HEMATOLOGIE COLLEGE 1: STAMCELLEN EN HEMATO POIESE Stamcellen Basis eigenschappen van stamcellen zijn Self-renewal: bij celdeling blijft één van de dochtercellen identiek aan de moedercel, terwijl de ander differentieert (asymmetrie). Hierdoor is er potentieel oneindige replicatie. Pluripotent: in staat om alle celtypen in het lichaam te worden. Asymmetrie wordt bepaald door eiwitten, RNA, metabolieten en DNA en wordt bereikt door toeval, cel intrinsiek of door de omgeving/niche. Classificatie van stamcellen: Embryonale stamcellen (ESC): bevrucht eitje gaat delen en vormt een blastocyst. Uit de ophoping van cellen in de blastocyst, de inner cell mass, worden embryonale stamcellen gehaald. Ze zijn pluripotent. Adulte stamcellen: heten ook wel somatische stamcellen. Zijn multipotent, dus al verder gespecificeerd. Er zijn 300 verschillende celtypen en cellen worden continue geproduceerd en gaan weer dood. Een reservoir van adulte stamcellen is nodig voor een goede weefsel homeostase. ESC zijn op 3 manieren te verkrijgen: 1) Uit blastocysten: de stamcellen komen uit de inner cell mass van de blastocyst. Embryo donoren komen altijd binnen via IVF. Twee grote problemen bij deze methode is dat het niet patiënt specifiek is en er zijn ethische bezwaren. 2) Via nuclear transfer: in een kernvrije eicel wordt een kern uit een donor somatische cel gebracht (somatic cell nuclear transfer). De eicel wordt dan geactiveerd, deelt, vormt blastocyst, stamcel. Zo is ook schaap Dolly gemaakt. 3) Induced pluripotent stem cells (iPS): vier genen voor embryonale transcriptiefactoren worden bij adulte fibroblast cellen gedaan, waardoor ze gereprogrammeerd worden en weer pluripotente stamcellen worden. ESC en iPS cellen zijn handig: Cel en weefseltransplantatie therapieën HSCs worden gegenereerd uit ESCs of iPS. Bij gen therapie: therapeutisch klonen; bij muizen met sikkelcel anemie worden uit huidcellen iPS cellen gemaakt. De mutatie in hemoglobine gen in die cellen wordt gecorrigeerd, gedifferentieerd naar bloed stamcellen en terug getransplanteerd. Cell-based modellen voor humane ziektes. Toxicologie testen en drug ontdekking. In plaats van iPS cellen te gebruiken voor transplantatie, kunnen HSCs ook verkregen worden uit beenmerg, gemobiliseerd perifeer bloed of navelstreng bloed. Navelstreng bloed zou een goede bron van stamcellen kunnen zijn, maar het aantal stamcellen wat je dan krijgt is gelimiteerd. Expansie van HSCs zou de engraftment verbeteren. Uit in vitro assays bleek dat die expansie lastig was. Er zijn 3 typen assays om embryonale stamcellen/ iPS te differentiëren naar hematopoietische stamcellen. 1) Embryoid body formation: ‘hanging drops’, petrischaal met druppels medium en stamcellen de cellen zakken naar de bodem en groeien als klompje op elkaar zichzelf ontwikkelend embryo/ embryoid body. 2) Coculture van ES cellen op stroma: cellen worden in een fles gekweekt op een micro-omgeving die stromale omgeving nabootst en hematopoietische differentiatie induceert. 3) Kolonie formatie in methyl cellulose met cytokines: cellen worden bij methyl cellulose met serum en cytokines gedaan, wat ook differentiatie induceert. Deze generatie van HSC uit ESC is wel heel lastig, omdat de cellen ook hier niet goed engraften. Als bij de embryoid body formation methode HOXB4 (transcriptiefacotr belangrijk bij hematopoiese) tot overexpressie wordt gebracht, is er goede engraftment. Dit geldt ook voor STAT5A (self-renewal transcriptiefactor) bij de stroma methode. Tijdens de embryogenese worden de eerste HSCs gevormd in de AGM regio. Langzaam verhuizen ze naar de foetale lever en pas na 8 maanden gaan ze naar het beenmerg. Misschien moet er dus van deze plekken stroma worden gebruikt. Er is ook geprobeerd om van adulte cellen naar HSCs te gaan, zonder helemaal terug te gaan naar iPS cellen en dat lukte. Leukemie Net als hematopoiese geïnitieerd wordt door hematopoietische stamcellen, wordt leukemie geïnitieerd door leukemische stamcellen (LSCs). HSCs worden LSCs en die gaan zich ophopen. Er zijn dus wel heel veel stamcellen, zonder de functionaliteit van HSCs. (A)symmetrie van stamcel delingen HSCs beginnen de hematopoiese in niches in het beenmerg. Er zijn verschillende factoren betrokken bij de stamcel-niche relatie: Adhesie eiwitten op het oppervlak voor fysieke associatie met de niche. Groeifactor/ cytokine gemedieerde signaling. Gen expressie Cel intrinsieke mechanismen (epigenetica). Belangrijk bij de keuze (a)symmetrie is het centrosoom, bepaalt namelijk duplicatie en lokalisatie. Symmetrische deling wordt geassocieerd met celexpansie en leukemie, ‘dubbel’ asymmetrische deling met celuitputting en veroudering. Er is bewijs dat normale stam cellen tijdens normale homeostase asymmetrisch delen (drosophila stamcellen, leukemie etc.) COLLEGE 2: HEMATOPOIESE EN LEUKEMIE Hematopoiese wordt onder invloed van cytokines en groeifactoren geïnitieerd door hematopoietische stam cellen die in beenmerg niches zitten. Per seconde worden er 300/400.000 cellen gemaakt. Stamcellen delen echter maar 1 keer per maand. Het zijn dus de progenitors die heel veel en vaak delen. Megakaryocyt verdubbelt zijn kern en barst op een gegeven moment uit elkaar uit het cytoplasma hiervan ontstaan bloedplaatjes. De rode bloedcellen flikkeren hun kern er juist uit. Leukemie wordt gekenmerkt door een accumulatie van immature blastcellen in het beenmerg en een tekort aan uitgerijpte cellen. Hierdoor is er een tekort aan functionele cellen. Kanker kan veroorzaakt worden door omgevingsfactoren, geërfde mutaties in het DNA en spontane mutaties die tijdens replicatie optreden. 