Academiejaar 2009 - 2010
HET VOORKOMEN VAN MELANOOM BIJ BORSTKANKERFAMILIES MET BRCA MUTATIE
Ellen BEUCKELAERS Griet BUYCK
Promotor: Prof. Dr. L. Brochez Co-promotor: Prof. Dr. B. Poppe
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
Academiejaar 2009 - 2010
HET VOORKOMEN VAN MELANOOM BIJ BORSTKANKERFAMILIES MET BRCA MUTATIE
Ellen BEUCKELAERS Griet BUYCK
Promotor: Prof. Dr. L. Brochez Co-promotor: Prof. Dr. B. Poppe
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
“De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie.”
Datum
Ellen Beuckelaers Griet Buyck
Prof. Dr. L. Brochez
INHOUDSTAFEL ABSTRACT
1
INLEIDING
3
1. Borstkanker: incidentie en risicofactoren
3
1.1 Incidentie 1.2 Risicofactoren 1.2.1 Persoonlijke karakteristieken 1.2.2 Hormoonsubstitutie 1.2.3 Familiale geschiedenis en genetische predispositie
3 4 4 4 4
2. Genetische predispositie tot borstkanker
5
2.1 Erfelijke borstkanker versus familiale borstkanker 2.2 Erfelijk borst- en/of ovariumkanker syndroom 2.3 Tumorontwikkeling na BRCA mutaties 2.3.1 Erfelijke borstkanker 2.3.2 Sporadische borstkanker
5 6 7 7 8
3. Structurele eigenschappen van BRCA1 en BRCA2
8
3.1 Identificatie van de BRCA genen 3.2 Structurele aspecten 3.2.1 Het BRCA1 gen 3.2.2 Het BRCA2 gen
8 9 9 9
4. Functionele eigenschappen van BRCA1 en BRCA2
9
4.1 Functionele domeinen binnen BRCA1 en BRCA2 4.1.1 Het BRCA1 eiwit 4.1.2 Het BRCA2 eiwit 4.2 Functies van BRCA1 en BRCA2 4.2.1 Herstel van DNA 4.2.2 Controle van de celcyclus 4.2.3 Regulatie van gentranscriptie
10 10 10 11 11 13 13
5. Genetische screening en preventieve strategieën
13
5.1 5.2 5.3
Screeningsmethoden Criteria voor screening Preventieve behandelingsopties
13 14 14
6. BRCA mutaties en kankerrisico’s
16
6.1 Borstcarcinoom 6.2 Ovariumcarcinoom 6.3 Prostaatcarcinoom 6.4 Cervix- en uteruscarcinoom 6.5 Carcinoom van de digestieve tractus 6.6 Pharynxcarcinoom 6.7 Melanoom 6.7.1 Cutaan melanoom 6.7.2 Oculair melanoom
16 17 19 19 19 20 20 20 21
7. Doelstelling van het wetenschappelijk onderzoek
23
METHODOLOGIE
24
1. Literatuuronderzoek
24
2. Studiepopulatie
24
3. Statistische analyse
26
RESULTATEN
29
1. Selectie van de studiepopulatie
29
2. Beschrijvende statistiek
30
3. Statistische gegevensanalyse
34
4. Voorkomen van melanoom
37
DISCUSSIE
41
1. Een BRCA mutatie en het risico op maligne melanoom
41
2. Een BRCA mutatie en het risico op andere kankers
42
3. Kritische beschouwing
43
4. Gevolgen voor preventie
44
5. Suggesties voor de toekomst
45
6. Conclusie
46
REFERENTIELIJST
47
ABSTRACT DOELSTELLING. In erfelijk belaste borstkankerfamilies leidde genetisch onderzoek tot de ontdekking van 2 genen die hierin een rol spelen: BRCA1 en BRCA2. Naast het verhoogde risico op borst- en ovariumcarcinoom bij BRCA mutatiedragers (het Erfelijk Borst- en/of Ovariumkanker Syndroom) suggereren verschillende epidemiologische studies een verband tussen de aanwezigheid van een mutatie in één van de BRCA genen en de ontwikkeling van andere vormen van kanker. Zo wordt ook een verband vermoed tussen de aanwezigheid van een BRCA mutatie en de ontwikkeling van een maligne melanoom. In de literatuur werd hieromtrent nog geen consensus bereikt. Deze scriptie heeft als doel het verband tussen een BRCA mutatie en het voorkomen van melanoom na te gaan door middel van een dossieronderzoek. Indien kan aangetoond worden dat een mutatie in het BRCA gen een verhoogd risico op een melanoom met zich meebrengt, heeft dit gevolgen naar preventie toe.
MATERIALEN EN METHODEN. Het opsporen van een verband tussen melanoom en een BRCA mutatie gebeurt in het kader van deze scriptie door middel van een retrospectief dossieronderzoek. Er werd vertrokken van een studiepopulatie van 411 patiënten met een BRCA mutatie. Het gaat hierbij om alle personen die gescreend werden voor een BRCA mutatie in het Centrum voor Medische Genetica van het Universitair Ziekenhuis te Gent én daarbij bewezen drager/draagster van een mutatie bleken te zijn. Binnen deze populatie werd de prevalentie van melanoom nagegaan. Ook werden steeds het specifieke type BRCA1/2 mutatie, de eventuele ontwikkeling van andere kankers en de age of onset voor elke kanker genoteerd. Van elk type kanker werd de proportie binnen de studiepopulatie berekend. Vervolgens kon de prevalentie van kanker binnen de studiepopulatie vergeleken worden met kankerprevalenties in de algemene bevolking. Aangezien er bij de Belgische bevolking geen prevalentiecijfers voor kanker bekend zijn, werd gebruik gemaakt van Nederlandse cijfers en schattingen uit het GLOBOCAN project. Aan de hand van SPSS versie 16.0 werd beschrijvende statistiek, een Fisher‟s Exact test en de berekening van Odds Ratio‟s uitgevoerd.
RESULTATEN. Binnen de studiepopulatie van 411 BRCA mutatiedragers werd melding gemaakt van één melanoom bij een vrouwelijke patiënte. Onderzoek van de BRCA genen bracht een mutatie aan het licht in het BRCA2 gen, namelijk BRCA2 c.4936_4939del (p.Glu1646fs). De Odds Ratio voor het voorkomen van melanoom bij de vrouwelijke studiepopulatie tegenover de vrouwelijke algemene Nederlandse bevolking bedraagt 1.81. De Fisher‟s Exact Test kon geen statistisch significant verschil aantonen (p=0.427). Wel werd een statistisch significant verband gevonden tussen de aanwezigheid van een BRCA mutatie en de ontwikkeling van een borstcarcinoom (zowel bij mannen als bij
1
vrouwen), ovariumcarcinoom, colorectaal carcinoom (bij mannen) en larynxcarcinoom (bij mannen).
