Łagodny nowotwór nerwu obwodowego
Patofizjologia i mechanizm
Łagodne nowotwory osłonek nerwów obwodowych (bPNST), takie jak schwannoma i neurofibroma, wywodzą się z komórek Schwanna i innych elementów obwodowego układu nerwowego. Schwannoma, najczęstszy typ u dorosłych, zwykle rozwija się z pojedynczego pęczka nerwowego i pozostaje w osłonce nerwu, natomiast neurofibroma zawiera dodatkowo aksony, fibroblasty i komórki zapalne. Genetycznie, mutacje w genie NF2 są powiązane ze schwannoma, a mutacje w genie NF1 z neurofibromami, szczególnie w kontekście zespołu neurofibromatozy typu 1 (NF1). Neurofibromina, kodowana przez NF1, reguluje aktywność Ras, a jej utrata prowadzi do nadaktywacji szlaków proliferacyjnych mTOR, MAPK i AKT, co sprzyja rozwojowi nowotworów. Transformacja złośliwa nerwiakowłókniaków (MPNST) wiąże się z kolejnymi mutacjami, m.in. w genie CDKN2A, oraz niestabilnością genomową obejmującą liczne delecje i amplifikacje chromosomowe.
Patogeneza Łagodnego Nowotworu Nerwu Obwodowego
Łagodny nowotwór nerwu obwodowego (bPNST – benign peripheral nerve sheath tumor) to rzadka zmiana pochodzenia neuroektodermalnego, bezpośrednio związana ze strukturami nerwowymi układu obwodowego.12 Nowotwory te są rzadkimi zmianami, które rozwijają się na nerwach obwodowych łączących mózg i rdzeń kręgowy z pozostałymi częściami ciała.3 Ich występowanie może powodować różnorodne objawy, takie jak miejscowy obrzęk, deficyty ruchowe, hipoestezja oraz ból neuropatyczny wynikający z ucisku na nieobjęte procesem chorobowym pęczki nerwowe lub utratę funkcji zajętych pęczków.4
Podstawy molekularne rozwoju łagodnych nowotworów nerwu obwodowego
Najczęstszymi łagodnymi nowotworami osłonek nerwów obwodowych są schwannoma i neurofibroma.5 Głównym typem komórki neoplastycznej w tych nowotworach jest komórka Schwanna, która cytologicznie charakteryzuje się ekspresją białka S-100 oraz falistymi obrysami jądrowymi.6 W przypadku nerwiakowłókniaka (neurofibroma) obecne są także inne komórki obwodowego układu nerwowego, w tym aksony, komórki peryneurialne, fibroblasty oraz różne składniki zapalne, takie jak komórki tuczne i limfocyty.7 Odkryto również populację komórek CD34-dodatnich o nieznanej histogenezie.8
Schwannoma jest najczęstszym typem łagodnego nowotworu nerwu obwodowego u dorosłych. Zazwyczaj pochodzi z pojedynczego pęczka (fascicle) w głównym nerwie i przesuwa pozostałą część nerwu. Gdy schwannoma rośnie, zajmuje więcej pęczków, co utrudnia jej usunięcie.9 W przeciwieństwie do nerwiakowłókniaków, schwannoma nie przechodzi przez nerw, ale pozostaje w osłonce.10
Zmiany genetyczne w patogenezie łagodnych nowotworów nerwu obwodowego
Zmiany genetyczne odgrywają istotną rolę w rozwoju nowotworów osłonek nerwowych. Modyfikacja genu NF2 jest związana z rozwojem schwannoma, podczas gdy gen NF1 jest kojarzony z nerwiakowłókniakami.11 Najczęściej zmiany te są sporadyczne i występują losowo, a jedynie niewielka część schwannoma i neurofibroma jest spowodowana rzadką chorobą genetyczną występującą rodzinnie – neurofibromatozą.12
Badania genetyczne wykazały, że gen NF2 na chromosomie 22 odgrywa kluczową rolę w rozwoju schwannoma.13 Utrata funkcji genu supresorowego merlin (schwannomina) związana jest z rozwojem schwannoma.14 Bezpośrednia zmiana genetyczna obejmująca gen NF2 lub wtórnie inaktywacja merliny może prowadzić do rozwoju nowotworu.15
Merlina działa jako gen supresorowy nowotworu – jej nadekspresja może hamować proliferację komórek i zmiany indukowane przez onkogeny, natomiast jej downregulacja prowadzi do transformacji nowotworowej.16 Mutacje wpływające na gen SMARCB1 mają rolę w patogenezie niewielkiej części schwannoma rdzeniowych, a bialleliczna inaktywacja SMARCB1 może współdziałać z niedoborem funkcji NF2.17
Rola genu NF1 w patogenezie nowotworów nerwów obwodowych
Zespół NF1 jest konsekwencją mutacji w genie supresorowym nowotworów NF1 na chromosomie 17q11. Zidentyfikowano ponad 500 mutacji, z których większość prowadzi do utraty funkcji białka neurofibrominy, kodowanego przez gen NF1.18 Neurofibromina jest silnie wyrażana w licznych narządach, ale najbardziej obficie występuje w tkance mózgowej, rdzeniu kręgowym i obwodowym układzie nerwowym.19
