*All tables, charts, graphs and pictures that are featured in this article can be found in the .pdf
attachment at the end of the paper.
Aj keď malígny melanóm nepatrí v Slovenskej republike medzi malígne nádory s najvyššou incidenciou, je závažný svojou relatívne vysokou mortalitou, najmä v prípade, ak je zachytený v neskorších štádiách choroby. Alarmujúca je stále stúpajúca incidencia tohto nádoru v celej Európe. V Slovenskej republike sa jeho výskyt za posledných 30 rokov viac ako strojnásobil, v roku 1978 bola incidencia 3,9 na 100 000 obyvateľov, v roku 2007 dosiahla 12,19 na 100 000 obyvateľov (graf 1)(1). Kritický je aj štvornásobný vzostup mortality za rovnaký časový interval, z 0,8 na 100 000 obyvateľov v roku 1978 na hodnotu 3,65 na 100 000 obyvateľov v roku 2010. Výskyt melanómu sa v posledných desaťročiach zvyšuje najmä v populácii ľudí starších ako 45 rokov, incidencia u starších ako 70 rokov je viac ako 40 na 100 000 obyvateľov (graf 2)(1).
Kľúčovým rizikovým faktorom jeho vzniku je expozícia UV žiareniu. Nádor je preventabilný, vyhýbanie priamemu slnečnému žiareniu či používanie protektívnych prípravkov znižuje riziko jeho vzniku u predisponovaných ľudí.
Sekundárna prevencia, odborné dermatologické vyšetrenie s použitím dermatoskopu umožní zachytenie skorých neinvazívnych alebo nízkoinvazívnych lézií. Práve skorá detekcia výrazným spôsobom zvyšuje prežívanie pacientov. Väčšina melanómov je vďaka dostupnosti vyšetrovacích metód a vďaka dlhodobému vzdelávaniu populácie o rizikách zachytená v skorom, teda liečiteľnom štádiu. Päťročné prežívanie je priemerne 91 %, v prípade lokalizovaného nádoru až 98 %. Prežívanie však výrazne klesá, ak je choroba zachytená v neskoršom štádiu(2). Metastázujúci melanóm predstavuje jeden z najagresívnejších a najrýchlejšie progredujúcich nádorov historicky len s veľmi obmedzenými možnosťami efektívnej liečby. V prípadoch metastázujúceho melanómu je 10-ročné prežívanie menšie ako 10 %(3). Problémom je aj skutočnosť, že napriek včasnému zachyteniu a terapii v skorom štádiu nie sú výnimkou neskoré metastázy.
Problematika malígneho melanómu bola a v súčasnosti je predmetom intenzívneho výskumu. Ten umožnil objasniť viaceré molekulárne mechanizmy zodpovedné za transformáciu a rast melanómových buniek. Pozorované boli mutácie viacerých génov, kľúčových v iniciácii nádorovej transformácie. Zasiahnuté dráhy sú zaujímavé aj z hľadiska hľadania nových cieľov pre protinádorovú terapiu.
Historicky najznámejší mechanizmus iniciácie tumorigenézy malígneho melanómu súvisí s konštitutívnou aktiváciou proteínkinázovej dráhy aktivovanej mitogénom (MAPK), komplexnej signálnej dráhy zahrňujúcej proteíny RAS/RAF a ďalšie proteínkinázy vrátane MEK a ERK. Táto dráha sa ukazuje ako kritická aj pre rastovú fázu melanómu(4). Odhaduje sa, že takmer polovica malígnych malanómov je asociovaná s aktivačnou mutáciou v MAPK dráhe(2,5). Onkogénna aktivácia pri melanóme môže vzniknúť v dôsledku mutácie v ktoromkoľvek komponente alebo promótore tejto dráhy(6).