CONCLUSIE. Binnen deze studiepopulatie kon geen verband tussen een BRCA mutatie en een verhoogde kans op melanoom aangetoond worden. Dit betekent echter niet dat dergelijk verband kan uitgesloten worden. Er werd wel een verband gezien tussen een BRCA mutatie en het voorkomen van borstkanker, ovariumkanker, colorectaal kanker bij mannen en larynxkanker bij mannen. In de toekomst is uitgebreider onderzoek bij BRCA mutatiedragers nodig om een eventueel verband tussen melanoom en BRCA mutaties te kunnen aantonen. Idealiter gebeurt dit verder onderzoek met een follow-up op lange termijn.
2
INLEIDING 1. Borstkanker: incidentie en risicofactoren 1.1 Incidentie Borstkanker is de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen in de Westerse landen. In Vlaanderen krijgen jaarlijks iets meer dan 5000 vrouwen de diagnose van borstkanker gesteld. Dit gaat om 11% van de Vlaamse vrouwelijke bevolking (Matthijs, 2006). Leeftijdscategorie (jaar)
Incidentie per 100 000/jaar in Vlaanderen
Incidentie per 100 000/jaar in België
15-19
1.7
1.3
20-24
14.3
11.7
25-29
40.3
37.6
30-34
74.3
75.8
35-39
159.7
175.1
40-44
280.2
268.4
45-49
345.8
335.7
50-54
354.1
360.6
55-59
383.9
396.9
60-64
397.2
385.8
65-69
339.7
347.7
70-74
385.7
371.2
75-79
390.2
375.0
80-85
320.8
325.9
TABEL 1. Jaarlijkse incidentie van borstkanker bij vrouwen. De incidentie van borstkanker per 100 000 vrouwen per jaar in Vlaanderen en België, opgedeeld volgens leeftijd. Data via: http://www.kankerregister.org.
3
1.2 Risicofactoren Een aantal factoren beïnvloeden het risico op de ontwikkeling van borstkanker. Deze factoren kunnen opgedeeld worden in drie grote categorieën: persoonlijke karakteristieken, hormoonsubstitutie therapie en een familiale geschiedenis en genetische predispositie (Meisner et al., 2008) (zie TABEL 2).
1.2.1
Persoonlijke karakteristieken
Onder de persoonlijke karakteristieken worden onder andere geslacht en leeftijd gerekend. Tot het vrouwelijke geslacht behoren, is de belangrijkste risicofactor voor het ontwikkelen van de ziekte. Het relatief risico van vrouwen tegenover mannen bedraagt immers 135. Op de tweede plaats komt de leeftijd. Het risico op het ontwikkelen van borstkanker is cumulatief, met een totaal (cumulatief) risico van 1 op 8 (12.5%). Dit risico evolueert van slechts 1 op 2 212 op de leeftijd van 30 jaar tot 1 op 10 bij personen van 80 jaar (Matthijs, 2006). Hiernaast vertonen nog een aantal andere factoren een associatie met een licht verhoogd risico op de ontwikkeling van borstkanker, zoals de leeftijd bij de geboorte van het eerste kind, een vroege menarche en een late menopauze. De laatste factor onder de categorie persoonlijke karakteristieken is kanker in de voorgeschiedenis (Meisner et al., 2008).
1.2.2
Hormoonsubstitutie
Hormoonsubstitutie als therapie bij vrouwen in de menopauze zou het relatief risico op borstkanker doen stijgen (Meisner et al., 2008). Observationele studies toonden aan dat, hoewel hormoonsubstitutie therapie het risico op coronaire hartziekten en osteoporose halveert, het risico op borstkanker door postmenopauzale hormoonvervanging toeneemt met 30 tot 40% (Folsom et al., 1995).
1.2.3
Familiale geschiedenis en genetische predispositie
Als laatste categorie onderscheiden we familiale geschiedenis en genetische predispositie. De meerderheid van de vrouwen die borstkanker ontwikkelen, hebben geen familiale voorgeschiedenis van borstkanker. Van alle vrouwen die borstkanker ontwikkelen, kennen immers slechts 15-20% een positieve familiale geschiedenis. 5-6% van de borstkankers is effectief geassocieerd met een erfelijke genmutatie. Het gaat hier om een autosomaal dominant overervingspatroon. Er werd vastgesteld dat binnen deze families borstkanker meer frequent voorkomt op jonge leeftijd, dat er een verhoogd risico is op de ontwikkeling van kanker in beide borsten en dat er vaker ovariumkanker optreedt in vergelijking met de gewone populatie (Malone et al., 1998).
4
Risicofactor
Risicocategorie
Persoonlijke karakteristieken
Geslacht (vrouw vs man)
Relatief risico 135
Leeftijd (≥50j vs. <50j)
6.5
Leeftijd bij geboorte eerste kind (>30j 1.3-2.2 vs. <20j)
Hormoonsubstitutie therapie Familiale en genetische predispositie
Vroege menarche (<12j vs. ≥14j)
1.2-1.5
Late menopauze (≥55j vs. <50j)
1.5-2.0
Huidig gebruik; leeftijd van 50-59 1.0-1.5 jaar Eerstegraadsverwant met borstkanker 1.4-13.6 Tweedegraadsverwant met borstkanker
1.5-1.8
TABEL 2. Risicofactoren voor de ontwikkeling van borstkanker. De invloed van verschillende persoonlijke karakteristieken, hormoonsubstitutie en familiale en genetische predispositie op het borstkankerrisico. Cijfergegevens van Matthijs, 2006; Ries et al. ,1999; Bruzzi et al., 1985; Slattery and Kerber, 1993 en Folsom et al., 1995. Gezien uit verschillende studies afkomstig, zijn deze relatieve risico’s onderling niet vergelijkbaar.
2. Genetische predispositie tot borstkanker 2.1 Erfelijke borstkanker versus familiale borstkanker Een familiale voorgeschiedenis van borstkanker is een duidelijke risicofactor voor de ontwikkeling van de ziekte. Hierbij kan een onderscheid gemaakt worden tussen familiale borstkanker en erfelijke borstkanker. Dit onderscheid wordt gemaakt aan de hand van een aantal diagnostische criteria gebaseerd op het aantal verwanten die borstkanker ontwikkelden, het aantal generaties waarin de ziekte voorkwam en de leeftijd waarop borstkanker ontwikkeld werd (Os et al., 2002) (zie TABEL 3). Bij de familiale vorm van borstkanker wordt niet voldaan aan de criteria voor erfelijke borstkanker, maar wordt wel een hogere incidentie van deze ziekte aangetroffen in vergelijking met de algemene populatie.
5
Erfelijk borst- en/of ovariumkanker syndroom Familiale borstkanker Diagnose van borst- en ovariumkanker bij:
Diagnose van borstkanker bij:
1. minstens 3 eerstegraadsverwanten in
1. minstens 2 eerstegraadsverwanten op
minstens 2 opeenvolgende generaties met minstens
één
van
de
jonge leeftijd
patiënten
gediagnosticeerd voor de leeftijd van 50
2. waarbij niet voldaan wordt aan de criteria voor
jaar 3-2-1- regel
het
erfelijk
borst-
en/of
ovariumkanker syndroom 2. 2
eerstegraadsverwanten
met
een
gemiddelde leeftijd bij de diagnose onder de 50 jaar 3. 1 geval van borstcarcinoom op een leeftijd jonger dan 35 jaar of van ovariumcarcinoom op een leeftijd jonger dan
50
jaar
of
van
borst-
én
ovariumcarcinoom ongeacht de leeftijd TABEL 3. Diagnostische criteria voor erfelijke en familiale borstkanker. Overzicht van de diagnostische criteria op basis waarvan erfelijke borstkanker onderscheiden wordt van familiale borstkanker. Aangepast van Os et al., 2002.
