la fisiopatologia del difetto emopoietico nellanemia di fanconi carlo dufour xxiii congresso aieop...
TRANSCRIPT
LA FISIOPATOLOGIA DEL DIFETTO EMOPOIETICOLA FISIOPATOLOGIA DEL DIFETTO EMOPOIETICONELL’ANEMIA DI FANCONINELL’ANEMIA DI FANCONI
CARLO DUFOUR
XXIII CONGRESSO AIEOPABANO, 22-24 ottobre 2006
AUTOSOMICA-RECESSIVA e X-LINKED Grande eterogeneità clinico-biologica
Ca 1200 casi descritti in letteratura. M/F ratio = 1.3/1
Frequenza Eterozigote 1:300 (USA - Europa)1:100 (Sud Africa)
ANEMIA DI FANCONIANEMIA DI FANCONI
Prevalenza 1- 5 / milione
13 Geni Identificati (A, B, C, D1, D2/BRCA1,E,F,G,J,L, M, PALB2,)
Aumentata fragilità cromosomica spontanea e indotta da alchilanti bifunzionali (DEB, MMC).
FENOTIPO CLINICOFENOTIPO CLINICO
Insufficienza Midollare Progressiva
Anomalie Somatiche
Suscettibilità ai Tumori
ANOMALIE SOMATICHEANOMALIE SOMATICHE1207 PAZIENTI
Cute 60%Bassa Statura 57%Anomalie arti superiori 48%Ipogonadismo 37%Ipogonadismo 3%Testa 27%Occhio 26%Reni 23%Ritardo di sviluppo 13%Peso nascita 2500 12%Orecchio 10%
Anomalie arti inferiori 8%Ipereflessia 7%Altre anomalie scheletro 6%Anomalie cardio-polmonari 6%Anomalie gastro-intestinali 4%Altre 5%
Anomalie assenti o non riferite 25%Solo bassa statura 1%Solo cute 3%Cute + bassa statura 4%Bassa statura e/o cute 8% -----------Normali/ quasi normali 25-41%
SUSCETTIBILITA‘ ai TUMORISUSCETTIBILITA‘ ai TUMORI
Incidenza globale > 15%. (leucemia, K cell squamose testa, collo, esofago, MDS, encefalo, Wilms, ginecolocici).
25% of casi SENZA aplasia precedente.
Il tumore può essere la sola manifestazione della AF
Femmine più colpite dei maschi per tumori solidi (anche se NON si considerano i tumori ginecologici). Gene FANCB ?
SUSCETTIBILITA‘ ai TUMORISUSCETTIBILITA‘ ai TUMORI
Problema emergente dato l‘attuale miglioramento dei risultati del TMO sull‘aplasia.
Pazienti FANCD1/BRCA2 hanno altissima incidenza di cancro.
Più di un tumore/paziente sotto i 5 anni di vita
INSUFFICIENZA MIDOLLARE PROGRESSIVAINSUFFICIENZA MIDOLLARE PROGRESSIVA
Trombocitopenia
Anemia
Neutropenia
APLASIA
5 anni 10 anni
AUMENTO MCV
HbF e A g i
eritrocitario
Possono anticipare la citopenia
Clone citogenetico in circa 30% dei pazienti Anomalie radio rischio 5.5 volte maggiore di insuff midollare
Rischio anche per malformazioni cuore, rene testa, udito
Principale causa di morbilità e mortalità
EVOLUZIONE A MDS/LAEVOLUZIONE A MDS/LA
Più spesso associata a monosomia cr 7 e iso cromosoma 1q
Non è „automatica“ l‘evoluzione di MDS a LA Le anomalie citogentiche possono fluttuare
Gain di 3q indica maggior rischio che MDS morfologica progredisca a LMA (Tonnies, Blood 2003)
La morfologia rimane un importante marcatore di evoluzione verso MDS/AL
ANEMIA DI FANCONI. PERCHE‘ANEMIA DI FANCONI. PERCHE‘
Il pathway FA è inattivato (FANCF) in varie neoplasie (ovaio,
polmone, testicolo, utero) e in LMA (FANCA). Se il pathway FA è integro (non è FA) linee cellulari di K ovarico acquisiscono resistenza al Cisplatino.Taniguchi et al Nat med, 2003;9:568-574 .
2. Modello per evoluzione leucemica
3. Modello per insufficienza midollare
1. Malattia precancerosa
EVOLUZIONE A MDS/LEUCEMIAEVOLUZIONE A MDS/LEUCEMIA
1. TNF- e infiammazione hanno azione pro-leucemogenica.
2. Questa azione avviene tramite la produzione di ossidanti che causano instabiità genomica.
3. Anti infiammatori, anti-TNF- ed anti ossidanti possono avere un ruolo anti leucemogenico.
INSUFFICIENZA MIDOLLAREINSUFFICIENZA MIDOLLARE
La cellula staminale ematopoieticapresenta una esageratarisposta apoptotica a stimoli esogeniRio. P & Bueren J. Blood 2002 Sep 15;100(6):2032-9.