Charakteristickým iniciačným onkogénom zahrnutým v MAPK dráhe je mutovaný gén BRAF s bodovými mutáciami. Viac ako 50 percent melanómov nesie mutáciu v géne BRAF a z toho 80 percent predstavuje mutácia BRAF V600E (resp. V599E) (7,8). Okrem onkogénnych mutácií v BRAF sú dobre opísané iniciačné onkogénne bodové mutácie v géne NRAS (15 – 20 %). Mutácie v BRAF géne sa spájajú typicky so vznikom melanómu šíriaceho sa povrchovo, v NRAS géne s nodulárnym melanómom(9). Blokátory BRAF vemurafenib a dabrafenib sú štandardom v liečbe metastázujúceho malígneho melanómu kože(10). Ukazuje sa, že súčasné podávanie inhibítora MEK trametinib zlepšuje prežívanie s dobrou toleranciou liečby(11).
Aj keď mutácia v géne BRAF sa považuje za kľúčovú v iniciácii tumorigenézy, vyskytuje sa vo vysokom percente aj v bunkách benígnych névov, ktoré ešte nemajú vlastnosti malígneho procesu.
Opísané boli aj mutácie v CDKN2A, PTEN, APAF1, TP53, GNAQ, GNA11(6,7,12) aj aktivačné fúzie génu BRAF s receptorovými tyrozínkinázami ALK, ROS1, RET, MET, NTRK1 a ROS1(13-15). Samotné GNAQ/GNA11 proteíny síce, ako sa zdá, nie sú vhodné na cielenú terapiu, no ich aktivácia je čiastočne regulovaná prostredníctvom proteínu YAP(16), ktorý môže mať terapeutický potenciál. V malígnom melanóme kože zatiaľ tento prístup použitý nebol.
Opisujú sa aj mutačné zmeny v dráhe p16INK4A-CDK4-RB (s mutačným postihnutím najmä INK4A alebo CDK4) a dráhy ARF-p53(17). V menšej frekvencii boli pozorované aj mutácie v dráhe AKT/mTOR, ktorá reprezentuje pravdepodobne alternatívny mechanizmus aktivácie v malígnom melanóme(18).
Veľmi zaujímavú oblasť výskumu predstavujú aj mutačné zmeny vo Wnt signálnej dráhe s β-katenínom ako kľúčovým komponentom. Zmeny aktivácie tejto dráhy vedú k zmenám fenotypu melanómových buniek, ovplyvňujú nádorové mikroprostredie, bunkový rast, invazivitu nádorových buniek aj vznik rezistencie na terapiu(19). Z hľadiska nových terapeutických prístupov sa ukazuje ako zásadný aj vzťah Wnt signálnej dráhy k ovplyvneniu protinádorovej imunity v mikroprostredí buniek malígneho melanómu a k vzniku rezistencie na imunoterapiu(20). Výskum naznačuje možné využitie viacerých molekúl tejto dráhy ako potenciálnych cieľov pre cielenú terapiu.
Z hľadiska možného terapeutického ovplyvnenia sú zaujímavé aj antiapoptotické proteíny survivín a livín. Survivín je v malígnom melanóme exprimovaný vo zvýšenej miere vo väčšine prípadov(21). Uvažuje sa, že práve upregulácia survivínu môže byť jedným zo stimulov nádorovej transformácie v névových bunkách. Takeuchi a spol.(22) preukázali, že nízka expresia survivínu v rekurentnom metastatickom malígnom melanóme kože je spájaná so signifikantne lepším prežívaním pacientov. Zvýšenú citlivosť buniek malígneho melanómu na chemoterapiu pri súčasnej inhibícii survivínu in vitro preukázal aj Pennati a spol.(23). Výsledky publikovaných štúdií naznačujú, že môže ísť o nádejnú molekulu aj z hľadiska možného klinického ovplyvnenia.
Livín je nedávno opísaný proteín s komplexným prevažne antiapoptotickým, za určitých okolností proapoptotickým účinkom. Vyššia expresia preukázaná v malígnom melanóme kože koreluje s progresiou a so zlou prognózou pacientov (24). Práve vysoká expresia livínu súvisí s rezistenciou na chemoterapiu, naznačujúc budúci cieľ výskumu cielenej protinádorovej terapie(25,26).