2.2 Erfelijk borst- en/of ovariumkanker syndroom Indien aan de diagnostische criteria van het erfelijk borst- en/of ovariumkanker syndroom (HBOC; Hereditary Breast and Ovarian Cancer) voldaan wordt, bestaat er een driemaal hoger risico op de ontwikkeling van borstkanker in vergelijking met de algemene populatie. Dit is een hoog borstkankerrisico.
Genetisch onderzoek in deze erfelijk belaste families leidde tot de ontdekking van 2 genen die hierbij een rol spelen, BRCA1 en BRCA2 (BReast CAncer). Met behulp van deze twee genen kan ongeveer 40% van de erfelijke vormen van borstkanker verklaard worden. Andere genen, zoals CHK2, ATM, p53 en PTEN zouden ook een minieme rol spelen in familiale kanker syndromen, maar er blijven nog steeds een opmerkelijk aantal onverklaarbare gevallen over. Dit betekent dat er nog andere belangrijke genen zouden bestaan die tot op heden nog niet geïdentificeerd zijn (Palma et al., 2006). Kanker die zich ontwikkelt bij dragers van zowel BRCA1 als BRCA2 mutaties verschilt van sporadische borstkanker bij controlegroepen, gematched volgens leeftijd. Ook familiale borstkankers
6
(niet-BRCA1/2) verschillen van de kankers bij BRCA mutatiedragers en dit zowel wat betreft morfologische, immunofenotypische als moleculaire karakteristieken. Zo is borstkanker gerelateerd aan een BRCA1 mutatie meestal een hooggradig infiltrerend ductaal carcinoom dat zowel oestrogeenen progesteronreceptor-negatief als HER2-negatief is (het triple negatieve of basale fenotype, met een minder gunstige prognose). De incidentie van een medullair carcinoom bij BRCA1 mutatiedragers bedraagt 13% en is hoger dan bij BRCA2 mutatiedragers en niet-mutatiedragers met een incidentie van respectievelijk 3% en 2% (Palma et al., 2006; Honrado et al., 2005). BRCA2 tumoren (meestal medium- tot hooggradige ductale carcinoma), zijn van een hogere graad dan sporadische controles maar deze associatie is minder sterk dan bij BRCA1-gerelateerde tumoren. In tegenstelling tot BRCA1 tumoren zijn tumoren geassocieerd met een BRCA2 mutatie oestrogeen- en progesteronreceptor-positief. Deze tumoren zijn meestal wel HER2-negatief (Palma et al., 2006; Honrado et al., 2005).
2.3 Tumorontwikkeling na BRCA mutaties 2.3.1
Erfelijke borstkanker
Alle borst- en ovariumepitheelcellen van een BRCA mutatiedrager hebben één geïnactiveerd allel van BRCA1 of BRCA2. Voordat een tumor kan ontstaan, is bijkomend somatische inactivatie nodig van het overblijvende wild-type allel. Het somatisch verlies van BRCA1 of BRCA2 wordt verondersteld zeer frequent voor te komen in de algemene populatie, als gevolg van de hoge densiteit aan repetitief DNA in deze genen en de genetische instabiliteit die hieruit voortvloeit (cfr. infra). In normale omstandigheden leidt de onmogelijkheid om DNA schade te herstellen tot onderbreking van de celcyclus en apoptose. Een erfelijke inactiverende BRCA mutatie en een tweede inactiverende mutatie van het resterende allel in dezelfde cel zouden dus onvermijdelijk resulteren in celdood. Wat is er nu uniek voor borst- en ovariumepitheelcellen waardoor zij ontsnappen aan apoptose? Er is reeds aangetoond dat de expressie van BRCA1 en BRCA2 stijgt tijdens de puberteit en tijdens zwangerschap, periodes waarin het oestrogeen gehalte zeer sterk verhoogd is. Er kan dus vermoed worden dat oestrogeen de expressie van BRCA1 en BRCA2 stimuleert. Tijdens de puberteit gaan de borstepitheelcellen onder de invloed van oestrogeen sterk prolifereren. Deze toename in celreplicatie brengt het DNA herstellend vermogen van de cel in het gedrang. Somatische mutaties ter hoogte van de repetitieve DNA elementen komen voor aan hoge frequenties. Het merendeel van deze cellen met twee inactiverende mutaties zullen apoptose ondergaan, er zijn echter enkele cellen die eveneens mutaties zullen accumuleren ter hoogte van kritieke “checkpoint” genen. Deze genen zijn essentieel voor het activeren van controlepunten in de celcyclus; mutaties hierin stellen de cel dus in staat te ontsnappen aan celdood en te prolifereren. Tumoren bij patiënten met een BRCA mutatie zijn dan ook vaak geassocieerd met somatische mutaties van p53.
7
De somatische inactivatie van het wild-type allel treedt bij patiënten met een erfelijke mutatie met hoge waarschijnlijkheid op gedurende de puberteit, wat de early onset van erfelijke borstkanker verklaart (Welcsh and King, 2001).
2.3.2
Sporadische borstkanker
Identiek aan het scenario voor erfelijke borstkanker, zet ook hier oestrogeen de epitheelcellen aan tot proliferatie tijdens de puberteit. Somatische mutaties zijn in deze periode frequent, waaronder ook mutaties in BRCA1 of BRCA2, voornamelijk te wijten aan het repetitief DNA. Het uitschakelen van beide allelen heeft in dergelijke cel onvermijdelijk celdood tot gevolg. Tumorontwikkeling vereist het vermogen van de cel om de controlepunten op de celcyclus te vermijden. In tegenstelling tot de gebeurtenissen bij erfelijke borstkanker, is het mogelijk dat een “checkpoint” gen reeds geïnactiveerd werd voor de tweede somatische mutatie. Uiteraard is het noodzakelijk dat deze stappen allen plaatsvinden binnen dezelfde cel, wat het ontstaan van sporadische borstkanker door BRCA mutaties minder waarschijnlijk maakt. Door de grotere kans op cumulatie van mutaties met de leeftijd ontwikkelen tumoren zich ook op latere leeftijd (Welcsh and King, 2001).
