НИШЕФОРМИРУЮЩИЕ  СТРУКТУРЫ  КОСТНОГО  МОЗГА  ПРИ  ХРОНИЧЕСКОМ  ЛИМФОЛЕЙКОЗЕ

Семенова  Наталья  Юрьевна

мл.  науч.  сотр.  лаборатории  по  изучению  лейкозов  ФГБУ  «РосНИИ  ГТ  ФМБА  России»,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E-mail: 

NICHE  FORMED  STRUCTURES  OF  BONE  MARROW  OF  PATIENTS  WITH  CHRONIC  LYMPHOCYTIC  LEUKEMIA

Semenova  Natalia

junior  researcher,  Russian  Research  Institute  of  Hematology  and  Transfusiology,  Russia,  Saint-Petersburg

АННОТАЦИЯ

Целью  исследования  являлось  изучение  особенностей  опухолевой  инфильтрации  паренхимы  костного  мозга  больных  хроническим  лимфолейкозом  (ХЛЛ)  с  характеристикой  перестроек  нишеформирующих  стромальных  структур  кроветворного  микроокружения.  Изучена  паренхиматозная  и  стромальная  ткань  костного  мозга  в  трепанобиоптатах  подвздошной  кости  79  больных  ХЛЛ.  Выявлено  3  типа  опухолевой  инфильтрации.  Установлены  изменения  стромального  микроокружения  при  всех  типах  поражения  костного  мозга.  Дефект  ниши  может  быть  патогенетическим  фактором  неопластической  трансформации  предшественников  В-лимфопоэза.

ABSTRACT

The  aim  of  the  research  was  to  study  the  peculiarities  of  infiltration  of  the  bone  marrow  parenchyma  of  patients  with  chronic  lymphocytic  leukemia  (CLL).  Studied  parenchymal  and  stromal  tissue  of  the  bone  marrow  in  the  trephine  biopsies  79  patients  with  CLL.  Identified  3  types  of  tumor  infiltration.  Showed  changes  of  stromal  microenvironment  in  all  types  of  bone  marrow.  The  defect  of  niche  may  be  a  pathogenetic  factor  in  neoplastic  transformation  of  precursor  B-lymphopoesis  and  function  of  niche  may  be  directed  to  the  maintenance  of  leukemic  clone.

Ключевые  слова:  хронический  лимфолейкоз;  микроокружение  костного  мозга;  ниша  гемопоэтических  стволовых  клеток.

Keywords:  chronic  lymphatic  leukemia;  microenvironment  of  bone  marrow;  stem  cell  niche.

Актуальной  проблемой  современной  теоретической  и  практической  гематологии  является  расшифровка  механизмов,  определяющих  злокачественную  трансформацию  клеток-предшественниц  лимфопоэза  при  лимфопролиферативных  заболеваниях.  Наиболее  распространенным  представителем  указанной  патологии  является  хронический  лимфолейкоз  (ХЛЛ).  В  установлении  причин  появления  и  дальнейшей  судьбы  лейкозного  клона  при  этом  заболевании  значимое  место  занимает  изучение  особенностей  состояния  ключевых  стромальных  структур  кроветворного  и  лимфоидного  микроокружения,  непосредственно  регулирующих  развитие  стволовых  клеток,  коммитированных  в  лимфоидном  направлении.  Состоянию  костномозговой  стромы,  оценке  ее  роли  в  нормальном  гемолимфопоэзе  и  значению  ее  дефектов  в  развитии  гемобластозов,  включая  лимфопролиферативные  заболевания,  в  последние  годы  уделяется  большое  внимание  [1,  с.  36;  2,  с.  138;  3,  с.  377].  При  этом  огромное  количество  исследований  посвящено  молекулярно-генетическим,  биохимическим  и  сигнальным  путям  регуляции,  в  то  время  как  особенности  структурной  организации  элементов  стромального  микроокружения,  практически  не  изучены.  Согласно  концепции  ниш  кроветворное  микроокружение  содержит  специализированные  стромальные  клеточные  структуры,  которые  определяют  локализацию  стволовых  клеток  и  создают  условия  для  их  длительного  самоподдержания,  пролиферации  и  дифференцировки  [2,  с.  140;  3,  с.  377;  4,  с.  110;  5,  с.  203].  В  последние  годы  среди  многочисленных  элементов  стромы,  были  выделены  ключевые  структуры,  которые  формируют  нишу  —  эндостальные  клетки  и  микрососуды  в  костном  мозге.  Вне  ниши  стволовые  кроветворные  клетки  не  способны  выполнять  свои  функции. 

