Medycyna Wieku Rozwojowego, 2009,XIII,1; 59-65

Nerczak zarodkowy u dzieci i młodzieży – czynniki prognostyczne w pierwszej manifestacji guza oraz we wznowie

Patrycja Marciniak, Jacek Wachowiak


Klinika Onkologii, Hematologii i Transplantologii Pediatrycznej
Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. med. J. Wachowiak

Nerczak zarodkowy jest najczęstszym pierwotnym guzem nerki u dzieci i młodzieży, stanowiąc ok. 6-8% wszystkich chorób nowotworowych w tej grupie wiekowej. Dzięki kompleksowej terapii złożonej z leczenia operacyjnego, chemioterapii i radioterapii, udaje się wyleczyć około 85% pacjentów z nerczakiem. Jednak u 15% chorych dochodzi do wznowy procesu nowotworowego, a wśród nich są także pacjenci, którzy zgodnie z aktualnie przyjętymi kryteriami, zakwalifikowani zostali do grupy o korzystnym rokowaniu. Celem pracy jest przegląd piśmiennictwa omawiającego czynniki rokownicze u chorych z nerczakiem zarodkowym, ze szczególnym uwzględnieniem znaczenia nowych czynników związanych z biologią tego nowotworu. Mogą one w przyszłości stać się pomocne we wczesnej identyfikacji pacjentów, u których pomimo występowania czynników rokowniczych uznawanych obecnie za korzystne, dochodzi do wznowy choroby.

EPIDEMIOLOGIA I ETIOPATOGENEZA NERCZAKA ZARODKOWEGO U DZIECI

Nerczak zarodkowy (nephroblastoma), zwany guzem Wilmsa (Wilms tumor, WT), jest najczęstszym nowotworem nerki u dzieci i młodzieży i stanowi około 6-8% wszystkich chorób nowotworowych w tej populacji. W Polsce każdego roku stwierdza się około 80 nowych zachorowań na nerczaka zarodkowego, najczęściej (80%) u dzieci między 2. a 5. rokiem życia (1). Początkowo guz Wilmsa często nie daje żadnych typowych objawów, stąd aż około 75% dzieci trafia do onkologa dziecięcego dopiero, gdy nowotwór osiągnął już znaczne rozmiary, a co za tym idzie wysoki stopień zaawansowania klinicznego (2). Czasami jednak już dość wcześnie pojawia się krwinkomocz lub krwiomocz, nadciśnienie tętnicze, ból brzucha, wymioty, nawracające zakażenie układu moczowego, a także mało charakterystyczne objawy ogólne jak brak apetytu i osłabienie (1).

W większości przypadków (90%) nerczak zarodkowy występuje sporadycznie, zazwyczaj w rezultacie mutacji somatycznych określonych genów supresorowych odpowiedzialnych za regulację wzrostu, różnicowania i proliferacji zarodkowej tkanki nefrogennej, która zwykle całkowicie zanika do 36 tygodnia życia płodowego, a której pozostałości spostrzega się aż u 30-40% chorych z nerczakiem jednostronnym i u wszystkich chorych z guzem obustronnym (3). U około 10% pacjentów guz Wilmsa rozwija się w następstwie mutacji konstytucyjnych de novo, a tylko 1-2% zachorowań na nerczaka stanowi postać rodzinna wywołana mutacjami germinalnymi (konstytucyjnymi dziedziczonymi) (4). Mutacje konstytucyjne zarówno de novo, jak i dziedziczone, w odróżnieniu od mutacji somatycznych, predysponują nie tylko do rozwoju guza, ale także do występowania zespołów wad rozwojowych. Do tej pory zidentyfikowano dwa geny odpowiedzialne za rozwój nerczaka zarodkowego, tj. WT1 i WT2. Gen supresorowy WT1 zlokalizowany jest na chromosomie 11 (11p13) i koduje czynnik transkrypcyjny niezbędny do prawidłowego rozwoju nerek i gonad. Mutacje genu WT1 wiążą się z wysokim ryzykiem rozwoju nerczaka zarodkowego, a w przypadku mutacji konstytucyjnych z wystąpieniem zespołu Denysa-Drasha (małe mutacje części genu) oraz zespołu WAGR (akronim z języka angielskiego od „Wilms` tumor, Aniridia, Genitourinary malformations, mental Retardation”, tj. guz Wilmsa, wrodzony brak tęczówki, wrodzone wady układu moczowo-płciowego i upośledzenie umysłowe) (delecja całego genu). W regionie WT2 zlokalizowanych jest co najmniej 10 genów, które prawidłowo ulegają ekspresji tylko z jednego allela. W nerczaku zarodkowym natomiast ekspresja niektórych z nich jest zaburzona i stwierdza się zmniejszoną ekspresję genu H19 i genu supresorowego P57 oraz zwiększoną ekspresję genu IGF2. Mutacje germinalne WT2 prowadzą do rozwoju zespołu Beckwitha-Wiedemanna, który może występować rodzinnie (15%) lub sporadycznie (85%). Wysokie ryzyko rozwoju nerczaka zarodkowego spostrzega się również w przypadku mutacji genu GPC3 (Xq26) oraz HRPT2 (1q21-31) (4, 5).