3. Structurele eigenschappen van BRCA1 en BRCA2 3.1 Identificatie van de BRCA genen Genetisch onderzoek bij erfelijk belaste families voor borst- en ovariumkanker leidde tot de ontdekking van 2 genen die hierbij hun belang hebben. In 1994 werd BRCA1 ontdekt, gelegen op chromosoom 17q21. In België en Nederland zijn 106 verschillende mutaties in dit gen gevonden. 1 op 833 personen zou drager zijn van een BRCA1 mutatie. Een jaar later werd een tweede gen ontdekt, BRCA2, ook betrokken bij erfelijke vormen van borst- en ovariumkanker. BRCA2 is gelegen op chromosoom 13q12. Van dit gen zijn in België en Nederland 100 verschillende mutaties gekend, maar het precieze percentage van dragers in de bevolking is onduidelijk (Os et al., 2002). Beide mutaties samen komen gemiddeld in ongeveer 0.1-0.2% van de algemene bevolking voor (Palma et al., 2006). De prevalentie van mutaties in de BRCA genen ligt hoger in bepaalde etnische groepen. Zo is 2.5% van de Ashkenazische Joden drager van een BRCA mutatie (tegenover 0.1-0.2% in de algemene populatie) (Palma et al., 2006). Het merendeel hiervan is drager van een zogenaamde “founder” mutatie: dit is een mutatie die overgeërfd wordt van een gemeenschappelijke voorouder en zich daarna vermenigvuldigt door genetische isolatie van een bevolkingsgroep. Drie “founder”-mutaties zijn geïdentificeerd bij de Ashkenazische Joden: 185delAG en 5382insC op het BRCA1 gen en 6174delT op het BRCA2 gen. Deze drie mutaties verklaren de opvallend hogere prevalentie van borst- en
8
ovariumcarcinoom in deze bevolkingsgroep ten opzichte van de algemene populatie (Kadouri et al., 2008).
3.2 Structurele aspecten Hoewel de nucleotide sequenties van het BRCA1 en het BRCA2 gen geen homologie vertonen, zijn er toch enkele belangrijke structurele overeenkomsten.
3.2.1
Het BRCA1 gen
BRCA1 is opgebouwd uit 22 coderende exonen en 2 niet-coderende exonen, exon 1A en 1B genoemd. Het eerste coderende exon is exon 2. Het gen bestaat in zijn geheel dus uit 24 exonen en codeert voor een eiwit bestaande uit 1863 aminozuren. Het complete gen omvat ongeveer 80 kb genomisch DNA, corresponderend met 5.7 kb cDNA. Exon 11 bestaat uit 3427 bp (basenparen) en staat in voor meer dan 60% van het coderend gedeelte van BRCA1 (Palma et al., 2006). De BRCA genen vertonen een zeldzaam hoge densiteit aan repetitieve DNA elementen, wat mogelijk zou bijdragen tot genetische instabiliteit. BRCA1 bestaat voor 47% uit repetitieve sequenties (Welcsh and King, 2001).
3.2.2
Het BRCA2 gen
BRCA2 is samengesteld uit 27 exonen en staat in voor de vorming van een eiwit bestaande uit 3418 aminozuren. De grootte van het volledige gen bedraagt meer dan 100 kb genomisch DNA en 10.5 kb cDNA. Ook hier is exon 11 uitzonderlijk omvangrijk (4993 bp) en verantwoordelijk voor bijna 50% van het coderend vermogen (Palma et al., 2006). 47% van het BRCA2 gen bestaat uit repetitief DNA (Welcsh and King, 2001).
4. Functionele eigenschappen van BRCA1 en BRCA2 Om de pathogenese van tumorontwikkeling na mutaties in de BRCA genen te begrijpen, is het belangrijk inzicht te verkrijgen in de normale functies en regulatie van de eiwitten gecodeerd door BRCA1 en BRCA2. Beide genen staan in voor de vorming van omvangrijke proteïnes die translocatie ondergaan naar de celkern en tot expressie komen in verscheidene weefsels gedurende de S- en G2fases van de celcyclus (synthese fase met duplicatie DNA en groeifase 2, periode tussen DNAreplicatie en mitose). Deze eiwitten vertonen weinig gelijkenis met elkaar of met andere gekende proteïnes. Ook met orthologen bij de muis wordt slechts een matige graad van overeenkomst gezien (ongeveer 60%), met uitzondering van enkele sterk bewaarde domeinen. Dit in contrast tot het
9
merendeel van de andere tumor suppressor genen, die doorgaans sterk bewaard blijven bij alle soorten (Palma et al., 2006).
4.1 Functionele domeinen binnen BRCA1 en BRCA2 4.1.1
Het BRCA1 eiwit
Aan de N-terminus van het BRCA1 eiwit bevindt zich een zinkvinger-domein (aminozuren 1-112). Dit domein is in staat zink te binden en wordt gekarakteriseerd door goed bewaarde cysteine en histidine residu‟s. De zinkvinger medieert eiwit-eiwit interacties en stelt het BRCA1 eiwit in staat om te interageren met twee andere proteïnes: het BRCA1-associated RING domain 1 (BARD1) en het BRCA1-associated protein 1 (BAP1). Een zinkvinger-domein wordt frequent aangetroffen in eiwitten betrokken bij ubiquitinatie, een stap in de eiwitafbraak. Het is tot op heden nog niet duidelijk welke celelementen het doelwit zijn van de BRCA1-afhankelijke ubiquitinatie. Indien deze zou leiden tot de afbraak van cellulaire groeifactoren, kan verondersteld worden dat een mutatie in BRCA1 met als gevolg het verlies van het zinkvinger-domein, leidt tot een verhoogde stimulatie van de proliferatie (Welcsh et al., 2000). Het C-terminaal uiteinde van het BRCA1 eiwit is een transcriptie activatie domein. Het bestaat uit twee tandem kopieën van het BRCT domein (BRCA1 C-terminaal). Dankzij dit domein kan BRCA1 binden aan verschillende proteïnen (o.a. RNA polymerase II, p53, p300, CtIP) die een rol spelen in de controle van de celcyclus en DNA herstel (Palma et al., 2006). Tussen aminozuren 200 en 300, gecodeerd door het 5‟-deel van exon 11, liggen twee nucleaire localisatie signalen (NLS). Zij zijn verantwoordelijk voor de translocatie van de molecule naar de celkern. Deze signalen interageren met importine-α, een onderdeel van het NLS-receptor complex (Palma et al., 2006). BRCA1 kan eveneens een complex vormen met RAD51 via interacties met een domein binnen aminozuren 758-1064. Daarnaast associeert BRCA1 ook met RAD50, een helicase betrokken bij homologe recombinatie en het antwoord op DNA schade (Welcsh et al., 2000).
4.1.2
Het BRCA2 eiwit
Het BRCA2 proteïne bevat een evolutionair goed bewaarde regio, gecodeerd door exon 11 en opgebouwd uit acht herhalingen van 30-80 aminozuren (BRC herhalingen). De functionele betekenis van deze regio blijft controversieel, maar er kan aangenomen worden dat minstens 6 van de 8 herhalingen instaan voor de binding van BRCA2 aan RAD51 (Palma et al., 2006). Ook voor BRCA2 zijn NLS geïdentificeerd.
10
Een transcriptie activatie domein bevindt zich vermoedelijk aan de N-terminus en wordt gecodeerd door exon 3 (Welcsh et al., 2000).
FIGUUR 1. Structurele en functionele eigenschappen van (a) BRCA1 en (b) BRCA2. Overzicht van de belangrijkste regio‟s binnen het BRCA1 gen en het BRCA2 gen. Aangepast van Welcsh et al., 2000.
