Paroxyzmální noční hemoglobinurie -novinky v diagnostice a v léčbě

Paroxyzmální noční hemoglobinurie (PNH) je získané klonální onemocnění krvetvorby, které je charakterizováno intravaskulární hemolýzou s hemoglobinurií vznikající v důsledku proliferace klonu s deficitem povrchových buněčných antigenů inhibujících terminální komplex komplementu. Tradičně je dělena na hemolytickou a na hypoplastickou formu.

Souhrn

Na PNH je třeba myslet při nálezu hemolytické anémie, u které jsou negativní klasické testy na hemolýzu a současně je přítomen i různý stupeň cytopenie v ostatních řadách. Nejčastější a nejzavažnější komplikací průběhu onemocnění je výskyt trombóz v abdominální krajině, CNS, plicích. Transplantace krvetvorných buněk je stale jediným kurativním přístupem k nemocným s PNH. Nicméně, v poslední době byl u PNH prokázán příznivý efekt eculizumabu, monoklonální protilatky proti C5a složce komplementu, na stupeň hemolýzy, snížení počtu transfúzí a také na snížení incidence trombotických komplikací.

Summary

Čermák, J. Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria – news in its diagnostics and treatment

Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) represents a clonal disorder of hematopoiesis characterized by intravascular hemolysis and hemoglobinuria resulting from clonal proliferation of cells with deficiency of surface antigens inhibiting terminal complement complex. PNH is traditionally divided in hypoplastic or hemolytic forms. Diagnosis of PNH should be considered in patients with symptoms of hemolytic anemia lacking positivity of tests revealing corpuscular or immune hemolysis and with concomitant presence of granulo- and/or thrombocytopenia. The most frequent and most severe complication of the disease thrombosis of abdominal, cerebral or pulmonary veins. Stem cell transplantation is still the only curative treatment for patients with PNH. Nevertheless, recent studies showed a beneficial effect of eculizumab, a monoclonal antibody against C5a part of complement, on the degree of hemolysis, reduction of the number of transfusions and also on the incidence of thrombotic complications in PNH.

Patogeneze

Paroxyzmální noční hemoglobinurie (PNH) je získané klonální onemocnění krvetvorby, jež je charakterizováno proliferací buněčného klonu s deficitem povrchových antigenů vázaných k buněčné membráně pomocí glykosyl fosfatidyl inositolu (GPI). Klinicky se onemocnění nejčastěji manifestuje jako chronická hemolýza, žilní trombóza a selhání kostní dřeně. Klasický obraz hemolytické anémie s ranní hemoglobinurií, různým stupněm cytopenie a přítomností erytrocytů, jež mohou být lyzovány v kyselém séru, byl popsán Hamem v roce 1937.(1) Poměrně dlouho bylo jasné, že musí existovat určitý defekt v samotných krvinkách nemocných s PNH, ale že současně musí být přítomen další faktor v plazmě, který vede ke klinické manifestaci tohoto defektu. Počátkem 70. let minulého století bylo prokázáno, že krvinky nemocných s PNH jsou hypersenzitivní k lýze terminálním komplexem komplementu.(2) V prvé polovině 90. let 20. století pak byla konečně objasněna podstata choroby na molekulární úrovni.(3, 4, 5)

Mutace PIG-A (phosphatidyl inositol glycan class A) genu postihuje časnou fázi syntézy glykosyl fosfatidyl inositolu (GPI), jenž váže k buněčné membráně řadu proteinů (CD55, CD59, CD14, CD48, CD58, NCAM, TRAIL-3, ACHE, ALP, receptor pro fibronectin aj.) (Obr. 1). Antigen CD55 inhibuje aktivaci C3 a C5 složky komplementu, antigen CD59 inhibuje aktivitu terminálního komplexu komplementu atakujícího buněčnou membránu (C5b+C6+C8+C9), deficit CD59 je kritický pro rozvoj intravaskulární hemolýzy aktivovaným komplementem. PIG-A gen je lokalizován na X chromosomu, má velikost 17 kb a obsahuje 6 exonů, u nemocných s PNH jde nejčastěji o mutaci 1 báze nebo deleci či inzerci několika bází, u těžkých forem choroby bývají přítomny i rozsáhlejší defekty, vznikající např. chybným sestřihem nepřepisovaných částí genomu.

