Введение к работе
Актуальность темы
Заболеваемость хроническим миелолейкозом колеблется в различных странах в пределах 1-1,5 на 100 тыс. населения. Во Всероссийском регистре ХМЛ по данным на 2012 год на учете состояло 6510 больных [Туркина А.Г., 2012]. ХМЛ диагностируется чаще у трудоспособных лиц, что указывает на высокую социальную значимость заболевания. Однако общероссийская статистика по эпидемиологии ХМЛ отсутствует. Исследований по изучению заболеваемости, смертности и распространенности ХМЛ в Астраханской и Волгоградской областях ранее не проводились. В то же время анализ и прогнозирование ведущих эпидемиологических показателей ХМЛ необходимы для планирования высокотехнологичной гематологической помощи.
Хронический миелолейкоз – одно из первых заболеваний, ставших моделью реализации принципов персонифицированной медицины. Фундаментом значительных успехов в лечении ХМЛ на современном этапе явились достижения геномики и протеомики, приведшие к разработке таргетной терапии. Первым представителем препаратов таргетной направленности является ингибитор тирозинкиназ первого поколения – иматиниб. Эффективность иматиниба доказана более, чем десятилетним опытом применения в клинических исследованиях (IRIS, CML IV). Тем не менее, через 5 лет лечения иматинибом в первой линии только 2/3 больных достигают стабильного полного цитогенетического ответа [O’Brien S.G. et al., 2008]. Резистентные к лечению иматинибом больные ХМЛ нуждаются в раннем переводе на вторую линию терапии [Larson R.A., 2012; Kantarjian H.M, 2012]. В связи с этим, актуальным является поиск предиктивно-диагностического инструментария, позволяющего на этапе диагностики ХМЛ и в процессе мониторинга, формировать персонифицированный протокол терапии, включая препараты первой линии.
Для анализа нами были выбраны наиболее малоизученные и дискутабельные аспекты механизма резистентности к иматинибу: мутации гена BCR-ABL, концентрация иматиниба в плазме крови, роль индукторного звена апоптоза и роль генов HLA класса II.
По данным исследований, у резистентных к иматинибу больных ХМЛ мутации гена BCR-ABL регистрируются от 25% до 35% [Куцев С.И., 2009; Мисюрин А.В., 2012; Морданов С.В., 2013; Soverini S., 2006]. Используя значение половинной максимальной ингибирующей концентрации (IC50) ингибиторов тирозинкиназ по отношению к мутированному патологическому клону, можно провести коррекцию лечения. При сравнении показателей IC50, полученных in vitro, выявляются значительные противоречия. В связи с этим окончательная оценка клинической значимости мутаций определяется именно в клинической практике [Soverini S., 2011].
Концентрацию иматиниба в плазме крови можно применять для контроля над процессом лечения у больных ХМЛ [Куцев С.И., 2009]. Дальнейшие исследования в этом направлении необходимы индивидуализации лечения и более обоснованного перехода на ИТК последующих поколений [Guilhot F., 2012].
Развитие резистентности к химиотерапии может быть обусловлено угнетением процессов апоптоза [Владимирская Е.Б., 2002]. При ХМЛ большинство исследований проведено in vitro и в лизате клеток [Барышников А. Ю., 2002; Туркина А.Г., 2010]. Для практической медицины приоритетным является поиск доступных серологических маркеров. В связи с отсутствием исследований подобного типа при ХМЛ, нами изучены маркеры апоптоза в сыворотке крови, принимающие участие в различных путях реализации апоптоза.
Одним из развивающихся направлений предиктивной диагностики на современном этапе является выявление ассоциативных связей с генами HLA. Вопрос о роли генов HLA класса II в развитии предрасположенности или устойчивости к ХМЛ обсуждается в работах исследователей различных стран; полученные данные разноречивы [Posthuma E.M, 2000; Oguz1 F.S., Dorak T., 2003; Хамаганова Е.Г., 2002,2006; Liu Yan-Ping, 2009]. Фенотип HLA используется не только для прогнозирования риска заболевания, но и в качестве самостоятельного критерия его течения и исхода. В связи с этим, изучение возможной ассоциативной связи аллелей HLA-DRB1 с вариантом ответа на лечение иматинибом у больных ХМЛ представляется актуальным. Особое значение региональные исследования приобретают с учетом современных данных об этнических и внутриэтнических различиях иммуногенетического статуса в свете персонифицированной геномной медицины [Степанов В.А., 2010, Студнева М.А., 2013]. Работ по изучению влияния иммуногенетического полиморфизма на чувствительность к терапии иматинибом в доступной литературе нами не обнаружено. Актуальность использования иматиниба сохраняется для российских пациентов в связи с его широкой доступностью по линии федерального обеспечения.
