Multiple Myeloma Patogenezinde Yeni Gelişmeler
Siret RATİP, Mustafa ÇETİNER
Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Hematoloji Bilim Dalı, İSTANBUL
Recent Advances in Pathogenesis of Multipl Myeloma
Anahtar Kelimeler: Multiple myeloma, interlökin-6, sitokin, patogenez
Key Words: Multiple myeloma, interleukin-6, cytokine, pathogenesis
GİRİŞ
Multiple myeloma (MM), lenfoplazmositer hücrelerin neoplastik monoklonal ekspansiyonu ile karakterize bir tümördür. Hastalık günümüzde batı ülkelerinde kansere bağlı ölümlerde ikinci sıraya yükselmiştir. Günümüzde tedavisi büyük bir sorun olan bu hastalıkta yüksek doz melfalan veya allojeneik kemik iliği transplantasyonundan sonra bile son derece düşük oranlarda kürden söz edilebilmektedir (1). Kür ve komplet remisyon oranlarının düşük olması ve 5 yıllık hastalıksız yaşam süresinin azlığı, klasik kemoterapötik yaklaşım dışında başka tedavi yaklaşımlarının gerekliliğini ortaya koymaktadır. Bu yeni yaklaşımlar ancak MM biyolojisinin anlaşılabilmesi ile olası görünmektedir. Bu makalede malign myeloma hücresinin gelişimi, hastalık gelişiminin etyopatogenezi ve sitokinlerin etyopatogenezdeki rolü tartışılmıştır.
MYELOMA ETYOPATOGENEZİ
Myeloma patogenezi günümüzde halen tam olarak aydınlatılamamıştır. Bununla beraber, hastalığın patogenezinde başta sitogenetik anormallikler olmak üzere kronik antijenik stimulasyonun büyük önemi olduğuna inanılmaktadır. Hereditenin hastalık gelişminde önemli bir rolü olduğu düşünülmemekle beraber literatürde toplam 43 aile bildirilmiştir (2-4).
Beyaz ve siyah ırk MM olgularında yapılan çalışmalar, Siyah MM’lu olguların BW65, CW2 ve DRw14, beyaz ırkta rastlanan MM olgularında ise A3, CW2 antijenlerinin sık görüldüğünü ortaya koymaktadır (5). Bu bulgular CW2 aleli ile MM arasında ilişki olabileceğinin bir işareti sayılabilir.
Kronik antijenik stimülasyon, MM gibi hücre döngüsü yavaş tümörlerin patogenezinde önemlidir. Nitekim, hastalığın oluşumunda kronik antijenik bir uyarının rolü olduğuna dair önemli kanıtlar mevcuttur. Örneğin, romatoid artirit (RA)’te MM riski artmıştır (6-8). MM’li olguların birinci derece akrabalarında da RA sık görülür (9). Öte yandan viral uyarının da etyolojide rolü olduğu düşünülmektedir. HIV-1 (+) hastaların plazma hücrelerinde monoklonal bir artış olduğu gösterilmiştir (10). Benzer durum Kaposi sarkoma-associated herpes virus için de iddia edilmektedir. Hatta bu virusun insanlarda dendiritik hücreleri sıkça enfekte ettiği ve bu hücrelerden salınan viral IL-6’nın hastalık gelişiminde rolü olduğu ileri sürülmektedir (11). Human herpes virus tip-8'in de MM etyopatogenesinde rolü olabileceğine dair veriler bulunmaktadır (12). Beksaç ve ark.'nın (13) yaptığı çalışmada, Türk MM hasta grubunda Human herpes virus tip-8'in görülme oranının 80% olduğu bildirilmiş ve sağlıklı kontrollerde virusun varlığı hiç gösterilememiştir.
Sitogenetik anormallikler de MM gelişiminde önemli rol oynamaktadır. Hastalıkta sitogenetik çalışmalar belirgin zorluk göstermekle beraber kromozomal bozukluklar olguların %30-50’sında gösterilebilmektedir (14). Bu sıklık erken devre MM olgularında az olmakla beraber hastalığın ileri devrelerinde artmakta ve evre III olguların %80-90’ında bu genetik bozuklukları göstermek mümkün olabilmektedir (15-17). MM’de gösterilmiş tipik tek bir kromozomal anormallik yoktur. Olguların büyük bölümünde birden çok sayıda anormallik saptanabilmektedir. Hastalıkta hiperploidi görülme sıklığı %65'dir (18). Sayısal anormalliklerden en sık rastlanılanları monozomi 13, tetrazomi 9 ve trizomi 9’dur. Bunun dışında trizomi 3, 5,15, monozomi 16’da sıkça görülebilmektedir. Yapısal anormallikler içinde ise en sık rastlanılan translokasyon; t(8;14) (q24;q32) ve t(11;14) (q13;q32)’dır. Bunlardan 8q24, cmyc ve 11q13 ise bcl-1 protoonkogenlerini tanımlamaktadır. 14q32’de Ig ağır zincir geninin lokusudur (14). (14q+) anormalliği MM olgularının %30-50’unda izlenmektedir (14,19).
