Çocukluk çağı akut lenfoblastik lösemilerinde tedavinin kemik mineral metabolizmasına etkileri
Effects of childhood acute lymphoblastic leukemia treatment over bone mineral metabolism
Yazar: SÜMEYRA GEDİK ÇALIŞKAN
Danışman: PROF. DR. SERAP KARAMAN
İstanbul Üniversitesi / Çocuk Sağlığı Enstitüsü / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Kemik dansitesi = Bone density ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Lösemi = Leukemia ; Prekürsör hücreli lenfoblastik lösemi-lenfoma = Precursor cell lymphoblastic leukemia-lymphoma ; Çocuklar = Children

Özet:
Lösemi kemik iliği fonksiyonlarının bozulduğu hematolojik bir malignitedir. Akut lenfoblastik lösemi (ALL) çocukluk çağının en sık görülen malignitesi olmakla beraber, son yıllarda olaysız sağ kalım oranları artmıştır. Sağkalımın artmasıyla uzun dönem yan etkilerin görülme oranı da artmıştır. Sık görülen yan etkilerden biri de kemik mineral yoğunluğunda (BMD) azalmadır. Kemik mineral yoğunluğunda azalma kemik ağrıları ve kırıklarına yol açabildiği için, yaşam kalitesini düşürmekte ve morbidite oranlarını arttırmaktadır. 
Bu çalışmada tedavisi bitmiş ALL hastalarının kemik mineral yoğunluklarının sağlıklı gönüllüler ile karşılaştırılması, ayrıca kemik mineral metabolizmasının değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
	Çalışmada 39 ALL hastasından oluşan çalışma grubu ve 25 sağlıklı çocuktan oluşan kontrol grubu oluşturuldu. Çalışmaya katılmayı kabul eden olgulardan, onam alınarak onam formları imzalatıldı. Dışlama kriteri olarak, kemik iliği nakli olmuş olmak, Down sendronu varlığı, ailevi osteoporoz varlığı, sekonder tümör varlığı, 25 yaşından büyük olma kriterleri belirlendi. Her iki grubun da fizik muayene bulguları ve hikayeleri (günlük Ca ve D vitamini alımı, güneşe çıkma ve egzersiz yapma durumları, ailede osteoporoz öyküsü olup olmadığı, kemik ağrısı veya myalji şikayetleri, daha önce kırık öyküsü olup olmadığı) kaydedilerek daha önceden hazırlanmış olan formlar dolduruldu. Hasta grubunun risk sınıflaması, uygulanan tedavi protokolü, translokasyon varlığı, immünfenotip, nüks varlığı, santral sinir sistemi tutulumu ve radyoterapi (RT) öyküsü gibi bilgileri geriye dönük dosyaları araştırılarak not edildi. Tüm olgulardan sabah açlıkta kan alınarak, biyokimyasal parametreler ((Kalsiyum (Ca), fosfor (P), alkalen fosfataz (ALP), potasyum (K), sodyum (Na), klor (Cl), magnezyum (Mg), aspartat aminotransferaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT), albümin, glukoz, kolesterol, trigliserit (Tg), üre, kreatinin, osteokalsin), hormonal parametreler (25 OH D vitamini, follikül sitümüne edici hormom (FSH), lüteinize edici hormon (LH), serbest T4 (FT4), tiroid sitümüle edici hormon (TSH), kortizol, insülin, testosteron, estradiol (E2), parathormon (PTH) ve osteokalsin) ayrıca kemik metabolizma belirteci olarak, CTX (Tip 1 kollajenin karboksiterminal telopeptidi), osteoprotegerin, s-RANKL (Reseptör aktivatör nükleer kappa β'nin soluble ligandı) düzeylerine ve plazma leptin düzeyine bakıldı. Sabah ikinci idrarda kalsiyum ve kreatinin bakılarak kalsiyum/kreatinin oranı hesaplandı ve NTX (Tip 1 kollajenin aminoterminal telopeptidi) düzeyleri çalışıldı. Kemik mineral yoğunluğu ölçümleri DEXA (Dual enerji x –ışını absorbsiyometri) yöntemi kulanılarak yapıldı. Olguların kemik mineral yoğunlukları (BMD) ve z skorları, yaş ve cinsiyet uyumlu kontrollerine göre uygun yazılım tarafından hesaplandı. Z skoru -2'nin altında olan hastalar osteoporoz tanısı ile kırık açısından riskli kabul edildi. Hasta ve kontrol grupları bu parametreler açısından karşılaştırıldı. Ayrıca hasta grubu, risk grupları (Standart risk grubu (SRG), orta risk grubu (MRG), yüksek risk grubu (HRG)), uygulanan tedavi protokolü (ALL-BFM 2000, Children's Oncology Group (COG)) ve radyoterapi (RT) alma durumlarına (RT alan ve almayan) göre ayrılarak gruplar arasında karşılaştırmalar yapıldı. 
