Naczyniakomłoniak
Patofizjologia i mechanizm
Naczyniakomięsak to rzadki, wysoce złośliwy mięsak tkanek miękkich wywodzący się z komórek śródbłonka naczyń krwionośnych lub limfatycznych, stanowiący około 1% wszystkich mięsaków. Charakteryzuje się szybkim wzrostem, wysokim ryzykiem nawrotów miejscowych oraz wczesnym rozsiewem hematogennym. Najczęściej lokalizuje się w skórze, tkankach miękkich, wątrobie, piersi, śledzionie, kościach i sercu. Patogeneza obejmuje złożone zaburzenia molekularne, w tym mutacje genów KDR, TP53, PIK3CA (szczególnie w pierwotnym naczyniakomięsaku piersi), amplifikacje onkogenu MYC (zwłaszcza w naczyniakomięsakach po radioterapii i związanych z obrzękiem limfatycznym), mutacje PTPRB i PLCG1 oraz koamplifikację FLT4 w 25% wtórnych przypadków. Kluczowe szlaki sygnałowe to ANGPT-TIE, PI3K/AKT/PLCG1/PKC, RAS oraz IL-13/IL-13Rα2, a także nadekspresja VEGF i jego receptorów. Znaczącą rolę odgrywają także mikroRNA, zwłaszcza klaster miR-17-92 regulowany przez MYC. Czynniki ryzyka obejmują radioterapię (56,8% mięsaków po radioterapii piersi to naczyniakomięsaki), przewlekły obrzęk limfatyczny, ekspozycję na karcynogeny (chlorek winylu, dwutlenek toru, arsen, sterydy anaboliczne) oraz predyspozycje genetyczne (NF-1, zespół Maffucciego, xeroderma pigmentosum, mutacje POT1). Histopatologicznie wyróżnia się formy dobrze i słabo zróżnicowane, z dominującym wzorem litym i obecnością atypii, mitoz oraz martwicy, a wielkość guza ≥5 cm i wiek pacjenta są głównymi czynnikami prognostycznymi.
- Naczyniakomięsak (Angiosarcoma) – definicja i charakterystyka ogólna
- Patogeneza molekularna naczyniakomięsaka
- Zaburzenia genetyczne w naczyniakomięsaku
- Zaburzone szlaki sygnałowe w patogenezie naczyniakomięsaka
- Rola mikroRNA w patogenezie naczyniakomięsaka
- Czynniki ryzyka w patogenezie naczyniakomięsaka
- Radioterapia
- Przewlekły obrzęk limfatyczny
- Karcynogeny środowiskowe
- Ciała obce i implanty biomedyczne
- Syndromy genetyczne
- Mechanizm transformacji nowotworowej w naczyniakomięsaku
- Charakterystyka histopatologiczna naczyniakomięsaka
- Czynniki prognostyczne w naczyniakomięsaku
- Perspektywy terapeutyczne wynikające ze zrozumienia patogenezy
- Patogeneza naczyniakomięsaka – podsumowanie
Naczyniakomięsak (Angiosarcoma) – definicja i charakterystyka ogólna
Naczyniakomięsak (angiosarcoma) jest rzadkim, wysoce złośliwym nowotworem tkanek miękkich wywodzącym się z komórek śródbłonka wyściełających naczynia krwionośne lub limfatyczne. Jest to jeden z najbardziej agresywnych nowotworów, charakteryzujący się szybkim wzrostem, wysokim ryzykiem nawrotów miejscowych oraz zdolnością do wczesnego rozsiewu drogą krwiopochodną.12
Nowotwór ten stanowi około 1% wszystkich mięsaków tkanek miękkich i może rozwinąć się w dowolnej części ciała, choć najczęściej występuje w skórze, tkankach miękkich, wątrobie, piersi, śledzionie, kościach czy sercu. Pomimo intensywnych badań, etiologia naczyniakomięsaka w większości przypadków pozostaje niejasna, a rokowanie jest niekorzystne z powodu wysokiej agresywności biologicznej.34
Patogeneza molekularna naczyniakomięsaka
Patogeneza naczyniakomięsaka jest złożona i obejmuje szereg zaburzeń molekularnych prowadzących do transformacji nowotworowej komórek śródbłonka. W centrum tych procesów znajduje się dysfunkcja regulacji szlaków angiogenezy i procesów metabolicznych komórki.5
Zaburzenia genetyczne w naczyniakomięsaku
