первичный миелофиброз

Модель миелофиброза in vitro с использованием тромболизата человека

ОБЗОРЫ , , ,

Е.Н. Булычева, Н.Т. Сиордия, Е.Г. Ломаиа, А.Ю. Зарицкий, П.А. Бутылин

ФГБУ «ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова», Санкт-Петербург, Российская Федерация

РЕФЕРАТ

Разработка и изучение модели миелофиброза in vitro — актуальный вопрос, решение которого позволит выявить механизмы развития заболевания и потенциальные мишени для терапии.

Целью работы было изучить свойства мезенхимных стволовых клеток (МСК) при их культивировании с использованием тромболизата от пациентов и здоровых доноров.

Пациенты и методы. МСК от здоровых доноров и пациентов с первичным миелофиброзом (ПМФ) культивировали на средах с тромболизатом (ТЛ) различной концентрации. Оценивали пролиферативную активность МСК, экспрессию белков внеклеточного матрикса, способность к остеогенной и адипогенной дифференцировке. Концентрацию ростовых факторов (bFGF, VEGF, TGF-b, HGF) в ТЛ от 17 пациентов c ПМФ (n = 14) и постполицитемическим миелофиброзом (n = 3) измеряли с помощью иммуноферментного анализа.

Результаты. Пролиферативная активность МСК, культивированных на ТЛ высокой концентрации (10–20 %), статистически значимо не отличалась от контрольных условий. Отношение экспрессии гена коллагена III типа к коллагену I типа было максимальным при использовании 10% ТЛ. Использование ТЛ для культивирования МСК не приводило к изменению их способности к дифференцировке в остеогенном направлении, но при повышении концентрации ТЛ способность к адипогенной дифференцировке снижалась. Концентрации bFGF и VEGF в ТЛ от больных были статистически значимо выше, чем в контрольной группы (в 2,5 и 2,4 раза соответственно; p < 0,01). Концентрация TGF-b и HGF имела тенденцию к повышению, но статистически значимо не отличалась от контрольной группы (p = 0,2). Культивирование МСК на ТЛ от пациентов с миелофиброзом приводило к увеличению их пролиферативной активности. МСК от больных ПМФ в определенной степени усиливали пролиферацию при культивировании на ТЛ по сравнению с МСК от здоровых доноров.

Выводы. Культивирование МСК на ТЛ может быть использовано как адекватная модель миелофиброза in vitro, т. к. приводит к профибротическим изменениям клеток стромы костного мозга.

Ключевые слова: первичный миелофиброз, тромболизат, мезенхимные стволовые клетки, модель миелофиброза in vitro.