Hastaların ortalama yaşı 14.15±5.26 yıl iken, kontrol grubunun ki 13.48±3.86 yıl idi. Tedavi bitiminden itibaren geçen süre ortalama 6.64±0.38 yıldı. Hasta grubunda %15,6 oranında klinik olarak anlamlı kırık öyküsü ve %2,6 oranında yürüme güçlüğü mevcut iken, kontrol grubunda kırık öyküsü, yürüme güçlüğü veya myalji şikayeti yoktu. İki grup arasında anlamlı farklılık mevcuttu (p=0.039). Hasta grubunda z skoru -2'nin altında olan 2 kişi (%5.12)  mevcutken, kontrol grubunda bu değerin altında olgu bulunmamaktaydı. Bu bulguların tersine gruplar arasında z skoru ve BMD açısından anlamlı farklılık saptanmadı (p=0.19, p=0.63). Kemik metabolizma belirteçlerine (CTX, NTX, s-RANKL, osteoprotegerin) bakıldığında yine gruplar arasında anlamlı farklılık yoktu (p=0.92, p=0.59, p=0.93, p=0.059). Leptin açısından karşılaştırıldığında hasta ve kontrol grupları arasında hasta grubu lehine anlamlı yükseklik mevcuttu (p=0.011). Korelasyon analizlerinde ise BMD ile en çok korelasyon gösteren parametrelerin tedavi bitiminden itibaren geçen süre ve tanı yaşı olduğu saptandı (r=0.6 p=0.03, r=0.53, p=0.001). Yine korelasyon analizlerinde, serum leptin düzeyi ile olguların kilo ve  vücut kitle indeksi (VKİ)  değerleri arasında pozitif korelasyon saptandı (r=0.57, p=0.00)( r=0.71, p=0.00). Hasta grubunda vücut ağırlığının yüksek olduğu, buna rağmen kontrol grubuna göre daha çok egzersiz yaptıkları ve bu durumun istatistiksel olarak da anlamlı olduğu saptandı (p=0.00).
	Hasta grubunda RT alan 11 olgu mevcuttu. Radyoterapi alan ve almayan olgular karşılaştırıldığında kemik metabolizma belirteçleri, z skoru, BMD ve leptin açısından  fark saptanmadı. Risk grupları açısından kemik metabolizma belirteçlerinden osteoprotegerin ve NTX açısından farklılık yok iken, s-RANKL ve CTX düzeyleri SRG ve MRG grupları karşılaştırıldığında MRG'de yüksek saptandı (p=0.018, p=0.04). Z skoru ve BMD açısından gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmadı. Cinsiyet açısından bakıldığında kemik metabolizma belirteçlerinden osteoprotegerin, hem hasta grubunda erkeklere oranla kızlarda daha yüksekti, hem de hasta ve kontrol grupları karşılaştırıldığında hasta grubundaki kızlarda daha yüksek saptandı (p=0.04, p=0.027). Hasta grubundaki kızlarda kontrol grubuna oranla yüksek saptanan diğer parametreler ise s-RANKL, NTX ve leptin idi (p=0.033, p=0.047, p=0.047). Z skoru ve BMD açısından ise cinsiyetler arasında anlamlı farklılık saptanmadı. Tedavi protokolleri açısından bakıldığında kemik metabolizma belirteçleri (NTX, CTX, s-RANKL, osteoprotegerin, leptin) veya kemik mineral metabolizması belirteçleri (BMD VE z skor) için anlamlı farklılık saptanmadı.
