Chłoniak
Patofizjologia i mechanizm
Chłoniaki to heterogenna grupa nowotworów złośliwych wywodzących się z klonalnej proliferacji limfocytów B, T oraz komórek NK. Patogeneza chłoniaków jest wieloczynnikowa i obejmuje przewlekłą stymulację tkanki limfoidalnej, immunosupresję oraz zakażenia wirusowe, takie jak EBV (obecny w ~45% chłoniaka Hodgkina) i CMV. Charakterystyczne dla wielu chłoniaków są translokacje chromosomalne, np. t(14;18)(q32;q21) w chłoniaku grudkowym (FL), prowadzące do deregulacji onkogenów takich jak BCL2 czy MYC. Aktywacja szlaków sygnałowych BCR i NF-κB, mutacje w genach MYD88, CARD11, CD79A/B oraz zaburzenia epigenetyczne odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu proliferacji i przeżycia komórek nowotworowych. W chłoniaku Hodgkina komórki HRS tworzą immunosupresyjne mikrośrodowisko, wykorzystując m.in. aktywację szlaku JAK/STAT i ekspresję białek EBV (LMP1, LMP2), co sprzyja ucieczce immunologicznej i progresji choroby.
- Patogeneza Chłoniaka
- Czynniki predysponujące do rozwoju chłoniaków
- Mechanizmy molekularne w patogenezie chłoniaków
- Rola mikrośrodowiska w patogenezie chłoniaków
- Patogeneza specyficznych typów chłoniaków
- Chłoniak grudkowy (Follicular Lymphoma)
- Chłoniak rozlany z dużych komórek B (DLBCL)
- Chłoniak Burkitta
- Chłoniak Hodgkina
- Powstawanie mutacji inicjujących chłoniaki
- Środowisko i sygnalizacja komórkowa w patogenezie chłoniaków
- Rola szlaków sygnałowych w patogenezie
- Ucieczka immunologiczna w patogenezie chłoniaków
- Rola mikrośrodowiska nowotworowego
- Implikacje terapeutyczne wynikające z patogenezy chłoniaków
Patogeneza Chłoniaka
Chłoniaki stanowią heterogenną grupę nowotworów złośliwych, które powstają na skutek klonalnej proliferacji limfocytów. Ich rozwój wynika z klonalnego namnażania się limfocytów B, T oraz komórek naturalnych zabójców (NK) w różnych stadiach ich dojrzewania1. Identyfikacja różnych czynników środowiskowych, infekcyjnych i genetycznych, które predysponują do rozwoju chłoniaka, pozwoliła na lepsze zrozumienie złożonych mechanizmów leżących u podstaw chłoniakotworzenia (limfomagenezy)12.
Czynniki predysponujące do rozwoju chłoniaków
Wśród kluczowych czynników predysponujących do rozwoju chłoniaków należy wymienić przewlekłą stymulację tkanki limfoidalnej oraz długotrwałą immunosupresję, która osłabia zdolność układu odpornościowego do wykrywania i niszczenia komórek nowotworowych12. Powtarzająca się stymulacja antygenowa w warunkach infekcji, chorób autoimmunologicznych lub innych stanów zapalnych przyczynia się do patogenezy chłoniaków2.
Zakażenia wirusowe odgrywają istotną rolę w rozwoju chłoniaków. Przewlekłe zakażenia wirusami, takimi jak wirus Epsteina-Barr (EBV) i cytomegalowirus (CMV), predysponują do rozwoju chłoniaków1. Szczególnie silny związek zaobserwowano między zakażeniem EBV a chłoniakiem Hodgkina, gdzie EBV jest obecny w około 45% przypadków2. EBV jest również zaangażowany w rozwój chłoniaka Burkitta, chociaż jego znaczenie jako czynnika ryzyka jest mniejsze niż w przypadku chłoniaka Hodgkina2.
Istnieje silny związek między immunodeficytem, takim jak zakażenie HIV, a ryzykiem rozwoju chłoniaka nieziarniczego (NHL)2. Zakażenie Helicobacter pylori jest silnie związane z chłoniakiem MALT (mucosa-associated lymphoid tissue), formą NHL występującą w żołądku2.
