文摘
在波多黎各,结直肠癌(CRC)代表了男性和女性癌症的第二大原因。家族CRC占总CRC的10 - 15%的情况下,虽然林奇综合症占约2 - 4%的病例。有限的信息是可用的发生率,临床表现和基因突变的遗传CRC在美国拉美裔人。在本文中,我们报告一个新的突变hMLH1基因在波多黎各西班牙家庭林奇综合症招募到波多黎各家族性结直肠癌注册(PURIFICAR)。我们渊源者被确认通过阿姆斯特丹和贝塞斯达标准林奇综合征,分析蛋白表达的免疫组织化学和基因测序的错配修复基因。一种新的突变在c。2044年_2045hMLH1组成的连续两个核苷酸的删除(在)外显子18被确认。这个删除会导致蛋白质编码序列的转移在p。682年导致过早终止和截断一种蛋白质。据我们所知,这种突变已经在文献中未见报道。这部小说的突变的检测一种进一步强调了需要高危病人的遗传基因测试CRC不同民族和种族背景。
1。介绍
在波多黎各,结直肠癌(CRC)代表男性和女性的癌症的第二大原因,癌症死亡的第一原因1]。在美国,CRC死亡的第三大原因在拉美裔人口占16.1/100000的男性和10.7/100000的女性死亡人数(2]。家族CRC占10 - 15%的CRC (3,4)和一些研究显示,遗传发病机理有重大影响的多达三分之一的CRC情况下(5,6]。这样一个家族综合征,占大约1%的CRC情况下,家族性腺瘤息肉病(FAP) [7]。林奇综合症是一种高度渗透,常染色体显性遗传癌症遗传综合征,约占总额的2 - 4%的病例CRC情况下(8,9]。林奇综合症是由生殖系缺陷引起的DNA错配修复(MMR)机制引起的突变的MMR基因(9]。林奇综合症患者基因感染诱发恶性肿瘤和一生有40 - 80%的风险在75岁(10- - - - - -12]。
林奇综合症患者发展腺瘤以同样的速度为普通人群,但是腺瘤倾向于发展第一次性经验的年龄比较早,有更多的绒毛状组件,和进步更快10]。林奇综合症与肿瘤发生有关的几个基因突变所引起的DNA错配修复(MMR)系统(13]。额外的体细胞事件野生型等位基因是必要的MMR基因的两个副本都不活跃,易诱发积累的体细胞突变导致致癌作用。林奇综合症突变携带者也其他肿瘤包括子宫内膜癌的风险和一定程度上的其他癌症肿瘤等胃、小肠,卵巢,上层uroepithelial束,胆道,皮肤和大脑10]。具体林奇综合症的病理特点结直肠肿瘤已确定,但他们都没有特殊的。突变导致氨基酸残基的改变在一个高度保守的区域MMR蛋白质通常被认为是致病性(14]。改变MMR基因通常导致复制错误的积累,导致hypermutable表型称为微卫星不稳定性(MSI),肿瘤发生在高百分比的林奇综合症(9]。目前,八MMR基因是已知的(hMLH1,hMLH3,hMSH2,hMSH3,hMSH6,hPMS1,hPMS2,hEPCAM);然而,绝大多数的林奇综合症病例(90 - 95%)由于生殖系hMLH1和hMSH2突变(15]。
由于有限的信息可以在流行,临床表现,并与遗传基因突变在美国拉美裔人CRC,变异不确定的意义(VUS开头)限制基因检测结果的解释拉美裔人接受生殖系基因检测。公布的数据表明,在拉丁裔选民大多数的MSI CRC肿瘤可能归因于林奇综合症,因为流行的MSI零星的拉美裔患者结直肠肿瘤较低(2]。使用波多黎各家族性结直肠癌注册(PURIFICAR;http://purificar.rcm.upr.edu/index_eng.html)我们发现病人阿姆斯特丹会议标准和/或贝塞斯达指南林奇综合症有生殖系基因检测(16]。本研究的目的是报告一个小说MMR基因突变在波多黎各西班牙家庭林奇综合症招募到波多黎各家族性结直肠癌注册(PURIFICAR)。
2。方法
2.1。招聘
