Материал: Патофизиология системы крови

Специфические хромосомные перестройки при лейкозах, как и при других злокачественных новообразованиях, в настоящее время рассматриваются как важнейший и, очевидно, необходимый для трансформации фактор. Посредством такой перестройки онкоген переносится в такой участок генома, где имеются условия для его активирования.

Для лейкозов, присущих только детскому возрасту, характерны такие особенности, как преобладание исключительно острых лейкозов, среди них лимфобластных. Это связано с большой напряженностью пролиферативных процессов в системе В-лимфоцитов у плода, новорожденных и детей грудного возраста.

Предшественники лимфоцитов уникальны в способности подвергаться клональной изменчивости по мере созревания. Этот процесс хорошо изучен, на молекулярном уровне достигается путем сложных, последовательных преобразований ДНК. Сутью этих событий являются энзиматически обеспеченные образования функционирующих иммуноглобулиновых (Н-, К- или λ- цепей) или Т-клеточных рецепторных (β, γ) генов. Этот процесс усиливается присутствием в предшественниках лимфоцитов рекомбиназ и необычных полимераз - Тdt, которые функционируют как соматические мутагены в результате случайного добавления нуклеотидов в ДНК.

Дифференцировка лимфоцитов может сопровождаться высокой частотой хромосомных поломок в генных локусах реаранжировки рецепторов. При реаранжировке рецепторных генов высока частота неполных, или аберрантных реаранжировок. При этом, возможно, большинство Т- и В-предше- ственников не образует продуктивную последовательность преобразований и не вступает в дальнейшую дифференцировку. Таким образом, эти клетки уже имеют одну характеристику, обычно сочетающуюся с малигнизацией.

Существует механизм, обеспечивающий элиминацию этих клеток; в

такой механизм вовлечены гены программной клеточной смерти –«самоу-

бийства», описанные в других развивающихся системах. В большинстве случаев ОЛЛ обнаружены лейкозные клетки с неполными и аберрантными ре-

аранжировками рецепторных генов, избежавших в результате каких-то причин элиминации нормальными контролирующими механизмами. Возможно, что такое нарушение генов, контролирующее рост, смерть и созревание клеток, может развиться вследствие транслокаций, точечных (кариологически немых) мутаций с потерей генетического материала, мелких делеций и амплификаций. Почти всегда требуется более чем одно генетическое событие для манифестации лейкоза, не обязательно включение онкогенов на всех этапах.

Разные этиологические факторы могут дать начало одной и той же опухоли, в том числе ОЛЛ. Свойства лимфоцитов предрасполагают к спонтанным мутациям, делают их более чувствительными к лейкемогенным воздействиям. Эти свойства проявляются тем скорее, чем больший пролиферативный стресс испытывает лимфоцитарная система. Именно это происходит у детей раннего возраста, с этим и связана частота ОЛЛ в детстве, аналогично некоторым другим опухолям, исходящим из клеток, быстро пролиферирующих в детском возрасте (например, предшественники нервных и мышечных клеток) и плохо или совсем не пролиферирующих во взрослом организме.

Действительно, как показали расчеты, у новорожденного в год образуется 0,5 х 1013 В-лимфоцитов, в то время как риск спонтанной лейкемогенной мутации составляет 10-5-10-6 на один клеточный цикл в год. Эти расчеты вместе с приведенными данными об особенностях генеза лимфоцитов могут служить обоснованием высокой частоты ОЛЛ, особенно пре-В-ОЛЛ у детей.

Новая ступень развития молекулярной онкологии позволяет глубже понять возможную этиологическую роль химических канцерогенов и роль ионизирующей радиации. Химическое и лучевое воздействие также направлено на генетический аппарат клетки; они могут изменять структуру ДНК, приводить к возникновению мутаций, способствующих активации онкогенов, и участвовать в стимуляции пролиферативных процессов как одной из ступеней неопластической трансформации. Концепция онкогена, открытие

протоонкогенов в структуре нормальной клеточной ДНК, расшифровка мутационного процесса с позиций активации онкогенов – все это эпохальные открытия современной молекулярной биологии и онкологии.

Происхождение лейкозных клонов

Аберрантная дифференцировочная программа, осуществляемая клетками лейкозного клона, т.е. принадлежность его к той или иной форме острого лейкоза (ОЛ) определяется тем, в каком месте «гемопоэтического дерева» произошли описанные события, сделавшие клетку-предшественницу определенного вида родоначальницей лейкозного клона.