1. Mutaties in genen (zonder verandering in copy-number), bijv. punt mutaties in RAS. Hierdoor is de affiniteit voor GTP hoger, waardoor de cellen zonder extracellulair signaal geactiveerd kunnen worden 2. Genoom amplificaties verhoogde expressie van groei stumulerende genen (MYC). Patiënten die meer kopieën van het oncogen hebben, hebben ook een lagere survival. 3. Chromomale translocaties verhoogde expressie van oncogenen: Fusie aan active promoters (MYC) Verlies van negatieve regulatie via microRNAs Fusie eiwitten met veranderde functie (BCR-ABL). 8 Tijdens de replicatie is 1 op de 10 baseparen gemuteerd, de kans op spontane mutaties is dus groot. Leukemie is redelijk stabiel qua aantal genen dat gemuteerd is vergeleken met andere kankers. Bij acute myeloïde leukemie zijn er verschillende mutaties verantwoordelijk voor de ziekte, en die vallen ook in verschillende risicogroepen. AML en ALL zijn gecorreleerd met leeftijd; vanaf ongeveer 60 jaar loopt het aantal AML patiënten op, bij ALL is er juist een piek bij kinderen tussen de 1 en 4. Leukemie is moeilijk om te behandelen doordat de leukemische stamcellen ongevoelig worden voor de therapie. Chemotherapie werkt heel goed om de blastcellen op te ruimen. De stamcel deelt weinig tot niet, ontsnapt daardoor aan de chemo en kan zorgen voor een relapse. Verschillen en overeenkomsten tussen normale en leukemische stam cellen: Beide ondergaan self-renewal. Beide zijn relatief quiescent en delen langzaam. Fenotype: beide CD34+/CD38-, maar LSC heeft nog andere markers. LSCs zijn relatief ongevoelig voor chemo. Differentiatie potentieel is anders Identificatie van de cellen wordt gedaan met FACS (fluoresence activated cell scanning). Een celpopulatie in suspensie wordt gekleurd m.b.v. fluorescent gelabelde antilichamen. Een laser bestraalt de suspensie en de cellen worden daarna gesorteerd op basis van expressie van bepaald label en geanalyseerd. Studies om HSC te bestuderen: In vivo: stamcellen transplanteren in een immunodeficiënte muis en chimerisme checken. Nadeel dat de niche niet humaan is. In vitro: LTC-IC CD34+ cellen worden in 96-wells platen op stromale cellen uitgeplaat. Alleen de stamcellen kunnen onder het stroma gaan zitten. Na 5 weken ontstaat een cluster van cellen. Dan worden cellen geteld en groepen vergeleken en wordt inzicht verkregen in welke cellen stamcel activiteit hebben en welke niet. Om progenitor cellen te bestuderen worden cellen uitgeplaat in methylcellulose. Na 2 weken groeien er grote kolonies die een eigen structuur hebben. Op basis van morfologie is dus het type progenitor af te lezen. (CFC assay). Gen functie analyse: HSCs worden geïsoleerd en lentivirus wordt gebruikt als carrier om het gen van interesse tot expressie te brengen of down te reguleren. Op deze manier kunnen genen aan of uit worden gezet in stamcellen en progenitors. MLL-AF9 leukemie wordt veroorzaakt door een transformatie, waardoor een fusiegen ontstaat die zorgt voor epigenetische ontregeling. In kinderen kan dit zowel AML als ALL veroorzaken. Via lentivirale transductie werd het MLL-AF9 gen gelabeld met GFP in CD34+ cellen gebracht. In vitro (coculture) zorgde de mutatie voor getransformeerde groei, in myeloïde én lymfoïde condities. In vivo (injectie in muizen) werd alleen ALL veroorzaakt. Als er scaffolds met humane mesenchymale stamcellen werden gebruikt en dan leukemie werd geïnduceerd, ontstond er wel ALL én AML. Voor myeloïde leukemie is de omgeving dus erg belangrijk. Hoofdcomponenten van de epigenetica: DNA methylatie: methyl merker wordt toegevoegd aan cysteïne residuen onderdrukt transcriptie. Histon modificaties: modificaties op histon staarten kan activiteit van DNA dat erom heen gevouwen zit veranderen. Er is een epigenetisch complex dat heel belangrijk is voor LSCs, namelijk het Polycomb Repressive Complex (PRC). Subunit EZH1/2 van het PCR2 complex initieert de silencing van een target regio door op de histonen staart lysine 27 op histon H3 te methyleren. Vervolgens komt het PRC1 , het maintenance complex, die ervoor zorgt dat het chromatine compact blijft (o.a door ubiquitinering). De PRC complexen reguleren stamcel self-renewal en differentiatie. De subunits van de complexen kunnen ook weer uit een verschillende serie eiwitten bestaan. RING1 subunit in PRC1 is belangrijk bindt aan andere eiwitten en veroorzaakt daarmee leukemie. Als dat wordt geïnhibeerd, wordt MLL-AF9 geïnduceerde leukemie in muizen belemmert. Bij leukemie vormt