Choroba castlemana
Patofizjologia i mechanizm
Choroba Castlemana (CD) to heterogenne zaburzenie limfoproliferacyjne, obejmujące podtypy: jednostkową (UCD), wieloogniskową związaną z HHV-8, związaną z zespołem POEMS oraz idiopatyczną wieloogniskową (iMCD). Patogeneza różni się w zależności od podtypu, jednak kluczową rolę odgrywa nadprodukcja cytokin, zwłaszcza IL-6, prowadząca do proliferacji limfocytów B, plazmocytów i angiogenezy. W UCD obserwuje się mutacje w genie PDGFRB (N666S) i proliferację komórek dendrytycznych grudek, natomiast w chorobie związanej z HHV-8 wirus replikuje się w plazmablastach, produkując wirusowy analog IL-6 (vIL-6), co nasila stan zapalny i objawy ogólnoustrojowe. W iMCD patogeneza jest mniej poznana, ale nadmiar IL-6 występuje u 34-44% pacjentów, a pozostałe przypadki mogą być związane z innymi cytokinami, mutacjami genów regulujących zapalenie (NCOA4, SETD1A, DNMT3A) oraz aktywacją szlaków mTOR, JAK/STAT3 i interferonu typu I. W chorobie Castlemana obserwuje się także podwyższone poziomy IL-1β, TNF-α, IL-10, IL-23, CXCL13, CXCL10, SAA i VEGF, które współuczestniczą w patogenezie i manifestacjach klinicznych.
Wprowadzenie do choroby Castlemana
Choroba Castlemana (CD, ang. Castleman disease) to rzadkie zaburzenie limfoproliferacyjne charakteryzujące się nieprawidłowym rozrostem węzłów chłonnych z charakterystycznymi cechami histopatologicznymi, w tym atroficznymi lub hiperplastycznymi centrami rozmnażania grudek, wyraźnymi komórkami dendrytycznymi grudek, hiperwaskularyzacją, policlonalnym rozrostem limfocytów i/lub plazmocytozą politypową.12 Wiedza na temat etiologii tej choroby jest ograniczona, lecz dotychczasowe dane wskazują, że może ona być wynikiem zaburzonej immunoregulacji powodującej nadmierną proliferację limfocytów B i komórek plazmatycznych w narządach limfoidalnych. Takie warunki mogą być konsekwencją przewlekłego zapalenia o niskim stopniu nasilenia, rozrostu limfoidalno-hamartomatycznego, zakażeń wirusowych, nieprawidłowej modulacji cytokin i angiogenezy.2
Klasyfikacja choroby Castlemana
Choroba Castlemana obejmuje heterogenną grupę zaburzeń, które można sklasyfikować na podtypy w zależności od manifestacji klinicznej i histologicznej. Wyróżnia się cztery główne podtypy choroby Castlemana:13
- Choroba Castlemana jednostkowa (UCD) – zlokalizowana, dotycząca pojedynczego regionu węzłów chłonnych
- Wieloogniskowa choroba Castlemana związana z HHV-8 – związana z zakażeniem ludzkim herpeswirusem typu 8
- Wieloogniskowa choroba Castlemana związana z POEMS – związana z zespołem POEMS (polineuropatia, organomegalia, endokrynopatia, gammapatia monoklonalna, zmiany skórne)
- Idiopatyczna wieloogniskowa choroba Castlemana (iMCD) – wieloogniskowa postać o nieznanej etiologii
Patogeneza choroby Castlemana
Patogeneza choroby Castlemana różni się w zależności od podtypu, jednak wspólną cechą wszystkich postaci jest nadprodukcja cytokin i innych białek zapalnych przez układ odpornościowy oraz charakterystyczne nieprawidłowości w węzłach chłonnych, które można zaobserwować pod mikroskopem.35
Patogeneza choroby Castlemana jednostkowej (UCD)
Patogeneza UCD jest słabo poznana. Węzeł chłonny charakteryzuje się nieprawidłowymi cechami, które obejmują małe lub duże centra rozmnażania, wyraźne komórki dendrytyczne grudek, hiperwaskularyzację, plazmocytozę policlonalną i/lub ekspansję policlonalnych limfocytów B i T.5 Pacjenci czasami doświadczają objawów zapalnych, które prawdopodobnie są spowodowane podwyższonym poziomem IL-6 we krwi. Objawy te zwykle ustępują po wycięciu węzła chłonnego.5
