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Klinische Angiologie
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Publiziert am: 03.02.2022

Vaskuläre Malformationen: Epidemiologie und spezielle Pathophysiologie

Verfasst von: Robert K. Clemens und Walter A. Wohlgemuth
Vaskuläre Malformationen sind angeboren und wachsen mit den Patienten. Auch wenn sie nicht oder meist nur gering zellulär proliferieren, können sie trotzdem einen lokal destruierenden Charakter haben. Die inkorrekte Diagnose ist häufig bei diesen seltenen Erkrankungen. Das Vorliegen verschiedener Klassifikationen und verschiedener Benennungen der Malformationen in den unterschiedlichen Fachdisziplinen erschwert die korrekte Diagnose zusätzlich. Mit 37 % sind die venösen Malformationen am häufigsten zu finden, 28 % sind lymphatisch, 14 % arteriell und 11 % kapillärer Natur. In gut 10 % liegen gemischte vaskuläre Malformationen vor. Die den Malformationen zu Grunde liegenden genetischen Veränderungen werden zunehmend entschlüsselt und bilden zusehends das Fundament der Klassifikationen und Behandlungen.

Epidemiologie

Vaskuläre Malformationen sind kongenitale Gefäßmissbildungen. Sie wachsen mit den Patienten, wobei auch Wachtumstrigger wie eine Schwangerschaft, Trauma, Operationen und Hormoneinflüsse bekannt sind, bei der aus der Ausschüttung von Wachstumshormonen eine Größenprogredienz resultiert, da die Rezeptoren der vaskulären Malformationen genau wie bei normalen Gefäßen funktionieren (Clemens et al. 2015). Vaskuläre Malformationen weisen meist keine zelluläre Proliferation auf, können aber sehr wohl einen infiltrativen und lokal destruktiven Verlauf nehmen (Wassef et al. 2015).
Vaskuläre Malformationen sind seltene Erkrankungen, was zu einer gewissen Unsicherheit in der Diagnosestellung führen kann. Verwechslungen mit malignen Geschehen sind selten, aber möglich (Scorletti et al. 2018). Insbesondere bereits gestellte inkorrekte Diagnosen verunsichern hierbei. Greene et al. werteten 5261 Überweisungen an das Vascular Anomalies Center des Boston Children’s Hospital aus bei denen in 64,8 % der Fälle eine vaskuläre Malformationen und bei 35,2 % ein vaskulärer Tumor diagnostiziert wurden (Greene et al. 2011). 54,4 % dieser Patienten mit vaskulären Malformationen wurden mit einer inkorrekten Diagnose überwiesen. Hervorzuheben ist hierbei natürlich, dass die Überweisung an eine adäquate weiterführende Institution erfolgte, so dass bereits im Vorfeld der Verdacht auf eine vaskuläre Anomalie bestand. Bei den Patienten mit vaskulären Tumoren war die Diagnose in 26,9 % inkorrekt. Dies bedeutet, dass Fehldiagnosen in Zuweisungen sehr häufig sind. Eine 1-Jahresanalyse der wissenschaftlichen medizinischen Literatur in PubMed, welche die Diagnose „Hämangiom“ untersuchte, zeigte ebenfalls, dass diese Diagnose in über 70 % inkorrekt war und eine andere vaskuläre Anomalie vorlag (Hassanein et al. 2011). Aufgrund der falschen Diagnose wurden Patienten mit 20,3 %iger Wahrscheinlichkeit falsch behandelt, im Vergleich zu Patienten, die korrekt nach der „International Society for the Study of Vascular Anomalies (ISSVA)-Klassifikation“ behandelt wurden. Dass die Diagnosestellung wie oben beschrieben teils schwierig ist, führt auch dazu, dass die epidemiologischen Zahlen vaskulärer Malformationen variieren, was zudem auch auf das Vorhandensein mehrerer Klassifikationen und verschiedener Bezeichnungen für dieselbe Malformationsart je nach Fachdisziplin zurückzuführen ist (Sadick et al. 2018). Ein Beispiel hierfür ist die lymphatische Malformation, welche auch häufig als „cystic hygroma“ oder „Lymphangiom“ bezeichnet wird. Für andere Entitäten wie z. B. das pyoderme Granuloma (PG), welches weder pyoderm noch granulomatös ist, fehlt z. B. noch eine treffende Bezeichnung basierend auf der biologischen Grundlage, es wird in der aktuellen ISSVA-Klassifikation auch unter lobulärem kapillärem Hämangiom geführt (Abb. 1).