WYNIKI LECZENIA NERCZAKA ZARODKOWEGO U DZIECI

Dzięki zastosowaniu kompleksowego leczenia dzieci z WT (leczenie operacyjne oraz chemio- i radioterapia), a także dzięki jego systematycznej optymalizacji, obecnie ponad 85% pacjentów w wieku poniżej 18 roku życia z tym rozpoznaniem zostaje wyleczonych (1, 5). Jednak oznacza to, że nadal u około 10-15% dzieci z rozpoznaniem nerczaka zarodkowego dochodzi do wznowy choroby, w tym u dzieci kwalifikowanych według aktualnie obowiązujących kryteriów prognostycznych do grupy o korzystnym rokowaniu. W razie wystąpienia wznowy nerczaka, szanse na kolejną długotrwałą remisję ma już tylko około 50-60% chorych (6, 7).

W związku z powyższym, wciąż aktualnym problemem jest identyfikacja za pomocą metod molekularnych czynników rokowniczych związanych z biologią tego nowotworu, które u chorych z pierwszą manifestacją WT pozwoliłyby wyodrębnić grupę, w której, pomimo obowiązujących obecnie wykładników dobrego rokowania, dochodzi do wznowy guza. W grupie pacjentów ze wznową nerczaka, ważne byłoby zidentyfikowanie tych z korzystniejszym i tych z gorszym rokowaniem, a następnie odpowiednio do ustalonego rokowania stratyfikować leczenie.

STOPIEŃ ZAAWANSOWANIA KLINICZNEGO NERCZAKA ZARODKOWEGO A ROKOWANIE

Podobnie, jak w przypadku innych nowotworów, wyniki leczenia nerczaka zarodkowego w dużej mierze zależą od stopnia zaawansowania klinicznego choroby w chwili rozpoznania (1, 8). Analizy wyników leczenia uzyskiwane według protokołów leczenia nerczaka zarodkowego obowiązujących w latach 90-tych (SIOP-9, NWTS-3) wskazują, że w stopniu I i II zaawansowania klinicznego prawdopodobieństwo, zarówno przeżycia wolnego od nawrotu choroby (probabilisty of relapse-free survival, RFS), jak i 5-letniego całkowitego przeżycia (probabilisty of overall survival, pOS) było bardzo wysokie, wynosząc odpowiednio 87,1-89,7% oraz 93,4-96%. Jednak w przypadku wyższych stopni zaawansowania wyniki leczenia były wyraźnie gorsze, tj. w III stopniu zaawansowania pRFS wynosiło 75,1%-83,7% a pOS 81,6-87%, natomiast w IV stopniu odpowiednio 76,5% i 80% (8, 9). Obecnie jest jeszcze za wcześnie aby porównać wyżej przytoczone rezultaty leczenia dzieci z WT z wynikami uzyskiwanymi u dzieci leczonych za pomocą aktualnie stosowanych, wdrożonych po 2000 roku protokołów terapeutycznych.

Jak wykazała Lewandowska i wsp. wynik leczenia nerczaka zależy nie tylko od stopnia zaawansowania guza w chwili rozpoznania oraz od jego budowy histopatologicznej przed i/lub po zastosowaniu chemioterapii przedoperacyjnej (zagadnienie to zostało szczegółowo omówione poniżej), ale także koreluje z kliniczną odpowiedzią na wstępną chemioterapię, tj. rozległością procesu nowotworowego spostrzeganą po chemioterapii przedoperacyjnej (10).

CZYNNIKI ROKOWNICZE WE WZNOWIE NERCZAKA ZARODKOWEGO

W opublikowanej niedawno analizie wyników leczenia wznów guza Wilmsa, które wystąpiły w latach 1989-2003 u dzieci leczonych w Niemczech i Szwajcarii według protokołów terapeutycznych SIOP/GPOH, potwierdzono znaczenie kryteriów gorszego rokowania stosowanych we wznowie nerczaka u dzieci, tj. wczesnej wznowy (<6 miesięcy), III stopnia zaawansowania miejscowego, obrazu histopatologicznego kwalifikującego do grupy wysokiego ryzyka oraz wystąpienie wznowy „łączonej” (wznowa miejscowa + przerzuty odległe). U pacjentów z WT zaliczonych do grupy wysokiego ryzyka, rokowanie było znacząco gorsze niż w grupie ryzyka pośredniego (OS 31% vs 58%) (6).

BUDOWA HISTOLOGICZNA NERCZAKA ZARODKOWEGO A ROKOWANIE

U dzieci z nerczakiem zarodkowym za najważniejszy czynnik rokowniczy, po stadium jego klinicznego zaawansowania, zwykle uznawany jest typ histologiczny guza. Stąd wypływa szczególne, tj. nie tylko diagnostyczne, znaczenie badań histologicznych u dzieci z tym nowotworem (11). Klasyczny guz Wilmsa, przed zastosowaniem chemioterapii, najczęściej zbudowany jest z trzech typów komórek, tj. komórek pochodzenia blastemicznego, stromalnego (podścieliskowego) i nabłonkowego, które pozostają w różnych proporcjach w stosunku do siebie i prezentują różnorodny poziom zróżnicowania i dojrzałości. Jednak nie wszystkie guzy mają budowę trójfazową – występują także guzy mono- lub dwufazowe. Guzy wykazujące obecność utkania stromalnego mogą zawierać elementy tkanki mięśniowej, kostnej lub chrzęstnej. Monofazowe guzy blastemiczne cechuje duża inwazyjność, ale także chemiowrażliwość, natomiast guzy o utkaniu nabłonkowym z przewagą elementów wywodzących się z mięśni poprzecznie prążkowanych są wprawdzie mniej agresywne, jednak wykazują oporność na chemioterapię (5, 11).

