Schwannomatosis
Etiologia i przyczyny
Schwannomatosis to rzadka choroba genetyczna, należąca do grupy neurofibromatoz, charakteryzująca się występowaniem mnogich łagodnych guzów osłonek nerwowych – schwannoma. Etiologia schorzenia wiąże się z mutacjami genów supresorowych nowotworów zlokalizowanych na chromosomie 22: NF2, SMARCB1 oraz LZTR1. Mechanizm patogenetyczny jest złożony i obejmuje tzw. model czteroetapowy (4-hit/3-step), w którym mutacje zarodkowe w SMARCB1 lub LZTR1 oraz somatyczne mutacje i utraty heterozygotyczności w genie NF2 prowadzą do rozwoju guzów. Schwannomatosis dziedziczy się autosomalnie dominująco, jednak penetracja jest niepełna, a większość przypadków (75-85%) ma charakter sporadyczny. Mutacje SMARCB1 i LZTR1 wykrywane są odpowiednio w około 48% przypadków rodzinnych i 9,8% sporadycznych, a mutacje NF2 związane są z postacią NF2-zależną schwannomatosis, charakteryzującą się obustronnym schwannoma nerwu przedsionkowego.
- Schwannomatosis – podłoże genetyczne
- Główne mutacje genetyczne powodujące schwannomatosis
- Złożone mechanizmy genetyczne w schwannomatosis
- Wzorce dziedziczenia schwannomatosis
- Korelacja genotyp-fenotyp
- Inne czynniki etiologiczne w schwannomatosis
- Kryteria diagnostyczne schwannomatosis
- Postępy w badaniach nad schwannomatosis
- Podsumowanie przyczyn genetycznych schwannomatosis
Schwannomatosis – podłoże genetyczne
Schwannomatosis jest rzadkim schorzeniem genetycznym charakteryzującym się występowaniem mnogich łagodnych guzów osłonek nerwowych zwanych schwannoma (nerwiakami osłonkowymi). Choroba należy do grupy neurofibromatoz, ale stanowi odrębną jednostkę chorobową pod względem klinicznym i genetycznym, różną od neurofibromatozy typu 1 (NF1) i neurofibromatozy typu 2 (NF2), która obecnie klasyfikowana jest jako NF2-zależna schwannomatosis.12 Szacuje się, że choroba występuje u około 1 na 25 000-40 000 osób, co czyni ją najrzadszą formą neurofibromatozy.34
Główne mutacje genetyczne powodujące schwannomatosis
Schwannomatosis jest spowodowana mutacjami genów supresorowych nowotworów, które w normalnych warunkach kontrolują wzrost i podział komórek. Dotychczas zidentyfikowano trzy główne geny odpowiedzialne za wystąpienie choroby, wszystkie zlokalizowane na chromosomie 22:56
- NF2 – gen kodujący białko merlin (zwane również schvanominą), które działa jako supresor nowotworu. Utrata funkcji merliny prowadzi do niekontrolowanego wzrostu komórek i formowania się schwannoma. NF2-zależna schwannomatosis (dawniej nazywana neurofibromatozą typu 2) charakteryzuje się obustronnym występowaniem schwannoma nerwu przedsionkowego.78
- SMARCB1 (odkryty w 2007 roku) – gen supresorowy nowotworu, którego mutacje zarodkowe występują w około 48% przypadków rodzinnych i 9,8% sporadycznych przypadków schwannomatosis.910
- LZTR1 (odkryty niedawno) – gen supresorowy nowotworu, który odpowiada za część przypadków schwannomatosis, w których nie wykryto mutacji SMARCB1.1112
Badania pokazują, że mutacje w genach SMARCB1 lub LZTR1 występują u około 85% rodzin z schwannomatosis i do 40% przypadków sporadycznych.13 Istnieją również doniesienia o potencjalnym zaangażowaniu genu DGCR8 w patogenezę schwannomatosis.14 Jednak u znacznej części pacjentów z schwannomatosis nadal nie zidentyfikowano konkretnej mutacji genetycznej, co sugeruje istnienie innych, dotychczas nieodkrytych genów odpowiedzialnych za tę chorobę.1516
Złożone mechanizmy genetyczne w schwannomatosis