Читать статью в PDFpdficon

Литература

  1. Kutti J., Ridell B. Epidemiology of the myeloproliferative disorders: essential thrombocythaemia, polycythaemia vera and idiopathic myelofibrosis. Biol. 2001; 49: 164–6.
  2. Johansson P., Kutti J., Andreasson B. et al. Trends in the incidence of chronic Philadelphia chromosome negative (Ph-) myeloproliferative disorders in the city of Goteborg, Sweden, during 1983–99. Inter. Med. 2004; 256: 161–5.
  3. Cervantes F., Dupriez B., Passamonti F. et al. Improving survival trends in primary myelofibrosis: an international study. Clin. Oncol. 2012; 30: 2981–7.
  4. Barosi G., Ambrosetti A., Finelli C. et al. The Italian Consensus Conferen ce on Diagnostic Criteria for Myelofibrosis with Myeloid Metaplasia. J. Haematol. 1999; 104(4): 730–7.
  5. Колосков А.В. Мегакариоциты и фиброз костного мозга. Гематол. и трансфузиол. 1997; 42: 29–31. [Koloskov A.V. Megakariotsity i fibroz kostnogo mozga (Megakaryocytes and bone marrow fibrosis. In: Hematol. & transfuziol.). Gematol. i transfuziol. 1997; 42: 29–31.]
  6. Reilly J.T. Idiopathic myelofibrosis: pathogenesis to treatment. Oncol. 2006; 24: 56–63.
  7. Le Bousse-Kerdiles M.-C., Martyre M.-C., Samson M. Cellular and molecular mechanisms underlying bone marrow and liver fibrosis: a review. Cytokine Netw. 2008; 19: 69–80.
  8. Yan X.Q., Lacey D., Fletcher F. et al. Chronic exposure to retroviral encoded MGDF (mpl-ligand) induces lineage-specific growth and differentiation of megakaryocytes in mice. Blood 1995; 86; 4025–33.
  9. Vannucchi A.M., Bianchi L., Paoleti F. et al. Impaired GATA-1 expression and myelofibrosis in an animal model. Biol. 2004; 52: 275–9.
  10. Xing S., Wanting T.H., Zhao W. et al. Transgenic expression of Jak2V617F causes myeloproliferative disorders in mice. Blood 2008; 111: 5109–17.
  11. Wernig G., Mercher T., Okabe R. et al. Expression of Jak2V617F causes a polycythemia vera-like disease with associated myelofibrosis in a murine bone marrow transplant model. Blood 2006; 107: 4274–81.
  12. Kirabo A., Park S.O., Wamsley H.L. et al. The small molecule inhibitor G6 significantly reduces bone marrow fibrosis and the mutant burden in a mouse model of Jak2-mediated myelofibrosis. AJP 2012; 181: 858–65.
  13. Triviai I., Stubing Th., Niebuhr B. et al. A mouse model for human myelofibrosis. 18th Congress of EHA 2013: Abstract P248.
  14. Xia W., Li H., Wang Zh. et al. Human platelet lysate supports ex vivo expansion and enhances osteogenic differentiation of human bone
  15. Sankaranarayanan K., Chandana T., Gency Ponrose G. et al. Humanized substitutes for animal sera in human mesenchymal stem cell culture and differentiation. Cell Biol. Intern. 2011; Manuscript CBI20100649.
  16. Jenhani F., Durand V., Ben Azouna N. et al. Human cytokine expression profile in various conditioned media for in vitro expansion bone marrow and umbilical cord blood immunophenotyped mesenchymal stem cells. Proceed. 2011; 43: 639–43.
  17. Doucet Ch., Ernou I., Zhang Y. et al. Platelet lysates promote mesenchymal stem cell expansion: a safety substitute for animal serum in cell-based therapy applications. Cell. Physiol. 2005; 205: 228–36.
  18. Horn P., Bokermann G., Cholewa D. et al. Impact of individual platelet lysates on isolation and growth of human mesenchymal stromal cells. Cytotherapy 2010; 12: 888–98.
  19. Schmitt A., Jouault H., Guichard J. et al. Pathologic interaction between megacaryocytes and polymorphonuclear leukocytes in myelofibrosis. Blood 2000; 96: 1342–7.

 

Отбор больных для терапии хелаторами железа

ОСЛОЖНЕНИЯ СОПРОВОДИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИИ , , , , , ,

С.В. Грицаев, Б. Даваасамбуу, Н.А. Романенко, К.М. Абдулкадыров

ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии Федерального медико-биологического агентства», Санкт-Петербург, Российская Федерация

РЕФЕРАТ

Появление в организме пациентов с гематологическими заболеваниями агрессивных форм железа представляет потенциальную опасность для жизни. Перегрузка организма железом связана с регулярными переливаниями донорских эритроцитов и/или повышенным всасыванием железа в кишечнике, а также повреждающим действием цитостатических препаратов. Цель исследования — выявить больных, нуждающихся в хелаторной терапии. Проведен анализ результатов скринингового обследования 727 пациентов с различными гематологическими заболеваниями. Максимальная концентрация ферритина выявлена у больных с талассемией, первичным миелофиброзом (ПМФ) и миелодиспластическими синдромами (МДС), которым было проведено наибольшее количество трансфузий эритроцитной массы: 80, 37 и 35 доз соответственно. Наименьшая концентрация ферритина была у больных хроническим лимфолейкозом и гемолитической анемией, которым было перелито 18,5 и 16,5 доз эритроцитов соответственно. Выявлена корреляция между уровнем ферритина и общим числом перелитых доз донорских эритроцитов: r = 0,462; p = 0,000. В онкогематологии кандидатами на хелаторную терапию в первую очередь являются больные МДС и ПМФ, у которых высокий уровень ферритина отражает избыток посттрансфузионного железа.

