Lo screening genetico per Familial cancro gastrico

Lo screening genetico per Familial cancro gastrico
Abstract
Circa il 10% dei casi di cancro gastrico mostrano raggruppamento familiare, ma solo 1-3% dei carcinomi gastrici sorgono a seguito di sindromi ereditarie di cancro gastrico predisposizione. la prova diretta che il cancro gastrico ereditario una malattia genetica con un difetto genetico germinale è venuto dalla dimostrazione di co-segregazione delle linea germinale E-caderina
(CDH1
) mutazioni con esordio precoce diffusa cancro gastrico in nuclei familiari con una autosomica dominante modello di ereditarietà (HDGC). E-caderina
è una molecola cellulare aderenza calcio-dipendente transmembrana coinvolta nella formazione delle cellule giunzione e il mantenimento dell'integrità epiteliale. In questa recensione, descriviamo la frequenza e il tipo di CDH1
mutazioni nel cancro gastrico sporadico e familiare. Inoltre dimostriamo il significato funzionale di alcuni CDH1
mutazioni missense germinali si trovano in HDGC. Discutiamo anche il CDH1
polimorfismi che sono stati associati al cancro gastrico. Riportiamo altri tipi di neoplasie associate a HDGC, oltre cancro gastrico diffuso. Inoltre, passiamo in rassegna i dati disponibili sui putativi geni candidati alternativi proiettati in cancro gastrico familiare. Infine, abbiamo brevemente discutere il ruolo dei geni a bassa penetranza e Helicobacter pylori
nel cancro gastrico. Questa conoscenza è un passo fondamentale verso l'accurata consulenza genetica, in cui un intervento terapeutico pre-sintomatica altamente specializzato dovrebbe essere offerto.
Parole
cancro gastrico familiare cancro gastrico E-caderina CDH1 HDGC ereditaria diffusa gastrico eredità tumore germinale mutazione missenso mutazione Helicobacter pylori geni a bassa penetranza IL1 TNF esordio precoce consulenza genetica analisi funzionale Introduzione
cancro gastrico è una delle neoplasie gastrointestinali più comuni in tutto il mondo, anche se negli ultimi decenni un declino è stato osservato nella sua incidenza e la mortalità [1 associata, 2]. cancro gastrico è altamente eterogenea morfologicamente, ma ci sono due istotipi principali di carcinoma gastrico: il ghiandolare (intestinale) Tipo e il tipo isolato cellule (diffusa). Una parte dei casi mostra un fenotipo harbouring misto in un unico tumore due componenti istologici (ghiandolare e diffusa) [3, 4].
Sebbene l'incidenza di cancro gastrico nei pazienti anziani diminuisce, l'incidenza del cancro gastrico in giovane pazienti e casi con il clustering familiare rimane abbastanza stabile. Ciò suggerisce che una predisposizione genetica può giocare un ruolo importante nella patogenesi di alcune forme di cancro gastrico [5]. Circa il 10% dei casi di cancro gastrico spettacolo di clustering familiare [2, 6] ma solo 1-3% dei carcinomi gastrici sorgono a seguito di una sindrome ereditaria di cancro gastrico predisposizione [7].
Nel formulare una definizione di gastrica familiare sindromi tumorali, una distinzione deve essere fatta tra i sottotipi istopatologici (diffusa o diffondere con componente /misti contro intestinale ghiandolare), che segregano all'interno delle famiglie [8]. Il cancro gastrico è stato dimostrato di essere una malattia ereditaria, soprattutto nelle famiglie con aggregazioni di cancro gastrico diffuso.
La sindrome di ereditaria diffusa cancro gastrico (HDGC) è stato definito dal Consorzio Internazionale cancro gastrico Collegamento (IGCLC) [8], come ogni famiglia che si adatta ai seguenti criteri: (1) due o più casi documentati di cancro gastrico diffuso a parenti di primo /secondo grado, con almeno una diagnosi prima dei 50 anni, o (2) tre o più casi di gastrica diffusa documentata cancro in parenti di primo /secondo grado, indipendentemente dall'età. L'identificazione del gene germinale difetto HDGC sottostante è venuto da studi di segregazione nei primi mesi insorgenza diffuse famiglie di cancro gastrico [9-12]. mutazioni germinali del gene CDH1
(EMBL /GenBank dati Biblioteche # CDH1
- Z13009) con conseguente E-caderina inattivazione sono stati identificati (cancro OMIM # gastrico - 137215) HDGC. Famiglie con aggregazione di casi di cancro gastrico e indice con cancro gastrico diffuso, ma non soddisfano i criteri per IGCLC HDGC sono definiti familiare diffusa cancro gastrico (FDGC).
I criteri per definire ereditaria cancro gastrico intestinale (HIGC) famiglie sono state regolate dalla IGCLC seconda dell'incidenza del cancro gastrico nella popolazione. Così, i paesi con un'alta incidenza come il Giappone e il Portogallo devono utilizzare i criteri diagnostici analoghi ai criteri di Amsterdam per HNPCC [13]: (1) almeno tre parenti dovrebbero avere il cancro gastrico intestinale e uno di loro dovrebbe essere un parente di primo grado di le altre due; (2) almeno due generazioni successive dovrebbero essere interessati; (3) in uno dei parenti, cancro gastrico dovrebbe essere diagnosticata prima dell'età di 50. In paesi con una bassa incidenza (Stati Uniti d'America, Regno Unito) HIGC è stata definita come (1) almeno due primi secondi parenti /grado colpiti dalla gastrico intestinale il cancro, uno diagnosticato prima dei 50 anni; o (2) tre o più parenti con cancro gastrico intestinale a qualsiasi età. Nessun difetto genetico germinale è stato trovato fino ad oggi in questo tipo di malattia predisponenti.
