Rak piersi zapalny
Patofizjologia i mechanizm
Zapalny rak piersi (IBC) to rzadka, ale wysoce agresywna forma miejscowo zaawansowanego raka piersi, stanowiąca 1-5% wszystkich przypadków, lecz odpowiadająca za 7-10% zgonów z powodu raka piersi w USA. Charakteryzuje się szybkim przebiegiem i złym rokowaniem, z medianą przeżycia poniżej 4 lat mimo leczenia wielokierunkowego. Patognomonicznym objawem jest obecność licznych zatorów nowotworowych w naczyniach limfatycznych skóry piersi, co prowadzi do obrzęku, zaczerwienienia i charakterystycznego wyglądu „skórki pomarańczowej” obejmującego co najmniej 1/3 powierzchni skóry piersi. IBC rzadko tworzy wyczuwalny guz, co utrudnia diagnostykę. W patogenezie kluczową rolę odgrywa mikrośrodowisko guza bogate w makrofagi typu M2 (TAMs) i limfocyty, które wspierają proliferację komórek nowotworowych, angiogenezę oraz immunosupresję. Komórki IBC wykazują nadekspresję E-kadheryny, co sprzyja tworzeniu embolizatów nowotworowych i pasywnemu rozprzestrzenianiu się przerzutów, a także aktywację szlaków NF-κB, JAK/STAT i COX-2, które nasilają agresywność guza.
- Definicja i charakterystyka zapalnego raka piersi
- Patofizjologia zapalnego raka piersi
- Szlaki molekularne i genetyczne w zapalnym raku piersi
- Charakterystyka histopatologiczna zapalnego raka piersi
- Mechanizmy oporności na leczenie w zapalnym raku piersi
- Podsumowanie mechanizmów patogenezy zapalnego raka piersi
Definicja i charakterystyka zapalnego raka piersi
Zapalny rak piersi (ang. inflammatory breast cancer, IBC) to rzadka i wysoce agresywna postać miejscowo zaawansowanego raka piersi, stanowiąca około 1-5% wszystkich przypadków raka piersi, ale odpowiadająca za około 7-10% zgonów związanych z rakiem piersi w Stanach Zjednoczonych12. Mimo swojej niskiej częstości występowania, IBC charakteryzuje się wyjątkowo złym rokowaniem i szybkim przebiegiem – mediana przeżycia całkowitego wynosi mniej niż 4 lata nawet przy zastosowaniu wielokierunkowego leczenia3.
Cechą patognomoniczną dla IBC jest obecność licznych zatorów nowotworowych w naczyniach limfatycznych skóry brodawkowej i siateczkowatej pokrywającej gruczoł piersiowy45. Ważną cechą kliniczną jest gwałtowne pojawienie się objawów, które rozwijają się w ciągu kilku tygodni do 6 miesięcy6. Charakterystycznymi objawami są: zaczerwienienie, obrzęk (często o wyglądzie „skórki pomarańczowej”), ucieplenie i powiększenie piersi, które obejmują co najmniej 1/3 powierzchni skóry piersi78.
W odróżnieniu od innych typów raka piersi, IBC rzadko tworzy wyczuwalny guz, co znacznie utrudnia diagnostykę910. Zmiany skórne charakterystyczne dla IBC są spowodowane nie przez naciek komórek zapalnych, lecz przez obrzęk limfatyczny wywołany obecnością zatorów nowotworowych w naczyniach limfatycznych skóry11.
Patofizjologia zapalnego raka piersi
Patogeneza zapalnego raka piersi jest złożona i obejmuje wiele procesów komórkowych i molekularnych. W przeciwieństwie do swojej nazwy, IBC wytwarza niewielkie ilości większości cytokin zapalnych, takich jak interleukina-12, interleukina-1 i interferon gamma12. Mimo braku klasycznej odpowiedzi zapalnej, IBC charakteryzuje się wysokim potencjałem angiogennym i angioinwazyjnym1314.