4.2 Functies van BRCA1 en BRCA2 Genen betrokken bij de ontwikkeling van kanker, kunnen onderverdeeld worden in twee categorieën: enerzijds zijn er de “gatekeepers” en anderzijds de “caretakers”. De eerste categorie codeert rechtstreeks voor molecules die de celcyclus controleren. De tweede zorgt voor molecules die fungeren als een sensor voor DNA schade en die deelnemen aan het proces van DNA herstel. De BRCA genen behoren tot deze laatste categorie. Hun genproducten komen voornamelijk tot expressie in de vroege S-fase en in de G2-fase van de celcyclus en verplaatsen zich daarna naar de celkern. Ze zijn betrokken bij het herstel van dubbelstrengige DNA breuken, controle van de celcyclus en de regulatie van gentranscriptie (Palma et al., 2006).
4.2.1
Herstel van DNA
Verschillende factoren bewijzen dat BRCA1 en BRCA2 eiwitten een belangrijke rol spelen bij homologe recombinatie en herstel van DNA. Ten eerste vertonen beide eiwitten interacties met RAD51. Deze molecule is noodzakelijk voor recombinatie tijdens mitose en meiose en voor herstel van dubbelstrengige DNA breuken. BRCA1 is ook in staat te associëren met RAD50, een helicase betrokken bij homologe recombinatie en het antwoord op DNA schade. Vervolgens speelt fosforylatie eveneens een belangrijke rol in de functie van BRCA1. Eén van de eerste gebeurtenissen na het optreden van DNA schade is de activatie van een fosforylatiecascade,
11
uitgevoerd door specifieke kinasen, bijvoorbeeld ATM (ataxia telangiectasia mutated) en CHK2 (checkpoint kinase 2). Ook BRCA1 wordt hierbij gefosforyleerd en dissocieert als gevolg van CtIP. Hierdoor wordt BRCA1 in staat gesteld om de transcriptie te activeren van genen betrokken bij het antwoord op DNA schade (zie FIGUUR 2). Tenslotte fungeert BRCA1 ook als een ondersteuning bij de associatie van verschillende eiwitten die samen het BRCA1-associated genome surveillance complex (BASC) vormen. Dit complex heeft een functie in de herkenning van abnormaal of beschadigd DNA. BRCA1 coördineert dus verschillende activiteiten die allen instaan voor het behoud van de integriteit van het genoom tijdens de DNA replicatie. Dit zou bijdragen tot zijn rol als tumor suppressor (Palma et al., 2006). Patel et al. (1998) hebben aangetoond dat de functie van BRCA2 essentieel is om DNA schade te overleven: gemuteerde cellen die een verkorte versie van het BRCA2 eiwit tot expressie brengen, vertonen een blokkering van de celcyclus in de G1- en G2/M-fases, verhoogde p53 en p21 expressie en een toegenomen gevoeligheid voor genotoxische stoffen. Apoptotische mechanismen en activatie van de controlepunten van de celcyclus blijven grotendeels onaangetast. Deze gegevens tonen aan dat BRCA2 onmiskenbaar betrokken is bij DNA herstel. FIGUUR 2. BRCA1 en BRCA2 bij DNA herstel. Links: Een complex van BRCA1, BRCA2, BARD1 en RAD51 herstelt het DNA. Als gevolg van DNA schade verplaatst het complex zich naar gebieden waar DNA replicatie plaatsvindt, gemarkeerd door PCNA (proliferating cell nuclear antigen). DNA schade resulteert in fosforylatie van BRCA1 en dissociatie van CtIP. Rechts: Inactiverende mutaties in BRCA1 of BRCA2 (grijs) leiden tot accumulatie van DNA schade en checkpoint activatie, inclusief activatie van p53 en productie van p21. Toename van p53 veroorzaakt apoptose en toename van p21 leidt tot onderbreking van de celcyclus. Dysfunctie van BRCA1 of BRCA2 zorgt bijkomend voor het onvermogen om DNA te herstellen. Indien schade optreedt ter hoogte van checkpoints, zoals p53, worden deze niet geactiveerd en kan de cel ongestoord prolifereren. Aangepast van Welcsh et al., 2000.
12
4.2.2
Controle van de celcyclus
Er is ook een rol aangetoond voor de BRCA genen in de regulatie van de celcyclus. Indien de controlepunten op de celcyclus intact zijn, ondergaan de meeste cellen met een mutatie in één van de BRCA genen apoptose. BRCA-geassocieerde borsttumoren vertonen echter een opvallend hogere incidentie aan p53 mutaties dan sporadische borsttumoren. Mutaties die resulteren in het verlies van de functie van BRCA1 of BRCA2, gecombineerd met een gewijzigde controle van de celcyclus, leiden tot een achteruitgang in het DNA-herstellend vermogen van de cel. Als gevolg hiervan treedt een stijging op van somatische mutaties, abnormale segregatie van de chromosomen en aneuploïdie. Het verlies van checkpoint molecules, zoals p53 of p21, verklaart het feit dat de afwijkende DNA structuur in premaligne cellen getolereerd wordt en kan leiden tot neoplasmen (Palma et al., 2006).
4.2.3
Regulatie van gentranscriptie
Het vermoeden dat BRCA1 fungeert als een regulator voor transcriptie ontstond door zijn interacties met RNA helicase A en met CtIP als deel van het transcriptiecomplex. De mogelijkheid dat ook BRCA2 kan doorgaan als regulator voor transcriptie is minder groot. Het product van zijn exon 3 activeert echter wel transcriptie in gistcellen. De mechanismen voor deze regulatie zijn nog niet volledig opgehelderd. Eén hypothese hiervoor is de interactie tussen BRCA1 en het histon deacetylase complex. BRCA1 zou de transcriptie onderdrukken door het recruteren van histon deacetylase complexen voor specifieke promotoren en zo het DNA minder toegankelijk maken. Anderzijds kan het ook de transcriptie activeren door bovengenoemde complexen weg te halen van actieve DNA promotoren. BRCA2 zou via het moduleren van de acetylatie van de histonen eveneens transcriptie kunnen activeren. BRCA2 associeert namelijk met P/CAF, een co-activator voor transcriptie met histon acetylase activiteit. Een meer recente hypothese stelt dat BRCA1 via de rechtstreekse interactie met beschadigd DNA verantwoordelijk is voor de expressie van genen die een rol spelen bij de respons op DNA schade. De regulatie van gentranscriptie is mogelijk een kritische component in de rol van de BRCA genen als tumor suppressors (Welcsh et al., 2000).
