Посещений:
ЛИМФАТИЧЕСКИЕ АНОМАЛИИ



Терапевтические подходы

Genetic and Molecular Determinants of Lymphatic Malformations: Potential Targets for Therapy
Su Yeon Lee,Emma Grace Loll, Abd-Elrahman Said Hassan et al.
J. Dev. Biol. 2022, 10(1), 11; https://doi.org/10.3390/jdb10010011

Lymphatic malformations are fluid-filled congenital defects of lymphatic channels occurring in 1 in 6000 to 16,000 patients. There are various types, and they often exist in conjunction with other congenital anomalies and vascular malformations. Great strides have been made in understanding these malformations in recent years. This review summarize known molecular and embryological precursors for lymphangiogenesis. Gene mutations and dysregulations implicated in pathogenesis of lymphatic malformations are discussed. Finally, we touch on current and developing therapies with special attention on targeted biotherapeutics.



Лимфатическая система поддерживает гомеостаз внеклеточной жидкости, помогает усвоению и транспортировке жиров, а также оптимизирует иммунитет. Лимфатические нарушения - это врожденные пороки развития лимфатических сосудов с низким кровотоком. Их можно разделить на три общие категории: (1) аномалии лимфатических сосудов и узлов, приводящие к неадекватной очистке лимфы и последующему лимфатическому отёку, (2) массовое поражение, состоящее из кист, и (3) нарушение циркуляции хилеза в центральных проводящих лимфатических каналах [1]. Данный обзор посвящен генетическому и молекулярному патогенезу кистозных массовых поражений. Лимфатические аномалии, обычно называемые кистозной гигромой, имеют чрезвычайно разнообразные проявления, помимо простых кист, и могут сочетаться с пороками развития капилляров, вен и артерий.
Общая частота лимфатических аномалий колеблется от 1 на 6000 до 1 на 16 000, без предпочтения пола или расы [2]. В 75% случаев лимфатические нарушения возникают преимущественно в богатой лимфой области головы и шеи, но могут встречаться в любой части тела, включая подмышечную впадину, средостение и брюшную полость [3]. По данным Международного общества по изучению сосудистых аномалий (ISSVA), лимфатические нарушения классифицируются по размеру, при этом дискретные кисты более 1-2 см называются макрокистами, а кисты менее 1-2 см - микрокистами [4]. Поражения могут варьироваться от очаговых и четко очерченных кистозных образований до инфильтративных и плохо очерченных мультикистозных поражений. При гистологическом исследовании видно, что они выстланы одним слоем уплощенных эндотелиальных клеток с лимфатическим фенотипом, окрашивающихся белком гомеобокс просперо 1 (Prox1) и подопланином D2-40. Для клинической диагностики достаточно гистологического исследования с окраской гематоксилином и эозином. Они также имеют аномально сформированную гладкую мускулатуру, что приводит к формированию фиброваскулярных стенок сосудов различной толщины (рис. 1) [5]. Их просветы заполнены эозинофильной белковой лимфатической жидкостью, что позволяет легко увидеть ее при визуализации. С развитием пренатального ухода и визуализации лимфатические нарушения все легче классифицируются и диагностируются на пренатальном УЗИ. Основными показаниями к лечению являются нарушение дыхания, рецидивирующие инфекции и деформация. Лечение основано на хирургическом иссечении, хотя в настоящее время изучаются склероз-терапия и фармакологические методы лечения, включая использование иммуносупрессивных агентов.



Figure 1. Hematoxylin and eosin stained of lymphatic malformation. (A) 40x image shows variably sized anastomosing vascular space lined by endothelial cells with stromal fibrosis of the malformation walls. (B) 100x image shows small with bland appearing endothelial cells with oval to flattened nuclei. Lymphocytes are present within both dilated lumina and septa.