Famiglie con aggregazioni di cancro gastrico e un caso indice con cancro gastrico intestinale sono definiti familiare intestinale cancro gastrico (FIGC).
Famiglie con aggregazione di cancro gastrico, ma senza l'istologia disponibili sui tumori sono denominate familiare cancro gastrico (FGC)
i pazienti che hanno sviluppato cancro gastrico in tenera età (< 50 anni). senza una storia familiare di cancro gastrico sono stati considerati precoce insorgenza gastrica i malati di cancro.
Il CDH1 gene
E-caderina è una glicoproteina di 120 kD localizzato a giunzioni aderenti di cellule epiteliali, dove media homophilic cella-adesione calcio-dipendente [14, 15]. Il CDH1
gene mappa to 16q22.1, è composto da 16 esoni che si estende circa 100 kb di DNA genomico che vengono trascritti in un 4,5 Kb mRNA [16]. La struttura modulare E-caderina si compone di cinque domini extracellulari ogni ~ 110 aa di lunghezza, con motivi di calcio vincolante conservate, una regione transmembrana e un dominio citoplasmatico, che interagisce con filamenti di actina attraverso catenine [17]. Turbativa del complesso E-caderina è prevista per indurre la perdita di cellula-adesione con una maggiore invasione concomitante delle cellule [18, 19].
E-caderina e cancro sporadico
La perdita della funzione E-caderina è uno dei passaggi cruciali per la progressione del tumore in diversi tipi di cancro umano. Nonostante ciò che è stato osservato in altri tipi di tumori epiteliali, in cui l'espressione E-caderina viene giù regolamentato senza nutrire mutazioni geniche, vale a dire della tiroide, della pelle, del polmone, dell'ovaio e del colon, in sporadici carcinoma gastrico E-caderina giù regolamentazione diffusa è spesso associato con mutazione del gene [20-22]. CDH1
mutazioni sono state descritte non solo in tumori gastrici diffuse, ma anche di una determinata tipo istologico di cancro al seno e cioè infiltranti tumori al seno lobulare, un altro tumore epiteliale in cui le cellule neoplastiche sono dispersi nel tessuto stromale [23]. La maggior parte dei CDH1
mutazioni somatiche si trovano in sporadici carcinomi gastrici diffuse sono missense e delezioni in-frame [23]. In contrasto con lo stomaco, le mutazioni trovate in infiltrando tumori al seno lobulare erano out-of-frame mutazioni, causando codoni di stop prematuri. In entrambi i modelli mutazioni somatiche a grappolo in esoni 7 a 9, nel dominio extracellulare della proteina.
Inattivazione di CDH1
in linee cellulari di cancro gastrico diffuse e carcinomi mammari primari lobulare si ottiene 2 risultati genetici. Infiltrative carcinomi mammari lobulare mostrano LOH al locus CDH1
come un secondo colpo. Ma nella maggior parte dei casi di cancro gastrico diffuse con CDH1
mutazioni è stato dimostrato che hypermethylation del CDH1
conti regione promotrice per l'inattivazione del secondo allele [24]
. La mutazione di CDH1
in hdgc e ad esordio precoce cancro gastrico
germinali truncating e missense mutazioni del gene CDH1
conseguente e-caderina inattivazione e /o la segregazione con la malattia sono stati identificati in ereditaria carcinoma gastrico diffuso. Fino ad oggi, sono state descritte quarantotto famiglie ospitanti CDH1
mutazioni germinali, 41 HDGC (40%) e 7 FDGC (8%) (vedi Tabella 1 per i dettagli) [21, 25-31]. In queste famiglie, 45 differenti CDH1
mutazioni germinali sono stati trovati e dispersi lungo il gene (vedi Tabella 2 e Fig. 1 per i dettagli). La maggior parte (76,0%) di questi CDH1
mutazioni germinali sono frameshift, splice-site e modifiche senza senso conseguente proteine ​​tronche non attivi. Guilford et al descritto per la prima volta germinale CDH1
mutazioni in una grande percentuale di famiglie New Zealand Maori hdgc [9]. Poco dopo, CDH1
mutazioni germinali sono stati descritti in una vasta gamma di etnie. CDH1
mutazioni sono state trovate anche in una percentuale significativa di famiglie hdgc di origine europea e americana [21]. Nelle famiglie di etnia asiatica non truncating mutazioni sono state identificate fino ad oggi [21]. Nel 24% delle famiglie sono stati segnalati anche CDH1
linea germinale mutazioni missense [26, 27, 29-33]. Queste mutazioni missenso sono distribuiti lungo il gene, otto mutazioni missenso germline raggruppano nella regione extracellulare della proteina, uno nel dominio transmembrana e due sono localizzati nel dominio intracellulare della proteina (vedi Tabella 2 e Fig. 1 per i dettagli) . Figura 1 Schema del gene CDH1 con mutazioni germinali descritti fino ad oggi in HDGC. truncating mutazioni sono indicati sopra e missense mutazioni al di sotto del gene. Sig: peptide segnale; Precursore: dominio proteina precursore; TM: dominio transmembrana; Cito. Dominio: proteina citoplasmatica dominio
Tabella 1 Riassunto dei germinali CDH1 studi di screening mutazione in famiglie con cancro gastrico
Studio
totale di famiglie
famiglie hdgc
FDGC famiglie
FIGC famiglie
famiglie FGC