Do wywołania zespołu NF1 wystarczająca jest zmiana w pojedynczym allelu linii zarodkowej, ale zgodnie z hipotezą „dwóch uderzeń” Knudsona, formowanie się guza wydaje się wymagać utraty funkcji drugiego allelu.20 Neurofibromina uczestniczy również w regulacji histogenezy oraz utrzymania lub naprawy komórek. W związku z tym NF1 jest zaburzeniem nie tylko predyspozycji do nowotworów, ale także dysplazji.21
Szlaki sygnałowe w patogenezie nowotworów nerwów obwodowych
Neurofibromina to białko, które przyspiesza wewnętrzną hydrolizę Ras z jego konformacji związanej z GTP do nieaktywnej konformacji związanej z GDP. W zdrowych komórkach Ras znajduje się w nieaktywnej konformacji i jest odpowiedzialny za prawidłową proliferację, transformację, różnicowanie i apoptozę.22
Po inaktywacji NF1 obserwuje się hiperaktywność Ras i wynikającą z tego aktywację różnych szlaków proliferacyjnych i przeżyciowych, takich jak szlaki mTOR (mammalian target of rapamycin), MAPK (mitogen-activated protein kinase) czy AKT (białko kinazy B).23 Przyspieszając konwersję Ras-GTP do Ras-GDP, neurofibromina negatywnie reguluje kaskady sygnałowe zależne od Ras.24
W patofizjologii NF1, gdy neurofibromina jest wadliwa, Ras-GTP jest stale aktywowany, co prowadzi do nieograniczonej stymulacji różnych szlaków prowzrostowych.25 Inaktywacja NF1 i utrata ekspresji NF charakteryzują większość transformacji złośliwych, ale bialleliczna utrata NF1 jest niewystarczająca do transformacji złośliwej.26
Mechanizmy transformacji złośliwej
Bialleliczna utrata neurofibrominy jest odpowiedzialna za rozwój nowotworów osłonek nerwów obwodowych (PNST) u pacjentów z zespołem NF1. Jednak droga do onkogenezy jest znacznie bardziej skomplikowana – same mutacje NF1 prawdopodobnie nie wystarczają do wywołania zmiany nowotworowej.27
Eksperymenty na myszach wykazały również znaczenie haploniewystarczalnych komórek tucznych NF1 dla przyspieszenia wzrostu pleksusowych nerwiakowłókniaków (PNF). Oprócz aktywacji Ras, dojrzewanie, rekrutacja i proliferacja komórek tucznych jest mediowana przez czynnik komórek macierzystych (SCF), ligand dla receptora kinazy tyrozynowej KIT, sugerując zależne od SCF/KIT tumorigenne interakcje guza ze zrębem w PNF.28
Dla złośliwej progresji aktywowane są dodatkowe szlaki wynikające z utraty heterogeniczności locus NF1, takie jak SCF, PI3K/mTOR, P-TEN i MAPK. Te ostatecznie prowadzą do zaburzenia regulacji epigenetycznej, mitozy i angiogenezy, powodując agresywny wzrost komórek nowotworowych.29
Geny RAS/RAF są proto-onkogenami charakteryzującymi się transdukcją sygnału w biologii komórki. Główną funkcją tych szlaków jest przekazywanie sygnałów z struktur zewnątrzkomórkowych (receptorów powierzchni komórkowej) do jądra komórki, co napędza szerokie spektrum fizjologicznych i patologicznych procesów komórkowych, takich jak wzrost, proliferacja, różnicowanie, migracja i apoptoza.30
Sekwencyjne Nagromadzenie Zmian Genetycznych
Sekwencyjne nagromadzenie zmian genetycznych, rozpoczynające się od mutacji NF1, a następnie utraty lub inaktywacji CDKN2A oraz innych zmian molekularnych, zbiorowo napędza progresję nerwiakowłókniaków do nowotworów złośliwych.31 Mechanicznie gen CDKN2A koduje dwa ważne białka hamujące cykl komórkowy (p16/INK4a i p14/ARF).32 Obecne dowody wskazują, że mutacje w tych genach następują w określonej kolejności, aby przekształcić łagodne nerwiakowłókniaki pleksusowe (PN) w złośliwe nowotwory w MPNST związanych z NF1.33
Niestabilność genomowa jest kolejną wyraźną cechą złośliwości, obejmującą rozległe zyski, straty i rearanżacje chromosomowe, które prowadzą do znaczących zmian w liczbie kopii DNA i ekspresji genów.34 Częste straty chromosomowe w MPNST obejmują regiony takie jak 1p, 9p, 11, 12p, 14q i 22q, podczas gdy zyski są powszechnie obserwowane w regionach obejmujących chromosom 7, 8q, 9q, 13q, 15q i 17q.35
Zgodnie z utratą funkcji NF1, ogniskowa delecja genu NF1 jest powszechnie wykrywana w MPNST. Utrata regionu 9p, gdzie znajduje się gen CDKN2A, jest również częstym zjawiskiem w MPNST, co dodatkowo potwierdza, że utrata CDKN2A jest czynnikiem napędzającym transformację.36
