Наследственный неполипозный колоректальный рак 4 типа (HNPCC) - мутации PMS2

Синдром наследственного неполипозного колоректального рака (HNPCC), также известный как синдром Линча, основан на генетической предрасположенности к развитию колоректального рака, рака матки (эндометрия) или других типов рака.
HNPCC ответственен за 1-3% случаев рака толстой кишки и 0,8-1,4% случаев рака эндометрия; имеет заболеваемость 1 на 1000 в общей популяции. HNPCC характеризуется 80% -ным риском развития колоректального рака в возрасте 70 лет и 60% -ным раком эндометрия у женщин. Этот синдром включает злокачественные опухоли с множественными локализациями: толстой кишки, прямой кишки, эндометрия, желудка, яичника, поджелудочной железы, мочеточника, почечной лоханки, желчного протока, головного мозга (глиобластома), кожи (сальная аденома) или тонкой кишки.
HNPCC является аутосомно-доминантным заболеванием, вызванным мутацией в зародышевой линии в генах, которые участвуют в исправлении ошибок в генетическом материале в процессе репликации - MMR (MMR - «несоответствующие гены восстановления»). Функция MMR состоит в устранении ошибок спаривания оснований и оснований и петель вставки-делеции, которые появляются в результате явления «скольжения» ДНК-полимеразы во время репликации ДНК. Существенным следствием изменения функции этих генов является появление нуклеотидных замен (например, G - T) или вставка или удаление коротких повторяющихся единиц (тип CA) из состава микросателлитов, сегменты ДНК, состоящие из последовательностей, содержащих 1-5 пар нуклеотидов. повторяется в тандеме и находится в кодирующих или некодирующих областях некоторых генов), это явление называется микросателлитной нестабильностью - MSI.
Исследователи определили 7 различных генов MMR, которые вызывают рак неполипозной кишки:
hMLH1 на полосе 3р22;
hMSH2 и hMSH6 в полосе 2p16;
hPMS1 на полосе 3р32;
hPMS2 в полосе 7q22;
hMSH3 в полосе 5q14.1;
EXO1 на ленте 1q43
Генетические аномалии в генах MLH1 и MSH2 представляют почти 90% мутаций MMR в HNNPC, 7-10% связаны с повреждением гена MSH6, и <2% являются мутациями в гене PMS2.
Генетические аномалии в генах PMS1, MSH3, EXO1, TGFβR2 не тестируются, их клиническое значение еще не определено.
Функция этих генов может быть нарушена делециями, вставками или большими геномными перестройками.
Мутация, которая инактивирует ген MMR, приводит к накоплению клеточных мутаций и значительно увеличивает вероятность злокачественной трансформации.
Поскольку проникновение мутаций является неполным, эти генетические аномалии предрасполагают людей к раку, но не у всех, кто их наследует, развиваются опухоли.
Мутации часто наследуются, но могут возникать и в новом поколении. Эти пациенты часто идентифицируются только после развития раннего рака толстой кишки. Передача является аутосомно-доминантной, что означает, что 50% детей больного человека наследуют мутантный аллель.
Нет четко определенных генотип-фенотипических корреляций, хотя мутации MSH2, по-видимому, чаще связаны с экстраколониальными проявлениями, чем мутации MLH1. Мутации MSH6 также чаще всего связаны с поздним началом, повышенной частотой возникновения рака эндометрия и меньшей степенью нестабильности микросателлитов1; 3; 5: 6; 7.
У людей с синдромом Мьюир-Торре чаще встречаются мутации в гене MSH2, а мутации в гене PMS2 чаще встречаются в семьях с синдромом Турко.
Ген MLH1 состоит из 19 экзонов, которые кодируют белок из 756 аминокислот. На этом уровне было зарегистрировано более 200 различных мутаций
Produsul genei MLH1, proteina Mlh, formeaza heterodimeri cu proteinele hMLH3, hPMS2 sau hPMS1, complexele astfel alcatuite avand rol in coordonarea atasarii altor polipeptide implicate in procesul de reparare a ADN-ului, care includ helicazele, proteina codificata de EXO1, antigenul nuclear de proliferare celulara (PCNA), proteina care leaga ADN-ul monocatenar (RPA) si ADN-polimeraza.
La nivelul genei MSH2, care are in componenta 16 exoni si codifica o proteina de 934 aminoacizi, au fost descrise peste 170 mutatii. Proportia mare a regiunilor Alu repetitive poate contribui la o rata mai mare de rearanjamente genomice in MSH2 decat in MLH1.