Mechanizmy molekularne w patogenezie chłoniaków
Rozwój chłoniaka jest procesem wieloczynnikowym, w którym pojedynczy limfocyt gromadzi wszystkie zmiany genetyczne i epigenetyczne niezbędne do transformacji nowotworowej1. Kluczowym zjawiskiem w patogenezie wielu chłoniaków są translokacje chromosomalne obejmujące jeden z loci immunoglobulinowych i proto-onkogen1. W wyniku takich translokacji onkogen dostaje się pod kontrolę aktywnego locus immunoglobulinowego, powodując deregulację i konstytutywną ekspresję translokowanego genu1.
Większość chłoniaków z komórek B zależy od ekspresji receptora komórek B (BCR) dla przeżycia, a w kilku nowotworach złośliwych z komórek B aktywacja antygenowa komórek chłoniaka poprzez sygnalizację BCR wydaje się być ważnym czynnikiem patogenezy chłoniaka1. Zlośliwe komórki B często przejmują normalne szlaki sygnałowe komórek B, aby podtrzymać swój wzrost i przeżycie2. Odbywa się to poprzez mutacje aktywujące, które aktywują efektory sygnałowe, mutacje inaktywujące, które dezaktywują negatywne regulatory sygnalizacji, lub autokrynną aktywację receptorów2.
Powtarzającym się tematem w chłoniakach jest usunięcie negatywnych regulatorów NF-κB2. Aktywacja NF-κB poprzez szlak klasyczny jest cechą charakterystyczną podtypu chłoniaka rozlanego z dużych komórek B (DLBCL) typu ABC2.
Rola mikrośrodowiska w patogenezie chłoniaków
Wzajemne oddziaływanie między nowotworowymi komórkami B i nienowotworowymi komórkami immunologicznymi oraz stromalnymi w mikrośrodowisku odgrywa ważną rolę w podtrzymywaniu wzrostu komórek nowotworowych, tworzeniu przywileju immunologicznego i promowaniu transformacji12.
Klasyczny chłoniak Hodgkina (cHL) jest unikalny wśród nowotworów złośliwych układu limfoidalnego pod względem kilku kluczowych cech biologicznych1. Komórki HRS (Hodgkin/Reed-Sternberg) aktywnie organizują swoje złożone mikrośrodowisko i przyciągają wiele różnych podtypów komórek immunologicznych do zajętych tkanek, aby wspierać ich przeżycie i proliferację oraz tworzyć środowisko immunosupresyjne1.
EBV odgrywa główną rolę w ratowaniu uszkodzonych komórek B centrum rozrodczego (GC) przed apoptozą, a zatem jest głównym czynnikiem we wczesnych etapach limfomagenezy w przypadkach cHL związanych z EBV1. Sekwencja zdarzeń podczas transformacji złośliwej przedapoptotycznych komórek B GC w komórki HRS jest słabo zrozumiana, ale ucieczka przed zaprogramowaną śmiercią komórki wydaje się być wczesnym i istotnym zdarzeniem1.
Patogeneza specyficznych typów chłoniaków
Chłoniak grudkowy (Follicular Lymphoma)
Chłoniak grudkowy (FL), ogólnie łagodna choroba pochodząca z komórek B centrum rozrodczego (GC), stanowi około 20-25% wszystkich nowo zdiagnozowanych chłoniaków w krajach zachodnich1. Charakterystyczna translokacja t(14;18)(q32;q21), która umieszcza onkogen BCL2 pod kontrolą wzmacniacza łańcucha ciężkiego immunoglobuliny, występuje w komórkach pro- lub pre-B1. Jednak dodatkowe wtórne zmiany są wymagane do rozwoju jawnego FL, które głównie dotyczą genów zaangażowanych w regulację epigenetyczną i transkrypcyjną, sygnalizację i różnicowanie komórek B, szlak BCR/NF-κB oraz proliferację/apoptozę1.
