Pediatric Hematology/Oncology and ImmunopathologyPediatric Hematology/Oncology and ImmunopathologyВопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии1726-17082414-9314Fund Doctors, Innovations, Science for Children100110.24287/j.1001SYRBPXCLINICAL OBSERVATIONSКЛИНИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯResearch ArticleThe disproportion of bone marrow fat fraction induced in a patient by cancer treatment modalitiesДиспропорция содержания фракции жира костного мозга, индуцированная у пациента компонентами противоопухолевой терапии злокачественного новообразованияhttps://orcid.org/0000-0001-7317-7104TereshchenkoGalina V.ТерещенкоГалина Викторовна
Russian Federation

Cand. Med. Sci., a radiologist, Head of the Radiology Department at the Dmitry Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation; Head of the Department of Pediatric Oncology at the Research Clinical Institute of Childhood of Ministry of Healthcare of the Moscow Region; an Associate Professor at the Department of Pediatric Diagnostic Radiology at the Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of Ministry of Healthcare of the Russian Federation

канд. мед. наук, врач-рентгенолог, заведующая отделением рентгенологии ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России; заведующая кафедрой детской онкологии ГБУЗ МО «НИКИ детства Минздрава Московской области»; доцент кафедры лучевой диагностики детского возраста ФГБУ «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

inkova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5662-896XKupriyanovD. A.КуприяновД. А.
Russian Federation
inkova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1266-1653NisichenkoO. A.НисиченкоО. А.
Russian Federation
inkova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6383-2822KarelinA. F.КарелинА. Ф.
Russian Federation
inkova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6899-7105ZhukovskayaE. V.ЖуковскаяЕ. В.
Russian Federation
inkova@mail.ruThe Dmitry Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology of Ministry of Healthcare of the Russian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава РоссииThe Research Clinical Institute of Childhood of Ministry of Healthcare of the Moscow RegionГБУЗ МО «Научно-исследовательский клинический институт детства Министерства здравоохранения Московской области»The Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of Ministry of Healthcare of the Russian FederationФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава РоссииPhilips HealthcareФилипс «Здравоохранение»The Patrice Lumumba Peoples' Friendship University of RussiaФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы»22102025131220252431361451808202518092025Copyright ©; 2025, «D. Rogachev NMRCPHOI»Copyright ©; 2025, ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России2025«D. Rogachev NMRCPHOI»ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава Россииhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://hemoncim.com/jour/article/view/1001

Introduction. The limited selectivity of antitumor agents is the reason behind toxicity developing as a result of chemotherapy, radiation therapy and other treatment modalities for malignant neoplasms. Hematological toxicity in patients with various types of malignant neoplasms manifests as a change in the bone marrow (BM) structure with an increase in fat in the setting of inflammatory cascade activation with the elevation of pro-inflammatory cytokines such as interleukins 2 and 6, tumor necrosis factor and others. The non-invasive quantitative BM assessment by magnetic resonance imaging (MRI) performed in the patient of interest described below allows us to move to a new level of verification of the fundamental principles of hematological toxicity.

Clinical case. Here, we discuss the results of BM fat assessment in the clinical case of a 12-year-old patient who underwent rehabilitation therapy after completing treatment for pleuropulmonary blastoma of the right lung. Quantitative MRI revealed a heterogeneous fat compartment in the bones, with maximum values registered at the tumor site and in the irradiated area: in the Th4 vertebral body – 57%, in the Th5 body – 76%, Th6 – 75%, Th7 – 70%.

Conclusion. The use of quantitative BM assessment in children will make it possible to develop personalized approaches to radiation therapy as well as to monitor BM reconstitution processes following the end of cancer treatment. Future research also needs to more thoroughly examine the involved pathogenetic mechanisms and the BM lipodystrophy phenomenon in cancer patients.

Введение. Ограниченная селективность противоопухолевых агентов обусловливает развитие токсичности вследствие проведения химиотерапевтического, радиологического и других типов лечения злокачественных новообразований. Проявлением гематологической токсичности у пациентов с различными типами злокачественных новообразований является изменение структуры костного мозга (КМ) с увеличением доли жирового компонента на фоне активации воспалительного каскада с повышением уровня провоспалительных цитокинов: интерлейкинов-2, -6, фактора некроза опухоли и др. Продемонстрированная у нашего пациента неинвазивная количественная оценка состава КМ на основе магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяет перейти на новый уровень верификации фундаментальных основ гематологической токсичности.