Przypadek Nowotworów Hybrydowych Osłonek Nerwów Obwodowych
Hybrydowe nowotwory osłonek nerwów obwodowych (hybrid PNSTs) zostały niedawno rozpoznane i zostały po raz pierwszy uwzględnione w 4. edycji klasyfikacji Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) dotyczącej guzów tkanek miękkich i kości, opublikowanej w 2013 roku.37
Hybrydowe PNST są odrębnymi nowotworami i zwykle są łagodne. Jednak rzadkie doniesienia opisywały miejscowe nawroty, a co najmniej dwa niedawne raporty opisały transformację złośliwą w tych guzach.38
Nawet dzisiaj dokładna patogenetyczna podstawa podwójnego (lub nawet potrójnego) różnicowania w hybrydowych PNST jest słabo zrozumiała, a to czy takie hybrydowe różnicowanie wynika z klonalnej zmiany genetycznej czy z lokalizowanej zmiany w mikrośrodowisku, nie jest znane.39
Status hybrydowych PNST jako odrębnych jednostek został uznany przez WHO i uwzględniony w 4. edycji klasyfikacji WHO nowotworów tkanek miękkich i kości. Konieczne są jednak dalsze badania w celu określenia statusu hybrydowych PNST jako odrębnych jednostek oraz ustalenia dokładnej patogenetycznej podstawy hybrydowego różnicowania w PNST.40
Implikacje Kliniczne Patogenezy
Zrozumienie patogenezy łagodnych nowotworów nerwów obwodowych ma kluczowe znaczenie dla ich właściwego leczenia. Całkowita resekcja schwannoma jest standardem opieki i jest możliwa bez utraty funkcji.41 Zachowanie funkcji musi być podstawowym celem operacji, zwłaszcza jeśli te łagodne guzy nie spowodowały żadnych deficytów neurologicznych przed operacją.42
Leczenie przez doświadczonego chirurga nerwowego wykazało znacznie niższe wskaźniki niewłaściwego leczenia w porównaniu z leczeniem przez innych specjalistów.43 W przypadku podejrzenia łagodnych nowotworów osłonek nerwów obwodowych ryzyko biopsji (np. nowy/pogarszający się ból neuropatyczny lub upośledzenie czuciowe/ruchowe) przewyższa korzyści z biopsji.44
W przypadku pacjentów z NF1, którzy są narażeni na wyższe ryzyko nowotworów złośliwych, resekcja chirurgiczna i potwierdzenie patologiczne są bardzo ważne w leczeniu objawowych lub rosnących guzów.45 Ze względu na możliwość złośliwej zmiany, wykrycie i leczenie atypowego nerwiakowłókniaka jest istotne u pacjentów z NF1.46
Śmiertelność pacjentów z NF1 jest głównie spowodowana rozwojem złośliwych nowotworów osłonek nerwów obwodowych (MPNST), które mogą powstawać z transformacji łagodnych zmian pleksusowych nerwiakowłókniaków.47 Całkowita resekcja zmian przednowotworowych może znacznie zmniejszyć nawroty i śmiertelność pacjentów.48
Innowacyjne podejścia terapeutyczne
Szczegółowe zrozumienie molekularnej patogenezy nowotworów nerwów obwodowych dostarcza informacji niezbędnych do stworzenia nowej generacji terapii dostosowanych specjalnie do zapobiegania, zatrzymania lub odwrócenia stanów patologicznych na fundamentalnym poziomie dysfunkcji.49
Badania nad szlakami molekularnymi zaangażowanymi w PNST, szczególnie MPNST, przyspieszyły eksplorację leków celowanych.50 Pojawiające się dowody sugerują, że podejścia immunomodulacyjne lub inne leczenie ukierunkowane molekularnie mogą przynieść korzyści w podgrupie agresywnych MPNST, chociaż pozostają one eksperymentalne.51
Wykazano, że imatynib mezylat hamuje PDGF-BB-indukowaną inwazję i proliferację komórek MPNST poprzez hamowanie fosforylacji PDGFR-α. Skuteczność imatynibu mezylatu in vitro sugeruje, że celowanie w PDGFR-α może doprowadzić do ustanowienia nowych metod leczenia MPNST.52
Łączne zastosowanie różnych technologii obrazowania, takich jak FDG-PET/CT i MRI, znacznie poprawiło wykrywanie MPNST. Konieczne są jednak dalsze badania i ulepszenia technologii, aby dokładnie odróżnić MPNST, atypowy neurofibroma i pleksusowy neurofibroma od tego samego pacjenta oraz odróżnić zmiany przednowotworowe i złośliwe we wczesnym stadium.53
Obecnie innowacje w terapii celowanej, diagnostyce molekularnej i podejściach radiacyjnych są obiecujące dla poprawy wyników w tych rzadkich, ale złożonych nowotworach.54
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.