abstract

Hemangioamele infantile, cele mai frecvente tumori ale copilăriei, sunt tumori vasculare caracterizate prin proliferarea rapidă a celulelor endoteliale în primele câteva luni de viață postnatală, urmate de o involutie spontană lentă, a cărei patogeneză moleculară rămâne neclară. Identificarea recentă a expresiei de dezvoltare a markerilor specifici ai liniei vasculare ne-a determinat să caracterizăm hemangioamele infantile pentru expresia receptorului limfatic endotelial hialuronan-1 (LYVE-1), Prox-1, CD31 și CD34. Am constatat că LYVE-1, un marker specific pentru vasele limfatice normale și asociate tumorii, a fost puternic exprimat în celulele tumorale ale hemangioamelor infantile (n = 28), dar nu și în alte tumori vasculare, inclusiv granuloamele piogene (n = 19, P + au exprimat și CD34, dar au fost negative pentru proteina homeobox limfatică specifică Prx 1. Pe baza coexprimării LYVE-1 și a markerului fluxului sanguin CD34, sugerăm ca celulele endoteliale din hemangioamele infantile în proliferare să fie arestate într-un stadiu incipient diferențierea vasculară. Hemangioamele pot contribui la creșterea rapidă a acestora în primele câteva luni de viață.

Principalul

Hemangioamele infantile, cele mai frecvente tumori din copilărie, sunt proliferări vasculare benigne compuse din capilare dens împachetate compuse din celule endoteliale și pericite care se extind într-un model lobular. 1 Spre deosebire de malformațiile vasculare, hemangioamele infantile la naștere sunt de obicei absente sau vizibile și se caracterizează printr-un comportament biologic remarcabil de previzibil: proliferare rapidă postnatală și involuție spontană lentă. 2 Soluția se caracterizează prin apoptoză și dispariția capilarelor, cu înlocuirea țesutului fibros liber sau fibros. Hemangioamele infantile sunt mai frecvente la sugarii prematuri 3, dar diferă de alte tumori vasculare și malformații prin expresia lor specifică a proteinei transportoare de glucoză GLUT-1. Patogeneza moleculară a hemangioamelor infantile este încă un mister, parțial datorită nomenclaturii neclare a semnelor vasculare 5 și a lipsei markerilor specifici liniei de diferențiere vasculară specifică.

În contrast, s-a constatat că inhibitorul metaloproteinazei-1 tisulare, inhibitorul angiogenezei, 12 și genele induse de interferon au fost crescute în timpul fazei de involuție. 15 Inducerea genelor de interferon oferă o justificare clinică pentru tratamentul hemangioamelor pediatrice care pun viața în pericol cu ​​interferon-α-2a recombinant, un inhibitor al angiogenezei 16, și poate explica observațiile recent publicate ale involuției rapide a hemangioamelor infantile în urma aplicațiilor topice ale sistemului imunitar. sistem. modulator imiquimod. Interesant este faptul că epiderma care acoperă hemangiomul infantil proliferant prezintă imunocolorare cu interferon-β redusă în comparație cu epiderma pielii normale, sugerând posibile efecte paracrine ale celulelor non-endoteliale în patogeneza hemangiomului infantil. Studii recente au arătat că vasele hemangiomului infantil și ale placentei au un imunofenotip unic, dovadă fiind expresia antigenului GLUT-1, a merozinei, a antigenului Fcγ RII și a lui Lewis Y, sugerând că pot apărea celule precursoare ale hemangiomului infantil. din celulele obținute din placentă sau angioblasti, au trecut la tipul placentar de fenotip vascular. 19

În acest studiu, am examinat diferențierea proliferării și involuției hemangioamelor infantile specifice liniei vasculare, utilizând mai mulți markeri nou identificați ai vaselor de sânge și ai celulelor endoteliale limfatice. Am analizat 62 de leziuni vasculare pentru exprimarea markerului CD31 panendotelial și a receptorului endotelial limfatic hialuronan-1 (LYVE-1), o glicoproteină membranară integrală cu o greutate moleculară de 60 kDa, considerată un marker specific pentru limfomul limfatic normal și limfom asociat cu limfom. nave. 21, 22

Materiale și metode

Populația de pacienți și analiza histologică

Toate leziunile vasculare au fost excizate la Spitalul de Copii din Arkansas, Little Rock, în ultimii 5 ani (1999-2003), după obținerea consimțământului informat și a aprobării comisiei de revizuire instituțională. Aceste leziuni vasculare includeau hemangioame infantile (n = 28), granuloame piogene (PG) (n = 19), hemangioame intramusculare (tip vas mic, n = 9), hemangioame ale cordonului ombilical (n = 2), hemangioame congenitale progresive (n = 1).)), Malformație vasculară sinovială (n = 1) și hemangiom de cireșe (n = 1) (Tabelul 1). Pacienții (interval de vârstă 2 luni până la 5 ani) cu hemangioame infantile proliferative (n = 19, vârsta medie 7, 8 luni) și involut (n = 9, vârsta medie 26, 3 luni) au fost bine reprezentate, cu o distribuție similară a sexului și locuri raportate. în mari studii epidemiologice. Doi patologi (SSD și PEN) au confirmat diagnosticul tuturor celor 62 de leziuni vasculare.