Pentru recunoasterea erorilor proteina MSH2 formeaza un heterodimer cu MSH6 (in cazul imperecherilor gresite baza-baza) sau cu MSH3 (in situatia aparitiei unor bucle de insertie-deletie). Aceste complexe de proteine recunosc si se leaga de orice secventa nucleotidica gresita care ar putea aparea in timpul replicarii ADN-ului. Atasarea complexului determina recrutarea altor proteine care vor taia secventa fiica incorecta si a vor inlocui cu una corecta, folosind componenta parentala ca sablon.
Gena MSH6 este alcatuita din 10 exoni si codifica o proteina de 1360 aminoacizi. Peste 30 mutatii au fost identificate in MSH6. Proteina Msh6 este de asemenea implicata in repararea greselilor aparute in replicarea ADN-ului, dar nu este absolut necesara procesului de corectare a materialului genetic. In lipsa Msh6, proteina Msh3 poate inlocui partial functia acesteia si poate reprezenta un factor de protectie impotriva acumularii de erori de replicare.
Mutatiile la nivelul genei PMS2, alcatuita din 15 exoni, sunt rare. Acestea sunt reprezentate de mutatii punctiforme sau rearanjamente mari. Produsul genei PMS2, o proteina de 862 aminoacizi, dimerizeaza cu proteina Mlh1 formand un complex ce are rol in atasarea altor proteine implicate in procesul de reparare a ADN-ului1;3;5:6;7.
Клинический диагноз наследственного не полипозного рака толстой кишки может быть поставлен на основании амстердамских клинических критериев или генетического тестирования.
В 1990 году, после конференции в Амстердаме, Международная совместная группа (ICG) разработала клинические критерии для выявления пациентов с риском развития HNPCC. Эти критерии, теперь известные как Амстердамские критерии, основаны на определении точного семейного анамнеза колоректального рака.
Амстердамские критерии (Амстердам I)
-3 или более члена семьи с определенным диагнозом HNPCC, один из которых является родственником первой степени двух других;
-2 последовательных поколения;
-1 или более человек с диагнозом злокачественные опухоли толстой кишки в возрасте до 50 лет.
В 1999 году критерии Амстердама I были пересмотрены с учетом экстраколониального рака, и они известны как критерии Амстердама II.
Измененные Амстердамские критерии (Амстердам II)
-3 или более членов семьи, у которых диагностированы HNPCC-ассоциированные раковые заболевания (колоректальный, эндометриальный, тонкий кишечник, мочеточник или почка, желудок, таз яичника, опухоли головного мозга - синдром Туркота - и аденомы сальной железы или кератоакантомы - синдром Мьюра Торре), один из которых является родственником первой степени двух других;
-привязанность должна включать не менее двух поколений;
-1 или более человек с диагнозом злокачественные опухоли толстой кишки в возрасте до 50 лет;
Семейный аденоматозный полипоз следует исключить
Точность диагностики на основе клинических критериев зависит от точности данных, предоставленных семейным анамнезом; проверка гистопатологических результатов бюллетеней и выписки билетов из хирургических отделений имеют важное значение для документирования случаев. Сообщалось о чувствительности 61% и специфичности 67% амстердамских критериев для выявления мутации MMR в генах MSH2 и MLH1.
Более поздние исследования, сравнивающие риск рака в семьях, отвечающих амстердамским критериям и у которых опухоли выражают микросателлитную нестабильность, с опухолями в семье, отвечающей амстердамским критериям, но не показывающими MSI, позволяют предположить, что эти критерии скорее идентифицируют семьи с различными этиологиями. генетический, а не только HNPCC. Таким образом, критерии, основанные исключительно на семейном анамнезе, могут не проводить различия между случаями, вызванными мутациями MMR, и случаями, возникающими в результате еще не идентифицированных предрасполагающих генов. По этой причине включение данных молекулярного исследования (исследование MSI в опухолевой ткани и идентификация мутаций MMR) необходимо для установления правильного диагноза HNPCC.
В качестве диагностической стратегии рекомендуется сначала проверить MSI в опухолях, после чего в случае положительного результата мы прибегнем к идентификации мутации MMR на уровне зародышевой линии.
Критерии Bethesda были разработаны (1997) для выявления лиц, опухоли которых являются кандидатами на тестирование MSI. Сообщалось, что эти критерии имеют чувствительность 94%, но их специфичность низкая (25%); Согласно исследованиям, изменение этих критериев путем включения пациентов с диагнозом рак толстой кишки в возрасте до 50 лет может повысить специфичность.