通过PURIFICAR[渊源者被确认17]。个人与个人或家族病史的家族性结直肠癌和/或息肉病被称为PURIFICAR肠胃科、肿瘤、结直肠外科医生。这个注册成立于2006年波多黎各大学综合癌症中心(UPRCCC)和已经收到实物直接或来自美国国立卫生研究院的支持,UPRCCC,波多黎各胃肠病学协会(http://www.gastropr.org/)和波多黎各大肠癌联盟(http://cancercolonpr.org/)。受试者参加PURIFICAR是美国拉美裔患者临床和/或FAP的基因诊断,减毒FAP (AFAP) hamartomatous息肉病综合症,或林奇综合症。同意渊源者完成一个全面基线调查问卷获取医疗、环境因素和癌症家族史。谱系为每个渊源者完成跟踪的数量影响亲属和鼻息肉和/或癌症使用后代软件(http://www.progenygenetics.com/)[18]。病理报告和医疗/外科手术记录得到证实癌症诊断报告的渊源者。影响家庭成员住在波多黎各和美国也受邀参加注册表。在这个数据库中,60%的渊源者确定诊断是女性平均年龄46.3(±13.39年)。突变的分布由以下组成:37.14%的一种基因,MSH6 MSH2 60%, 2.86%的基因。在目前的研究中,分析仅限于渊源者和他的家人。
2.2。病人的历史
渊源者,定义为第一人的家庭突变检测,是一个63岁男性过去病史的高血压,高胆固醇血症,慢性酒精和烟草使用(23包一年)。他提出了metachronous复发直肠癌腺癌的历史。岁时他第一次诊断42年(1989年)和一个苹果核在横结肠浮夸的质量,这是证实moderate-poorly分化腺癌。他接受了部分结肠切除术(近端下行和横结肠)与基本吻合,随后辅助化疗。2009年,在63岁的时候,他怀疑复发后接受手术的CRC实验室/成像研究。质量是rectosigmoid肿瘤切除和末端回肠造口术。病理分析确定,质量是一个中度分化,mucin-producing腺癌,入侵通过固有肌层到subserosa三分之二的淋巴结转移阳性(T3N1M0)。渊源者的结直肠癌家族史也积极的:他的母亲61岁(诊断)和姐姐被诊断出患有结肠直肠癌腺癌。与历史渊源者的妹妹,一个58岁女性高血压,高胆固醇血症,和慢性吸烟者(10.5包一年),也在2007年被诊断出患有结肠癌有减肥和降低消化道出血。她的结肠镜检查显示一个小坏死溃烂质量在近端横结肠70厘米,被证实是一个与中度分化腺癌固有肌层扩展没有涉及绒毛膜(T2N1)。 No evidence of distant metastasis was observed by imaging. A detailed pedigree is shown in Figure1。
2.3。基因分析
肿瘤样本被分配一个独特的条形码机器人标本跟踪。商业免疫组织化学检测MMR蛋白质(MSH2种MSH6,和PMS2)和微卫星不稳定分析中执行所有的肿瘤样本GENZYME [19,20.]。林奇综合症的基因诊断建立了识别突变商业序列分析(无数基因实验室,Inc .) [21]。从外周血DNA提取和纯化样品或颊漱口水样本,提交进行分子检测。
2.3.1。完整的序列分析
全序列测定一种在正向和反向执行方向约2300个碱基对的19个外显子组成,约560邻近非编码intronic碱基对使用荧光dye-labeled测序引物(21]。整除的病人DNA进行聚合酶链反应(PCR)扩增产生exon-specific扩增子可以直接测序。Electropherogram轮廓的扩增子由专用的计算机分析审查制度其次是目视检查和确认所有临床上重要的变体(21]。检测到基因变异与共识相比每个基因野生型序列构造。所有的潜在临床显著的变异是由重复独立消息来源的证实表示基因的PCR扩增区域(s)和序列确定如上所述。
2.3.2。一种大型重排分析
从患者身上提取的基因组DNA进行分析microarray-CGH分析来确定拷贝数异常指示性的缺失或重复突变一种基因(21]。大约1200个探针设计审查所有编码外显子,有限的侧翼基因内区地区,和各自的推动者一种外显子2 - 3,8 - 9。大约220个探针设计审查所有编码外显子。每个探测分析使用专有软件比较的比例约束病人DNA的DNA的引用来表示区域的拷贝数改变。微阵列设计包括在多个基因探针检测删减和复制由球型测试;然而,数据屏蔽功能是用来限制分析只对特定基因测试要求。患者样本阳性缺失或重复重复的微阵列分析证实了基因。
2.3.3。单一的网站
DNA测序分析是进行有针对性的基因区域包含在指定的变体一种。Microarray-CGH执行分析单一网站大重组一种(21]。在某些情况下,远程PCR分析和/或产生的PCR测序产品是用于检测特定,之前报道的插入一种。
3所示。结果