2. Lymphatic Development


Хотя точное эмбриональное происхождение этих пороков развития неясно, считается, что они являются результатом дефектов развития расширенных лимфатических каналов [6]. Существует множество теорий развития лимфатической системы. Первоначально предложенная Sabin "центробежная теория" предполагала, что первичные лимфатические мешочки прорастают из развивающихся центральных вен и распространяются периферически [7]. Эта модель получила дальнейшее подтверждение в экспериментах Lewis, который продемонстрировал отсоединение части субкардинальной вены от венозной системы для формирования лимфатических протоков у кроликов [8]. McClure предложил другую теорию, согласно которой лимфатические сосуды образуются путем коалесценции изолированных пространств в мезенхиме, которые впоследствии превращаются в лимфатические эндотелиальные клетки (LECs) [9]. Эти LECs развиваются в примитивную лимфатическую сеть и соединяются с венозной системой в "центростремительной" модели, в которой лимфатическая система развивается от периферии к центру.
Недавние работы на различных модельных организмах продемонстрировали различия в происхождении LECs. Модели птиц и Xenopus продемонстрировали двойное происхождение венозных эндотелиальных клеток и мезенхимных лимфангиобластов, сочетая обе теории [10,11]. Живая визуализация эмбрионов рыбок данио позволила in vivo проследить за родоначальниками LECs, зарождающимися в задней части кардинальной вены и мигрирующими дорсально в грудной проток, что подтверждает центробежную теорию Сабина [12]. Okuda и др. показали, что у рыбок данио лимфатическая сеть лица развивается путем прорастания из общей кардинальной вены и дополнительных популяций лимфангиобластов, рекрутированных в этот главный отросток [13]. Однако формирование лимфатических сетей у млекопитающих и рыбок данио происходит по-разному, причем лимфангиогенез и ангиогенез временно разделены; у мышей лимфатическая структура формируется после спецификации лимфатической системы в результате ангиогенеза, в то время как у рыбок данио венозные отростки дают начало как межсегментарным венам, так и предшественникам лимфатической системы [14]. Таким образом, передача сигналов prox1 для спецификации LEC у мыши является неотъемлемой для лимфангиогенеза, но без нее не обойтись у рыбок данио. Кроме того, исследования по трассировке линий у мышей показали, что LECs венозного происхождения. В частности, у мышей с дефицитом кроветворных клеток LECs из лимфатических мешков венозного происхождения пролиферировали в лимфатические сосуды; кроветворные клетки не участвовали в развитии лимфатической системы [15].
К этой сложности добавляется то, что органоспецифические лимфатические сосуды объединяют клетки-предшественники из разных популяций. В мышиной модели кожные, шейные и грудные лимфатические сосуды были сформированы из венозных предшественников LECs линии Tie2, в то время как большинство поясничных и сердечных лимфатических сосудов были сформированы путем коалесценции изолированных Tie2-негативных не-венозных предшественников LECs [16,17]. Брыжеечные лимфатические сосуды происходят из двух различных источников: Tie2-позитивных венозных эндотелиальных клеток и PDGFB и c-Kit-позитивных гемогенных эндотелиальных клеток [18]. Предполагается, что лимфатические узлы возникают из nestin-позитивных предшественников [19]. Однако результаты этих экспериментов по прослеживанию линий у мышей следует интерпретировать с осторожностью. Эффективность Cre-опосредованной рекомбинации может быть разной, что дает возможность неверно интерпретировать биологическую гетерогенность как неполную рекомбинацию. Кроме того, могут существовать другие маркеры, более специфичные для лимфатической линии и способные маркировать клетки на более ранних стадиях развития.
В настоящее время неизвестный сигнал вызывает поляризованную экспрессию гомеобоксного гена Prox1 в субпопуляции эндотелиальных клеток, приписывая их к лимфатической линии и способствуя их размножению [20]. Недостаточная экспрессия или избыточная экспрессия Prox1 у мышей приводила к летальному исходу из-за отсутствия развития лимфатических сосудов и отека вследствие повышенной проницаемости, соответственно [20,21]. Экспрессия Prox1 у мышей начинается на ст. E9.5 в субпопуляции в кардинальной вене до ст. E14.5, и поддерживается рецептором ядерного гормона Coup-TFII и SOX18 [22]. SOX18, семейство транскрипционных факторов с HMG-доменом, связанных с SRY, которые связываются с проксимальной частью промотора Prox1, и являются неотъемлемой частью раннего поддержания Prox1, но не достигает ст. E14.5 во время лимфангиогенеза [23]. Эндотелиальный гиалуронановый рецептор 1 (LYVE1), подопланин и рецептор 3 фактора роста эндотелия сосудов (VEGFR3) повышаются в этих PROX1-позитивных предшественниках [24-26].
