Zum ersten Mal fand in Paris, vom 2. bis zum 6. November, der Kongress der amerikanischen „Children’s Tumor Foundation“ (CTF), der „European Neurofibromatosis Group“ und der „Association Neurofibromatoses et Recklinghausen“ als eine JOINT GLOBAL NF CONFERENCE statt. Er war geprägt von einer überwältigen Teilnehmerzahl, einem wissenschaftlich wegweisenden Programm im herbstlichen Pariser Stadtzentrum, im Maison de la Chimie. Der Präsident, Prof. Wolkenstein, zeichnete für den herausragenden Kongress verantwortlich. In der Zukunft möchte die CTF stärker in Europa und sogar weltweit wirksam werden. Aufgrund der Fülle der diesjährigen Präsentationen wird in diesem Bericht nur zu einzelnen, mir wichtigen erscheinen Punkten Stellung genommen.

Kutane Neurofibrome

Diesem Thema war vor dem offiziellen Beginn ein Satelliten-Symposium gewidmet, bei dem Wissenschaftler, wie u.a. Lu Le und David Gutman zu Wort kamen:

  1. Im der Veranstaltung vorausgegangenen Meeting von Neuro- und Dermatopathologen waren wichtige Kriterien für die Diagnostik von Neurofibromen erarbeitet worden, die nun vorgestellt wurden. Es wurde auf die wichtige Unterscheidung der plexiformenkutanen und lokalisierten intraneuralen Neurofibrome hingewiesen sowie die neue Entität des ANNUBP (atypical neurofibroma of uncertain biological potential) erklärt (vgl. Miettinen et al., Hum Pathol, 2017). Die neue Terminologie (kürzlich publiziert in Neurology, vol. 91, suppl. 1, 2018) der Neurofibrome wurde vorgestellt.
  2. Die oben genannten Definitionen für den Menschen treffen allerdings in Mausmodellen, bei denen die Tiere Neurofibrome ausbilden, nicht exakt genauso zu.
  3. Kutane Neurofibrome scheinen im Tiermodell von der subepidermalen Glia auszugehen. Im Mausmodell von Lu Le entwickeln die Tiere viele kutane und plexiforme Neurofibrome mit typischer Histologie (mehr als im Krox20-Modell), die sich aus Mikrotumoren der jungen Tiere langsam entwickeln, wobei Traumata das Wachstum beschleunigen. Eine sehr frühe therapeutische Intervention der noch winzigen Neurofibrome ist denkbar.
  4. In den neuen NF1-Schweine-Modellen entwickeln die Tiere dem Menschen sehr ähnliche Symptome, wie Lernbehinderungen, CLS und Neurofibrome (Jill Weimer). Überdies kann man hier die Entwicklung von Neurofibromen zu MPNST studieren, allerdings gibt es auch Unterschiede zwischen den Modellen von Meyerholz und Watson.
  5. Bei bislang sechs Patienten werden im miniaturisierten Modell (3D-Modell-Organoide) therapeutische Screens, Methylom-Analysen und Genomsequenzierungen durchgeführt (Alice Soraghi).
  6. Die Stromazellen sind die wesentlichen Treiber der Neurofibrom-Entstehung (David Gutman). Nervenzellen regulieren über ihre Aktivität die Proliferation der Schwannzellen, wobei dies insbesondere die sensorischen Neurone zu sein scheinen (in diesem Projekt sind die Neurone aus iPSC generiert worden, die gerne an andere Forscher weitergegeben werden können).
  7. Inflammatorische (entzündliche) Zellen haben besonders auf die dysplastischen Neurofibrome (zelluläre, ANNUBP, atypische Neurofibrome), welche prämaligne Läsionen darstellen, einen wesentlichen Einfluss (Nicolas Ortonne). Hier sind CD8+-Zellen, TILs und PDL1 erhöht (höher als in MPNST). Bei der Untersuchung der Genexpression clusterten die dysplastischen Neurofibrome separat von den MPNST, so dass hier die Inflammation (Entzündung) den Weg zu den MPNST bahnen könnte.
  8. Es soll eine öffentliche Datenbank für kutane Neurofibrome (open-access cNF data resource) etabliert werden (Robert Allaway), die auch Daten zur Expression und Mutationen für alle Forscher zur Verfügung (ww.synapse.org) stellen wird.
  9. Für Studien ist es entscheidend, die Größe der Neurofibrome exakt zu bestimmen, da man weiß, dass es eine hohe inter- und intra-Observer-Variabilität gibt (Dominique Pichard) und die Messmethoden unterschiedlich genau sind (Jaishri Blakeley), so dass hierfür Scores und Beschreibungen erstellt werden müssen.
  10. In einer abschließenden Panel-Diskussion wurden die folgenden Themen diskutiert:
  11. Was ist das derzeit vielversprechendste Medikament für Neurofibrome? Wohl die MEKi, die aber z.B. topisch mit Schmerzen verbunden sind.
  12. Können wir Präventionsstudien ohne gutes Assessment der Größe der Tumoren durchführen? Mikro-Neurofibrome kann man mit dem Ultraschall sehen, aber es gibt z.B. bislang keine Biomarker. Es wurde diskutiert, ob man im Sinne einer Prävention denn schon Kinder mit MEKi behandeln kann (bei der tuberösen Sklerose gibt es z.B. unter Rapamycin-Behandlungen bis zu 20% Komplikationen wie Infektionen) oder ob man eine Biopsie zur Vorhersage benötigt.
  13. Sind Nebenwirkungen bei der Therapie mit MEKi von kutanen Neurofibromen akzeptabel? Hier wurde u.a. diskutiert, ob schwere Nebenwirkungen wie ein Leberversagen zu tolerieren wären.