Tabel în dimensiune completă

Pete de imunofluorescență

Tabel în dimensiune completă

Tabel în dimensiune completă

analize statistice

Testul t al elevului nepereche a fost utilizat pentru a determina semnificația statistică (valoarea P) a expresiei LYVE-1.

Rezultatul

Exprimarea LYVE-1 de către celulele endoteliale ale hemangioamelor infantile proliferante

sunt

Imagine la dimensiune completă

Imagine la dimensiune completă

Pentru a determina dacă expresia LYVE-1 a fost specifică pentru hemangioamele infantile, am examinat alte câteva tumori vasculare benigne pentru imunoreactivitatea lor la LYVE-1. În comparație cu hemangioamele infantile proliferante, expresia LYVE-1 a fost detectată focal și slab doar în 3/19 (15,8%, P

Imagine la dimensiune completă

Imagine la dimensiune completă

Reglarea descendentă a expresiei LYVE-1 în hemangioamele infantile în timpul involuției

Analiza hemangioamelor infantile a demonstrat absența imunoreactivității LYVE-1 din majoritatea celulelor endoteliale tumorale în timpul involuției, în timp ce expresia CD31 a rămas neschimbată (Figura 3). De fapt, 4/9 (44,4%) din hemangioamele infantile involute au fost complet negative pentru expresia LYVE-1 și doar câteva leziuni capilare (

Expresia LYVE-1 este redusă la hemangioamele infantile în timpul involutiei. ( A ) A ( e ) Colorarea imunofluorescentă dublă pentru LYVE-1 (verde) și CD31 (roșu) prezintă suprapunere (galbenă) în multe celule endoteliale a două hemangioame infantile proliferante (IH) din brațul unei femei de 8 luni de vârstă de 8 luni, cu excepția vaselor limfatice native (săgeți). ( b ) A ( f ) Histologia secțiunilor seriale arată lobi de proliferare vasculară. ( c ) A ( g ) Dubla colorare pentru LYVE-1 și CD31 a evidențiat pierderea expresiei LYVE-1 din toate vasele tumorale în două IH involute din stiloul superior al unui copil de 1 an și din scalp. Bebeluș de 8 luni, resp. Celulele limfoide native (săgeți) și multe monocite (săgeți) sunt LYVE-1 +. ( d ) A ( h ) Histologia secțiunii seriale arată absența proliferării vasculare și a fibrofatului rezidual. Nucleii celulari sunt contracolorați în albastru cu Hoechst ( A ), ( c ), ( e ) A ( g ). Mărire originală: × 200 ( A ) - ( h ).

Imagine la dimensiune completă

Imagine la dimensiune completă

Detectarea macrofagelor pozitive LYVE-1 în hemangioamele infantile

Am detectat numeroase celule mononucleare LYVE-1 + în proliferare (Figura 2a) și hemangiom infantil involut (Figura 3c și g). Pentru a caracteriza în continuare aceste celule, am efectuat colorare dublă cu markeri de macrofage, CD11b 25 și CD68 26 și LYVE-1. Am constatat că celulele mononucleare LYVE-1 + au exprimat atât CD11b, cât și CD68 în proliferarea și implicarea hemangioamelor infantile (Figura 4), care le-au identificat ca macrofage.

Imagine la dimensiune completă

Celulele endoteliale forestiere sunt prinse în dezvoltarea vasculară

Deoarece capilarele leziunilor hemangiomului infantil au exprimat LYVE-1, un marker limfatic specific, am evaluat aceste tumori pentru exprimarea unei linii a unei gene specifice homeobox limfatic, Prox-1, și a unui marker specific pentru vasele de sânge, CD34. Coloranții imunofluorescenți duali pentru LYVE-1/CD31 și LYVE-1/CD34 în secțiuni seriale au arătat că celulele endoteliale LYVE-1 + exprimă și CD34 (Figura 5a și b). Colorarea cu imunofluorescență dublă a secțiunilor seriale pentru LYVE-1/CD31 și Prox-1/CD31 a arătat că toate celulele endoteliale tumorale au fost negative pentru Prox-1 (Figura 5c și d). Astfel, celulele endoteliale ale hemangiomului infantil sunt LYVE-1 +, CD31 +, CD34 +, dar Prox-1 -. Coloranții duali pentru LYVE-1/GLUT-1 au demonstrat clar că celulele endoteliale tumorale au co-exprimat ambele proteine ​​în timpul fazei de proliferare (Figura 5e și f).