Ключевые слова: миелодиспластические синдромы, первичный миелофиброз, талассемия, острый лейкоз, множественная миелома, ферритин, переливания донорских эритроцитов.

Читать статью в PDFpdficon

ЛИТЕРАТУРА

  1. Cazzola M., Della Porta M.G., Malcovati L. Clinical relevance of anemia and transfusion iron overload in myelodysplastic syndromes. Hematology (Am. Soc. Hematol. Educ. Program) 2008; 166–75.
  2. Gattermann N. Pathophysiological and clinical aspects of iron chelation therapy in MDS. Curr. Pharmac. Design 2012; 18: 3222–34.
  3. Gattermann N., Rachmilewitz E.A. Iron overload in MDS — pathophysiology, diagnosis, and complications. Ann. Hematol. 2011; 90: 1–10.
  4. Ghoti H., Fibach E., Merkel D. et al. Changes in parameters of oxidative stress and free iron biomarkers during treatment with deferasirox in ironoverloaded patients with myelodysplastic syndromes. Haematologica 2010; 95: 1433–4.
  5. Leitch H.A. Controversies surrounding iron chelation therapy for MDS. Blood Rev. 2011; 25: 17–31.
  6. Origa R., Galanello R., Ganz T. et al. Liver iron concentrations and urinary hepcidin in b-thalassemia. Haematologica 2007; 92: 583–8.
  7. Park S., Sapena R., Keladi C. et al. Ferritin level at diagnosis is not correlated with poorer survival in non RBC transfusion dependent lower risk de novo MDS. Leuk. Res. 2011; 35: 1530–3.
  8. Knovich M.A., Storey J.A., Coffman L.G., Torti S.V. Ferritin for the clinician. Blood Rev. 2009; 23: 95–104.
  9. Armand P., Kim H.T. Rhodes J. et al. Iron overload in patients with acute leukemia or MDS undergoing myeloablative stem cell transplantation. Biol. Blood Marrow Transplant. 2011; 17: 852–60.
  10. Brittenham G.M., Cohen A.R., McLaren C.E. et al. Hepatic iron stores and plasma ferritin concentration in patients with sickle cell anemia and thalassemia major. Am. J. Hematol. 1993; 42: 81–5.
  11. Roghi A., Cappellini M.D., Wood J.C. et al. Absence of cardiac siderosis despite hepatic iron overload in Italian patients with thalassemia intermedia: an MRI T2* study. Ann. Hematol. 2010; 89: 585–9.
  12. Taher A., Rassi F.E., Ismaeel H. et al. Correlation of liver iron concentration determined by R2 magnetic resonance imaging with serum ferritin in patients with thalassemia intermedia. Haematologica 2008; 93: 1584–5.
  13. Piga A., Longo F., Duca L. et al. High nontransferrin bound iron levels and heart disease in thalassemia major. Am. J. Hematol. 2009; 84: 29–33.
  14. Sahlstedt L., von Bonsdorff L., Ebeling F. et al. Non-transferrin-bound iron in haematological patients during chemotherapy and conditioning for autologous stem cell transplantation. Eur. J. Haematol. 2009; 83: 455–9.
  15. Sahlstedt L., Ebeling F. von Bonsdorff L. et al. Non-transferrin-bound iron during allogeneic stem cell transplantation. Br. J. Haematol. 2001; 113: 836–8.
  16. Andrews N.C. Disorders of iron metabolism. New Engl. J. Med. 1999; 341: 1986–95.
  17. Porter J.B. Practical management of iron overload. Br. J. Haematol. 2001; 115: 239–52.
  18. Dreyfus F. The deleterious effects of iron overload in patients with myelodysplastic syndromes. Blood Rev. 2008; 22(Suppl. 2): S29–34.
  19. Malcovati L., Porta M.G., Pascutto C. et al. Prognostic factors and life expectancy in myelodysplastic syndromes classified according to WHO criteria: a basis for clinical decision making. J. Clin. Oncol. 2005; 23: 7594–603.