 

Tiermodelle

Von den Tiermodellen für NF1-assoziierte MPNST (GEM-PNST) weiß man, dass Veränderungen folgender Gene entscheidend für die Entstehung sind:SUZ12, EED1, PRC2, TP53, RBund PTEN, wobei in den atypischen Neurofibromen bzw. ANNUBP die p16-Expression herunterreguliert ist (Nancy Ratner, Yuan Zhu).

Die meisten Tumoren scheinen bereits embryonal zu entstehen (Luis Parada), weshalb man davon ausgehen kann, dass die Ursprungszelle der Tumoren eine sogenannte „cancer stem cell“ darstellt. Kasia Radomska präsentierte Daten eines neuen Tiermodells, welches die sogenannten „boundary cap cells“ als Vorläuferzellen für Schwannzellen und Melanozyten in Haarfollikeln vorschlug, da die biallelische Inaktivierung von NF1in diesen Zellen ausreichend war, damit sich plexiforme und kutane Neurofibrome entwickelten. „Boundary cap cells“ wandern in das periphere Nervensystem (motorische Nerven, Spinalganglien) ein und differenzieren sich in subepidermale Glia und Melanozyten und unterliegen einer Umstellung von „glial“ zu „vaskulär“. Man findet bei den Tieren viele Mikrotumoren in der Haut (Piotr Topielko), so dass dieses Modell geeignet ist, um frühe Interventionstherapien zu testen.    

In neueren Modellen (Dhh-Cre, Ink4a/Arf) entwickeln die Tiere sofort viele paraspinale Neurofibrome, von denen 40% „high-grade“-Läsionen sind (ex nuovo), und die sich, implantiert man sie in immungeschwächte Tiere, zu sowohl atypischen (ANNUBP) als auch GEM-PNST entwickeln (Nancy Ratner). In einem Mausmodell (Dhh-Cre, Nf flox/flox, PTEN flox/flox) von David Largaespada entwickeln die Tiere multifokale atypische Nervenscheidentumoren, die auf MEKi, mTORi, Hyaluronsäure u.a. ansprechen und daher als Modell zur Medikamententestung geeignet sind. Rebecca Dodd präsentierte, wie man mittels CRISPR/Cas spezielle Modelle erstellen kann.