Ранние LECs начинают вырабатывать вторичные лимфоидные хемокины, такие как сосудистый эндотелиальный фактор роста c (VEGFC), и увеличивают экспрессию VEGFR3 [27]. VEGFC связывается с VEGFR3, опосредованно нейропилином 2 (NRP2), затем активирует сигнальные пути фосфоинозитид-3-киназы (PI3K)/AKT и RAF1/MEK/ERK, что вызывает миграцию LECs и экспрессию SOX18, соответственно [28-31]. VEGFC необходим для начального развития лимфатической системы, о чем свидетельствует отсутствие лимфатических сосудов, прорастающих из детерминированных эндотелиальных клеток у мышей с нулевым VEGFC [32]. VEGFC и VEGFD, который также активирует VEGFR3, должны быть активированы до своей зрелой формы путем протеолитического расщепления [33-35]. Следует отметить, что VEGFD не требуется для лимфангиогенеза, в отличие от VEGFC [36]. Коллаген- и кальций-связывающий домен эпидермального фактора роста 1 (CCBE1) усиливает расщепление VEGFC дезинтегрином и металлопротеазой с тромбоспондиновыми мотивами 3 (ADAMTS3) [37]. Мыши с нокаутом CCBE1 показали фенотип, сходный с фенотипом мышей с нулевым VEGFC, у которых указанные лимфатические предшественники не мигрировали из кардинальной вены [38]. Наконец, ангиопоэтин 2 (ANGPT2) и его тирозинкиназный рецептор TIE2 участвуют в созревании и формировании этих лимфатических сосудов в постнатальном периоде [39]. Следует отметить, что небольшие популяции Prox1-позитивных LECs, остающиеся в венах, формируют лимфо-венозные клапаны [40].
Первые, морфологически видимые примордиальные лимфатические мешки у человека появляются на 6-7 неделе беременности и состоят из парных яремно-аксиллярных (дающих начало лимфатическим сосудам головы, шеи и рук) и люмбо-подвздошных (дающих начало нижней половине тела) лимфатических мешков, а также одиночного забрюшинного лимфатического мешка и хилоцисты [41]. Начиная с 6,5-7 недель, в яремной области после развития артерий и вен развиваются эндотелиальные почки (лимфатические примордии). Эти зачатки объединяются и образуют сплетения, которые в дальнейшем развиваются в парные яремные мешки и подмышечные лимфатические мешки [42]. К 8 неделям оба подмышечных и яремных мешка увеличиваются и образуют единое сообщение с внутренней яремной веной и друг с другом с обеих сторон. Яремно-аксиллярные лимфатические мешки продолжают расти до 9-й недели преимущественно в краниальном и дорсолатеральном направлениях, чтобы в конечном итоге достичь подкожной области заднего отдела шеи. Видны рудиментарные двусторонние грудные протоки, анастомозирующие с левым яремно-аксиллярным лимфатическим мешком и поясничными лимфатическими сплетениями. В это время начинают формироваться лимфатические клапаны. Все лимфатические примордии сливаются, и примерно в 10 недель беременности формируется одна непрерывная система. Непрерывное периферическое развитие от этих центральных примордиев происходит во всех стволах, и эти примордиальные лимфатические мешки становятся менее заметными по мере дальнейшего развития лимфатических ветвей.
В итоге лимфатическая система превращается в сеть тонких, проницаемых, слепых капилляров, которые впадают в более крупные собирающие сосуды, снабженные клапанами. Лимфатические капилляры состоят из одного слоя LECs, которые не имеют непрерывной цокольной мембраны [43]. Начальные лимфатические сосуды имеют прерывистые пуговчатые соединения между эндотелиальными клетками, которые позволяют легко поглощать интерстициальную жидкость и макромолекулы [44]. Лимфа, после поглощения начальными лимфатическими сосудами, течет по собирающим лимфатическим сосудам, характеризующимся молниеподобными застежками [44]. Клапаны обеспечивают однонаправленный транспорт лимфы через эти собирательные сосуды, в лимфатические узлы, в более крупные собирающие протоки и обратно в венозную циркуляцию. Собирающие сосуды и протоки имеют базальную мембрану и окружены перицитами и гладкомышечными клетками. Дополнительные сокращения скелетных мышц, пульсация артерий и гравитация обеспечивают движущую силу для транспорта лимфы.
3. Pathogenesis


