Пароксизмальная ночная гемоглобинурия

Классификация по МКБ-10
D59.5 Пароксизмальная ночная гемоглобинурия [Маркиафава-Микели], за исключением гемоглобинурии БДУ
МКБ-10 онлайн (версия ВОЗ 2019 г.)

Пароксизмальной ночной гемоглобинурии (НПГ) (синоним: Маркиафавы-Микели синдром ) является редким, потенциально опасным для жизни заболеванием крови , что связано с приобретенным генетическим дефектом в разрушении, особенно красных кровяных телец (эритроцитов) по части иммунной системы, системы комплемента , приходит.

ПНГ может характеризоваться анемией с одышкой и учащенным сердцебиением, склонностью к тромбозам , сильным истощением , болями в животе и спине, а также потемнением мочи от гемоглобина ( гемоглобинурия ). Симптомы могут ухудшаться приступообразно. Одноименная ночная гемоглобинурия встречается только у четверти больных. Течение может сильно различаться, но при отсутствии лечения заболевание часто заканчивается летальным исходом. Наиболее частой причиной смерти является тромбоз, часто в атипичных местах, таких как вены печени или головного мозга ( тромбоз синуса ).

Причина кроется в костном мозге , где клетки крови образуются из кроветворных стволовых клеток. У людей с ПНГ имеется дефект гена PIGA в одной или нескольких кроветворных стволовых клетках , что означает, что определенное вещество больше не может образовываться: гликолипид GPI. GPI - это так называемый белковый якорь, который прикрепляет различные белки к поверхности клетки. Среди этих белков есть два важных белка ( CD55 и CD59 ), которые иначе защищают клетки крови от атаки системы комплемента. Следовательно, все клетки крови без GPI атакуются системой комплемента, но красные кровяные тельца гораздо более уязвимы, чем другие клетки.

ПНГ часто является сопутствующим явлением апластической анемии , при которой наблюдается общее снижение количества стволовых клеток в костном мозге. Вероятно, это связано с аутоиммунной реакцией против нормальных стволовых клеток с GPI, которая позволяет стволовым клеткам с дефектами GPI распространяться. Процессы в костном мозге - предмет современных исследований.

В 1882 году врач из Грайфсвальда Пауль Штрюбинг описал первый случай пациента с пароксизмальной ночной гемоглобинурией. Исследование пароксизмальной ночной гемоглобинурии привело к открытию альтернативного пути активации комплемента и, таким образом, к лучшему пониманию гуморального иммунного ответа . В то же время болезнь является примером того, как исследования зависят как от тщательных экспериментов, так и от удачного совпадения .

До 2007 года болезнь можно было лечить только поддерживающе, например Б. при переливании крови . В тяжелых случаях трансплантация костного мозга была доступна как последнее средство . Таргетная терапия заболевания с помощью экулизумаба стала возможной с 2007 года . Активный ингредиент подавляет атаку системы комплемента.

Клиническая картина

Эпидемиология

Заболевание не передается по наследству. Накопление среди родственников или особого гендерного распределения еще не наблюдалось, но в большом наблюдательном исследовании с преимущественно белыми пациентами из западных промышленно развитых стран женщины составляют незначительное большинство - 54%. Распространенность оценивается примерно в 16/1 миллион человек, а частота новых случаев оценивается примерно в 1,3 / 1 миллион в год, согласно данным по Великобритании и Франции. Заболевание часто возникает в возрасте от 25 до 45 лет. Во всем мире заболеваемость составляет от 1 до 1,5 новых случаев на 1 миллион населения в год. В Азии ПНГ встречается чаще, чем в других частях мира.

Симптомы

Основные симптомы ПНГ

Выраженность симптомов сильно варьируется от пациента к пациенту. Часто заболевание впервые проявляется гемолитической анемией , во многих случаях оно сочетается с апластической анемией из-за недостаточности костного мозга. У многих пациентов уже наблюдается общее снижение всех клеток крови (панцитопения) как проявление недостаточности костного мозга. Одноименное пароксизмальное ночное выделение гемоглобина с мочой (гемоглобинурия) с мочой темного цвета наблюдается только у каждого четвертого пациента. Третий кардинальный симптом помимо анемии и панцитопении - это выраженная склонность к свертыванию крови (тромбофилия). Многие пациенты страдают от сильного истощения ( переутомления ). Это связано не с анемией, а со степенью гемолитической активности. Это часто усугубляется инфекциями, физическими нагрузками, операциями и беременностью. Некоторые пациенты жалуются на боли в животе и спине, спазмы пищевода, затрудненное глотание и эректильную дисфункцию . У большинства пациентов наблюдается или развивается нарушение функции почек и повышенное артериальное давление в легочных артериях ( легочная гипертензия ).

Помимо этих симптомов, которые могут быть связаны с гемолизом, есть также симптомы, вызванные анемией: головокружение, головная боль, одышка, учащенное сердцебиение и бледность. В зависимости от того, насколько далеко зашла недостаточность костного мозга, существуют также последствия панцитопении: восприимчивость к инфекции из-за отсутствия иммунных клеток и склонность к кровотечениям из-за недостатка тромбоцитов.

Беременность представляет собой значительный риск для пациентов с ПНГ. Риск тромбоза снова увеличивается во время беременности, а это означает, что беременные женщины имеют более высокий уровень смертности, чем другие пациенты с ПНГ, и страдают от выкидышей чаще, чем здоровые женщины.

Течение и прогноз

Естественное течение ПНГ может длиться годами. В 1990-е годы половина заболевших умерла в течение 10 лет после постановки диагноза. В начале 2000-х это время увеличилось до 20 лет. Пациенты, получающие долгосрочную терапию экулизумабом (см. Ниже), могут иметь такую ​​же продолжительность жизни, как и здоровые люди.