Dokładna przyczyna UCD jest nieznana, ale wydaje się, że jest ona spowodowana zmianą genetyczną, która występuje w tkance węzła chłonnego, najbardziej przypominającą łagodny guz.3 Najnowsze dowody sugerują, że UCD może być procesem nowotworowym obejmującym komórki dendrytyczne grudek.6 Wśród pacjentów z UCD, u 17% wykazano obecność mutacji w genie PDGFRB kodującym receptor β czynnika wzrostu płytek.6 Badania wykazały również, że większość przypadków UCD typu naczyniowo-szklistego to monoklonalne proliferacje, najprawdopodobniej pochodzenia stromalnego, ponieważ komórki limfoidalne są poliklonalne.7
Patogeneza wieloogniskowej choroby Castlemana związanej z HHV-8
Patogeneza choroby Castlemana związanej z HHV-8 jest dobrze poznana. Upośledzenie odporności z powodu HIV lub innych przyczyn umożliwia niekontrolowane zakażenie i replikację HHV-8 w plazmablastach i komórkach B węzłów chłonnych, które sygnalizują wirusowej IL-6 i innym cytokinom prozapalnym.5 Genom ludzkiego limfotropowego wirusa HHV-8 w chorobie Castlemana związanej z HHV-8 koduje wirusowy analog (vIL-6) IL-6, który dodatkowo stymuluje angiogenezę, aktywność hematopoetyczną i limfocytarną.8
HHV-8 wydaje się preferencyjnie infekować komórki B pamięci IgM-dodatnie, indukując ich proliferację i różnicowanie w charakterystyczny fenotyp plazmablastów.9 Zarówno w fazie latentnej, jak i litycznej, powtarzającym się motywem jest charakterystyczna zdolność HHV-8 do wytwarzania wirusowych homologów endogennych białek regulacyjnych człowieka, ułatwiających różne funkcje, w tym przetrwanie wirusa, hamowanie apoptozy i wytwarzanie cytokin.9
Wirusowe białko lityczne HHV-8 vIL-6 ulega ekspresji na wysokim poziomie w plazmablastach otaczających grudki limfoidalne.10 Dodatkowo, ludzkie cytokiny są podwyższone u pacjentów z chorobą Castlemana związaną z HHV-8, co, jak się uważa, jest napędzane przez wirusa.10 Cytokiny zapalne, takie jak hIL-6 i vIL-6, powodują anemię, gorączkę i hipoalbuminemię.10
Poziom wirusa HHV-8 we krwi koreluje z objawami klinicznymi i przewiduje wskaźniki nawrotów w chorobie Castlemana związanej z HIV.11 Zmniejszenie liczby komórek B za pomocą rytuksymabu zazwyczaj powoduje ustąpienie objawów.5
Patogeneza wieloogniskowej choroby Castlemana związanej z POEMS
W chorobie Castlemana związanej z POEMS, populacja komórek nowotworowych znajdowana u pacjentów z zespołem POEMS może powodować wieloogniskową chorobę Castlemana u części pacjentów poprzez wytwarzanie cytokin, które inicjują burzę cytokinową.4 W tym podtypie, VEGF, IL-6, IL-12, transformujący czynnik wzrostu-1 (TGF-1) i czynnik martwicy nowotworu-α (TNF-α) mogą być indukowane przez produkcję mediatorów z monoklonalnych komórek plazmatycznych.12
Patogeneza idiopatycznej wieloogniskowej choroby Castlemana (iMCD)
Patogeneza iMCD jest słabo poznana. Pacjenci doświadczają atypowej limfoproliferacji podobnej do choroby Castlemana, która występuje wraz z systemowymi objawami zapalnymi (gorączka, utrata masy ciała, zmęczenie, poty nocne), nieprawidłowymi liczbami komórek krwi i dysfunkcją wielu narządów.513
Patofizjologia choroby jest spowodowana nadmiarem IL-6 u części pacjentów. Hamowanie IL-6 za pomocą siluksymabu jest skuteczne u około 34-44% pacjentów.14 Patofizjologia u pozostałych pacjentów, którzy nie poprawiają się po hamowaniu IL-6, nie jest znana, ale podejrzewa się, że obejmuje cytokiny lub mechanizmy inne niż nadmiar IL-6.14
iMCD proponuje się jako procesów autoimmunologicznych lub autozapalnych, zespołów paraneoplastycznych lub niezidentyfikowanych zakażeń wirusowych prowadzących do policlonalnej limfoproliferacji i hipercytokinemii.6 Badania wykazały, że etiologia iMCD może być związana z (A) autoprzeciwciałami, (B) mutacjami linii germinalnej w genach regulujących zapalenie, (C) nabytymi mutacjami onkogennymi.15
Rola cytokin w patogenezie choroby Castlemana
Interleukina-6 (IL-6)