Было предложено несколько основных теорий патогенеза кистозного лимфатического нарушения (рис. 2). Одна из теорий исходит из центростремительной теории McClure's о мезенхимальном происхождении лимфангиогенеза и предполагает, что примордиальные лимфатические мешки не могут слиться с венозной системой [45]. Это приводит к образованию изолированных лимфатических каналов, которые расширяются и образуют кистозные нарушения. Zadvinskis и др. и van der Putte продемонстрировали, что кистозные образования на шее не имеют лимфо-венозные соединения в яремно-аксиллярной и яремно-подключичной областях [42,46]. Другие исследователи предположили, что виной всему аномально секвестрированная на ранних стадиях эмбриогенеза ткань. Они не могут соединиться с нормальными центральными лимфатическими каналами и становятся пороками развития [47]. Еще одной этиологией лимфатических пороков может быть аномальное разрастание лимфатических структур. Аберрантные почки теряют связь с лимфатическими примордиями и канализируются, образуя наполненные лимфой кисты. Эти структуры ветвятся и растут беспорядочно, образуя кисты без лимфатического дренажа [41]. В последнее время предпринимаются усилия по выяснению молекулярных механизмов, лежащих в основе этого аберрантного роста.



Figure 2. Major hypothesis regarding pathogenesis of lymphatic malformations. (A) McClure's centripetal theory of mesenchymal origin of lymphangiogenesis where primordial sacs fail to fuse with venous system. (B) Tissue abnormally sequestered early in embryogenesis and fail to join central lymphatic channels. (C) Abnormal budding of lymphatic structures. Created with Biorender.com.

3.1. Clinical Syndromes


Хотя лимфатические нарушения могут существовать как одиночные поражения, многие из них связаны со специфическими синдромами и генетическими мутациями. Генерализованная лимфатическая аномалия (GLA) и болезнь Горхема-Стаута (GSD) - это сложные лимфатические пороки развития, которые поражают несколько участков тела.
Чаще всего GLA проявляется в детстве пролиферацией нормальных зрелых лимфатических протоков и образованием многочисленных кист в любом органе тела. Хотя сами кисты являются доброкачественными, их размер, критическое расположение и вторичные инфекции могут стать причиной значительной заболеваемости и смертности [48]. Kaposiform лимфангиоматоз был недавно признан подтипом GLA, с очагами веретенообразных эндотелиальных клеток на фоне неправильно сформированных лимфатических каналов [49]. Он поражает множество органов, причем наиболее часто встречается поражение грудной клетки. Внегрудное заболевание может проявляться в костях, в том числе в конечностях, и в брюшной полости. Смертность высока при кардио-респираторной недостаточности вследствие торакального заболевания, общая выживаемость составляет всего 34%, а средний интервал между постановкой диагноза и смертью - менее 3 лет [50].
GSD - очень редкое заболевание, характеризующееся разрастанием сосудистых каналов капиллярного размера, включая лимфатические сосуды, в костях и близлежащих мягких тканях, что приводит к прогрессирующему остеолизу. Хотя GSD может развиться в любом участке опорно-двигательного аппарата, чаще всего он возникает в плечевом и тазовом поясе. Наблюдается поражение черепа, плечевой кости, грудины, ребер, бедренной кости и позвоночника [51,52]. Заболеваемость и смертность высоки из-за остеомиелита, поражения спинного мозга, включая параплегию при поражении позвонков, и хилоторакса при распространении в плевральную полость или грудной проток [52].
Кроме того, существуют смешанные венозные, артериальные и лимфатические сосудистые нарушения, которые связаны с другими аномалиями. К ним относятся Klippel-Trenaunay syndrome (KTS) с капиллярными, венозными и лимфатическими пороками и избыточным ростом конечностей, синдром CLOVES (врожденный липоматозный избыточный рост, сосудистые нарушения, эпидермальный невис, аномалии позвоночника/скелета/сколиоз) с капиллярными, венозными, лимфатическими и артерио-венозными нарушениями и липоматозным избыточным ростом, и синдром CLAPO (капиллярно-сосудистая мальформация нижней губы, лимфатические нарушения головы и шеи, асимметрия и частичный или генерализованный избыточный рост) с капиллярным нарушением нижней губы, шейной лимфатической мальформацией и асимметричным соматическим избыточным ростом как часть спектра PIK3CA-связанного избыточного роста (PROS), который возникает в результате соматической мутации активации PIK3CA. Кроме того, синдром Протея характеризуется капиллярными, венозными и лимфатическими пороками развития, а также асимметричным соматическим избыточным ростом в результате мутации AKT1.
3.2. Genetic Mutations