CDH1 troncante mutazioni
CDH1 mutazioni missense
% mutazioni CDH1 in HDGC
% mutazioni CDH1 in FDGC
Guilford et al, 1998 [ ,,,0],9] 3
3
0 0

0 3
0
100%
0%
Gayther et al, 1998 [10 ]
18 10
0 Pagina 8
0 3
0
30,0%
0%
Richards et al, 1998 [11] Pagina 8 Pagina 8
0 0

0 2
0
25,0%
0%
Guilford et al, 1999 [12]
6 4
2 **
0 0

6 **
0
100%
100%
Shinmura et al, 1999 [ ,,,0],13]
13 3
0 10
0 0

1 33,3%
0%
Yoon et al, 1999 [85 ]
5
5
0 0

0
0 2
40%
0%
Iida et al, 1999 [86]
14
0
6 Pagina 6 2
0 0

0% 0%

Keller et al, 1999 [44]
7 2
5
0 0

1 0
50,0%
0%
Avizienyte et al, 2001 [87]
11
5 4
1
1 0 0

0% 0%

Dussaulx-Garin et al, 2001 [88]
1
1 0 0

0
1 0
100%
0%
Humar et al, 2002 [89]
10 Pagina 7 Pagina 3 *
0 0

5 *
0
57,1%
33,3%
Oliveira et al, 2002 [32]
39
11
24 4
0 3
1
36,4%
0%
Yabuta et al, 2002 [26]
17 Pagina 2 3
0
12
0
1 50.0%
0%
Wang et al, 2003 [27]
78
0 Pagina 2 **
0
76
0 Pagina 2 **
0%
100%
Oliveira et al, 2004 [28]
1
1 0 0