Obr. 1 – Mechanismus vzniku paroxyzmální noční hemoglobinurie (PNH). Při deficitu glykosyl fosfatidyl inositolu (GPI) při mutaci PIG-A genu (dolní část obrázku) chybí systém ukotvující za normálních okolností k buněčné membráně některé proteiny s antigenní strukturou (horní část obrázku).

Další geny nutné pro syntézu GPI byly nalezeny na autosomech,(6) ale klinické projevy jejich defektu jsou velmi vzácné. Mutace PIG-A genu může vést ke kompletnímu deficitu GPI vázaných proteinů (tzv. PNH III. erytrocyty) nebo k částečnému zachování jejich syntézy (tzv. PNH II. erytrocyty). Reziduální normální erytrocyty tvoří tzv. PNH I. erytrocyty. Díky predispozici k intravaskulární hemolýze aktivovaným komplementem je doba přežití PNH erytrocytů zkrácena na 10 % normální doby. Nemocní s < 10 % PNH III. erytrocytů nemívají známky výrazněji zvýšené hemolýzy, naopak nemocní s > 30 % PNH III. erytrocytů mívají již významné klinické příznaky spojené s hemolýzou.(7) PNH klon nemá růstovou výhodu oproti normálním kmenovým buňkám, což vedlo k úvahám, že důležitou roli v rozvoji choroby hraje u všech nemocných současně probíhající selhání kostní dřeně.(8)

Je pravděpodobné, že je tento proces zprostředkován do značné míry imunitními mechanismy, kdy obdobně jako u MDS působí noxa zodpovědná za vznik PNH klonu jako antigenní podnět vyvolávající aktivaci cytotoxických T-lymfocytů.(9) Otázka, proč tímto způsobem indukované apoptóze podléhají selektivně normální kmenové hemopoetické buňky, se zdá být alespoň částečně zodpovězena v poslední době, kdy se ukazuje, že v efektorovém systému apoptózy mohou hrát roli GPI vázané proteiny, jako např. receptor pro apoptózu indukovanou některými ligandy (TRAIL-3).(10) Inoue et al. ukázali, že v rozvoji PNH může hrát roli i další mutace postihující PNH klon vedoucí následně k proliferační výhodě díky ektopické expresi HMGA2 genu,(11) rovněž redukce délky telomer popsaná u PNH se může podílet na indukci apoptózy podobně jako u nemocných s MDS a solidními nádory.(12) Na Obr. 2 je shrnut současný názor na vícestupňový proces patogeneze PNH.

Obr. 2 – Teorie vícestupňového vzniku PNH. V prvém stupni vzniká díky mutaci PIG-A genu patologický klon, druhý stupeň představuje imunitní ataka namířená proti reziduální populaci zdravých kmenových krvetvorných buněk, což dává PNH klonu relativní růstovou výhodu. Ve třetím stupni vede následná mutace některých proliferačních genů k potenciaci expanze PNH klonu.

Diagnostika a klasifikace

Tradičně je PNH dělena na hemolytickou formu, charakterizovanou klinicky manifestními epizodami intravaskulární hemolýzy způsobenými rozsáhlými klony PNH III. erytrocytů, a na hypoplastickou formu PNH s klinickým obrazem cytopenie, minimálními známkami hemolýzy a malým procentem PNH III. erytrocytů či predominancí PNH II. erytrocytů.(13) Nejnovější klasifikace Parkera a spol.(14) z roku 2005 dělí nemocné s PNH klonem do 3 podskupin: klasickou PNH, PNH doprovázející jinou specifickou poruchu kostní dřeně (PNH/aplastická anémie nebo PNH/MDS-RA) a subklinickou PNH, rovněž často doprovázející jinou poruchu (AA či MDS). V Tab. 1 jsou uvedeny základní charakteristiky jednotlivých forem choroby.