Retrospektywna ocena budowy histologicznej nerczaka zarodkowego u dzieci leczonych według pierwszego protokołu National Wilms’ Tumor Study (NWTS-1) (11) wykazała, że obecność anaplazji, którą w badaniach histologicznych cechują nieregularne figury podziału, powiększenie oraz hiperchromazja jąder, a w badaniach cytogenetycznych poliploidia, koreluje z niekorzystnym rokowaniem. Anaplazję stwierdza się ogółem u około 5-10% chorych z WT, najczęściej u dzieci powyżej 5 roku życia (13%) (5). Jej obecność świadczy o chemiooporności guza, natomiast na ogół nie wiąże się ze skłonnością do rozsiewu choroby (11). Anaplazja w guzie Wilmsa może mieć charakter ogniskowy oraz rozsiany. Ogniskowa anaplazja przesądza o zakwalifikowaniu chorego do grupy ryzyka pośredniego, a rozsiana do grupy ryzyka wysokiego, bowiem zaledwie połowa chorych z rozsianą anaplazją ma szanse na wyleczenie (12).

W Europie od ponad 40 lat, a w Polsce od blisko 30 lat, w leczeniu dzieci z nerczakiem zarodkowym stosowane są protokoły terapeutyczne Międzynarodowego Towarzystwa Onkologii Dziecięcej (SIOP), w których w odróżnieniu od protokołów NWTS, stosowana jest chemioterapia przedoperacyjna. W związku z tym, ocenie histopatologicznej zwykle podlegają guzy Wilmsa o budowie odbiegającej od klasycznej, bo mniej lub bardziej zmienionej przez przedoperacyjną chemioterapię. Stąd wprowadzona przez SIOP w 2001 roku histologiczna klasyfikacja nerczaka zarodkowego, której głównym kryterium podziału jest stopień ryzyka, uwzględnia także zmiany wywołane przez przedoperacyjną chemioterapię, w tym martwicę, zmiany regresyjne i różnicowanie się komórek guza. W zależności od ryzyka niepowodzenia leczenia wyżej wymieniona klasyfikacja nerczaka zarodkowego wyróżnia trzy grupy: 1) grupę niskiego ryzyka (postać mezoblastyczna; torbielowata częściowo zróżnicowana oraz z całkowitą martwicą guza po chemioterapii), 2) grupę pośredniego ryzyka (postać stromalna; nabłonkowa; mieszana; postać z ogniskową anaplazją oraz z niekompletną regresją po wstępnej chemioterapii) i 3) grupę wysokiego ryzyka (postać z rozsianą anaplazją; blastemiczna, mięsak jasnokomórkowy nerki, guz rhabdoidalny nerki) (13).

ZABURZENIA GENETYCZNE I ICH ZNACZENIE ROKOWNICZE U DZIECI Z NERCZAKIEM ZARODKOWYM


Obserwacje kliniczne świadczą o tym, że ani obraz histologiczny WT, ani stopień jego klinicznego zaawansowania nie są niezawodnym wskaźnikiem prognostycznym. Co więcej, większość wznów występuje u chorych z nerczakiem o korzystnej histologii. Stąd wciąż aktualna i pilna potrzeba identyfikacji nowych, bardziej obiektywnych, związanych z biologią komórek nerczaka czynników rokowniczych, wśród nich markerów genetycznych.

Jak już wspomniano na wstępie, zasadniczą rolę w patogenezie guza Wilmsa odgrywają mutacje genów supresorowych regulujących wzrost, różnicowanie i proliferację zarodkowej tkanki neurogennej (4). Jednocześnie w komórkach nerczaka identyfikowanych jest coraz więcej zaburzeń genetycznych, które mogą mieć znaczenie rokownicze.

Już obecnie wiadomo, że wskaźnikami złej prognozy w guzie Wilmsa są niektóre aberracje chromosomowe, a wśród nich często spotykana utrata heterozygotyczności (loss of heterozygosity, LOH) chromosomu 1p, 11q oraz 16q, (14) co ostatnio potwierdzone zostało w analizie NWTS Group-5 (15). W tym ostatnim badaniu wykazano, że szczególne znaczenie mają delecje w chromosomach 1p i 16q, ponieważ spośród chorych z korzystną histopatologią umożliwiają wyodrębnienie tych, z niekorzystnym rokowaniem. Ponadto zaobserwowano gorsze rokowanie w przypadku zaburzeń w obrębie chromosomu 11p13 (locus genu WT1) i 11p15 (locus genu WT2), a także w razie ploidii dotyczącej chromosomu 8, 12 , 7q oraz 1q (16).

U pacjentów z korzystną histologią zaobserwowano, że prawdopodobieństwo przeżycia wolnego od wznowy zmniejszało się u chorych z wysoką ekspresją mRNA hTERT w komórkach nerczaka (17), a także jeśli występował dodatkowy chromosom 1q, co wiązało się ze wzrostem ekspresji genów zlokalizowanych na tym chromosomie (18). Potwierdził to Natrajan i wsp., którzy wykonali opartą na technice mikromacierzy porównawczą hybrydyzację genomów (microarray-based comparative genomic hybridization, aCGH), która wykazała, że zwiększenie ilości materiału genetycznego w obrębie chromosomu 1q, zarówno całego ramienia jak i jego fragmentów, zwiększa ryzyko wystąpienia wznowy (19). Natrajan zaobserwował również, że gen CACNA1E zlokalizowany na chromosomie 1q25.3 i kodujący jeden z kanałów wapniowych, wykazuje amplifikację i nadmierną ekspresję u pacjentów z korzystną histopatologią, u których mimo tego doszło do wczesnej wznowy guza Wilmsa (20).

