Η μελέτη αγγειογενετικών παραγόντων και δεικτών οστικής απορρόφησης σε ασθενείς με πολλαπλό μυέλωμα

Abstract

Existing data: Multiple myeloma (MM) is a plasma cell malignancy, locating in bone marrow environment. In order to survive and subsequently to expand, myeloma plasma cells interact with bone marrow’s elements, activating various mechanisms that aim, directly (plasma cell proliferation) and indirectly (induction of angiogenesis in order to carry oxygen and nutrients, creation of bone disease in order to provide space for the expansion of the disease) the evolution of the disease. It is of interest that those interactions usually operate in multiple levels, causing significant alteration of bone marrow microenvironment that favors the development of the myeloma clone. An important characteristic of the altered environment is the pathologic expression of various versatile cytokines. Aim of the study: The research of the role of various molecules in angiogenesis and bone disease in MM. We measured the peripheral expression of various molecules and examined the relation between this expression, both with bone marrow angiogenic activity and bone disease.Patients and methods: We studied 78 MM patients in diagnosis, 35 of them in remission after treatment and 30 healthy controls. The study was performed in 4 independent stages: in the first stage we studied the relation between known angiogenic factors (MMP-9, VEGF, HGF) with indices of bone disease (grade of bone disease and indices of bone metabolism: serum PICP and urine Ntx) and burden of disease (B2M, albumin and clinical stage). In the second stage we studied serum levels of IL-6 and MMP-9 in combination with indices of bone disease ( Nxt, F-Pyd and F-Dpd in urine, grade of bone disease) and disease activity (stage and infiltartion), in order to estimate if they are useful prognostic indices for the bone disease. In the third stage we studied the relation of RANKL and osteoprotegerin with known markers of angiogenesis (HGF, VEGF), disease activity (IL-6, LDH, B2M, CRP, stage, before and after effective treatment) and bone disease (grade of bone disease). In the fourth stage, we measured the levels of circulating osteopontin and VEGF, the microvasular density of bone marrow (markers of angiogenesis), urine Ntx and grade of bone disease (markers of bone disease), bone marrow infiltration and clinical stage (markers of myeloma burden), both in diagnosis and after effective treatment. Results: ΜΜΡ-9 was correlated to clinical stage, bone disease grade, angiogenic cytokines VEGF and HGF, IL-6 and indices of bone metabolism (positively withNTx, F-Pyd, FDpd and negatively with PICP). RANKL but not OPG neither the rate RANKL/OPG, was increased in MM patients. RANK and the rate, but not OPG, increased in parallel with disease stage and grade of bone disease, wheraes all values failed in the plateau phase. RANKL correlated with markers of angiogenesis and disease activity, wheraes the rate RANKL/OPG additionaly correlated with OPG. Finally, OPN, although not significantly elevated in MM patients, correlated with grade of bone disease, stage and burden of the disease, failed in the plateau phase, whereas values >100ng/ml were suggestive of progressed disesase. Conclusions: The circulating levels of the above molecules seem to participate in the process of angiogenesis and bone distruction. Measuring their levels might add in the assessment of bone disease, whereas osteopontin has prognostic value. That information might help in the clinical practice, since they could detect high risk patients, or be used as additional markers of response to treatment or even relapse.