Die bereits o.g. Schweine-Modelle von Watson und Dodd stellen eine sehr gute Grundlage für weitere Forschungen und besonders auch klinische Studien (z.B. für MEKi) dar, da sie einem dem Menschen sehr ähnlichen NF1-Phänotyp entwickeln. Sie weisen z.B. auch einen typischen Allelverlust (LOH) in Tumoren auf. Zudem zeigen die Tiere u.a. Angststörungen, so dass sie für neurokognitive Studien geeignet erscheinen, wie z.B. für die Analyse von Schlafstörungen. Weiterhin eignen sie sich für die Etablierung von Gewebebanken.  

Im Modell von Lu Le wird das NF1-Gen nur in der Haut „ausgeschaltet“ (HoxB7-Linie), auch dies reicht offenbar räumlich und zeitlich aus, damit kutane und plexiforme Neurofibrome bei den Tieren entstehen, wobei der Hippo-Signalweg modifizierend wirkt.

Im Tiermodell für Optikusgliome (David Gutman) konnte die kritische Rolle der Mikroglia für die Tumorentstehung belegt werden. In den Tumorzellen ist CCL5 (Rantes) erhöht. Wenn man Tiere generiert, die kein CCL5 exprimieren, dann entstehen auch keine Tumore. Die Expression von CCL5 durch Mikroglia ist essentiell, damit Optikusgliome entstehen, wobei die Expression von CCL5 durch eine T-Zell-Aktivierung hervorgerufen wird.

Die Erkenntnis einer wichtigen Rolle des Immunsystems für die Entstehung von Neurofibromen kommt eine immer größere Bedeutung zu. Nancy Ratner stelle neue Daten aus einem Tiermodell vor, die belegen, dass Makrophagen hierbei eine entscheidende Rolle spielen: NF1-Schwannzellen exprimieren verstärkt CXCL10, welches an CXCR3 auf Zellen (CD3-positive Zellen oder alternativ dendritische Zellen) bindet. Dies führt zu einem verstärkten Wachstum von Neurofibromen. Fehlen diese Immunzellen, können keine Neurofibrome entstehen. Auch Juha Peltonen demonstrierte die Bedeutung von Immunzellen als wichtiges Kriterium für das Wachstum von Neurofibromen.

 

NF1-Mutationen und Brustkrebs

Mittlerweile ist bekannt, dass die Neurofibromatose Typ 1 mit einer erhöhten Rate an Brustkrebs einhergeht bzw. das NF1-Gen ein sogenannter Treiber für Brustkrebs ist. In Populationsstudien konnte gezeigt werden, dass bei NF1 Brustkrebs früher und mit 6.5fach erhöhter Frequenz auftritt sowie bei unter 40 Jahren mit einer schlechteren Prognose einhergeht. Das Mutationspektrum entspricht hierbei dem bekannten, allerdings scheinen große Deletionen nicht aufzutreten und es gibt zwei Hotspots in der 3‘-UTR.

Ein entsprechendes Tiermodell hierzu konnte Bob Kesterson vorstellen: die Modellierung einer Patienten-spezifischen Missense-Mutation war im Rattenmodell mit spinalen Neurofibromen sowie Tumoren der Mamma assoziiert. Er konnte zeigen, dass der Verlust von NF1(inframe and vorzeitige Stop Indels) zu aggressiven Adenokarzinomen der Mamma führt (Matthew Steensma) und im Rattenmodell das Fehlen von NF1 eine veränderten Differenzierung der Mamma bewirkt, wobei alternative gewebespezifische NF1 RNA- und Protein-Isoformen beschrieben werden konnten und ein Zusammenhang von NF1 mit den Östrogenrezeptor-Netzwerken bei sporadischen und NF1-assoziierten Brustkrebs dargestellt werden konnte. Insbesondere könnte das NF-ER-FOXA1-AR-Netzwerk ein Ziel für die Therapie des endokrin-resistenten Mammakarzinoms sein (NF1-defiziente Tumoren zeigen eine starke Phosporylierung am Östrogenrezeptor (S118)). Deletionen (NF1shallow deletions) sind in 25% der sporadischen Brustkrebsfälle zu finden und korrelieren mit einer schlechten Prognose.