До внедрения эффективных методов лечения тромбоз был основной причиной смерти пациентов с ПНГ. Тромбозы чаще всего возникают в венах печени ( синдром Бадда-Киари ), другие часто поражаемые вены - это воротная вена, мезентериальные вены, селезеночная вена и венозные синусы головного мозга ( тромбоз синуса ). Также могут быть поражены глубокие вены ног и рук, что может привести к тромбоэмболии легочной артерии . Артериальные тромбозы встречаются реже и могут, среди прочего, вызывать сердечные приступы и инсульты. Пароксизмальная ночная гемоглобинурия обычно возникает при недостаточности костного мозга из-за аутоиммунной реакции. У пациентов с выраженной апластической анемией недостаточность костного мозга приводит к длительной смерти. Примерно у одного-двух процентов больных ПНГ превращается в острый миелоидный лейкоз .

Возникновение болезни

Патогенез

Система комплемента разрушает клетки, пробивая отверстие в их клеточной мембране комплексом мембранной атаки . CD55 действует против фактора комплемента C3 альтернативным путем активации комплемента. CD59 подавляет комплекс мембранной атаки. Без этих защитных белков система комплемента реагирует на собственные клетки крови. (Нажмите, чтобы увеличить)

Система комплемента состоит из различных белков крови, задача которых - распознавать вторгшиеся микроорганизмы, такие как бактерии, открывать их клеточные мембраны и тем самым разрушать (лизировать) их. Кровяные клетки организма защищены, потому что определенные белки на поверхности клеток, CD55 и CD59 , предотвращают атаку системы комплемента. Однако белки должны быть прикреплены к клеточной мембране с помощью гликолипида , этот якорь называется гликозилфосфатидилинозитол , или сокращенно GPI . Многие клетки крови в ПНГ лишены GPI, поэтому они подвергаются атакам со стороны системы комплемента без CD55 и CD59. Красные кровяные тельца ( эритроциты ) наиболее уязвимы для разрушения, потому что у них нет ядра.

Причина заключается в кроветворных стволовых клеток в костном мозге . При ПНГ приобретенный дефект ( соматическая мутация ) гена PIGA встречается в одной или нескольких стволовых клетках . PIGA - это ген фермента N-ацетилглюкозаминилтрансферазы. Он отвечает за первый этап синтеза GPI и теряет свою функцию из-за мутации. Теоретически ПНГ может возникнуть в результате потери каждого из более чем 20 генов, участвующих в продукции ( синтезе ) GPI . На практике известен только один случай, когда мутация PIGA не была причиной. Это потому, что PIGA находится на X-хромосоме . У мужчин только одна Х-хромосома, у женщин две, но только одна из них активна, а другая «выключена». Следовательно, одной мутации в PIGA достаточно, чтобы предотвратить синтез GPI. Все остальные гены дублируются, поэтому оба варианта ( аллели ) одного и того же гена должны быть отключены мутацией, чтобы нарушить синтез GPI. Это созвездие маловероятно и поэтому редко.

Одной мутации PIGA недостаточно для начала заболевания , поскольку мутировавшие стволовые клетки PIGA также могут быть обнаружены у большинства здоровых людей без ПНГ . Таким образом, должны быть факторы, которые заставляют мутировавшие стволовые клетки преобладать среди других немутантных стволовых клеток в костном мозге. С одной стороны, здесь обсуждается аутоиммунная реакция против здоровых стволовых клеток, несущих GPI. Это объясняет часто наблюдаемое одновременное возникновение ПНГ и недостаточности костного мозга ( апластическая анемия ). С потерей здоровых стволовых клеток стволовые клетки без GPI получают пространство для распространения. С другой стороны, исследования генома показали, что в стволовых клетках с мутацией PIGA при ПНГ есть другие мутации в генах, которые играют роль в регуляции роста клеток и часто обнаруживаются при раке крови.

Патофизиология

Анемия и гемолиз

Центральный признак ПНГ - постоянный гемолиз системой комплемента. Это усиливается некоторыми триггерами, такими как инфекции, потому что затем система комплемента активируется более интенсивно через антитела и во время сна. Гемоглобин, выделяемый в результате гемолиза, выводится через почки и вызывает потемнение мочи. Долгое время исследователи изучали связь между сном и гемолизом. Распространено предположение, что во время сна происходит легкая гиповентиляция . Это означает, что выдыхается меньше CO 2 , который, следовательно, накапливается в крови. Это снижает значение pH , делая кровь более кислой, что увеличивает активность системы комплемента. Эта гипотеза так и не была доказана, тем более что лишь у меньшинства пациентов наблюдается классическая «ночная» гемоглобинурия. Не все эритроциты ПНГ одинаково чувствительны к атакам со стороны системы комплемента. В зависимости от основного дефекта в PIGA пораженные клетки могут проявлять GPI-заякоренные белки на своей клеточной мембране в разной степени. Тяжесть гемолиза зависит от того, сколько (или как мало) CD55 и CD59 остается на поверхности клетки.

Недостаточность костного мозга

ПНГ связана с другими заболеваниями костного мозга. Приблизительно у 20% пациентов с ПНГ на момент постановки диагноза также наблюдаются признаки общего снижения кроветворения костного мозга из-за апластической анемии . Чтобы лучше понять эту взаимосвязь, полезно рассмотреть причину апластической анемии: при внезапном появлении апластической анемии у молодых людей обычно происходит атака цитотоксических Т-клеток на собственный костный мозг. Неясно, что вызывает эту аутоиммунную реакцию; вероятно, есть несколько триггеров и целей. Однако чуть более чем в каждом десятом случае клетки костного мозга «избегают» атаки. Известно несколько свойств клеток костного мозга, которые защищают их от атак на Т-клетки. Итак, если стволовые клетки ПНГ без GPI защищены от аутоиммунной реакции, можно сделать вывод, что это должно иметь какое-то отношение к якорю GPI - но на сегодняшний день антиген не идентифицирован.

Дистония и тромбоз гладкомышечных клеток

Некоторые симптомы, такие как боль, затрудненное глотание, нарушение функции почек и легочная гипертензия, можно объяснить напряжением гладкомышечных клеток, обнаруженных в стенках кровеносных сосудов и органов пищеварения. Они являются результатом гемолиза. Свободный гемоглобин из крови обычно выводится с помощью различных механизмов. В случае гемолитических припадков, однако, вырабатывается столько гемоглобина, что защитные механизмы нарушаются. Этот свободный гемоглобин затем связывает оксид азота (NO) в сосудах. Оксид азота расслабляет гладкомышечные клетки; если он отсутствует, гладкомышечные клетки сокращаются. Это вызывает сужение кровеносных сосудов, что объясняет эректильную дисфункцию, проблемы с почками и высокое кровяное давление в легких. Мышечные клетки также сокращаются в стенках пищеварительного тракта, отсюда возникают спазмы в животе и нарушения глотания.