Die Klassifizierung vaskulärer Malformationen sollte anhand der klinischen Befunde und Bildgebung sowie der zugrunde liegenden genetischen Veränderungen erfolgen.
Auf den biologischen Kriterien basierend sind die Hamburger Klassifikation und die Klassifikation der „International Society for the Study of Vascular Anomalies (ISSVA)“. Diese ähneln sich, ergänzen sich aber auch. Die ISSVA-Klassifikation, welche 2018 (ISSVA Classification of Vascular Anomalies ©2018 International Society for the Study of Vascular Anomalies available at „issva.org/classification“, Tab. 1) letztmals revidiert und ergänzt wurde, basiert partiell auf der von Mulliken und Glowacki 1982 vorgeschlagenen Klassifikation (Mulliken und Glowacki 1982; Wassef et al. 2021). Beide Klassifikationen unterteilen Malformationen grundsätzlich in arteriell, venös, arteriovenös, lymphatisch oder kombinierte Formen der genannten; die Hamburg-Klassifikation unterteilt Malformationen zusätzlich in eine trunkuläre Form und eine extratrunkuläre Form, welche die zugrunde liegende Störung in der embryonalen Entwicklungsphase berücksichtigen soll (Gloviczki et al. 2009). Die so genannte trunkuläre Form bezieht sich auf ein normal angelegtes Gefäß, welches entweder aplastisch, obstruktiv oder dilatativ verändert ist. Die extratrunkuläre Form wird für Gefäße genutzt, welche an dieser Stelle nicht vorhanden wären und wird in „infiltrierend“ oder „umschrieben“ unterteilt. Die Benutzung von Eponymen sollte vermieden und der klinische Befund sowie die vorliegende Bildgebung beschrieben werden. Die klinische Unterteilung in die genannten Formen ist in gut 80 % der Fälle möglich, ohne dass eine Bildgebung notwendig ist (Mulliken et al. 2000). Die Zahlen basierend aus einem internationalen interdisziplinären Gefäßzentrum zusammengefasst von Greene et al. zeigten, dass 36,8 % venös, 28,3 % lymphatisch, 14,3 % arteriell/arteriovenös, 11 % kapillär und 9,6 % gemischte vaskuläre Malformationen waren (Greene et al. 2011). Zum damaligen Zeitpunkt konnten trotz der Anwendung der ISSVA-Kriterien und den damals aktuellen Forschungsergebnissen 5,2 % der vaskulären Anomalien nicht primär klassifiziert werden. Anamnese und klinische Untersuchung führen dennoch häufig auch ohne Bildgebung zur richtigen Diagnose. Eine familiäre Häufung der meisten vaskulären Malformationen ist selten, aber wenn vorhanden wegweisend (Abb. 2). Eine häufige Frage der Betroffenen ist, ob die bei Ihnen vorliegende vaskuläre Malformation vererbbar ist: da diese in der Regel durch eine somatische Mutation entstehen, also nur in den betroffenen Körperzellen und nicht den Keimzellen vorhanden ist, ist dies nicht der Fall. Einer einfachen vaskulären Malformationen liegt meistens eine somatische Mutation zugrunde, wenn multiple kleinere Malformationen zu finden sind, kann jedoch auch eine hereditäre Malformation vorliegen (Mulliken et al. 2000).
Tab. 1
Klassifikation vaskulärer Malformationen (Auswahl) nach der aktuellen ISSVA-Klassifikation
Verkürzte Klassifikation vaskulärer Malformationen basierend auf der ISSVA-Klassifikation 2018
Langsam fliessend (slow/low-flow)
Schnell fliessend (fast/high-flow)
Venöse Malformationen (VM)
Arteriovenöse Malformationen (AVM)
Venöse Malformation (sporadisch)
Arteriovenöse Malformationen (AVM)
• Spongiformer Typ
Arteriovenöse Fisteln (AVF)
• Phlebektatischer Typ
CM mit AVM (CM-AVM)
• Aneurysmatischer Typ
CAVM/Parkes-Weber-Syndrome (PWS)
• Retikulärer Typ
PTEN-assoziierte Läsionen
Glomuvenöse Malformation (sporadisch und vererblich)
Capillary-lymphatic-arteriovenous malformation (CLAVM)
Blue rubber bleb nevus syndrome (BRBNS)
 
