Cutaneous T-cell lymphoma: molecular pathogenesis and clinical
behaviour.
Doorn, R. van
Citation
Doorn, R. van. (2005, October 26). Cutaneous T-cell lymphoma: molecular pathogenesis and clinical behaviour. Retrieved from https://hdl.handle.net/1887/3630
Version: Corrected Publisher’s Version
License: Licence agreement concerning inclusion of doctoral thesis in theInstitutional Repository of the University of Leiden Downloaded from: https://hdl.handle.net/1887/3630
Nederlandse samenvatting
Cutane T-cel lymfomen (CTCL) zijn een groep van maligniteiten die uitgaan van T lymfocyten die onderdeel uitmaken van het immuunsysteem van de huid. Binnen de groep van CTCL kan een aantal goed gedefinieerde ziektebeelden worden onderscheiden, elk met eigen klinische en histopathologische kenmerken. De meest voorkomende CTCL zijn mycosis fungoïdes, folliculaire mycosis fungoïdes, lymfomatoïde papulose, Sézary syndroom, primair cutaan anaplastisch grootcellig lymfoom en primair cutaan perifeer T-cel lymfoom ongespecificeerd. Het ziektebeloop en de behandeling van deze
verschillende typen CTCL loopt sterk uiteen. In dit proefschrift worden resultaten beschreven van onderzoek naar determinanten van het ziektebeloop van CTCL en naar moleculair biologische aspecten van het ontstaan en de progressie van deze maligniteiten. Mycosis fungoïdes (MF), het meest voorkomende CTCL, wordt klinisch gekenmerkt door het voorkomen van erythemateuze wisselend geïnfiltreerde plaques of tumoren. Histopathologisch onderzoek van de huid toont atypische lymfocyten met
hyperchromatische, cerebriforme kernen in de epidermis en papillaire dermis. MF gedraagt zich als een laag-gradig lymfoom en heeft in de regel een traag progressief beloop. Hoe vaak ziekteprogressie met vorming van huidtumoren en disseminatie van maligne cellen naar de lymfklieren en interne organen exact optreedt was niet bekend. In hoofdstuk 2 van dit proefschrift hebben we het ziektebeloop van een grote representatieve groep patiënten met MF, aanwezig in de database van de Landelijke Werkgroep Cutane Lymfomen, onderzocht en de uitkomsten gerelateerd aan een aantal klinische parameters. Teneinde een exacte weergave van de prognose van MF te geven zijn in de studie
ziekteprogressie- en overlevingsstatistieken gestratificeerd per klinisch stadium weergegeven. Wij vonden dat het risico op ziekteprogressie in de eerste 5 jaar na het stellen van de diagnose 24% was. De ziekte-specifieke 5-jaars overleving in de gehele groep van 309 patiënten was 89%. Patiënten met extracutane disseminatie, uitgebreide huidafwijkingen ten tijde van diagnose, een incomplete response op de ingestelde behandeling en patiënten met folliculotrope MF hadden een hogere kans op ziekteprogressie en mortaliteit.
Folliculotrope MF is een variant van MF waarbij de maligne T cellen zich rond en in de haarfollikels bevinden en de epidermis doorgaans niet aangedaan is. Mede op basis van de impressie van artsen dat folliculotrope MF een agressiever gedrag heeft dan
“klassieke” MF is ervoor gekozen om folliculaire MF als een apart ziektebeeld te beschouwen. Hoofdstuk 3 bevat een gedetailleerde beschrijving van de
klinikopathologische kenmerken en prognose van folliculaire MF aan de hand van onderzoek aan een grotere groep patiënten. Het merendeel van de patiënten met folliculotrope MF presenteerde zich met jeukende folliculaire papels en nodi
gelokaliseerd in het gelaat. De ziekte-specifieke 5-jaars overleving was 68%. In 49 van de 51 onderzochte patiënten ging het maligne folliculotrope infiltraat gepaard met folliculaire mucinose. De ziekteverschijnselen en het ziektebeloop van de 2 patiënten bij wie dit niet het geval was onderscheidden zich niet van.die van de anderen. Op basis van onze bevindingen en de literatuur stellen wij daarom dat het niet zinvol is om te
bevinding dat folliculaire MF een slechtere prognose heeft dan “klassieke” MF werd hierin bevestigd, hetgeen een reden vormt om dit type lymfoom agressiever te behandelen.