Механизм развития тромбоза неясен и представляет собой проблему для будущих исследований. Одна из возможностей - повышенная активность тромбоцитов из-за дефицита оксида азота , который также связан с дистонией гладкомышечных клеток.

Классификация

Поскольку ПНГ связана с другими заболеваниями костного мозга, существует множество проявлений болезни. Есть две классификации, которые пытаются изобразить это, но пока ни одна из них не установлена. В старшей от 2005 г. выделяются три подкатегории: 1. ПНГ с гемолизом и тромбозом. 2. ПНГ на фоне другого заболевания костного мозга (апластическая анемия, миелодиспластический синдром ). 3. субклиническая ПНГ. Здесь у пациентов низкий уровень клеток ПНГ, но нет симптомов. Новее от 2008 года сейчас более распространено. Он также различает три подкатегории: 1. Гемолитический (классический) ПНГ. Наблюдается тромбоз или гемолиз. 2. апластическая анемия ПНГ (АА-ПНГ) с дополнительными признаками недостаточности костного мозга. Эти две группы определяются предельными значениями концентрации гемоглобина, количества определенных иммунных клеток и тромбоцитов. Пациенты, которые не могут быть отнесены ни к одной из двух подкатегорий на основе показателей крови, попадают в категорию 3: промежуточный ПНГ , что по-немецки примерно «средний ПНГ».

диагноз

Диагностика

Диагноз во многом определяется симптомами пациента. У пациентов с диагностированной анемией часто подозревают пароксизмальную ночную гемоглобинурию.

При лабораторном исследовании крови обнаруживаются признаки гемолитической анемии: снижается уровень гемоглобина и количество эритроцитов. В то же время концентрация лактатдегидрогеназы (ЛДГ) увеличивается, потому что она высвобождается из разрушенных эритроцитов. Неконъюгированный билирубин (продукт распада гемоглобина) также повышен. Гаптоглобина , который связывает свободный гемоглобин в крови снижается или не может быть обнаружен. Обычно также делается мазок крови . Это позволяет оценить внешний вид эритроцитов. В частности, в ПНГ отсутствуют фрагментациты , как при других гемолитических анемиях (см. Дифференциальный диагноз ).

Не тест ветчины больше не используется сегодня. В этом случае кровь больного слегка подкисляется, при ПНГ происходит гемолиз. Другой тест, который больше не используется, - это тест на лизис сахарозы. Здесь система комплемента активируется добавлением сахарозы . Оба теста не были достаточно убедительными. Вместо этого для надежного выявления заболевания используется проточная цитометрия образца периферической крови: с помощью этого теста можно обнаружить отсутствие GPI-заякоренных белков. Если есть клетки крови как минимум из двух разных серий клеток крови (например, эритроцитов и гранулоцитов), в которых отсутствуют как минимум два таких белка, высока вероятность возникновения ПНГ. Новый метод определения GPI напрямую: меченный флуоресценцией аэролизин (FLAER). Аэролизин - это токсин бактерии Aeromonas hydrophilius, который связывается непосредственно с якорем GPI. Он имеет флуоресцентный краситель, который можно увидеть под микроскопом ( флуоресцентная микроскопия ). В результате клетки, в которых отсутствует GPI, не окрашиваются.

Дифференциальный диагноз

Наиболее важным дифференциальным диагнозом ПНГ является аутоиммунная гемолитическая анемия . В этом случае иммунная система вырабатывает антитела против красных кровяных телец. Эти антитела можно обнаружить в тесте Кумбса . При ПНГ тест Кумбса остается отрицательным, поскольку нет антител против эритроцитов (гемолитическая анемия Кумбса). Другими дифференциальными диагнозами являются врожденные гемолитические анемии, которые обычно проявляются в детстве, и другие приобретенные гемолитические анемии:

терапия

Рекомендации по терапии для немецкоговорящих стран опубликованы в сотрудничестве с немецким , австрийским и швейцарским обществами гематологии на onkopedia.com (см. Веб-ссылки). Как правило, анапластическая анемия, которая обычно присутствует, лечится в соответствии с рекомендациями по анапластической анемии. Терапия симптомов, связанных с гемолизом, зависит от тяжести симптомов. При гемолитической анемии можно вводить железо и витамин B12 для поддержки образования новой крови. В случае сильной кровопотери может потребоваться переливание крови. Если у пациентов есть тромбозы, они нуждаются в пожизненном подавлении свертывания крови , например, с помощью маркумара , гепарина или DOAK . Однако эта терапия не исключает повторного тромбоза в случае ПНГ. Бактериальные инфекции следует лечить антибиотиками на ранней стадии, чтобы избежать гемолитических атак.

Долгое время единственной надеждой на излечение была пересадка костного мозга . Однако эта терапия сопряжена с высоким риском смерти пациента, поэтому она использовалась только в тяжелых случаях в качестве крайней меры.

Экулизумаб был представлен в 1996 году : генно- инженерное моноклональное антитело против фактора комплемента С5 было протестировано в нескольких клинических исследованиях в последующие годы. Экулизумаб был одобрен под торговой маркой Soliris в США и ЕС с 2007 года . Результаты исследования с активным ингредиентом показали быстрый и устойчивый контроль хронического гемолиза. Пациенты с ПНГ почти не страдают тромбозами во время терапии экулизумабом, который в остальном был основной причиной смерти. Почти половине пациентов больше не потребовалось переливание крови. Симптомы, типичные для ПНГ, такие как: Б. Боль в животе, затрудненное глотание (дисфагия) и эректильная дисфункция (эректильная дисфункция) могут быть уменьшены с помощью лечения экулизумабом. В целом качество жизни пациентов значительно улучшилось u. а. за счет улучшения симптомов усталости. Экулизумаб хорошо переносился, а профиль побочных эффектов был сопоставим с таковым в группе плацебо . Поскольку экулизумаб блокирует часть каскада комплемента и, таким образом, также препятствует защите от бактерий, увеличивается риск менингококковой инфекции в результате менингита . По этой причине все пациенты должны быть вакцинированы против менингококков как минимум за две недели до начала терапии. Данные о долгосрочной выживаемости пациентов, получавших экулизумаб до 8 лет, показывают, что ожидаемая продолжительность жизни пациентов приближается к средней продолжительности жизни.