het RING1 subunit een PRC1.1 complex met subunits die niet in het normale PRC1 complex zitten. COLLEGE 3: BEENMERGDIAGNOSTIEK Enkele termen in hematopoiese: Erytropoiese: aanmaak rode cellen Myelopoiese: aanmaak witte cellen Megakaryopoiese: aanmaak thrombocyten Te veel Polycytemie Te weinig Anemie Leukocytose Leuko(cyto)penie Thrombocytose Thrombo(cyto)penie Beenmerg bevindt zich in de holten van de botten. Bij kinderen zit beenmerg in het hele skelet, trekt zich terug bij volwassenen naar borstbeen, schouders, ribben en bekken. Uit hematopoietische stamcellen in de niches van het beenmerg worden de bloedcellen aangemaakt. Indicaties voor beenmergonderzoek: 1) Te veel of te weinig bloedcellen; wat gaat er mis bij de oorsprong. Kan komen door deficiënties, verdringing in het beenmerg door een tumor of er is een goede aanmaak, maar te veel verbruik bij bijv. een vergrote milt. 2) Stadieringsonderzoek bij bijv. maligne lymfomen, carcinomen, sarcomen. 3) Zeldzaam: infecties, stapelingsziekten 4) Geschiktheid donor voor stamceltransplantatie. Beenmergonderzoek technieken: 1) Cytologie (beenmerg uitstrijken) 2) Histologie 3) Immunofenotypering 4) Chromosomenanalyse 5) Stamcelkweken 6) Bacteriekweek Beenmergpunctie kan veilig gedaan worden achter in het bekken. Aspiraat: beenmerg wordt in glaasje gedaan je krijgt dan een vloeistof met kleine brokjes (beenmergvlokken) en losse cellen. Beoordeling is binnen enkele uren mogelijk. Biopt: er wordt ook een stukje bot geprikt, dus beenmerg wordt onderzocht in botverband. Beoordeling duurt 5 tot 8 dagen (ontkalking duurt langer). Voordeel is dat je meer informatie hebt. Beenmerg is normaal vlokrijk en celrijk, je ziet veel cellen van de hematopoiese. Bij acute leukemie zijn alle normale beenmergelementen vervangen door leukemiecellen. 1 celsoort overheerst dus. Cytochemische kleuringen worden gedaan om type leukemie te herkennen sundan-black voor acute myeloïde leukemie. IJzerkleuringen: als de brokjes en ery voorlopers leeg zijn is er een ijzergebrek (bijv. bloedarmoede). Volle brokjes maar lege ery voorlopers is een teken van anemie van chronische ziekte. Volle brokjes en ery voorlopers is een ijzerstapeling. Immunofenotypering: specifieke celkenmerken/ antigenen op celmembraan of in cytoplasma worden aangetoond bij individuele cellen. Hierdoor is er onderscheid te maken tussen B- en T-cellen, myeloïde cellen, rijpe en onrijpe cellen. Celkenmerken worden gedetecteerd met gelabelde fluorescente antistoffen m.b.v. flowcytometer of microscoop. CD: cluster of differentiation. 1 CD nummer staat voor 1 marker/ leukocyten antigen waartegen een cluster van verschillende monoclonale antistoffen gemaakt is. CD34 is stamcelmerker etc. Toepassingen hiervan vind je in de diagnostiek (exacte typering van afwijkende cellen, bewijs clonaliteit), prognose en follow-up (hoeveelheid resterende afwijkende cellen na behandeling). Chromosomenonderzoek heeft diagnotische en prognotische waarde, geeft inzicht in etiologie: mutatie in relevante genen. COLLEGE 4: ACUTE LEUKEMIE Acute leukemie ontstaat doordat direct in de stamcel fouten ontstaan, waardoor de volgende cellijnen zich anders gedragen dan normaal. Functie van de myeloïde bloedcellen: Rode bloedcellen: transport van zuurstof Witte bloedcellen: afweer Bloedplaatjes: stolling De witte bloedcellen (leukocyten) zijn onderverdeeld in 5 soorten: Basofiele granulocyten (<1%) Eosinofiele granulocyten (1-6%) Neutrofiele granulocyten (40-75%) Lymfocyten (20-40%) Monocyten (2-10%) Er zijn 2 soorten acute leukemie: acute myeloïde leukemie (AML) en acute lymfatische leukemie (ALL). Ze komen beide op alle leeftijden voor, maar kinderen hebben veel vaker ALL en volwassenen vaker AML. Acute leukemie kan ontstaan door pech, fout op fout tijdens hematopoiese in chromosomen of signaleringseiwitten, door erfelijke factoren, chemische stoffen, geneesmiddelen (cytostatica) en straling. Een fout in de stamcel zorgt voor een blokkering in uitrijping en voor een groeivoordeel voor onrijpe cellen ophoping van 1 onrijpe celsoort (blast) in het beenmerg en verlies van alle andere voorstadia bloedcellen beenmergfalen. Tekort aan erytrocyten leidt tot anemie, tekort aan thrombocyten tot allerlei bloedingen en tekort aan leukocyten tot infecties. Symptomen: Beenmergfalen (altijd) Orgaanfiltratie (vaak) leververgroting, miltvergroting, lymfkliervergroting, tandvleeszwelling, pijnlijke botten, soms afwijkend zenuwstelsel (ALL). Bij verdenking van acute leukemie wordt labonderzoek gedaan, het bloedbeeld zal altijd afwijkend zijn: bloedarmoede, leukocytose of leukopenie, thrombocytopenie. Normaal worden in het bloed geen onrijpe cellen gevonden. Een blast met Auer staaf is altijd kwaadaardig. Er volgt spoedopname, er wordt een diagnose gesteld (beenmergonderzoek), typering om erachter te komen welk type leukemie en voorbereiden voor therapie. Classificatie: het is belangrijk om te weten door welke mutatie leukemie is ontstaan voor de prognose en keuze therapie. Voor AML met t(15;17) is de prognose uitstekend; door een receptorfout zijn de cellen overgevoelig voor vitamine A dat wordt gegeven als geneesmiddel. Behandeling: celdodende medicijnen die leukemie zo radicaal mogelijk uitschakelen. Bijwerking is een tijdelijke uitschakeling van de normale bloedaanmaak patiënten zitten wekenlang zonder afweer tot de normale bloedaanmaak is hersteld, vereist bewaking op specialistische afdeling. 