 

Schwannomatose

In den Schwannomen bei der Schwannomatose (SWNTS) ist die Mutation bei den sporadischen Fällen zu 60% nicht bekannt. Die Schwannome zeigen ein spezifisches genetisches und epigenetisches Profil (Sheila Mansouri) (vgl. Agnihotri et al., Nature Genetics, 2016), wobei Epigenetik und Lokalisation korrelieren. Unter den SWNTS sind 19,7% atypische, 7,1% hybride und 71,3% typische Schwannome. In vielen der Tumoren findet man ein immunhistochemisches Mosaik aus IN1 (SMARCB1) – positiven und negativen Zellen sowie auch zu 80% ein Mosaik für H3K27me-Markierungen, so dass von einem partiellen Verlust von H3K27me auszugehen ist. Derzeit werden Methylierungsprofile untersucht.

 

Meningeome und spinale Tumoren bei NF2 und Schwannomatose assoziierte Schwannome

Meningeome, die immer in einem NF2-Team besprochen werden sollten, werden bei der NF2 immer noch hauptsächlich chirurgisch behandelt, obwohl erst bei einer Symptomatik die Indikation gestellt werden sollte. Eine Bestrahlung sollte vermieden werde, um nicht Zweit-Tumoren zu induzieren (John Golfinos). In atypischen und anaplastischen Meningeomen ist H3K27me positiv, so dass man diese Tumoren identifizieren kann und früher behandeln kann und sollte. Man sollte prinzipiell vorsichtig sein, da Gefäßmalformationen kombiniert sein können.

Man sollte sich als Chirurg im Klaren sein, dass die OP, z.B. intramedullärer Tumoren mit Morbidität assoziiert ist. Zysten können gut mit Avastin (Andrew King) behandelt werden.

Schwannome peripherer Nerven bei der Schwannomatose sollten durch Spezialisten operiert werden, sie sind anders als Neurofibrome zu operieren (Alan Belzberg). Man kann vorher ermitteln, wohin der Schmerz lokalisiert wird, und ob man intraoperativ an der richtigen Stelle ist, um durch die OP den Schmerz auch zu beseitigen. Der Nerv kann in der Regel erhalten werden. Diese Schwannome sprechen auf Avastin an, auch eine Therapie mittels CyberKnife ist möglich. 

 

Therapiestudien und -modelle

In einer Phase I/IIa-Studie für Kinder mit NF1-assoziierten plexiformen Neurofibromen sprachen 12 (46%) partiell auf eine Therapie mittels Trametinib(MEK116540) (MEK1/2-Inhibitor) an, wobei der Erfolg dauerhaft (über das Studienende hinaus) zu verzeichnen war. Bei 9 (23%) Patienten war kein Ansprechen zu sehen, die Erkrankung blieb stabil und 3 Kinder (12%) mussten wegen Nebenwirkungen (Haut-Toxizität) aus der Studie ausgeschlossen werden. Bei 21 (81%) Kindern konnte die Erkrankung insgesamt gut kontrolliert werden (Christopher Moertel).

Ein separates Meeting, das von ASTRA ZENECA gesponsort wurde, widmete sich besonders der Therapie plexiformer Neurofibrome mit MEK-Inhibitoren (MEKi). Es ging hier insbesondere um die pädiatrischen Patienten, da diese Tumoren nur in jungen Jahren wachsen. Auch nach einer Operation wachsen sie nach, so dass eine sinnvolle Gabe vor / nach einer OP bedacht werden sollte. Während eine Studie mit PEG-Interferon nur geringe Ansprechraten zeigt, konnte demonstriert werden, dass mit Selumitinib eine 72%ige, für einzelne Patienten sogar dauerhafte, Ansprechrate erzielt werden konnte (Brigitte Widemann). Es wurden kurz weitere Studien mit den MEKi Trametinib, Cobimetinib, PD0325901, und Binimetinib benannt. In Mausmodellen erfolgen ebenfalls Studien (Carbozantinib), die belegen, dass plexiforme Neurofibrome auf MEKi ansprechen.