Клинический случай. На клиническом примере пациента 12 лет, получившего курс реабилитационного лечения после завершения противоопухолевой терапии по поводу плевропульмональной бластомы правого легкого, обсуждаются результаты оценки содержания жирового компонента КМ. Количественное МРТ-измерение выявило неравномерный жировой компартмент в костях скелета с максимальными значениями в зоне локализации опухоли и проведения лучевой терапии: в теле позвонка Th4 – 57%, Th5 – 76%, Th6 – 75%, Th7 – 70%.

Заключение. Использование количественной оценки КМ у детей позволит разработать персонифицированные подходы к проведению лучевой терапии, мониторировать процессы реконституции КМ после завершения противоопухолевой терапии. Будущие исследования должны быть также сосредоточены на более глубоком изучении патогенетических механизмов и феноменологии липодистрофии КМ у онкологических пациентов.

bone marrowbone marrow fatbone marrow magnetic resonance imagingquantitative magnetic resonance imaging assessment of bone marrow fatpro-inflammatory cytokinesmalignant neoplasmschildrenкостный мозгжировой компонент костного мозгаМРТ костного мозгаколичественная МРТ-оценка жирапровоспалительные цитокинызлокачественные новообразованиядетиHirschberg E. Patterns of response of animal tumors to anticancer agents. Cancer Res 1963; 23: 521–980.Румянцев А.Г. Эволюция лечения острого лимфобластного лейкоза у детей: эмпирические, биологические и организационные аспекты. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2015; 14 (1): 5–15. [Rumyantsev A.G. Evolution of therapy for acute lymphoblastic leukemia in children: Empirical, biological, and organizational aspects. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology 2015; 14 (1): 5–15. (In Russ.)].Meadows A.T., Krejmas N.L., Belasco J.B. The medical cost of cure: sequalae in survivors of childhood cancer. Status of the curability of childhood cancer. Ed. by Van Eysp M. Sullivan-New York: Raven Press; 1980. Рр. 263–76.Белова В.Ю., Спичак И.И. Риски манифестации метаболического синдрома у детей-реконвалесцентов острого лимфобластного лейкоза. Педиатрический вестник Южного Урала 2021; (2): 76–83. DOI: 10.34710/Chel.2021.35.61.007 [Belova V. Yu., Spichak I. I. Risks of manifestation of metabolic syndrome in children-reconvalescents of acute lymphoblastic leukemia. Pediatric Bulletin of the South Ural 2021; (2): 76–83. (In Russ.)].Schmid-Schönbein G.W. Analysis of inflammation. Annu Rev Biomed Eng 2006; 8: 93–151. DOI: 10.1146/annurev.bioeng.8.061505.095708Жетписбаев Б.А., Салкымбаева М.Б. Состояние противовоспалительных цитокинов у потомков 1 поколения после воздействия сублетальной дозы гамма-излучения. Биология и интегративная медицина 2024; cпецвыпуск: 218. [Zhetpisbaev B.A. Salkymbaeva M.B. The state of anti-inflammatory cytokines in first-generation offspring following an exposure to a sublethal gamma radiation dose. Biology and integrative medicine 2024; a special issue: 218. (In Russ.)].De Jong M.M.E., Chen L., Raaijmakers M.H.G.P., Cupedo T. Bone marrow inflammation in haematological malignancies. Nat Rev Immunol 2024; 24 (8): 543–58. DOI: 10.1038/s41577-024-01003-xСавельева О.Е., Перельмутер В.М., Таширева Л.А., Денисов Е.В., Исаева А.В. Воспаление как терапевтическая мишень при комплексном лечении злокачественных опухолей. Сибирский онкологический журнал 2017; 16 (3): 65–78. DOI: 10.21294/1814-4861-2017-16-3-65-78 [Savelyeva O.E. Perelmuter V.M., Tashireva L.A., Denisov E.V., Isaeva A.V. Inflammation as a therapeutic target in multi-modality treatment of malignant tumors. The Siberian Journal of Oncology 2017; 16 (3): 65–78. (In Russ.)].Herroon M.K., Diedrich J.D., Rajagurubandara E., Martin C., Maddipati K.R., Kim S. et al. Prostate tumor cell-derived IL1b induces an inflammatory phenotype in bone marrow adipocytes and reduces sensitivity to docetaxel via lipolysis-dependent mechanisms. Mol Cancer Res 2019; 17 (12): 2508–21. DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-19-0540Ghaben AL, Scherer PE. Adipogenesis and metabolic health. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(4):242-258. DOI: 10.1038/s41580-018-0093-zRafieemehr H., Maleki Behzad M., Azandeh S., Farshchi N., Ghasemi Dehcheshmeh M., Saki N. Chemo/radiotherapy-induced bone marrow niche alterations. Cancer Invest 2021; 39 (2): 180–94. DOI: 10.1080/07357907.2020.1855353Kauczor H.U., Dieti B., Brix G., Jarosch K., Knopp M.V., van Kaick G. Fatty replacement of bone marrow after radiation therapy for Hodgkin disease: quantification with chemical shift imaging. J Magn Reson Imaging 1993; 3 (4): 575–80. DOI: 10.1002/jmri.1880030405Wang C., Qin X., Gong G. Wang L., Su Y., Yin Y. et al. Correlation between changes of pelvic bone marrow fat content and hematological toxicity in concurrent chemoradiotherapy for cervical cancer. Radiat Oncol 2022; 17 (1): 70. DOI: 10.1186/s13014-022-02029-ySini C., Fiorino C., Perna L., Noris Chiorda B., Lucrezia Deantoni C., Bianchi M. et al. Dose-volume effects for pelvic bone marrow in predicting hematological toxicity in prostate cancer radiotherapy with pelvic node irradiation. Radiother Oncol 2016; 118 (1): 79–84. DOI: 10.1016/j.radonc.2015.11.020Lowe C.E., O'Rahilly S., Rochford J.J. Adipogenesis at a glance. J Cell Sci 2011; 124 (Pt 16): 2681–6. DOI: 10.1242/jcs.079699Tandon V.R., Verma S., Singh J., Mahajan A. Antioxidants and cardiovascular health. J Med Educat Res 2005; 7 (2): 115–8.Ravipati A.S., Zhang L., Koyyalamudi S.R., Chul Jeong S., Reddy N., Bartlett J. et al. Antioxidant and anti-inflammatory activities of selected Chinese medicinal plants and their relation with antioxidant content. BMC Complement Altern Med 2012; 12: 173. DOI: 10.1186/1472-6882-12-173Терещенко Г.В., Кривенцова Н.А., Куприянов Д.А., Абу Джабал М.И., Копанева А.Д., Мякова Н.В. и др. Количественная магнитно-резонансная томография костного мозга у пациентов с острым лимфобластным лейкозом. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2023; 22 (3): 80–6. DOI: 10.24287/1726-1708-2023-22-3-80-86 [Tereshchenko G.V., Kriventsova N.A., Kupriyanov D.A., Abu Jabal M.I., Kopaneva A.D., Myakova N.V. et al. Quantitative bone marrow magnetic resonance imaging in children with lymphoblastic leukaemia. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2023; 22 (3): 80–6. (In Russ.)].Терещенко Г.В., Кривенцова Н.А., Куприянов Д.А., Литвинов Д.В., Новичкова Г.А. Неинвазивная методика МРТ-диагностики клеточности костного мозга у детей с острым лимфобластным лейкозом. Радиология – практика 2023; 5 (101): 9–19. DOI: 10.52560/27130118-2023-5-9-19[Tereshchenko G.V., Kriventsova N.A., Kupriyanov D.A., Litvinov D.V.,Novichkova G.A. Non-invasive technique for MRI diagnostics of bone marrow cellularity in children with acute lymphoblastic leukemia. Radiology – Practice 2023; 5 (101): 9–19. (In Russ.)]. Rooney D.P., Ryan M.F. Diabetes with partial lipodystrophy following sclerodermatous chronic graft vs. host disease. Diabet Med 2006; 23 (4): 436–40. DOI: 10.1111/j.1464-5491.2006.01855.xHwang S., Lefkowitz R., Landa J., Akin O., Schwartz L.H., Cassie C. et al. Local changes in bone marrow at MRI after treatment of extremity soft tissue sarcoma. Skeletal Radiol 2009; 38 (1): 11–9. DOI: 10.1007/s00256-008-0560-2.Gan C., Robertson P.L., Lai J.K.C., Szer J. Fat fraction quantification of bone marrow in the lumbar spine using the LiverLab assessment tool in healthy adult volunteers and patients with Gaucher disease. Intern Med J 2023; 53 (7): 1163–9. DOI: 10.1111/imj.15858Ceccarini G., Ferrari F., Santini F. Acquired partial lipodystrophy after bone marrow transplant during childhood: a novel syndrome to be added to the disease classification list. J Endocrinol Invest 2017; 40 (11): 1273–4. DOI: 10.1007/s40618017-0731-x