3,5 weken na begin van de behandeling herstelt het beenmerg zich. Therapie: 1-2 inductie kuren (tot geen aantoonbare leukemie meer) 1-2 consolidatie kuren stamceltransplantatie. Hoe ouder je bent, des te slechter de prognose. Ouderen verdragen de agressieve kuren minder goed en de kans op een ongunstige leukemie neemt toe met leeftijd. ALL is een andere ziekte dan AML: zelfde type presentatie en medische problematiek. Veel vaker is er infiltratie van het zenuwstelsel en bij mannen de testis. Komt vaker voor bij kinderen. De therapie is zeer langdurig met een onderhoudsbehandeling. Therapie: (pre)inductie kuren (tot geen aantoonbare leukemie meer) aantal consolidatie kuren zenuwstelsel behandeling nabehandeling van 2 jaar. Overleving van ALL bij kinderen is minstens 75%, bij volwassenen 30-50%. COLLEGE 5: CHRONISCHE MYELOÏDE LEUKEMIE Bij chronische myeloïde leukemie is er een klonale expansie van precursor bloedcellen. Ze kunnen wel uitrijpen, waardoor je allerlei rijpingsstadia witte bloedcellen verhoogd terug vindt in het bloed. Hierdoor is er leukocytose, hypercellulaire beenmerg en een vergrootte milt. Symptomen: Vaak geen: wordt per ongeluk ontdekt Vermoeidheid, zere botten Kans op bloedingen Snel vol maag gevoel door vergrootte milt Patiënten hebben een relatief tekort aan lymfocyten door het teveel aan witte bloedcellen. Kan voorkomen op e alle leeftijden. Karakteristiek verloop: chronische fase versnelde fase blast crisis 2 chronische fase e 2 blast crisis dood. CML heeft een karakteristieke cytogenetische abnormaliteit: er is een translocatie tussen chromosoom 9 en 22, t(9;22) hierdoor krijg je een verkleind chromosoom 22, het Philadelphia chromosoom. Door deze translocatie worden de genen ABL (op 9) en BCR (op 22) gefuseerd nieuw fusie eiwit met tyrosine kinase activiteit witte bloedcellen krijgen een proliferatie voordeel. Imatinib/Gleevec is een selectieve tyrosine kinase blocker die i.p.v. ATP bindt aan de ATP binding site en hiermee fosforylatie van de receptor inhibeert. Hematologische respons: compleet normaal bloedbeeld Cytogenetische respons: cellen brengen het Philadelphia chromosoom niet meer tot uiting. Moleculaire respons: geen BRC-ABL eiwitten meer tot uiting. Door mutaties tijdens de therapie met imatinib kunnen patiënten wel resistentie ontwikkelen. Alle CML patiënten worden daar heel zorgvuldig op gecontroleerd en de meeste bereiken een moleculaire remissie. Philadelphia chromosoom negatieve leukemieën/ myeloproliferatieve neoplasieën: Polycytemia Vera (PV), Essentiële thrombocytose (ET), en Primaire myelofibrose (PMF) worden in de meeste gevallen veroorzaakt door een JAK2 mutatie. In ET en PMF kan het ook door een CALR mutatie. PV: is in 98% van de gevallen een JAK2 mutatie. Signalen en symptomen: hoger Hb en hematocriet (Ht), hogere leuko’s, erge jeuk, grotere milt, meer kans op fibrose in beenmerg, grotere kans op trombo-embolische complicaties. Bij verhoogde thrombocyten moet von Willebrand type II ziekte worden uitgesloten. Als de diagnose PV niet gesteld kan worden, wordt onderzoek gedaan naar congenitale of verworden secundaire polycytemie. WHO diagnostische criteria: Major criteria: Ht en Hb moeten hoger zijn dan een vastgesteld aantal (verschillend bij mannen en vrouwen), aanwezigheid van JAK2 mutatie Minor criteria: abnormaal beenmergbiopt, verlaagde erythropoietine-spiegel, spontante BFU-E groei. Diagnose wordt gesteld bij 2 major+ 1 minor criteria, of 1 major+ 2 minor. COLLEGE 6: LABDIAGNOSTIEK I Erytropoiese: Rode bloedcellen zijn ongeveer even groot als de kern van een lymfocyt. Tijdens de normale erytropoiese liggen de rode bloedcellen in groepen bij elkaar, rondom een macrofaag. Voor de rijping hebben ze ijzer nodig, krijgen ze via overdracht van de macrofaag. IJzer wordt gekleurd met een Berlijns Blauwkleuring. IJzergebrek: de cellen worden kleiner en minder rood. In het beenmerg is dan geen blauwe kleuring. Bij ernstig gebrek worden de cellen langvorming. Vitamine B12 gebrek: te grote cellen megaloblastaire erytropoiese de voorlopercellen zijn nog groter dan ze normaal al zijn. Hb-pathie: intrinsieke afwijking; aanmaakstoornis in ander deel dat het ijzerdeel. Thalassemie: bloedcellen zien eruit als een schietschijf. Sikkelcelanemie: misvormde bloedlichamen, sikkelvormig. Infectie: Malaria in de rode bloedcellen zijn de parasieten te zien als blauwe ringen met een rode knop, zegelringen. Lymfopoiese: Lymfocyten hebben weinig onrijpe stadia: van stamcel naar lymfoblast naar lymfocyt. Lymfocyten zijn de kleinste leukocyten. 