Badania genomowe wykazały, że naczyniakomięsaki charakteryzują się heterogennością genetyczną z różnymi podtypami klinicznymi wykazującymi odmienne anomalie genetyczne. Sekwencjonowanie całego eksonu 47 guzów w ramach projektu Angiosarcoma Project wykazało nawracające mutacje genów, w tym KDR, TP53 i PIK3CA.3 Aktywujące mutacje PIK3CA obserwowano głównie w pierwotnym naczyniakomięsaku piersi, podczas gdy naczyniakomięsak głowy, szyi, twarzy i owłosionej skóry głowy był związany z wysokim obciążeniem mutacjami i dominującym podpisem mutacyjnym uszkodzeń wywołanych promieniowaniem UV.6
Inne kluczowe zmiany genetyczne obejmują:
- Amplifikacje wysokiego poziomu onkogenu MYC (na 8q24) występujące w prawie wszystkich naczyniakomięsakach po radioterapii i związanych z przewlekłym obrzękiem limfatycznym78
- Mutacje w genach PTPRB i PLCG1 zaangażowanych w szlaki sygnalizacji angiogennej, obserwowane w około 40% przypadków7
- Koamplifikacja FLT4 (VEGFR3) w 25% wtórnych naczyniakomięsaków, zwłaszcza w guzach z amplifikacją MYC9
- Aberracje chromosomalne, w tym trisomia 5, delecje na krótkim ramieniu chromosomu 7 oraz różne nieprawidłowości na chromosomach 8, 20 i 2210
Mutacje KDR i PLCG1 wydają się wzajemnie wykluczać, przy czym oba geny uczestniczą w szlaku sygnałowym VEGFR2. Naczyniakomięsaki z amplifikacją FLT4 nie mają mutacji PLCG1 ani KDR, występują głównie w guzach z amplifikacją MYC i są związane z gorszym rokowaniem.7
Zaburzone szlaki sygnałowe w patogenezie naczyniakomięsaka
Kluczowe szlaki sygnałowe zaangażowane w patogenezę naczyniakomięsaka obejmują:
- Szlak ANGPT-TIE – specyficzny dla naczyń, składający się z dwóch receptorów kinazy tyrozynowej, TIE1 i TEK (TIE2), oraz odpowiadających im ligandów, angiopoetyn-1, -2 i -4. Zwiększona ekspresja komponentów tego systemu jest związana z korzystniejszym wzorcem histologicznym naczyniowo-twórczym i lepszym przeżyciem całkowitym.11
- Szlak PI3K/AKT/PLCG1/PKC i RAS – podstawowe i wewnętrzne mechanizmy sygnalizacyjne, które sprzyjają nieustannej proliferacji, przetrwałej angiogenezie i niekończącemu się przeżyciu komórek raka naczyniakomięsaka.12
- Szlak IL-13/IL-13Rα2 – niedawne badania wykazały wysoką ekspresję receptora IL-13Rα2 w liniach komórkowych naczyniakomięsaka i próbkach pacjentów w porównaniu z innymi typami komórek i łagodnymi guzami naczyniowymi. IL-13 w mikrośrodowisku guza promuje proliferację komórek naczyniakomięsaka poprzez IL-13Rα2.1314
Badania wykazały również, że nadekspresja VEGF i jego receptorów może odgrywać znaczącą rolę w patogenezie naczyniakomięsaka, szczególnie wysokie stężenie VEGF-A wraz z jego receptorami znajdowano w tkankach naczyniakomięsaka. Brak ekspresji VEGFR-2 w tkankach guza może zwiastować gorsze rokowanie.10
Rola mikroRNA w patogenezie naczyniakomięsaka
Coraz więcej dowodów wskazuje na istotną rolę mikroRNA (miRNA) w progresji choroby. Badania wykazały, że specyficzna dla komórek śródbłonka utrata dojrzałych miRNA prowadzi do rozwoju naczyniakomięsaka u myszy. Dodatkowo, poszczególne miRNA zostały scharakteryzowane jako supresory nowotworowe w naczyniakomięsaku.15
MYC odgrywa kluczową rolę w kontroli wzrostu, różnicowaniu i apoptozie, a jego nieprawidłowa ekspresja jest związana z wieloma nowotworami. Ostatnio MYC został również wskazany jako mający główny wkład w angiogenezę nowotworową poprzez regulację w górę jednego z jego bezpośrednich celów, klastra miR-17-92. Istotnie, znacząca regulacja w górę klastra miR-17-92 występuje w naczyniakomięsaku z amplifikacją MYC w porównaniu z naczyniakomięsakiem bez amplifikacji MYC i innymi zmianami naczyniowymi.16
Czynniki ryzyka w patogenezie naczyniakomięsaka
Chociaż dokładna etiologia naczyniakomięsaka pozostaje wieloaspektowa i w wielu przypadkach nieuchwytna, zidentyfikowano kilka potencjalnych czynników ryzyka, które mogą przyczyniać się do jego rozwoju:176