Целью  исследования  являлось  изучение  особенностей  опухолевой  инфильтрации  паренхимы  костного  мозга  больных  хроническим  лимфолейкозом  (ХЛЛ)  с  характеристикой  перестроек  нишеформирующих  стромальных  структур  кроветворного  микроокружения.

Материалом  для  исследования  послужили  полученные  до  начала  терапии  трепанобиоптаты  подвздошной  кости  79  больных  ХЛЛ  в  возрасте  49—73  лет.  Контрольную  группу  составили  фрагменты  подвздошной  кости  30  здоровых  лиц  50—70  лет.  Применялись  гистологические,  гистохимические,  морфометрические  и  иммуногистохимические  (ИГХ)  методы  исследования.  ИГХ  оценка  стромальных  структур  осуществлялась  с  использованием  панели  антител  фирмы  DAKO:  CD  34  Class  II,  Anti-FDC  CAN.42,  CD  21,  CD  23,  Anti-fascin.  Морфометрическая  обработка  проводилась  с  использованием  пакета  программ  VideoTest®.

При  изучении  паренхимы  костного  мозга  больных  ХЛЛ  было  выделено  три  типа  опухолевой  инфильтрации:  нодулярный,  интерстициальный  и  диффузный.  Нодулярный  тип  характеризовался  появлением  в  кроветворной  паренхиме  одного  или  нескольких  нечетко  отграниченных  от  миелоидной  ткани  скоплений  лимфоидных  клеток.  Интерстициальный  тип  поражения  костного  мозга  —  когда  клетки  лимфоидных  инфильтратов  располагались  в  миелоидной  ткани  между  сохранившимся  объемом  адипоцитов.  При  диффузной  инфильтрации  лимфоидные  клетки  занимали  все  пространство  костномозговых  полостей.  Происходило  практически  полное  замещение  опухолью  жировой  ткани  в  лакунах  губчатой  кости. 

Морфологические  признаки  реакции  стромы  костного  мозга  имелись  при  всех  трех  видах  опухолевой  инфильтрации.  При  импрегнации  препаратов  серебром  наблюдалось  увеличение  количества  ретикулиновых  нитей  при  всех  типах  инфильтрации,  с  заметным  формированием  очагов  ретикулинового  склероза  при  интерстициальном  и  диффузном  типах,  включая  эндостальные  зоны. 

Также  прослеживается  тенденция  увеличения  количества  сосудов  микроциркуляторного  (МЦР)  русла  при  прогрессировании  инфильтрации  костного  мозга.  При  диффузной  инфильтрации  площадь  сосудов  увеличилась  практически  вдвое  по  сравнению  с  контрольной  группой  (17,9±4,7  %  вместо  9,1±1,2  %),  и  что  особенно  важно  отмечено  увеличение  количества  сосудов  в  субэндостальных  пространствах.  В  большинстве  сосудов  отмечено  появление  эндотелиоцитов  с  крупными,  активными  ядрами.

Таблица  1. 

