Изменения иммунной системы в патогенезе нейрофиброматоза 1-го типа
https://doi.org/10.17650/1818-8346-2022-17-1-113-120
Аннотация
Нейрофиброматоз 1-го типа (НФ1) – наследственный опухолевый синдром, встречающийся с частотой 1:3000 населения. НФ1 обусловлен герминативными гетерозиготными мутациями в гене NF1, который кодирует онкосупрессор нейрофибромин. Для заболевания характерно прогрессирующее течение с образованием множества нейрофибром, в инициировании и росте которых важную роль играют NF1+/– -тучные клетки, макрофаги и лимфоциты. Соответственно, дефицит нейрофибромина нарушает дифференцировку и корректное функционирование клеток иммунной системы. Об этом свидетельствуют повышенный риск развития лейкозов у больных НФ1 и роль мутаций NF1 в развитии спорадических гемобластозов. В нейрофибромах NF1–/– -клетки Шванна стимулируют миграцию мастоцитов, которые активно дегранулируют, способствуя неоангиогенезу, воспалению, пролиферации фибробластов и выработке ими избытка коллагена. В связи с этим в лечении НФ1 рекомендовано применение кетотифена и ингибитора kit/fms-киназы. Макрофаги и Т-лимфоциты в нейрофибромах не обеспечивают противоопухолевого ответа, а способствуют воспалению и росту опухоли. Они продуцируют сигнальный белок STAT3 (передатчик сигнала и активатор транскрипции 3), TGF-β (трансформирующий фактор роста β), EGFR (рецептор эпидермального фактора роста), IL-6, IL-4 (интерлейкины 6 и 4) и PD-1. Поэтому перспективным направлением является терапия НФ1 ингибиторами STAT3 и иммунными чекпойнт-ингибиторами, блокирующими лиганд программируемой клеточной гибели 1 (PD-L1). Активация сигнальных путей MEK при НФ1 приводит к стимуляции PD-L1, поэтому эффективными в лечении НФ1 оказались ингибиторы MEK, которые подавляют также систему RAS/RAF/MEK/ERK. Поскольку соматические мутации в гене NF1 играют роль в развитии спорадических злокачественных неоплазм, для их лечения могут быть использованы разрабатываемые методы терапии НФ1.
Ключевые слова
Об авторе
Р. Н. МустафинРоссия
Рустам Наилевич Мустафин
450008 Уфа, ул. Ленина, 3
Список литературы
1. Wei C.J., Gu S.C., Rent J.Y. et al. The impact of host immune cells on the development of neurofibromatosis type 1: the abnormal immune system provides an immune microenvironment for tumorigenesis. Neurooncol Adv 2019;1(1):vdz037. DOI: 10.1093/noajnl/vdz037.
2. Stewart D.R., Korf B.R., Nathanson K.L. et al. Care of adults with neurofibromatosis type 1: a clinical practice resource of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med 2018;20(7):671–82. DOI: 10.1038/gim.2018.28.
3. Lee P.R., Cohen J.E., Fields R.D. Immune system evasion by peripheral nerve sheath tumor. Neurosci Lett 2006;397(1–2):126–9. DOI: 10.1016/j.neulet.2005.12.027.
4. Park S.J., Sawitzki B., Kluwe L. et al. Serum biomarkers for neurofibromatosis type 1 and early detection of malignant peripheral nerve-sheath tumors. BMC Med 2013;11:109. DOI: 10.1186/1741-7015-11-109.
5. Anderson J.L., Gutmann D.H. Neurofibromatosis type 1. Handb Clin Neurol 2015;132:75–86. DOI: 10.1016/B978-0-444-627025.00004-4.
6. Costa A.D.A., Gutmann D.H. Brain tumors in neurofibromatosis type 1. Neurooncol Adv 2019;1(1):vdz040. DOI: 10.1093/noajnl/vdz040.
7. Fletcher J.S., Pundavela J., Ratner N. After NF1 loss in Schwann cells, inflammation drives neurofibroma formation. Neurooncol Adv 2019;2(suppl 1):i23–32. DOI: 10.1093/noajnl/vdz045.
8. Ratner N., Miller S.J. A RASopathy gene commonly mutated in cancer: the neurofibromatosis type 1 tumour suppressor. Nat Rev Cancer 2015;15(5):290–301. DOI: 10.1038/nrc3911.
9. Ly K.L., Blakeley J.O. The Diagnosis and management of neurofibromatosis type 1. Med Clin North Am 2019;103(6):1035–54. DOI: 10.1016/j.mcna.2019.07.004.
