В 1873 г. русский врач Ю. фон Русицкий ввел термин «множественная миелома» после обнаружения восьми различных типов опухолей костного мозга у одного больного. Почти 150 лет спустя, используя передовую технологию секвенирования клеток и самые современные методы визуализации, исследователи из Комплексного онкологического центра Розуэлл-Парк представили молекулярное и биологическое объяснение этого открытия, обнаружив, что разные клоны миеломы могут присутствовать в одном и том же организме. пациента и связывание этих различных генетических изменений в клетках миеломы с развитием миеломного заболевания костей.
Множественная миелома — это рак плазматических клеток, типа лейкоцитов, присутствующих в костном мозге, которые вырабатывают антитела для борьбы с инфекцией. У пациентов с миеломой плазматические клетки размножаются слишком быстро, вытесняя здоровые клетки и вызывая болезненные участки повреждения костей, называемые остеолитическими поражениями. Однако, почему раковые клетки у пациентов с множественной миеломой вызывают изнурительное заболевание костей в одних частях тела, оставляя незатронутыми другие области, в течение многих лет оставалось неизвестным.
В первом проспективном клиническом испытании такого рода междисциплинарная группа сотрудников, включая Дженса Хилленгасса, доктора медицинских наук, руководителя отдела миеломы, и Филипа Маккарти, доктора медицинских наук, почетного директора отделения трансплантологии и клеточной терапии в Розуэлл-парке, выявила обширные пространственная неоднородность у пациентов с рецидивирующей/рефрактерной или недавно диагностированной множественной миеломой с помощью комбинации секвенирования одноклеточной РНК и биопсии миеломных поражений костей под визуальным контролем. Исследование, опубликованное 10 февраля в Nature Communications , связывает накопление злокачественных болезнетворных плазматических клеток с развитием миеломной болезни костей, давая ответы на давние вопросы о множественной миеломе, которые могут изменить способ диагностики заболевания и обрабатывали.
«Наш междисциплинарный подход выявил важную информацию о пространственной и временной неоднородности множественной миеломы», — отмечает доктор Хилленгасс, старший автор исследования. «Мы обнаружили, что клетки миеломы демонстрируют различия на уровне отдельных клеток у одного пациента как в разных областях костного мозга, так и с течением времени».
Для подтверждения диагноза множественной миеломы специалист по раку обычно берет биопсию костного мозга из гребня подвздошной кости (бедренной кости) без помощи методов визуализации. В этом проспективном клиническом исследовании специалисты Roswell Park использовали современную визуализацию всего тела (ПЭТ/КТ) не только для биопсии гребня подвздошной кости, но также для выявления и биопсии миеломных поражений кости у 10 пациентов с симптоматической множественной миеломой (7). с недавно диагностированным раком и 3 с рецидивирующим/рефрактерным заболеванием).
Затем исследователи из отделений медицины, иммунологии, диагностической радиологии, биостатистики и биоинформатики, проточной и имиджевой цитометрии, клинической цитогенетики, патологии и лабораторной медицины в Розуэлл-парке в сотрудничестве с учеными из Института рака Даны Фарбер проанализировали сотни тысяч клетки миеломы, полученные во время биопсии под визуальным контролем с использованием секвенирования РНК одиночных клеток, лабораторного метода, который может идентифицировать устойчивые к лечению клоны и субпопуляции, ответственные за метастатическое распространение.
Анализ показал, что клетки миеломы из разных локализаций у одного и того же пациента генетически различны, особенно у пациентов с рецидивом заболевания. Исследователи идентифицировали субкластеры клеток злокачественной миеломы, которые сверхэкспрессировали гены, связанные с пролиферацией и окислительным фосфорилированием, двумя отличительными чертами рака, связанными с более неблагоприятными исходами, подтверждая прогностическую ценность этого метода.
Когда команда повторила свой анализ отдельных злокачественных плазматических клеток после того, как пациенты завершили лечение миеломы, они обнаружили генетические изменения в злокачественных плазматических клетках, которые остались после терапии — изменения, вероятно, связанные с резистентностью к лечению — показывая, что секвенирование отдельных клеток может быть использовано для предотвращения только выявить и охарактеризовать остаточное заболевание, но также определить новые стратегии для искоренения резистентности к лечению в будущем.
В дополнение к генам, которые ранее были связаны с миеломой, исследователи идентифицировали новый ген, LAMP5, который сверхэкспрессируется при поражениях костей и, скорее всего, способствует прогрессированию заболевания . Поскольку забор клеток миеломы только из гребня подвздошной кости не дает полной картины заболевания, отмечают авторы, получение дополнительной информации с помощью изображений для выявления клонов, устойчивых к лечению, может стать стандартной практикой, особенно при разработке целевых, персонализированных методов лечения.
«Наша работа подчеркивает важность визуализации всего тела в диагностике и лечении миеломы, учитывая убедительные доказательства того, что разные клоны миеломы присутствуют у одного пациента», — говорит первый автор исследования Максимилиан Мерц, доктор медицинских наук, который руководил работой. в то время как он был преподавателем Розуэлл-Парка и продолжает часто сотрудничать с командой по миеломе Розуэлл-Парка. «Если мы хотим вылечить миелому, нам нужно включить визуализацию всего тела в рутинное наблюдение, потому что без современных методов визуализации, таких как ПЭТ и КТ, врачи могут недооценивать истинные масштабы заболевания».
Выводы группы улучшают текущее понимание множественной миеломы, что имеет значение для лечения и наблюдения за пациентами как с недавно диагностированным, так и с рецидивом заболевания. Они подчеркивают возможность персонализации лечения на основе различных генетических особенностей миеломы у каждого пациента как при первоначальном диагнозе, так и с течением времени.