В некоторых случаях лимфатической нарушения ее причина может быть легко установлена, если она является признаком более серьезного заболевания, такого как KTS или синдром CLOVES при PROS. Однако установить генетический источник солитарных мальформаций оказалось непросто, поскольку исторически не существует известной причины. Исследования последнего десятилетия помогли выяснить различные гены, которые могут быть вовлечены в развитие лимфатических нарушений и определить, являются ли они изолированными или частью более серьезного заболевания.
Одним из таких генов, представляющих интерес, является ген PIK3CA, который кодирует каталитическую субъединицу PI3K. Путь PI3K/AKT играет важную роль в развитии лимфатической системы, вызывая миграцию LECs. Как упоминалось ранее, соматическая мозаичная активирующая мутация PIK3CA, особенно в каталитической субъединице p110, встречается в ряде смешанных сосудистых нарушений [53,54]. Используя образцы пораженных тканей из детских больниц Бостона и Сиэтла, Luk et al. выявили пять активирующих мутаций в гене, которые присутствовали с низкой частотой (менее 10%) у пациентов с изолированными лимфатическими мальформациями, KTS, CLOVES и с фибро-адипозной сосудистой аномалией (FAVA) [55]. Эти пять мутаций составили ~80% случаев, и, учитывая соматическую мозаичность их результатов и пролиферативную природу пути PI3K, это может отражать биологический механизм, при котором мутантные клетки рекрутируют клетки дикого типа в течение процесса избыточного роста [55,56]. Недавние исследования Le Cras и др. показали, что LECs от пациентов с капиллярными лимфатическими венозными мальформациями с мутациями PIK3CA воспроизводят поражение пациента при введении иммунокомпрометированным мышам в модели ксенотрансплантата [54]. Кроме того, может существовать мутация в PIK3CD, которая действует на пути PI3K совместно с PIK3CA. Wang и др. продемонстрировали новую мутацию PIK3CD в образцах лимфатического нарушения у человека, а исследования in vitro в эндотелиальных клетках пупочной вены человека с этими мутациями показали повышенную пролиферацию клеток и гиперактивацию пути mTOR [57].
AKT1 - еще один ген сигнального пути PI3K/AKT, активирующая мутация которого связана с синдромом Proteus. Как обсуждалось ранее, AKT стимулирует миграцию LECs во время лимфангиогенеза. Lindhurst et al. провели секвенирование экзома ДНК различных образцов 29 пациентов с синдромом Протея и обнаружили, что 89% исследованных образцов пациентов имели соматическую активирующую мутацию в гене AKT1 [58]. Важно отметить, что они продемонстрировали соматический мозаицизм в пределах 1-50% мутантных аллелей в различных тканях и клеточных линиях пациентов с различным уровнем фосфорилирования. В настоящее время неясно, на какой стадии развития происходят соматические мутация у эмбриона. Кроме того, существует широкая вариабельность лимфатических проявлений синдрома Протея, и нет четкой ассоциации между долей мутантных аллелей и фенотипом лимфатических нарушений. Однако были обнаружены ассоциации между частотой кожных проявлений, включая лимфатические нарушения, с клинической тяжестью синдрома Протея и не-кожными проявлениями [59]. В другом сообщении описан новый случай соматической мозаичной гетерозиготной дупликации, охватывающей экзоны с 3 по 15 гена AKT1 у пациента с большой левосторонней шейной кистозной лимфатической мальформацией [60].
Аналогичным образом, исследование Burrows et al. случая пациента с синдромом Паркса-Вебера (PWS) выявило ген RASA1 как возможный генетический источник фенотипического проявления лимфатического отёка. В исследованиях на взрослых мышах было обнаружено, что этот ген является неотъемлемой частью регуляции сигнального пути Ras, поскольку его избыточная активность приводит к гиперплазии лимфатических сосудов [61]. Используя секвенирование всего экзома и секвенирование по методу Сэнгера, они подтвердили наличие мутации со сдвигом рамки в RASA1 у пациента и его отца. Кроме того, использование исследовательской флуоресцентной визуализации лимфатической системы в ближней инфракрасной области (NIRFLI) в сочетании с рентгенографической лимфангиографией подтвердило связь между RASA1 и аномалиями лимфатической системы. Аберрантные лимфатические сосуды наблюдались как у пациента с PWS, так и у мышей с нокаутом Rasa1, что позволяет предположить, что мутация в RASA1 и последующая нерегулярная активность Ras могут объяснить такие аномалии лимфатических сосудов [56]. Хотя эти исследования успешно выявили возможные гены для дальнейшего изучения, еще предстоит выяснить, почему такие мутации вызывают изолированный порок развития у одного человека по сравнению с наличием порока развития как части более обширного синдрома у других.
В целом, результаты, представленные в этих различных исследованиях, не указывают на окончательную причину лимфатических нарушений, но скорее выявили новые генетические мишени для изучения, которые могут быть использованы для поиска более эффективных методов лечения всех типов лимфатических аномалий. Кроме того, многие из этих мутаций, включая мутации в пути PI3K, вносят значительный вклад в развитие сосудистых нарушений и были определены как потенциальные мишени для фармацевтической терапии [62]. Хотя эти мутации могут приобретаться на разных стадиях развития, между лимфангиогенезом и ангиогенезом существуют четкие параллели. Это дает дополнительные основания для использования этих генов в качестве потенциальных мишеней для будущей терапии лимфатических нарушений.
3.3. Gene Dysregulation


