Mechanizmy powstawania poszczególnych typów nowotworów rdzenia

Różne typy nowotworów rdzenia kręgowego charakteryzują się odmiennymi mechanizmami patogenetycznymi, które determinują ich biologiczne zachowanie, wzrost oraz odpowiedź na leczenie. Zrozumienie tych specyficznych procesów jest kluczowe dla właściwej diagnostyki i planowania terapii¹.

Patogeneza astrocytoma rdzenia kręgowego

Astrocytoma stanowią najczęściej spotykane nowotwory śródrdzenowe rdzenia kręgowego i powstają z astrocytów – komórek glejowych odpowiedzialnych za wsparcie strukturalne i metaboliczne neuronów². Charakterystyczną cechą astrocytoma jest ich naciekający wzrost z słabo zdefiniowaną płaszczyzną resekcji chirurgicznej, co znacząco utrudnia całkowite usunięcie guza².

Astrocytoma rdzeniowe wykazują infiltracyjny wzór wzrostu, rozprzestrzeniając się między szlakami rdzenia kręgowego. Ta charakterystyka sprawia, że często nie można ich całkowicie usunąć chirurgicznie³⁴. Guzy te mogą postępować w kierunku złośliwego podtypu, co stanowi istotne wyzwanie terapeutyczne².

Większość astrocytoma rdzenia kręgowego niskiego stopnia to astrocytoma piloidalne stopnia 1 i astrocytoma stopnia 2⁵. Badania genomiczne sugerują, że w astrocytoma rdzeniowych brak kluczowych mutacji genetycznych charakterystycznych dla rozwoju i progresji astrocytoma śródczaszkowych, co wskazuje na to, że te śródrdzenowe zmiany są napędzane alternatywnymi mechanizmami tumorygenezy⁶.

Mechanizmy rozwoju ependymoma

Ependymoma powstają z komórek ependymalnych wyścielających kanał centralny rdzenia kręgowego⁷. Są to guzy miękkie i otorbione, które rosną wolno i są bardziej centralnie zlokalizowane, manifestując się jako ogniskowe poszerzenie w obrębie rdzenia kręgowego². Charakterystyczną cechą histologiczną ependymoma są pseudorozety okołonaczyniowe – skupiska komórek nowotworowych wokół naczyń krwionośnych⁷.

Ependymoma rdzeniowe prawdopodobnie powstają z dojrzałych dorosłych komórek ependymalnych ze względu na ich bardzo podobne profile transkryptomiczne ujawnione w badaniach sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek⁸. Mutacje genu neurofibromy (NF2) są głównymi mutacjami napędowymi dla ependymoma rdzenia kręgowego i wydają się być najczęstszymi mutacjami genetycznymi w ependymoma rdzeniowych, występując u około 38,9% przypadków klasycznych ependymoma⁵⁶.

Naczyniakomięsaki i choroba VHL

Naczyniakomięsaki (hemangioblastomas) stanowią trzeci najczęstszy typ nowotworów śródrdzenowych rdzenia kręgowego. Około 20-40% pacjentów, u których rozwijają się naczyniakomięsaki, ma chorobę von Hippel-Lindau (VHL), która jest dziedzicznym zaburzeniem powodującym powstawanie licznych guzów i torbieli w różnych częściach ciała⁵.

Patogeneza naczyniakomięsaków ściśle związana jest z funkcjonowaniem genu VHL, który koduje podjednostkę wiążącą substrat ligazy ubikwitynowej E3 degradującej czynnik transkrypcyjny HIF-α. Gdy gen VHL jest zmutowany lub nieobecny, komórki nie mogą ukierunkować HIF-α na poliubikwitynację i degradację, co prowadzi do akumulacji tego czynnika i stymulacji angiogenezy⁹¹⁰.

W guzach związanych z VHL 94% wykazuje mutacje zarodkowe w genie VHL, a 62% charakteryzuje się utratą heterozygotyczności w locus VHL. W przeciwieństwie do tego, tylko około 20% sporadycznych naczyniakomięsaków ma mutacje w VHL, a 50% wykazuje utratę heterozygotyczności locus VHL¹⁰.

Powstawanie torbieli w nowotworach śródrdzenowych

Około 70% nowotworów śródrdzenowych jest związanych z torbielami, które stanowią istotny element patogenezy tych guzów¹¹. Rozpoznaje się dwa typy torbieli: torbiele nowotworowe (lub śródnowotworowe) oraz torbiele nienowotworowe (lub reaktywne). Torbiele nowotworowe mogą wynikać z martwicy, wydzielania płynów lub degeneracji nowotworu¹¹.

Syringomielia występuje u około 50% wszystkich nowotworów śródrdzenowych, ale najczęściej jest związana z naczyniakomięsakami¹¹. Powstawanie syringomielii może być wynikiem zaburzeń przepływu płynu mózgowo-rdzeniowego spowodowanych obecnością guza lub jego wpływem na dynamikę płynową w kanale centralnym rdzenia.

Meningioma śródrdzenowe – rzadka patologia

Meningioma śródrdzenowe stanowią bardzo rzadkie nowotwory rdzenia kręgowego. Większość meningioma rdzeniowych jest ograniczona do przestrzeni wewnątrzoponowej, a tylko nieliczne z nich penetrują opony lub wychodzą przez korzenie nerwowe do przestrzeni zewnątrzoponowej¹².

Patogeneza meningioma śródrdzenowych nie jest w pełni jasna, ale zgodnie z hipotezą pochodzenie tych guzów znajduje się w komórkach mezenchymalnych wyścielających przestrzenie okołonaczyniowe neuraxis¹². Ze względu na ich rzadkość, charakterystyka obrazowa meningioma śródrdzenowych nie została dobrze scharakteryzowana, jednak przy homogennie wzmacniającym się guzie śródrdzenowym w badaniu MRI po kontraście, meningioma powinna być brana pod uwagę w diagnostyce różnicowej¹².

Molekularne podstawy różnicowania nowotworów

Sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek we wszystkich głównych grupach molekularnych ependymoma ujawniło hierarchiczne populacje komórkowe, w tym niezróżnicowane komórki macierzyste układu nerwowego, komórki glejowe promieniowe i bardziej zróżnicowane komórki w kierunku linii ependymalnej, astrocytowej i neuronalnej⁸. Proporcja niezróżnicowanych lub mniej zróżnicowanych komórek koreluje z gorszym rokowaniem i zwiększoną częstością nawrotów⁸.

Aberrantne komórki podobne do glejowych promieniowych są potencjalnymi komórkami pochodzenia dla ependymoma nadnamiotowych z fuzjami ZFTA::RELA, podczas gdy komórki podobne do komórek macierzystych układu nerwowego stanowią pochodzenie ependymoma dołu tylnego⁸. Te odkrycia molekularne mają istotne znaczenie dla zrozumienia biologicznych podstaw różnych typów nowotworów śródrdzenowych.