Mechanizm powstawania guzów w schwannomatosis jest bardziej złożony niż klasyczny model dwuuderzeniowy (two-hit model) typowy dla nowotworów dziedzicznych. Badania molekularne wykazały, że samo wystąpienie mutacji w genach SMARCB1 lub LZTR1 nie jest wystarczające do rozwoju schwannoma.1718 Rozwój guzów wymaga dodatkowych zmian somatycznych, w tym:
- Mutacji zarodkowej w genie SMARCB1 lub LZTR1 (pierwsze uderzenie)
- Utraty heterozygotyczności na chromosomie 22, prowadzącej do utraty drugiego allelu SMARCB1/LZTR1 i jednoczesnej utraty jednego allelu genu NF2 (drugie i trzecie uderzenie)
- Somatycznej mutacji w pozostałym allelu NF2 (czwarte uderzenie)
Ten tzw. „model czteroetapowy/trzystopniowy” (4-hit/3-step model) tłumaczy, dlaczego w schwannomatosis obserwuje się inaktywację zarówno genów SMARCB1/LZTR1, jak i genu NF2.1920 Co ciekawe, utrata dużych fragmentów chromosomu 22q, na którym znajdują się wszystkie trzy geny (SMARCB1, LZTR1 i NF2), często uczestniczy w tym procesie.21
Wzorce dziedziczenia schwannomatosis
Pod względem dziedziczenia schwannomatosis wykazuje złożony wzorzec, który jest mniej klarowny niż w przypadku NF1 i NF2. Badania wskazują, że:2223
- Około 15-25% przypadków schwannomatosis ma charakter rodzinny (dziedziczny)
- Większość przypadków (75-85%) występuje sporadycznie, bez historii rodzinnej choroby
W przypadkach rodzinnych schwannomatosis dziedziczona jest w sposób autosomalny dominujący, co oznacza, że jedna zmutowana kopia genu (SMARCB1, LZTR1 lub NF2) znacznie zwiększa ryzyko rozwoju schwannoma.24 Jednak penetracja genu jest niepełna – niektóre osoby posiadające zmutowany gen nigdy nie rozwiną objawów choroby.25
Nowe mutacje powstające w komórkach rozrodczych (plemnikach lub komórkach jajowych) mogą być obecne we wszystkich komórkach dziecka i stanowią około 30% przypadków LZTR1-zależnej schwannomatosis i 10% przypadków SMARCB1-zależnej schwannomatosis.26 W NF2-zależnej schwannomatosis około 50% przypadków stanowią nowe mutacje (de novo).27
Korelacja genotyp-fenotyp
Istnieją doniesienia o potencjalnych korelacjach między typem mutacji genetycznej a obrazem klinicznym schwannomatosis:2829
- Mutacje LZTR1 mogą być związane z większym nasileniem bólu u pacjentów z schwannomatosis30
- Mutacje SMARCB1 związane ze schwannomatosis są głównie hipomorficzne (częściowa utrata funkcji) i występują preferencyjnie na końcach 5′ lub 3′ genu, w przeciwieństwie do mutacji powodujących całkowitą utratę funkcji występujących w guzach rhabdoidalnych31
- W NF2-zależnej schwannomatosis mutacje nonsensowne i powodujące przesunięcie ramki odczytu (frameshift) prowadzą do ścięcia białka i są związane z cięższym przebiegiem choroby, wcześniejszym wiekiem zachorowania i większą liczbą guzów32
- Mutacje missensowne i delecje zachowujące ramkę odczytu (in-frame) są związane z łagodniejszym przebiegiem choroby33
- Mutacje w egzonach 14 i 15 genu NF2 są związane z łagodniejszą chorobą i mniejszą częstością występowania oponiaków34
Inne czynniki etiologiczne w schwannomatosis
Chociaż główna etiologia schwannomatosis jest genetyczna, istnieją doniesienia sugerujące potencjalny wpływ innych czynników na rozwój choroby:35
- Mosaicyzm somatyczny – u części pacjentów mutacja może występować tylko w niektórych komórkach organizmu (mosaicyzm), co może utrudniać diagnozę molekularną, jeśli nie zbada się konkretnej tkanki guza36
- Czynniki środowiskowe – istnieją spekulacje, że czynniki środowiskowe, takie jak promieniowanie UV, mogą przyczyniać się do powstania mutacji somatycznych37
- Wirusy – niektóre źródła sugerują potencjalny udział wirusów w wywoływaniu mutacji genetycznych38