IL-6 odgrywa kluczową rolę w patofizjologii choroby Castlemana.216 Plazmocytowa choroba Castlemana koreluje z nadprodukcją IL-6 i nadekspresją receptorów IL-6, które prowadzą do proliferacji limfocytów B, waskulogenezy, powodując szereg objawów ogólnoustrojowych, takich jak gorączka, anemia, hipoproteinemia i białkomocz.2
IL-6 jest plejotropową cytokiną zapalną, która wchodzi w interakcje z różnymi komórkami, w tym komórkami odpornościowymi, progenitorami hematopoetycznymi oraz komórkami wątroby i naskórka. Działa ona poprzez cząsteczki IL-6R i gp130, wykorzystując zarówno klasyczne sygnalizowanie, jak i trans-sygnalizowanie.17
Wiązanie IL-6 do receptora IL-6 (IL6-R) powoduje aktywację ścieżki Janus kinaz/przetworników sygnału i aktywatorów transkrypcji, co promuje transkrypcję genów kodujących białka ostrej fazy.1819 Nadmiar IL-6 indukuje zespół prozapalny, który prowadzi do ciężkich objawów konstytucjonalnych, z podwyższeniem białek ostrej fazy. IL-6 indukuje również wydzielanie VEGF, który można znaleźć w supernatancie komórek hodowlanych pochodzących z węzłów chłonnych chorych na chorobę Castlemana.20
W chorobie Castlemana związanej z HHV-8, wirus replikuje się w plazmablastach węzłów chłonnych, powodując zwiększoną produkcję wirusowego analogu IL-6, ludzkiej IL-6 i innych białek prozapalnych, co prowadzi do proliferacji komórek B i plazmatycznych, zwiększonego wydzielania czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego i angiogenezy.21
Inne cytokiny i czynniki wzrostu
Oprócz IL-6, w patogenezie choroby Castlemana zaangażowane są również inne cytokiny i chemokiny. Badania wykazały podwyższone poziomy cytokin, w tym IL-1β, TNF-α, IL-10 i IL-23, a także chemokin, takich jak CXCL13 i CXCL-10 (szczególnie w iMCD-TAFRO), SAA i VEGF.17
VEGF, IL-1, IL-2, CXCL13 i TNF również odgrywają rolę w patogenezie iMCD.6 Istnieje też aktywacja limfocytów T oraz aktywacja szlaków sygnałowych mTOR, JAK/STAT3 i interferonu typu I, które również uważa się za mechanizmy patogenetyczne.6
Badania wykazały, że w węzłach chłonnych dotkniętych chorobą Castlemana występuje wzmożona transkrypcja genów związanych z układem dopełniacza, co wskazuje na możliwość aktywacji dopełniacza jako potencjalnego mediatora manifestacji zapalnych UCD i iMCD.22
Szlaki sygnałowe w patogenezie choroby Castlemana
Najnowsze badania zidentyfikowały kluczowe szlaki sygnałowe zaangażowane w patogenezę choroby Castlemana, szczególnie w iMCD-TAFRO:17
- Szlak PI3K/Akt/mTOR – badania wykazały, że inhibitor mTOR, syrolimus, jest skuteczny w leczeniu iMCD, szczególnie w przypadkach, które nie odpowiedziały na tradycyjne inhibitory IL-61723
- Szlak JAK-STAT3 – ścieżka ta jest aktywowana przez IL-6 i odgrywa rolę w patogenezie choroby24
- Szlaki regulowane przez interferon typu I – badanie wykazało związek między ekspresją genów odpowiedzi IFN-I a sygnaturą genu mTOR w klasycznych monocytach. Gdy monocyty i komórki T od pacjentów z iMCD-TAFRO w remisji stymulowano IFN-I in vitro, wykryto zwiększoną aktywację mTOR w porównaniu ze zdrowymi osobami.25
Dodatkowo, kaskada kinaz aktywowanych mitogenami, kinazy RAF i nadekspresja receptora czynnika wzrostu naskórka (EGFR) przyczyniają się do patogenezy choroby poprzez promowanie zwiększonej proliferacji komórek B i angiogenezy pośredniczonej przez EGFR.2126
Komórkowe podstawy patogenezy
Choroba Castlemana charakteryzuje się różnorodnością zmian na poziomie komórkowym, w zależności od podtypu choroby:27
Komórki dendrytyczne grudek (FDC)
W UCD komórki dendrytyczne grudek odgrywają istotną rolę w patogenezie choroby. Badania sugerują, że UCD może być procesem neoplastycznym obejmującym te komórki.628 Zmiany genetyczne stromalnych komórek mogą być zdarzeniem wiodącym w UCD typu naczyniowo-szklistego.7
Komórki plazmatyczne i plazmablasty