5. Genetische screening en preventieve strategieën 5.1 Screeningsmethoden Genetische screening heeft als doel het identificeren van patiënten die voorbeschikt zijn tot het ontwikkelen van kanker om zo hun overleving te verlengen. Het rechtstreeks sequeneren (de basenvolgorde in een DNA-streng bepalen) van de BRCA genen is hierbij de methode met de hoogste
13
sensitiviteit maar heeft als nadelen duur en tijdrovend te zijn. De mutaties in de BRCA genen worden namelijk gekenmerkt door een grote heterogeniteit en liggen verspreid in zowel de intronen als exonen van het gen. Verscheidene procedures om het DNA te scannen werden reeds ontwikkeld in de hoop een even effectief maar meer gebruiksvriendelijk alternatief te vinden. Voorbeelden hiervan zijn: Single Strand Conformation polymorphism Analysis (SSCA), Heteroduplex Analysis (HDA), Denaturing High Performance Liquid Chromatography (DHPLC), etc. Geen van deze procedures kan echter beschouwd worden als ideaal en rechtstreekse sequenering blijft nog steeds de laatste en noodzakelijke stap in het identificeren van mutaties (Palma et al., 2006).
5.2 Criteria voor screening Slechts bij 5 à 6% van alle borstkankergevallen wordt daadwerkelijk een erfelijke mutatie aangetoond (Malone et al., 1998). Gezien de bovengenoemde nadelen van screening en de aanzienlijke psychologische impact die ermee gepaard gaat, is het van het grootste belang dat enkel de juiste patiënten deze procedure ondergaan. Een eerste criterium voor screening is het bestaan van een persoonlijke of familiale geschiedenis die een erfelijke predispositie doet vermoeden. Daarnaast moet het resultaat van de screening adequaat geïnterpreteerd kunnen worden. Als laatste criterium moet het testresultaat ook bewezen nut hebben bij de diagnose of de behandeling van de ziekte (Bruinooge and Asco, 2003).
Diverse hulpmiddelen zijn tot stand gebracht om het borstkankerrisico van een individu te schatten. Het National Cancer Institute ontwikkelde het Breast Cancer Risk Assessment Tool (BCRAT), een model dat rekening houdt met de leeftijd van de vrouw, leeftijd bij menarche, leeftijd bij eerste levend geborene, aantal eerstegraads familieleden met borstkanker, aantal uitgevoerde biopsieën van het borstweefsel en eventuele atypische hyperplasie. Deze methode heeft zijn nut enkel bewezen bij vrouwen zónder sterke familiale geschiedenis met een vermoeden van erfelijke borstkanker. Verscheidene instituten hebben risicotabellen ontworpen voor patiënten waar wel een duidelijk familiaal verband aanwezig is (Euhus et al., 2002).
5.3 Preventieve behandelingsopties Presymptomatische patiënten bij wie een BRCA mutatie vastgesteld wordt, moeten rekening houden met een aantal preventieve strategieën om hun risico op kanker in de toekomst te verkleinen. De huidige aanbevelingen van het Centrum voor Medische Genetica van het Universitair Ziekenhuis te Gent zijn voornamelijk gericht op het voorkomen van borstcarcinoom, ovariumcarcinoom en colorectaal carcinoom. Met betrekking tot borstcarcinoom kunnen patiënten opteren voor screening, bestaande uit een maandelijks zelfonderzoek vanaf 18 jaar, 3- tot 6-maandelijks klinisch onderzoek
14
vanaf 20 tot 25 jaar en jaarlijks mammografie, eventueel aangevuld met MRI of echografie vanaf 20 tot 25 jaar. Een tweede optie is preventieve heelkunde waarbij een bilaterale mastectomie uitgevoerd wordt, eventueel in combinatie met een bilaterale salpingo-ovariëctomie. Er bestaat tot op heden nog steeds controverse rond het uitvoeren van een preventieve borstamputatie: deze ingreep heeft een negatieve impact op het leven en zelfbeeld van de vrouw, niet alle mutatiedraagsters ontwikkelen ook effectief borstkanker en ten slotte is een succesvolle behandeling beschikbaar bij vroege detectie. In het kader van de preventie van ovariumcarcinoom kan de patiënte opnieuw kiezen voor screening of preventieve bilaterale salpingo-ovariëctomie. De screening omvat een 6-maandelijks klinischgynaecologisch onderzoek, 6-maandelijkse transvaginale echografie en jaarlijkse bepaling van CA125, alle vanaf 25 tot 35 jaar. Vervolgens wordt de patiënt(e) eveneens aangeraden om vanaf de leeftijd van 50 jaar iedere 3 tot 5 jaar ileocoloscopie te ondergaan en jaarlijks faecaal occult bloedverlies te laten opsporen. Dit gebeurt met het oog op de preventie van colorectaal carcinoom. Mannelijke mutatiedragers dienen ook preventieve maatregelen tegen prostaatcarcinoom te nemen. Zij laten vanaf de leeftijd van 45 jaar best jaarlijks een rectaal onderzoek uitvoeren in combinatie met een jaarlijkse PSA dosage. In de correspondentie van het Centrum voor Medische Genetica van het Universitair Ziekenhuis te Gent wordt jaarlijks een klinische inspectie van de huid aanbevolen voor BRCA2 mutatiedragers in het kader van melanoompreventie. Daarnaast wordt een BRCA2 patiënt ook gewezen op een mogelijk verhoogd risico voor het ontwikkelen van pancreascarcinoom.
Studies hebben aangetoond dat preventieve maatregelen met betrekking tot borst- en ovariumkanker bij BRCA mutatiedragers een gunstig effect op de overleving hebben. Enkele studies over het effect van een verhoogd klinisch toezicht, kwamen slechts tot matige resultaten. Een combinatie van meer frequente screening en het gebruik van beeldvormingstechnieken met hoge resolutie (Magnetic Resonance Imaging) blijkt de hoogste effectiviteit te hebben (Palma et al., 2006). In vergelijking met enkel regelmatige screening, kan een vrouw van 30 jaar haar overleving verlengen met 1.8 jaar door tamoxifen, 2.6 jaar door profylactische salpingo-ovariëctomie, 4.6 jaar door een combinatie van tamoxifen en profylactische salpingo-ovariëctomie, 3.5 jaar door profylactische mastectomie en 4.9 jaar door de combinatie van beide heelkundige ingrepen. Na aanpassing voor levenskwaliteit wordt dit een verlenging van de overleving van 2.8 jaar door tamoxifen, 4.4 jaar door profylactische salpingo-ovariëctomie, 6.3 jaar door tamoxifen en salpingo-ovariëctomie en 2.6 jaar door profylactische mastectomie of de combinatie van beide heelkundige procedures. Indien deze preventieve maatregelen op latere leeftijd gestart worden, daalt de winst in overleving. De toename in levensverwachting door preventieve mastectomie is minimaal op de leeftijd van 60 jaar (Grann et al., 2002). Profylactische mastectomie bij vrouwen met een BRCA mutatie zorgt voor een daling van het borstkankerrisico met 90% in vergelijking met vrouwen die deze ingreep niet ondergaan. Preventieve salpingo-ovariëctomie doet het risico op ovariumkanker dalen met meer dan 90% en het risico op
15
borstkanker met ongeveer 50%. Deze ingreep wordt dan ook sterk aangeraden eens de kinderwens vervuld is. Volgens studies zou tamoxifen het risico op borstkanker bij hoogrisico populaties verminderen met 50%. Het beschermend effect zou echter enkel gelden voor BRCA2 mutatiedragers en zou afwezig zijn bij BRCA1 mutatiedragers. Dit is in overeenstemming met eerdere bevindingen dat BRCA1 gerelateerde borsttumoren over het algemeen oestrogeenreceptor negatief zijn. Andere studies tonen echter een gelijkaardig effect aan op zowel BRCA1 als BRCA2 patiënten. De gegevens omtrent dit onderwerp zijn dus niet consistent (Palma et al., 2006).
