Atlas genomowy raka jajnika

Transkrypt

1 Atlas genomowy raka jajnika Bartosz Wasąg Katedra i Zakład Biologii i Genetyki Gdański Uniwersytet Medyczny Warszawa, 15 maja 2015

2 Ryzyko zachorowania na raka u nosicieli mutacji BRCA1/2 Skumulowane ryzyko wystąpienia nowotworu związanego z mutacjami BRCA1/2 do 70 roku życia BRCA1 BRCA2 Rak jajnika do 70 roku życia, % (95% CI) 59 (43-76) 16.5 (7.5-34) Rak piersi, życiowe ryzyko, % (95% CI) 60 (44 75) 55 (41-70) Ryzyko wystąpienia nowego guza w drugiej piersi, % (95% CI) 83 (69-94) 62 ( ) Rak piersi u mężczyzn, życiowe ryzyko, % (95% CI) 1.2 ( ) 6.8 (3.2 12) 1. Mavaddat et al. JNCI 2013;11: (pierwsza analiza prospektywna) Analizy retrospektywne: 1. Narod SA, Foulkes WD. Nat Rev Cancer 2004;4:665 76: 2. Balmaña J, et al. Ann Oncol 2011;22(Suppl. 6):vi31 vi34; 3. Rhiem K, et al. Breast Cancer Res 2012;14:R156; 4. Tai YC, et al. J Natl Cancer Inst 2007;99:

3 Inhibitory PARP1 Kornelia Polyak & Judy Garber Targeting the missing links for cancer therapy Nature Medicine 17, (2011) doi: /nm

4 Częstość występowania mutacji germinalnych w raku jajnika Nieselekcjonowane przypadki rodzinnego raka jajnika Badanie Mutacje gbrca1/2 Przypadki Walsh et al. (2012) 18% 360 Pennington et al. (2014) 18% 390 Yates et al. (2014)* 15% 263 Alsop et al. (2012) 14% 1001 Kanchi et al. (2014) 13% 429 TCGA Research Network (2011)** 17% 489 Wysoka częstość występowania mutacji germinalnych BRCA1/2 u pacjentów z OC Platyno wrażliwe raki jajnika Badanie Mutacje gbrca1/2 Dann et al. (2012) 38% Ledermann et al. (2014) 42%

5 Mutacje BRCA1/2 specyficzne dla poszczególnych populacji W genach BRCA1 i BRCA2 opisano odpowiednio ponad 1600 oraz 1800 różnych wariantów genetycznych Analiza mutacji założycielskich Efektywna kosztowo jednak niekompletna. Można zidentyfikować do 80% nosicieli.

6 Analiza trzech mutacji genu BRCA1 W populacji polskiej, podobnie jak w populacjach Litwy, Niemiec i Rosji, za mutacje założycielskie uważa się: 5382insC i 300T/G Diagnostyka molekularna: c.5266dupc (5382insC), p.cys61gly (C61G, 300T>G), c.4035dela (4153delA)

7 Wywiad rodzinny a populacyjne badania genetyczne n=5 56% nosicieli mutacji genów BRCA1/2 nie zostałoby zakwalifikowanych do badań genetycznych na podstawie wywiadu rodzinnego

8 Wywiad rodzinny a populacyjne badania genetyczne Mutacje BRCA1 wykryto u: 19 z 37 (51%) pacjentów z rakiem jajnika, u których stwierdzono obecność mutacji genu BRCA1 21 z 55 (39%) pacjentów z rakiem piersi i negatywnym wywiadem rodzinnym

9 Analiza sześciu mutacji genu BRCA1 26,5% grupa badana: 1164 liczba pacjentów z mutacją: 83 (7.1%) liczba pacjentów z mutacją C61G, 4153delA, 5382insC: 61 (5.2%) liczba pacjentów z inną mutacją: 22 (1,9%) Polish women with breast cancer diagnosed at age of 50 or below should be screened with a panel of six founder mutations of BRCA1 (C61G, 4153delA, 5382insC, 3819del5, 185delAG and 5370C>T).