Imagine la dimensiune completă

discuţie

În ciuda prevalenței ridicate a hemangioamelor infantile la populația pediatrică, evenimentele moleculare care duc la proliferarea rapidă și la involutia lentă a acestor tumori rămân neclare. Aici, demonstrăm că receptorul de hialuronan LYVE-1 este exprimat în mod specific în celulele endoteliale ale hemangiomului infantil în timpul fazei proliferative și este reglat în timpul involuției. În plus, celulele endoteliale ale hemangiomului infantil sunt Prox-1 -, SLC -, VEGFR-3 +, CD31 + și CD34 +. Acest imunofenotip al celulelor endoteliale este similar cu imunofenotipul venei cardiace în timpul embriogenezei normale timpurii, într-o etapă care duce la dezvoltarea vaselor de sânge mature sau la achiziționarea unei prejudecăți limfatice 27 (Figura 6).

Ipoteza dezvoltării vasculare arestată. Competența limfatică a venelor cardiace este definită de imunofenotipul celulelor endoteliale: LYVE-1 +, Prox-1 -, SLC - VEGFR-3 +, CD31 + și CD34 +, precum și celule de hemangiom infantil. În timpul embriogenezei normale, celulele endoteliale ale venelor cardiace se pot matura în vase de sânge sau pot dobândi tendințe limfatice, la debutul expresiei Prox-1, pentru a deveni vase limfatice mature. Această maturitate este definită de imunofenotipul celulelor endoteliale: LYVE-1 +, Prox-1 +, SLC +, VEGFR-3 +, CD31 + și CD34-. Celulele endoteliale din hemangioamele infantile prezintă un imunofenotip anormal, similar cu cel al unei vene cardinale cu competență limfatică, sugerând că aceste celule sunt arestate într-un stadiu imatur al dezvoltării vasculare, ducând la proliferarea rapidă a acestora. Deoarece expresia LYVE-1 este reglată în jos, aceste tumori regresează (implică) și se dezvoltă în vase de sânge mature.

Imagine la dimensiune completă

După formarea inițială a sistemului vascular, o subpopulație de celule endoteliale venoase devine competentă să răspundă la semnalul care induce celule limfatice prin exprimarea genei homeobox Prox-1 în ziua ∼ E9.5. Datele noastre sugerează că celulele endoteliale din hemangioamele infantile prezintă un imunofenotip imatur, similar cu celulele endoteliale ale venei cardiace cu competență limfatică, sugerând că celulele endoteliale sunt arestate într-un stadiu incipient al dezvoltării vasculare. Acest fenotip nediferențiat poate explica proliferarea rapidă a acestora. Pe măsură ce hemangioamele infantile revin, celulele endoteliale, împreună cu reglarea descendentă a LYVE-1, ajung la un imunofenotip mai matur, LYVE-1 -, Prox-1 -, SLC -, VEGFR-3 -, CD31 + și CD34 +, și se dezvoltă în maturitate vasele de sânge. (Figura 6). Ipotezăm că mutațiile somatice pot duce la maturizarea arestată și expansiunea clonală a celulelor endoteliale ale hemangiomului infantil cu un imunofenotip imatur.

Izolarea celulelor progenitoare endoteliale CD133 +/CD34 + din hemangioamele infantile proliferante 8 susține caracterul primitiv al acestor celule endoteliale, deoarece CD133 este exprimat prin epiteliul embrionar (neuroepiteliu, rinichi și intestin) 29 și CD34 + de către precursorii celulelor endoteliale (hemangioblaste). S-a demonstrat că hemangioamele infantile împărtășesc expresia antigenului GLUT-1, a merozinei, a antigenului FcyRII și a antigenului Lewis Y cu microvasculatura umană placentară 19, promovând în continuare natura fetală sau embrionară a celulelor endoteliale ale hemangiomului infantil. Aceste rezultate, împreună cu datele noastre, sugerează o tulburare intrinsecă de maturare a celulelor endoteliale ale hemangiomului infantil care poate duce la proliferarea lor anormală.

Pe scurt, studiul nostru demonstrează pentru prima dată expresia specifică a LYVE-1 în celulele endoteliale ale hemangioamelor infantile în timpul fazei de proliferare și a reglării descendente în timpul fazei involatoare. Aceasta identifică LYVE-1 ca un nou marker al proliferării hemangiomului infantil, deoarece GLUT-1 este exprimat în timpul ambelor faze. Analiza markerilor specifici ai celulelor endoteliale din sânge și limfatice, CD34 și Prox-1, a arătat că celulele endoteliale ale hemangiomului infantil au un imunofenotip similar în această privință cu vena embrionară în timpul dezvoltării vasculare normale. Sugerăm ca celulele endoteliale ale hemangiomului infantil să fie arestate în stadiul incipient al diferențierii vasculare, cu implicații importante pentru patogeneza proliferării rapide postnatale.

Mulțumiri

Mulțumim lui L Janes, L Nguyen și A Mizeracki pentru asistență tehnică profesională; K Alitalo pentru a furniza anticorpi Prox1; și DG Jackson pentru donarea anticorpului LYVE-1. Această lucrare a fost susținută de subvențiile NIH/NCI CA69184, CA86410 și CA91861 (MD), Grantul de formare în patologie NIH (SSD) și Centrul pentru cercetarea biologiei cutanate printr-un acord Spitalul general din Massachusetts/Shiseido Co. Ltd. (MD),