	Çalışmaların çoğunda, sağ kalan ALL'li hastaların BMD değerlerinin düşük olduğu belirtilmiş olmasına rağmen, bunun tersini destekleyen çalışmalar da mevcuttur. Çalışmamızda hasta grubunda hem kemik mineral yoğunluğu belirteçleri hem de kemik mineral metabolizması belirteçleri kontrol grubu ile benzer bulunmuştur. Buna rağmen hasta grubunda kırık hikayesi ve myalji şikayetinin daha fazla olduğu da saptanmıştır. Kemik kırıklarının oluşma riski tedavi sonrası erken  dönemde daha fazla olmakla birlikte zamanla risk azalıyor olabilir. Kemik metabolizma belirteçlerinin tedaviden ortalama 6 yıl sonra normal bireylere yakın bulunması, kemik dokusunun zamanla normal kemik kitlesine yaklaştığını göstermektedir. Ancak devamlı bir yapım ve yıkım süreci içinde olan kemik dokusu birçok faktörden (yaş, cinsiyet, günlük Ca ve D vit alımı) etkilenmektedir. Cinsiyet açısından kemik metabolizma belirteçleri arasında farklılık olması da bunun bir göstergesidir. Bunun yanında DEXA yöntemi ile yapılan ölçümler hastaların kemik rezervini tam olarak yansıtmayabilir. Kemik mineral yoğunluklarının normal olması hastaların kırık riski altında olmadıklarını göstermemektedir. Çalışmamızdaki hastalar, tedavi bitiminden sonra yıllık kemik mineral yoğunluğu ölçümleri yapılan, endokrinoloji bilim dalı tarafındaa da takip edilen, uygun egzersiz ve D vitamini tedavisi önerilmiş olan hastalardı. 
Sonuç olarak ALL tedavisi almış olan bireyler zaman içinde kemik yoğunluğu açısından yaşıtlarını yakalayacak olsalar da, zirve kemik kitlesine ulaşana kadar kırık riski açısından takipleri ve uygun tedavilerin uygulanması gereklidir.

Abstract:
Leukemia is a haematologic malignancy in which bone marrow function is disturbed. Acute lymphoblastic leukemia is the most common childhood malignancy. Survival rates have improved in recent years. As  survival increases, occurence of long term side effects of therapy have become more common. One of the most common long term side effect is the reduction in bone mineral density, which can cause bone pain, pathologic fractures and thus increased morbidity and decrease in quality of life.
The aim of this study is to compare bone mineral density of survivors of ALL with healthy controls and to evaulate bone mineral metabolism of this survivors.