  20. Pakbaz Z., Fischer R., Fung E. et al. Serum ferritin underestimates liver iron concentration in transfusion independent thalassemia patients as compared to regularly transfused thalassemia and sickle cell patients. Pediatr. Blood Cancer 2007; 49: 329–32.
  21. Karam L.B., Disco D., Jackson S.M. et al. Liver biopsy results in patients with sickle cell disease on chronic transfusions: poor correlation with ferritin levels. Pediatr. Blood Cancer 2008; 50: 62–5.
  22. Nielsen P., Gunther U., Durken M. et al. Serum ferritin iron in iron overload and liver damage: correlation to body iron stores and diagnostic relevance. J. Lab. Clin. Med. 2000; 135: 413–8.
  23. Valent P., Krieger O., Stauder R. et al. Iron overload in myelodysplastic syndromes (MDS) — diagnosis, management, and response criteria: a proposal of the Austrian MDS platform. Eur. J. Clin. Invest. 2008; 38: 143–9.
  24. Alessandrino E.P., Della Porta M.G., Bacigalupo A. et al. Prognostic impact of pre-transplantation transfusion history and secondary iron overload in patients with myelodysplastic syndrome undergoing allogeneic stem cell transplantation: a GITMO study. Haematologica 2010; 95: 476–84.
  25. Pullarkat V. Iron overload in patients undergoing hematopoietic stem cell transplantation. Adv. Hematol. 2010; pii: 345756.
  26. Грицаев С.В., Абдулкадыров К.М., Шихбабаева Д.И. Миелодиспла- стический синдром (МДС) и перегрузка железом (результаты скрининго- вого обследования 289 больных de novo МДС). Фарматека 2010; 10: 60–7. Gritsayev S.V., Abdulkadyrov K.M., [Shikhbabayeva D.I. Miyelodisplasticheskiy sindrom (MDS) i peregruzka zhelezom (rezultaty skriningovogo obsledovaniya 289 bolnykh de novo MDS) (Myelodisplastic syndrome (MDS) and iron overload (screening study results in 289 patients with de novo MDS)). Farmateka 2010; 10: 60–7.]
  27. Pullarkat V., Blanchard S., Tegtmeier B. et al. Iron overload adversely affects outcome of allogeneic hematopoietic cell transplantation. Bone Marrow Transplant. 2008; 42: 799–805.
  28. Kushner J.P., Porter J.P., Olivieri N.F. Secondary iron overload. Hematology (Am. Soc. Hematol. Educ. Program) 2001: 47–61.
  29. Angelucci E., Barosi G., Camaschella C. et al. Italian Society of Hematology practice guidelines for the management of iron overload in thalassemia major and related disorders. Haematologica 2008; 93: 741–52.
  30. de Swart L., Smith A., Fenaux P. et al. Transfusion-dependency is the most important prognostic factor for survival in 1000 newly diagnosed MDS patients with low- and intermediate-1 risk MDS in the European LeukemiaNet MDS registry. Blood 2011; 118: Abstract 2775.
  31. Armand P., Sainvil M.-M., Kim H.T. et al. Pre-transplantation iron chelation in patients with MDS or acute leukemia and iron overload undergoing myeloablative allo-SCT. Bone Marrow Transplantat. 2012 May 21. doi: 10.1038/ bmt.2012.94.
  32. Cappellini M.D., Porter J., El-Beshlawy A. et al. Tailoring iron chelation by iron intake and serum ferritin: the prospective EPIC study of deferasirox in 1744 patients with transfusion-dependent anemias. Haematologica 2010; 95: 557–66.