Υπάρχοντα δεδομένα: Το πολλαπλό μυέλωμα (ΠΜ) είναι κακοήθης νόσος των πλασμακυττάρων που αναπτύσσονται στο μυελικό περιβάλλον. Προκειμένου τα μυελωματικά πλασματοκύτταρα να επιβιώσουν και ακολούθως να επεκταθούν, αλληλεπιδρούν με τα στοιχεία του μυελού, οπότε και ενεργοποιούνται μηχανισμοί που αποσκοπούν είτε άμεσα (πλασματοκυτταρικός πολλαπλασιασμός), είτε έμμεσα (επαγωγή αγγειογένεσης για προσφορά οξυγόνου και θρεπτικών συστατικών, πρόκληση οστικής καταστροφής για δημιουργία χώρου όπου θα επεκταθεί η νόσος) στην εξέλιξη της νόσου. Είναι δε ενδιαφέρον ότι αυτές οι αλληλοεπιδράσεις δρουν πολύ συχνά σε πολλαπλά επίπεδα, προκαλώντας έτσι σημαντική αλλαγή στο μικροπεριβάλλον του μυελού, που ευνοεί τελικά την ανάπτυξη του μυελωματικού κλώνου. Ένα σημαντικό στοιχείο στην αλλαγή του μυελικού περιβάλλοντος είναι η παθολογική έκφραση διαφόρων κυτταροκινών, με πολλαπλές ιδιότητες.Σκοπός της μελέτης: Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να μελετήσει το ρόλο διαφόρων μορίων στην αγγειογένεση και στην οστική νόσο στο ΠΜ. Μετρήθηκε η περιφερική έκφραση διαφόρων μορίων και εξετάσθηκε η σχέση αυτής της έκφρασης, τόσο με την αγγειογενετική δραστηριότητα του μυελού, όσο και με την οστική νόσο.Υλικά και μέθοδοι: Μελετήθηκαν 78 ασθενείς κατά τη διάγνωση του ΠΜ, 35 από αυτούς που μπήκαν σε ύφεση μετά από θεραπεία και 30 υγιείς μάρτυρες. Η μελέτη έγινε σε 4 ανεξάρτητα στάδια: στο πρώτο στάδιο μελετήθηκε η σχέση γνωστών αγγειογεννετικών παραγόντων (MMP-9, VEGF, HGF) με δείκτες οστικής νόσου (βαθμός οστικής νόσου και δείκτες οστικού μεταβολισμού: PICP ορού και Ntx ούρων) και φορτίου νόσου (Β2Μ, λευκωματίνη και στάδιο). Στο δεύτερο στάδιο μελετήθηκαν τα επίπεδα της IL-6 και της ΜΜΡ-9, σε συνδιασμό με δείκτες οστικής νόσου (Nxx, F-Pyd και F-Dpd ούρων, βαθμός οστικής νόσου) και φορτίου νόσου (στάδιο νόσου και βαθμός διήθησης μυελού), προκειμένου να εκτιμηθεί κατά πόσο είναι χρήσιμοι προγνωστικοί δείκτες της οστικής νόσου. Στο τρίτο στάδιο μελετήθηκε η σχέση των RANKL και της οστεοπροτεγερίνης με γνωστούς δείκτες αγγειογενετικής δραστηριότητας (HGF, VEGF), δραστηριότητας νόσου (IL-6, LDH, B2M, CRP, στάδιο νόσου, πριν και μετά από αποτελεσματική θεραπεία) και οστικού φορτίου ( βαθμός οστικής νόσου). Στο τέταρτο στάδιο, μετρήθηκαν τα επίπεδα της οστεοποντίνης και του VEGF, η μικροαγγειακή πυκνότητα μυελού (ως δείκτες αγγειογενετικής δραστηριότητας), τα Ntx ούρων και ο βαθμός οστικής νόσου (ως δείκτες οστικής νόσου) και η διήθηση του μυελού από τα μονοκλωνικά πλασματοκύτταρα, το στάδιο της νόσου και όλα αυτά και μετά από αποτελεσματική θεραπεία (ως δείκτες φορτίου νόσου).Αποτελέσματα: Η ΜΜΡ-9 σχετίσθηκε με το στάδιο της νόσου, το βαθμό οστικής συμμετοχής, τις αγγειογενετικές κυτταροκίνες VEGF και HGF, την IL-6 και τους δείκτες οστικού μεταβολισμού (NTx, F-Pyd, FDpd και αρνητικά με το PICP). Ο RANKL ήταν σημαντικά αυξημένος στους ασθενείς, αλλά όχι η OPG και η αναλογία RANKL/OPG. O RANKL και η αναλογία RANKL/OPG, αλλά όχι η OPG, αυξήθηκαν παράλληλα με το στάδιο της νόσου και το βαθμό οστικής συμμετοχής. Όλες οι τιμές έπεσαν στη φάση του πλατώ. Ο RANKL συσχετίσθηκε με τους δείκτες αγγειογένεσης και φορτίου νόσου, ενώ η αναλογία RANKL/OPG συσχετίσθηκε επιπρόσθετα και με την OPG. Tέλος, η ΟΡΝ, αν και δεν ήταν σημαντικά αυξημένη στους ασθενείς, σχετίσθηκε με το βαθμό οστικής συμμετοχής, το στάδιο και το φορτίο της νόσου, ενώ τιμές >100ng/ml ήταν ενδεικτικές προχωρημένης νόσου.Συμπεράσματα: Τα επίπεδα των παραπάνω μορίων φαίνεται να συμμετέχουν στη διαδικασία της αγγειογένεσης αλλά και της οστικής καταστροφής. Η μέτρηση αυτών των παραγόντων ίσως να λειτουργούσε συμπληρωματικά στην εκτίμηση της οστικής νόσου. Επιπλέον η οστεοποντίνη φαίνεται να έχει και προγνωστική αξία. Οι πληροφορίες αυτές θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην κλινική πράξη εντοπίζοντας ομάδες ασθενών υψηλού κινδύνου και θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως συμπληρωματικοί δείκτες ανταπόκρισης στη θεραπεία ή υποτροπής.