Jak już wspomniano, anaplazja jest jednym z najważniejszych czynników zwiększonego ryzyka wznowy guza Wilmsa, do której predysponuje związana z nią oporność na chemioterapię. Jak wiadomo anaplazję cechuje m.in. obecność nieprawidłowych wielobiegunowych mitoz. Tej niestabilności mitotycznej towarzyszy zaburzony rozdział chromosomów podczas podziału komórek, co sprzyja występowaniu mutacji. Wykazano, że powstawanie, funkcjonalnie dicentrycznych chromosomów jest nie tylko wynikiem zaburzeń chromosomalnych ale także dysfunkcji telomerów (21). Stewènius i wsp. zaobserwowali, że zależna od telomerów niestabilność mitotyczna jest charakterystyczna dla pacjentów wysokiego ryzyka oraz że obecność wielobiegunowych mitoz jest powiązana z aktywacją onkogenów i inaktywacją genów supresorowych (22).

Jednak anaplazja obserwowana jest tylko w 5-10% przypadków nerczaka, a większość wznów występuje w grupie o korzystnej histopatologii. Stąd Li i wsp. podjęli próbę wyodrębnienia z grupy ponad 4900 genów zaangażowanych w kancerogenezę tych najczęściej występujących w guzie Wilmsa, a wśród tych ostatnich wskazać geny związane z niekorzystnym rokowaniem (23). W rezultacie udało im się zidentyfikować cztery geny „przepowiadające” wystąpienie wznowy, a mianowicie geny C/EBPB, cDNA CF542255, p21 oraz H4FG, których zmieniona ekspresja badana za pomocą metody PCR w czasie rzeczywistym (real time-PCR, RT-PCR) wiązała się z 92% prawdopodobieństwem pojawienia się wznowy. Porównując pacjentów ze wznową i z rozsianym procesem nowotworowym oraz pacjentów bez wznowy guza, zaobserwowano znacząco wyższą ekspresję genu C/EBPB w pierwszych dwóch grupach. Ponadto wykazano, że u pacjentów ze wznową zwiększoną ekspresję wykazywał także gen H4FG (HIST1H4C), natomiast zmniejszoną ekspresję geny p21 i cDNA CF542255. Należy jednak podkreślić, że według Li i wsp. ekspresja wyżej wymienionych genów zdaje się mieć wartość prognostyczną tylko wtedy, jeżeli jest badana równocześnie dla wszystkich czterech genów.

Jak wspomniano na wstępie, najpowszechniej przyjmowana hipoteza dotycząca etiopatogenezy guza Wilmsa zakłada, że rozwija się on z przetrwałych nieprawidłowych progenitorowych komórek nefrogennych, które wywodzą się z mezenchymy nerek płodowych (4). Za jej słusznością przemawia obecność mutacji genu WT1 u 10-15% pacjentów z nerczakiem zarodkowym, którego ekspresję spostrzega się jedynie w nerce płodowej. Jak wiadomo gen supresorowy WT1 jest zaangażowany w regulację proliferacji, różnicowania oraz apoptozy komórek, a wysoki stopień podobieństwa budowy łańcucha białkowego powoduje, że podobną rolę pełni gen EGR1 (24). Ghanem i wsp. stwierdzili ekspresję genu WT1 w elementach blastemicznych i nabłonkowych nerczaka, natomiast nie odnotowano jej w podścielisku (25). Z kolei ekspresję genu EGR1 wykazano zarówno w tkance prawidłowej, jak i we wszystkich trzech głównych tkankowych komponentach guza Wilmsa, a ekspresja blastemiczna obydwu genów związana była z częstszym występowaniem progresji choroby oraz krótszym czasem przeżycia. Wspomniani autorzy uważają, że ekspresję blastemiczną genu WT1 można uznać za czynnik złej prognozy, który jest niezależny od stopnia zaawansowania klinicznego (25).

Ostatnio Lovvorn i wsp. wykazali, że białko regulatorowe transkrypcji CITED1, które występuje wyłącznie w progenitorowych komórkach nefrogennych, a nie spostrzega się go w prawidłowej tkance dojrzałej nerki, było obecne w komórkach blastemicznych guza Wilmsa, a jego ekspresja korelowała ze stopniem zaawansowania i była najwyższa w stadium IV (26). A zatem, białko to jest markerem prymitywnych komponentów blastemicznych, a poziom jego ekspresji może być traktowany jako wykładnik zwiększonego ryzyka wznowy nerczaka zarodkowego.

Jak wykazały badania Govendera i wsp., z krótszym czasem przeżycia, a tym samym z gorszym rokowaniem, u chorych z nerczakiem zarodkowym koreluje także zwiększona ekspresja białka p53 (27). Co więcej, Huang i wsp. zauważyli, że zwiększona ekspresja białka p53 w cytoplazmie komórek nerczaka o korzystnej histopatologii jest wykładnikiem nasilonej angiogenezy i predyspozycji do występowania przerzutów do płuc (28).

