Emanuel Nečas necas@cesnet.cz Nádorová krvetvorba MDS AML CML PV ET MF CLL lymfomy Emanuel Nečas necas@cesnet.cz

Polycythemia vera (rubra) Vasquez (1892), Osler (1903), nemoc Vasquezova-Oslerova

Polycythaemia vera (rubra) příčinou je velmi často specifická mutace proteinkinázy JAK2, která zesilujíce signalizaci v erytropoetinové signální dráze

Polycytémie relativní a pravá

Incidence of Polycythemia Vera Frequency, % The prevalence of ET with age between men and women is shown here.1 Until the age of 76 years, disease is more common in men than in women. This trend changes as the population gets older, with women tending to live longer than men. The incidence of the disease is 1:1.8 in favor of women. 1Jensen MK, de Nully Brown P, Nielsen OJ, Hasselbalch HC. Incidence, clinical features and outcome of essential thrombocythaemia in a well defined geographical area. Eur J Haematol 2000, 65(2):132-139. Age

Polycythaemia vera (rubra) polycytémie (zvýšená koncentrace Hb, zvýšený počet Ery, hematokrit a objem krve) chronická cyanóza splenomegalie únava a závratě (hyperviskózní syndrom) vazodilatace, pocení arteriální hypertenze, bolesti hlavy

Polycythemia vera (rubra) Progenitorové buňky BFU-E jsou schopné přežití a vývoje takřka bez erytropoetinu (EPO). Produkce erytrocytů je proto zvýšená, přestože hladina erytropoetinu v plazmě je velmi nízká.

Sylabus přednášky „Myeloproliferační onemocnění“ 1. Co je „klonální“ onemocnění (úvod). 2. Myeloproliferační a lymfoproliferační onemocnění 3. Myeloproliferační onemocnění 4. Myelodysplastický syndrom (MDS) 5. Chronická myeloproliferační onemocnění 5. Akutní myeloidní leukémie

1. Co je „klonální“ onemocnění

Normální krvetvorba je polyklonální. Nádorová krvetvorba je často monoklonální.

Normální kostní dřeň a CML, AML, CLL

Polyklonální krvetvorba vzniká v časné embryogenezi C D E F G F H

Nádorová krvetvorba je často monoklonální a je způsobena „zvýhodňujícími“ mutacemi (F´ nádorový klon buněk) A B B C D E F´ F G H

random X-inactivnáation XpXm XpXm female somatic cells XpXm Embryogenesis random X-inactivnáation Xm Xp Clonal Event Xp Xp Xm Xm Normal female somatic cells contain 2 X chr--1 maternally and 1 paternally derived. During embryogenesis, 1 X -xhr is randomly inactivated in each cell and this same pattern of inactivation is passed on to the progeny of each cell. Thus, Females heterozygous for polymorphic X-chr genes are mosaics with respect to X-chr activity--this has been exploited for studies of clonality If a clonal event occurs, all the cells will have the same active X-chr X-inactivation occurs early during embryogenesis--exact timing unknown, but complete by late blastocyst stage G6PD isozyme analysis 1st clonality assay based on X-inactivation used to demonstrate clonality of leiomyomas, teratomas (~1965) Most human cancers analyzed by G6PD are monoclonal: breast, colon, cervical, ovarian teratomas, many hem neoplasms Xp Xp Xp Xp Xm Xm Xm Xm Xp Xp Xp Xp Xp Xp

Na počátku monoklonálních onemocnění je 1 buňka – leukemická kmenová buňka

plně úspěšná léčby (kompletní remise) remise Léčba by měla eliminovat patologický klon – normální polyklonální krvetvorba se potom obnoví plně úspěšná léčby (kompletní remise) remise zbytková (reziduální) nemoc relaps

akutní průběh chronický průběh Hematologické nádory „postihují celé tělo“ - jsou to systémová onemocnění akutní průběh chronický průběh

a lymfoproliferační onemocnění 2. Myeloproliferační a lymfoproliferační onemocnění

Myelopoeza a lymfopoeza

Krvetvorná kmenová buňka (HSC) je multipotentní může se diferencovat „myeloidně“ (pravděpodobnost se zvyšuje ve vyšším věku) NEBO - „lymfoidně“ (pravděpodobnost se snižuje ve vyšším věku)

Chronická myelo-proliferační a lymfo-proliferační onemocnění Myelodysplastický syndrom (MDS) Polycythemia vera rubra (PV) Chronická myeloidní leukémie (CML) Essenciální trombocytémie (ET) Primární myelofibróza Systémová mastocytóza Chronická lymfatická leukémie (CLL)

Akutní myeloproliferační a lymfoproliferační onemocnění Akutní myeloidní leukémie (AML) (7 forem) Akutní lymfatická leukémie (ALL) Lymfomy

3. Myelodysplastický syndrom

Myelodysplastický syndrom (dříve též „preleukémie“ nebo „refrakterní anémie“)

Normální a dysplastická kostní dřeň Normální kostní dřeň Dysplastická kostní dřeň