In this study we formed a study group of 39 ALL survivors and a control group of 25 healthy children. Written consent was obtained from all the participants. Patients who underwent bone marrow transplantation, patients with Down Syndrome, familial osteoporosis or secondary tumors and patients older than 25 years of age were excluded. For each participant, physical examination findings, history of daily calcium and vitamin D intake, sunlight exposure, physical activity, family history of osteoporosis, presence of bone pain and myalgia, history of fractures were recorded. For the study group, medical records were evaluated and the treatment protocol used, risk group, translocations, immunophenotype, presence of relapse, CNS complications and use of radiotherapy were noted. Early morning fasting venous blood samples were taken from all the participitants to test for biochemical parameters (Ca, phosphorus, ALP, Mg, K, Na, Cl, AST, ALT, albumin,glucose, cholesterol, triglycerid, urea, creatinine), hormone levels (FSH, LH, vitamin D, fT4, TSH, PTH, E2, cortizol, insulin, testosterone) and markers of bone mineral metabolism such as CTX, NTX, s-RANKL, osteoprotegerin and plasma leptin levels. Second void urine samples were tested for  urinary Ca, creatinine, Ca/Creat ratio and NTX. Bone mineral density was determined with DEXA of lumbar spine and femoral neck and sex and age specific Z scores were calculated using computer software. Participitants with Z scores below -2 were diagnosed with osteoporosis and were at risk for pathologic fractures. Study and control groups were compared with respect to these parameters. The study group was further divided into subgroups as HRG, MRG and SRG; due to their risk groups and RT (+) and RT (-) according to use of radiotherapy. These subgroups were then compared. Two different treatment protocols had been used for the patients. Patients who underwent these two different protocols were compared as well.
Mean age of the patients was 14.15±5.26, and mean age of the control group was 13.48±3.86. Mean time after completion of treatment was 6.64±0.38 years. In the study group, the rate of clinically significant fracture was 15.6% and 2.6% had walking difficulty. In the control group, there was no history of pathologic fractures, myalgia or walking difficulty. There was a significant difference between the groups (p=0.039). There was only two people (5.12%) in the study group whose Z score was below -2. No subjects in the control group had a Z score below -2. In spite of these findings, there was no significant difference between these two groups in Z score and BMD (p=0.93, p=0.059). There was no significant difference in markers of bone mineral metabolism (CTX, NTX, s-RANKL, OPG) (p=0.92, p=0.59, p=0.93, p=0.059, respectively). Leptin levels were higher in the study group (p=0.011). In correlation studies, the most significant correlation with BMD was the time after completion of treatment (r=0.36, p=0.03), and  age at diagnosis (r=0.53, p=0.001). Also there was a significant correlation between leptin levels and BMI and weight (r=0.57, p=0.00)( r=0.71, p=0.00). The study groups weight was higher and although patients weight more then the controls, analysis showed that they do much more excercises and it was significant (p=0.00).
There was 11 patients who underwent RT. There was no significant difference in bone mineral density, markers of bone mineral metabolism and leptin between patients who underwent RT and those who did not. There was no significant difference in NTX, OPG levels, BMD and Zscores between risk groups but s-RANKL and CTX were significantly higher in the MRG compared to SRG (p=0.018, p=0.04). OPG, a marker of bone mineral metabolism, was significantly higher in females in the study group than males, also higher in female patients when compared to healthy females (p=0.04)(p=0.027). The other parameters that were higher in female patients were s-RANKL, NTX and leptin (p=0.033)(p=0.047)(p=0.047). There was no significant difference in BMD and z score between genders. There was no significant difference in markers of bone mineral metabolism and BMD between treatment protocols.
Survivors of ALL were reported to have reduced BMD numerous times. However, there are some studies that are in opposition. In our study, markers of bone mineral metabolism and BMD were similar between control and study groups. On the contrary, the study group had higher rates of fracture history and myalgia. This could be because fracture risk is increased early after treatment and normalizes with time. We observed that in an average of 6 years, markers of bone mineral metabolism became similar to the healthy controls. Based on this observation, we think that bone mineral metabolism normalizes with time. Bone mineral metabolism is a dynamic process of constant formation and resolution that is affected by multiple factors. The difference in markers of bone mineral metabolism between genders could be a proof for this. Moreover, the measurements made with DEXA do not always reflect the bone mass accurately. Thus, a normal bone mineral density does not rule out increased risk of osteoporosis or fractures. In this study, our patients were in regular follow-up after completion of treatment. Their BMD was measured yearly, and vitamin D replacement was begun as needed. They were started on exercise regimens. Thus, although childhood ALL patients can reach normal BMD with time, they must be followed until they reach their peak bone mass for fractures and appropriate treatment should be initiated if necessary.