0
1 0
100%
0%
Jonsson et al, 2002 [25]
3 3
0 0

0
1 0
33,3%
0%
Oliveira et al, in corso di stampa [30]
32
9 10
3 10
0
1 11,1%
0%
Keller et al, 2004 [29]
28 *** 2
21
5
0 0

1 *
0%
4,8%
Brooks-Wilson et al, in premere il tasto [31]
34
26
7 *
1 0 10
3 *
46,2%
14,3%
TOTALE
328
102
87
38
101
36
12
40,2%
8,0%
* One famiglie FDGC con una mutazione germinale
** Due famiglie FDGC con mutazioni missense germinali
*** il numero di famiglie, non inclusi nella Ref. (Keller et al 1999) sono elencati
Tabella 2 Dettagli da tutte le mutazioni germinali CDH1 descritti fino ad oggi in famigliare cancro gastrico
CDH1 Mutation

Gene posizione
tipo di mutazione
premature stop codone prevista
Riferimento
45insT
esone 1
Frameshift
codone 32
Oliveira et al, 2002 [32]
49-2A > G
Intron 1
Splice loco
sconosciuta
Richards et al, 1999 [11]
53delC
Exon 2
Frameshift
Codone 32
Humar et al, 2002 [89]
59G > A
Exon 2
Nonsense (W20X)
Codone 20
Richards et al, 1999 [11]
70G > T
Exon 2
Nonsense (E24X)
Codone 24
Guilford et al, 1999 [12]
185g > T
esone 3
Missenso (G62V)
Ns
Shinmura et al, 1999 [13]
187C > T
esone 3
Nonsense (R63X)
Codon 63
Gayther et al, 1998 [10]
190C > T
esone 3
Nonsense (Q64X)
Codone 64
Guilford et al, 1999 [12]
283C > T
esone 3
Nonsense (Q95X)
Codone 95
Dussaulx-Garin et al, 2001 [88]
372-377delC
esone 3
Frameshift
Codone 249
Keller et al, 1999 [44]
382delC
esone 3
Frameshift
Codone 215
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
531 + 1G > Un
Intron 5
Splice loco
Unknown
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
586G > T
Exon 5
Nonsense (G196X)
Codone 196
Guilford et al, 1999 [12]
731A > G
Exon 6
Missenso (D244G)
Ns
Yoon et al, 1999 [85]
832G > A
Exon 6
Frameshift
Codone 281
Codone 336 + 18BP int 7
Oliveira et al, 2002 [32]
892G > A
esone 7
Missenso (A298t)
Ns
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1003C > T
Exon 7
Nonsense (R335X)
Codone 335
Jonsson et al, 2002 [25]
1008G > T
esone 7
Splice loco
Codone 349
Guilford et al, 1998 [9]
1018A > G
Exon 8
Missenso (T340A)
Ns
Oliveira et al, 2002 [32]
1064insT
Exon 8
Frameshift
Codone 393
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1135del8ins5
Exon 8
Splice loco
Codone 386
Oliveira et al, 2004 [28]; Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1137 + 1G > A
Intron 8
donatore di splicing loco
sconosciuta
Guilford et al, 1999 [12]
1212delC
Exon 9
Frameshift
Codone 417
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1226T > C
Exon 9
Missenso (W409R)
Ns
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1243A > C
Exon 9
Missenso (I415L)
Ns
Wang et al, 2003 (due famiglie) [27 ]
1460T > C
Exon 10
Missenso (V487A)
Ns
Yoon et al, 1999 [85]
1472insA
Exon 10
Frameshift
codone 536
Oliveira et al, 2002 [32]
1476delAG
Exon 10
Frameshift
codone 547
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1487del7
Exon 10
Frameshift
Codone 556
Guilford et al, 1999 [12]
1565 + 1G > T
Intron 10
Splice loco
sconosciuta Humar et al, 2002 [89]
1588insC
Exon 11
Frameshift
Codone 536
Guilford et al, 1999 [12]
1710delT
Exon 11
Frameshift
sconosciuta
Humar et al, 2002 [89]
1711insG
Exon 11
Frameshift
Codone 587
Gayther et al, 1998 [10]
1711 + 5G > Un
Intron 11
Splice loco
Unknown
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1779insC
Exon 12
Frameshift
Codon 604
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
1792C > T
Exon 12
Nonsense (R598X)
Codone 598
Gayther et al, 1998, Humar et al, 2002 [10, 89]
1901C > T
Exon 12
Missenso (A634V)
Codone 653
Oliveira et al, in corso di stampa [30]
2061delTG
Exon 13
Frameshift
Codone 783
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