Rola mikroklimatu guza
Patogeneza i ewolucja IBC są silnie uzależnione od mikrośrodowiska guza, które charakteryzuje się obecnością licznych makrofagów/monocytów i limfocytów1516. Makrofagi związane z guzem (TAMs) wytwarzają wysokie poziomy mediatorów zapalnych, które promują przeżycie i proliferację komórek nowotworowych oraz antagonizują przeciwnowotworową aktywność limfocytów T CD8-dodatnich1718.
Mikrośrodowisko guza zawiera zwiększoną liczbę komórek macierzystych gruczołu sutkowego i makrofagów, które mogą wpływać na fenotyp IBC19. Komórki IBC indukują polaryzację makrofagów w kierunku alternatywnie aktywowanych makrofagów M2 (TAMs), które antagonizują przeciwnowotworową aktywność limfocytów T CD8+, wspierają przeżycie i proliferację komórek nowotworowych oraz przyczyniają się do procesu przerzutowania i angiogenezy poprzez wytwarzanie mediatorów zapalnych, immunosupresję i pośredniczenie w przebudowie macierzy pozakomórkowej guza20.
Obfitość cytokin i chemokin w mikrośrodowisku guza IBC może być odpowiedzialna za wysoką agresywność tego nowotworu oraz za zwiększenie procesów angiogennych i unikanie nadzoru immunologicznego2122.
Mechanizm szerzenia się nowotworu
W zapalnym raku piersi komórki nowotworowe rozwijają się i blokują naczynia limfatyczne w skórze piersi, co powoduje, że pierś wygląda na zaczerwienioną, obrzękniętą i zaognioną2324. Komórki nowotworowe odrywają się od miejsca, w którym zaczęły rosnąć, i przemieszczają do naczyń limfatycznych w skórze. Tam namnażają się, zatykając naczynia, co prowadzi do zmiany koloru skóry, obrzęku i powstawania charakterystycznych wgłębień w skórze25.
IBC wykazuje unikalny wzorzec rozprzestrzeniania się poprzez tworzenie skupisk komórek (embolizatów), które szybko rozprzestrzeniają się w formie ciągłej inwazji znanej jako przerzuty pasywne2627. W IBC E-kadheryna jest nadekspresjonowana i wspiera tworzenie embolizatów guza poprzez promowanie interakcji między komórkami nowotworowymi, zamiast ich przylegania do podścieliska28.
Zasugerowano, że zatykanie naczyń limfatycznych odpowiada za wysoki potencjał przerzutowy IBC29. Ta blokada prowadzi do obrzęku limfatycznego, który powoduje charakterystyczny wygląd skóry „peau d’orange”30.
Szlaki molekularne i genetyczne w zapalnym raku piersi
Z patogenezą i agresywnym fenotypem IBC związanych jest wiele szlaków molekularnych i zmian genetycznych, które mogą wyjaśniać jego wyjątkową biologię i odpowiedź na leczenie.
Zmiany molekularne
W IBC opisano liczne zmiany molekularne, takie jak mutacje genów ERBB2, KRAS, BRAF, EGFR, PIK3CA, PTEN, AKT1 i AKT3, które mogą sugerować stratyfikację terapeutyczną pacjentów z IBC przy zastosowaniu kombinacji różnych terapii celowanych biologicznie3132.
Z regulacją procesów zapalnych w IBC związane są różne szlaki molekularne3334:
- Wiele genów docelowych NF-κB jest nadekspresjonowanych w ER-ujemnym IBC w porównaniu z ER-ujemnym rakiem nie-IBC3536
- Cytokiny zapalne IL-6 i IL-8, najlepiej scharakteryzowane geny docelowe NF-κB, są produkowane i wydzielane na wysokim poziomie w IBC3738
- Enzymy cyklooksygenazy (COX), w szczególności COX-2, indukowane w odpowiedzi na bodźce prozapalne, są nadekspresjonowane w IBC w porównaniu z guzami nie-IBC, co znajduje odzwierciedlenie w większej obfitości prostaglandyny E2 w pierwotnych i przerzutowych guzach IBC3940
Aktywacja szlaków JAK/STAT, NF-κB i COX-2 odgrywa istotną rolę w progresji IBC41. Aktywacja NF-κB odgrywa główną rolę w promowaniu nietypowego fenotypu i agresywności IBC42.