Zerebral-kavernöse Malformation
Arterielle Malformationen
Kutan-muköse venöse Malformation
• Stenose
 
• Aneurysma
 
• Atresie
 
• Hypoplasie
• Kombination
• Ektasie
 
• Makrozystisch
 
• Mikrozystisch
 
• Makro-mikrozystisch gemischt
 
• primäres Lymphödem
 
Kapilläre Malformationen (CM)
 
• CLVM/KTS
• CLOVES
• FAVA
 
Abkürzungen: CM capillary malformation, CAVM capillary-arteriovenous malformation, CLAVM Capillary-lymphatic-arteriovenous Malformation, CLOVES Congenital Lipomatous Overgrowth, Vascular malformations, Epidermal nevi and Skeletal anomalies, FAVA Fibro-Adipose Vascular Anomaly, PTEN Phospathase and tensin homolog Gen
Die venöse Malformation ist die am häufigsten vorkommende (langsam fließende) Malformation. Da diese im Verlauf des Lebens meist symptomatisch werden, werden sie, wie die meisten vaskulären Malformationen, häufig behandlungspflichtig (Hassanein et al. 2012; Hassanein et al. 2012).
Spezielle Pathophysiologie
Zunehmende Bedeutung für die Diagnostik findet auch die genetische Aufarbeitung der vaskulären Malformationen, welche auch in der ISSVA-Klassifikation zumindest mit abgebildet wird. Bei Patienten mit kapillären Malformationen lassen sich u. a. Mutation im Guanin-Nucleotid-bindendes-Protein (GNAQ)-Gen und Guanin-Nukleotid-bindende Protein Untereinheit alpha-11 (GNA11)-Gen nachweisen (Abb. 2) (Bichsel und Bischoff 2019). Bei Patienten mit lymphatischen Malformationen lässt sich teils eine Mutation im Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat-3-Kinase, katalytische Untereinheit alpha (PIK3CA)-Gen nachweisen (Luks et al. 2015). Die PIK3CA-Mutation findet sich auch bei der kapillär-lymphatisch-venösen Malformation mit umschriebenen Großwuchs (Klippel-Trénaunay-Syndrome (KTS)) (Vahidnezhad et al. 2016). In der Literatur und wissenschaftlichen Artikeln wird häufig und fälschlich über das „Klippel-Trénaunay-Parkes-Weber-Syndrome“ berichtet (Naganathan und Tadi 2021). Da sich beim Parkes-Weber-Syndrome aber eine Mutation im RASA1-Gen findet (wie auch bei anderen schnell fließenden „fast-flow“-Malformationen) und beim KTS eine Mutation im PIK3CA-Gen (wie auch bei anderen langsam fließenden „slow-flow“-Malformationen mit umschriebenem Großwuchs) gefunden wird, haben diese beiden kombinierten Malformationen keine gemeinsame Grundlage und treten als Kombination daher auch nicht auf (Cai et al. 2018; Lapinski et al. 2018). Somit wächst der Stellenwert der genetischen Grundlagen, auch in der Annahme, die zugrunde liegenden Mechanismen hierdurch besser mit dem klinischen Verlauf in Zusammenhang zu bringen und eine potenzielle Behandlungsmöglichkeit zu finden (Greene und Goss 2018). Auch bei den kongenitalen Hämangiomen (rapidly involuting congenital hemangiona (RICH), partial involuting congenital hemangioma (PICH), non-invluting congenital hemangioma (NICH)), welche mit Mutationen im GNAQ/GNA11-Gen assoziiert sind gilt dies (Abb. 3) (Jansen et al. 2021). Den venösen Malformation (VM), der kapillär-venösen Malformation (CM-VM), dem blue-rubber-bleb nevus syndrome (BRBNS) und der kutanen mukosalen venösen Malformation (MVM) konnten Mutationen im TIE2-Gen zugeordnet werden (Nätynki et al. 2015). Bei vaskulären Malformationen mit lokalem Überwuchs (wie zum Beispiel der kapillär-venös-lymphatischen Malformation mit fokalem Großwuchs (Klippel-Trénaunay-Syndrom)) aber auch venösen Malformation mit lokalem Großwuchs oder lymphatischen Malformationen (LM) mit lokalem Großwuchs werden häufig PIK3CA- und PIK3CD-Mutationen nachgewiesen (Wang et al. 2021; Rodriguez-Laguna et al. 2019). Diese Mutationen überaktivieren den PI3K/AKT/mTOR-Pathway, welcher ein wichtiger intrazellulärer Signalweg in der Regulation des