6. BRCA mutaties en kankerrisico’s Personen met een mutatie in één van de BRCA genen hebben een levenslang verhoogd risico op HBOC-gerelateerde carcinomen in vergelijking met de gemiddelde populatie. Naast uiteraard borst- en ovariumkanker, zijn BRCA1 en BRCA2 families dus ook blootgesteld aan een verhoogd risico voor de ontwikkeling van andere maligniteiten. Het dient vermeld te worden dat eenzelfde mutatie evenwel kan leiden tot sterke verschillen in types van kanker en optredende leeftijd (age of onset). Dit onderstreept het belang van de rol van andere factoren zoals endogene hormonale factoren, orale contraceptie en specifieke modifier genen (genen die het effect geproduceerd door een ander gen wijzigen) (Narod, 2002).
6.1 Borstcarcinoom Er is een duidelijk verband tussen de aanwezigheid van een mutatie in de BRCA genen en de ontwikkeling van borstkanker. Dragers van een mutatie in BRCA1 of BRCA2 hebben een cumulatief risico op een mammacarcinoom van 60-85% gedurende het hele leven (tegenover een percentage van 11% in de Vlaamse vrouwelijke bevolking). Een recente studie van Evans et al. (2008) bij 385 families met een BRCA mutatie had als resultaat een cumulatief risico op borstkanker van 68% op de leeftijd van 70 jaar en 79.5% op de leeftijd van 80 jaar voor een BRCA1 mutatie. Voor een BRCA2 mutatie is dit op de leeftijd van 70 en 80 jaar respectievelijk 74% en 88% (zie FIGUUR 3). Daarnaast werd ook een significante stijging van het cumulatief risico gevonden afhankelijk van het geboortejaar. Op de leeftijd van 40 jaar hebben vrouwen geboren na 1940 een cumulatief risico van 22% voor borstkanker, in tegenstelling tot een risico van 8% voor vrouwen geboren voor 1930.
16
FIGUUR 3. Cumulatieve incidentie van borstkanker voor BRCA1 en BRCA2 mutaties. Het cumulatief risico op borstkanker is hoger bij BRCA mutatiedragers in vergelijking met de algemene populatie. Aangepast van Evans et al., 2008.
+ BRCA1 + BRCA2
Er zijn echter verschillen in het kankerrisico voor een BRCA1 en een BRCA2 mutatie. Zo heeft een drager van een BRCA1 mutatie een groter risico om op jonge leeftijd een borstcarcinoom te ontwikkelen dan een BRCA2 mutatiedrager (Os et al., 2002). Ongeveer 20% van de BRCA1 mutatie dragers ontwikkelen borstkanker vóór de leeftijd van 40 jaar (Claus et al., 1996). Bovendien hebben dragers van een BRCA2 mutatie een iets lagere kans om een tweede borstcarcinoom te ontwikkelen in vergelijking met BRCA1 mutatie dragers, een kans van respectievelijk 50% tegenover 65%. Personen met sporadische borstkanker hebben daarentegen slechts een jaarlijks risico op contralaterale borstkanker van 0.5-1% (Metcalfe et al., 2004). Tot slot wordt een BRCA2 mutatie geassocieerd met families waar een verhoogde incidentie aan mannelijke borstkanker voorkomt (met een risico op de ontwikkeling van mannelijke borstkanker van 7% gedurende het hele leven), terwijl het risico op borstkanker bij mannen niet significant verhoogd is bij een BRCA1 mutatie (Palma et al., 2006). Ongeveer 10% van alle mannelijke borstkankerpatiënten zijn dus te wijten aan BRCA2 mutaties (Thompson and Easton, 2001) .
Het is niet duidelijk of de prognose van BRCA-gerelateerde borsttumoren slechter is dan die van sporadische borsttumoren (Palma et al., 2006).
6.2 Ovariumcarcinoom Zoals reeds vermeld bestaat er, naast het sterke verband tussen een BRCA mutatie en borstkanker, eveneens een duidelijke correlatie tussen de besproken genmutaties en ovariumkanker.
17
Evans en al. (2008) vonden een cumulatief risico op ovariumcarcinoom van 60% en 65% op respectievelijk 70 jaar en 80 jaar voor BRCA1, en voor BRCA2 30% en 37%. Dit risico bedraagt in de algemene bevolking 1.8%. Het risico op de ontwikkeling van ovariumkanker ligt dus significant lager voor dragers van een BRCA2 mutatie dan voor een BRCA1 mutatiedrager (zie FIGUUR 4).
+ BRCA1 + BRCA2
FIGUUR 4. Cumulatieve incidentie van ovariumkanker voor BRCA1 en BRCA2 mutaties. Het cumulatief risico op ovariumkanker is hoger bij BRCA mutatiedragers in vergelijking met de algemene populatie. Een BRCA1 mutatie houdt een significant hoger risico in op ovariumkanker dan een BRCA2 mutatie. Aangepast van Evans et al., 2008.
Ook de positie van een mutatie heeft een sterke invloed op het risico voor ovariumcarcinoom. Bepaalde regio‟s van exon 11 in het BRCA1 en BRCA2 gen gaan gepaard met een sterk verhoogd risico en worden de “Ovarian Cancer Cluster Region” (OCCR) genoemd. Voor BRCA1 is deze regio gelegen tussen nucleotiden 2401-4190 en voor BRCA2 tussen nucleotiden 3035-6629 (Thompson and Easton, 2002; Lubinski et al., 2004). Het cumulatief risico op ovariumcarcinoom bij BRCA1 mutaties is 65% voor niet-OCCR mutaties tegenover 70% voor OCCR mutaties (Evans et al., 2008). Dit verschil is niet significant, wat een eerder gevonden rol van de OCCR bij BRCA1 in vraag stelt (Thompson and Easton, 2002). Het relatief risico voor ovariumcarcinoom bij BRCA2 patiënten met een mutatie in de OCCR regio is 1.88, daartegenover is het relatief risico voor borstkanker 0.63 bij een OCCR mutatie (Thompson and Easton, 2001).
Net als bij borstkanker gaat een mutatie in BRCA2 gepaard met de ontwikkeling van ovariumkanker op een latere leeftijd (later onset) in vergelijking met een mutatie in het BRCA1 gen, meerbepaald na de leeftijd van 50 jaar. In de meeste gevallen zal dus de ontwikkeling van borstkanker voorafgaan aan de ontwikkeling van ovariumkanker en niet omgekeerd. Dit kan ook te wijten zijn aan het feit dat patiënten met ovariumkanker zelden gedurende lange tijd overleven (Palma et al., 2006).