Radioterapia
Terapia promieniowaniem jonizującym stanowi dobrze udokumentowany czynnik ryzyka rozwoju naczyniakomięsaka, szczególnie w obrębie piersi po leczeniu raka piersi. Badanie wykorzystujące dane z rejestrów SEER (Surveillance, Epidemiology and End Results) wykazało, że radioterapia wiąże się ze zwiększonym ryzykiem rozwoju wtórnych mięsaków u pacjentów z rakiem piersi, przy czym naczyniakomięsaki stanowią najczęstszy typ, odpowiadający za 56,8% mięsaków związanych z promieniowaniem.4
Charakterystyczną cechą genetyczną naczyniakomięsaków indukowanych promieniowaniem jest amplifikacja genu MYC, co odróżnia je od naczyniakomięsaków pierwotnych.18
Przewlekły obrzęk limfatyczny
Związek między naczyniakomięsakiem a przewlekłym obrzękiem limfatycznym (znany również jako zespół Stewarta-Trevesa) został historycznie ustalony u pacjentów po mastektomii z obrzękiem limfatycznym w kończynie górnej, ale może mieć dowolne pochodzenie.4
Patogeneza naczyniakomięsaka w środowisku przewlekłego obrzęku limfatycznego jest niejasna. Zaproponowano, że region z obrzękiem zachowuje się jak miejsce uprzywilejowane immunologicznie, w którym rozwój guza może nastąpić bez wyzwolenia wystarczającej odpowiedzi immunologicznej.19
Karcynogeny środowiskowe
Ekspozycja na różne karcynogeny środowiskowe została powiązana z rozwojem naczyniakomięsaka, w szczególności:20
- Chlorek winylu
- Dwutlenek toru (Thorotrast) – historycznie używany jako środek kontrastowy
- Przewlekłe spożycie arsenu
- Sterydy anaboliczne
Związek z chlorkiem winylu jest szczególnie udokumentowany w przypadku naczyniakomięsaka wątroby, chociaż pozostaje on rzadkim nowotworem nawet w populacji narażonej.821
Ciała obce i implanty biomedyczne
Kancerogeneza związana z ciałami obcymi jest dobrze ustalonym zjawiskiem, które zostało eksperymentalnie potwierdzone na zwierzętach laboratoryjnych. Testowane potencjały ciała obcego w wywoływaniu rozwoju mięsaka zarejestrowały je jako niezależny etiologiczny czynnik ryzyka.22
Przypuszcza się, że kancerogeneza w stanie stałym związana z obojętnym materiałem obcym jest pośredniczona przez tworzenie się torebki włóknistej. Prowadzi to do reakcji tkanki ziarnistej, w której miejsce ciała obcego jest infiltrowane przez neutrofile, monocyty, makrofagi i białka macierzy, przylegające do miejsca zapalenia.2223
Syndromy genetyczne
Predyspozycja genetyczna do rozwoju naczyniakomięsaka obserwowana była w niektórych zespołach genetycznych, w tym:206
- Nerwiakowłókniakowatość typu 1 (NF-1)
- Zespół Maffucciego
- Obustronny siatkówczak
- Choroba Olliera
- Xeroderma pigmentosum
- Zespół Klippela-Trenaunaya
Ponadto, naukowcy odkryli, że osoby ze zmianą w genie POT1 mogą rozwinąć naczyniakomięsaka serca, a ta zmiana może być przekazana ich dzieciom.24
Mechanizm transformacji nowotworowej w naczyniakomięsaku
Naczyniakomięsak rozwija się, gdy w DNA komórek śródbłonka pojawiają się zmiany. DNA komórki zawiera instrukcje, które mówią komórce, co ma robić. Zmiany przekształcają komórki tkanki łącznej w komórki nowotworowe. Zmiany te nakazują komórkom nowotworowym rosnąć i wytwarzać więcej komórek. Zdrowe komórki umierają jako część swojego naturalnego cyklu, ale komórki nowotworowe nadal rosną, ponieważ nie mają instrukcji, aby się zatrzymać.225
Proces transformacji nowotworowej w naczyniakomięsaku można podzielić na kilka etapów:2627
Inicjacja i wczesna progresja
Naczyniakomięsak początkowo może pojawić się jako zmiany zapalne, które, jeśli są ignorowane, mogą z czasem przekształcić się w masę guza z potencjałem przerzutowym. Długotrwała reakcja tkanki ziarnistej, owrzodzenia żylne i krwotoki dodatkowo prowadzą do stadium zwłóknienia poprzez rozległe zwłóknienie tkanek, ewoluując w dojrzałą torebkę włóknistą otaczającą implant lub obszar uszkodzenia.26