Пересмотренные критерии Bethesda (2004):
- Колоректальный рак диагностируется у пациента моложе 50 лет;
- Наличие синхронного или метахронного колоректального рака или других опухолей, связанных с HNPCC, независимо от возраста;
- Колоректальный рак с положительной гистологией MSI, диагностированной у пациента в возрасте до 60 лет;
- Колоректальный рак, диагностированный у одного или нескольких родственников первой степени, пораженных опухолями, ассоциированными с HNPCC, с раком, диагностированным в возрасте до 50 лет;
- Колоректальный рак диагностируется у 2 или более родственников первой или второй степени, независимо от возраста
Раки толстой кишки, которые развиваются при HNPCC, отличаются от спорадических по нескольким признакам: начало наступает раньше (средний возраст составляет менее 45 лет), преобладающее расположение в правом полушарике (60-70% случаев), повышенный риск развитие одновременного множественного рака толстой кишки (первичные опухоли, диагностированные в течение 6 месяцев друг от друга) или метахронного (первичные опухоли, которые появляются с интервалом более 6 месяцев), увеличение частоты коллоидного рака с обильным лимфоцитарным инфильтратом , лучший прогноз.
У индивидуума с мутацией HNPCC, который не подвергается частичной или полной колэктомии после первого образования опухоли, диагностированного как злокачественное, риск развития метахронной опухоли составляет около 30-40% в течение 10 лет и 50% - через 15 лет. , В общей популяции риск составляет 3% через 10 лет и 5% через 15 лет3; 7.
Женщины с HNPCC имеют риск развития рака эндометрия на 20-60%, при этом средний возраст диагноза заболевания составляет 46-62 года. Как и в случае рака толстой кишки, выживаемость женщин с опухолями эндометрия хорошая. Из женщин с HNPCC, у которых развивается как рак толстой кишки, так и рак эндометрия, около 50% сначала диагностируются с опухолями эндометрия.
При HNPCC средний возраст диагностики рака желудка составляет 56 лет, при этом наиболее распространенной гистопатологической формой является аденокарцинома кишечника.
Для рака яичников, ассоциированного с HNPCC, средний возраст при постановке диагноза составляет 42,5 года, причем приблизительно 30% случаев подтверждены до достижения возраста 40 лет.
Опухоли мочевыводящих путей, специфически связанные с HNPCC, представляют собой преходящие карциномы мочеточника и почечной лоханки.
Наиболее распространенным типом злокачественной опухоли центральной нервной системы является глиобластома.
Рак молочной железы, гортани или гематологический рак также были зарегистрированы в семьях с HNPCC, но не было выявлено четких связей между этими опухолями.
Синдром Турко считается расстройством, которое клинически характеризуется множественными колоректальными аденомами и первичными опухолями головного мозга. В 1995 году Гамильтон и др. Продемонстрировали, что эта связь может быть результатом по крайней мере двух различных типов мутаций: мутации в гене АРС (что составляет две трети случаев и отвечает за семейный аденоматозный полипоз) и мутации в гене PMS2, или MLH1 (представляющий треть случаев). Медуллобластома чаще связана с мутациями APC, а глиобластома связана с мутациями гена MMR.
Синдром Муир-Торре, вариант HNPCC, вызван мутацией в генах MSH2 и MLH1. Он составляет менее 1% всех случаев наследственного колоректального рака и характеризуется типичными проявлениями HNPCC, связанными с опухолями сальных желез (сальные аденомы, сальные эпителиомы, сальные карциномы) и кератоакантомами.
Люди, гомозиготные по мутациям в генах MLH1, MSH2 и PMS2, имеют ранние формы рака толстой кишки, которые появились до второго десятилетия жизни, а также развивают гематологические или опухоли головного мозга3; 7.
В целом, генетическое тестирование должно проводиться, когда соблюдены клинические критерии неполипозного наследственного колоректального рака. Общепринято, что пациенты, которые соответствуют критериям Амстердама или Бетесды, являются идеальными кандидатами для молекулярного тестирования. Однако 30% потенциальных носителей генетических аномалий, которые соответствуют амстердамским критериям, не идентифицированы с мутациями.
Поскольку 95% случаев рака толстой кишки, развившихся в HNPCC, имеют нестабильность микросателлитов, тестирование этого фенотипа должно быть выполнено до генетического тестирования, чтобы идентифицировать мутации гена MMR у всех пациентов, которые соответствуют клиническим диагностическим критериям.
Если клинический и семейный анамнез не может определить, от какого родителя была унаследована мутация в гене MMR, молекулярное тестирование должно быть выполнено на обоих родителях.
Для тестирования бессимптомных взрослых на риск, тесты для выявления мутаций в генах MLH1, MSH2, MSH6 и PMS2 доступны в нашей лаборатории. Такие тесты бесполезны для оценки возраста начала, тяжести, типа симптомов или прогрессирования заболевания.