По сложившимся к началу 70-х годов ХХ века представлениям, клетка- ми-родоначальницами лейкозных клонов являются клетки-предшественницы II, III и IV классов, коммитированные к определенным линиям дифференцировки. Однако в то же время стали появляться описания лимфобластных кризов ХМЛ и Рh+-ОЛЛ. Это заставило исследователей пересмотреть многие позиции гистогенеза лейкозов и считать местом образования Рh'-хромосомы не клетку-предшественницу миелопоэза, как принято было ранее, а полипотентную стволовую клетку (ПСК), общую для лимфоидных и миелоидных линий дифференцировки. Это определило и некоторые позиции в понимании патогенеза ОЛЛ. Оказалось, что число Рh+-случаев ОЛЛ у детей и взрослых ра з- лично. У взрослых Рh'-хромосома при ОЛЛ встречается значительно чаще, составляя 25-30% (по данным разных авторов), в то время как у детей, по данным III рабочей группы по изучению хромосом при лейкозах, Рh'-хромо- сома обнаружена только в 2-5% случаев.

Как рабочая гипотеза принято, что появление Рh'-хромосомы служит меткой происхождения лейкозного клона из ранних гемопоэтических предшественников, ПСК или близких ей. В таком случае значительно большая частота Рh+-ОЛЛ у взрослых заставляет признать, что у взрослых чаще, чем у детей, отмечается «более высокое» образование ОЛЛ. Возможно, именно с этим связано более агрессивное, чем у детей, течение и меньшая эффективность терапии. Обнаружение Рh'-хромосомы при ОЛЛ является одним из са-

мых неблагоприятных прогностических признаков. При ОМЛ так же, как и при ОЛЛ у взрослых чаще обнаруживается «более высокое» происхождение лейкозного клона.

Применение фено- и генотипирования ОЛ позволило обнаружить существование смешанных форм лейкозной опухоли в значительном проценте ОЛ как у детей, так и взрослых. Для объяснения этого явления существуют две альтернативные гипотезы:

1)происхождение лейкозного клона из редкого, не выявляемого в норме предшественника («шунтовая популяция»), объединяющего различные дифференцировочные программы – «линейная беспорядочность»;

2)аберрантное созревание, когда дифферецировочная программа, определяющая основной фенотип лейкозной опухоли, включается после коммитирования клетки-предшественницы в другом направлении – так называемая «клональная неверность».

Прогностическое значение этого феномена при ОЛ не вполне ясно, однако характер проявления его у детей и взрослых различен. Чаще смешанные лейкозы выявляются при основной миелоидной программе: у детей в 18,9% ОМЛ случаев находятся маркеры Т3, Т4, Т11, Т101, а у взрослых аналоги ч- ная аранжировка дифференцировочных маркеров – в 34% ОМЛ. При ОЛЛ миелоидные маркеры обнаруживаются в 12% случаев у детей и всего лишь в 7% у взрослых.

Время, необходимое для наработки лейкозного клона

Обычно при манифестации ОЛ инфильтрация костного мозга лейкозными клетками бывает тотальной. По подсчетам численность лейкозного клона составляет при этом ≈1012 клеток (или 1 кг). Наименьшее диагностическое количество лейкозных бластов 1-10% соответствует 1010-1011 клеток.

Сколько же требуется времени для воспроизводства такого количества клеток из одной?

Кинетическая структура лейкозной опухоли сложна. Только в первые несколько митотических циклов все лейкозные клетки делятся, а затем зна-

чительная их доля выходит из митотического цикла, составляя так называемый покоящийся пул клеток, потенциально способных войти в митотический цикл. Чем больше масса лейкозной опухоли – тем меньше величина «ростовой фракции». При этом часть покоящихся клеток составляет стволовой пул опухоли и потенциально способна делиться бесконечно; для основной же массы этих клеточных элементов выход в Gо-фазу – необратимый процесс, равнозначный дифференцировке в нормальной гемопоэзе.

Исходя из этих представлений, понятно, что расчет времени, необходимого для манифестации ОЛ, непрост, требует математического моделирования с использованием кинетических параметров роста опухоли. Существует значительное число таких работ с использованием различных способов математического анализа. Результаты их в основном идентичны: минимальное время для наработки лейкозного клона, выявляемого диагностическими методами исследования 1 год, максимальное 10 лет, а в среднем 3,5 года.

Эти данные хорошо согласуются с клиническими исследованиями: пик заболевания ОЛЛ у детей – от 2 до 5 лет, пик заболеваемости ОЛ после атомной бомбардировки в Хиросиме – 3,5 года; первые радиационные лейкозы с меченой хромосомой после катастрофы в Чернобыле стали появляться в конце 1988 года.

Если соотнести эти расчёты с заболеваемостью ОЛЛ у детей, то становится ясным, что пусковой механизм лейкемогенеза в этих случаях происходит скорее всего в поздние сроки фетогенеза и в самый ранний постнатальный период, когда напряженность В-лимфопоэза очень велика.

Рост опухоли и прогрессия острого лейкоза

Не все клетки лейкозной опухоли при ОЛ способны к делению. Этой способностью обладает только определенная, меняющаяся в динамике заболевания доля клеток, называемая «ростовой фракцией» (от 20 до 50%). Скорость деления лейкозных клеток существенно не отличается от нормальных клеток, а величина лейкозной продукции и скорость роста лейкозной массы находятся в прямой связи с величиной «ростовой фракции». Эффективность