MDS – patogeneze a vývoj směrem k akutní leukémii Altered immune response Altered marrow stroma Altered cytokine response Radiation Oxidative stress Increased apoptosis Clonal myelo- poiesis Stem cell mutation Clonal evolution Age AML Ineffective haemopoiesis T-cell attack Chemicals Additional mutations/epigenetic changes 26

Myelodysplastický syndrom (přehled) je heterogenní klonální onemocnění krvetvorné tkáně - má několik forem – „nosologických jednotek“ kostní dřeň je má dostatek buněk, ale ty jsou v myeloidních vývojových řadách (erytroblasty, myelocyty a megakaryocyty) „dysplastické“ apoptóza způsobuje „inefektivní hematopoezu“ v krvi je pancytopénie (anémie - „refrakterní“, granulocytopenie, trombocytopenie)

Chronická myeloidní leukémie (CML)

Hepato-splenomegalie u CML This slide is to direct attention on the most important finding in this case. That is the massive splenomegaly which extends to the pelvic brim and across the midline. In addition hepatomegaly is present. So in order to make a diagnosis, we need to focus on the causes of splenomegaly.

Chonická myeloidní leukémie zvýšená proliferace myelocytů v kostní dřeni v krvi vysoký počet granulocytů i jejich méně zralých forem („tyček“) může způsobovat hyperviskózní syndrom může být trombocytémie splenomegalie může být velká může se transformovat v AML CML PB Marked leukocytosis due to increased numbers of myeloid cells in all stages of maturation. Basophils may also be present

Philadelphský (Ph-) chromosom je přítomen a je příčinou většiny CML The ABL and BCR genes reside on the long arms of chromosomes 9 and 22, respectively. As a result of the (9;22) translocation, a BCR-ABL fusion gene is formed on the derivative chromosome 22 (Philadelphia chromosome).

BCR-ABL fúzní gen

Farmaceutická společnost Ciba-Geigy začala hledat inhibitory proteinových kináz kolem r. 1985.

Imatinib se váže k BCR/ABL kináze (ABL) místo ATP – je inhibitorem proteinkináz

Přežití nemocných s CML při různé léčbě

Cílená léčba proti léčbě kauzální. Léčba imatinibem (Gleevec) potlačuje projev (manifestaci, patologický fenotyp) nemoci, ale neodstraňuje její příčinu. Léčba se označuje jako „cílená“, protože cíleně zasahuje do patogenetického děje, akterý je podkladem nemoci, ale není příčinná (kauzální).

Laskerova cena za klinický výzkum 2009 Brian J. Druker Nicholas Lydon Charles L. Sawyers

Různé mutace kinázy ABL, které způsobují necitlivost onemocnění k léčně imatinibem

možný vývoj léčené CML remise onemocnění vyléčení zbytková nemoc relaps vznik rezistence blastická krize (AML)

Important events in CML outlined

5. Akutní myeloidní leukémie (AML)

Nádorové blasty v kostní dřeni u AML

Akutní myeloidní leukémie – několik typů až „individuální“ onemocnění

Leukemické blasty (AML) jsou přítomny v kostní dřeni a většinou i v krvi v kostní dřeni proliferují a „potlačí“ normální krvetvorbu způsobují anémii, trombocytopenii (krvácení) neplní funkce granulocytů, přes většinou zvýšený počet „bílých krvinek“, jsou častější infekční onemocnění

AML je skupina onemocnění se společnými znaky _ v zásadě se však jedná o množinu individuálních nádorových nemocí. Dělí se do 7 diagnostických skupin. Ty se liší průběhem a účinností léčebných postupů.

Přežití léčených nemocných s AML

Akutní myeloidní leukémie – klasifikace FAB

„Ziskové“ mutace receptoru Flt3 u akutní myeloidní leukémie (u 1/3 nemocných)

FLT3-ITD (internal tandem duplication)

Porucha diferenciace a vyzrávání (maturace) u leukémií

Akutní promyelocytární leukémie (APL) _ M3

Akutní promyelocytární leukémie – PML-RARalfa „fúzní“ protein

Akutní promyelocytární leukémie (M3) „PORUCHA ZRÁNÍ PROMYELOCYTŮ“ ATRA = all-trans retinoic acid – derivát vitaminu A

Shrnutí přednášky „myeloproliferační onemocnění“ Myeloproliferační onemocnění jsou získaná onemocnění krvetvorné tkáně nádorové povahy Myeloidní větev krvetvorby zahrnuje: erytropoezu, granulocytopoezu, monocytopoezu, trombocytopoezu, produkci žírných buněk (mastocytů) Myeloproliferační onemocnění akcentují některou z těchto vývojových větví „Chronická“ onemocnění se často změní v akutní myeloidní leukémii (AML) v důsledku nových mutací Poznání molekulární podstaty vyústilo v nalezení léků, které potlačují nemoc (patologický fenotyp), avšak nejsou plně „kauzální“, protože většinou zcela neodstarní nádorové kmenové buňky