Verschillende observaties wijzen erop dat het ziektebeloop van CTCL mede wordt bepaald door een immuunresponse gericht tegen de maligne T cellen, die gemedieerd wordt door cytotoxische CD8+ T cellen. Zo is door een Franse onderzoeksgroep getoond dat CD8+ T cellen verkregen van een patiënt met CTCL cytotoxische activiteit vertonen tegen autologe maligne T cellen. Ook treedt ziekteprogressie bij patiënten met CTCL frequenter op wanneer zij behandeld worden met immunosuppressiva. In hoofdstuk 4 tonen we aan dat de cytotoxische CD8+ T cellen in CTCL huidafwijkingen TIA-1 en Fas ligand tot expressie brengen, passend bij partieel geactiveerde cellen met cytolytische capaciteit. Het relatieve percentage van de cytotoxische CD8+ T cellen was significant hoger in plaque-stadium dan in tumor-stadium MF. Voorts bleek dat een hoog relatief percentage cytotoxische CD8+ T cellen binnen de groep van patiënten met tumor stadium MF een prognostisch gunstige factor was. Deze bevindingen kunnen toegepast worden bij het voorspellen van het ziektebeloop en de keuze van behandeling. Daarnaast
ondersteunen onze resultaten de veronderstelling dat een anti-tumor immuunresponse gemeideerd door cytotoxische T cellen van invloed is op het ziektebeloop van CTCL. CTCL wordt in essentie gekenmerkt door een clonale proliferatie van maligne T cellen. Onder fysiologische omstandigheden wordt de omvang van een T-cel kloon na activatie door antigen voornamelijk gereguleerd door apoptose. De Fas receptor (CD95) speelt een essentiële rol bij apoptose van mature T cellen. Na binding van de Fas receptor aan Fas ligand wordt een signaaltransductiepad geactiveerd dat resulteert in apoptose van T cellen. Het feit dat het Fas eiwit zowel betrokken is bij de homeostase van mature T cellen als bij de gevoeligheid van maligne T cellen voor een anti-tumor immuunresponse heeft ons bewogen om het voorkomen van mutaties en splice varianten van het Fas gen in maligne T cellen van patiënten met CTCL te onderzoeken. In huidbiopten van 13 van de 22 patienten (59%) met CTCL werd een splice variant van Fas gedetecteerd die selectieve retentie van intron 5 toont hetgeen geassocieerd is met frameshift. Deze Fas splice variant codeert voor een getrunkeerd eiwit dat dominant interfereert met de functie van de Fas receptor. Alternatieve splicing van Fas pre-mRNA bleek niet het gevolg te zijn van mutaties in splice sites. Deze Fas splice variant werd gevonden bij patiënten met tumor-stadium MF en bij vroege plaque-stadium MF. Ook werd bij een van de patiënten een missense puntmutatie gevonden die resulteert in vorming van een dysfunctioneel eiwit. Alternatieve splicing van Fas en in minder mate puntmutaties in het Fas gen zijn geassocieerd met functionele inactivatie van deze receptor resulterend in apoptose-resistentie van maligne T cellen in CTCL.