Zellzyklus ist. Dieser Pathway ist häufig auch in venösen und lymphatischen Malformationen aktiviert. Sirolimus hemmt diesen Pathway, was erklärt, warum Patienten mit venösen und lymphatischen Malformationen gut auf eine systemische Therapie mit Sirolimus ansprechen. (Hammer et al. 2018). Die Gabe von Sirolimus bei komplizierten vaskulären Malformationen, in denen auch Patienten mit AV-Malformationen (AVM) bei PTEN Mutationen eingeschlossen worden sind wurde durch Sandbank et al. (2019) und Adams et al. (2016) beschrieben, welche für 12 × 4 Wochen behandelt wurden und eine klinisch relevante partielle Remission zeigten.
Eine besondere Bedeutung kommt der genetischen Abklärung auch bei der Diagnostik und Prognostik bei den PTEN Hamartoma-Syndromen zu (Marsh et al. 1998; Pilarski 2019). Mutationen des PTEN-Gens (eines Tumor-Supressor Gens) liegen der Gruppe der „PTEN-hamartoma-syndromes“ zugrunde welche mit einer relevant erhöhten Neigung zur Bildung von Neoplasien einhergehen (Yehia et al. 2019). Die Inzidenz des Cowden-Syndroms, welches zu dieser Gruppe zählt, wird auf 1 in 200.000 Menschen geschätzt. Patienten mit Cowden-Syndrom haben in ca. 50 % der Fälle vaskuläre Anomalien, unter anderem intrazerebrale arteriovenösen Malformationen. Auch bei diesen finden sich Unterschiede in den ursächlichen Mutationen und somit auch in den Behandlungsoptionen. Während bei 45 % der untersuchten spontanen zerebralen arteriovenösen Malformationen somatische Mutationen im KRAS-Gen, welches den RAS/MAPK Signalweg beeinflusst, gefunden werden, sind es bei extrakraniellen arteriovenösen Malformationen häufig somatische Mutationen im MAP2K1 Gen, welches den gleichen Pathway beeinflusst und auf welches Sirolimus als mTOR-Inhibitor keinen Einfluss nimmt (Paolacci et al. 2020), woraus der fehlende Effekt von Sirolimus auf diese Art der vaskulären Malformation resultiert (Triana et al. 2017). Auch in der Behandlung von arteriovenösen Malformationen, in denen teils Mutationen im Ra/MAP-Kinase-Pathway nachgewiesen wurden, kann mit Antikörpern wie Trametinib ein gezielter Effekt erreicht werden (Lekwuttikarn et al. 2019). Über die Beeinflussung des Vascular endothelial growth factor (VEGF), eines wichtigen Signalproteins, welches sowohl in der Vaskulogenese als auch in der Angiogenese wichtige Rolle spielt, kann zum Beispiel mit Thalidomid oder Bevacizumab, eines gegen VEGF gerichteten Antikörper, Einfluss auf die Proliferation, das Zellwachstum und die Differenzierung genommen werden, was in der Zukunft auf weitere neue therapeutische Ansätze hoffen lässt (Borst et al. 2020; Walker et al. 2012).
mTOR-Inhibitoren wie Sirolimus werden häufig erfolgreich zur Behandlung venöser und lymphatischer vaskulärer Malformation und von arteriovenösen Malformation im Rahmen von PTEN Hamartome Syndromen eingesetzt.
Literatur
Adams DM et al (2016) Efficacy and safety of sirolimus in the treatment of complicated vascular anomalies. Pediatrics 137(2):e20153257CrossRef
Bichsel C, Bischoff J (2019) A somatic missense mutation in GNAQ causes capillary malformation. Curr Opin Hematol 26(3):179–184CrossRef
Borst AJ et al (2020) A primer on a comprehensive genetic approach to vascular anomalies. Front Pediatr 8:579591
Cai R et al (2018) RASA-1 somatic „second hit“ mutation in capillary malformation-arteriovenous malformation. Hereditas 155:24
Clemens RK et al (2015) Vascular malformations revisited. Vasa 44(1):5–22CrossRef
Gloviczki P et al (2009) Vascular malformations: an update. Perspect Vasc Surg Endovasc Ther 21(2):133–148CrossRef
Greene AK, Goss JA (2018) Vascular anomalies: from a clinicohistologic to a genetic framework. Plast Reconstr Surg 141(5):709e–717eCrossRef