S aktivitou apoptotických dráh úzko súvisí regulácia PARP proteínu, ktorý je, naopak, zodpovedný za DNA reparáciu. Inhibícia PARP interferuje s kľúčovými procesmi metastázovania a inhibuje invazivitu a metastázovanie buniek malígneho melanómu kože do vzdialených orgánov(27), predstavuje kľúčový marker agresívneho kožného MM(28). Jeho cielený blokátor temozolomid je v súčasnosti v štádiu klinického testovania (II. fáza).
Progresia melanómu je spojená so sériou onkogénnych udalostí, ktorá je charakterizovaná ako geneticky vysokoheterogénna. Identifikované boli viaceré kandidátne „driver“ mutácie, k najštudovanejším patria alternatívne transkripty génu ALK, identifikovateľné na úrovni prepisovanej RNA(29). Častou „driver“ udalosťou pri rôznych variantoch melanómov je aj bialelická strata histónovej deubikvitinázy BAP1 ako de novo udalosť u ľudí s germinálnou poruchou jednej kópie génu(30). Viaceré subchromozomálne aberácie, zmeny v po te kópií repetitívnych elementov ako príčina mikrosatelitnej instability boli opísane pri metastázujúcich melanómoch(31,32).
Študované boli a potenciálny klinický význam môžu mať aj epigenetické zmeny. Boli identifikované viaceré kandidátne gény, ktoré sú ovplyvnené aberantnou DNA metyláciou, resp. modifikáciou histónov, a kde sa ukazuje, že tieto zmeny korelujú s bunkovými charakteristikami nádoru a majú vplyv na klinickopatologický obraz choroby. Ako gény s najvyššou frekvenciou hypermetylácie sú študované najmä RIL a ECAD, RASSF1A, NKX2-3, HAND1 a OLIG2. Ich potvrdenie v ďalších štúdiách môže priniesť nové možnosti v terapii. Epigenetic- ká terapia malígneho melanómu je síce nová oblasť, ale perspektívne s veľkým potenciálom a možným dosahom na pacientov(33).
Štúdium transformácie névových buniek sa v poslednom čase zameriava najmä na problematiku regulácie aktivácie a inhibície protinádorovej imunitnej reakcie. Protinádorová imunoterapia je založená na pôsobení vlastného imunitného systému pacienta. Využíva fyziologické princípy, prirodzenú schopnosť organizmu ničiť poškodené bunky vrátane nádorovo transformovaných buniek. Súčasná liečba sa orientuje najmä na inhibíciu kontrolných bodov imunitnej odpovede. Ich fyziologickou úlohou je zabrániť hyperaktivácii imunitného systému, a tým vzniku imunopatologických stavov. Bunky malígneho melanómu sú schopné využiť ich a uniknúť tak protinádorovej imunitnej odpovedi. Veľkým prevratom v terapii metastázujúceho malígneho melanómu sa stali ich inhibítory. V roku 2011 bola v liečbe malígneho melanómu schválená molekula ipilimumab, protilátka proti CTLA-4 receptoru, ktorá sa stala súčasťou bežnej klinickej praxe(34). Veľmi perspektívne sa v štúdiách ukazujú aj blokátory receptorov PD-1 nivolumab a pembrolizumab(35). Perspektívna môže byť aj protinádorová vakcinácia, aj adoptívny transfer imunokompetentných buniek(36).
Záver
Chirurgické odstránenie malígneho melanómu je základom terapie vo všetkých štádiách, nasledovaná v prípade I. a II. štádia lymfadenektómiou, v III., vo IV. štádiu a v prípadoch rekurentného melanómu imuno- a chemoterapiou. Práve zavedenie cielenej terapie, inhibítorov imunitnej regulácie ako anti-PD-1 (nivolumab, pembrolizumab), anti-CTLA-4 (ipi– limumab) a cielená terapia inhibítormi BRAF proteínu (vemurafenib a dabrafenib), prípadne MEK inhibítorov (trametinib, cobimetinib) predstavujú zásadný obrat v liečbe neresekovateľných a metastázujúcich malígnych melanómov a sú testované v klinických skúškach.
Problémom je však výrazná heterogenita melanómových buniek, umožňujúca nádoru meniť nádorové mikroprostredie a unikať terapeutickým stratégiám. Použitá cielená liečba sa často spája s mnohými neobvyklými nežiaducimi účinkami, znižujúcimi jej využiteľnosť v praxi(37).