2095C > T
Exon 13
Nonsense (Q699X)
Codone 699
Guilford et al, 1998 [9]
2195G > a
Exon 14
Missenso (R732Q)
Ns
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
2295 + 5G > a
Intron 14
Splice loco
sconosciuta
Humar et al, 2002 [89]
2310delC
Exon 15
Frameshift
Codone 783
Brooks-Wilson et al, in corso di stampa [31]
2382-2386insC
Exon 15
Frameshift
Codone 349
Guilford et al, 1998 [9]
2396C > G
Exon 15
Missenso (P799R)
Ns
Keller et al, 2004 [29]
2494G > A
Exon 16
Missenso (V832M)
Ns
Yabuta et al 2002 [26]
un totale di 104 ad esordio precoce apparentemente pazienti affetti da cancro gastrico sporadici sono stati studiati per CDH1
mutazioni germinali. L'ottanta per sette di loro avevano tipo diffuso o cancro gastrico misto con una componente diffusa. Solo due dei 104 pazienti avevano linea germinale CDH1
mutazioni (Tabella 3). Questi due mutazioni sono state identificate in pazienti con cancro gastrico diffuso [29, 33] .table 3 Dettagli da CDH1 mutazioni germinali descritti fino ad oggi nei primi pazienti affetti da cancro gastrico insorgenza
CDH1 Mutation
Gene posizione
tipo di mutazione
premature stop codone prevista
Riferimento
1901C > T
Exon 12
Missenso (A634V)
Codone 653
Suriano e Oliveira et al, 2003 [33]
1619insG
Exon 11
Frameshift
Codone 547
Keller et al, 2004 [29]
Inizialmente è stato riferito che il meccanismo di inattivazione del CDH1
allele wild-type nelle cellule tumorali da HDGC dalle famiglie era o dal promotore metilazione o da una mutazione somatica [34]. L'inattivazione biallelica conduce alla diminuita o assente immunoreattività E-caderina nelle cellule neoplastiche [34]. Recentemente è stato trovato in una famiglia caucasica con linea germinale giunzione in loco un CDH1
mutazione in tutti i membri affetti da cancro gastrico, un CDH1
delezione intragenica di CDH1
, che colpisce almeno esone 8, come il secondo colpo in uno dei tumori [28]. Questa osservazione sottolinea la necessità di sviluppare protocolli sperimentali per identificare, nel contesto delle famiglie hdgc, la presenza di linea germinale o delezioni intragenica somatiche nel CDH1
, che sono facilmente perdere per metodi di rilevamento basati su mutazioni PCR del DNA genomico.
significato funzionale di CDH1
mutazioni missense germinali
Il significato funzionale associato a CDH1
sequenza missense linea germinale varianti non è semplice. Inoltre, a causa della natura letale della malattia ci sono abbastanza raramente disponibili individui affetti in ogni famiglia per eseguire l'analisi di segregazione in famiglie che trasportano sequenza linea germinale missenso varianti. La mancanza di tale conoscenza rappresenta una limitazione importante per la gestione clinica di questi pazienti e delle famiglie.
Per risolvere questo problema, un funzionale a schermo vitro per gastrici mutazioni missense cancro è stato creato [33]. Linee cellulari che esprimono stabilmente la linea germinale varianti di sequenza E-caderina sono stati stabiliti e il loro effetto sulla capacità della proteina di mediare l'adesione cellula-cellula e sopprimere l'invasione è stata affrontata. Fino ad oggi, abbiamo analizzato nove sequenza missense linea germinale varianti e ha dimostrato che alcune di queste varianti provocano l'adesione cellula-cellula compromessa o ridotta, aumento della motilità cellulare e l'invasione, con un conseguente morfologia cellulare sparse e fenotipo invasivo simile a quella osservata nel carcinoma gastrico diffuso [29, 31, 33, 35-37] (vedi tabella 4 per i dettagli) .table 4 caratterizzazione funzionale di mutazioni missense trovano in probandi cancro gastrico
CDH1 Construct