Tab. 1 – Charakteristika
jednotlivých forem PNH

Tab.
2 – Nejčastější klinické příznaky u nemocných s PNH

PNH představuje poměrně vzácné onemocnění, ale kvůli možným závažným následkům vyplývajícím zejména z trombotických komplikací je důležité tuto chorobu vždy vyloučit v diferenciální diagnostice. V Tab. 2 jsou uvedeny nejčastější klinické příznaky u nemocných s PNH. Na PNH je třeba myslet při nálezu hemolytické anémie, u které jsou negativní klasické testy na hemolýzu a současně je přítomen i různý stupeň cytopenie v ostatních řadách, zejména pokud je doprovázena typickými příznaky (variabilní stupeň tmavého zabarvení moči během dne, bolesti břicha a na prsou aj.) (Obr. 3). V diagnostice PNH je dnes již klasický Hamův test(1) nahrazen vyšetřením defektních antigenů vázaných k membráně pomocí GPI průtokovou cytometrií (Obr. 4).(15)

Obr. 3 – Základní klinické a laboratorní příznaky, jež by měly být vodítkem pro správnou diagnózu PNH

Obr. 4 – Detekce PNH klonu pomocí průtokové cytometrie. Levý dolní obrázek zachycuje přítomnost CD55 deficitní populace granulocytů, pravý dolní obrázek ukazuje přítomnost CD59 deficitní populace granulocytů. (Se svolením MUDr. I. Marinova, CSc.)

V současné době doporučuje panel expertů(14)/ sledovat současně alespoň 2 proteiny vázané pomocí GPI (nejčastěji CD55 a CD59) a sledovat expresi současně na buňkách erytroidní i granulocytární řady vzhledem k tomu, že délka přežití granulocytů není zkrácena a jejich počet není ovlivněn transfúzemi. Tím může počet deficitních granulocytů lépe odrážet skutečnou velikost PNH klonu než počet erytrocytů. Pro odhad stupně hemolýzy má samozřejmě význam stanovení procenta PNH III buněk s kompletním deficitem exprese GPI vázaného proteinu. K potvrzení diagnózy může sloužit molekulárněgenetické vyšetření PIG-A genu,(16) je však třeba si uvědomit, že mutace PIG-A genu se mohou vyskytovat i u zdravých jedinců a že charakter genetického defektu nemusí být vždy v korelaci s fenotypem a klinickými projevy choroby. Příklad vyšetření PIG-A genu je na Obr. 5.

Obr. 5 – Příklad molekulárněgenetického vyšetření PIG-A genu. V horní části obrázku je nález rozsáhlého postižení genu vedoucího k obrazu těžké formy PNH, v dolní části obrázku je nález bodové mutace genu spojené s lehkou formou subklinické PNH.
(Se svolením MUDr. S. Pekové, Ph.D.)

U klasické formy PNH se doporučuje vyšetření pomocí průtokové cytometrie v době diagnózy a pak každých 6 měsíců prvé 2 roky a dále 1krát ročně při stabilní chorobě a vždy při známkách progrese choroby, u PNH bez známek výrazné hemolýzy většinou stačí vyšetření 1krát ročně a při event. známkách progrese choroby. Vyšetření % erytrocytů či granulocytů s kompletním deficitem CD59 antigenu je samozřejmě nejdalšími přesnějším ukazatelem akutního stupně hemolýzy, ale nemusí být vždy okamžitě dostupné, pro rychlou orientaci může dobře posloužit vyšetření změny hodnoty LDH, jež poměrně přesně koreluje se stupněm hemolýzy,(17) a dále změny počtu retikulocytů.