Až doteraz bola terapia malígneho melanómu v neskoršom štádiu neefektívna. Zavádzanie nových poznatkov do praxe spolu so štúdiom správania nádorových buniek a hľadaním ďalších alternatívnych terapeutických cieľov a ich kombinácií zvyšujú aj v pokročilejšom štádiu nádej na liečbu choroby, ktorá je intenzívne študovanou a aktuálnou problematikou.
Poďakovanie
Tento článok vznikol vďaka podpore v rámci OP Výskum a vývoj pre projekt „Dobudovanie multidisciplinárneho centra pre biomedicínsky výskum – BIOMEDIRES“, ITMS 26210120041, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
Literatúra
1. Steliarova-Foucher E, O’Callaghan M, Ferlay J, et al. The European Cancer Observatory: A new data resource. Eur J Cancer 2015; 51(9): p. 1131-43.
2. Niezgoda A, Niezgoda P, Czajkowski R, Novel Approaches to Treatment
of Advanced Melanoma: A Review on Targeted Therapy and Immunotherapy. Biomed Res Int 2015; 2015: p. 851387.
3. Balch, C.M., Buzaid, A.C., Soong, S.J., et al., Final version of the American
Joint Committee on Cancer staging system for cutaneous melanoma. J Clin Oncol 2001; 19(16): p. 3635-48.
4. Junkins-Hopkins JM. Malignant melanoma: molecular cytogenetics
and their implications in clinical medicine. J Am Acad Dermatol 2010;
63(2): p. 329-32.
5. Shah DJ, Dronca, RS. Latest advances in chemotherapeutic, targeted,
and immune approaches in the treatment of metastatic melanoma. Mayo
Clin Proc 2014; 89(4): p. 504-19.
6. Omholt K, Platz A, Kanter L, et al. NRAS and BRAF mutations arise early
during melanoma pathogenesis and are preserved throughout tumor
progression. Clin Cancer Res 2003; 9(17): p. 6483-8.
7. Davies H, Bignell GR, Cox C, et al. Mutations of the BRAF gene in human
cancer. Nature 2002; 417(6892): p. 949-54.
8. Kumar R, Angelini S, Czene K, et al. BRAF mutations in metastatic
melanoma: a possible association with clinical outcome. Clin Cancer Res
2003; 9(9): p. 3362-8.
9. Lee JH, Choi JW, Kim YS, Frequencies of BRAF and NRAS mutations
are different in histological types and sites of origin of cutaneous melanoma:
a meta-analysis. Br J Dermatol 2011; 164(4): p. 776-84.
10. Atkinson, V., Medical management of malignant melanoma. Aust Prescr
2015; 38(3): p. 74-8.
11. Lugowska I, Kosela-Paterczyk H, Kozak K, et al. Trametinib: a MEK
inhibitor for management of metastatic melanoma. Onco Targets Ther
2015; 8: p. 2251-9.
12. Romano E, Schwartz GK, Chapman PB, et al. Treatment implications
of the emerging molecular classification system for melanoma. Lancet
Oncol 2011; 12(9): p. 913-22.
13. Yeh I, Botton T, Talevich E, et al. Activating MET kinase rearrangements
in melanoma and Spitz tumours. Nat Commun 2015; 6: p. 7174.
14. Wiesner T, He J, Yelensky R, et al. Kinase fusions are frequent in Spitz
tumours and spitzoid melanomas. Nat Commun 2014; 5: p. 3116.
15. Botton T, Yeh I, Nelson T, et al. Recurrent BRAF kinase fusions in melanocytic tumors offer an opportunity for targeted therapy. Pigment Cell
Melanoma Res 2013; 26(6): p. 845-51.
16. Yu FX, Zhang K, Guan KL. YAP as oncotarget in uveal melanoma. Oncoscience 2014; 1(7): p. 480-1.
17. Dahl C, Guldberg P. The genome and epigenome of malignant melanoma. APMIS 2007; 115(10): p. 1161-76.
18. Omholt K, Krockel D, Ringborg U, et al. Mutations of PIK3CA are rare
in cutaneous melanoma. Melanoma Res 2006; 16(2): p. 197-200.