MPNST sind sehr resistent gegenüber einer Radio- und Chemotherapie. Desmoplasie erhöht zudem die Resistenz. Daher wird versucht, das extrazelluläre Kompartiment von ANNUBP und MPNST mit Hyaluronsäure anzureichern, um den Zugang von anderen Wirkstoffen (z.B. Gemcitabine, Doxorubicin) in den Tumor zu erleichtern (Bryant John Keller).

Die Kombinationstherapie von MEKi und BRD4i führt zum Schrumpfen von MPNST (DeRaedt), wobei anzunehmen ist, dass hierfür die zytotoxischen T-Zellen (CD8) zuständig sind, da sie die PD1-Blockade verstärken. Mechanistisch scheinen die Tumorzellen CCL2 zu exprimieren, das stimulierend auf Makrophagen wirkt: es wird die Differenzierung aus proCD8-Zellen zu M1-Makrophagen stimuliert und über M2-Makrophagen (über IL2) eine Blockade von CD8-positiven Zellen ausgelöst.

Auch für NF2-defiziente Schwannome konnte eine Wirkung durch MEKi (z.B. Trametinib) im Modell nachgewiesen werden (Fernandesz-Valez). Inhibitoren von ALK (wie Crizotinib) für die Therapie von Schwannomen und die Kombination von ALKi und AKTi (Brigatinib) für Meningeome stelle neue Therapienansätze dar (Gareth Evans). Für Bevacizumab (Avastin) sind bereits dauerhafte Ansprechraten bekannt. 

Der Gentherapie für NF1 und NF2 waren mehrere Vorträge gewidmet, auf die hier nicht näher eingegangen wird. Wichtig sind Mausmodelle, die die Wirkung von Antisense Oligonukleotiden analysieren, um durch ein gezieltes Exon-Skipping eine nahezu normale Proteinlänge wieder herzustellen, wie man es bei der Duchenne-Erkrankung erfolgreich praktiziert hat oder die Genersatz-Therapie, bei der man mithilfe eines Lentivirus einen Teil des Neurofibromins (die GRD) in die Zelle einbringt, um diese stabil zu exprimieren: Letzteres konnte nachweislich schon zu einer Wachstumshemmung von NF1-assoziierten MPNST führen (Staedtke), allerdings nicht von nicht NF1-assoziierten MPNST. Schließlich wird auch die Geneditierung zur gezielten Korrektur von Mutationen gezielt vorangetrieben. Das Ziel ist schließlich, wie bei anderen Tumorerkrankungen, eine personalisierte Therapie der NF.

NF1 als Tumorsuppressor

Das NF1-Gen ist in vielen sporadischen Tumoren alteriert. Hierzu gehören die Melanome, Gliome, gastrointestinalen Stromatumoren (GIST), nicht-kleinzelligen Lungenkarzinome (NSCLC) sowie die Mamma-, Endometrium- und Ovarialkarzinome. NF1-Mutationen können dabei neben Mutation von BRAFund NRASauftreten und den negativen Effekt verstärken. Bei Mutationen in Melanomen (BRAF,NRAS, NF1, BRAF+ NF1) können Inhibitoren zum Einsatz kommen (BRAFi, MEKi). Allerdings gibt es auch die Möglichkeit, dass die BRAF-Mutation V600E mit der NF1-Mutation kooperiert, so dass in diesem Fall die Therapie mit einem BRAFi nicht wirksam ist, da durch die NF1-Mutation eine Resistenz bewirkt wird (hier wäre eine Kombination aus einem MEKi + mTORi sinnvoller). In MPNST sind derzeit diverse Kombinationstherapien im Gange (Ophelia Maertens). NF1-Mutationen sind auch verant-wortlich für eine Resistenz bei der Behandlung von Brustkrebs (z. B. Hormontherapie, MAPKi)

Eine Analyse des Methyloms (Mathew Steensma) konnte nachweisen, dass kutane und plexiforme Neurofibrome ein spezifisches Methylierungsmuster aufweisen und sich ganz wesentlich durch das MKK3-Protein unterscheiden. Die Methylierung reguliert möglicherweise die Größe der Neurofibrome.

(verfasst von Frau PD Dr. Anja Harder)

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Kongressbericht „Joint Global NF Conference“ in Paris