Brodawczakowłókniak kosmówkowy
Patofizjologia i mechanizm
Brodawczakowłókniak kosmówkowy (DFSP) to rzadki, złośliwy nowotwór skóry właściwej charakteryzujący się agresywnym miejscowym wzrostem i niskim potencjałem przerzutowym. Kluczowym mechanizmem patogenetycznym jest translokacja t(17;22)(q22;q13) obecna w ponad 90% przypadków, prowadząca do powstania genu fuzyjnego COL1A1-PDGFB. Ta fuzja skutkuje nadekspresją PDGFB, która aktywuje receptor PDGFRB o aktywności kinazy tyrozynowej, uruchamiając szlaki sygnałowe RAS-MAPK, PI3K-AKT-mTOR oraz STAT, odpowiedzialne za proliferację, różnicowanie i przeżycie komórek nowotworowych. Wariant fibrosarkomatyczny DFSP (5-20% przypadków) cechuje się nasilonymi zmianami genetycznymi, w tym amplifikacją genu fuzyjnego i silniejszą ekspresją PDGFB, co koreluje z bardziej agresywnym przebiegiem klinicznym oraz obniżoną ekspresją CD34, utrudniającą diagnostykę.
- Patogeneza Brodawczakowłókniaka Kosmówkowego
- Translokacja chromosomowa t(17;22)(q22;q13)
- Gen fuzyjny COL1A1-PDGFB i jego funkcja
- Aktywacja szlaków sygnałowych przez PDGFB
- Alternatywne warianty genetyczne DFSP
- Transformacja fibrosarkomatyczna DFSP
- Metody diagnostyki molekularnej DFSP
- Implikacje terapeutyczne znajomości patogenezy DFSP
- Czynniki predysponujące i ryzyko rozwoju DFSP
- Komórka pochodzenia DFSP
- Podsumowanie najnowszej wiedzy o patogenezie DFSP
Patogeneza Brodawczakowłókniaka Kosmówkowego
Brodawczakowłókniak kosmówkowy (dermatofibrosarcoma protuberans, DFSP) jest rzadkim, złośliwym nowotworem tkanki miękkiej wywodzącym się ze skóry właściwej, który charakteryzuje się agresywnym miejscowym wzrostem, wysokim odsetkiem wznów miejscowych, przy jednocześnie niskim potencjale przerzutowym. Patogeneza tego nowotworu została w dużej mierze wyjaśniona dzięki badaniom cytogenetycznym i molekularnym, które wykazały specyficzne zmiany genetyczne leżące u podłoża rozwoju tego schorzenia.123
Translokacja chromosomowa t(17;22)(q22;q13)
Kluczowym mechanizmem patogenetycznym DFSP jest charakterystyczna translokacja chromosomowa t(17;22)(q22;q13), która występuje w ponad 90% przypadków tego nowotworu. Translokacja ta prowadzi do fuzji genu kolagenu typu I alfa 1 (COL1A1) zlokalizowanego na chromosomie 17 (17q22) z genem łańcucha beta płytkopochodnego czynnika wzrostu (PDGFB) znajdującego się na chromosomie 22 (22q13).145
Translokacja ta może przyjmować dwie główne formy cytogenetyczne:67
- Dodatkowe, nadliczbowe pierścieniowe chromosomy pochodzące z chromosomu 22, zawierające niskopowielone sekwencje z 17q22-qter oraz 22q10-q13.1
- Liniowy chromosom pochodny 22 zawierający materiał genetyczny z chromosomu 17
Gen fuzyjny COL1A1-PDGFB i jego funkcja
Translokacja t(17;22) prowadzi do powstania genu fuzyjnego COL1A1-PDGFB. W normalnych warunkach gen PDGFB jest supresowany, jednak w wyniku fuzji z COL1A1 dochodzi do jego aktywacji, ponieważ COL1A1 dostarcza promotora i peptydu sygnałowego dla PDGFB. Punkt przerwania w genie COL1A1 jest zmienny i może obejmować sekwencje od eksonu 6 do eksonu 49, natomiast punkt przerwania w PDGFB jest zazwyczaj stały i obejmuje wszystkie eksony oprócz pierwszego.689
Białko fuzyjne COL1A1-PDGFB jest następnie przetwarzane do dojrzałego, w pełni funkcjonalnego białka PDGFB, które wykazuje aktywność biologiczną identyczną jak natywny czynnik wzrostu PDGFB. Ta nieprawidłowa regulacja prowadzi do nadmiernej produkcji PDGFB przez komórki nowotworowe.10611