Ras gen aktivasyonu (N-ras ve K-ras) MM’lerin 50%'sinde gözlenirken artmış c-myc düzeyi 90%'dır. (18). Ras gen mutasyonun saptandığı olguların yaklaşık 2/3’ünde hastalık son derece agresif seyretmektedir. N-ras ve K-ras mutasyonları yeni MM olgularının ancak %15’inde mevcut olup bu sıklık hastalığın ileri dönemlerinde çok artmaktadır. Yapılan çalışmalar, K-ras mutasyonu ile sağkalım arasında direkt bir ilişki olduğunu göstermektedir (20).
Kemik iliği relapsı olan olgularda N-ras ve K-ras onkogenlerinin nokta mutasyonlarının varlığı saptanırken (21), extramedüller myeloma relapsında ise p-53 nokta mutasyonları gösterilmiştir (22). p-53 gen mutasyonu MM’li olgularda tanı sırasında nadiren mevcut olup genellikle ileri evre MM olgularında gösterilebilmektedir (20). Ayrıca, bcl-2'da MM hücre yaşam süresini uzatıp anti apopitotik mekanizmada önemli rol üstlenmektedir (18). Tablo 1’de MM’nin farklı fazlarında ortaya çıkan onkogenler ve fenotipik değişikler özetlenmektedir.
MM hücresinin “resting” B hücresinden olgun plazma hücresi oluşum aşamasına kadar olan sürecin neresinde ortaya çıktığı tam olarak bilinmemektedir. Dinlenme halindeki B hücrelerinden olgun plazma hücre oluşum süreci Şekil 1’de özetlenmektedir (14).
Patogenezde, genel kanı kök hücre veya pre-B hücre aşamasında hastalığın geliştiği yönündedir. Bununla birlikte, MM hücresinin kök hücre veya pre-B aşamasında değil germinal merkezdeki somatik mutasyonlar sonucu “memory” hücresi veya plasmablast dönüşümü sırasında ortaya çıkabileceğine de inanılmaktadır. Son yıllarda klonogenik myelom hücrelerinin memory B hücreleri veya plasmablastlar olduğu ileri sürülmektedir. B hücrelerinin onkogen aktivasyonu, kromozomal translokasyonlar ve mutasyonlar sonucu plasmablastlara dönüştüğü düşünülmektedir (23).
İlginç bir nokta, MM hücrelerinin bir kısmının hem plazma hücre hem de myeloid seri hücre işaretleri taşıyabiliyor olmasıdır. Hatta kimi myeloma hücrelerinin CALLA (CD10: common akut lenfositik leukemia antigen), megakaryositik, miyelomonositik ve eritroid yüzey “marker”ları da taşıyabileceği gösterilmiştir (24). Bu da myeloma hücresinin kök hücre aşamasında ortaya çıkabileceğini akla getirmektedir.
Önceki yıllarda MM’nin kemik iliğinin bir hastalığı olduğuna inanılırdı. Oysa ki, günümüzde bu inanış değişmiştir. Nitekim, yapılan çalışmalar, MM’de myeloma hücre prekürsorlarının periferde dolaştığını göstermiştir (14,25). Periferde dolaşan bu hücreler minimal residüel hastalık açısından büyük önem taşımaktadır. Bu hücreler bir anlamda hastalığın yayılmasından da sorumludur. Dolaşan plasmablastların varlığı otolog kemik iliği transplantasyon destekli yüksek doz kemoterapi yaklaşımlarınında bir ölçüde başarısızlığının sorumlusu sayılabilir. Çünkü dolaşan bu plasmablastlar nedeniyle otolog transplantasyon sırasında tümör kontaminasyonu oluşabilmektedir.
Dolaşan bu klonojenik pre-myeloma hücreleri, tıpkı normal plasmablastlar gibi kemik iliğinde bazı adhezyon moleküllerinin ve sitokinlerin yardımı ile “homing” yaparlar. Bu hücreler mikroçevrenin yeterli ortamı sağlaması ile prolifere ve differansiye olabilirler. Normal plazma hücrelerinin kemik iliği adhezyonunda adhezyon molekülleri ve sitokinlerin önemli rolü olduğu bilinmektedir. Sitokin ve adhezyon moleküllerinin karşılıklı etkileşimleri sonucu plazma hücre dönüşümünü gerçekleşir. Fonksiyonunu tamamlayan bu hücreler daha sonra tam aydınlatılamamış mekanizmalar ile apopitozise giderler (14,23,25).