Морфометрические  показатели  структур  костного  мозга  подвздошной  кости  в  зависимости  от  типа  лимфоидной  пролиферации  (М±м)

*—  p<0,05

Поверхность  костных  балок  была  покрыта  сплошным  слоем  эндостальных  клеточных  элементов,  среди  которых  представлялось  возможным  выделить  клетки  двух  типов.  Первые  характеризуются  резко  уплощенной  и  вытянутой  формой,  с  удлиненными  темными  ядрами  и  тонкой  полоской  базофильной  цитоплазмы.  Значительно  реже  наблюдаются  клетки  второго  типа  —  полигональной  формы,  с  более  заметной  базофильной  цитоплазмой  и  с  круглыми,  чаще  всего  эксцентрично  расположенными  ядрами.  Анализ  эндостальных  клеток  показал  увеличение  количества  клеток  на  единицу  площади  при  интерстициальной  (1,8±0,4  против  1,4±0,2  в  группе  сравнения)  и  диффузной  (2,3±0,7)  инфильтрации,  а  также  изменение  морфологии  клеток.  В  эндосте  увеличивалось  количество  клеток  второго  типа.

Обобщая  результаты  исследований  кроветворной  и  стромальной  ткани  подвздошной  кости  больных  ХЛЛ  можно  сделать  следующее  заключение.  Развитие  опухолевого  процесса  характеризуется  неоднородностью  пролиферации  лимфоидных  клеток  в  костном  мозге.  Лимфоидные  пролифераты  могут  образовывать  нодулярные  скопления,  располагаться  интерстициально  и  замещать  костномозговые  пространства  губчатой  кости.  Одновременно  в  зависимости  от  степени  поражения  паренхимы  изменяется  структурная  организация  стромального  микроокружения. 

Как  мы  отмечали  ранее,  именно  в  костной  ткани  присутствует  специализированная  популяция  стромальных  остеогенных  клеток,  формирующих  нишу  для  предшественниц  гемолимфопоэза.  Указанная  категория  клеток  определяет,  в  частности,  развитие  стволовых  клеток  в  направлении  В-лимфопоэза.  Ключевыми  нишеформирующими  структурами  являются  эндостальные  стромальные  клетки  губчатого  вещества  кости,  которые  совместно  с  нарабатываемыми  ими  гуморальными  регуляторными  факторами  и  экстрацеллюлярным  матриксом  при  участии  микрососудов  обеспечивают  реализацию  генетической  программы  пролиферации  и  дифференцировки  стволовых  клеток,  включая  лимфоидные  предшественники,  из  которых  может  возникнуть  пул  неопластических  клеток  при  ХЛЛ  [5,  с.  205].Существенные  изменения  регистрируются  именно  в  эндостальных  зонах,  где  происходит  перестройка  соотношения  эндостальных  клеток  и  системы  сосудов  МЦР.  Это  обстоятельство  может  служить  весомым  аргументом,  указывающим  на  возможность  перестройки  функционального  потенциала  гемопоэтической  ниши.

Заключение.

Качественные  и  количественные  перестройки  нишеобразующих  структур  костного  мозга  свидетельствуют  о  вовлечении  стромального  микроокружения  в  генез  ХЛЛ  и  могут  непосредственно  влиять  на  появление  лейкозного  клона.

Список  литературы:

1.Ругаль  В.И.,  Семенова  Н.Ю.,  Бессмельцев  С.С.  Состояние  интрамедуллярной  стромы  больных  неходжкинскими  лимфомами  с  поражением  костного  мозга  //  Вестник  гематологии.  —  2011.  —  Т.  VII,  —  №  2.  —  С.  36—37.

2.Ghia  P.,  Circosta  P.,  Scielzo  C.  et  al.  Differential  effects  on  CLL  cell  survival  exerted  by  different  microenvironmental  elements  //  Curr  Top  Microbiol  Immunol.  —  2005.  —  Vol.  294.  —  P.  135—145.

3.Jonathan  W.  Friedberg.  CLL  microenvironment:  macro  important  //  Blood.  —  2011.  —  Vol.  117,  —  №  2.  —  P.  377—378.

4.Nagasawa  T.  Microenvironmental  niches  in  the  bone  marrow  required  for  B-cell  development  //  Nat.  Rev.  Immunol.  —  2006.  —  Vol.  6.  —  P.  107—116.

5.Nagasawa  T.,  Sugiyama  T.  Bone  Marrow  Niches  for  Hematopoietic  Stem  Cells  and  Immune  Cells  //  Inflammation  &  Allergy.  —  2012.  —  Vol.  11.  —  P.  201—206.