Aktywacja szlaków sygnałowych przez PDGFB
Nadmiernie produkowany PDGFB oddziałuje z receptorem płytkopochodnego czynnika wzrostu beta (PDGFRB) na powierzchni komórek DFSP, prowadząc do autokrynnej lub parakrynnej stymulacji.21213 Receptor PDGFRB jest receptorem o aktywności kinazy tyrozynowej, którego konstytutywna aktywacja prowadzi do uruchomienia wielu wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych, w tym:514
- Szlak RAS-MAPK (Ras mitogen-activated protein kinases) – kluczowy dla regulacji proliferacji i różnicowania komórek
- Szlak PI3K-AKT-mTOR (phosphatidylinositol 3-kinase-akt-rapamycin) – odpowiedzialny za przeżycie komórek i wzrost
- Szlak STAT – wpływający na ekspresję genów zaangażowanych w proliferację komórkową
Zwiększoną ekspresję fosforylowanych białek szlaku Akt-mTOR, w tym Akt, mTOR, 4EBP1 i S6RP oraz fosfo-PDGFRα/β, wykazano w około połowie tkanek DFSP w badaniach immunoperoksydazowych, co sugeruje istotne zaangażowanie tych szlaków w patogenezę tego nowotworu.1516
Alternatywne warianty genetyczne DFSP
Chociaż fuzja COL1A1-PDGFB jest najbardziej powszechna i występuje w ponad 90% przypadków DFSP, w pozostałych 8-10% przypadków nie udaje się jej wykryć. W tych przypadkach zidentyfikowano alternatywne rearanżacje genetyczne, takie jak:171819
- Fuzja COL1A2-PDGFB
- Fuzja COL6A3-PDGFD
- Fuzja EMILIN2-PDGFD (elastin microfibril interface 2)
- Fuzja TNC-PDGFD
- Fuzja CSPG2-PTK2B
Dodatkowo, w niektórych przypadkach DFSP obserwuje się inne aberracje chromosomowe, takie jak trisomia chromosomu 5 i trisomia chromosomu 8, które mogą mieć dodatkowy wpływ na patogenezę tego nowotworu.8
Transformacja fibrosarkomatyczna DFSP
W około 5-20% przypadków DFSP obserwuje się transformację fibrosarkomatyczną (FS-DFSP), która nadaje guzowi bardziej agresywny przebieg kliniczny z wyższym ryzykiem wznowy miejscowej i przerzutów odległych.202122
Na poziomie molekularnym wariant fibrosarkomatyczny DFSP często wykazuje dodatkowe zmiany genetyczne, w tym bardziej nasiloną amplifikację genu fuzyjnego COL1A1-PDGFB. Badania z wykorzystaniem chromogenicznej hybrydyzacji in situ (CISH) dla RNA PDGFB wykazały, że FS-DFSP ma silniejszą ekspresję PDGFB niż konwencjonalny DFSP, co sugeruje, że wzmocnienia genomowe obejmujące ten gen są skorelowane z transformacją fibrosarkomatyczną.2324
Ponadto, w wariancie fibrosarkomatycznym obserwuje się wyraźne zmiany w szlaku PDGFRB/AKT/mTOR, co wskazuje na zaangażowanie tego szlaku w proces transformacji. Wariant ten charakteryzuje się również obniżoną ekspresją CD34, co może stwarzać trudności diagnostyczne.1625
Metody diagnostyki molekularnej DFSP
Obecność charakterystycznych zmian genetycznych w komórkach DFSP może być wykorzystana w diagnostyce tego nowotworu. Do wykrywania rearanżacji COL1A1-PDGFB stosuje się następujące metody:2615
- Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH) – pozwala na wykrycie rearanżacji chromosomowych na poziomie cytogenetycznym
- Łańcuchowa reakcja polimerazy z odwrotną transkryptazą (RT-PCR) – umożliwia wykrycie fuzyjnego transkryptu COL1A1-PDGFB
- Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) – pozwala na kompleksową analizę zmian genetycznych
Diagnostyka molekularna jest szczególnie przydatna w przypadkach o nietypowej morfologii lub gdy rozważane jest leczenie inhibitorami kinazy tyrozynowej.15