W chorobie Castlemana związanej z HHV-8, wirus replikuje się w plazmablastach węzłów chłonnych.21 HHV-8-zainfekowane komórki B w strefach płaszcza wykazują ekspresję immunoglobulin IgM lambda.10 Zakażone przez HHV-8 plazmablasty charakteryzują się zmienną ekspresją CD20, dlatego anty-CD20 również okazuje się skutecznym leczeniem.26
Komórki T pomocnicze
Badania wykazały, że komórki Tph (pomocnicze komórki T obwodowe) i ich produkcja CXCL13 odgrywają znaczącą rolę w iMCD-NOS, wspierając klasyfikację choroby jako zaburzenia immunoregulacyjnego.25
Burza cytokinowa w chorobie Castlemana
Gdy u pacjentów z chorobą Castlemana występuje zaostrzenie objawów, doświadczają oni burzy cytokinowej w organizmie – nadmiernej odpowiedzi układu odpornościowego, która może powodować gorączkę, niewydolność narządów, a nawet śmierć.2924
Badania wykazały, że burza cytokinowa jest związana z cytokiną, czyli mediatorem zapalnym, nazywanym interleukiną-6 (IL-6), która z kolei jest powiązana z inną ścieżką zwaną mTOR. Badania wykazały, że szczególna grupa cytokin zwana interferonami typu I jest wysoce aktywna, gdy pacjenci mają zaostrzenie choroby. Odkryto również, że inna ścieżka zwana JAK wydaje się być krytycznym mediatorem burzy cytokinowej.24
W wieloogniskowej chorobie Castlemana, objawy podobne do grypy i dysfunkcja narządów są spowodowane nadmiernymi cytokinami lub białkami zapalnymi.3 Chociaż wszystkie formy wieloogniskowej choroby Castlemana wiążą się z nadmierną produkcją cytokin i burzą cytokinową, iMCD ma ważne różnice w objawach, przebiegu choroby i leczeniu w porównaniu z wieloogniskową chorobą Castlemana związaną z POEMS i związaną z HHV-8.4
Zmiany genetyczne w chorobie Castlemana
Zidentyfikowano kilka zmian genetycznych związanych z chorobą Castlemana:30
- W UCD: Kluczowe mutacje obejmują PDGFRB N666S
- W iMCD: Związana jest z mutacjami w NCOA4, SETD1A i DNMT3A
Zaobserwowano dysregulację genów zaangażowanych w odpowiedź immunologiczną, angiogenezę (np. CXCL13) i fosforylację oksydacyjną, co podkreśla różnorodne krajobrazy molekularne.30
Polimorfizmy promotora genu IL-6 mogą prowadzić do konstytutywnej nadekspresji białka IL-6. Pacjenci mają albo stałą produkcję IL-6, albo wyolbrzymioną odpowiedź na produkcję IL-6, gdy powinni produkować tylko niewielką jej ilość.31
Wnioski i perspektywy badawcze
Choroba Castlemana pozostaje złożonym schorzeniem o niewyjaśnionej w pełni patogenezie, szczególnie w przypadku UCD i iMCD. Jednakże, nasza wiedza na temat tej choroby znacznie się poszerzyła w ciągu ostatnich lat, prowadząc do opracowania nowych strategii terapeutycznych.28
Odkrycie kluczowej roli IL-6 w patogenezie choroby Castlemana doprowadziło do rozwoju terapii celowanych na tę cytokinę. Jednakże, znaczna część pacjentów z iMCD pozostaje oporna na terapię z syliksymabem lub tocilizumabem, co sugeruje, że dodatkowe ścieżki mogą leżeć u podstaw patogenezy iMCD i mogą być ważnymi celami dla przyszłych terapii iMCD.32
Przyszłe badania skupiające się na patogenezie molekularnej mogą pomóc w udoskonaleniu diagnostyki i strategii terapeutycznych dla choroby Castlemana i powiązanych z nią zaburzeń.30 Badacze sugerują potencjalne alternatywne ścieżki, które można targetować u pacjentów niereagujących na terapię przeciwko IL-6, poprzez stosowanie środków przeciw układowi dopełniacza, przeciwciał monoklonalnych anty-CXC13 i cząsteczek wiążących VEGF i PGF. Inne badania zidentyfikowały m-TOR i szlak JAK-STAT jako potencjalne cele terapeutyczne.33
Ustanowienie ogólnoświatowego banku próbek choroby Castlemana, a także integracja tradycyjnych metod i nowoczesnych platform technologicznych może pomóc w głębszym zrozumieniu istoty tej choroby.34
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.