OPRACOWYWANIE TESTÓW GENETYCZNYCH Cezary Cybulski 2010-12-09

POLSKA RAK PROSTATY 3% mężczyzn RAK PIERSI 6% kobiet

PREDYSPOZYCJA GENETYCZNA? NOWOTWORY PREDYSPOZYCJA GENETYCZNA?

INDYWIDUALNA PREDYSPOZYCJA DO NOWOTWORÓW 500 genów Naprawy DNA, Odporności immunologicznej, Regulacji cyklu komórkowego INDYWIDUALNA PREDYSPOZYCJA DO NOWOTWORÓW

GENY WYSOKIEGO RYZYKA Rak piesi: BRCA1, BRCA2 Rak jelita grubego: MSH2, MLH1, MSH6 Rak nerki: VHL

GEN CHEK2

CHEK2 BRCA2 BRCA1 UKŁAD NAPRAWY DNA

Mutacje genu CHEK2 predysponują do raka piersi Shaag A., Walsh T., Renbaum P., Kirchhoff T., Nafa K., Shiovitz S. et al.: Functional and genomic approaches reveal an ancient CHEK2 allele associated with breast cancer in the Ashkenazi Jewish population. Hum. Mol. Genet. 2005, 14(4), 555–563. Walsh T., Casadei S., Coats K.H., Swisher E., Stray S.M., Higgins J. et al.: Spectrum of mutations in BRCA1, BRCA2, CHEK2, and TP53 in families at high risk of breast cancer. JAMA 2006, 295(12), 1379–1388. Seppala E.H., Ikonen T., Mononen N., Autio V., Rokman A., Matikainen M.P. et al.: CHEK2 variants associate with hereditary prostate cancer. Br. J. Cancer 2003, 89(10), 1966–1970. CHEK2 Breast Cancer Consortium: Low-penetrance susceptibility to breast cancer due to CHEK2*1100delC in noncarriers of BRCA1 or BRCA2 mutations. Nat. Genet. 2002, 31, 55–59. Oldenburg R.A., Kroeze-Jansema K., Kraan J., Morreau H., Klijn J.G., Hoogerbrugge N. et al.: The CHEK2*1100delC variant acts as a breast cancer risk modifier in non-BRCA1/BRCA2 multiple-case families. Cancer Res. 2003, 63, 8153–8157. Vahteristo P., Bartkova J., Eerola H., Syrjakoski K., Ojala S., Kilpivaara O. et al.: A CHEK2 genetic variant contributing to a substantial fraction of familial breast cancer. Am. J. Hum. Genet. 2002, 71, 432–438. CHEK2 Breast Cancer Case-Control consortium: CHEK2*1100delC and susceptibility to breast cancer: a collaborative analysis involving 10,860 breast cancer cases and 9,065 controls from 10 studies. Am. J. Hum. Genet. 2004, 74, 1175–1182. Kilpivaara O., Vahteristo P., Falck J., Syrjakoski K., Eerola H., Easton D. et al.: CHEK2 variant I157T may be associated with increased breast cancer risk. Int. J. Cancer 2004, 111, 543–547. Bogdanova N., Enssen-Dubrowinskaja N., Feshchenko S., Lazjuk G.I., Rogov Y.I., Dammann O. et al.: Association of two mutations in the CHEK2 gene with breast cancer. Int. J. Cancer 2005, 116, 263–266. Bell D.W., Varley J.M., Szydlo T.E., Kang D.H., Wahrer D.C., Shannon K.E., et al.: Heterozygous germ line hCHK2 mutations in Li-Fraumeni syndrome. Science 1999, 286, 2528–2531. Vahteristo P., Tamminen A., Karvinen P., Eerola H., Eklund C., Aaltonen L.A. et al.: p53, CHK2, and CHK1 genes in Finnish families with Li-Fraumeni syndrome: further evidence of CHK2 in inherited cancer predisposition. Cancer Res. 2001, 61, 5718–5722. de Bock G.H., Schutte M., Krol-Warmerdam E.M., Seynaeve C., Blom J., Brekelmans C.T. et al.: Tumour characteristics and prognosis of breast cancer patients carrying the germline CHEK2*1100delC variant. J. Med. Genet. 2004, 41, 731–735. Broeks A., de Witte L., Nooijen A., Huseinovic A., Klijn J.G., van Leeuwen F.E. et al.: Excess risk for contralateral breast cancer in CHEK2*1100delC germline mutation carriers. Breast Cancer Res. Treat. 2004, 83, 91–3.