Zmiany genetyczne
Co najmniej połowa IBC wykazuje utratę heterozygotyczności. Najczęściej utracone allele to 17q, 13q, 11q, 8p, 6p i 3p4344. Akumulacja białka p53 lub mutacja w genie supresorowym p53 została stwierdzona w 20% do 50% raków piersi u ludzi. Nieprawidłowości te są często obserwowane w dziedzicznych zespołach raka piersi, takich jak rodzinny rak piersi i jajnika (np. zespół Li-Fraumeni)4546.
GTPaza RhoC jest nadekspresjonowana w 90% guzów IBC w porównaniu z 38% guzów nie-IBC. RhoC-GTPaza odgrywa kluczową rolę w zachowaniu przerzutowym IBC poprzez zwiększenie wszystkich aspektów procesów przerzutowych, takich jak ruchliwość i inwazja komórek, formowanie cytoszkieletu i adhezja komórek47.
Zaburzenie regulacji WISP3 może powodować zwiększenie ekspresji RhoC GTPazy i zwiększać agresywność IBC48. Rodzina RhoC GTPaz jest potężnym regulatorem zarówno metabolizmu glutaminy, jak i N-acetyloasparaginanu w komórkach IBC SUM149, ujawniając nową rolę w regulacji metabolizmu komórek nowotworowych49.
Nadekspresja czynnika inicjującego translację eIF4GI w większości przypadków IBC przeprogramowuje maszynerię syntezy białka, zwiększając translację mRNA z wewnętrznymi miejscami wejścia rybosomu (IRESs), które promują przeżycie komórek nowotworowych IBC i tworzenie zatorów nowotworowych5051.
Charakterystyka histopatologiczna zapalnego raka piersi
Klasycznym histologicznym znaleziskiem w zapalnym raku piersi w biopsji zajętej skóry jest inwazja limfatyczna skóry przez komórki nowotworowe5253. Te same złośliwe komórki z zatorów nowotworowych są odpowiedzialne za chorobę miejscową i przerzutową54.
IBC nie jest uważany za specyficzny podtyp histologiczny raka piersi i nie ma specyficznych diagnostycznych kryteriów patologicznych55. Większość IBC to inwazyjne raki przewodowe o wysokim stopniu złośliwości histologicznej5657.
Zatykanie naczyń limfatycznych przez komórki nowotworowe jest zjawiskiem charakterystycznym dla IBC, ale nie jest bezwzględnie wymagane do postawienia diagnozy58. Chociaż zajęcie limfatyczne skóry potwierdza diagnozę zapalnego raka piersi, nie jest ono ani konieczne, ani wystarczające przy braku klasycznych objawów klinicznych59.
Komórki tworzące zatykające naczynia limfatyczne zatoki są zwykle wysokiego stopnia złośliwości z dużym jądrem60. Nadekspresja E-kadheryny jest uważana za znak rozpoznawczy guza inwazyjnego i zatorów limfonaczyniowych u pacjentów z zapalnym rakiem piersi61.
Cechy molekularne guza
Większość przypadków IBC jest ujemna pod względem receptorów hormonalnych6263. Raki piersi z ujemnym statusem receptorów estrogenowych (ER) i receptorów progesteronowych (PgR) są generalnie związane z krótszym przeżyciem wolnym od choroby i gorszym rokowaniem niż guzy receptor-dodatnie6465.
IBC charakteryzuje się również wysokimi wskaźnikami proliferacji i nadekspresją receptora ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER2)6667. Około 17% do 30% przypadków IBC jest potrójnie ujemnych, a 18% do 44% wykazuje nadekspresję receptora ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER2)68.
Dodatkowo IBC charakteryzuje się:
- Nadekspresją p53
- Wysoką ekspresją E-kadheryny
- Wysokim indeksem proliferacji MIB1
- Cytoplazmatyczną nadekspresją MUC-1
- Wyraźną angiogenezą spowodowaną nadekspresją genów związanych z angiogenezą69
Szlak receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) jest powszechnie aktywny w zapalnym raku piersi, co ma kliniczne znaczenie, ponieważ terapia celowana na EGFR może być skuteczna w IBC70.