ZNACZENIE ROKOWNICZE MARKERÓW AKTYWNOŚCI PROLIFERACYJNEJ KOMÓREK NERCZAKA ZARODKOWEGO

Jak wiadomo, guz Wilmsa zbudowany jest z różnych typów komórek, które różnią się stopniem różnicowania, a także aktywnością proliferacyjną, której uznanym markerem jest antygen jądrowy Ki-67, obecny w komórce podczas wszystkich czynnych faz cyklu komórkowego. Aktywność proliferacyjna zależy także od białka p27Kip1, które pełni rolę inhibitora cyklu komórkowego (29). W odróżnieniu od białka Ki-67 ekspresję p27Kip1 spostrzega się wyłącznie w komórkach będących w fazie G0 oraz ostatecznie się różnicujących (30). Ghanem i wsp. wykazali, że ekspresja białek Ki-67 oraz p27Kip1 w komponencie blastemicznej guza jest znamiennie związana ze złym rokowaniem i stanowi niezależny wykładnik rokowniczy (31). Jednak w odniesieniu do białka p27Kip1 spostrzeżenie to pozostaje w sprzeczności z obserwacjami poczynionymi u chorych z innymi nowotworami, u których to niska ekspresja tego inhibitora proliferacji sprzyjała progresji choroby.

Przekazywanie sygnałów poprzez receptor IGF1 (IGF1R) w obecności ligandów, jakimi są IGF1 i IGF2, wpływa m.in. na proliferację, różnicowanie oraz transformację komórek, a tym samym może partycypować w procesie nowotworzenia (32). Tymczasem w ponad połowie przypadków guza Wilmsa obserwowano nadmierną ekspresję genu IGF2, który, jak już wspomniano, zlokalizowany jest w regionie WT2. Stwierdzono również, że zwiększona ilość IGF1R w okołojądrowym obszarze cytoplazmy jest niezależnym czynnikiem niekorzystnego rokowania, który – niezależnie od histologii guza – koreluje ze skróconym czasem przeżycia wolnego od wznowy nerczaka (33).

Jednym z głównych enzymów udostępniających in vivo matrycę dla enzymów replikacyjnych i transkrypcyjnych poprzez rozwinięcie podwójnej helisy DNA oraz regulujących proliferację komórek jest topoizomeraza II alfa (TopoIIα), która kodowana jest przez gen TOP2A. Inhibitory tego enzymu, tj. aktynomycyna D, doksorubicyna oraz winkrystyna, są podstawowymi lekami stosowanymi w terapii guza Wilmsa. Tymczasem Tretiakova i wsp. wykazali nadmierną ekspresję TopoIIα w tych przypadkach nerczaka, które charakteryzowały się znaczną agresywnością, włącznie z zajęciem naczyń krwionośnych, naciekaniem otaczających tkanek i występowaniem odległych przerzutów (34). A zatem pomiar ekspresji TopoIIα mógłby służyć do prognozowania wrażliwości na standardową chemioterapię zawierającą inhibitory tego enzymu.

ZNACZENIE ROKOWNICZE EKSPRESJI CZYNNIKÓW ANGIOGENNYCH W NERCZAKU ZARODKOWYM

Wiele obserwacji przemawia za tym, że powstawanie sieci nowych naczyń krwionośnych ma podstawowe znaczenie w procesie wzrastania wielu guzów nowotworowych i powstawania ich odległych przerzutów. Udowodniono, że niedotlenienie tkanek wewnątrz guza, jest bezpośrednim czynnikiem pobudzającym neoangiogenezę na drodze aktywacji produktów genów indukowanych niedotlenieniem (hypoxia-inducible factor, HIF). W przypadku guza Wilmsa chodzi o czynnik transkrypcyjny HIF-1α, który reguluje aktywność cytokin proangiogennych (35). Spośród tych ostatnich, za najważniejszą uważa się czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (vascular endothelial growth factor, VEGF), który w odpowiedzi na niedotlenienie wewnątrz nerczaka zarodkowego stymuluje rozwój sieci naczyń krwionośnych guza, co sprzyja ekspansji nowotworu. Poza guzem Wilmsa VEGF pełni podobną rolę w przypadku wielu innych guzów nowotworowych, jednak w zależności od typu nowotworu istnieją różne szlaki stymulujące neoangiogenezę w jego obrębie. W przypadku guza Wilmsa wykazano zależność pomiędzy ekspresją VEGF i jego receptora Flt-1 w komórkach blastemicznych a gęstością naczyń włosowatych (microvascular density, MVD) w tkance nerczaka, a wysoka ekspresja VEGF i Flt-1 oraz wysoki wskaźnik MVD wiązały się wysokim ryzykiem wznowy (36). Zaobserwowano także istnienie dodatniej korelacji pomiędzy wysoką ekspresją izoformy VEGF-C w komórkach blastemicznych guza Wilmsa a ryzykiem progresji klinicznej nerczaka oraz zgonu z powodu tego nowotworu (37).

Rokownicze znaczenie MVD u chorych z nerczakiem zarodkowym potwierdziły badania przeprowadzone przez Abramson i wsp. Mianowicie, wspomniani autorzy wykazali, że u dzieci, u których doszło do wznowy MVD był 1,5-krotnie wyższy aniżeli u tych pozostających w remisji. Co więcej, spostrzeżenie to dotyczyło także dzieci z korzystnym obrazem histopatologicznym nerczaka, u których jednak doszło do wznowy. MVD wykazał czułość rzędu 75% w grupie niskiego i 78% w grupie wysokiego zaawansowania nerczaka o korzystnym obrazie histopatologicznym, podczas gdy specyficzność wyniosła, odpowiednio 92% i 58% (38). Obserwacje te wskazują, że u dzieci z guzem Wilmsa wskaźnik MVD może być przydatny do wczesnej identyfikacji pacjentów z wysokim ryzykiem wznowy, zwłaszcza spośród pacjentów zakwalifikowanych według obowiązujących obecnie kryteriów do grupy niskiego ryzyka.