19. Kaur A, Webster MR, Weeraratna AT. In the Wnt-er of life: Wnt signalling in melanoma and ageing. Br J Cancer 2016; 115(11): p. 1273-9.
20. Webster MR, Kugel CH 3rd, Weeraratna AT. The Wnts of change: How
Wnts regulate phenotype switching in melanoma. Biochim Biophys Acta
2015; 1856(2): p. 244-51.
21. Grossman D, McNiff JM, Li F, et al. Expression and targeting of the apoptosis inhibitor, survivin, in human melanoma. J Invest Dermatol 1999;
113(6): p. 1076-81. Prehľadové práce 1/2017 47
22. Takeuchi H, Morton DL, Elashoff D, et al., Survivin expression by metastatic melanoma predicts poor disease outcome in patients receiving adjuvant polyvalent vaccine. Int J Cancer 2005; 117(6): p. 1032-8.
23. Pennati M., Binda, M., Colella, G., et al., Radiosensitization of human
melanoma cells by ribozyme-mediated inhibition of survivin expression.
J Invest Dermatol, 2003. 120(4): p. 648-54.
24. Lazar I, Perlman R, Lotem M, et al. The clinical effect of the inhibitor of
apopotosis protein livin in melanoma. Oncology 2012; 82(4): p. 197-204.
25. Chang H, Schimmer AD. Livin/melanoma inhibitor of apoptosis protein
as a potential therapeutic target for the treatment of malignancy. Mol
Cancer Ther 2007; 6(1): p. 24-30.
26. Zhou J, Yuen NK, Zhan Q, et al. Immunity to the melanoma inhibitor
of apoptosis protein (ML-IAP; livin) in patients with malignant melanoma.
Cancer Immunol Immunother 2012; 61(5): p. 655-65.
27. Rodriguez MI, Peralta-Leal A, O’Valle F, et al. PARP-1 regulates metastatic melanoma through modulation of vimentin-induced malignant
transformation. PLoS Genet 2013; 9(6): p. e1003531.
28. Staibano S, Pepe S, Lo Muzio L, et al. Poly(adenosine diphosphate-ribose) polymerase 1 expression in malignant melanomas from photoexposed areas of the head and neck region. Hum Pathol 2005; 36(7): p. 724-31.
29. Busam KJ, Vilain RE, Lum T, et al. Primary and Metastatic Cutaneous
Melanomas Express ALK Through Alternative Transcriptional Initiation.
Am J Surg Pathol 2016; 40(6): p. 786-95.
30. Wiesner T, Obenauf AC, Murali R, et al. Germline mutations in BAP1
predispose to melanocytic tumors. Nat Genet 2011; 43(10): p. 1018-21.
31. Yeh I, Mully TW, Wiesner T, et al. Ambiguous melanocytic tumors with
loss of 3p21. Am J Surg Pathol, 2014. 38(8): p. 1088-95.
32. Curtin JA, Fridlyand J, Kageshita T, et al. Distinct sets of genetic alterations in melanoma. N Engl J Med 2005;. 353(20): p. 2135-47.
33. Besaratinia A, Tommasi S. Epigenetics of human melanoma: promises
and challenges. J Mol Cell Biol 2014; 6(5): p. 356-67.
34. Eggermont AM, Chiarion-Sileni V, Grob JJ, et al. Prolonged Survival
in Stage III Melanoma with Ipilimumab Adjuvant Therapy. N Engl J Med
2016; 375(19): p. 1845-55.
35. Shu CA, Rizvi NA. Into the Clinic With Nivolumab and Pembrolizumab.
Oncologist 2016; 21(5): p. 527-8.
36. Singh BP, Salama AK. Updates in Therapy for Advanced Melanoma.
Cancers (Basel) 2016; 8(1).
37. Steenbruggen TG, van den Heuvel MM, Blank CU, et al. No hair loss,
but colitis or pneumonitis: unique side effects of immune checkpoint inhibitors for cancer. Ned Tijdschr Geneeskd 2016; 160(0): p. A9873.