Trombotické komplikace u PNH

Vznik trombózy je nejčastější a nejzávažnější komplikací průběhu onemocnění. Kumulativní incidence trombotických komplikací během 10 let je 28 % a 40 % úmrtí u nemocných s PNH je způsobeno trombotickými komplikacemi.(5, 18) Typická pro nemocné s PNH je neobvyklá lokalizace trombóz (abdominální krajina, CNS, plíce) – viz Tab. 3. Na Obr. 6 je vidět rozsáhlá trombóza v portálním řečišti při CT vyšetření u nemocného s PNH. Velikost PNH klonu je nepochybně důležitým rizikovým faktorem pro vznik trombózy. Hall et al.(19) prokázali významný rozdíl v incidenci trombotických komplikací u nemocných s větší, rovno 50 % PNH III. granulocytů oproti nemocným s < 50 % PNH III. granulocytů (44 % vs. 5,8 % během 10 let).

Obr. 6 – Nález rozsáhlé trombózy portální žíly při CT vyšetření břicha u nemocného s těžkou formou PNH

Moyo et al.(20) v matematické predikci incidence trombóz u PNH ukazují na téměř 12násobně vyšší riziko trombózy při přítomnosti 70 % kompletně deficitních granulocytů oproti nemocným s 20 % těchto buněk. Nicméně, poměrně recentní studie neprokázaly významnější rozdíl v incidenci trombotických komplikací mezi nemocnými s různě vysokou hladinou LDH, a tedy různým stupněm akutní hemolýzy,(21) a toto pozorování je v souladu s nálezy Hilla et al.,(22) kteří pomocí NMR prokázali subklinické trombózy v plicním řečišti u 60 % nemocných bez jakýchkoli klinických příznaků trombózy; 50 % nemocných ve studii přitom nebylo nikdy transfundováno. Obdobně prokázali Hillman et al. klinickou trombózu u téměř 5 % nemocných, kteří dostávali jen < 1 TU erytrocytů ročně.(23) V patogenezi trombózy se u nemocných s PNH uplatňuje více faktorů, které mají vztah k deficitu membránových faktorů vázaných pomocí GPI.(10)

Poškození povrchu trombocytů aktivovaným komplementem může vést k externalizaci fosfatidyl serinu, jenž iniciuje tvorbu protrombinového komplexu, poškození monocytů a makrofágů komplementem má za následek zvýšenou expresi tkáňového faktoru v těchto buňkách. Uvolňující se Hb při intravaskulární hemolýze konzumuje NO, což jednak k vazokonstrikci, která je příčinou bolestí břicha a bolestí na hrudi, ale současně deficit NO aktivuje koagulaci a alteruje fibrinolýzu. Roli může hrát i deficit receptoru pro urokinázový aktivátor plazminogenu na povrchu leukocytů (uPAR), jenž patří mezi proteiny vázané k membráně pomocí GPI.(24) Názory na antikoagulační profylaxi u nemocných s PNH stále nejsou jednotné.

Většina autorů se shoduje v tom, že profylaxe je jednoznačně indikována u nemocných s > 50 % PNH III. buněk, u nichž, jak již bylo uvedeno výše, významně stoupá incidence trombotických komplikací(19), a naopak, že antikoagulační léčba není nezbytná u nemocných s malými PNH klony, kde je přítomno < 10 % PNH III. buněk a nebývají známky výraznější hemolýzy.(17) Vzhledem k tomu, že nemocní s > 15-20 % PNH III. buněk již mívají signifikantně vyjádřeny laboratorní známky hemolýzy a nemocní s > 30 % PNH III. buněk mívají i klinické příznaky intravaskulární hemolýzy,(7) je v současné době většinou podávána antikoagulační profylaxe nemocným s > 10-20% PNH III. buněk, zejména pokud jsou přítomny laboratorní ukazatelé trvalé hemolýzy. Roli při rozhodování samozřejmě hraje i event. přítomnost dalších trombofilních faktorů. Celou situaci navíc komplikují některé nálezy z poslední doby, prokazující signifikantní procento trombotických komplikací i u nemocných s PNH, kterým byla podávána dlouhodobě antikoagulační profylaxe.(18, 20) Hillman et al. nalezli u nemocných s PNH i při antikoagulační profylaxi statisticky významně zvýšenou incidenci trombóz při srovnání se stejnou populací zdravých jedinců,(23) roční incidence trombotických komplikací činila u této skupiny nemocných 10,8 %.

