Mechanizmy molekularne patogenezy MGUS – jak powstaje schorzenie

Patogeneza gammapatii monoklonalnej o nieokreślonym znaczeniu stanowi złożony proces molekularny, który prowadzi do powstania klonalnej populacji komórek plazmatycznych w szpiku kostnym1. Mechanizm rozwoju MGUS nie jest w pełni poznany, jednak badania naukowe wskazują na występowanie szeregu częściowo nakładających się wydarzeń onkogennych, które są wspólne dla MGUS i szpiczaka plazmocytowego2.

Podstawowym elementem patogenezy jest nieprawidłowa odpowiedź na stymulację antygenową, która prawdopodobnie jest mediowana przez aberracyjną ekspresję receptorów toll-podobnych oraz nadekspresję receptorów interleukiny-6 i interleukiny-13. Ten proces inicjuje rozwój pierwotnych nieprawidłowości cytogenetycznych, które mogą przybierać dwie główne formy: hiperdiploidię lub translokacje łańcucha ciężkiego immunoglobulin4.

Kluczowe mechanizmy patogenezy: Rozwój MGUS wymaga wystąpienia co najmniej czterech głównych wydarzeń molekularnych: translokacji genów immunoglobulin (IgH), aneuploidii chromosomowej, delecji chromosomu 13 oraz dysregulacji genów cykliny D. Te aberracje genetyczne są obecne już we wczesnych stadiach choroby i stanowią podstawę dla dalszej progresji.

Aberracje genetyczne w rozwoju MGUS

W patogenezie MGUS występują dwa główne szlaki genetyczne definiowane przez zawartość chromosomów: hiperdiploidalny (HRD) i niehiperdiploidalny (NHRD)1. Guzy hiperdiploidalne, które stanowią około 50% przypadków, charakteryzują się licznymi trisomiami obejmującymi chromosomy 3, 5, 7, 9, 11, 15, 19 i 213. Te same trisomie chromosomów występują również w przedwczorowych guzach MGUS5.

Translokacje łańcucha ciężkiego immunoglobulin (IgH) na chromosomie 14q32 stanowią drugi główny mechanizm patogenetyczny. Najczęstszymi lokalizacjami partnerskimi i genami, które ulegają dysregulacji w tych translokacjach są: 11q13 (gen CCND1 – cyklina D1), 4p16.3 (FGFR-3 i MMSET), 6p21 (gen CCND3 – cyklina D3), 16q23 (c-maf) oraz 20q11 (mafB)6. Uważa się, że te translokacje mają znaczenie patogenetyczne w inicjowaniu i podtrzymywaniu klonalnej proliferacji6.

Dysregulacja genów cykliny D

Dysregulacja genów cykliny D wydaje się być zjawiskiem jednoczącym praktycznie wszystkie guzy MGUS i szpiczaka plazmocytowego7. Każda z podgrup translokacji występujących w guzach szpiczaka wiąże się z deregulacją cykliny grupy D, która może występować bezpośrednio – jak w przypadku t(11;14) (cyklina D1) i t(6;14) (cyklina D3), lub pośrednio – jak przy t(4;14) lub w grupie translokacji MAF5.

Wszystkie te translokacje zostały również opisane w MGUS, co sugeruje ich wczesne występowanie w procesie chorobowym5. Pierwsze badania wykazujące strukturalne zmiany chromosomowe w MGUS przy użyciu fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH) wyявiły nieprawidłowości w regionach 14q32 i 13q145.

Mechanizm progresji: Przejście z MGUS do szpiczaka plazmocytowego prawdopodobnie wymaga wystąpienia losowego „drugiego uderzenia”, którego natura pozostaje nieznana. Mutacje genów Ras i p53, metylacja p16, nieprawidłowości genu myc oraz indukcja angiogenezy zostały powiązane z progresją choroby.

Delecja chromosomu 13 i jej znaczenie

Delecja chromosomu 13 – zazwyczaj całego chromosomu – została opisana jako obecna w około 25-50% guzów MGUS według różnych grup badawczych, podczas gdy wszystkie grupy zgadzają się, że ta nieprawidłowość występuje w około 50% guzów szpiczaka plazmocytowego1. Obecność i czas wystąpienia delecji chromosomu 13 zależą od obecności specyficznych współistniejących nieprawidłowości: wcześniej, gdy obecne są t(4;14) lub t(14;16), później przy t(14;20), a jeszcze później przy t(11;14) lub t(6;14)5.