10% van de lymfocyten hebben korreltjes in cytoplasma (granulaire lymfocyten), deze reageren sneller dan de andere lymfocyten. EBV infectie: lymfocyten worden groter, de kernen wilder en ze zien er verschillend uit binnen een patiënt reactieve maligniteit. Kwaadaardige bloedziekten: lymfoom in klieren, leukemie in bloed. o Chronisch lymfatische leukemie: kapot gestreken lymfocyten (Gumprechtse schollen) in het bloed uitstrijkje. o Burkitt’s lymfoom: t(8;14), lymfocyten zijn groot en hebben vaak vacuoles in het cytoplasma. Belangrijk is om eerst onderscheid te maken tussen B- en T-cellen: T-cellen hebben CD3 B-cellen hebben CD19 + CD72 of CD22 Voor bijna alle leukemieën geldt dat de markers gelijk zijn aan de normale uitrijpingsmarkers. B-cellen worden plasmacellen, die elk 1 soort antistof produceren. Lymfoplasmacytair lymfoom/ ziekte van Waldenström: B-cellen zijn overrijp, gaan heel erg op plasmacellen lijken en dus ook immunoglobulines maken. Ze zijn monoklonaal: maken maar 1 type Ig IgM, dit is een pentameer, dus groot zorgt ervoor dat erytrocyten aan elkaar gaan plakken en een ‘geldrol’ vormen. Zorgt er ook voor dat het bloed stroperig is. In het beenmerg zie je haarden van plasmacellen, met mestcellen erbij. Multipel myeloom/ ziekte van Kahler:te veel plasmacellen in het beenmerg. Lijdt tot spontane botbreuken, botontkalking. Hier vooral IgG dat teveel wordt gemaakt. Monoklonaal proteïne: gammaglobuline product van 1 kloon plasmacellen, dat een specifieke mobiliteit bij electroforese heeft, met daardoor herkenbaar een specifieke band in het eiwitspectrum. Onrijpe/ blastaire cellen: CD34: een blasten marker. Als meer dan 20% CD34+ cellen zijn, is er sprake van een acute leukemie. TdT: enzym belangrijk bij celdeling, ook een blasten marker. Om dit zichtbaar te maken met flowcytometrie, moeten de cellen permeabel worden gemaakt. CD45: panleukocyten marker. Zit heel sterk op leukocyten. Op afwijkende cellen gaat de CD45 er af teken dat het een blast kan zijn. ‘ Afwijkende én normale B-cellen maken CD19. Rijpe B-cellen hebben Ig’s op het celmembraan, opgebouwd uit lichte ketens van óf het lambda óf het kappa type, dit is normaal 50/50 verdeeld. Bij chronische lymfatische leukemie maken alle cellen maar 1 type, dus zie je alleen maar lambda of alleen maar kappa. Onrijpe T-cel maligniteiten: T-lymfoblasten in de thymus, TdT en CD1 positief, CD45 zwak Rijpe T-cel maligniteiten: Redelijk specifiek immunofenotype, heterogeniteit, TdT en CD1 altijd negatief, verlies van 1 of meerdere T-cel merkers. COLLEGE 7: STOLLING Bloed is essentieel voor functioneren organen. Bloedverlies moet daarom snel stoppen. Intacte bloedvaten mogen echter niet verstopt raken hemostase balans van thrombocyten, stollingsfactoren, fibrinolyse, remmers en de vaatwand. Stolling moet snel en lokaal optreden wanneer nodig, maar mag niet optreden wanneer het niet noodzakelijk is regulatie op meerdere niveaus. Fase 1: na beschadiging vasoconstrictie. Fase 2 (primaire stolling): thrombocyten activatie, hechting aan beschadigd endotheel. Fase 3 (secundaire stolling): stollingsfactoren, fibrine vorming. Fase 4 (fibrinolyse): langzame afbraak stolsel. Fase 5 (herstel): herstel endotheelcellen. Primaire stolling: collageen wordt bij site of injury blootgesteld aan endotheel. Van Willebrandfactor (vWF) bindt aan het collageen vormt laagje waaraan de thrombocyten gaan binden thrombocyten veranderen dan van vorm, raken geactiveerd scheiden granula uit die weer andere thrombo’s aantrekken aggregatie, stolsel gevormd. Thrombocyten zijn kernloze celfragmenten, komen voort uit de megakaryocyt. Leven 9-12 dagen. Laboratoriumdiagnostiek; Bloedingstijd meten (volgens Ivy). Er worden 3 sneetjes gemaakt in de onderarm en met stopwatch bijgehouden hoe lang iemand bloedt. Gemiddelde tijd tot stoppen is de bloedingstijd. Nadeel van deze methode is dat het heel onbetrouwbaar en variabel is. Platelet function analyzer: apparaatje dat een beschadigd bloedvat nabootst, er wordt gemeten hoe lang het duurt tot de bloeding stopt/de flow is dan 0. Thrombocytenmeting: impedantie; flow van single cells gaat door een opening van apparaat, als er een cel langskomt, geeft dat een elektrisch signaal. Sterkte van het signaal is proportioneel aan het volume van de cel som van de signalen is het aantal cellen. Je krijgt een histogram. Light transmission aggregometry: als thrombo’s niet geactiveerd zijn, zitten ze in een troebel mengsel. Licht kan dan niet gedetecteerd worden. Na activatie gaan ze klonteren en kan licht er wel doorheen. Secundaire stolling: stollingsfactoren worden uitgescheiden, initiëren activatiecascade. Thrombine wordt geactiveerd, zorgt weer voor fibrine polymerisatie. Fibrine tussen het stolsel zorgt ervoor dat het stolsel niet wegspoelt. De stollingsfactoren zijn serineproteases, voornamelijk geproduceerd in de lever. Vitamine K is belangrijk voor functionele factoren na activatie binden ze aan fosfolipiden, daar is Ca2+ voor nodig. De ene factor start weer de volgende reactie: FI = Fibrinogeen FIIa = Trombine FIII = Tissue Factor FIV = Calcium FVI = bleek FVa te zijn FXIII = crosslinker Laboratoriumdiagnostiek: ProTrombine