Postižení dalších orgánů při PNH může být dáno jednak trombotickými komplikacemi (např. autosplenektomie), jednak volným Hb, jenž iniciuje peroxidativní štěpení lipidů, a tím poškození struktury orgánů (např. ledvin). Důležitou roli hraje i zvýšená konsumpce NO volným Hb (15krát vyšší než u zdravých jedinců),(25) jež vede k vazokonstrikci potencující poškození ledvin a podílející se na rozvoji plicní hypertenze.(25) Různý stupeň chronické renální insuficience byl prokázán u 64 % nemocných s PNH.(26)

Léčba

Anémie je u nemocných s PNH výsledkem kombinace hemolýzy a různého stupně insuficience krvetvorby. Podávání transfúzí erytrocytární masy slouží ke korekci anémie a současně suprimuje produkci PNH klonu. Současné názory nepotvrzují nutnost promývání transfúzí za účelem odstranění komplementu, jehož velmi malý obsah v transfúzích při současných technikách přípravy jen stěží vyvolá exacerbaci hemolýzy,(27) vhodná je však deleukotizace k zabránění rozvoje senzibilizace nemocného.

Zejména tam, kde je u nemocných přítomen určitý trvalý stupeň hemolýzy s hemoglobinurií, hrozí rozvoj sideropenie a je většinou nutná suplementace železem. Naopak, nemocným s výraznou závislostí na podávání transfúzí erytrocytů hrozí vznik přetížení železem a jsou indikováni k chelatační léčbě, dnes většinou perorálními chelátory. Podávání kortikosteroidů je stále předmětem debat, krom možného ovlivnění alterované imunitní odpovědi je předpokládán efekt na aktivaci komplementu buď přímo, či ovlivněním vyvolávající příčiny hemolýzy, např. zánětu.(28) Pulsní dávky kortikosteroidů (1 mg/kg/den) v období akutní hemolýzy mohou ovlivnit závažnost a délku trvání hemolytické krize, efekt dlouhodobého podávání kortikosteroidů na redukci hemolytických epizod je diskutován a nebyl dosud potvrzen žádnou studií.(14)

Tab. 3 – Nejčastější lokalizace trombotických komplikací u PNH

Kombinovaná imunosuprese (kortikosteroidy + cyklosporin A, event. v kombinaci s antithymocytárním globulinem) má význam u progredující cytopenie při přechodu choroby do obrazu selhání kostní dřeně.(17) Transplantace krvetvorných buněk (SCT) je stále jediným kurativním přístupem k nemocným s PNH. Její význam spočívá v eliminaci PNH klonu a imunokompetentních buněk zodpovědných za supresi normální krvetvorby. Indikací k SCT je jednak těžký stupeň hemolýzy refrakterní na léčbu, jednak závažné komplikace – rozvoj těžké dřeňové aplazie a opakované trombotické komplikace.(14) Analýza britského registru z přelomu tisíciletí prokázala dlouhodobé přežití po alogenní SCT u 56 % nemocných.(29) Recentní analýza provedená EBMT(17) udává 5leté přežití bez známek choroby u 59 % nemocných po alogenní SCT od příbuzného dárce a u 51 % nemocných po SCT od nepříbuzného dárce. Statisticky významný rozdíl byl pozorován u nemocných mladších a starších 30 let v době SCT (66 % vs. 51 %) a mezi nemocnými transplantovanými do 2 let stanovení diagnózy a po více než 2 letech po stanovení diagnózy (63 % vs. 49 %). Nepříznivými faktory pro výsledek SCT byly: přítomnost trombózy, těžká pancytopenie, věk > 55 let, trombocytopenie v době diagnózy, iniciální aplazie kostní dřeně a progrese choroby směrem k MDS či AML. V poslední době přibývá úspěšně transplantovaných nemocných po redukovaném přípravném režimu,(30) čeká se na zhodnocení na rozsáhlejším souboru nemocných.