Нарушения регуляции генов также могут играть определенную роль в патогенезе. Еще одним геном, который тщательно изучается, является VEGFC. В мышиной модели микрокистозного лимфатического нарушения, вызванного PIK3CA, передача сигналов VEGFC/VEGFR3 была неотъемлемой частью роста поражения [63]. Кроме того, Han и др. исследовали взаимосвязь между индуцируемым гипоксией фактором-1β (HIF-1β) и рецептором VEGF 3 (VEGFR-3), используя образцы, полученные от 20 пациентов с микрокистозной, макрокистозной или смешанной лимфатической аномалией [64]. Вкратце, HIF-1β связывается с HIF-1α в гипоксических условиях, чтобы запустить каскад HIF-1 для опосредования клеток и их метаболизма, в то время как VEGFR3 локализован в LECs и связан с лимфангиогенезом. Результаты показали, что и HIF-1β и VEGFR3 были повышены в образцах пациентов по сравнению с нормальными тканями. Кроме того, Han и соавторы создали стабильную, избыточно экспрессирующую HIF-1b-клеточную линию LECs человека (HLEC), в которой наблюдалась повышенная миграция клеток и образование колоний клеток со избыточной экспрессией HIF-1β - по сравнению с контрольными HLEC [64]. Предыдущие исследования показали повышенную экспрессию VEGFR3 и VEGFC в различных линиях раковых клеток в условиях гипоксической среды [65-67], что в сочетании с результатами Han et al. позволяет предположить, что гены, кодирующие HIF-1β и VEGFR3, также могут быть вовлечены в деформацию лимфатических сосудов, приводящую к пороку развития лимфатической системы.
Gomez-Acevedo et al. проанализировали образцы тканей 18 педиатрических пациентов - шести пациентов с микрокистозом, семи пациентов с макрокистозом и пяти пациентов с нормальным контролем, чтобы определить генетические и физиологические различия между группами. С помощью транскриптомного анализа они обнаружили 426 дифференциально экспрессированных генов, из которых 192 и 234 были избыточно экспрессированы в образцах с микрокистозом и макрокистозом, соответственно [68]. Среди избыточно экспрессированных генов в образцах с микрокистозом - эукариотический фактор инициации 4A-1 (EIF4A1), который кодирует субъединицу РНК-геликазы комплекса эукариотического фактора инициации 4F (eIF4F) [69]. В результате вырабатываются такие белки, как c-Myc и VEGF, которые, в свою очередь, способствуют выживанию, пролиферации и ангиогенезу клеток, что может объяснять аномалии лимфатических сосудов. Кроме того, повышение уровня метастатического супрессора NME1 указывает на ограничения в распространении и подвижности клеток и может объяснить конденсированную, волокнистую морфологию микрокистозных лимфатических нарушений [68]. Если гены, связанные с микрокистозом, демонстрируют пролиферативные механизмы и имитируют онкогенные процессы, то гены, повышающие уровень регуляции при макрокистозе, связаны с дифференцировкой клеток, эмбриогенезом, адипогенезом, клеточной адгезией и адаптацией к гипоксии. Повышение уровня микрофибриллярно-ассоциированного гликопротеина 2 (MFAP2), VEGFB и ангиопоэтин-подобного 2 (ANGPTL2) указывает на ангиогенные события, связанные с разрастанием клеток и формированием прорастаний [68]. Особый интерес представляет аномальная экспрессия белка внеклеточного матрикса дерматопонтина (DPT), который модулирует трансформирующий фактор роста бета (TGF-β). В сочетании с увеличением уровня TGF-β3 его повышенная регуляция указывает на то, что макрокистозные лимфатические нарушения могут возникать из-за неправильной регуляции и удаления лишних веточек развивающихся лимфатических сетей [68]. Различия в транскриптоме, обнаруженные в данном исследовании, указывают на различия в генетических причинах и механизмах, которые должны быть изучены для лучшего понимания формирования микрокистозных и макрокистозных лимфатических аномалий. Хотя эти дисрегуляторные пути требуют дальнейших исследований для доказательства причинности, это перспективная область изучения для потенциальных терапевтических мишеней.
4. Clinical Implications