tijd (PT): aan citraatplasma wordt Ca2+ toegevoegd en daarna TF. In het buisje zit een magneet die heen en weer gaat, totdat het niet meer kan door de reactie tot stolselvorming (fibrine). Referentiewaarden zijn 9-12 seconden. Activated Partial Trombine tijd (APTT): aan citraatplasma worden Ca2+, fosfolipiden en negatief geladen elaginezuur (activator) toegevoegd. Ook hier wordt weer de reactie tot stolselvorming gemeten. Referentiewaarden zijn 23-33 seconden. Een remmer van de stolling is proteïne C+ S. Remt FVIII en FVa. Is ook vitamine K afhankelijk. Speelt een rol bij diffuse intravasale stolling: stollingscascade wordt geactiveerd zonder dat het gebonden is aan endotheel. Hierdoor is er ook onnodig verbruik van stollingsfactoren. Fibrinolyse: verantwoordelijk voor de afbraak van het stolsel en bestaat ook uit een serie inactieve factoren. Er is een release van tPA uit de vaatwand na stimulatie door trombine (=FIIa). tPA zorgt voor de omzetting van plasminogeen tot plasmine. Plasmine knipt fibrine tot degradatie producten, het D-dimeer is daar 1 van. Ook voor tPA zijn inhibitoren. Trombine zelf is tegelijk ook een inhibitor, zorgt ervoor dat plasmine niet kan binden aan fibrine door lysine residuen te knippen. Diep veneuze trombose: ontstaat stolsel, vaak in het been, die bloedflow hindert. Kans op een embolie in bijv. long is groot omdat een deel van stolsel kan gaan reizen door het lichaam. Kan erfelijk of verworven zijn. Bloedingsneiging: hemofilie. Een erfelijke , X-linked bloedingsziekte waarbij er een tekort is aan een stollingsfactor. Hemofilie A (FVIII), hemofilie B (FIX). Symptomen zijn spontane bloedingen, vooral in spieren en gewrichten, gewrichtschade. APTT is verlengd, patiënten bloeden makkelijk. Van Willebrand factor: eiwit dat zorgt voor binding van thrombocyten aan elkaar en van thrombocyten aan beschadigd endotheel. Daarnaast zorgt het ook voor transport en bescherming van FVIII. Het wordt als monomeer geproduceerd door endotheelcellen, in plasma aanwezig als multimeer. Hoe langer het eiwit, hoe functioneler, alleen de grootste multimeren zijn actief. Er kan een kwantitatief of kwalitatief defect in vWF zijn: Type 1: kwantitatief, er is een laag level vWF. Type 2: kwalitatief, normaal vWF level, maar hoge multimeren en dus functioneel vWF ontbreken. o 2A: abnormaal vWF o 2B: te veel vWF binding aan thrombocyten o 2N: FVIII bindt niet goed, verlaagde half waarde tijd Type 3: geen vWF, geeft de ergste symptomen. DDAVP is een middel tegen vWF ziekte, zorgt voor release van vWF uit endotheelcellen. Het is ook een antidiuretisch hormoon, zorgt voor vocht vasthouden. HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes COLLEGE 8: STAMCELTRANSPLANTATIE Standaardtherapie voor de meeste hematologische maligniteiten is chemotherapie. Het wordt gegeven in kuren, zodat tussen de kuren door het normale weefsel kan herstellen. Chemo werkt op alles wat groeit, dus brengt ook schade aan beenmerg. De hoeveelheid chemo die gegeven kan worden heeft dus een limiet. De standaard is voor veel patiënten niet genoeg stamcellen moeten ‘gered’ worden voor er meer chemo wordt gegeven. Patiënten in complete remissie worden behandeld met een super intensieve kuur, die zorgt voor zoveel mogelijk tumor reductie, maar ook permanente beenmerg schade restoratie met normale hematopoietische stamcellen is nodig. Stamcellen zitten in het beenmerg en in lage concentratie circuleren ze ook in het bloed. Stamcellen worden verkregen door: Aspiraat van beenmerg uit de heup, onder narcose. Stamcel ferese van het bloed. Vroeger was de standaardprocedure beenmerg uit heup halen via meerdere puncties. Hematopoiese herstelt zich na infusie van het transplantaat na 2 weken. Aan beenmerg kleefden wel nadelen perifere bloedcellen werden bron voor stamceltransplantatie. Voor de mobilisatie van stamcellen zijn hormonen en groeifactoren nodig. Door groeifactor G-CSF gaan stamcellen extra groeien en worden ze losgeknipt uit de beenmerg niche, waardoor ze gaan circuleren in het bloed. In de herstelperiode na de chemotherapie wordt GCSF toegediend. Daarna wordt CD34 analyse gedaan, als er genoeg CD34+ cellen in het bloed zijn, worden die verzameld. Na de high dose therapie worden ze weer teruggegeven. Dit is de procedure bij autologe transplantatie. HOVON22 studie: verschil onderzocht tussen autoloog beenmerg en perifeer bloed gemobiliseerd stamcellen. Bleek dat transplantaties met gemobiliseerd bloed een sneller herstel heeft, minder transfusies nodig zijn, geen verschil in overleving en kwaliteit van het leven, wel makkelijk voor patiënt en dokter. Autologe transplantatie: de donor is de patiënt zelf. Allogene transplantatie: donor is en HLA matched familie lid, of andere donor. Bij allogene transplantatie zijn de stappen iets anders. De donor krijgt hoge dosis G-CSF en wordt geanalyseerd terwijl de patiënt chemo krijgt. Na de transplantatie is de patiënt een chimeer. Voordeel van allogene transplantatie is dat het gezonde stamcellen zijn en dat er een T-cel immuniteit is tegen de