В декабре 2018 года американское FDA одобрило равулизумаб (торговое название Ultomiris), который также является моноклональным антителом против фактора комплемента C5. Равулизумаб был одобрен в ЕС 2 июля 2019 г.

Немецкое руководство в равной степени рекомендует экулизумаб и равулизумаб для лечения пациентов с симптомами.

История исследований

Американский гематолог Чарльз Паркер из Солт-Лейк-Сити , штат Юта , интенсивно занимался историей исследований пароксизмальной ночной гемоглобинурии. В обширной статье 2002 года он делит историю исследований на «раннюю историю» и «современную историю». Первый этап характеризовался описанием и определением клинической картины. Открытие альтернативного пути активации системы комплемента стало поворотным моментом, потому что с этого момента молекулярно-биологическая основа болезни была раскрыта. Предварительного апогея исследования достигли в 1993 году, когда была обнаружена генетическая причина. Паркер спрашивает, почему такому редкому заболеванию уделяется относительно много внимания исследователей. Он считает, что «элегантная сложность» природы, которую можно распознать в патофизиологии ПНГ, очаровывает гематологов. С одной стороны, исследования ПНГ способствовали прогрессу в исследованиях иммунной системы. С другой стороны, это пример того, как случайные наблюдения из соседних исследовательских областей могут дать важную информацию друг для друга.

От первого отчета к альтернативному пути

Описание болезни

Первое описание пациента с пароксизмальной ночной гемоглобинурией приписывается врачу из Грайфсвальда Паулю Штрюбингу , который в 1882 году описал случай 29-летнего мастера картрайта Карла Г. как помощника врача . С 1876 года он заметил утреннее темное изменение цвета мочи, при этом его кожа стала заметно бледнее и приобрела серо-желтый цвет. Симптомы усиливались, как приступы, и сопровождались истощением, головокружением и сердцебиением, а также болями в области селезенки и почек. Штрюбинг обнаружил, что моча содержит гемоглобин, но не эритроциты. Он также заметил, что после тяжелых припадков плазма крови тоже стала красной. Из этого он сделал (правильный) вывод, что должно происходить разрушение эритроцитов в кровеносных сосудах. Он предположил, что сон играет решающую роль, потому что темная моча выделяется после того, как пациент просыпается ночью, но в остальном - нет. Штрюбинг знал, что эритроциты лизируются быстрее в кислой среде (при инкубации с CO 2 , потому что более высокая концентрация CO 2 в крови подкисляет их). Поэтому он предположил, что причина гемолиза заключается в том, что концентрация CO 2 увеличивается во время сна из-за замедления кровотока . Это делает кровь более кислой, что вызывает гемолиз. Штрюбинг попытался обосновать свою гипотезу: он вводил своему пациенту кислоту, чтобы вызвать приступ, но у него не получилось.

Фактически, описание Штрюбинга - не самая старая публикация, описывающая случай ПНГ. Например, более раннее описание принадлежит британскому врачу Уильяму Галлу (1866 г.); самое старое может быть датировано 1793 г. Однако заслугой Штрюбинга было признать ПНГ независимым заболеванием и дифференцировать его от гемоглобинурии, вызванной холодом ( аутоиммунная гемолитическая анемия простудного типа) и маршевой гемоглобинурии , поэтому он признан первым дескриптором. Позже Штрюбинг начал карьеру за пределами гематологии, поэтому он больше не занимался этим заболеванием.

С 1908 года болезнь все больше исследовалась и описывалась, в обзорной статье за ​​1949 год упоминается 73 отчета о случаях, опубликованных между 1908 и 1949 годами. С этого периода следует выделить работу итальянцев Этторе Маркиафава и Фердинандо Микели, которые работали над случаями в 1928 и 1931 годах и описали их как синдром. Из-за своих достижений болезнь была известна как синдром Маркиафава-Микели до 1960-х годов , прежде чем этот термин вышел из моды. Название «пароксизмальная ночная гемоглобинурия» было впервые использовано в 1928 г. амстердамским доктором Дж. Эннекингом и становилось все более популярным.

Эксперименты ван ден Берга

Важную работу по пониманию этого заболевания проделал голландец Хейманс ван ден Берг . В 1911 году он показал, что эритроциты пациентов с ПНГ лизируются в сыворотке in vitro (то есть в пробирке) в атмосфере CO 2 - в сыворотке пациента, но также и при добавлении их в сыворотку крови здоровых людей той же группы крови . В то же время он показал, что эритроциты здоровых испытуемых пережили такое же лечение без повреждений. Это доказало, что причина гемолиза кроется в эритроцитах и ​​что он не может быть патологическим фактором в сыворотке крови.

Эксперименты Ван ден Берга показали еще одно важное открытие, поскольку они были первыми, кто применил систему дополнений . В то время были известны три компонента гуморального иммунного ответа : антиген , антитело и система комплемента, которая дополняет функцию антител. Известно, что система комплемента разрушается под воздействием тепла и восстанавливается для функционирования путем выделения небольшого количества сыворотки крови (содержащей факторы комплемента). Ван ден Берг заметил, что на самом деле гемолиза не было, если сыворотку предварительно нагреть. Это говорит о том, что комплемент участвует в гемолизе. Но, вопреки тому, что предполагалось до того, как было известно в то время, гемолитическая активность не могла быть восстановлена ​​путем добавления свежей сыворотки. Поэтому Ван ден Берг отверг предположение о том, что система комплемента может участвовать в гемолизе.