10 Sekwencjonowanie nowej generacji Sekwencjonowanie metodą Sangera Sekwencjonowanie nowej generacji złoty standard, wysoka czułość BRCA1/2: 80 reakcji dla jednego pacjenta czasochłonne, ograniczona przepustowość, wysokie koszta zwiększona dostępność, małe urządzenia analiza genów BRCA1/2 lub panelu genów np. analiza BRCA1/2, 24 pacjentów jednocześnie

11 Częstość występowania mutacji BRCA1/2 134 pacjentów z pierwotnym rakiem jajnika mutacja BRCA1/2: n=20 (14,9%) VUS: n=2 (1,5%) liczba pacjentów z mutacją C61G, 4153delA, 5382insC: n=10 (50%) liczba pacjentów z mutacją 3819del5: n=3 (15%)

12 Częstość występowania mutacji BRCA1/2 512 kobiet z rodzinnym lub wczesnym rakiem piersi i/lub jajnika uprzednio nie stwierdzono żadnej z badanych 20 mutacji BRCA1/2 31 różnych mutacji BRCA1/2 u 52 pacjentów

13 Warianty genetyczne genów BRCA1/2 BRCA-wild type lub wariant polimorficzny, etc. Sekwencja WT or Zmiana nie wpływa na aktywność białka BRCA-VUS Wariant genetyczny o nieznanym wpływie na aktywność białka - substytucje (większość) - małe insercje lub delecje in-frame - potencjalne mutacje splicingowe - mutacje w obrębie sekwencji regulatorowych Wariant patogenny Zmienia aktywność białka - nonsens - przesunięcie ramki odczytu - duże rearanżacje - mutacje splicingowe - niektóre substytucje

14 Diagnostyka dwuetapowa 1. Analiza wybranych mutacji genów BRCA1/BRCA2 2. Analiza przy użyciu techniki NGS u pozostałej grupy pacjentów Identyfikacja mutacji u członków rodziny probantów +

15 Inne geny Banerjee and Kaye, Clin Cancer Res; 19(5) March 1, 2013

16 BARD1 1. Grupa badana: 255 przypadków raka jajnika 2. Analiza molekularna eksonów 5, 8, 10 genu BARD1 3. Wyniki: Ratajska et al.

17 BARD1 Ratajska et al.

18 Inne geny wszystkie geny predysponujące do BC/OC mogą być analizowane jednocześnie przy użyciu sekwencjonowania nowej generacji.

19 MYRIAD myrisk Panel (25 genów) AMBRY Genetics BreastNext (16 genów) CENTOGENE BC/OC panel (16 genów) BROCA 40 gene panel (cross-cancer, TruSight Cancer (Illumina) Multiplicom Hereditary Cancer MASTR Plus Gene-panel Jednoczesna analyses (BC, analiza OC, wielu cross-cancer) genów (BC, OC, inne) APC ATM BARD1 BMPR1A BRCA1 BRCA2 BRIP1 CDH1 CDK4 CDKN2A CHEK2 EPCAM MLH1 MSH2 MSH6 MUTYH NBN PALB2 PMS2 PTEN RAD51C RAD51D SMAD4 STK11 TP53 25 ATM BARD1 BRCA1 BRCA2 BRIP1 CDH1 CHEK2 MRE11A MUTYH NBN PALB2 PTEN RAD50 RAD51C STK11 TP53 ATM BARD1 BRCA1 BRCA2 BRIP1 CDH1 CHEK2 MRE11A MSH6 NBN PALB2 PTEN RAD51 RAD51C STK11 TP APC ATM ATR BAP1 BARD1 BMPR1A BRCA1 BRCA2 BRIP1 CDH1 CDK4 CDKN2A CHEK1 CHEK2 EPCAM FAM175A GALNT12 GEN1 GREM1 HOXB13 MLH1 MRE11A MSH2 MSH6 MUTYH NBN PALB2 PMS2 PRSS1 PTEN RAD50 RAD51 RAD51C RAD51D RET SMAD4 STK11 TP53 TP53BP1 VHL XRCC2 40 AIP ALK APC ATM BAP1 BLM BMPR1A BRCA1 BRCA2 BRIP1 BUB1B CDC73 CDH1 CDK4 CDKN1C CDKN2A CEBPA CEP57 CHEK2 CYLD DDB2 DICER1 DIS3L2 EGFR EPCAM ERCC2 ERCC3 ERCC4 ERCC5 EXT1 EXT2 EZH2 94 FANCA FANCB FANCC FANCD2 FANCE FANCF FANCG FANCI FANCL FANCM FH FLCN GATA2 GPC3 HNF1A HRAS KIT MAX MEN1 MET MLH1 MSH2 MSH6 MUTYH NBN NF1 NF2 NSD1 PALB2 PHOX2B PMS1 PMS2 PRF1 PRKAR1A PTCH1 PTEN RAD51C RAD51D RB1 RECQL4 RET RHBDF2 RUNX1 SBDS SDHAF2 SDHB SDHC SDHD SLX4 SMAD4 SMARCB1 STK11 SUFU TMEM127 TP53 TSC1 TSC2 VHL WRN WT1 XPA XPC ATM BARD1 BLM BRIP1 MEN1 MUTYH RAD50 XRCC2 CDH1 MLH1 NBN RAD51C BRCA1 CHEK2 MRE11A PALB2 RAD51D BRCA2 EPCAM MSH2 PMS2 STK11 FAM175A MSH6 PTEN TP53 26