Meta - analiza Ryzyko raka piersi u nosicieli CHEK2 1100delC 3- krotnie zwiększone ryzyko zachorowania w ciągu życia - 21% 5 – krotnie zwiększone u nosicielek, u których w rodzinie występował rak piersi ryzyko zachorowania w ciągu życia - 37% Weischer M et al. CHEK2*1100delC genotyping for clinical assessment of breast cancer risk: meta-analysis of 26,000 patients cases and 27,000 controls. (J Clin Oncol 2008; 26: 542-548)

Weischer M et al. J Clin Oncol 2008; 26: 542-548

Mutacje genu CHEK2 w Polsce ?

Czy są małe mutacje ? Sekwencjonowanie genu CHEK2 140 osób B. Czy występują duże delecje? Long PCR 1500 pacjentów

CHEK2 1100delC IVS2+1G>A I157T Del5395 (ex 9 i 10)

Częstość mutacji CHEK2 w populacji CHEK2 I157T 4,8%

1% Częstość mutacji CHEK2 w populacji CHEK2 IVS2+1G>A, 1100delC, del5395 1%

Czy mutacje CHEK2 predysponują do raka piesi w Polsce ?

Ryzyko raka piersi u nosicielek mutacji CHEK2 Badanie asocjacyjne 7496 kobiet z rakiem 7217 kontroli

Mutacje skracające białko CHEK2 IVS2+1G>A, 1100delC, del5395 Kobiety z rakiem piersi n = 7496 227 (3.0%) Ryzyko OR 3.2 <0.0001

Mutacje skracające białko CHEK2 Rak piersi u krewnych I lub II stopnia Ryzyko NIE n = 6045 167 (2.8%) 2.9 <0.0001 TAK n = 1451 60 (4.1%) 4.4

Mutacje skracające białko CHEK2 Ryzyko Rak piersi u krewnych I st. n = 746 35 (4.7%) 5.0 <0.0001 Rak piersi u matki n = 400 20 (5%) 5.4 Rak piersi u siostry n = 334 16 (4.8%) 5.1

Mutacje skracające białko CHEK2 Ryzyko Rak piersi u krewnych II st. n = 823 32 (3.9%) 4.1 <0.0001 Od strony ojca n = 378 13 (3.4%) 3.6 Od strony matki n = 459 19 (4.1%) 4.4

Mutacje skracające białko CHEK2 Ryzyko Rak piersi u krewnych I i II st n = 118 7 (5.9%) 6.4 <0.0001

Mutacja CHEK2 I157T Fam hist of BC Negative 420 (6.9%) 1.4 <0.0001 420 (6.9%) 1.4 <0.0001 Positive 115 (7.9%) 1.7 First-degree relative with BC n = 746 67 (9%) 1.9 Mother affected n = 400 37 (9.2%) 2.0 0.0002 Sister affected n = 334 29 (8.7%) 1.8 0.003 Second degree relative with BC n = 823 59 (7.2%) 1.5 0.007 Father side n = 378 37 (9.8%) 2.1 Mother side n = 459 23 (5%) 1.0 0.9 First and second degree relative with BC n = 118 11 (9.3%) 0.048

Ryzyko raka piersi w Polsce 6%

25 - 38% gdy w rodzinie występował rak piersi Ryzyko raka piersi u nosicielki mutacji CHEK2 19% 25 - 38% gdy w rodzinie występował rak piersi

Mutacje skracające białko CHEK2 KOBIETA : A. -systematyczna samokontrola piersi -badania lekarskie piersi 1 x 6 miesięcy -usg piersi ( od 20 –25 r.ż) 1 x rok -mammografia 1 x rok ( 35 r.ż) + MRI (rezonans piersi)

Czy mutacje CHEK2 predysponują do raka płuca ?