Сегодня мы знаем, что известные в то время свойства системы комплемента применимы к классическому способу активации комплемента. Это активация комплемента путем связывания антитела с антигеном. Этот механизм играет роль при аутоиммунной гемолитической анемии, но не при ПНГ. При ПНГ факторы комплемента связываются непосредственно со структурами на поверхности клетки и тем самым активируют комплекс атаки на мембрану - альтернативный способ активации, существование которого было доказано только в 1960-х годах. Классическая активация через образование комплексов антитело-антиген работает даже при высоких разведениях, что и восстанавливает активность комплемента путем добавления небольшого количества сыворотки. Напротив, альтернативная активация больше невозможна, даже если факторы комплемента лишь слегка разбавлены. Вот почему ван ден Берг смог предотвратить гемолиз путем нагревания комплемента, но когда были добавлены свежие факторы комплемента, они были слишком разбавлены для активации альтернативным путем.

Томас Хейл Хэм

С 1937 года Томас Хейл Хэм , врач из Кливленда , штат Огайо , начал изучать ПНГ. Его работа должна указать путь для исследований в следующие десятилетия. Как и Штрюбинг, о публикации которого Хэм не знал, он сначала изучил связь между сном и гемоглобинурией. Изменив ритм сна исследуемого пациента, он смог показать, что гемоглобинурия зависит от сна, а не от времени суток. Он также смог вызвать гемолитические припадки у исследуемых пациентов, дав им кислоту, и, наоборот, предотвратить припадки , подщелачивая их кровь (давая им основания или гипервентиляцию железным легким во время сна ). Как и Штрюбинг, Хэм считал, что гемолиз вызван повышенной концентрацией CO 2 в крови, вызванной гиповентиляцией во время сна.

Затем Хэм дополнил свои эксперименты на людях лабораторными экспериментами. Он повторил основные эксперименты ван ден Берга, хотя он не упомянул работы ван ден Берга - неясно, были ли они еще ему неизвестны в то время. Хэм также правильно заключил, что причина заболевания кроется в эритроцитах пациента, при этом гемолитический фактор должен быть нормальным компонентом крови. Хэм объяснил, почему в процессе гемолиза не участвуют антитела, но пришел к неверному выводу, что ранее неизвестная система, отличная от системы комплемента, должна опосредовать гемолиз.

Из наблюдения, сделанного в этой серии экспериментов, что эритроциты ПНГ лизируются при подкислении крови, позже был разработан диагностический тест - тест Хэма . Это был стандартный метод диагностики в течение 50 лет, пока его не заменила проточная цитометрия.

В 1939 году Хэм и его коллега Джон Холмс Дингл опубликовали одну из самых влиятельных статей в истории исследований ПНГ, в которой они подробно рассказали, что ранее неизвестный механизм лизиса эритроцитов. Обнаружение отсутствия антител было совершенно новым и не укладывалось в предыдущую картину гуморального иммунного ответа. Хотя они описывают несколько убедительных указаний на роль системы комплемента и, по-видимому, сами полагают, что она ответственна за гемолиз, в части обсуждения статьи они утверждают, что система комплемента не является лизирующим фактором. Предположительно, они не хотели делать свои выводы, потому что подозревали, что их результаты встретят скептицизм и неприятие в профессиональном мире. Второстепенным открытием, которое было значимым в ретроспективе, было наблюдение, что только 15% эритроцитов вашего подопытного пациента были затронуты гемолизом.

Открытие альтернативного пути активации комплемента

Десятилетие после публикации Хэма и Дингла не принесло большого прогресса. Исследование продолжало собирать данные, которые говорили за и против роли системы комплемента. Оглядываясь назад, можно сказать, что важным открытием стало то, что гемолитический процесс в ПНГ (через неизвестную тогда альтернативную активацию комплемента ) зависит от ионов магния (Mg2 +). В этом его отличие от аутоиммунной гемолитической анемии.

Луи Пиллемер дал первоначальное объяснение того, какая часть иммунной системы опосредует гемолиз при ПНГ . В 1954 году, пытаясь выделить так называемый третий фактор комплемента (который на самом деле состоит из нескольких факторов комплемента), Пиллемер случайно выделил пропердин - белок, который поддерживает добавление фактора комплемента C3b к фактору B. Пиллемер отметил, что пропердин активен только в присутствии комплемента и магния. Он участвовал в уничтожении бактерий , вирусов и «некоторых красных кровяных телец» - эритроцитов ПНГ. Было обнаружено, что для активности пропердина не требуются антитела. Два года спустя Пиллемер и его коллеги Карл Ф. Хинц и Уильям С. Джордан продемонстрировали, что, хотя пропердин абсолютно необходим для гемолиза эритроцитов ПНГ, он не нужен для гемолиза при аутоиммунной гемолитической анемии. Исследования Пиллемера пропердина и ПНГ предоставили убедительные доказательства того, что существует независимая от антител активация комплемента. Однако гипотеза Пиллемера о системе пропердина не могла преобладать среди исследователей системы комплемента, особенно потому, что по техническим причинам в его образцах были обнаружены небольшие количества антител. Его коллеги поэтому предположили, что это объясняет активацию комплемента. Пиллемер умер в 1957 году от передозировки снотворного после встречи с другими учеными в этой области. Напротив, система пропердина быстро нашла широкое признание среди гематологов в качестве объяснения гемолиза ПНГ, поскольку она лучше всего соответствовала наблюдениям предыдущих десятилетий. Только после разработки более совершенных методов обработки и через 10 лет после смерти Пиллемера его предположения удалось подтвердить. К 1980 г. компоненты альтернативного пути активации были прояснены.

От альтернативного пути к генетической причине

ПНГ - это мозаика

По словам Хэма и Дингла, исследователи снова и снова наблюдали, что гемолиз никогда не затрагивал все эритроциты у пациентов с ПНГ, что позволяет предположить, что две разные популяции эритроцитов обнаруживаются в крови пострадавших (то есть образуют мозаику). Британские гематологи Венделл Ф. Россе и Джон Дейси более подробно исследовали этот вопрос в 1966 году. Тщательно наблюдая за течением гемолиза в здоровой крови и крови пациентов с ПНГ, они продемонстрировали, что у пациентов с ПНГ есть определенная доля эритроцитов, чувствительных к гемолизу, тогда как остальные их эритроциты демонстрируют нормальную чувствительность к системе комплемента. Доля эритроцитов, чувствительных к гемолизу, составляла от 4 до 80%, что объясняет разную степень выраженности симптомов. Первоначально считалось, что существует только две популяции клеток ПНГ: одна очень восприимчива к гемолизу системой комплемента, а другая - нет. Однако эта оценка должна быть скорректирована дальнейшими исследованиями в 1970-х годах, поскольку у некоторых пациентов было обнаружено несколько популяций эритроцитов, чья предрасположенность к гемолизу находилась между двумя первоначально постулированными группами.