Тестирование бессимптомных лиц, подвергающихся риску, проводится только на людях, у которых член семьи затронут мутацией, вызывающей заболевание, и обычно включает в себя предтестовые интервью, в которых требуются причины для тестирования, индивидуальные знания пациента о форме с раннее начало, возможное влияние положительных или отрицательных результатов теста. Желающим пройти тестирование следует сообщать о любых проблемах, с которыми они могут столкнуться, связанных со здоровьем, инвалидностью, образованием, дискриминацией, социальным и семейным взаимодействием.
Генетическое тестирование на HNPCC обычно не рекомендуется для людей в возрасте до 18 лет, за исключением случаев, когда возраст члена семьи с диагнозом рак был менее 28 лет. Поскольку есть люди с HNPCC, диагностированным в очень молодом возрасте, рекомендуется начинать скрининг за 10 лет до самого раннего возраста возникновения рака в этой семье. Таким образом, в некоторых семьях скрининг может начинаться до 18 лет.
Пренатальная диагностика у беременных женщин с высоким риском мутаций в генах MLH1, MSH2, MSH6 и PMS2 возможна путем анализа ДНК, извлеченной из эмбриональных клеток, полученных амниоцентезом, обычно выполняемым приблизительно через 15-18 недель беременности или биопсии ворсин хориона, в около 10-12 недель беременности. Вызывающие болезнь мутации должны быть идентифицированы перед пренатальным тестированием у затронутого члена семьи
Собранный образец - венозная кровь4.
Контейнер для сбора урожая - вакуумный контейнер, содержащий ЭДТА в качестве антикоагулянта4.
Собранное количество - 5 мл крови4.
Причины отторжения образца - использование гепарина в качестве антикоагулянта; коагулированные или гемолизированные образцы4.
Стабильность образца - 7 дней при 2-8ºC4.
Метод - секвенирование генов MLH1, MSH2, MSH6 и PMS24.
Отчетность и интерпретация результатов
Мутации, обнаруженные в генах MLH1, MSH2, MSH6 и PMS2 и соответствующем генотипе 4, будут сообщены.
HNPCC передается аутосомно-доминантно. Каждый ребенок человека с раком толстой кишки имеет 50% риск наследования мутации.
У большинства людей мутация, предрасполагающая к наследственному неполипозному раку толстой кишки, наследуется от одного из родителей.
Из-за увеличения проникновения мутаций, вызывающих заболевание, бессимптомные люди, несущие эти мутации, будут включены в программу первичной профилактики или периодического мониторинга4.
Рекомендуется обследовать людей в этих семьях на различные виды рака. Таким образом, колоноскопию следует начинать через 20-25 лет и проводить каждые 1-3 года. Скрининг рака эндометрия состоит из цитологического анализа аспиратов эндометрия или трансвагинальной ультрасонографии и должен начинаться через 25-35 лет с повторением каждые 1-2 года. Скрининг на рак желудка или мочевыводящих путей следует рекомендовать только в семьях, у которых были такие случаи, и состоит из гастроскопии, УЗИ и анализов мочи, проводимых каждые 1-2 года с 30-35 лет. Вариант профилактической колэктомии следует рассматривать при выявлении аденом толстой кишки или при диагностировании первого рака толстой кишки. Кроме того, двусторонняя гистеро-сальпингоофорэктомия может выполняться профилактически, особенно потому, что риск развития рака эндометрия у этих женщин превышает риск развития рака толстой кишки.
Список используемой литературы
1. Фэй Кастринос и Сапна Сингал. Недавно выявленная предрасположенность к раку толстой кишки: мутации MYH и MSH6. В Семин Онкол. Октябрь 2007 года; 34 (5): 418–424.
2. И. Рогоз, Сюзана Рогоз, Амелия Добреску, Ф. Бурада Роль динамических мутаций в патогенезе наследственных заболеваний, In Craiova Medicala, том 8, № 1, 2006.
3. Хуан Карлос Муньос, Луи Р. Ламбиас, Наследственный колоректальный рак, www.emedicine.medscape.com, Тип ссылки: Интернет-коммуникации.
4. Синевская лаборатория. Конкретные ссылки на рабочую технологию, использованную в 2010 году. Тип ссылки: Каталог.
5. Квест Диагностика. Колоректальный рак. Лабораторное обеспечение диагностики и управления. Клинический Фокус. www.questdiagnostics.com. Тип ссылки: Интернет-связь.
6. Р. Дж. Митчелл, С. М. Фаррингтон, М. Г. Данлоп и Х. Кэмпбелл. Несовпадающие гены восстановления hMLH1 и hMSH2 и колоректальный рак: огромный обзор. В Am J Epidemiol; 156: 885–902, 2002.
7. Венди Колманн, Стивен Б. Грубер, Наследственный не полипозный рак толстой кишки, Gene Reviews, 2006. www.ncbi.nlm.nih.gov. Тип ссылки: Интернет-связь.