корреляция со скоростью оседания эритроцитов (СОЭ) – маркером активности процесса – лог-ранговый критерий (Кокса-Мантеля) p = 0,008. Авторы данного литературного обзора также ссылаются на результаты M. С. Kew и др. и H. W. Hann и др., которые при обследовании пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой и нейробластомой также не выявили корреляции между высоким уровнем ферритина и трансаминаз, что подтверждает предположение авторов о том, что прирост ферритина не является следствием повреждения печени.
Подтверждением зависимости роста концентрации ферритина от агрессивности опухоли у больных лимфомами может служить обнаружение нами прямой корреляционной связи с приростом уровня ЛДГ (r = 0,47; p 0,001; n = 98) и СРБ (r = 0,41; p 0,001; n = 98). Именно эти показатели являются маркерами активности злокачественного процесса (рисунок 3.1).
Обсуждение результатов собственного исследования
Вероятно, в данной выборке гемотрансфузии, не выступая в качестве основной причины патологии феррокинетики, тем не менее, вносят существенный вклад в накопление избытка железа. Существуют предположения, что формирование избытка железа уже на ранних стадиях заболевания, до начала активной трансфузионной терапии – результат компенсаторной реакции, в процессе которой имеет место избыточная продукция дифференцировочного фактора роста (GDF 15) и подавление выработки гепсидина, что приводит к хронической абсорбции железа в кишечнике. Повышение концентрации железа в печени и сыворотке крови на фоне первичной перегрузки железом или вследствие многочисленных гемотрансфузий подавляет синтез гепсидина. Результатом последнего является повышение доступности железа для эритропоэза путем расширения объема всасывания железа и реализации его из макрофагов. Такой эффект становится особенно значимым при заболеваниях с неэффективным эритропоэзом, когда значительная масса эритроцитарных предшественников подвергается апоптозу, а не созреванию [127]. В результате, недостаток гепсидина приводит к системной перегрузке железом при отсутствии трансфузионной зависимости [153].
Уровни гепсидина являются гетерогенными в зависимости от различных подтипов МДС, с почти десятикратным отличием между самыми низкими концентрациями для пациентов с рефрактерной анемией с кольцевыми сидеробластами (РАКС) и наиболее высокими для больных с рефрактерной анемией с избытком бластов (РАИБ). Подтипы МДС остаются независимыми предикторами уровня гепсидина с поправкой на концентрацию сывороточного ферритина и историю гемотрансфузий [115].
Для оценки концентрации гепсидина сыворотки крови в качестве критерия нормативных значений были использованы данные, полученные при обследовании здоровых добровольцев (n = 18). Диапазон нормальных значений гепсидина сыворотки крови составил 22,8 нг/мл ± 20,97 нг/мл, что было достоверно ниже (в 2,4 раза) значений, полученных для группы больных МДС, однако не выходило за пределы нормативных значений (p 0,001). Нормативный диапазон соответствует результатам, полученным в европейском исследовании [92], где средние значения гепсидина сыворотки были распределены соответственно гендерной принадлежности и составили 21,76 нг/мл (1,67–56 нг/мл), 11,4 нг/мл (1,1–54,96 нг/мл), 23,7 нг/мл (3,34–69,19 нг/мл) для мужчин и женщин моложе и старше 55 лет соответственно. Также в работе T. Ganz и группы соавторов [95] указывается, что концентрация гепсидина у здоровых лиц варьирует от 17 до 286 нг/мл, при этом выявлены половые различия содержания пептида (у женщин 65 нг/мл, у мужчин 112 нг/мл), что сочетается с более низким содержанием ферритина у женщин по сравнению с мужчинами.
Таким образом, средний уровень гепсидина в группе больных с гемотрансфузиями в анамнезе не превысил показатели нормы и составил 53,94 нг/мл ± 21,62 нг/мл, для пациентов с МДС и АА показатели гепсидина составили 51,12 нг/мл ± 26,46 нг/мл и 59,12 нг/мл ± 20,89 нг/мл соответственно.
В исследовании Niraj Shenoy (2014 г. ) [115] изучалась корреляционная зависимость показателей ферритина и гепсидина в подгруппах больных МДС низкого риска по критериям IPSS (РА, РАКС), получающих менее 9 единиц эритроцисодержащих компонентов крови в год, от 9 до 24 единиц и более 24 единиц эритроцитарных компонентов. Нами для общей группы больных МДС была выполнена аналогичная оценка. В подгруппе пациентов, получивших менее 9 гемотрансфузий, наблюдалась сильная положительная корреляционная связь между гепсидином и ферритином сыворотки – г = 0,96 (n = 6, p 0,001). У пациентов, получивших 9–24 единиц эритроцитсодержащих компонентов, корреляционная связь отсутствовала – r = 0,009 (n = 9, p 0,05). В подгруппе больных с высокой трансфузионной нагрузкой – более 24 гемотрансфузий в год – была выявлена отрицательная корреляция уровней гепсидина и ферритина сыворотки крови – r = -0,55 (n = 7, p 0,05) (рисунок 3.16). 126 а. r = 0,96; p 0,05; n = б. r = 0,009; p 0,05; n = в. r = -0,55; p 0,05; n = 7 Рисунок 3.16 – Корреляция уровней гепсидина и ферритина сыворотки больных МДС в зависимости от трансфузионной нагрузки в течение года: (а) – менее 9 гемотрансфузий; (б) – от 9 до 24; (в) – более 24 гемотрансфузий Таким образом, концентрация гепсидина остается чувствительной к уровню железа только у пациентов с относительно невысокими потребностями в трансфузиях. Многочисленные трансфузии эритроцитов приводят к активации циркулирующего гепсидина, который, однако, не достигает уровней, адекватных формирующемуся избытку железа. Повышенная продукция гепсидина характерна для пациентов с подтипами МДС высокого уровня риска (рефрактерная анемия с избытком бластов (РАИБ), рефрактерная цитопения с мультилинейной дисплазией (РЦМД)), где она может выступать в роли защиты вследствие клеточного поглощения железа. Больные МДС, с подтипами низкого уровня риска (РА с или без кольцевых сидеробластов (РА, РАКС) и делецией 5q), напротив, более подвержены риску перегрузки железом, поскольку при более длительной ожидаемой выживаемости сохраняются наименьшие уровни гепсидина [206].
В настоящем исследовании не получено значимого отличия в распределении субтипов МДС в подгруппах с наличием и без трансфузионной зависимости (рисунок 3.17). Зависимость от трансфузий и связанный с трансфузиями избыток железа одинаково характерны для вариантов МДС высокого и низкого риска. С одной стороны, полученные результаты могут являться следствием использования малой выборки, с другой стороны, описаны в литературных источниках как для групп МДС высокого [121; 138; 199], так и низкого риска [183]. а. n = 14 б. n = 8 РАКС – рефрактерная анемия с кольцевыми сидеробластами; РЦУД – рефрактерная цитопения с унилинейной дисплазией; РЦМД – рефрактерная цитопения с мультилинейной дисплазией; РАИБ-1 – рефрактерная анемия с избытком бластов 1 типа; РАИБ-2 – рефрактерная анемия с избытком бластов 2 типа.