Nieprawidłowe złośliwe komórki mezenchymalne ulegają przebudowie w neoplastyczne komórki śródbłonka i fibroblasty wydzielone z elementami naczyniowymi. Ta przebudowa prowadzi do utworzenia charakterystycznych struktur naczyniowych naczyniakomięsaka.26
Rola zapalenia przewlekłego
Przewlekłe zapalenie wokół ciał obcych, obszarów uszkodzonych przez promieniowanie lub regionów z obrzękiem limfatycznym może potencjalnie nasilać progresję patogenetyczną do złośliwej transformacji otaczających tkanek miękkich. Zostało to zaobserwowane zarówno w modelach ludzkich, jak i zwierzęcych.1728
Przewlekłe zapalenie prowadzi do ciągłej przebudowy tkanek, uwalniania cytokin prozapalnych i czynników wzrostu, które mogą ostatecznie przyczynić się do transformacji nowotworowej poprzez uszkodzenie DNA i zaburzenie normalnych mechanizmów naprawy komórek.5
Rola immunosupresji
Immunosupresja może odgrywać rolę w patogenezie naczyniakomięsaka. W przypadku obrzęku limfatycznego zaproponowano, że obszar z obrzękiem zachowuje się jak miejsce uprzywilejowane immunologicznie, gdzie rozwój guza może nastąpić bez wyzwolenia wystarczającej odpowiedzi immunologicznej.196
Ligand Fas wykryto w 70% guzów, a liczba komórek Fas-L dodatnich koreluje odwrotnie z przeżyciem. Sugeruje to, że komórki guza pozytywne dla Fas-L mogą indukować apoptozę w limfocytach naciekających guz i w ten sposób tłumić odpowiedź immunologiczną.29
Charakterystyka histopatologiczna naczyniakomięsaka
Wygląd histopatologiczny naczyniakomięsaka skórnego waha się od stosunkowo zróżnicowanych form z rozpoznawalnymi przestrzeniami naczyniowymi pokrytymi wyraźnymi komórkami śródbłonka z pewną atypią i wzorcem naciekowym rozcinającym pęczki kolagenu, do bardziej litych, wysoce niezróżnicowanych form złożonych z komórek wrzecionowatych lub nabłonkopodobnych ze znacznie większą atypią i pleomorfizmem oraz większą liczbą mitoz.3031
Rodzaje histologiczne naczyniakomięsaka
W zależności od stopnia zróżnicowania, można wyróżnić dwa główne typy histologiczne naczyniakomięsaka:32
- Dobrze zróżnicowane guzy – składają się z dobrze uformowanych, nieregularnych kanałów naczyniowych łączących się ze sobą, wyściełanych atypowymi komórkami
- Słabo zróżnicowane guzy – mogą zawierać tylko pleomorficzne komórki wrzecionowate z subtelnymi światłami naczyniowymi lub mogą nadal zawierać obszary naczyniotwórcze
Większość przypadków naczyniakomięsaka prezentuje się jako zmiany o pośrednim lub wysokim stopniu złośliwości, ale typowo mają agresywny przebieg. Stopień złośliwości histologicznej nie jest czynnikiem prognostycznym.29
Markery immunohistochemiczne
Ze względu na szerokie spektrum diagnostyki różnicowej naczyniakomięsaka, wysoki indeks podejrzenia i zastosowanie odpowiedniego panelu markerów immunohistochemicznych, które obejmują CD31, CD34, CK, EMA, białko S100, Melan A, HMB45, CD30, CD45 i inne istotne markery, pomoże w diagnozie.33
Dowód naczyniowości jest sine quo non tych guzów, a skrupulatne poszukiwanie ich identyfikacji jest konieczne w przypadku każdego powierzchownego guza w obszarze głowy i szyi u starszych pacjentów.33
Złośliwe komórki wyrażają morfologiczne i funkcjonalne właściwości komórek śródbłonka. Guzy mogą być wieloogniskowe, często z obecnością krwotoku i martwicy.34
Czynniki prognostyczne w naczyniakomięsaku
Głównymi determinantami przeżycia wśród pacjentów z naczyniakomięsakiem skórnym są wielkość guza i wiek pacjenta. Inne cechy związane z gorszym rokowaniem to nacieczenie głębokich płaszczyzn (mięśni), dominujący lity wzór histologiczny i większa liczba mitoz.3031