10. Rhodes S.D., Yang F.C. Aberrant myeloid differentiation contributes to the development of osteoporosis in neurofibromatosis type 1. Curr Osteoporos Rep 2016;14(1):10–5. DOI: 10.1007/s11914-016-0298-z.
11. Thorsson V., Gibbs D.L., Brown S.D. et al. The immune landscape of cancer. Immunity 2018;48(4):812–30.e14. DOI: 10.1016/j.immuni.2018.03.023.
12. Largaespada D.A., Brannan C.I., Jenkins N.A., Copeland N.G. Nf1 deficiency causes Ras-dediated granulocyte/macrophage colony stimulating factor hypersensitivity and chronic myelolid leukaemia. Nature Genet 1996;12(2):137–43. DOI: 10.1038/ng0296-137.
13. Stiller C.A., Chessells J.M., Fitchett M. Neurofibromatosis and childhood leukaemia/lymphoma: a population-based UKCCSG study. Br J Cancer 1994;70(5):969–72. DOI: 10.1038/bjc.1994.431.
14. Seminog O.O., Goldacre M.J. Risk of benign tumours of nervous system, and of malignant neoplasms, in people with neurofibromatosis: population-based record-linkage study. Br J Cancer 2013;108(1):193–8. DOI: 10.1038/bjc.2012.535.
15. Lasho T., Patnaik M.M. Juvenile myelomonocytic leukemia – a bona fide RASopathy syndrome. Best Pract Res Clin Haematol 2020;33(2):101171. DOI: 10.1016/j.beha.2020.101171.
16. Kaburagi T., Yamato G., Shiba N. et al. Clinical significance of RAS pathway alterations in pediatric acute myeloid leukemia. Haematologia 2021. DOI: 10.3324/hamatol.2020.269431.
17. Eisfeld A.K., Kohlschmidt J., Mrozek K. et al. NF1 mutations are recurrent in adult acute myeloid leukemia and confer poor outrome. Leukemia 2018;32(12):2536–45. DOI: 10.1038/s41375-018-0147-4.
18. Haferlach C., Grossmann V., Kohlmann A. et al. Deletion of the tumor-suppressor gene NF1 occur in 5 % of myeloid malignancies and is accompanied by a mutation in the remaining allele in half of the cases. Leukemia 2012;26(4):834–9. DOI: 10.1038/leu.2011.296.
19. Welander J., Larsson C., Backdahl M. et al. Integrative genomics reveals frequent somatic NF1 mutations in sporadic pheochromacytomas. Hum Mol Genet 2012;21(26):5406–16. DOI: 10.1093/hmg/dds402.
20. Krauthammer M., Kong Y., Bacchiocchi A. et al. Exome sequencing identifies recrurrent mutations in NF1 and RASopathy genes in sun-exposed melanomas. Nat Genet 2015;47(9):996–1002. DOI: 10.1038/ng.3361.
21. Kandoth C., McLellan M.D., Vandin F. et al. Mutational landscape and significance across 12 major cancer types. Nature 2013;502(7471):333–9. DOI: 10.1038/nature12634.
22. Kanchi K.L., Johnson K.J., Lu C. et al. Integrated analysis of germline and somatic variants in ovarian cancer. Nat Commun 2014;5:3156. DOI: 10.1038/ncomms4156.
23. The Cancer Genome Atlas Network. Comprehensive molecular portraits of human breast tumors. Nature 2012;490(7418):61–70. DOI: 10.1038/nature11412.
24. Huang R.S., Haberberger J., McGregor K. et al. Clinicopathologic and genomic landscape of breast carcinoma brain metastases. Oncologist 2021;26(10):835–44. DOI: 10.1002/onco.13855.
25. Maertens O., Johnson B., Hollstein P. et al. Elucidating distinct roles for NF1 in melanomagenesis. Cancer Discov 2013;3(3):338–49. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-12-0313.
26. Whittaker S.R., Theurillat J.P., Allen E.V. et al. A genome-scale RNA interference screen implicates NF1 loss in resistance to RAF inhibition. Cancer Discov 2013;3(3):350–62. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-12-0470.
27. Holzel M., Huang S., Kostel J. et al. NF1 is a tumor suppressor in neuroblastoma that determines retinoic acid response and disease outcome. Cell 2010;142(2):218–29. DOI: 10.1016/j.cell.2010.06.004.