Также в 1969 году было показано, что тромбоциты крови и некоторые иммунные клетки пациентов с ПНГ более восприимчивы к комплемент-опосредованному гемолизу, что подтверждает тезис о том, что у этих клеток есть общий предок и что причиной ПНГ является соматическая мутация. В то время существование гемопоэтических стволовых клеток, из которых могут возникать все линии клеток крови, еще не было доказано и было весьма спорным. Результаты исследования PNH предоставили аргументы сторонникам этой теории.

Открытие дополнительных регуляторов

Эдвард М. Хоффманн, гематолог из Флориды , был первым, кто в 1969 году сообщил о факторе в эритроцитах, который может предотвращать опосредованный комплементом гемолиз. Он назвал этот фактор ускорения распада (DAF), потому что он ускоряет снижение активности комплемента. DAF (теперь известный как CD55) предотвращает преобразование фактора комплемента C3 в C3b. При этом блокируется активация дополнения как по классическому, так и по альтернативному пути. В 1983 году Энн Николсон-Веллер и ее коллеги сообщили, что в эритроцитах ПНГ отсутствует DAF. Быстро стало общепризнанным, что недостаток DAF играет причинную роль в патогенезе заболевания. Однако он не все объяснил, поскольку были также признаки нарушения регуляции комплекса мембранной атаки (МАК). Регулятор MAC удалось определить только в 1989 году. Его первооткрыватели дали ему название мембранный ингибитор реактивного лизиса (MIRL, по-немецки «Мембранный ингибитор реактивного лизиса»), сегодня он известен как CD59 .

Знание этих двух регуляторов может объяснить, почему эритроциты ПНГ по-разному подвержены лизису. Эритроциты, в которых полностью отсутствуют оба регулятора, наиболее восприимчивы к системе комплемента. Однако есть эритроциты, чувствительность которых менее выражена, потому что на их поверхности все еще меньше CD55 и CD59. Хотя количество CD59 все еще достаточно для управления MAC, CD55 больше не может предотвращать преобразование C3 в C3b.

Якорь GPI

Открытие якоря GPI находится между открытием DAF и MIRL . Несколько случайных наблюдений ( интуитивная прозорливость ) привели к этому и к признанию его важности для ПНГ . Первые датируются 1951 годом, когда исследователи, которые действительно интересовались лейкемией, случайно исследовали лейкоциты пациента с ПНГ и заметили, что в них отсутствует щелочная фосфатаза . В 1950-х годах другие исследователи сообщили, что на эритроцитах ПНГ также не было обнаружено ацетилхолинэстеразы или 5'-нуклеотидазы . Эти ферменты не связаны причинно с заболеванием, но подняли вопрос, почему три неродственных фермента отсутствуют в клетках ПНГ. Ответ пришел в 1985 году после того, как в статье Science сообщалось об экспериментах с бактериальным ферментом, проведенных в 1970-х годах. Этот фермент представляет собой фосфолипазу, которая расщепляет фосфатидилинзозитолы . В статье сообщается, что использование фосфолипазы приводит к высвобождению щелочной фосфатазы, ацетилхолинэстеразы и 5'-нуклеотидазы, а также Thy1 ( CD90 ) из клеточных мембран. Ученые из Университета Нью-Йорка признали связь с PNH. Они получили фосфолипазу и смогли показать, что DAF (CD55) также высвобождается с ее помощью из клеточной мембраны. Исследователям было ясно, что каждый белок, который отсутствует на поверхности эритроцитов ПНГ, имеет один и тот же якорь, и что, наоборот, каждый белок, который обычно связан с клеточной мембраной через этот якорь, должен отсутствовать на клетках ПНГ.

Расшифровка генетической причины

К 1987 году структура этого якоря, гликозилфосфатидилинозита, была выяснена. С 1960-х гг. Предполагалось, что причиной ПНГ может быть соматическая мутация. Когда стало известно, что дефект в якоре GPI является центральным для развития PNH, перед исследователями встала проблема выявления причинного генетического дефекта. Теоретически возможно повреждение любого из бесчисленных генов, участвующих в синтезе GPI и закреплении белков в клеточной мембране. Первоначальные эксперименты также показали, что возмущение может быть во многих разных местах.

И снова на помощь пришло счастливое совпадение. В 1970-х годах была выращена линия клеток лимфомы для изучения генетической основы развития рака . По совпадению, в этих клетках также отсутствовал CD90, что не имело значения в контексте исследования лимфомы. Зная о закреплении CD90 GPI, японские исследователи, работающие с Таро Киношита, использовали эту хорошо изученную серию клеток для расшифровки генетической причины ПНГ в 1993 году.

В 1993 году Киношита и его коллеги продемонстрировали в серии сложных экспериментов, что генетический дефект, который приводит к отсутствию якоря GPI в ​​клетках лимфомы, должен быть таким же, как и в исследованных ими клетках PNH. Они пришли к такому выводу из того факта, что клетки без якоря GPI не могут производить N-ацетилглюкозамин фосфатидилинозитол, что является первым шагом в синтезе GPI. Им удалось идентифицировать ген, который, по-видимому, отвечал за этот шаг. Они скопировали это со здоровой клетки и перенесли на клетки лимфомы без GPI. После переноса клетки синтезировали N-ацетилглюкозамин фосфатидилинозитол. Исследователи назвали ген PIGA (Phosphatidylinosytol Glycan Class A). Они сравнили код гена в клетках, несущих GPI, и клетках без GPI и обнаружили различия в клетках без GPI. Ученые доказали, что это были приобретенные мутации , сравнив здоровые и больные клетки одного и того же пациента. Пига мутация встречается только в НПГ клеток. Если бы мутация PIGA была мутацией зародышевой линии , она была бы обнаружена в каждой клетке. Рабочая группа представила убедительные доказательства того, что эта мутация происходит в гемопоэтических стволовых клетках, обнаружив ту же мутацию в В-лимфоцитах и нейтрофилах того же пациента. В конце концов ей удалось найти PIGA на X-хромосоме.