20 Analiza genomowa 489 guzów surowiczych o wysokiej złośliwości histologicznej materiał do badań: - tkanka prawidłowa + tkanka guza sekwencjonowanie eksomowe (n=316)

21 Analiza genomowa mutacje TP53 (96%) germinalne mutacje BRCA1 (9%) germinalne mutacje BRCA2 (8%) mutacje somatyczne BRCA1/2 (3%) częstość mutacji w pozostałych genach (2-6%) Integrated genomic analyses of ovarian carcinoma. (2011).Nature, 474(7353),

22 Analiza genomowa Integrated genomic analyses of ovarian carcinoma. (2011).Nature, 474(7353),

23 Analiza genomowa Integrated genomic analyses of ovarian carcinoma. (2011).Nature, 474(7353),

24 Mutacje germinalne Walsh, T. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, (2011).

25 Mutacje germinalne i somatyczne 390 guzów od 367 osób - guz pierwotny (n=310) - wznowa (n=34) - guz pierwotny i wznowa (n=23) 304 raki jajnika analiza molekularna 13 genów: BRCA1, BRCA2, ATM, BARD1, BRIP1, CHEK1, CHEK2, FAM175A, MRE11A, NBN, PALB2, RAD51C, RAD51D

26 Mutacje germinalne i somatyczne mutacje germinalne (n=87, 24%) mutacje somatyczne (n=32, 9%) współwystępowanie mutacji somatycznych i germinalnych (n=4, 1,1%) mutacja germinalna: 816delGT; mutacja somatyczna del exons 1 2 Pennington KP et al. Clin Cancer Res; 20(3) February 1, 2014

27 Mutacje germinalne i somatyczne Pennington KP et al. Clin Cancer Res; 20(3) February 1, 2014

28 Mutacje somatyczne analiza genomu i transkryptomu 16 guzów surowiczych o wysokiej złośliwości histologicznej materiał do badań: - krew obwodowa + mrożona tkanka guza (analiza DNA) - mrożona tkanka RNA (analiza RNA) - bloki parafinowe (immunohistochemia)

29 Liczba wariantów genetycznych Chien, J. et al. Nucleic Acids Res.(2015).doi: /nar/gkv111

30 Mutacje somatyczne Chien, J. et al. Nucleic Acids Res.(2015).doi: /nar/gkv111

31 Mutacje TP53 mutacja TP53 utrata allelu WT (LOH lub delecja) w guzach, w których nie nastąpiła utrata allelu WT dochodzi do inaktywacji jego aktywności transkrypcyjnej w guzie bez mutacji TP53 (pacjent H) najmniejsza liczba mutacji somatycznych Chien, J. et al. Nucleic Acids Res.(2015).doi: /nar/gkv111

32 Utrata PRIM2 Chien, J. et al. Nucleic Acids Res.(2015).doi: /nar/gkv111

33 Utrata heterozygotyczności LOH 17 (n=14) 13 (n=9) 22q12 (n=12) 4q31 35 (n=11) 9q33 (n=11) 8p23 (n=10) 18q (n=10) X (n=10) Chien, J. et al. Nucleic Acids Res.(2015).doi: /nar/gkv111

34 Utrata heterozygotyczności Chien, J. et al. Nucleic Acids Res.(2015).doi: /nar/gkv111

35 Poliploidia

36