behulp van microarrays ("DNA-chips") kan expressie van duizenden genen tegelijk gekwantificeerd worden en deze technologie heeft een belangrijke vooruitgang betekend voor fundamenteel kankeronderzoek. We hebben de expressie van 12000 genen in maligne T cellen van patiënten met Sézary syndroom vergeleken met die van T cellen van patiënten met erythrodermie op basis van eczeem en van gezonde vrijwilligers. De genexpressiepatronen van T cellen van patiënten met Sézary syndroom bleken relatief homogeen te zijn en gedifferentieerd te kunnen worden van die van benigne T cellen middels ongesuperviseerde hiërarchische cluster analyse. Het genexpressiepatroon, specifiek voor de maligne T cellen van patiënten met Sézary syndroom werd onder meer gekenmerkt door selectieve expressie van de potentiële oncogenen EphA4 en Twist. Verschillende onderzoeksgroepen hebben gevonden dat verhoogde expressie van de transcriptiefactor Twist de oncogene effecten van verhoogde c-myc activiteit, waarvan bij het Sézary syndroom ook sprake lijkt, kan potentiëren. De transmembraan tyrosine kinase receptor EphA4 zou kunnen fungeren als diagnostische marker of therapeutisch target bij de behandeling van Sézary syndroom en MF. De expressie van verscheidene tumor suppressor genen is verlaagd bij het Sézary syndroom, waaronder die van TGF-beta receptor II, Forkhead Box O1A, CREB-binding protein, Mnt en Mxi1. Verlaagde expressie van de tumor suppressor genen Bim en BCL11a lijkt een rol te spelen bij de apoptose-resistentie van de maligne T cellen. Een observatie die gerelateerd kan worden aan systemische immunosuppressie, een veelvoorkomend verschijnsel bij patiënten met Sézary syndroom, is de gevonden hoge expressie van het CD70 en het RANKL gen, beide coderend voor membraaneiwitten met een activerend effect op T cellen. Het is goed voorstelbaar dat ongeremde immuun-hyperactivatie tengevolge van aberrante expressie van CD70 en RANKL door de maligne T cellen als onderliggend mechanisme betrokken is bij de depletie van naieve T cellen resulterend in systemische immunosuppressie. Het Sézary syndroom-specifieke genexpressiepatroon wordt gekaraktiseerd door veranderde expressie van verscheidene oncogenen en tumor suppressor genen.
perifeer T-cel lymfoom ongespecificeerd en geanalyseerd met behulp van differentiële methylatie hybridizatie op CpG eiland microarrays. In hoofdstuk 7 laten we zien dat de maligne T cellen van patiënten met CTCL inderdaad promoter hypermethylatie van vele genen vertonen, waaronder een aantal tumor suppressor genen. Van de potentiële tumor suppressor genen BCL7a en protein tyrosine phosphatase gamma tonen wij verder aan dat promoter hypermethylatie geassocieerd is met sterk verminderde transcriptie van de betreffende genen in CTCL cellen. Daarnaast detecteerden we promoter hypermethylatie van een aantal geselecteerde tumor suppressor genen, waarvan functionele inactivatie kan leiden tot gestoorde regulatie van de celcyclus (CDKN2A coderend voor p16, CDKN2B, p73), gestoorde apoptose signaaltransductie (TMS1, p73), defecte DNA repair (MGMT) en chromosomale instabiliteit (CHFR). Op basis van het feit dat promoter hypermethylatie in CTCL signaaltransductiepaden betrokken bij de celgroei beïnvloedt, komen deze maligniteiten wellicht in aanmerking voor behandeling met demethylerende geneesmiddelen als decitabine en zebularine.
Belangrijke vooruitgang in ons begrip over het ontstaan en de progressie van CTCL zal in de komende jaren waarschijnlijk vooral verkregen worden uit geïntegreerde studies naar chromosomale afwijkingen en genexpressiepatronen. Een volgende stap zal zijn om te identificeren welke van de aanwezige (epi)genetische defecten essentieel zijn in de pathogenese van CTCL. Ongetwijfeld zullen verdere inzichten in de moleculair biologische aspecten van CTCL op korte of langere termijn leiden tot een betere behandeling van deze maligniteiten.