Nowe spojrzenie na patogenezę FL sugeruje, że FL pozbawiony translokacji BCL2 może być odrębną jednostką biologiczną o cechach genomowych różnych od klasycznego FL1. Chociaż FL jest uważany za łagodną chorobę, około 10-20% przypadków ostatecznie ulega transformacji w agresywnego chłoniaka, zwykle chłoniaka rozlanego z dużych komórek B (DLBCL), generalnie poprzez proces rozbieżnej ewolucji z wspólnej zmienionej komórki prekursorowej nabywającej zmiany genomowe zaangażowane w cykl komórkowy i odpowiedzi na uszkodzenia DNA1.
Co ważne, komórki nowotworowe FL wymagają interakcji z mikrośrodowiskiem, które podtrzymuje przeżycie i proliferację komórek2. W ostatnich latach analizy molekularne rozszerzyły naszą wiedzę na temat krajobrazu mutacji FL, podkreślając znaczenie modyfikatorów epigenetycznych, szlaków przeżycia i mikrośrodowiska guza2.
Chłoniak rozlany z dużych komórek B (DLBCL)
DLBCL typu ABC (activated B-cell) jest nowotworem złośliwym po centrum rozrodczym, ponieważ ma zmutowane geny Ig V i nosi sygnaturę ekspresji genów, która obejmuje wiele genów związanych z komórkami plazmatycznymi3. Białko Blimp-1 działa jako supresor guza w DLBCL typu ABC3.
Udział szlaków sygnałowych odporności wrodzonej w patogenezie chłoniaków został odkryty poprzez badanie interferencji RNA, w którym nokaut adaptera sygnałowego MYD88 okazał się toksyczny dla linii DLBCL typu ABC3. Mutacje MYD88 w chłoniakach są onkogenne i powodują zwiększenie funkcji3. Dane genetyczne i funkcjonalne sugerują, że przewlekła aktywna sygnalizacja BCR i sygnalizacja zależna od MYD88 współpracują, aby podtrzymać przeżycie komórek DLBCL typu ABC3.
Chłoniak Burkitta
Chłoniak Burkitta (BL) jest wysoce agresywnym, szybko rosnącym chłoniakiem nieziarniczym z komórek B, który występuje w kilku podtypach, w tym sporadycznym, endemicznym i związanym z niedoborem odporności1. Patologicznie BL charakteryzuje się translokacjami chromosomów 8 i 14, co prowadzi do nadekspresji czynnika transkrypcyjnego białka c-myc i zwiększenia proliferacji komórek1.
Rozwój BL zależy od ekspresji genu MYC, który koduje czynnik transkrypcyjny białka c-myc, zlokalizowany na chromosomie 8q24 i reguluje proliferację, różnicowanie i apoptozę komórek1. BL charakteryzuje się niewłaściwie wysokimi poziomami c-myc, co może wynikać z kilku różnych mechanizmów, najczęściej poprzez translokację długiego ramienia chromosomu 8 (zawierającego gen MYC) i genu łańcucha ciężkiego Ig na chromosomie 141. Nadekspresja c-Myc prowadzi do szybkiej proliferacji komórek B, co tłumaczy szybki czas podwojenia komórek nowotworowych BL (między 24 a 48 godzin)1.
Pokrewnymi, ale odrębnymi jednostkami patologicznymi są chłoniaki wykazujące zjawiska podwójnego lub potrójnego uderzenia, stanowiące 3-10% chłoniaków rozlanych z dużych komórek B (DLBCL)2. Chłoniaki z podwójnym uderzeniem charakteryzują się obecnością zarówno rearanżacji MYC, jak i BCL-2 (lub rzadziej BCL-6), podczas gdy chłoniaki z potrójnym uderzeniem wykazują rearanżacje MYC, BCL-2 i BCL-62. Te podtypy chłoniaków wykazują dalsze hamowanie apoptozy i przeżycia komórek oraz są związane z gorszym rokowaniem2.
Chłoniak Hodgkina
Chłoniak Hodgkina to choroba, która wywodzi się z białych krwinek zwanych limfocytami. Jest to przede wszystkim mutacja limfocytów B, ma specjalną zdolność do powodowania niedoboru układu odpornościowego i daje również proces ucieczki immunologicznej, aby uniknąć samozniszczenia1.