28. Patch A.M., Christie E.L., Etemadmoghadam D. et al. Whole-genome characterization of chemoresistant ovarian cancer. Nature 2015;521(7553):489–94. DOI: 10.1038/nature14410.
29. Pearson A., Proszek P., Pascual J. et al. Inactivating NF1 mutations are enriched in advanced breast cancer and contribute to endocrine therapy resistance. Clin Cancer Res 2020;26(3):608–22. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-4044.
30. Beauchamp E.M., Woods B.A., Dulak A.M. et al. Acquired resistance to dasatinib in lung cancer cell lines conferred by DDR2 gatekeeper mutation and NF1 loss. Mol Cancer Ther 2014;13(2):475–82. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-13-0817.
31. Torres K.C.L., Lima G., Silva A.C.S. et al. Immune markers in the RASopathy neurofibromatosis type 1. J Neuroimmunol 2016;295–296:122–9. DOI: 10.1016/j.jneuroim.2016.04.008.
32. Karmakar S., Reilly K.M. The role of the immune system in neurofibromatosis type 1-associated nervous system tumors. CNS Oncol 2017;6(1):45–60. DOI: 10.2217/cns-2016-0024.
33. Geller M., Ribeiro M.G., de Q.C. Araujo A.P. et al. Serum IgE levels in neurofibromatosis 1. Int J Immunogenet 2006;33(2):111–5. DOI: 10.1111/j.1744-313X.2006.00579.x.
34. Wang S., Liechty B., Patel S. et al. Programmed death ligand 1 expression and tumor infiltrating lypmphocytes in neurofibromatosis type 1 and 2 associated tumors. J Neurooncol 2018;138(1): 183–90. DOI: 10.1007/s11060-018-2788-6.
35. Haworth K.B., Arnold M.A., Pierson C.R. et al. Immune profiling of NF1-associated tumors reveals histologic subtype distinctions and heterogeneity: implications for immunotherapy. Oncotarget 2017;8(47):82037–48. DOI: 10.18632/oncotarget.18301.
36. Farschtschi S., Park S.J., Sawitzki B. et al. Effector T cell subclasses associate with tumor burden in neurofibromatosis type 1 patients. Cancer Immunol Immunother 2016;65(9):1113–21. DOI: 10.1007/s00262-016-1871-0.
37. Ingram D.A., Zhang L., McCarthy J. et al. Lymphoproliferative defects in mice lacking the expression of neurofibromin: functional and biochemical consequences of Nf1 deficiency in T-cell development and function. Blood 2002;100(10): 3656–62. DOI: 10.1182/blood-2002-03-0734.
38. Prada C.E., Jousma E., Rizvi T.A. et al. Neurofibroma-associated macrophages play roles in tumor growth and response to pharmacological inhibition. Acta Neuropathol 2013;125(1):159–68. DOI: 10.1007/s00401-012-1056-7.
39. Liao C.P., Booker R.C., Brosseau J.P. et al. Contributions of inflammation and tumor microenvironment to neurofibroma tumorigenesis. J Clin Invest 2018;128(7):2848–61. DOI: 10.1172/JCI99424.
40. Yang F.C., Ingram D.A., Chen S. et al. Neurofibromin-deficient Schwann cells secrete a potent migratory stimulus for NF1+/– mast cells. J Clin Invest 2003;112(12):1851–61. DOI: 10.1172/JCI19195.
41. Chen S., Burgin S., McDaniel A. et al. NF1–/– Schwann cell-conditioned medium modulates mast cell degranulation by c-Kit-mediated hyperactivation of phosphatidylinositol 3-kinase. Am J Pathol 2010;177(6):3125–32. DOI: 10.2353/ajpath.2010.100369.
42. Yang F.C., Chen S., Clegg T. et al. NF1+/– mast cells induce neurofibroma like phenotypes through secreted TGF-beta signaling. Hum Mol Genet 2006;15(16):2421–37. DOI: 10.1093/hmg/ddl165.
43. Guo X., Pan Y., Xiong M. et al. Midkine activation of CD8+ T cells establishes a neuron-immune-cancer axis responsible for low-grade gliomas growth. Nat Commun 2020;11(1):2177. DOI: 10.1038/s41467-020-15770-3.
44. Riccardi V.M. Current utilization of mast cell stabilizers for preemptive treatment of NF1 neurofibromas. Neuro Open J 2015;2(2):67–73.
45. Макурдумян Л.А. Эффективность комплексной методики лечения больных нейрофиброматозом I типа (болезнью Реклингхаузена). Дис. … канд. мед. наук. М., 2003. 97 с.