Большинство лимфатических мальформаций сохраняются после родов, при этом частота спонтанной регрессии составляет от 2,3% до 41% [70]. Хотя некоторые минимально симптоматические поражения могут наблюдаться, большинство из них будут подвергнуты лечению по эстетическим или функциональным причинам.
4.1. Current Surgical Treatment


Хирургическое иссечение является основным методом лечения лимфатической нарушения, особенно при поражениях, вызывающих функциональную инвалидность вследствие сдавления. Обструкция дыхательных путей, дисфагия и проблемное кровотечение должны быть устранены незамедлительно и с помощью иссечения. При крупной шейной лимфатической аномалии, диагностированной пренатально, для обеспечения проходимости дыхательных путей показана ex-utero intrapartum therapy (EXIT) [71]. Если небольшие или макрокистозные поражения в целом легко поддаются иссечению, то поражения большего размера, диффузные и микрокистозные по своей природе или вовлекающие окружающие структуры, такие как нервы или кровеносные сосуды, становятся очень сложными и приводят к неполному удалению. В одной серии из 63 пациентов у 14% после иссечения макрокистозной шейно-лицевой лимфатической аномалии наблюдался рецидив, а факторы, ассоциированные с рецидивом, зависели от двусторонности и поздней стадии [72]. Необходимо помнить о косметическом виде, нарушении функциональности после иссечения и рубцевании, а также о других потенциальных осложнениях, включая фистулизацию, инфекцию и раскрытие (dehiscence). Углекислотный лазер и радиочастотная абляция использовались интраоперационно в качестве вспомогательного метода лечения внутри-ротовых заболеваний [73,74].
Чрескожное лечение с помощью инъекционной склерозтерапии - еще один вариант лечения макрокистозных лимфатических аномалий. Введение склерозирующего агента вызывает воспаление эндотелия, что приводит к вторичной окклюзии, фиброзу и сужению структуры. Picibanil (OK-432), доксициклин и блеомицин являются широко используемыми склерозирующими агентами. Одно рандомизированное контрольное исследование продемонстрировало значительную реакцию на склерозтерапию пицибанилом у 94% пациентов с макрокистозом и у 63% при смешанном макрокистозе и микрокистозе [75]. Блеомицин также продемонстрировал подобную эффективность: 80,3% пациентов с макрокистозными поражениями и 71,4% со смешанными поражениями дали полный ответ [76]. Также использовались спирт, доксициклин и тетрадецилсульфат натрия, но лучший склерозирующий агент до сих пор не определен [77,78]. В настоящее время не существует установленного руководства по выбору оптимальной начальной терапии между хирургическим иссечением, склеротерапией и медикаментозным лечением. Ретроспективное исследование когорт продемонстрировало схожую эффективность первоначального хирургического иссечения и склерозтерапии с учетом стадии и типа поражения [79].
4.2. Current Medical Treatment


Как и при хирургическом лечении, не существует единого мнения о наилучшем фармацевтическом лечении лимфатических аномалий. Sirolimus, иммунодепрессант, в настоящее время является наиболее часто используемым препаратом для лечения лимфоваскулярных аномалий. Сиролимус является ингибитором mTOR, нижележащей протеинкиназы пути PI3K. Несмотря на отсутствие данных рандомизированных контрольных исследований, подтверждающих его эффективность при лимфатических аномалиях, в ряде ретроспективных и нерандомизированных исследований описано уменьшение размеров поражения у большинства пациентов при пероральном приеме сиролимуса [80,81]. В частности, большое проспективное исследование Adams et al. продемонстрировало ответ на болезнь при смешанной капиллярной или венозной лимфатической аномалии и благоприятный ответ при микрокистозной лимфатической аномалии после 1 года лечения пероральным сиролимусом. Наиболее распространенные побочные эффекты перорального сиролимуса связаны с его иммуносупрессивным действием, включая анемию, тромбоцитопению и лейкопению [82,83]. Трудно сделать выводы в отношении местного применения сиролимуса, поскольку описано только 3 исследования, включающие в общей сложности 7 пациентов [81]. В настоящее время проводятся многоцентровые исследования фазы 2, изучающие эффективность местного воздействия сиролимуса для лечения микрокистозной лимфатической аномалии (NCT05050149 и NCT03972592). Другие обсуждаемые препараты включают sildenafil и propranolol, которые, как считается, могут облегчить симптомы за счет расслабления гладкой мускулатуры сосудов в результате ингибирования распада cGMP и уменьшения роста поражения за счет снижения экспрессии VEGF, соответственно [84-86]. Однако оба препарата были описаны в небольших исследованиях со смешанными результатами.
5. Future Therapies