Kemik iliği mikroçevresi ile plazma hücre (aslında plasmablast) iletişiminin sağlanmasında ve kemik iliğine ulaşan hücrenin adhezyonunda plazmablastın yüzeyindeki bir çok adezyon molekülünün laminin ve fibronektin ile etkileşiminin rolü vardır. Bu moleküllerden önemlileri “very late antigen-4” (VLA-4, CD49d) ve VLA-5 (CD49e) gibi beta-1 integrin’ler ile lymphocyte function Ag-1 (LFA-1=CD11a) benzeri beta-2 integrin’lerdir. Bu adezyon moleküllerinden biri olan VLA-4, fibronektin için reseptör fonksiyonu olan ve myeloma hücresinde kuvvetle eksprese edilen bir moleküldür. VLA-4 aynı zamanda VCAM-1 (vasküler adhezyon molekül-1) için de kontr-reseptördür. VCAM-1 kemik iliğine plasmablast adhezyonunu sağlamaya yardım eder. Bu adezyonun sağlanmasında VLA-4 ile fibronektin etkileşimi de gereklidir. VLA-4 aynı zamanda H-CAM (homotypic cell adhesion molecules: CD44) ile birlikte stromal hücrelerden IL-6 salınımını uyarmaktadır (14).
Bir diğer önemli mekanizma ise VLA-5 ile fibronektin etkileşimidir. Bu etkileşim plazma hücre apopitozisini indükler (14).
MM’de yukarıda sözü edilen onkogen aktivasyonları, hem plasmablastın plazma hücresine dönüşümünü hem de bu hücrelerin apopitozisini önlemektedir. İnmatür MM hücreleri üzerinde genellikle VLA-5 taşımadığından bu hücreler “apopitozis”den kaçabilmektedir. Böylece differansiyasyon yeteneğini kaybetmiş ve prolifere olmaya devam eden anormal plasmablastlar kemik iliğinde birikmeye başlar. Bu birikim, myelom hücre döngüsü uzun olduğundan son derece yavaştır (14,25,26). Genellikle her hangi bir anda bölünen hücre sayısı %1’in altındadır (25).
MM ve SİTOKİNLER
Günümüzde yapılan bir çok çalışma, MM patogenezinde sitokinlerin önemli rolleri olduğunu ortaya koymaktadır. Sitokin reseptörlerine karşı monoklonal antikor panelleri kullanılarak yapılan bu immünfloresan analizlerde hastalığın etyolojisinde rol alabilecek sitokinler saptanmaya çalışılmaktadır.
Bugüne dek MM patogenezindeki rolü en önemli gibi görünen sitokin IL-6’dır. IL-3’ün, in vitro myeloma hücre proliferasyonunu artırabildiği ve IL-6 ile sinerjistik etki gösterebileceği ileri sürülmektedir. MM’de periferik kan mononükleer hücre kültürlerinden IL-6 ve IL-3 kullanılarak çok sayıda malign plazma hücresi elde edilebilmektedir (25).
IL-6’nın “transducing” proteini olan gp130’un MM hücresince eksprese ediliyor olması “gp130 related” sitokinlerin de bir biçimde MM patogenesinde rolü olabileceğini düşündürmektedir (11,14,23,25,26). IL-11, “ciliary neurotrophic factor” (CNTF), “leukemia inhibitor factor” (LIF), “oncostatin-M” (OM), “cardiotrophin-1” (CT1)’de tıpkı IL-6 gibi gp130’u ana sinyal transducer olarak kullanmaktadır. Bu nedenle bu sitokinlerin MM hücresi proliferasyonunda rolü olabileceği akla gelmektedir (23,25,27). Gerçekten de, yapılan bazı çalışmalar, IL-11, LIF, CTNF ve OM’nin malign plazma hücreleri için büyüme faktörü olduğunu ortaya koymaktadır (23,25,27).
Granülosit-makrofaj koloni stimüle edici faktör (GM-CSF), IL-6 varlığında bu sitokinin etkinliğini artırmaktadır. Nitekim, “neutralizing anti IL-6 antibody”ler GM-CSF’in myeloma hücresini uyaran bu etkisini engellemektedir (25,27).
Bunun dışında interferon (IFN) gama reseptörü ve FasAg/APO-1’de bir çok MM hücresinde bulunmaktadır (14).
Bazı MM hücrelerinin ise IL-1R tip-1, IL-2R beta, IL-7R, GM-CSF R, SCFR, MBSCFR, TNFR tip II taşıdığı da gösterilmiştir (11,14,25,26). Bu reseptör düzeyinde yapılan çalışmalar; IL-6, Fas, IFN gama, IL-1, IL-2, IL-7, GM-CSF, SCF ve TNF’in MM patogenesinde rolü olabileceğini ortaya koymaktadır (11,14,25,26).