RAK PŁUCA CZYNNIK ŚRODOWISKOWY PALENIE Lung cancer is one of the leading causes of death in the United States. Environmental pollutants and cigarette smoke have continually been linked to the incidence of lung cancer. Research has shown that chemicals within cigarette smoke and pollution can bind to our DNA and disrupt replication, leading to cancer.

FAKTY 10.000.000 Polaków pali paczkę papierosów dziennie 100.000 corocznie umiera na choroby spowodowane paleniem tytoniu

DLACZEGO PALĘ? Fajne (cool!) To mnie wyróżnia Lubię smak papierosa Dla zabawy Dla relaksu Jestem dorosły

DLACZEGO PALĘ? Ponieważ jestem uzależniony!

Przewyższa toksycznością DLACZEGO PALĘ? NIKOTYNA Przewyższa toksycznością i mocą uzależniającą wiele narkotyków

DYM TYTONIOWY 4 tysiące związków chemicznych

Kadm - metal obecny w bateriach DYM TYTONIOWY Aceton – rozpuszczalnik do lakierów Cyjanowodór – gaz bojowy używany przez hitlerowców Kadm - metal obecny w bateriach Arsen – trutka na szczury Metanol – paliwo do rakiet Butan – gaz w zapalniczkach Formaldehyd – konserwacja zwłok

DYM TYTONIOWY Ponad 50 substancji rakotwórczych

DYM TYTONIOWY Policykliczne aromatyczne węglowodory 13 DWUBENZOPIREN Nitrozoaminy 7 Aminy aromatyczne 11 Aldehydy 2 Inne związki organiczne 15 Związki nieorganiczne 7 Hecht JNCI 1999

KARCINOGENEZA MUTACJE DNA Aktywacja Metaboliczna Enzymy fazy I Detoksykacja Enzymy fazy II Naprawa DNA AGT NER ADDUKTY DNA PAH are metabolized by CYP enzymes to compounds that can bind to DNA. Result in both the syn and anti (shown) isomers of the dioepoxide. Normally CYP enzymes work in detoxification mechanisms. By converting a toxin to the diolepoxide, it makes it less toxic. However, with DBP and other PAH’s, the diol epoxide ends up being MORE toxic!! These DNA adducts disrupt replication, etc. MUTACJE DNA Hecht JNCI 1999

RAK PŁUCA Płaskonabłonkowy Drobnokomórkowy Aktywni palacze 16% RYZYKO ZACHOROWANIA Aktywni palacze 16% Palili w przeszłości 5% Niepalący 1% Płaskonabłonkowy Drobnokomórkowy Gruczolakorak Brennan et al. Am J Epidemiol. 2006

PREDYSPOZYCJA GENETYCZNA? RAK PŁUCA PREDYSPOZYCJA GENETYCZNA?

RAK PŁUCA Czynniki dziedziczne 26% BADANIA 45000 PAR BLIŹNIĄT PREDYSPOZYCJA GENETYCZNA BADANIA 45000 PAR BLIŹNIĄT Czynniki dziedziczne 26% Lichtenstein et al. N Engl J Med 2000

RAK PŁUCA MUTACJA KONTYTUCYJNA CHEK2 Rak płuca 0,3 0,2 0,5 0,4 0,2 0,9 Płaskonabłonkowy Drobnokomórkowy Gruczolakorak Cybulski et al. Carcinogenesis 2008 Brennan et al. Hum Mol Genet 2007 Przypadki n = 895 Kontrole n = 6391 n = 2165 n = 2934

RAKI PŁASKONABŁONKOWE GÓRNYCH DRÓG ODDECHOWYCH MUTACJA KONTYTUCYJNA CHEK2 OR 0,6 0,4 p<0.05 Cybulski et al. Carcinogenesis 2008 Brennan et al. Hum Mol Genet 2007 Przypadki n = 430 Kontrole n = 6391 n = 770 n = 2934

PALACZE BEZ MUTACJI CHEK2 WNIOSKI 20% PALACZE BEZ MUTACJI CHEK2 16% 15% RYZYKO RAKA PŁUCA 10% PALACZE Z MUTACJĄ CHEK2 6% 5% NIEPALĄCY 1% 55 65 75 lat

WNIOSKI