渊源者的家庭历史谱系显示了古典阿姆斯特丹林奇综合症的标准。血统上我们展示五个家庭成员与结直肠癌的历史,两个与并发继发性肿瘤(乳腺癌、肺癌和子宫内膜癌),胃癌的一个家庭成员,林奇综合症有关。在家庭行第一个成员被诊断为任何类型的癌症是渊源者的祖母,在50岁被诊断出患有胃癌。在第二代中,我们可以承认所有的后代被诊断出患有结直肠癌。也在第三代结直肠癌患者诊断的三四个家庭成员包括渊源者和他的妹妹。一个完整的详细的谱系图所示1。
商业免疫组织化学和微卫星不稳定性分析表明缺乏一种和PMS2 MSI-High蛋白表达和肿瘤。这些相同的分析也与样本的渊源者的妹妹相似的结果(缺乏一种和PMS2蛋白表达和MSI-High)。基因序列分析发现一部小说,在c移码突变。2044年外显子_2045 18的一种基因。删除位置的连续两个核苷酸(AT) c。2044和c。20.45at exon 18 causes a frameshift of the protein coding sequence at p.682 and a premature termination of the MLH1 protein eleven amino acids away from the frameshift site. This same mutation was also found in the proband’s sister’s daughter and in the proband’s son using single site analysis performed by Myriad Genetic Laboratories [21]。这些家庭成员仍然以来突变携带者不显示结肠肿瘤的病变的证据或其他地区与林奇综合症有关。渊源者也看到一个外显子8的多态性一种基因。这变种是由一个> G 655核苷酸变化(c.655A > G)。这单核苷酸替换导致替换的异亮氨酸,缬氨酸在p的位置。219种蛋白质。这个多态性没有已知的临床意义。
4所示。讨论
林奇综合症是一种高度渗透,常染色体dominant-susceptibility综合症影响不到所有CRC病例的5% (8,9]。它与MMR基因的种系突变有关,从而增加患结直肠和子宫内膜癌,以及胃,卵巢,尿,皮肤的皮脂腺,脑癌8]。1991年,阿姆斯特丹的标准是为了家庭认同这个没有息肉病表型的常染色体遗传CRC居多。然而这些标准有限的敏感性和特异性,因为40%的家庭与已知MMR基因突变阿姆斯特丹不满足标准和大约50%的家庭达到阿姆斯特丹标准没有检测到缺陷MMR基因。林奇综合症诊断最可靠的方法是检测突变MMR基因在疑似患者(2]。到目前为止,有超过2400种不同的MMR基因突变描述整个世界(http://www.med.mun.ca/MMRvariants/),他们中的大多数一种和MSH2基因(22]。
我们的家族性癌症登记处,PURIFICAR,包含35个拉美裔家庭MMR基因突变或MMR蛋白质缺乏肿瘤。在这个注册表,我们发现渊源者,一个63岁的男性患CRC 42岁。这病人的家族史应验阿姆斯特丹林奇综合症的标准超过三名家庭成员与CRC连续两代和多个家庭成员比50岁早诊断。此外,渊源者与多种癌症家族史呈现高度相关林奇综合症,如子宫内膜癌和胃癌(图1)。阿姆斯特丹遵守标准和林奇syndrome-associated癌症的发病率在渊源者的家庭进一步支持林奇综合症的诊断。
渊源者的MMR序列的评价分析,我们发现在c级别删除。2044和c。20.45at exon 18 of thehMLH1基因。这个删除随后与可用的国际数据库(国际社会对于胃肠道遗传性肿瘤)(23];没有发现这个删除的报告。因此,该删除hMLH1可能代表一个独特的波多黎各西班牙裔的突变。在位置c。2044和c。20.45in exon 18 causes a frameshift and subsequently a premature truncation of the MLH1 protein at amino acid 692. It is a deleterious mutation resulting in the malformation of MLH1. A diagrammatic representation ofhMLH1基因新突变呈现在图2。新发现的突变会导致过早的终止密码子,导致非功能性蛋白质,不能检测到免疫组织化学分析。确定的单核苷酸多态性在渊源者(655核苷酸替换> G (c.655A > G)的外显子8一种基因),然而,是未知的意义和之前被描述在文献[24- - - - - -27]。