tumor. Nadeel is dat het meer toxisch is, er is een kans op graft-versushost ziekte (omgekeerde afstoting) en vinden van donor kan lastig zijn. Patiënten zijn wel super vatbaar voor sterfte in het eerste jaar. Immunosuppressiva zorgen ervoor dat infecties makkelijk kunnen optreden Graft-versus-tumor effect: donor T-cellen herkennen kleine verschillen op de rest tumorcellen en vernietigen die cellen. GRAFT VERSUS HOST DISEASE Bij een allogene stamceltransplantatie zijn de stamcellen afkomstig van een HLA gematchte donor. Vooraf aan de transplantatie wordt de patiënt geconditioneerd, kan op twee manieren: Myeloablatief:hele beenmerg word kapot gemaakt door hoge dosis chemo, transplantaat is nodig om te overleven. HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes Non myeloablatief: ook wel reduced intensity conditioning (RIC) of mini transplantatie. Hier wordt een lage dosis chemo gebruikt, primaire doel is niet doden van kankercellen maar voorkomen van afstoting van het transplantaat. HLA typering: HLA zit op chromosoom 6. De kans dat een broer/zus identiek zijn is 25%. 2 vormen van graft-versus-host disease, acute en chronische. Acute vorm zie je in de eerste 3 maanden na transplantatie, chronische na 3 maanden tot jaren. De cytotoxische T-cellen van de donor gaan reageren tegen de vreemde HLA antigenen van de patiënt. Omdat de afweer van de ontvanger grotendeels is onderdruk door de conditionering, kan het IS van de ontvanger zich niet weren tegen de agressieve T-cellen. Acute GVHD kan zich presenteren in: huid (variërend van roodheid tot blaarvorming) darm (variërend van beetje diarree tot ernstige waterdunne (liters!) diarree met krampende buikpijn) lever (variërend van laboratoriumafwijkingen tot geelzucht) Acute GVHD wordt behandeld met prednison. Chronisch GVHD manifesteert zich op nog veel meer plekken. HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes COLLEGE 9: LABDIAGNOSTIEK II Granulopoiese: Van de neutrofiele granulocyten heb je het meest in het perifeer bloed (40-65%). Staafvormige granulocyten (1-6%) zijn een onrijpe vorm van neutrofiele. Monocyt (5-10%) is het grootst, heeft iets grijzer cytoplasma met hele fijne korreling. Oranje cellen met veel korreling in cytoplasma zijn eosinofiele granulocyten (1-10%). Basofiele granulocyten (1-2%) hebben een hele donkere korreling. Zijn allemaal belangrijk bij fagocytose en destructie van bacteriën, schimmels etc. Chronische myeloproliferatieve aandoeningen: Oorzaken zijn mutaties (bijv. JAK2), klonale afwijkingen waardoor er een toename is van de cellen, ook in het beenmerg. Bij essentiële trombocytemie (ET) zijn er teveel thrombocyten. Door de mutatie worden fibroblasten actief, waardoor er in het beenmerg vezels komen. In het eindstadium van myelofibrose is al het normale beenmerg vervangen door vezels. In uitzonderlijke gevallen kan de milt ook extreem groot worden. JAK2 mutatie zorgt voor een receptor die actief is zonder ligand binding. MpL (myeloproliferative leukemia virus oncogene) is een receptor voor TPO, groeifactor voor megakaryocyten. Mutatie zorgt voor fout in de receptor. Calreticuline is belangrijk bij proliferatie, apoptose, fagocytose. Mutaties hiervan zijn vaak deleties of inserties. Chronische myeloïde leukemie: woekering van leukocyten en thrombocyten door BCR-ABL fusiegen t(9;22). Acute leukemie: woekering van blasten. Staafje in cytoplasma myeloïde blast. HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes COLLEGE 10: HODGKIN EN NON HODGKIN LYMFOOM (Non)- Hodgkin lymfomen staken de normale ontwikkeling van de B-cel. B-cellen maken immunoglobulines, de zware keten is gelokaliseerd op chromosoom 14. Om heel veel variatie in Ig’s te krijgen, is er hypermutatie en klasse switch; domeinen worden geknipt en gehusseld. Als dat mis gaat, blijft de B-cel in een fase hangen, rijpt dan niet uit en kan tumorcel worden. Naïeve B-cellen rijpen normaal uit in lymfeklieren. Afhankelijk van waar in de lymfeklier de B-cel stopt met ontwikkelingen, wordt het een ander type lymfoom. 10% van de lymfomen is T-cel, 90% B-cel (Hodgkin & NHL). Hodgkin: is gelokaliseerd, voornamelijk in lymfeklieren rond het hart en in de hals. Het presenteert zich uniform en de prognose is excellent. Patiënten ~35 jaar. NHL: uitgebreid door het lichaam. Presentatie is divers en ook prognose is variabel. Patiënten ~60 jaar. Diagnostiek: Er zijn 4 verschillende stadia, afhankelijk van hoeveel lymfeklieren aangedaan zijn. Daarnaast krijgen ze nog de letter A (geen symptomen) of B (koorts, nachtzweten, gewichtsverlies >10%). Voor de prognose maken de symptomen niet uit. Voor elke ziekte zijn risico scores, om een risicoprofiel te kunnen verkrijgen. Hodgkin lymfoom: Is ontdekt voordat het concept van kanker bestond, onder de microscoop waren gekke cellen te zien. Patiënt is meestal jongvolwassen. Heeft een pijnloos vergrote lymfeklier, meestal in de nek en ook vergrote kleren rond het hart (mediastinum). Diagnose: in bloed zijn popcorn cellen of Reed-Sternberg cellen te zien. De laatste brengen geen CD20 