Główną przyczyną chłoniaka Hodgkina jest zmiana w składzie DNA białych krwinek zwanych limfocytami B1. DNA daje komórce podstawowe polecenia dotyczące jej przeżycia. Każda zmiana w instrukcji DNA sprawia, że komórka rośnie w sposób niekontrolowany1. Z powodu niekontrolowanego podziału komórek, nieprawidłowe limfocyty zaczynają się wytwarzać i namnażać w jednym lub więcej węzłów chłonnych w określonych częściach ciała1.
Dwa główne komponenty chłoniaka Hodgkina to komórki Hodgkina i Reed-Sternberga (HRS) oraz komórki limfocytarne (LP)1. Komórki pochodzenia komórek Hodgkina Reed-Sternberga nie były jasne przez wiele lat1. Przyczyną tego jest fakt, że komórki HRS mają fenotyp w aspektach immunologicznych, który nie pasował do fenotypu żadnej normalnej komórki układu odpornościowego1.
Ekspresja genów wirusa Epsteina-Barr w postaci antygenu jądrowego 1 wirusa Epsteina-Barr (EBNA-1), białka błonowego latentnego 1 (LMP1) i białka błonowego latentnego 2 (LMP2) – (inaktywność typu II) jest znakiem rozpoznawczym choroby Hodgkina zależnej od EBV2. LMP1, które jest nieaktywne, jest białkiem wirusa Epsteina-Barr (białkiem wirusowym) i indywidualnym członkiem nadrodziny receptorów TNFR (receptora czynnika martwicy nowotworu), który aktywuje NF-kappa B i równoważy szlaki rozwojowe i apoptotyczne2.
Powstawanie mutacji inicjujących chłoniaki
Wiele zmian genetycznych, które inicjują limfomagenezę, jest nieprawidłowym produktem ubocznym enzymów, które reorganizują segmenty Ig w celu złożenia receptora komórek B (BCR) w normalnych komórkach B1. Mechanizmy, które napędzają normalną różnicowanie i aktywację komórek B, są często wykorzystywane przez chłoniaki z komórek B do ich nieograniczonego wzrostu i przeżycia1.
Szlaki sygnałowe, które normalne komórki B wykorzystują do wykrywania antygenów, są często zdestabilizowane w nowotworach złośliwych z komórek B, prowadząc do konstytutywnej aktywacji szlaków sprzyjających przeżyciu1. Te nowotwory złośliwe przejmują systemy regulacji transkrypcyjnej, które charakteryzują ich normalne odpowiedniki komórek B, i często zmieniają epigenetyczne regulatory struktury chromatyny i ekspresji genów1.
W przypadku większości chłoniaków, zmiany w DNA dają inne instrukcje1. Zmiany nakazują komórkom nowotworowym szybkie tworzenie większej liczby komórek1. Komórki nowotworowe mogą nadal żyć, gdy zdrowe komórki umarłyby1. Powoduje to powstanie zbyt wielu komórek1.
Rola genów regulatorowych w patogenezie
Represor transkrypcyjny BCL6 jest głównym regulatorem różnicowania komórek B centrum rozrodczego i, odpowiednio, odgrywa ważną rolę w patogenezie chłoniaków pochodzących z centrum rozrodczego2. Aktywność BCL6 jest deregulowana przez translokację lub mutację w zadziwiająco wysokiej proporcji przypadków DLBCL (50%) i w podzbiorze przypadków chłoniaka grudkowego (10%)2.
Większość tych zmian to bezsensowne lub przesunięcie ramki odczytu mutacje somatyczne prowadzące do utraty funkcji i, w konsekwencji, utraty aktywnych znaczników transkrypcji (metylacja H3 lizyny 4, H3K4me)3. Regulator transkrypcyjny BCL6 jest zmieniony przez mutacje somatyczne lub translokację w 5-10% przypadków FL3.
Zmiany genomowe w genach kodujących białka w szlaku sygnałowym BCR/NF-κB (CARD11, TNFAIP3, CD79A, CD79B i MYD88) występują u około 30% pacjentów z FL3. Gen TNFRSF14 koduje mediatora wejścia wirusa opryszczki A (HVEM), który jest najczęściej zmienianym genem poprzez inaktywujące mutacje, delecje i CN-LOH3. Mutacje BCL2 zostały opisane wraz z rearanżacją BCL2 w około połowie przypadków FL3. Chociaż mutacje TP53 są identyfikowane w niskiej proporcji pacjentów z FL w momencie diagnozy (6%), są one wzbogacone w podgrupach pacjentów w starszym wieku, z wyższymi wynikami ryzyka i krótszym przeżyciem wolnym od progresji3.