  33. Cilloni D., Messa E., Biale L. et al. High rate of erythroid response during iron chelation therapy in a cohort of 105 patients affected by hematologic malignancies with transfusional iron overload: an Italian multicenter retrospective study. Blood 2011; 118: Abstract 611.
  34. Gattermann N., Finelli C., Della Porta M. et al. Hematologic responses to deferasirox therapy in transfusion-dependent patients with myelodysplastic syndromes. Haematologica 2012; 97: 1364–71.
  35. Neukirchen J., Fox F., Kundgen A. et al. Improved survival in MDS patients receiving iron chelation therapy — a matched pair analysis of 188 patients from the Dusseldorf MDS registry. Leuk. Res. 2012; 36: 1067–70.
  36. Pullarkat V. Objectives of iron chelation therapy in myelodysplastic syndromes: more than meets the eye? Blood 2009; 114: 5251–5.
  37. Leitch H.A., Chase J.M., Goodman T.A. et al. Improved survival in red blood cell transfusion dependent patients with primary myelofibrosis (PMF) receiving iron chelation therapy. Hematol. Oncol. 2010; 28: 40–8.
  38. Armand P., Kim H.T., Cutler S.C. et al. Prognostic impact of elevated pretransplantation serum ferritin in patients undergoing myeloablative stem cell transplantation. Blood 2007; 109: 4586–8.
  39. Kanda J., Kawabata H., Chao N.J. Iron overload and allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation. Expert Rev. Hematol. 2011; 4: 71–80.
  40. Lim Z.Y., Fiaccadori V., Gandhi S. et al. Impact of pre-transplant serum ferritin on outcomes of patients with myelodysplastic syndromes or secondary acute myeloid leukemia receiving reduced intensity conditioning allogeneic haematopoietic stem cell transplantation. Leuk. Res. 2010; 34: 723–7.
  41. Maradei S.C., Maiolino A., de Azevedo A.M. et al. Serum ferritin as risk factor for sinusoidal obstruction syndrome of the liver in patients undergoing hematopoietic stem cell transplantation. Blood 2009; 114: 1270–5.
  42. Platzbecker U., Bornhauser M., Germing U. et al. Red blood cell transfusion-dependence and outcome after allogeneic peripheral blood stem cell transplantation in patients with de novo myelodysplastic syndromes (MDS). Biol. Blood Marrow Transplant. 2008; 14: 1217–25.
  43. Tanaka V., Tachibana N., Numata A. et al. A prognostic score with pretransplant serum ferritin and disease status predicts outcome following reduced-intensity SCT. Bone Marrow Transplant. 2012; 47: 596–7.
  44. Lee J.W., Kang H.J., Kim E.K. et al. Effect of iron overload and ironchelating therapy on allogeneic hematopoietic SCT in children. Bone Marrow Transplant. 2009; 44: 793–7.
  45. Fritsch A., Langebrake C., Nielsen P. et al. Deferasirox (Exjade®) given during conditioning regimen (FLAMSA/Busulfan/ATG) reduces the appearance of labile plasma iron in patients undergoing allogeneic stem cell transplantation. Blood 2011; 118: Abstract 3023.
  46. Armand P., Sainvil M.-M., Kim H.T. et al. Does iron overload really matter in stem cell transplantation? Am. J. Hematol. 2012; 87: 569–72.
  47. Pardanani A., Tefferi A. Prognostic relevance of anemia and transfusion dependency in myelodysplastic syndromes and primary myelofibrosis. Haematologica 2011; 96: 8–10.
  48. Ali S., Pimentel J.D., Munoz J. et al. Iron overload in allogeneic hematopoietic stem cell transplant recipients. Arch. Pathol. Lab. Med. 2012; 136: 532–8.