Wielkość guza
Wielkość guza jest obecnie najszerzej akceptowanym markerem prognostycznym naczyniakomięsaka skórnego, a często zgłaszano, że naczyniakomięsaki o wymiarach 5 cm lub większe mają gorsze rokowanie niż mniejsze guzy.35
Inne czynniki histologiczne
Inne potencjalne czynniki histologiczne wysokiego ryzyka proponowane w literaturze to obecność martwicy, morfologia nabłonkopodobna i większa głębokość inwazji. Pomimo małej liczby przypadków w niektórych seriach naczyniakomięsaka skórnego, zaobserwowano, że większy rozmiar guza i starszy wiek były związane z gorszym rokowaniem. Mniej oczywisty związek zaobserwowano również między złym rokowaniem a następującymi cechami histologicznymi: obecność martwicy, przewaga komórek nabłonkopodobnych, inwazja głębszych warstw i większa liczba mitoz.35
Perspektywy terapeutyczne wynikające ze zrozumienia patogenezy
Zrozumienie molekularnych podstaw patogenezy naczyniakomięsaka otwiera nowe możliwości terapeutyczne, w tym:3637
- Inhibitory kinazy tyrozynowej – ukierunkowane na receptory VEGF i inne receptory specyficzne dla naczyń, które są często nadekspresjonowane w naczyniakomięsaku
- Inhibitory RAF – potencjalnie skuteczne przeciwko naczyniakomięsakom z mutacjami w szlaku MAPK
- Inhibitory PKC – celujące w kluczowe elementy szlaków sygnałowych zaangażowanych w patogenezę naczyniakomięsaka
- Inhibitory PI3K/mTOR – ukierunkowane na szlak PI3K/AKT/mTOR, który jest często zaburzony w naczyniakomięsaku
- Antagoniści receptorów beta-adrenergicznych – badania sugerują, że antagonizm ADRB zakłóca sygnalizację angiogenną poprzez blokowanie kaskad naczyniowych ważnych dla nowo rozwijających się naczyń i unaczynienia guza. Wyniki sugerują również, że naczyniakomięsaki przeprogramowują swój metabolizm, aby wspierać wysokie wymagania metaboliczne wzrostu onkogennego, a antagonizm ADRB zakłóca ten krytyczny proces.37
- Immunoterapia – badacze odkryli, że niektóre terapie celowane i immunoterapie działały dobrze w badaniach klinicznych naczyniakomięsaka. Potrzebne są jednak dalsze badania i próby, zanim te terapie zostaną zatwierdzone.38
Badania nad szlakiem IL-13/IL-13Rα2 podkreślają znaczenie tej osi w progresji naczyniakomięsaka i jej potencjał jako nowego celu terapeutycznego dla tego trudnego nowotworu złośliwego.14
Patogeneza naczyniakomięsaka – podsumowanie
Patogeneza naczyniakomięsaka obejmuje złożoną interakcję między przewlekłym zapaleniem, przebudową tkanek i czynnikami genetycznymi, które tworzą sprzyjające mikrośrodowisko dla transformacji złośliwej. Pomimo dowodów wskazujących na udział materiału obcego, promieniowania, obrzęku limfatycznego i czynników środowiskowych w rozwoju naczyniakomięsaka, zrozumienie jego rokowania i patogenezy pozostaje ograniczone.5
Heterogenność genetyczna naczyniakomięsaków, z różnymi podtypami klinicznymi wykazującymi odrębne anomalie genetyczne, komplikuje opracowanie uniwersalnych strategii terapeutycznych. Jednakże, identyfikacja kluczowych szlaków sygnałowych i zmian genetycznych zaangażowanych w patogenezę naczyniakomięsaka otwiera nowe możliwości dla terapii celowanych i personalizowanego podejścia do leczenia.39
Dalsze badania nad podstawowymi mechanizmami molekularnymi mogłyby dostarczyć cennych informacji do opracowania dostosowanych strategii zarządzania i rozwoju nowych ukierunkowanych strategii terapeutycznych, które mogą ostatecznie poprawić rokowanie pacjentów z tym rzadkim i agresywnym nowotworem.40
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.