Aube M & Careau M; Stem Cells; 2002;20 (5):438-47.
Habi O, & Carreau M, Stem Cells 2005, Jul 14; ahead of print)
Quali stimoli esogeni?
Dove è il problema?
Come agiscono?
STIMOLI ESOGENI 1STIMOLI ESOGENI 1
Citochine MielosoppressiveCitochine Mielosoppressive
1. TNF- è aumentato nel siero dei patienti FA Shultz JC, Am J Hematol, 1993;42:196-201. Rosselli F, 1994; 83:-1225.
2.IFN- and TNF- sono „over-expressi“ nelle MNCs midollari
stimolate dei pazienti FADufour C et al, Blood 2003;102:2053-2059 .
INTRACYTOPLASMIC EXPRESSION OF TNF-, IFN-, MIP-1 MIP-1 , FASL, FASL IN MARROW
MNCs OF FA PATIENTS
TNF - +CD3+% TNF - + 9.57(8.68) 7 0-21 0.00(0.00) 0 0-0 0.006CD3+ MRFI TNF - + 3.71(3.09) 2 1-8 1.00(0.00) 1 1-1 0.006 CD3- % TNF - + 6.29(6.57) 4 0-19 0.50(0.53) 0.5 0-1 0.016 CD3- MRFI TNF - + 1.86(0.90) 2 1-3 1.06(0.18) 1 1-1.5 0.045 IFN - CD3+% - IFN 8.57(7.91) 9 0-20 0.25(0.71) 0 0-2 0.013 CD3+MRFI - IFN 2.29(1.25) 2 1- 4 1.12(0.35) 1 1-2 0.021 CD3-% - IFN 5.57(7.07) 3 0-20 0.37(0.7) 0 0-2 0.014 CD3-MRFI - IFN 2.00(2.65) 1 1-8 1.00(0.00) 1 1-1 CD3+% FASL 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 CD3+% FASL 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 CD3-%FASL 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 CD3-%FASL 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 CD3+ MIPA1- CD3+ MIPA1- 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 CD3-%MIPA1- CD3-%MIPA1- 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0 0.00(0.00) 0 0-0
Mean (SD) Median Min-Max Mean (SD) Median Min- Mix PFA Patients Controls
Dufour C et al, Blood 2003
STIMOLI ESOGENI 2STIMOLI ESOGENI 2
Citochine MielosopressiveCitochine Mielosopressive
4. TNF- è dannoso per le cellule eritropoietiche primariein vitroDufour C et al, Blood 2003;102:2053-2059
3. IFN-, TNF-, MIP 1- , FAS L nei topi FANCC fanno morire i progenitori ematopoietici per eccesso di apoptosi.Rathbun RK, Blood 1997,90:974-985, Whitney MA, Blood 1996;88:49-58, Haneline L, Blood,1998;91:4092-4098, Otsuki T, J Cell Physiol, 1999;179:79-86
BLOCCO DI TNF- IN VITRO. EFFETTO SULLA CRESCITA ERITROIDE di PAZIENTI FA
Patients Controls
BFU-e BFU-e
B
Patients Controls
CFU-eCFU-e
AP 0.043
P 0.043
Dufour et al , Blood 03
STIMOLI ESOGENI 3STIMOLI ESOGENI 3
Citochine MielosopressiveCitochine Mielosopressive
4. TNF- è dannoso per le cellule eritropoietiche in vitroDufour C et al, Blood 2003;102:2053-2059
3. IFN-, TNF-, MIP 1- nei topi FANCC fanno morire i progenitori ematopoietici per eccesso di apoptosi.
Rathbun RK, Blood 1997,90:974-985, Whitney MA, Blood 1996;88:49-58, Haneline L, Blood,1998;91:4092-4098, Otsuki T, J Cell Physiol, 1999;179:79-86
5. TRAIL induce apoptosi in line cellulari linfobastoidi FANCA
APOPTOSI (Tunel)
FANCA CORRETTA HSC072 HSC072FAAmedium medium + Trail+ Trail
Microscopic images of TUNEL positive nuclei: apoptotic cells with fragmented DNA are stained bright green, non-apoptotic cells are stained blue with DAPI (magnification 20X).
Apoptosis was evaluated at single cell level by TUNEL in situ technique. The TUNEL reaction preferentially labels DNA strand breaks generated during apoptosis. This allows discrimination of apoptosis from necrosis.