В связи с вышеизложенным разработка нового предиктивно-диагностического алгоритма ХМЛ является актуальной научно-практической проблемой.
Связь темы исследования с планом научных работ ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия»
Минздрава России
Диссертационное исследование является завершающим этапом выполнения комплексной работы: «Современные аспекты диагностики, мониторинга, лечения и прогноза у больных хроническим миелолейкозом в отдельных популяциях Южного Федерального округа», номер госрегистрации - 01201000902, протокол №45 Центральной проблемной комиссии от 26.10.2009 г., тема работы утверждена на Учёном совете 09.12.2009 г. Комплексная работа выполнялась в рамках Проблемы ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздрава России: «Белки-маркёры и молекулярные основы патологических процессов», код ГРНТИ 31.27.03. Исследование проводилось на кафедре факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования. Номер госрегистрации темы докторской диссертации - №01201000902 от 21.04.2010 г.
Цель исследования
Определить клинико-диагностическое и прогностическое значение новых критериев развития, течения и эффективности терапии хронического миелолейкоза на основе комплексной оценки цитогенетического и молекулярного ответов, мутаций гена BCR-ABL, аллельных вариантов гена HLA-DRB1, концентрации иматиниба и маркеров индукторного звена апоптоза - каспазы 9, sFasL, белка р53 для оптимизации лечения.
Задачи исследования:
1. Проанализировать основные клинико-эпидемиологические показатели хронического миелолейкоза в Астраханской и Волгоградской областях за 2002-2011 годы и разработать прогностический сценарий распространенности хронического миелолейкоза до 2021 года.
2. Определить прогностические факторы выживаемости при ХМЛ на основании комплексной оценки клинико-лабораторной характеристики заболевания и ответа на терапию иматинибом.
3. Определить клиническую и прогностическую значимость мутаций гена BCR-ABL у больных ХМЛ для оптимального выбора ИТК.
4. Выявить клинико-диагностическую и прогностическую значимость концентрации иматиниба в плазме крови у больных ХМЛ.
5. Выявить клинико-диагностическую значимость серологических концентраций каспазы 9, sFasL и белка р53 для оценки эффективности терапии иматинибом больных ХМЛ.
6. Изучить характер распределения аллельных вариантов генов HLA
класса II локуса DRВ1 у больных ХМЛ.
7. Разработать иммуногенетические критерии раннего и долгосрочного прогноза течения и исходов ХМЛ на основе ассоциаций с аллельными вариантами генов HLA класса II локуса DRВ1
8. Разработать предикторный персонифицированный алгоритм прогноза хронического миелолейкоза.
