Rak komórek Merkla to rzadki i agresywny nowotwór neuroendokrynny skóry, którego patogeneza została znacząco wyjaśniona w ostatnich latach dzięki odkryciu dwóch odrębnych mechanizmów rozwoju choroby1. Pomimo różnych przyczyn powstawania, oba typy raka komórek Merkla wykazują podobne cechy kliniczne, rokowanie i odpowiedź na leczenie1.
Dwa główne szlaki patogenetyczne
Patogeneza raka komórek Merkla może przebiegać według dwóch różnych mechanizmów, które prowadzą do podobnych efektów końcowych2. Pierwszy szlak związany jest z klonalną integracją DNA wirusa poliomy komórek Merkla (MCPyV) do genomu nowotworu z ciągłą ekspresją wirusowych antygenów T, co powoduje co najmniej 60% wszystkich przypadków raka komórek Merkla1. Drugi mechanizm obejmuje uszkodzenia DNA spowodowane promieniowaniem UV, prowadzące do powstania wysoce zmutowanych genomów w niewirusowej postaci choroby1.
Wirusowy mechanizm patogenezy
W przypadkach wywołanych wirusem, transformacja onkogenna wymaga dwóch kluczowych zdarzeń: integracji genomu wirusowego z genomem gospodarza oraz skrócenia dużego antygenu T (LT), co uniemożliwia replikację wirusa3. Zintegrowany i zmutowany genom wirusowy nie produkuje już wirionów MCPyV3. Bardzo małe prawdopodobieństwo wystąpienia tej wymaganej kombinacji zdarzeń może tłumaczyć, dlaczego rak komórek Merkla jest rzadki pomimo powszechności infekcji MCPyV3.
W guzach dodatnich pod względem wirusa, komórka pochodzenia jest zainfekowana dzikim typem wirusa poliomy komórek Merkla, który ulega replikacji episomalnej4. Rzadko MCPyV może zostać zintegrowany z genomem komórki gospodarza i dodatkowo nabyć mutację skracającą duży antygen T, co prowadzi do zaburzonej replikacji wirusowej przy kontynuowanej produkcji wirusowych onkoprotein4. Szczegółowe mechanizmy działania wirusowych antygenów T w procesie onkogenezy zostały opisane w dedykowanej podstronie Zobacz więcej: Wirusowe mechanizmy patogenezy raka komórek Merkla.
Niewirusowy mechanizm patogenezy
Około 20% guzów raka komórek Merkla jest ujemnych pod względem MCPyV5. W przeciwieństwie do guzów wywołanych przez MCPyV, te nowotwory charakteryzują się znacznie wyższym obciążeniem mutacyjnym z sygnaturami mutacyjnymi charakterystycznymi dla uszkodzeń UV5. W procesie kancerogenezy niezwiązanej z wirusem, promieniowanie ultrafioletowe uszkadza DNA6.
Guzy MCPyV-ujemne zawierają liczne mutacje DNA spowodowane przez uszkodzenia UV, podczas gdy guzy MCPyV-dodatnie mają wbudowany genom wirusowy i niewiele mutacji z „sygnaturą UV”6. Medialne obciążenie mutacyjne w guzach MCPyV-ujemnych szacuje się na 1121 somatycznych wariantów pojedynczych nukleotydów na egzom z często obniżoną regulacją RB1 i TP536. Molekularne podstawy niewirusowego mechanizmu patogenezy zostały szczegółowo omówione na dedykowanej podstronie Zobacz więcej: Niewirusowe mechanizmy patogenezy raka komórek Merkla.
Wspólne szlaki onkogenne
Pomimo różnych etiologii, obie formy raka komórek Merkla wykazują co najmniej trzy prominentne onkogenne programy transkrypcyjne1. Obie formy charakteryzują się wysokim tempem proliferacji z podwyższonymi poziomami genów zależnych od cyklu komórkowego z powodu inaktywacji supresorów nowotworów RB i p531.
Aktywacja szlaku PI3K-AKT-mTOR jest znana jako nadmiernie aktywowana w rakach komórek Merkla7. Obecność aberracji chromosomalnych koreluje z większym rozmiarem guza i zwiększonym ryzykiem przerzutów7. Częściej obserwuje się je w guzach wirusjemnych niż wirusododatnich7.
Rola układu immunologicznego
Zwiększona częstość występowania raka komórek Merkla obserwowana jest w stanach z zaburzoną funkcją immunologiczną, takich jak nowotwory złośliwe, zakażenie HIV i u pacjentów po przeszczepach narządów5. Dowody kliniczne i przedkliniczne pokazują, że rak komórek Merkla jest silnie regulowany przez układ immunologiczny, co może być jednym z powodów, dla których rak komórek Merkla ma tendencję do manifestacji w późniejszym wieku8.
Wraz z wiekiem dochodzi do starzenia się układu immunologicznego, co osłabia odpowiedź immunologiczną i może umożliwić inicjację raka komórek Merkla8. Wspierając tę ideę, w populacjach z immunosupresją wskaźniki zachorowań na raka komórek Merkla są znacznie wyższe8. Przypuszcza się, że naturalnie układ immunologiczny bierze udział w tłumieniu tego typu nowotworu9.
Znaczenie kliniczne różnych mechanizmów patogenezy
Guzy MCPyV-dodatnie i MCPyV-ujemne nie tylko znacznie różnią się pod względem mutacji genowych, ale także mają całkiem różne rokowania10. Badania wykazały, że pacjenci, u których wykryto przeciwciała przeciwko onkoproteinom MCPyV, mieli lepsze rokowanie10. Testowanie obecności MCPyV w momencie rozpoznania raka komórek Merkla jest zalecane, ponieważ pomaga w przewidywaniu rokowania pacjentów10.
Obciążenie mutacyjne nowotworu raka komórek Merkla różni się znacząco między guzami wirusjemnymi i wirusododatnimi7. Guzy MCPyV-ujemne mają wyższą ogólną częstość mutacji z medianą 1121 somatycznych wariantów pojedynczych nukleotydów w porównaniu z 12,5 w guzach MCPyV-dodatnich7.
Perspektywy terapeutyczne
Zrozumienie dwóch różnych mechanizmów patogenezy raka komórek Merkla ma kluczowe znaczenie dla rozwoju ukierunkowanych terapii. Odkrycie MCPyV u pacjentów z rakiem komórek Merkla otwiera nowe możliwości terapeutyczne11. Konieczność i trwałość ekspresji onkoprotein MCPyV podczas rozwoju raka komórek Merkla czyni te białka obiecującymi celami terapeutycznymi11.
Wysokie obciążenie mutacyjne nowotworów oznacza, że produkują one więcej zmutowanych białek, które nasz układ immunologiczny rozpoznaje jako ciała obce12. To ważne rozróżnienie, ponieważ wysokie obciążenie mutacyjne nowotworów generalnie oznacza, że immunoterapie będą bardziej skuteczne w zwalczaniu tych nowotworów12. Wrażliwość nowotworu na inhibicję punktów kontrolnych immunologicznych doprowadziła do nowego podejścia w leczeniu raka komórek Merkla13.