Mechanizmy oporności na leczenie w zapalnym raku piersi
Zapalny rak piersi często charakteryzuje się opornością na standardowe leczenie, co przyczynia się do jego złego rokowania. Zidentyfikowano kilka mechanizmów leżących u podstaw tej oporności.
Badacze z Roswell Park Cancer Institute (RPCI) zidentyfikowali mechanizm komórek raka piersi, który prowadzi do oporności na chemioterapię w zapalnym raku piersi71. Te przedkliniczne odkrycia dostarczają dowodów na potencjalne podejście terapeutyczne, które przywróci wrażliwość na chemioterapię i poprawi leczenie guzów zapalnego raka piersi72.
Wykazano, że bisfenol A (BPA) wspomaga przeżycie komórek zapalnego raka piersi, ujawniając potencjalny mechanizm rozwoju choroby7374. BPA zwiększał sygnalizację poprzez receptory komunikujące się ze szlakiem MAPK, a obecność BPA może prowadzić do oporności na leki przeciwnowotworowe ukierunkowane na ten szlak7576.
Istotną cechą IBC jest obecność licznych spójnych skupisk w naczyniach limfatycznych i ich oporność na wiele terapii77. Skupiska te mają akumulację E-kadheryny z powodu jej zmienionego transportu, co może wspomagać bierne rozprzestrzenianie się tych embolizatów78.
Nadmierna ekspresja czynnika inicjującego translację eIF4GI prowadzi do rozwoju IBC poprzez zwiększoną translację mRNA zawierających wewnętrzne miejsca wejścia rybosomu (IRES), które promują przeżycie komórek guza IBC i tworzenie zatorów nowotworowych79.
W oparciu o analizę wcześniej opracowanych modeli terapeutycznie opornego IBC, badacze postawili hipotezę, że dysregulacja apoptotyczna i mechanizmy adaptacji redoks są kluczowe dla fenotypu oporności na leki w komórkach IBC, a ukierunkowanie na te mechanizmy może przezwyciężyć oporność terapeutyczną80.
Podsumowanie mechanizmów patogenezy zapalnego raka piersi
Patogeneza zapalnego raka piersi jest złożonym procesem obejmującym wiele czynników molekularnych, komórkowych i mikrośrodowiskowych. Kluczowe mechanizmy obejmują:
- Zatykanie naczyń limfatycznych skóry przez komórki nowotworowe, prowadzące do charakterystycznego wyglądu skóry „peau d’orange”81
- Nadekspresję E-kadheryny, która promuje tworzenie skupisk komórek nowotworowych zamiast ich przylegania do podścieliska82
- Aktywację szlaków sygnałowych, takich jak NF-κB, JAK/STAT i COX-2, które promują procesy zapalne i agresywny fenotyp IBC83
- Bogate mikrośrodowisko guza z licznymi makrofagami i cytokinami, które przyczyniają się do angiogenezy i inwazyjności84
- Nadekspresję czynnika eIF4GI, który przeprogramowuje maszynerię syntezy białka, zwiększając translację określonych mRNA85
- Dysregulację genów RhoC GTPazy i WISP3, które zwiększają potencjał przerzutowy guza86
Zrozumienie tych mechanizmów molekularnych może prowadzić do identyfikacji nowych celów terapeutycznych i rozwoju skuteczniejszych strategii leczenia zapalnego raka piersi87. Identyfikacja znaczących zmian molekularnych w IBC pomogłaby w diagnostyce, przewidywaniu odpowiedzi na leczenie i opracowaniu nowych celów terapeutycznych88.
Ostatecznie, łączne dowody mocno wskazują, że różnorodne komórki, bioaktywne cząsteczki i powiązane z nimi szlaki transdukcji sygnału w mikrośrodowisku guza IBC komunikują się i oddziałują ze sobą, tworząc skomplikowaną sieć, przypuszczalnie zapośredniczoną przez różne molekularne i komórkowe mechanizmy biologiczne kontrolujące powstawanie, rozwój i progresję IBC89.
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.