APOPTOSI indotta da TRAIL
FANCA CORRETTA HSC072 HSC072FAA
40
80
120
160
200
240
40
80
120
160
200
240
+ p 0.023
4h 16h
FANCA CORRETTA HSC072 HSC072FAA
Cell lines were cultured in the presence or absence of 100 ng/ml Superkiller TRAIL and apoptosis was measured at 4, 16hours in culture by staining cells with fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated annexin V.Flow cytometric results are expressed as median, maximum and minimum levels of percent increment Annexin V+ cells from seven experiments.
% in
crem
ent A
nnex
inV
+ c
ells
* p 0.023
*+
STIMOLI ESOGENI 4STIMOLI ESOGENI 4
Agenti OssidantiAgenti Ossidanti
6. L‘alternanza di IPOSSIA-RIOSSIGENAZIONE dà morte
prematura nelle cellule ematopoietiche midollari FANCC (-/-)„segnalando“ via p53 e up-regulando p 21 (Zhang X, Blood Jul 1;106 (1):75-85) 2005).
7.H2O2 induce morte nelle cellule FANCC-/- (Bagby and Alter, Semin
Hematol,2006, 4,5 147-156).
COME AGISCE COME AGISCE TNF-TNF-
1. Nei progenitori ematopoietici dei topi FANCC e FANCA, TNF- induce apoptosi via ROS
Vishehsaraei KM et al Blood on line Aug 18, 2005
L’antiossidante Se Met corregge l’apoptosi nei progenitoriematopoietici dei topi FANCA (-/-) esposti a TNF-.
COME AGISCE COME AGISCE TNF-TNF-
1. Nei progenitori ematopoietici dei topi FANCC e FANCA, TNF- induce apoptosis via ROS
2. Questo effetto è ASK1 e p38 dipendente
Dopo esposizione a TNF- i progenitori ematopoietici di topi FANCC(-/-); ASK1(-/-) crescono a livello WT
ASK-1(Apoptosis Signal Regulating Kinase 1)E’una kinasi ad azione pro-apoptotica.NO ASK = NO APOPTOSI
FANCC(-/-); ASK1(-/-)
WT
p38 è una protein kinasi “downstreamed” rispetto ad ASK-1 nella cascata apoptotica attivata dai ROS.
Vishehsaraei KM et al Blood on line Aug 18, 2005
Inibizione di p38 corregge l’apoptosi dei progenitoriematopoietici FANCA(-/-) a livello WT.
FANCAWT
COME AGISCONO COME AGISCONO TNF-TNF- ee IFN - IFN -
4.L‘ effetto negativo di TNF- e IFN- sui progenitori ematopoietici del topo FANCC è mediato da NO
Hadjur S., Blood 2003 May 15;101 (10):3877-84
L’esposizione a dosi crescentidi IFN- riduce il numero medio di colonie maggiormente in FANCC(-/-) che in WT
Il Blocco della produzione di NO riporta la crescta dei progenitori FANCC (-/-) a livello di WT dopo esposizione a IFN-
FANCC
WT
FANCC
WT
Le citochine mielosoppressive (TNF-,IFN-) e gli agenti ossidanti (H2O2) agiscono attraverso differenti mediatori intracellulari (ROS, NO, ASK-1, p38,STATs, PKR/Hsp70).
Tutti comunque conducono la cellula ematopoietica all’apoptosi.
SOMMARIOSOMMARIO
SOMMARIOSOMMARIO
INSUFFICIENZA INSUFFICIENZA MIDOLLAREMIDOLLARE
TNF-IFN-H2O2
APOPTOSI
ASK 1P38NOPKRHsp70STATs
CELLULA EMOPOIETICA FANCONI
IMPLICAZIONI CLINICHEIMPLICAZIONI CLINICHE
STUDIO PILOTA MULTICENTRICO CON
ANTI-TNF-α IN PAZIENTI CON:
1. FANCONI ANEMIAFANCONI ANEMIA con INSUFFICIENZA MIDOLLARE SENZA DONATORE COMPATIBILE DI MIDOLLO OSSEO
2. ANEMIA APLASTICA ACQUISITA RESISTENTE
ALL’IMMUNOSOPPRSSIONE E
SENZA DONATORE COMPATIBILE DI MIDOLLO OSSEO
Coordinatore
Carlo Dufour
Unità di Ematologia. ISTITUTO G.GASLINI,
Largo G.Gaslini 5. 16147 Genova.
tel ++ 39 010 5636694
Fax ++39 010 5636714; e-mail: [email protected] Comitato di Etica, Ist. Gaslini. 2 dic 2004
TNF-
importante nell’apoptosi delle celluleemopoietiche FA