Bu sitokinler içinde en önemli görünen sitokin IL-6 olduğundan söz konusu sitokinden daha ayrıntılı olarak söz edilecektir.
IL-6
İlk kez B hücre differensiye edici faktör (BCDF/BSF2) olarak tanımlanmış bu sitokin, in vitro MM hücre proliferasyonuna neden olmaktadır (24-30). MM hücreleri spontan olarak IL-6 salmakta ve aynı zamanda da IL-6R’ü taşımaktadır (26,31,32). Tüm bunlara ek olarak in vitro anti IL-6 antikor ile bu proliferasyon inhibe edilebilmektedir (32). IL-6’nın bir başka kaynağı makrofajlardır. Bu hücrelerin MM hücre proliferasyounda rol oynadığı gösterilmiştir (14,24-26).
Ayrıca, IL-6’nın fibroblast ve monosit kaynaklı olabileceği de ileri sürülmektedir (22). MM hücresinin stromal hücre adheransı stromal hücrelerden IL-6 salınımını uyarır. MM hücresi üzerinde IL-6’nın direkt olarak bağlanabildiği 80 kDa ağırlığında IL-6R varlığı gösterilmiştir. Bu sitokinin etkisini sağlayan “signal transducing protein” gp 130’dur (14,24-26).
İn vivo olarak da, IL-6 ile MM arası ilişkiyi düşündüren bulgular mevcuttur. IL-6 serum düzeyi ile hastalık aktivitesi arasında belirgin bir ilişki olduğu gösterilmiştir (33-35). IL-6 normal bireylerde tayin edilemeyecek düzeylerde iken MM’lu hasta serumlarında ortalama 30 pg/mL’e kadar yükselmektedir (23).
IL-6 MM için karakteristik olan kemiklerin progresif rezorbsiyonundan sorumludur. IL-6, MM olgularında izlenen kemik ağrıları, fraktürler, osteoporozis ve hiperkalseminin oluşmasında birincil derecede rol oynar (23). Çok miktarda osteoblastlar tarafından da üretilen bu sitokin, MM’nin erken devresinde osteoblastik aktivitenin artmış olmasının da katkısı ile erken dönemde “osteoblast derived” IL-6 miyelom hücre gelişimi ve kemik lezyonlarının hızlı progresyonuna neden olur (23,36).
Serum IL-6 düzeyi ile kemik iliğinde izlenen plazmositosis arasında da pozitif bir ilişki mevcuttur. Söz konusu bu ilişki serum LDH ve beta-2 mikroglobulin düzeyi arasında da gösterilmiştir. Yapılan çalışmalar, serum IL-6 düzeyi ile hemoglobin değerleri arasında ise ters bir ilişkinin söz konusu olduğunu ortaya koymaktadır (23,34,37). Serum IL-6 düzeyi artmış olan olgularda osteolitik kemik lezyonlarına da daha sık rastlanmaktadır (35).
MM aktivitesi ile serum IL-6 arasındaki bu sıkı ilişki IL-6 blokajı ile hastalığın kontrol edilebileceğini düşündürmektedir. Bu nedenle günümüzde IL-6 blokajı modern MM tedavisinin omurgasını oluşturacak gibi görünmektedir. Murine anti-IL-6 monoklonal antikorların ileri MM olgularında in vivo uygulanımı S fazındaki malign plazma hücre sayısını belirgin olarak azaltabilmektedir. Bu tedavi ile tümör toksisitesine bağlı olan ateş, kemik ağrısı, kaşeksi gibi bulgular da gerilemektedir (38,39). Öte yandan “deksametazon induced” ve “Fas antigen mediated” apopitosis IL-6 tarafından engelleniyor olduğundan (28,29), IL-6 blokajı kemoterapötiklerin terapötik etkilerini de artırabilecek gibi görünmektedir.
MM patogenezinde rol oynayan ve yukarıda tartışılan mekanizmalar “multistep” olarak ortaya çıkmakta ve hastalık gelişimi ve progresyonunu farklı aşamalarda etkilemektedir. Son derece karmaşık mekanizmalar ile oluştuğu anlaşılan MM'nin patogenezi anlaşıldıkça kötü prognozu olan bu hastalıkta yeni tedavi seçenekleri de ortaya çıkacak gibi görünmektedir.
KAYNAKLAR
YAZIŞMA ADRESİ:
Dr. Siret RATİP
Marmara Üniversitesi Hastanesi
Hematoloji Bilim Dalı, Tophanelioğlu Caddesi
Altunizade, İSTANBUL