Greene AK et al (2011) Vascular anomalies in 5,621 patients: guidelines for referral. J Pediatr Surg 46(9):1784–1789CrossRef
Hammer J et al (2018) Sirolimus is efficacious in treatment for extensive and/or complex slow-flow vascular malformations: a monocentric prospective phase II study. Orphanet J Rare Dis 13(1):191CrossRef
Hassanein AH et al (2011) Evaluation of terminology for vascular anomalies in current literature. Plast Reconstr Surg 127(1):347–351CrossRef
Hassanein AH et al (2012) Lymphatic malformation: risk of progression during childhood and adolescence. J Craniofac Surg 23(1):149–52
Hassanein AH et al (2012) Venous malformation: risk of progression during childhood and adolescence. Ann Plast Surg 68(2):198–201
Jansen P et al (2021) GNA14, GNA11, and GNAQ mutations are frequent in benign but not malignant cutaneous vascular tumors. Front Genet 12(656)
Lapinski PE et al (2018) Somatic second hit mutation of RASA1 in vascular endothelial cells in capillary malformation-arteriovenous malformation. Eur J Med Genet 61(1):11–16CrossRef
Lekwuttikarn R et al (2019) Genotype-guided medical treatment of an arteriovenous malformation in a child. JAMA Dermatol 155(2):256–257CrossRef
Luks VL et al (2015) Lymphatic and other vascular malformative/overgrowth disorders are caused by somatic mutations in PIK3CA. J Pediatr 166(4):1048-1054.e1041-1045CrossRef
Marsh DJ et al (1998) Germline PTEN mutations in Cowden syndrome-like families. Journal of medical genetics (35)11:881–885
Mulliken JB, Glowacki J (1982) Hemangiomas and vascular malformations in infants and children: a classification based on endothelial characteristics. Plast Reconstr Surg 69(3):412–22
Mulliken JB et al (2000) Vascular anomalies. Curr Probl Surg 37(8):517–584CrossRef
Naganathan S, Tadi P (2021) Klippel Trenaunay Weber syndrome. In: StatPearls. StatPearls Publishing, Treasure Island (FL)
Nätynki M et al (2015) Common and specific effects of TIE2 mutations causing venous malformations. Hum Mol Genet 24(22): 6374–6389
Paolacci S et al (2020) Somatic Variant Analysis Identifies Targets for Tailored Therapies in Patients with Vascular Malformations. J Clin Med 9(11):3387
Pilarski R (2019) PTEN Hamartoma Tumor Syndrome: A Clinical Overview. Cancers (Basel) 11(6):844
Rodriguez-Laguna L et al (2019) Somatic activating mutations in PIK3CA cause generalized lymphatic anomaly. J Exp Med 216(2):407–418CrossRef
Sadick M et al (2018) Vascular anomalies (part I): classification and diagnostics of vascular anomalies. Rofo 190(9):825–835CrossRef
Scorletti F et al (2018) Malignant tumors misdiagnosed as benign vascular anomalies. Pediatr Blood Cancer 65(7):e27051CrossRef
Triana P et al (2017) Sirolimus in the Treatment of Vascular Anomalies. Eur J Pediatr Surg 27(1):86–90
Vahidnezhad et al (2016) Klippel-Trenaunay syndrome belongs to the PIK3CA-related overgrowth spectrum (PROS). Exp Dermatol 25(1):17–19CrossRef
Walker E et al (2012) Bevacizumab attenuates VEGF-induced angiogenesis and vascular malformations in the adult mouse brain. Stroke 43(7):1925–1930CrossRef
Wang S et al (2021) A somatic mutation in PIK3CD unravels a novel candidate gene for lymphatic malformation. Orphanet J Rare Dis 16(1):208CrossRef
Wassef M et al (2015) Vascular anomalies classification: recommendations from the international society for the study of vascular anomalies. Pediatrics 136(1):e203–e214CrossRef
Wassef M et al (2021) Classification of vascular tumours and vascular malformations. Contribution of the ISSVA 2014/2018 classification. Ann Pathol 41(1):58–70CrossRef
Yehia L et al (2019) PTEN-opathies: from biological insights to evidence-based precision medicine. J Clin Invest 129(2):452–464CrossRef