ZNACZENIE ROKOWNICZE EKSPRESJI BIAŁKA B7-H1 (CD274) U DZIECI Z NERCZAKIEM ZARODKOWYM

Białko B7-H1 (CD274) to glikoproteina błony cytoplazmatycznej, która pełni ważną rolę jako koregulator specyficznej odpowiedzi T-komórkowej (39). Białko to hamuje przeciwnowotworową odpowiedź immunologiczną, poprzez pobudzanie apoptozy specyficznych limfocytów T i/lub hamowanie ich funkcji. Wykazano, że zablokowanie ekspresji B7-H1 lub receptorów dla tego białka na limfocytach T gwałtownie wzmacnia przeciwnowotworową aktywność limfocytów T. U zdrowego człowieka ekspresję tego białka stwierdza się wyłącznie w makrofagach, natomiast wykazują ją komórki wielu nowotworów występujących u człowieka, np. czerniaka złośliwego, chłoniaka, raka sutka, jajnika i płuc. U pacjentów z rakiem jasnokomórkowym nerki ekspresja tego białka stanowi czynnik złej prognozy. Wydaje się, że białko B7-H1 może mieć znaczenie rokownicze także u pacjentów z guzem Wilmsa. Do takich wniosków doszli Routh i wsp. analizując w grupie pacjentów z nerczakiem obraz histopatologiczny, obecność martwicy w guzie oraz rozległość nacieku zapalnego złożonego z komórek jednojądrzastych i zlokalizowanego wokół guza (40). Wyżej wymienieni autorzy stwierdzili, że w guzach anaplastycznych ekspresja białka B7-H1 była obserwowana częściej niż w guzach o korzystnej histopatologii i 2,7-krotnie zwiększała ryzyko wznowy. Ponadto zaobserwowali, że białko to było obecne głównie w guzach o utkaniu blastemicznym. Co więcej, Routh i wsp. zauważyli, że jeśli u pacjentów z nerczakiem o korzystnej histologii wykazana została ekspresja białka B7-H1, to ryzyko wznowy wzrastało aż 3,7-krotnie w porównaniu do pacjentów, u których tej ekspresji nie wykazano (38). Wydaje się więc, że białko B7-H1 może być jeszcze jednym parametrem przydatnym do identyfikacji pacjentów z wysokim ryzykiem wznowy, także spośród tych z korzystną histologią.

W podsumowaniu można stwierdzić, że u dzieci z nerczakiem zarodkowym dzięki badaniom wykorzystującym najnowsze osiągnięcia genetyki, biologii molekularnej i immunologii wstępnie zidentyfikowano szereg nowych czynników rokowniczych związanych z biologią tego guza. Jednak jak dotąd nie ustalono, który lub które z tych parametrów mają największą przydatność kliniczną, stąd pilna potrzeba wieloośrodkowych badań, które zweryfikowałyby znaczenie nowych czynników rokowniczych u dzieci z nerczakiem zarodkowym i pozwoliły udoskonalić system prognozowania i stratyfikacji leczenia, zwłaszcza u dzieci kwalifikowanych obecnie do grupy ryzyka standardowego oraz u dzieci ze wznową nerczaka.

..............................................................................................................................................................

PIŚMIENNICTWO

1.    Sawicz-Birkowska K.: Nerczak płodowy u dzieci (guz Wilmsa, nephroblastoma). Nowotwory wieku dziecięcego. Onkol. Prakt. Klin., 2007, 3, 673-679.

2.    Wachowiak J., Kaczmarek-Kanold M., Januszkiewicz-
-Lewandowska D., Rybczyńska A., Konarkowska B., Różycka M., Wachowiak K.: Stopień zaawansowania guzów litych i chłoniaków w chwili rozpoznania u dzieci i młodzieży w województwie wielkopolskim w latach 1995-2005. Onkol. Pol., 2008, 11, 108.

3.    Beckwith J.B.: Nephrogenic rest, and the pathogenesis of Wilms tumor: developmental and clinical considerations. Am. J. Med. Genet., 1998, 79, 268-273.

4.    Cybulski C., Jakubowska A., Dębniak T., Górski B., Tołoczko-Grabarek A., Kamieńska E., Zajączek S., Lubiński J.: Nowotwory dziedziczne u dzieci – guz Wilmsa. Współczesna Onkologia 2002, 6, 300-307.

5.    Kalapurakal J.A., Dome J.S., Perlman E.J., Malogolowkin M., Haase G.M., Grundy P., Coppes M.J.: Management of Wilms’ tumor: current practice and future goals. Lancet Oncol., 2004, 5, 37-46.

6.    Reinhard H., Schmidt A., Furtwängler R., Leuschner I., Rübe C., von Schweinitz D., Zoubek A., Niggli F., Graf N.: Outcome of relapse of nephroblastoma in patients registered in the SIOP/GPOH trails and studies. Oncol. Rep., 2008, 20, 463-467.

7.    Dome J.S., Liu T., Krasin M., Lott L., Shearer P., Daw N.C., Billups C.A., Wilimas J.A.: Improved survival for patients with recurrent Wilms’ tumour: the experience at St Jude Children’s research hospital. J. Pediatr. Hematol. Oncol., 2002, 24, 192-198.