К настоящему времени в PIGA описано около 150 различных мутаций , влияние которых на синтез GPI варьируется от функционального нарушения до полной потери. Такое разнообразие генотипов стволовых клеток ПНГ объясняет, почему клетки ПНГ различаются по своей чувствительности к гемолизу.

Интернет-ссылки и литература

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ a b c d A Roth, U. Duhrsen: Пароксизмальная ночная гемоглобинурия In: Dtsch Arztebl , 2007, 104, pp. 192–197
  2. ↑ a b G. Socié, H. Schrezenmeier, P. Muus, I. Lisukov, A. Röth: изменение прогноза в подкатегориях пароксизмальной ночной гемоглобинурии: анализ Международного реестра PNH . В: Журнал внутренней медицины . лента 46 , нет. 9 , 2016, ISSN  1445-5994 , с. 1044-1053 , DOI : 10.1111 / imj.13160 .
  3. ↑ б с д е Йорга Шуберта, Александр Roth, Питер Беттельхейм, Georg Stüssi, Бритта Höchsmann, Jens Panse, Tim Henrik Brümmendorf, Hubert Schrezenmeier: пароксизмальной ночной гемоглобинурии (PNH) . Рекомендации DGHO на onkopedia.com по состоянию на ноябрь 2019 г. Последний доступ 20 марта 2020 г.
  4. ↑ б с д е е г ч я J к л м п о р Анита Хилл, Эми Е. DeZern, Тароху Kinoshita, Роберт А. Бродского: пароксизмальной ночной гемоглобинурия . В: Nature Reviews Disease Primers . лента 3 , вып. 1 , 18 мая 2017 г., ISSN  2056-676X , стр. 1-14 , DOI : 10.1038 / nrdp.2017.28 .
  5. ↑ a b c d Лучио Луццатто: Гемолитическая анемия и анемия из-за острой кровопотери , для немецкого издания Андреаса Лоу и Джулии Джесси. В: Внутренняя медицина Харрисона , 19-е издание. ABW-Verlag, Берлин 2016. ISBN 978-3-88624-560-4 . С. 804.
  6. ^ Р горцы, С. М. Льюис, М Бесслер, L Луццатто, СП. Dacie: Естественное течение пароксизмальной ночной гемоглобинурии . (PDF) В: Медицинский журнал Новой Англии, 1995, 333, стр. 1253-1258.
  7. ↑ а б Р.П. де Латур, Дж. Я. Мэри, С. Саланубат и др.: Пароксизмальная ночная гемоглобинурия: естественная история подкатегорий болезней . В: Кровь , 2008, 112, стр. 3099-3106, PMID 18535202.
  8. ↑ a b c Р. Дж. Келли, А. Хилл, Л. М. Арнольд и др.: Длительное лечение экулизумабом при пароксизмальной ночной гемоглобинурии: стабильная эффективность и повышение выживаемости . В: Кровь , 2011, 117, стр. 6786-6792, PMID 21460245.
  9. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v Чарльз Дж. Паркер: Исторические аспекты пароксизмальной ночной гемоглобинурии: «определение болезни» . В: Британский журнал гематологии . лента 117 , нет. 1 , апрель 2002 г., ISSN  0007-1048 , стр. 3–22 , DOI : 10.1046 / j.1365-2141.2002.03374.x .
  10. ↑ Нил С. Янг: Апластическая анемия . В: Медицинский журнал Новой Англии . лента 379 , нет. 17 , 25 октября 2018 г., ISSN  0028-4793 , стр. 1643-1656 , DOI : 10,1056 / NEJMra1413485 , PMID 30354958 , PMC 6467577 (бесплатно полный текст).
  11. ↑ а б в Х. Шрезенмайер, Б. Хохсманн: Экулизумаб открывает новую эру лечения пароксизмальной ночной гемоглобинурии. В: Экспертный обзор гематологии , 2009, 2, стр. 7-16, PMID 21082989.
  12. ↑ a b C. Паркер, М Омин, С. Ричардс и др.: Диагностика и лечение пароксизмальной ночной гемоглобинурии . В: Кровь , 2005, 106, стр. 3699-3709, PMID 16051736.
  13. ↑ Тест Хэма (Тест на подкисленную сыворотку). Проверено 24 июля 2020 года .
  14. ↑ Какова роль теста на лизис сахарозы в лечении пароксизмальной ночной гемоглобинурии (ПНГ)? Проверено 24 июля 2020 года .
  15. ↑ К. Паркер: Диагностика и лечение пароксизмальной ночной гемоглобинурии . В: Кровь . лента 106 , нет. 12 , 1 декабря 2005 г., ISSN  0006-4971 , с. 3699-3709 , DOI : 10,1182 / кровь 2005-04-1717 , PMID 16051736 , PMC 1895106 (бесплатно полный текст) - ( bloodjournal.org [доступ к 24 июля 2020]).
  16. ↑ Р.А. Бродский, Г.Л. Мухина, С. Ли и др.: Улучшение выявления и характеристики пароксизмальной ночной гемоглобинурии с использованием флуоресцентного аэролизина . В: Американский журнал клинической патологии , 2000, 114, стр. 459-466, PMID 10989647 . PMC 4124633 (полный текст).
  17. ↑ Томас К. Томас, Скотт А. Роллинз, Рассел П. Ротер, Мишель А. Джаннони, Сандра Л. Хартман: Ингибирование активности комплемента гуманизированными антителами против C5 и одноцепочечным Fv . В кн . : Молекулярная иммунология . лента 33 , нет. 17 , 1 декабря 1996 г., ISSN  0161-5890 , с. 1389-1401 , DOI : 10.1016 / S0161-5890 (96) 00078-8 ( sciencedirect.com [доступ к 29 марта 2020]).