Научная новизна исследования
В настоящем исследовании впервые:
- проведен эпидемиологический мониторинг ХМЛ в Астраханской и Волгоградской областях за 2002-2011 гг. с анализом заболеваемости, распространенности и смертности
- разработан прогностический сценарий распространённости ХМЛ в Астраханской и Волгоградской областях до 2021 года
- представлены результаты проспективного наблюдения больных ХМЛ в хронической фазе заболевания из популяции жителей Астраханской и Волгоградской областей с оценкой эффективности терапии иматинибом по критериям ELN-2009 и расчетом показателей долгосрочной выживаемости
- выявлены прогностически неблагоприятные факторы выживаемости при ХМЛ, обусловленные полом и возрастом на момент диагностики заболевания, сроком предлеченности, дозой и регулярностью приема иматиниба, концентрацией иматиниба в плазме крови, достижением цитогенетического и молекулярного ответов, наличием мутаций гена BCR-ABL в Астраханской и Волгоградской областях
- представлены результаты проспективного наблюдения и клинической тактики ведения больных ХМЛ в зависимости от мутации гена BCR-ABL в Астраханской и Волгоградской областях
- определены оптимально ранние сроки исследования и нижние границы концентрации иматиниба, необходимые для достижения полного цитогенетического и большого молекулярного ответов при ХМЛ в Астраханской и Волгоградской областях
- установлена клинико-диагностическая значимость сывороточных маркеров индукторного звена апоптоза при ХМЛ (каспазы 9, sFasL, белка р53)
- выявлена прогностическая значимость аллельного полиморфизма гена HLA-DRB1 у больных ХМЛ
- разработан предикторный персонифицированный алгоритм прогноза хронического миелолейкоза на основе оценки цитогенетического, молекулярного ответов, мутаций гена BCR-ABL, аллельных вариантов гена HLA-DRB1, концентрации иматиниба и маркеров индукторного звена апоптоза - каспазы 9, sFasL, белка р53.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Распространенность ХМЛ за 2002-2011 гг. значительно увеличилась как в Астраханской, так и Волгоградской областях. Заболеваемость ХМЛ в Астраханской области имеет незначительную тенденцию к снижению, в Волгоградской области устойчивую тенденцию к повышению.
-
При развитии первичной и вторичной резистентности к иматинибу в стандартных и повышенных дозах, констатированной в контрольных точках, определенных ELN-2009, через 36 месяцев терапии иматинибом 40 % больных ХМЛ в хронической фазе остаются резистентными к лечению и не достигают большого молекулярного ответа.
-
Пол, возраст, срок предлеченности, доза и регулярность терапии иматинибом, концентрация его в плазме крови, цитогенетический и молекулярный ответы, мутации гена BCR-ABL влияют на долгосрочную выживаемость больных ХМЛ.
-
Мутации гена BCR-ABL являются одной из причин резистентности к терапии иматинибом ХМЛ в хронической фазе. Отсутствие коррекции лечения с учетом мутационного статуса может привести к прогрессии ХМЛ.
-
Уровень концентрации иматиниба в плазме крови оказывает влияние на эффективность терапии иматинибом, достижение ПЦО и БМО.
-
Концентрация маркеров индукции апоптоза (каспазы 9, sFasL, белка р53) в сыворотке крови больных ХМЛ является дополнительным критерием оценки и прогноза терапии иматинибом.
-
Иммуногенетический статус больного ХМЛ является основой для разработки персонифицированного прогноза течения хронического миелолейкоза и для оптимизации выбора терапии ингибиторами тирозинкиназ.
Практическая значимость
Результаты оценки эпидемиологических показателей и прогноз распространенности ХМЛ в Астраханской и Волгоградской областях позволяют органам практического здравоохранения вносить коррективы в долгосрочное планирование гематологической службы и целевое распределение ресурсов для оптимизации высокотехнологичной специализированной гематологической помощи населению.
Определены гендерные, возрастные, клинические и лабораторные неблагоприятные факторы, снижающие долгосрочную выживаемость больных ХМЛ.
Доказано, что исследованию мутаций гена BCR-ABL подлежат больные ХМЛ в хронической фазе, как с первичной, так и вторичной резистентностью к иматинибу. При детекции мутаций требуется пересмотр текущей терапии ХМЛ. Полученные данные об исходах ХМЛ при наличии мутаций гена BCR-ABL могут быть использованы при принятии решений о дальнейшей тактике лечения резистентных к иматинибу больных ХМЛ с клинически значимыми мутациями гена BCR-ABL.
Получены данные о клинической целесообразности определения концентрации иматиниба у больных ХМЛ в плазме крови как скрининга с целью выявления нарушения комплаентности к терапии больного и для пересмотра назначенной дозы иматиниба при низкой его концентрации. Установлены целевые концентрации иматиниба, необходимые для достижения цитогенетического и молекулярного ответов в популяции больных ХМЛ Астраханской и Волгоградской областях.
Представлены критерии интерпретации сывороточных концентраций маркеров индукторного звена апоптоза - каспазы 9, sFasL, белка р53 при хронической фазе ХМЛ, на их основе разработаны рекомендации коррекции терапии ХМЛ при неэффективности лечения иматинибом.
