Około 20% guzów raka komórek Merkla jest ujemnych pod względem wirusa poliomy komórek Merkla (MCPyV)1. W przeciwieństwie do guzów wywołanych przez MCPyV, te nowotwory charakteryzują się znacznie wyższym obciążeniem mutacyjnym z sygnaturami mutacyjnymi charakterystycznymi dla uszkodzeń spowodowanych promieniowaniem ultrafioletowym1. W procesie kancerogenezy niezwiązanej z wirusem, promieniowanie ultrafioletowe uszkadza DNA, prowadząc do rozwoju wysoce zmutowanych nowotworów2.
Charakterystyka molekularna guzów niewirusowych
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”2. Medialne obciążenie mutacyjne w guzach MCPyV-ujemnych szacuje się na 1121 somatycznych wariantów pojedynczych nukleotydów (SSNVs) na egzom w porównaniu z 12,5 SSNVs w guzach MCPyV-dodatnich3.
Badania sekwencjonowania DNA próbek raka komórek Merkla wykazały, że próbki dzielą się na dwie kategorie: jedną charakteryzującą się licznymi mutacjami odzwierciedlającymi uszkodzenia UV DNA i drugą zawierającą zintegrowane DNA MCPyV, niewiele mutacji somatycznych i niewiele dowodów uszkodzeń UV4. Guzy MCPyV-ujemne wykazują bardzo wysoką częstość mutacji DNA związanych z uszkodzeniami UV, które są również typowo widoczne w innych nowotworach skóry związanych z ekspozycją na słońce4.
Główne mutacje genowe w guzach niewirusowych
W guzach MCPyV-ujemnych często obserwuje się obniżoną regulację genów RB1 i TP532. Badania zidentyfikowały mutacje w genach supresorowych nowotworów, takich jak Rb1, p53, oraz w genach szlaku PI3K, w tym PIK3CA, AKT1, PIK3CG5. Wykryto również mutacje w HRAS, NF1, FGFR2, BAP1 i EZH25.
Dodatkowe badania zidentyfikowały mutacje w genach PRUNE2 i NOTCH w guzach MCPyV-ujemnych6. Aberracje kinaz x-Jun N-terminalnych (JNKs), w tym MAP3K1 i TRAF7, zostały również zidentyfikowane7. Te rozległe aberracje genetyczne odzwierciedlają destrukcyjny wpływ przewlekłej ekspozycji na promieniowanie UV na integralność genomu.
Zaburzenia szlaków sygnałowych
Aktywacja szlaku PI3K i supresja szlaku NOTCH są obecne w rakach komórek Merkla7. Szlak PI3K-AKT-mTOR jest znany jako nadmiernie aktywowany w guzach niewirusowych, podobnie jak w wirusowych3. W guzach niewirusowych MCCs, mutacje UV-indukowane aktywują podobne szlaki onkogenne jak te obserwowane w guzach wirusowych8.
Kluczowe kaskady sygnałowe, w tym PI3K/AKT/mTOR i MAPK, wspierają proliferację nowotworów, przeżycie i oporność na apoptozę również w guzach niewirusowych8. Porównanie aktywacji szlaku Akt/mTOR/4E-BP1 i mutacji PIK3CA w karcinomach MCPyV-dodatnich i MCPyV-ujemnych wykazuje podobne zaburzenia w obu typach guzów6.
Rola promieniowania ultrafioletowego
Promieniowanie ultrafioletowe (UV) może uszkadzać DNA wewnątrz komórek skóry9. Czasami te uszkodzenia wpływają na określone geny kontrolujące sposób i czas wzrostu i podziału komórek, co może być pierwszym krokiem na drodze do nowotworu9. Promieniowanie ultrafioletowe uczestniczy również w procesie patogenezy raka komórek Merkla w guzach niewirusowych10.
Dowody na to, że światło UV odgrywa rolę w powstawaniu raka komórek Merkla, pochodzą z obserwacji, że ten nowotwór skóry jest najczęstszy u mężczyzn o jasnej skórze, którzy rzadko chronili swoją skórę przed słońcem11. Więcej dowodów na rolę światła UV w powstawaniu raka komórek Merkla pochodzi z odkrycia, że ludzie cierpiący na łuszczycę i otrzymujący leczenie zwane PUVA (psoralen plus światło UVA) mają 100 razy większe ryzyko rozwoju tego nowotworu niż inne osoby11.
Aberracje chromosomalne
Obecność aberracji chromosomalnych koreluje z większym rozmiarem guza i zwiększonym ryzykiem przerzutów3. Częściej obserwuje się je w guzach wirusjemnych niż wirusododatnich3. Te aberracje chromosomalne odzwierciedlają niestabilność genomową wynikającą z przewlekłych uszkodzeń DNA spowodowanych promieniowaniem UV.
Niestabilność chromosomalna w guzach niewirusowych może przyczyniać się do ich bardziej agresywnego fenotypu i gorszego rokowania w porównaniu z niektórymi guzami wirusowymi. Jednak pomimo różnic w mechanizmach molekularnych, obie formy choroby wykazują podobną prezentację kliniczną i odpowiedź na leczenie.
Znaczenie immunoterapeutyczne
Wysokie obciążenie mutacyjne guzów niewirusowych ma istotne implikacje terapeutyczne13. Guzy te produkują więcej zmutowanych białek, które układ immunologiczny rozpoznaje jako ciała obce13. To ważne rozróżnienie, ponieważ wysokie obciążenie mutacyjne nowotworów generalnie oznacza, że immunoterapie będą bardziej skuteczne w zwalczaniu tych nowotworów13.
Wrażliwość nowotworu na inhibicję punktów kontrolnych immunologicznych doprowadziła do nowego podejścia w leczeniu raka komórek Merkla, szczególnie skutecznego w guzach z wysokim obciążeniem mutacyjnym14. Neoantygenы powstające w wyniku mutacji UV-indukowanych mogą służyć jako cele dla immunoterapii.
Porównanie z innymi nowotworami wywołanymi przez UV
Guzy niewirusowe raka komórek Merkla wykazują podobieństwa do innych nowotworów skóry wywołanych przez ekspozycję na słońce pod względem wzorców mutacyjnych i aberracji molekularnych4. Te podobieństwa sugerują wspólne mechanizmy patogenetyczne między różnymi typami nowotworów skóry indukowanych przez UV.
Jedną z teorii sugeruje się, że guzy mieszane są patogenetycznie podobne do innych nowotworów związanych z UV, które początkowo przechodzą przez całkowicie in-situ stadium, które nie jest obserwowane w guzach związanych z wirusem15. To sugeruje, że guzy mieszane to odrębne jednostki patogenetyczne od tych powstających z szlaków związanych z wirusem, które mają patogenezę związaną z UV15.