8.    Weirich A., Ludwig R., Graf N., Abel U., Leuschner I., Vujanic G.M., Mehls O., Boos J., Beck J., Royer-Pokora B., Voûte P.A.: Survival in nephroblastoma treated according to the trial and study SIOP-9/GPOH with respect to relapse and morbidity. Ann. Oncol., 2004, 15, 808-820.

9.    Green D.M.: The treatment of stages I-IV favorable histology Wilms’ tumor. J. Clin. Oncol., 2004, 22, 1366-1372.

10.    Lewandowska L., Trejster E.: Wyniki leczenia guza Wilmsa u dzieci – doświadczenia pojedynczego ośrodka. W: Wybrane nowotwory jamy brzusznej u dzieci. Jankowski A, Mańkowski P. (red.). Stowarzyszenie Pomocy Dzieciom Wymagającym Leczenia Chirurgicznego, Poznań 2001, 56-71.

11.    Beckwith J.B., Palmer N.F.: Histopathology and prognosis of Wilms’ tumor: Results from the first National Wilms’ Tumor Study. Cancer, 1978, 4, 1937-1948.

12.    Faria P., Beckwith J.B., Mishra K., Zuppan C., Weeks D.A., Breslow N., Green D.M.: Focal versus diffuse anaplasia in Wilms tumor-new definitions with prognostic significance: a report from the National Wilms Tumor Study Group. Am. J. Surg. Pathol., 1996, 20, 909-920.

13.    Vujanic G.M., Sandstedt B., Harms D., Kelsey A., Leuschner I., de Kraker J.: Revised International Society of Paediatric Oncology (SIOP) working classification of renal tumors of childhood. Med. Pediatr. Oncol., 2002, 38, 79-82.

14.    Klamt B., Schulze M., Thate C., Mares J., Goetz P., Kodet R., Scheulen W., Weirich A., Graf N., Gessler M.: Allele loss in Wilms tumors of chromosome arms 11q, 16q, and 22q correlate with clinicopathological parameters. Genes Chromosomes Cancer, 1998, 22, 287-294.

15.    Grundy P.E., Breslow N.E., Li S., Perlman E., Beckwith J.B., Ritchey M.L., Shamberger R.C., Haase G.M., D’Angio G.J., Donaldson M., Coppes M.J., Malogolowkin M., Shearer P., Thomas P.R.M., Macklis R.: Loss of heterozygosity for chromosomes 1p and 16q is an adverse prognostic factor in favorable-histology Wilms tumor: a report from the National Wilms Tumor Study Group. J. Clin. Oncol., 2005, 23, 7312-7321.

16.    Bown N., Cotterill S.J., Roberts P., Griffiths M., Larkin S., Hilbert S.: Cytogenetic abnormalities and clinical outcome inWilms tumor: a study by the U.K. cancer cytogenetics group and the U.K. Children’s Cancer Study Group. Med. Pediatr. Oncol., 2002, 38, 11-21.

17.    Dome J.S., Chung S., Bergemann T., Umbricht C.B., Saji M., Carey L.A., Grundy P.E., Perlman E.J., Breslow N.E., Sukumar S.: High telomerase reverse transcriptase (hTERT) messenger RNA level correlates with tumor recurrence in patients with favorable histology Wilms’ tumor. Cancer Res., 1999, 59, 4301-4307.

18.    Hing S., Lu Y.J., Summersgill B., King-Underwood L., Nicholson J., Grundy P., Grundy R., Gessler M., Shipley J., Pritchard-Jones K.: Gain of 1q is associated with adverse outcome in favorable histology Wilms’ tumors. Am. J. Pathol., 2001, 158, 393-398.

19.    Natrajan R., Williams R.D., Hing S.N., Mackay S.N., Reis-Filho J.S., Fenwick K., Iravani M., Valgeirsson H., Grigoriadis A., Langford C.F., Dovey O., Gregory S.G., Weber B.L., Ashworth A., Grundy P.E,. Pritchard-Jones K., Jones C.: Array CGH profiling of favourable histology Wilms tumours reveals novel gains and losses associated with relapse. J. Pathol., 2006, 210, 49-58.

20.    Natrajan R., Little S.E., Reis-Filho J.S., Hing L., Messahel B., Grundy P.E., Dome J.S., Schneider T., Vujanic G.M., Pritchard-Jones K., Jones C.: Amplification and overexpression of CACNA1E correlates with relapse in favorable histology Wilms’ tumors. Clin. Cancer Res., 2006, 12, 7284-7293.

21.    Montgomery E., Wilentz R.E., Argani P., Fisher C., Hruban R.H., Kern S.E., Lengauer C.: Analysis of anaphase figures in routine histologic sections distinguishes chromosomally unstable from chromosomally stable malignancies. Cancer Biol. Ther., 2003, 2, 248-252.

22.    Stewènius Y., Jin Y., Øra I., de Kraker J., Bras J., Frigyesi A., Alumets J., Sandstedt B., Meeker A.K., Gisselsson D.: Defective chromosome segregation and telomere dysfunction in aggressive Wilms’ tumors. Clin. Cancer Res., 2007, 13, 6593-6602.

23.    Li W., Kessler P., Yeger H., Alami J., Reeve A.E., Heathcott R., Skeen J., Williams B.R.G.: A Gene Expression Signature for Relapse of Primary Wilms Tumors. Cancer Res., 2005, 65, 2592-2601.

24.    Gessler M., Konig A. Bruns G.A.: The genomic organization and expression of the WT-1 gene. Genomics, 1992, 12, 807-813.