Implikacje terapeutyczne znajomości patogenezy DFSP
Zrozumienie molekularnych podstaw patogenezy DFSP doprowadziło do zastosowania terapii celowanej w leczeniu tego nowotworu. Imatynib, inhibitor kinazy tyrozynowej, jest skuteczny w przypadkach zaawansowanych, nieoperacyjnych, nawrotowych lub przerzutowych DFSP ze względu na jego zdolność do blokowania receptora PDGFRB.122930
Terapia imatynibem może ułatwić resekcję guza lub zmniejszyć potencjalne zniekształcenia związane z radykalną procedurą chirurgiczną. Po częściowej odpowiedzi na imatynib, znaczny odsetek pacjentów może zostać uwolniony od choroby poprzez chirurgiczne usunięcie resztkowego guza.1231
Czynniki predysponujące i ryzyko rozwoju DFSP
Nieznane są niegentetyczne czynniki ryzyka rozwoju DFSP. Według niektórych badań, uraz skóry może być czynnikiem predysponującym do rozwoju tego nowotworu, gdyż około 10-20% pacjentów zgłasza wcześniejszy uraz w miejscu wystąpienia guza.26422
Wśród potencjalnych czynników ryzyka wymienia się również:3213
- Miejsca rozległych oparzeń
- Miejsca nacięć chirurgicznych
- Miejsca szczepień (szczepienie BCG)
- Zatrucie arsenem
Nie zaobserwowano rodzinnego występowania DFSP ani predyspozycji dziedzicznej do rozwoju tego nowotworu.24
Komórka pochodzenia DFSP
Pochodzenie komórkowe DFSP nie zostało jednoznacznie ustalone. Istnieją dowody na pochodzenie fibroblastyczne, histiocytarne lub neuroektodermalne, a DFSP wykazuje częściowe cechy każdego z tych typów komórek.2
Wielu badaczy sugeruje, że DFSP może wywodzić się z pluripotencjalnych komórek progenitorowych, takich jak niezróżnicowane komórki mezenchymalne, które mają zdolność do różnicowania się w różne linie komórkowe. Wykazano ekspresję nestyny, filamentu pośredniego występującego w neuroektodermalnych komórkach macierzystych, co sugeruje pochodzenie DFSP z pluripotencjalnych neuromezenchymalnych komórek macierzystych.233
Badania immunohistochemiczne wskazują, że komórki DFSP wykazują silną ekspresję CD34 i wimentyny, co jest charakterystyczne dla tego nowotworu, natomiast utrata ekspresji CD34 jest często obserwowana w obszarach transformacji fibrosarkomatycznej.3435
Podsumowanie najnowszej wiedzy o patogenezie DFSP
Patogeneza brodawczakowłókniaka kosmówkowego (DFSP) jest związana przede wszystkim z charakterystyczną translokacją chromosomową t(17;22)(q22;q13), prowadzącą do fuzji genów COL1A1 i PDGFB. Powstały gen fuzyjny powoduje nadekspresję PDGFB, co z kolei prowadzi do konstytutywnej aktywacji receptora PDGFRB i uruchomienia wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych odpowiedzialnych za proliferację, różnicowanie i przeżycie komórek nowotworowych.1610
Zrozumienie molekularnych podstaw patogenezy DFSP przyczyniło się do rozwoju terapii celowanej, szczególnie z wykorzystaniem inhibitorów kinazy tyrozynowej, takich jak imatynib, które wykazują skuteczność w leczeniu zaawansowanych postaci tego nowotworu.1230
Przyszłe badania nad patogenezą DFSP powinny skupić się na identyfikacji dodatkowych mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za transformację fibrosarkomatyczną oraz rozwój nowych strategii terapeutycznych, w tym immunoterapii, która wykazuje obiecujące wyniki w badaniach klinicznych.3637
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.