Eculizumab je monoklonální protilátka proti C5a složce komplementu. Blokáda efektorové složky komplementu vede k protekci buněk před účinkem aktivovaného komplementu, ale nemá vliv na redukci PNH klonu (Obr. 7). V pilotní studii provedené počátkem tohoto tisíciletí vedlo podávání eculizumabu po dobu 3 měsíců k významné redukci hemolýzy měřené poklesem hodnot LDH, k redukci hemoglobinurie a snížení počtu podaných transfúzí.(31) Na tuto studii navazovala dvojitě zaslepená studie fáze 3 s kontrolou placebem (studie TRIUMPH), která porovnávala efekt eculizumabu podávaného v dávce 600 mg 1krát týdně po dobu 4 týdnů a poté následně v udržovací dávce 900 mg 1krát za 2 týdny do celkové doby 6 měsíců.

Obr. 7 – Mechanismus působení eculizumabu v systému aktivace komplementu.
Podle(25)

Studie potvrdila efekt eculizumabu na redukci hodnot LDH (Obr. 8), došlo k výraznému snížení frekvence hemoglobinurie (ze 3 dnů měsíčně na 0,1 dne měsíčně po 12 týdnech léčby), snížení počtu transfúzí nezávisle na stupni předchozí dependence (Tab. 4), úpravě anémie a stabilizaci hodnot Hb (Obr. 8), vymizení klinických příznaků (únava) a významnému zlepšení kvality života.(32) Efekt na snížení počtu podaných transfúzí byl ale signifikantní pouze u nemocných bez těžké cytopenie. Na základě těchto výsledků byl eculizumab registrován pod názvem Soliris(T) (Alexion, USA) pro podání u nemocných s PNH se známkami hemolýzy a bez známek aplazie dřeně. Na studii TRIUMPH navázala studie SHEPHERD, ve které byl eculizumab podáván rozšířenému spektru nemocných po dobu 52 týdnů.

Obr. 8 – Efekt podávání eculizumabu na redukci stupně hemolýzy měřené hladinou LDH.
Podle(32)

Tab. 4 – Počet nemocných nezávislých na podávání transfúzí erytrocytů
během 26týdenního podávání eculizumabu vs. placebo (studie TRIUMPH)

Výsledky potvrdily závěry předchozí studie – redukci stupně hemolýzy, redukci počtu podaných transfúzí, vzestup hodnot Hb, vymizení únavového syndromu a zlepšení kvality života.(23) Současně byl hodnocen efekt Solirisu na incidenci trombotických komplikací, výsledky prokázaly signifikantní snížení počtu trombóz při podávání eculizumabu (85 % redukce nehledě na stupeň hemolýzy před léčbou).(23, 33) Nejčastějšími vedlejšími účinky podávání eculizumabu jsou bolesti hlavy, chřipkové příznaky, bolesti v zádech, nauzea, slabost. Nemocní musí být před léčbou očkováni meningokokovu vakcínou vzhledem k tomu, že eculizumab inhibuje efektorový systém komplementu, jenž hraje zásadní roli v obraně proti meningokokové infekci. Podávání látek, které by mohly nahradit defektní GPI a ukotvovat CD55 a CD59 na povrchu buněk (Prodaptin), je zatím ve fázi I-II klinického zkoušení.


O autorovi: Doc. MUDr. Jaroslav Čermák, CSc.
Ústav hematologie a krevní transfúze, Praha

e-mail: cermak@uhkt.cz

Ohodnoťte tento článek!