Środowisko i sygnalizacja komórkowa w patogenezie chłoniaków
Rola szlaków sygnałowych w patogenezie
Szlak sygnałowy JAK/STAT, który jest konstytutywnie aktywny w komórkach HRS i stanowi główny mediator sygnalizacji cytokin, jest drugim szlakiem, który wykazuje nawracająco mutowane geny w różnych jego członkach w komórkach HRS3. Dalsza grupa nawracających uszkodzeń genetycznych głównie wpływa na unikanie immunologiczne komórek HRS3.
Ogólnie rzecz biorąc, cHL wydaje się być unikalny wśród nowotworów złośliwych układu limfoidalnego w zakresie i różnorodności produkcji chemokin i cytokin przez komórki chłoniaka oraz złożoności przebudowy mikrośrodowiska3. Rozległa przebudowa mikrośrodowiska chłoniaka w cHL ma prawdopodobnie dwie główne funkcje patobiologiczne, a mianowicie po pierwsze przyciąganie komórek immunologicznych, które wspierają przeżycie i proliferację komórek HRS, a po drugie tworzenie mikrośrodowiska, w którym komórki HRS mogą uciec od przeciwnowotworowej kontroli immunologicznej3. Komórki HRS wykorzystują mnóstwo czynników, które przyczyniają się do unikania immunologicznego3.
Ucieczka immunologiczna w patogenezie chłoniaków
Dysfunkcja monocytów u pacjentów z chłoniakiem Hodgkina jest spowodowana nadprodukcją PGE2, co z kolei zwiększa produkcję IDO przez monocyty, komórki nowotworowe i komórki dendrytyczne3. Aktywacja IDO ogranicza dostępność tryptofanu, zasadniczego aminokwasu do syntezy białek3. Te zmniejszone poziomy tryptofanu sprawiają, że komórki T zostają uwięzione w fazie G1 cyklu komórkowego3. Pokazuje to mechanizm ucieczki komórek złośliwych3.
Komórki nowotworowe wydzielają cytokiny i chemokiny i przyczyniają się do ucieczki przed układem odpornościowym2. Na przykład wydzielany jest transformujący czynnik wzrostu (TGF-β), który hamuje wzrost cytotoksycznych limfocytów T (CTL), a także komórek T, podczas gdy interleukina-13 (IL-13) bezpośrednio promuje wzrost i pozwala na przeżycie linii komórkowych chłoniaka Hodgkina2.
Rola mikrośrodowiska nowotworowego
Komórki nowotworowe FL wymagają interakcji z mikrośrodowiskiem, które podtrzymuje przeżycie i proliferację komórek2. Aktywność promująca nowotwór mikrośrodowiska została wyjaśniona przez rozwój ekosystemu, który podtrzymuje wzrost i przeżycie komórek chłoniaka oraz przez indukcję mechanizmów unikania przeciwnowotworowej odporności gospodarza4.
Transformacja histologiczna FL (tFL) w agresywnego chłoniaka (głównie chłoniaka rozlanego z dużych komórek B) może wystąpić w trakcie choroby i dotyczy około 10-20% pacjentów4. Badania sparowanych przypadków diagnostycznych i tFL zidentyfikowały, że tFL powstaje głównie poprzez rozbieżną lub rozgałęziającą się ewolucję ze wspólnej zmienionej komórki prekursorowej (CPC)4.
Implikacje terapeutyczne wynikające z patogenezy chłoniaków
Identyfikacja grup pacjentów z wysokim ryzykiem na etapie diagnozy w FL nadal jest trudna4. Kilka terapii ukierunkowanych na kluczowe zmiany w patogenezie FL zostało zatwierdzonych, podkreślając znaczenie rozszerzenia naszej wiedzy na temat profilu mutacji FL4.