Te dane sugerują możliwą rolę delecji chromosomu 13 w przejściu z MGUS do szpiczaka plazmocytowego, szczególnie w przypadkach z t(11;14) lub t(6;14)8. Istnieją dowody na translokację łańcucha lekkiego immunoglobulin w MGUS związaną z częstością występowania 10% w MGUS/SMM5.

Mutacje dodatkowe w progresji

Wiele somatycznych nieprawidłowości genetycznych, które są uważane za wydarzenia progresji, zostało zidentyfikowanych w guzach szpiczaka plazmocytowego7. Znaczące jest to, że częstość aktywujących mutacji K- lub N-RAS wynosi około 15% każda w guzach szpiczaka, podczas gdy częstość mutacji N-RAS wynosi 7% w guzach MGUS, a mutacje K-RAS nie zostały zidentyfikowane w guzach MGUS7.

Ważne jest również to, że mysie modele wykorzystujące myszy predysponowane do MGUS generują guzy szpiczaka, które są dobrymi fenokopiami ludzkich guzów szpiczaka, gdy myszy te zawierają transgen MYC, który może być aktywowany przez somatyczną hipermutację podczas przechodzenia komórek B przez ośrodek rozmnażania7. Więcej szczegółów na temat molekularnych mechanizmów progresji znajdziesz Zobacz więcej: Molekularne mechanizmy progresji MGUS do szpiczaka plazmocytowego.

Rola mikrośrodowiska szpiku kostnego

Mechanizmy progresji prawdopodobnie związane są z mikrośrodowiskiem szpiku kostnego i/lub siecią cytokin9. Mikrośrodowisko szpiku kostnego odgrywa kluczową rolę w nowotworach hematologicznych i innych procesach onkogennych prowadzących do przerzutów kostnych10. Obecnie niewiele wiadomo o tym, jak mikrośrodowisko szpiku kostnego wpływa na patogenezę MGUS11.

Dowody z tego i innych obszarów badań sugerują, że osteoblasty i inne komórki w mikrośrodowisku szpiku kostnego mogą potencjalnie napędzać wczesne mutacje obecne w komórkach plazmatycznych pacjentów z MGUS12. Szczegółowe omówienie wpływu mikrośrodowiska na rozwój MGUS znajdziesz Zobacz więcej: Rola mikrośrodowiska szpiku kostnego w patogenezie MGUS.

Pytania i odpowiedzi

Jakie są główne mechanizmy genetyczne odpowiedzialne za rozwój MGUS?

Główne mechanizmy obejmują translokacje łańcucha ciężkiego immunoglobulin (IgH), hiperdiploidię chromosomową, delecję chromosomu 13 oraz dysregulację genów cykliny D. Te aberracje genetyczne są wspólne dla MGUS i szpiczaka plazmocytowego.

Czy wszystkie przypadki MGUS mają te same nieprawidłowości genetyczne?

Nie, istnieją dwa główne szlaki: hiperdiploidalny (z trisomiami chromosomów 3, 5, 7, 9, 11, 15, 19, 21) oraz niehiperdiploidalny (z translokacjami IgH). Około 50% przypadków należy do każdego typu.

Jak mikrośrodowisko szpiku kostnego wpływa na rozwój MGUS?

Mikrośrodowisko szpiku kostnego i sieć cytokin prawdopodobnie odgrywają kluczową rolę w mechanizmach progresji. Osteoblasty i inne komórki mogą napędzać wczesne mutacje w komórkach plazmatycznych.

Jakie mutacje są związane z progresją MGUS do szpiczaka?

Progresja wiąże się z mutacjami genów K-RAS i N-RAS (obecnymi w szpiczaku, ale rzadkimi w MGUS), zwiększoną ekspresją MYC, mutacjami p53 oraz metylacją p16.

Czy można przewidzieć, które przypadki MGUS będą progresować?

Predyktory progresji obejmują masę komórek plazmatycznych, typ izotypu IgA, nieprawidłowy stosunek wolnych łańcuchów lekkich oraz ewoluujący typ komórek plazmatycznych w szpiku kostnym.

Reklama
Reklama