25.    Ghanem M.A., Van der Kwast T.H., Den Hollander J.C., Sudaryo M.K., Oomen M.H.A., Noordzij M.A., Van den Heuvel M.M., Nassef S.M., Nijman R.M., Steenbrugge G.J.: Expression and prognostic value of Wilms’ Tumor-1 and Early Growth Response-1 proteins in nephroblastoma. Clin. Cancer Res., 2000, 6, 4265-4271.

26.    Lovvorn III H.N., Westrup J., Opperman S., Boyley S., Shi G., Anderson J., Perlman E.J., Perantoni A.O., Wills M., de Caestecker M.: CITED1 expression in Wilms’ tumor and embryonic kidney. Neoplasia, 2007, 9, 589-600.

27.    Govender D., Harilal P., Hadley G.P., Chetty R.: p53 protein expression in nephroblastomas: a predictor of poor prognosis. Br. J. Cancer, 1998, 77, 314-318.

28.    Huang J., Soffer S.Z., Kim E.S., Yokoi A., Moore J.T., McCrudden K.W., Manley C., Middlesworth W., O’Toole K., Stolar C., Yamashiro D.J., Kandel J.J.: p53 accumulation in favorable-histology Wilms tumor is associated with angiogenesis and clinically aggressive disease. J. Pediatr. Surg., 2002, 37, 523-527.

29.    Ghanem M.A., Van der Kwast T.H., Sudaryo M.K., Mathoera R.B., van den Heuvel M.M., Al-Doray A.-A.M., Nijman R.M., van Steenbrugge G.J.: MIB-1 (KI-67) Proliferation Index and Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor p27Kip1 Protein Expression in Nephroblastoma. Clin. Cancer Res., 2004, 15, 591-597.

30.    Cattoretti G., Becker M.H., Key G., Duchrow M., Schluter C., Galle J., Gerdes J.: Monoclonal antibodies against recombinant parts of the Ki-67 antigen (MIB1 and MIB3) detect proliferating cells in microwave-processed formalin-fixed paraffin sections. J. Pathol., 1992, 168, 357-363.

31.    Ghanem M.A., Van der Kwast T.H., Sudaryo M.K., Mathoera R.B., van den Heuvel M.M., Al-Doray A.-A.M., Nijman R.M., van Steenbrugge G.J.: MIB-1 (KI-67) proliferation index and cyclin-dependent kinase inhibitor p27Kip1 protein expression in nephroblastoma. Clin. Cancer Res., 2004, 1, 591-597.

32.    Pollak M.N., Schernhammer E.S., Hankinson S.E.: Insulin-like growth factors and neoplasia. Nat. Rev. Cancer, 2004, 4, 505-518.

33.    Natrajan R., Reis-Filho J.S., Little S.E., Messahel B., Brundler M.A., Dome J.S., Grundy P.E., Vujanic G.M., Pritchard-Jones K., Jones C.: Blastemal Expression of type I Insulin-like Growth Factor Receptor in Wilms’ tumors is driven by increased copy number and correlates with relapse. Cancer Res., 2006, 66, 11148-11155.

34.    Tretiakova M., Turkyilmaz M., Grushko T., Kocherginsky M., Rubin C., The B., Yang X.J.: Topoisomerase IIa in Wilms’ tumour: gene alterations and immunoexpression. J. Clin. Pathol., 2006, 59, 1272-1277.

35.    Karth J., Ferrer F.A., Perlman E., Hanrahan C., Simons J.W., Gearhart J.P., Rodriguez R.: Coexpression of Hypoxia-Inducible Factor 1-alpha and Vascular Endothelial Growth Factor in Wilms’ tumor. J. Pediatr. Surg., 2000, 35, 1749-1753.

36.    Ghanem M.A., van Steenbrugge G.J., Sudaryo M.K., Mathoera R.B., Nijman J.M., van der Kwast T.H.: Expression and prognostic relevance of vascular endothelial growth factor (VEGF) and its receptor (FLT-1) in nephroblastoma. J. Clin. Pathol., 2003, 56, 107-113.

37.    Nowicki M., Ostalska-Nowicka D., Kaczmarek M., Miskowiak B., Witt M.: The significance of VEGF-C⁄VEGFR-2 interaction in the neovascularization and prognosis of nephroblastoma (Wilms’ tumour). Histopathology, 2007, 50, 358-364.

38.    Abramson L.P., Grundy P.E., Rademaker A.W., Helenowski I., Cornwell M., Katzenstein H.M., Reynolds M., Arensman R.M., Crawford S.E.: Increased microvascular density predicts relapse in Wilms’ tumor. J. Pediatr. Surg., 2003, 3, 325-330.

39.    Dong H., Strome S.E., Salomao D.R., Tamura H., Hirano F., Flies D.B.: Tumor-associated B7-H1 promotes T-cell apoptosis: a potential mechanism of immune evasion. Nat. Med., 2002, 8, 793-800.

40.    Routh J.C., Ashley R.A., Sebo T.J., Lohse C.M., Husmann D.A., Kramer S.A., Kwon E.D.: B7-H1 expression in Wilms tumor: correlation with tumor biology and disease recurrence. J. Urol. 2008, 179, 1954-1960.

..............................................................................................................................................................

Adres do korespondencji:

Patrycja Marciniak

Klinika Onkologii, Hematologii
i Transplantologii
Pediatrycznej Uniwersytetu Medycznego
ul. Szpitalna 27/33, 60-572 Poznań
tel. (0-61) 847-43-56
khod@xmall.sk5.am.poznan.pl