aggregazione
Invasion
significato patogeno
tipo selvaggio
Si No

Not applicable
A298T
No
Yes
Yes
T340A
No
Yes
Yes
W409R
No
Yes
Yes
A592T
Yes
No
No
A617T
Yes
No
No
A634V
No
Yes
Yes
R732Q
No
Yes
Yes
P799R
No
Yes
Yes
V832M
No
Yes
Yes
In Inoltre, è stato dimostrato che l'effetto di diverse mutazioni E-caderina germline missenso morfologia cellulare e motilità era distinta, dimostrando l'esistenza di una correlazione genotipo-fenotipo tra diverse mutazioni E-caderina e comportamento cellulare, probabilmente dipende dalla specifica E- dominio caderina interessati da ciascun mutazione [38].
Gli studi di cui sopra indicano che test funzionali dovrebbero essere usati come coadiuvante nel decidere sul potenziale ruolo patogenetico della sequenza linea germinale varianti, con un potenziale significativo per aiutare la consulenza clinica del CDH1
portatori della mutazione.
CDH1
polimorfismi
Vi è un crescente numero di manoscritti segnalazione CDH1
sequenza varianti nelle famiglie di cancro gastrico e anche nei controlli (si veda la Tabella 5 per i dettagli). Due buoni esempi di queste varianti di sequenza sono polimorfismi a singolo nucleotide situati nella regione del promotore del CDH1
, il -347G- > GA e la -160C /A. Entrambe le varianti di sequenza sono stati descritti per influenzare l'attività trascrizionale di CDH1
.table 5 polimorfismi identificati nella CDH1 in probandi cancro gastrico e controlli normali ad oggi riportati
Sequenza variante
posizione Gene
Codone
effetto
% dei pazienti
% controlli

Riferimento
-71C > G
Promoter
Unknown
1/13 (7,7%)
2/51 (3,9%)
Avizienyte et al 2000 [87]
-160C > A
Promoter
Vedere testo
17/32 (53,1%)
63/114 (55,3%)
Oliveira et al, 2002 [ ,,,0],32]
2/5 (40%)
38/94 (40,4%)
Humar et al, 2002 [89]
7/28 (25%)
32/142 ( 22,5%)
Shin et al, 2004 [39]
31/87 (35,6%)
18/50 (36%)
Wang et al, 2003 [27]
-347G > GA
Promotore
Vedi testo
12/28 (42,9%)
39/142 (27,5%)
Shin et al, 2004 [39]
48 + 6T > C
Intron 1
Unknown
5/13 (38%)
18/51 (35%)
Avizienyte et al, 2000 [87]
11/28 (39,3%)
27/100 (27%)
Oliveira et al, 2002 [32]
1/10 (10%)
75/350 (21,4%)
Humar et al, 2002 [ ,,,0],89]
5/17 (29,4%)
ND

• Le sfide di trovare il gene responsabile di una rara, autosomica dominante suscettibilità al cancro gastrico syndrome
• Fattori prognostici nei pazienti con diabete di tipo diffuso carcinoma gastrico (linite plastica) dopo operativa treatment