tot expressie, terwijl het wel B-cellen zijn. Bij de helft van de gevallen wordt het Epstein Bar Virus in de tumorcellen gevonden. Oorzaken verbeterde overleving: Stadieringsonderzoek Introductie van radiotherapie + combinatie chemotherapie Definitie van risicofactoren met aanpassing van behandeling Levenslange follow-up Behandeling: ABVD kuren; een cocktail van middelen die allemaal het DNA aanvallen. Ontwikkelingen: tumorcellen brengen CD30 tot expressie. Er is een middel gemaakt, brentuximab vedotin (BV), een anti-CD30 antilichaam met chemo eraan gekoppeld. BV bindt aan CD30 en wordt opgenomen in de cel. BV-CD30 complex wordt gekliefd in lysosoom, de chemo komt vrij in de cel en ontregelt het microtubulusnetwerk celcyclusstop apoptose cel. Non hodgkin lymfomen: Is niet 1 ziektebeeld, presentatie, lokalisatie etc. is er divers. Zijn onder te verdelen in: Indolent/ kleincellig: deze types NHL kabbelen een beetje aan, worden wel behandelt maar keren altijd terug. Agressief/ grootcellig: zonder behandeling komen patiënten binnen korte tijd te overlijden, doel is om ziekte te cureren. Therapie is afhankelijk van hoe agressief het type is. Zeer agressief: bijv. Burkit lymfoom: intensieve chemo met eventueel stamceltransplantatie. Agressief: bijv. DLBCL: R-CHOP kuren, een combinatie therapie met rituximab (anti CD20 antilichaam). Indolent: bijv. folliculair lymfoom. Als patiënten er geen last van hebben, wordt niks gedaan. Anders milde chemo met rituximab of lage doses radiotherapie. Als het in een later stadium een agressief beloop krijgt, dan allogene stamceltransplantatie. Transformaties, bijv. een folliculair lymfoom die grote B-cel lymfoom wordt, is zeer slecht voor prognose. CLL: Chronisch lymfatische leukemie is ziekte van ouderen, ~72 jaar. Symptomen: vaak een toevalsbevinding, vergrote lymfeklieren, vergrote milt, soms moe, malaise, nachtzweten, afvallen. Bloedbeeld: leukocytose, anemie, trombopenie. Wat kan gebeuren is dat er afweerstoffen worden gemaakt tegen rode bloedcellen en HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes bloedplaatjes. Als er bloedarmoede of trombopenie is ontwikkeld, is de prognose een stuk slechter. Ook als een mutatie op chromosoom 17 heeft plaatsgevonden waardoor p53 mis, is de prognose slecht. Behandeling: indolent, dus geen genezing. Ook hier wordt er bij geen klachten afgewacht. Als er wel klachten zijn dan chemo met rituximab. Take home message: Lymfomen: Ontstaan door dysregulatie van het normale selectie proces Stadiering bepaalt prognose en beleid Hodgkin: Stadium I-II: goede prognose met ABVD Stadium III-IV: verbetering noodzakelijk (CD30) Follow-up late complicaties NHL: Heterogene ziektebeelden Indolent vs. agressief Nodaal vs. leukemisch Watchfull waiting tot intensieve chemotherapie CD20 rituximab Werkpaard is de CHOP kuur CLL: Een vorm van NHL Anemie of trombopenie prognose Ouderen krijgen chloorambucil Jongeren krijgen R-FC HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes COLLEGE 12: MULTIPEL MYELOOM Plasmacel ontwikkelt zich uit B-cellen, beschermt je tegen binnendringers. Het zijn antilichaam fabriekjes. Bcellen komen via de bloedbaan in de lymfeklier, waar ze verder rijpen. Als ze niet een gewenst antilichaam hebben gevormd, gaan ze in apoptose. Immunoglobulines: de staart (constante fragment) wordt herkend door andere immuuncellen, de 2 uiteindes (variabel fragment) zijn voor herkenning van antigenen. IgG en IgM hebben we het meeste van. Ig’s helpen tijdens de immuunrespons. Een multipel myeloom is wanneer plasmacellen niet meer dood gaan woekering in beenmerg, geen ruimte meer voor andere, normale cellen. Aangezien 1 plasmacel, 1 soort antistof maakt en de plasmacellen uit 1 kloon komen, zie je dat er van 1 bepaald Ig heel veel wordt aangemaakt (monoklonaal paraproteïne/ Mproteïne), in dit geval IgG. Plasmacel dyscrasie: Monoclonal gammopathy of unknown significance (MGUS): M-proteïn aanwezig. Smouldering MM: wel plasmacel infiltratie, maar geen orgaanschade. Multipel myeloom: ziekte, MGUS + CRAB (hyperCalcemia, Renal failure, Anemia, Bone lesions) Botlaesies, myeloom cellen zorgen ervoor dat de balans tussen osteoclasten en osteoblasten meer richting osteoclasten gaat botafbraak. Behandeling: in de inductiefase wordt zo hard mogelijk geslagen zodat zoveel mogelijk tumorcellen dood gaan. Tijdens de consolidatie wordt geprobeerd de tumorcellen zo lang mogelijk weg te houden met high dose chemo (en daarna autologe SCT). Bortezomib inhibeert NFκB activatie door afsplitsing van IκB te blokkeren. Lenalidomide is een IMiD; immunomodulatory drug. Ze weten eigenlijk niet zo goed hoe het werkt tegen kanker. Take home messages: MM is a plasma cell dyscrasia chacterized by a monoclonal plasma cell population producing an “Mprotein” and organ failure (CRAB). Current treatment strategies include proteosome inhibitors, IMiDs, and steroids. Supportive care is aimed at: fracture prevention (bisphosphonates), antimicrobial prophylaxis, and pain management (Rx and RadioTx). HEMATOLOGIE 2015, Joyce Lopes