  18. ↑ a b c d Р. А. Бродский, Н. С. Янг, Э. Антониоли и др.: Многоцентровое исследование фазы 3 ингибитора комплемента экулизумаба для лечения пациентов с пароксизмальной ночной гемоглобинурией . В: Кровь , 2008, 111 (4), стр. 1840-1847, PMID 18055865.
  19. ↑ а б в г д П. Хиллмен, Н. С. Янг, Дж. Шуберт и др.: Ингибитор комплемента экулизумаб при пароксизмальной ночной гемоглобинурии . В: Медицинский журнал Новой Англии , 2006 г., 355, стр. 1233-1243, PMID 16990386 . DOI: 10.1056 / NEJMoa061648 .
  20. ↑ P Hillmen, C Hall, JC Marsh et al.: Влияние экулизумаба на гемолиз и потребность в переливании крови у пациентов с пароксизмальной ночной гемоглобинурией . В: Медицинский журнал Новой Англии , 2004 г., 350, стр. 552-559. DOI: 10.1056 / NEJMoa031688 .
  21. ↑ P Hillmen, P Muus, U Duhrsen et al.: Эффект ингибитора комплемента экулизумаба на тромбоэмболию у пациентов с пароксизмальной ночной гемоглобинурией . В: Кровь , 2007, 110, стр. 4123-4128, PMID 17702897.
  22. ↑ а б А Рот, У Дюрсен, Х. Шрезенмайер, Дж. Шуберт: Пароксизмальная ночная гемоглобинурия (ПНГ). Патогенез, диагностика и лечение . В: Dtsch med Wochenschr , 2009, 134 (9), стр. 404-409, DOI: 10.1055 / s-0028-1124013
  23. ↑ Alexion: Информация для специалистов Soliris (экулизумаб) (PDF; 136 kB), 2012.
  24. ↑ FDA одобряет новое лечение для взрослых пациентов с редкими, опасными для жизни заболеваниями крови , PM FDA от 21 декабря 2018 г., по состоянию на 2 января 2019 г.
  25. ↑ ULTOMIRIS® (равулизумаб) получил разрешение на продажу от Европейской комиссии по делам взрослых с пароксизмальной ночной гемоглобинурией (PNH) - пресс-релиз Alexion от 3 июля 2019 г. Последний доступ 21 марта 2020 г.
  26. ↑ П. Штрюбинг: Пароксизмальная гемоглобинурия . В: DMW - Немецкий медицинский еженедельник . лента 8 , вып. 01 января 1882 г., ISSN  0012-0472 , стр. 1-3 , DOI : 10,1055 / с-0029-1196307 .
  27. ↑ Джон Маркс: СИНДРОМ Маркиафавы МИШЕЛИ (пароксизмальная ночная гемоглобинурия) . В: QJM: Международный медицинский журнал . лента 18 , нет. 2 , 1 апреля 1949 г., ISSN  1460-2725 , стр. 105-121 , DOI : 10.1093 / oxfordjournals.qjmed.a066527 .
  28. ↑ Джеффри Дж. Пу, Роберт А. Бродский: Пароксизмальная ночная гемоглобинурия от скамьи до постели . В кн . : Клиническая и трансляционная наука . лента 4 , вып. 3 , июнь 2011, стр. 219-224 , DOI : 10.1111 / j.1752-8062.2011.00262.x , PMID 21707954 , PMC 3128433 (бесплатно полный текст).
  29. ↑ Томас Хейл Хэм, Джон Х. Дингл: ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРУШЕНИЯ КРАСНЫХ КЛЕТОК. II. ХРОНИЧЕСКАЯ ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ АНЕМИЯ С ПАРОКСИЗМАЛЬНОЙ НОЧНОЙ ГЕМОГЛОБИНУРИЕЙ: ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГЕМОЛИТИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА С ОСОБЕННОСТИ СЫВОРОТКИ . В: Журнал клинических исследований . лента 18 , нет. 6 , 1 ноября 1939 г., ISSN  0021-9738 , с. 657-672 , DOI : 10,1172 / JCI101081 , PMID 16694699 , PMC 434913 (бесплатно полный текст).
  30. ↑ М. Такахаши, Дж. Такеда, С. Хиросе, Р. Хайман, Н. Иноуэ: Недостаточный биосинтез N-ацетилглюкозаминил-фосфатидилинозитола, первого промежуточного соединения биосинтеза якоря гликозилфосфатидилинозитола, в клеточных линиях, установленных у пациентов с пароксизмальной ноктурией В: Журнал экспериментальной медицины . лента 177 , нет. 2 , 1 февраля 1993 г., ISSN  0022-1007 , с. 517-521 , doi : 10.1084 / jem.177.2.517 , PMID 8426120 , PMC 2190897 (бесплатный полный текст) - ( rupress.org [доступ 29 марта 2020 г.]).
  31. ↑ T Miyata, J Takeda, Y Iida, N Yamada, N Inoue: Клонирование PIG-A, компонента на ранней стадии биосинтеза GPI-якоря . В кн . : Наука . лента 259 , нет. 5099 , 26 февраля 1993 г., ISSN  0036-8075 , с. 1318-1320 , DOI : 10.1126 / science.7680492 .
  32. ↑ Дзюндзи Такеда, Тошио Мията, Казуёси Кавагое, Ёсиясу Иида, Юичи Эндо: Дефицит якоря GPI, вызванный соматической мутацией гена PIG-A при пароксизмальной ночной гемоглобинурии . В: Cell . лента 73 , нет. 4 , 21 мая 1993 г., ISSN  0092-8674 , стр. 703-711 , DOI : 10.1016 / 0092-8674 (93) 90250-Т , PMID 8500164 .
  33. ^ Чарльз Дж. Паркер: Пароксизмальная ночная гемоглобинурия: исторический обзор . В кн . : Гематология . лента 2008 , нет. 1 , 1 января 2008 г., ISSN  1520-4391 , с. 93-103 , DOI : 10,1182 / asheducation-2008.1.93 ( ashpublications.org [доступ к 29 марта 2020]).
Эта статья была добавлена в список отличных статей 15 августа 2020 года в этой версии .