По мере выявления новых молекулярных игроков заболевания, они могут представлять собой потенциальные мишени для новых терапевтических средств. К таким мишеням относится ген PIK3CA, мутации которго являются наиболее распространенными при в раке всех типов [87]. Следует отметить, что рак человека часто содержит несколько онкогенных мутаций в одном и том же пути PI3K по сравнению с гетерозиготным состоянием для PROS [88]. Существует ряд ингибиторов PI3K, которые исследуются для лечения онкологических заболеваний, включая pan-PI3K ингибиторы, такие как copanlisib или buparlisib, и специфические ингибиторы p110, такие как alpelisib [89].
В настоящее время alpelisib одобрен для применения при PIK3CA-мутации, позитивном по гормональному рецептору распространенном раке молочной железы. В мышиной модели PROS/CLOVES введение alpelisib повысило выживаемость, уменьшило изменения тканей и снизило пролиферацию клеток пораженных органов мышей PROS/CLOVES по сравнению с диким типом [90]. В другой мышиной модели PROS alpelisib снова улучшил выживаемость мышей, а также смог предотвратить развитие лимфатических аномалий [91]. Алпелисиб применялся в небольших группах пациентов с прогрессирующим уменьшением размеров опухоли, улучшением дисфункций вторичных органов, включая сердечную и почечную функции, деформаций опорно-двигательного аппарата и общего клинического состояния [90,91]. Однако для полной оценки эффективности этих специфических ингибиторов необходимы более масштабные проспективные рандомизированные контролируемые исследования. Местное применение ингибитора PI3KA также находится в стадии исследования, в настоящее время проводится клиническое испытание фазы 1 (NCT04409145).
Другая стратегия может включать ингибирование AKT, прямой нижележащей серин-треониновой киназы PI3K с мозаичной активирующей мутацией, которая приводит к синдрому Proteus [58]. Pan-АКТ ингибитор miransertib применялся у пациентов с раком [92,93]. Исследование дозировки miransertib у взрослых и детей с синдромом Proteus было завершено, а серия случаев с участием 2-х пациентов показала улучшение качества жизни [94,95]. В настоящее время проводится исследование фазы 1/2 для установления эффективности и безопасности miransertib при синдроме PROS (NCT03094832).
Наконец, фотоакустическая технология, основанная на нерадиационной поглощенной энергии в сочетании с целевой маркировкой эндотелия лимфатических сосудов, изучается для картирования и потенциальной терапевтической абляции. Kim et al. использовали биоконъюгированные наночастицы на основе золота с антителами к маркеру LEC LYVE1 в качестве фотоакустических и фототермических контрастных агентов у мышей для точного картирования лимфатических сосудов и их аномалий [96].
Кроме того, маркировка клеток-мишеней может повысить терапевтическую эффективность и оптимизировать направленное лазерное лечение. В той же мышиной модели с конъюгированными антителами LYVE1 с золотыми наночастицами наблюдалось 6-кратное увеличение энергии лазера с высоко локализованным повреждением вокруг зон высокой концентрации кластеров золотых наночастиц без пагубного воздействия на окружающие ткани [96]. Необходимы дальнейшие исследования для создания биоконъюгированных наночастиц в качестве потенциальной целевой единой диагностической и терапевтической платформы для микрокистозных лимфатических аномалий. Это позволит преодолеть существующие ограничения методов визуализации и, возможно, использовать данный терагностический универсальный инструмент для лечения других заболеваний, связанных с лимфатической системой.
6. Conclusions


Хотя в понимании происхождения лимфатических сосудов и молекулярных основ лимфатических аномалий были сделаны большие успехи, сложность различных вкладов эндотелиальных клеток и начальной передачи сигналов для лимфангиогенеза все еще изучается. Дальнейшие исследования и изучение молекулярных механизмов, способствующих развитию и росту лимфатических сосудов, откроют двери для многих новых целевых методов лечения, включая, возможно, внутриутробную терапию. Дополнительные исследования также обогатят усилия по лечению других заболеваний лимфатической системы, включая лимфатические отеки и рак.