强烈的CRC和林奇syndrome-associated癌症的历史表明,hMLH1删除起源于产妇行,可能从渊源者的祖母。然而,突变的起源肯定是无法定义的,因为大多数母亲家族的死亡和基因测试无法进行。不过,新创突变似乎致病性自删除出现在随后的后代。描述了类似的报告所描述的新遗传突变在几个少数民族和种族的人群14,15,28,29日]。阿尔瓦雷斯等人描述一系列的突变在智利家庭他们还描述了两个独特的小说突变(一种基因内区15 c。1731日+3 A>T/skipping exon 15;MSH2外显子13 c。2185_2192delATGTTGGAinsCCCT p.M729_E731delinsP729_X730) associated with strong Amerindian genetic ancestry [30.]。其他高渗透突变等德系犹太人中均有描述MSH2c。1906G/C (p.Ala 636 Pro), which leads mainly to colorectal cancer [31日]。最近发表的两篇文章通过Dominguez-Valentin等人讨论南美洲的突变谱在林奇的家庭也显示高比率的小说的突变hMLH1和hMSH2(32,33];然而无论是文章呈现在我们的病人发现的突变。
确认林奇综合症的存在,MMR基因MSI肿瘤患者的生殖系MMR基因突变筛查。与其他MMR基因类似,不同的序列变异,包括胡说,错义,拼接的网站,和移码突变,已报告在整个编码区域一种基因(34]。在波多黎各,以人群为基础的研究由de Jesus-Monge et al。35)报道,普遍缺乏MMR蛋白表达(一种和MSH2) CRC患者大多数情况下有4.3%没有MSH2蛋白。这项研究强调了林奇综合症的基因检测的重要性我们的拉美裔人口和常见突变的需要增加我们目前的理解和减少不确定的变量意义(VUS开头)。VUS开头主要错义替换,导致单一的氨基酸变化但还包括在坐标系小删除或插入,改变只有少量的氨基酸,沉默的编码改变可能影响拼接或翻译或intronic变化对基因剪接的未知影响。VUS开头通常分为“致病”或“不致病/低临床意义”(36]。大约24%的突变检测一种错义替换;大多数的这些被称为非保密的遗传变异34]。鉴于林奇综合症的诊断主要依赖于生殖系MMR基因缺陷的识别,检测这些不保密的临床基因变异产生歧义,这些变异不能容易的致病性确定(34]。临床意义的错义、沉默的变异或突变接近拼接网站往往不清楚。因此,这些变异分为VUS开头和代表30%的识别DNA变化MMR基因(37]。目前国际社会合作研究胃肠道肿瘤遗传(InSight)正试图描述所有的错义,删除,插入,或任何其他可能影响MMR基因突变与区分的目的非病原的致病突变。
到目前为止,信息非常有限的患病率MSI西班牙裔CRC患者。古普塔等人报道低流行率的MSI在大多数研究包括与CRC拉美裔,这表明MSI状态可能结果从生殖系遗传缺陷在林奇综合症(2]。这个发现强调基因检测的重要性在拉美裔社区为了个人认同林奇综合症。我们报告的一个新的突变hMLH1导致致病性突变MMR基因的特性导致林奇综合症。
核心提示
很少有人了解流行,临床表现,美国拉美裔世袭CRC患者基因突变。遗传性非息肉病性大肠癌(HNPCC),或称为林奇综合症,被描述在CRC病例的5%。这种情况下报告提供了一个独特的一种基因的变异在一个西班牙裔的家庭从波多黎各林奇综合症的经典案例。我们的目标是目前医学界这部小说变异。
利益冲突
作者没有利益冲突或财务信息披露要申报的东西。
作者的贡献
Yaritza Diaz-Algorri和玛西娅Cruz-Correa设计研究和分析数据;胡安·m·Marques-Lespier起草论文;玛丽亚Gonzalez-Pons编辑。
确认
这个项目是由国家卫生研究所奖号。007587 - 03年8 u54md U54MD007587;NCI奖号。5 r03ca130034-02 U54CA096297 / CA096300;合作研究中心健康差异RCMI奖。G12MD007600。作者要感谢无数基因实验室的支持。作者感谢家庭成员在本研究的支持与合作。