- Czynniki związane z bólem – badania wskazują na różnice w poziomach cytokin wydzielanych przez guzy bolesne i niebolesne, co może wpływać na sensytyzację neuronów i być odpowiedzialne za różnorodny fenotyp bólowy obserwowany u pacjentów z schwannomatosis3940
Kryteria diagnostyczne schwannomatosis
Diagnoza schwannomatosis opiera się na kryteriach klinicznych i molekularnych. Według aktualnych wytycznych, rozpoznanie schwannomatosis można postawić na podstawie następujących kryteriów:4142
- Co najmniej dwa potwierdzone histopatologicznie schwannoma lub oponiaki z utratą heterozygotyczności chromosomu 22q i dwiema różnymi mutacjami somatycznymi genu NF2
- Wykluczenie zarodkowej patogennej mutacji genu NF2
- Brak obustronnych schwannoma nerwu przedsionkowego (charakterystycznych dla NF2-zależnej schwannomatosis)
Badania genetyczne genów SMARCB1 i LZTR1 są dostępne i powinny być wykonywane u pacjentów z podejrzeniem schwannomatosis, ponieważ są wymagane do zdiagnozowania konkretnego typu choroby.43 Jednak należy pamiętać, że obecne testy genetyczne nie wykrywają mutacji u wszystkich chorych, co sugeruje istnienie dodatkowych, nieodkrytych jeszcze genów odpowiedzialnych za tę chorobę.44
Postępy w badaniach nad schwannomatosis
Schwannomatosis jest stosunkowo nowo rozpoznaną jednostką chorobową, której pełne zrozumienie nadal wymaga intensywnych badań. Aktualnie prowadzone są projekty mające na celu lepsze poznanie genetyki i mechanizmów choroby:4546
- Międzynarodowa Baza Danych Schwannomatosis (ISD) – projekt mający na celu zgromadzenie danych od pacjentów z schwannomatosis z całego świata w celu lepszego zrozumienia choroby i opracowania skutecznych metod leczenia
- Badania genomu – kompleksowe analizy genomowe mutacji somatycznych w schwannoma u pacjentów z schwannomatosis
- Badania terapeutyczne – badania kliniczne testujące bezpieczeństwo i skuteczność eksperymentalnych terapii skierowanych przeciwko bólowi związanemu ze schwannomatosis, np. badanie STARFISH47
- Badania nad potencjalnymi związkami terapeutycznymi – poszukiwanie nowych leków ukierunkowanych na guzy związane ze schwannomatosis48
Wyzwaniem w badaniach nad schwannomatosis pozostaje rzadkość występowania choroby oraz trudności w stworzeniu odpowiednich modeli zwierzęcych do badania jej patogenezy. Mimo to, postępy w technikach sekwencjonowania nowej generacji i zwiększona świadomość choroby dają nadzieję na lepsze zrozumienie jej mechanizmów i opracowanie skutecznych metod leczenia w przyszłości.49
Podsumowanie przyczyn genetycznych schwannomatosis
Podsumowując, schwannomatosis jest rzadkim schorzeniem genetycznym o złożonej etiologii, charakteryzującym się występowaniem mnogich schwannoma. Dotychczasowe badania wykazały, że:5051
- Główną przyczyną są mutacje w genach supresorowych nowotworów NF2, SMARCB1 i LZTR1, zlokalizowanych na chromosomie 22
- Rozwój guzów wymaga złożonego mechanizmu genetycznego obejmującego inaktywację co najmniej dwóch różnych genów supresorowych nowotworów
- Choroba dziedziczy się w sposób autosomalny dominujący, ale większość przypadków występuje sporadycznie
- U znacznej części pacjentów nie zidentyfikowano jeszcze konkretnej mutacji genetycznej, co sugeruje udział innych, nieodkrytych genów
Dalsze badania genetyczne i molekularne są niezbędne do pełnego zrozumienia mechanizmów leżących u podłoża schwannomatosis oraz do opracowania skutecznych metod diagnostycznych i terapeutycznych dla pacjentów cierpiących na tę rzadką chorobę.52
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.