Определены иммуногенетические предикторы предраспо-ложенности и устойчивости к развитию ХМЛ. Установлены гены-предикторы и гены-протекторы оптимального ответа, маркеры неудачи терапии иматинибом. Разработаны рекомендации по предпочтительному выбору терапии первой линии ХМЛ на основе полиморфизма аллелей HLA-DRB1.
Внедрение в широкую клиническую практику разработанного персонифицированного алгоритма прогноза ХМЛ позволит оптимизировать терапию для улучшения долгосрочной выживаемости больных и рационального использования материальных ресурсов.
Внедрение в практику
Результаты исследования внедрены в практику работы гематологического отделения и кабинета гематологического приема поликлиники ГБУЗ Астраханской области «Александро-Мариинская областная клиническая больница», ГБУЗ «Волгоградский областной онкологический диспансер №1», 1-го и 2-го гематологических отделений клиник ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России. Материалы работы включены в лекционный материал кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздрава России, кафедры госпитальной терапии с курсом трансфузиологии ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Публикации и апробация работы
Основные положения диссертации представлены 86-й, 87-й, 88-й, 89-й итоговых научно-практических конференциях (г. Астрахань, 2009 г., 2010 г., 2011 г., 2012 г.), конференциях «Лекарство и здоровье человека» (г. Астрахань, 2009 г., 2010 г., 2011 г., 2012 г.); Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов» (г. Санкт-Петербург, 2009г., 2010г.), «Алмазовские чтения 2011» (г. Санкт-Петербург, 2011г.), «Инновационные технологии в диабетологии и гематологии» (г. Санкт-Петербург, 2012 г.), «Актуальные вопросы диагностики и лечения опухолевых заболеваний крови и лимфатической ткани» (г. Санкт-Петербург, 2010 г., 2011 г., 2012 г.), на 7-й, 8-й, 9-й научно – практических конференциях с международным участием «Достижения фундаментальной науки в решении актуальных проблем медицины» (г. Астрахань, 2010 г., 2011 г., 2012 г.), международной научно-практической конференции: «Многопрофильная клиника XXI века. Передовые медицинские технологии» (г. С-Петербург, 2011 г.), I Конгрессе гематологов России (г. Москва, 2012 г.), региональной научно-практической конференции «Хронический миелолейкоз: на пути к выздоровлению» (г. Самара, 2012 г.), научно-практической конференции «Актуальные аспекты диагностики и лечения в гематологии» (г. Самара, 2012 г.), межрегиональной научно-практической конференции: «Перспективы терапии ХМЛ: международный и Российский опыт» (г. Самара, 2013 г.), 9-ой международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук и возможности трансляционной медицины в решении актуальных проблем практического здравоохранения» (г. Астрахань, 2013г.), Всероссийской научно-практической конференции c международным участием «Инновационные технологии в нейроэндокринологии, нейронауках и гематологии» (г. Санкт-Петербург, 2013г.), 15th, 16th, 18th Congress of European Hematologists Association (Barcelona, 2010 г., London, 2011 г., Stockholm, 2013 г.). По материалам диссертации опубликованы 64 научные работы, в т.ч., 15 в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, издано 1 учебное пособие. Имеется патент на изобретение – патент РФ № 2481583.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 359 страницах машинописи и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Указатель литературы включает 147 отечественных и 206 иностранных источников. Текст диссертации иллюстрирован 83 таблицами, 92 рисунками и 18 клиническими примерами.
Личный вклад автора
Все использованные в работе данные получены при непосредственном участии автора. Автор лично разработала цели и задачи исследования, провела анализ литературных данных, разработала методические подходы к выполнению исследования, провела сбор первичных данных (сбор и анализ первичной документации по эпидемиологии ХМЛ; курация больных ХМЛ; мониторинг цитогенетических и молекулярных исследований; организация исследования концентрации иматиниба в плазме крови, мутаций гена BCR-ABL, маркеров апоптоза в сыворотке крови, иммуногенетического исследования), проанализировала полученные результаты, провела статистическую обработку полученных данных, написала и оформила рукопись, провела апробацию и презентацию работы на конференциях, конгрессах, подготовила к публикации научные статьи и тезисы по теме диссертации.