46. Babovic-Vuksanovic D., Ballman K., Michels V. et al. Phase II trial of pirfenidone in adults with neurofibromatosis type 1. Neurology 2006;67(10):1860–2. DOI: 10.1212/01.wnl.0000243231.12248.67.
47. Kawachi Y., Maruyama H., Kshitsuka Y. et al. NF1 gene silencing induces upregulation of vascular endothelial growth factor expression in both Schwann and non-Schwann cells. Exp Dermatol 2013;22(4):262–5. DOI: 10.1111/exd.12115.
48. Theeler B.J., Ellezam B., Yust-Katz S. et al. Prolonged survival in adult neurofibromatosis type I patients with recurrent high-grade gliomas treated with bevacizumab. J Neurol 2014;261(8):1559–64. DOI: 10.1007/s00415-014-7292-0.
49. Bu X., Yao Y., Li X. Immune checkpoint blockade in breast cancer therapy. Adv Exp Med Biol 2017;1026:383–402. DOI: 10.1007/978-981-10-6020-5_18.
50. Daud A.I., Wolchok J.D., Robert C. et al. Programmed death-ligand 1 expression and response to the anti-programmed death 1 antibody pembrolizumab in melanoma. J Clin Oncol 2016;34:4102–9. DOI: 10.1200/JCO.2016.67.2477.
51. Rassy E.E., Botticella A., Kattan J. et al. Non-small cell lung cancer brain metastases and the immune system: from brain metastases development to treatment. Cancer Treat Rev 2018;68:69–79. DOI: 10.1016/j.ctrv.2018.05.015.
52. Hong A., Piva M., Liu S. et al. Durable suppression of acquired MEK inhibitor resistance in cancer by sequestering MEK from ERK and promoting antitumor T-cell immunity. Cancer Discov 2021;11(3):714–35. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-20-0873.
53. Chen J., Jiang C.C., Jin L., Zhang X.D. Regulation of PD-L1: a novel role of prosurvival signaling in cancer. Ann Oncol 2016;27(3):409–16. DOI: 10.1093/annonc/mdv615.
54. Farschtschi S., Kluwe L., Park S.J. et al. Upregulated immuno-modulator PD-L1 in malignant peripheral nerve sheath tumors provides a potential biomarker and a therapeutic target. Cancer Immunol Immunother 2020;69(7):1307–13. DOI: 10.1007/s00262-020-02548-1.
55. Dombi E., Baldwin A., Marcus L. et al. Activity of selumetinib in neurofibromatosis type1-related plexiform neurofibromas. N Engl J Med 2016;375(26):2550–60. DOI: 10.1056/NEJMoa1605943.
56. Gross A.M., Wolters P.L., Dombi E. et al. Selubetinib in children with inoperable plexiform neurofibromas. N Engl J Med 2020;382(15):1430–42. DOI: 10.1056/NEJMoa1912735.
57. Zheng Z.Y., Anurag M., Lei J.T. et al. Neurofibromin is an estrogen receptor-α transcriptional co-repressor in breast cancer. Cancer Cell 2020;37(3):387–402.e7. DOI: 10.1016/j.ccell.2020.02.003.
58. Georgiou A., Stewart A., Cunningham D. et al. Inactivation of NF1 promotes resistance to EGFR inhibition in KRAS/NRAS/BRAFV600-wild-type colorectal cancer. Mol Cancer Res 2020;18(6):835–46. DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-19-1201.
59. De Bruin E.C., Cowell C., Warne P.H. et al. Reduced NF1 expression confers resistance to EGFR inhibition in lung cancer. Cancer Discov 2014;4(5):606–19. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-13-0741.
60. Robertson K.A., Nalepa G., Yang F.C. et al. Imatinib mesylate for plexiform neurofibromas in patients with neurofibromatosis type 1: a phase 2 trial. Lancet Oncol 2012;13(12):1218–24. DOI: 10.1016/S1470-2045(12)70414-X.
Рецензия
Для цитирования:
Мустафин Р.Н. Изменения иммунной системы в патогенезе нейрофиброматоза 1-го типа. Онкогематология. 2022;17(1):113-120. https://doi.org/10.17650/1818-8346-2022-17-1-113-120
For citation:
Mustafin R.N. Immune system changes in the pathogenesis of neurofibromatosis type 1. Oncohematology. 2022;17(1):113-120. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/1818-8346-2022-17-1-113-120