Nowe spojrzenie na patogenezę chłoniaków prowadzi do racjonalnego rozwoju terapii celowanych, które mogą osiągnąć wyleczenie większej liczby tych pacjentów1. Zrozumienie, że przeżycie i/lub proliferacja wielu chłoniaków z komórek B zależy od ich interakcji z innymi komórkami w mikrośrodowisku, a także od ekspresji receptora komórek B i, czasami, aktywacji antygenowej, może prowadzić do nowych opcji leczenia chłoniaków z komórek B1.
STAT3 przyczynia się do unikania immunologicznego guza poprzez akumulację i aktywację tolerogennych komórek dendrytycznych i regulatorowych komórek T, a także nadregulację białek immunologicznych punktów kontrolnych, takich jak CTLA-4, białko programowanej śmierci komórki 1 (PD-1) i ligand programowanej śmierci 1 (PD-L1)3. Te badania sugerują, że hamowanie STAT3 mogłoby skutecznie wyzwać przeżywalność chłoniaka NK T-komórkowego poprzez jednoczesne zakłócenie jego szlaku ucieczki immunologicznej4.
Niedawne dane na temat różnych mechanizmów napędzających NKTL próbują rozwikłać złożoną patogenezę napędzającą tę chorobę, która obecnie ma słabe wyniki leczenia4.
W przypadku chłoniaka grudkowego pozbawionego translokacji BCL2 (BCL2 – FL), który stanowi 10-15% wszystkich pacjentów z FL, kilka badań badało, czy ta podgrupa pacjentów różni się biologicznie i klinicznie od klasycznego FL z rearanżacją BCL2 (BCL2 + FL)4.
Nowe podejścia terapeutyczne
Białko KLHL6 jest częścią komórkowego systemu odpowiedzialnego za pozbywanie się nadmiarowych i niepotrzebnych białek. W wielu nowotworach system ten jest zakłócony, co sprzyja złośliwemu wzrostowi. Badacze odkryli, że białko KLHL6 rozkłada receptor komórek B i wykazali, że pewne mutacje prowadzą do zwiększenia liczby tych receptorów1.
Receptor komórek B jest przeciwciałem na powierzchni limfocytów B i narzędziem, za pomocą którego normalne komórki identyfikują patogeny i walczą z nimi. W uszkodzonych komórkach receptor komórek B jest aktywowany w nieprawidłowy sposób, co prowadzi do wzrostu tkanki i rozwoju chłoniaka1.
U niektórych pacjentów z nowotworem włączonych do badania białko KLHL6 było całkowicie nieobecne w komórkach. Modelowanie laboratoryjne ujawniło, że utrata KLHL6 w komórkach chłoniaka zwiększyła liczbę receptorów komórek B wielokrotnie. Przypadki chłoniaka, w których białko KLHL6 było nieobecne, były związane ze złym rokowaniem2. Identyfikacja mechanizmów patogennych istotnych dla tych pacjentów jest szczególnie ważna dla poprawy ich rokowań poprzez rozwój leków2.
Podobne wyniki uzyskane przy różnych projektach badań są solidnym wskazaniem, że zakłócenie białka KLHL6 odgrywa kluczową rolę w niektórych chorobach komórek B2. Nowe odkrycia otwierają drogi do dostosowania terapii, ponieważ nieprawidłowa ilość i aktywność receptora komórek B może być celem farmakologicznym2.
Glofitamab jest przeciwciałem bispecyficznym, co oznacza, że ma 2 epitopy wiążące, CD20 i CD3. Ma to na celu aktywację komórek T i wywołanie klonalnej ekspansji komórek T lub sprawienie, by własne komórki T pacjenta zaatakowały guz1. Glofitamab wiąże się z CD20, które znajduje się na złośliwej komórce B, i wiąże się również z CD3, które znajduje się na komórce T pacjenta. W pewnym sensie zbliża je do bliskiej bliskości z nadzieją na aktywację komórki T i spowodowanie klonalnej ekspansji komórek T lub umożliwienie własnemu układowi odpornościowemu pacjenta, jego komórkom T w tym przypadku, atakowania i zabijania komórek nowotworowych1.
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.