18
6.3 Prostaatcarcinoom Het eventueel verhoogd risico op prostaatkanker blijft controversieel. Vroege studies suggereerden het bestaan van dit verhoogd risico bij BRCA mutaties. Onderzoek naar de incidentie van BRCA mutaties bij Ashkenazische patiënten met prostaatkanker kon die bevindingen echter niet bevestigen. Uiteindelijk is in een studie van het Breast Cancer Linkage Consortium (1999) gebleken dat het relatief risico op prostaatkanker 4.65 is bij BRCA2 mutatiedragers. Van Asperen et al. (2005) vond een relatief risico van 2.5 voor Nederlandse BRCA2 patiënten. Dit verhoogd risico is echter niet overtuigend aangetoond voor dragers van een BRCA1 mutatie. Er zou sprake zijn van een licht verhoogd risico voor mutatiedragers jonger dan 65 jaar (RR= 1.82) (Thompson and Easton, 2002). Toch wordt nog steeds aangespoord tot screening naar prostaatkanker via een jaarlijks rectaal onderzoek en serum PSA bepaling voor álle BRCA mutatiedragers (Palma et al., 2006).
6.4 Cervix- en uteruscarcinoom Er werd eveneens een statistisch significant verhoogd risico op cervix- en uteriene carcinoma gevonden voor BRCA1 mutatiedragers. Het relatief risico bedraagt 2.65 voor uteriene kankers en 3.72 voor cervixcarcinoom (Thompson and Easton, 2002). Deze bevindingen zijn niet bevestigd voor BRCA2 patiënten.
6.5 Carcinoom van de digestieve tractus Uit een grote studie met 11 847 individuen uit 699 verschillende families met een BRCA1 mutatie bleek eveneens dat het relatief risico op pancreaskanker 2.26 is voor BRCA1 mutatiedragers tegenover niet- dragers. Het relatief risico voor levercarcinoom is 4.06, en 2.03 voor coloncarcinoom (Thompson and Easton, 2002). Een BRCA2 mutatiedrager heeft een significant verhoogd risico op pancreaskanker alsook op kanker van de digestieve tractus volgens een verslag van het Breast Cancer Linkage Consortium. Het relatief risico ten opzichte van personen zonder mutatie bedraagt 2.59 voor maagcarcinoom, 3.51 voor pancreascarcinoom en 4.97 voor carcinoom van galblaas en galwegen (BCLC,1999; Palma et al., 2006). Van Asperen et al. (2005) vond zelfs een RR van 5.9 voor pancreaskanker.
19
6.6 Pharynxcarcinoom Volgens een studie in Nederland met 139 BRCA2 families bestaat een verhoogd risico voor pharynxkanker (RR = 7.3) (Van Asperen et al., 2005). Ook een studie van het BCLC (1999) bij BRCA2 mutatiedragers vond een relatief risico van 2.26 voor pharynxcarcinoom.
6.7 Melanoom 6.7.1
Cutaan melanoom
Thompson and Easton (2002) vonden geen associatie tussen de aanwezigheid van een mutatie in BRCA1 en de ontwikkeling van melanoom bij 11 847 BRCA1 mutatiedragers uit 699 families. Volgens de gegevens van het Breast Cancer Linkage Consortium bestaat er echter wel een relatie tussen maligne melanoom en een BRCA2 mutatie, met een relatief risico op maligne melanoom van dragers tegenover niet-dragers van 2.58 (95% BI = [1.28;5.17]) (BCLC, 1999). Een studie in Nederland bij 5 957 BRCA2 mutatiedragers uit 139 families vond daarentegen geen verhoogd risico op een cutaan melanoom (Van Asperen et al., 2005). De positie van de BRCA2 mutatie is niet van belang voor het melanoomrisico (Lubinski et al., 2004). De ontwikkeling van zowel borstkanker als een cutaan maligne melanoom in eenzelfde individu komt vaker voor dan verwacht. Vrouwelijke borstkankerpatiënten hebben een statistisch significant verhoogd risico op het krijgen van een cutaan melanoom, en omgekeerd. Indien eenzelfde persoon multipele primaire kankers ontwikkelt, is dit vaak toe te schrijven aan enkele goed omschreven erfelijke syndromen of te wijten aan het effect van gemeenschappelijke omgevingsfactoren die in verschillende weefsels werkzaam zijn. De omgevingsfactoren die aanleiding zouden kunnen geven tot borstkanker zijn echter verschillend aan de omgevingsfactoren gerelateerd aan cutaan melanoom. De sterkste risicofactor voor deze beide kankers is daarentegen een genetische predispositie, gekenmerkt door een positieve familiegeschiedenis. Uit deze vaststelling ontstond het vermoeden dat genetische factoren die een rol spelen bij beide kankers verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor het verband. Om dit verband tussen borstkanker en een cutaan melanoom na te gaan, zetten Monnerat et al. (2007) een experimentele studie op. In deze studie werden 82 patiënten geïncludeerd, elk met de diagnose van zowel een invasief borstcarcinoom als een cutaan maligne melanoom. Deze 82 patiënten werden gescreend voor mutaties in BRCA1, BRCA2, TP53, CDKN2A en CDK4. Bij twee van deze patiënten, die bovendien beiden behoorden tot een HBOC familie, werd een BRCA1 mutatie geïdentificeerd. Het ging hier om een BRCA1 185delAG mutatie (één van de drie founder mutaties bij Ashkenazische Joden) en een BRCA1 5256delG mutatie. De ontwikkeling van borstkanker ging bij beide patiënten de ontwikkeling van het cutaan melanoom vooraf. Verondersteld wordt dat het cutaan melanoom niet in verband staat met de aanwezigheid van de BRCA1 mutatie. Dit omdat beide patiënten een huid
20
fototype II hadden alsook een voorgeschiedenis van sterke blootstelling aan de zon, twee belangrijke risicofactoren voor de ontwikkeling van een melanoom. Twee andere patiënten waren drager van zowel een BRCA2 mutatie als een TP53 mutatie, namelijk BRCA2 E1382del met TP53 R248Q en BRCA2 S1630X met TP53 R110L. Een gelijktijdige inactivatie van de BRCA2 en TP53 genen is interessant, aangezien een onderbreking van de p53 pathway een belangrijke rol speelt bij BRCA2geassocieerde kankers (cfr. supra). Conclusie van de studie is dat verder onderzoek nodig is om eventuele andere risicofactoren bij patiënten met borstkanker en cutaan maligne melanoom op te sporen (Monnerat et al., 2007). Goggins et al. (2004) stelden eveneens vast dat er een kleine, maar statistisch significante stijging van het risico op melanoom bestaat bij borstkankerpatiënten (en vice versa). Algemeen gezien is er sprake van een risicoverhoging van 16% bij overlevenden van een mammacarcinoom. Als enkel de groep met een leeftijd van ≤ 50 jaar bekeken wordt, gaat het reeds om 46%. Ook radiotherapie verhoogt het risico beduidend (42%), hoewel de locatie van de melanomen niet correleert met de distributie van de straling. Rekening houdend met de hoge prevalentie van borstkanker, vertaalt deze kleine stijging zich toch in een aanzienlijk aantal melanoomgevallen in de algemene populatie. Kadouri et al. (2008) screenden 92 Ashkenazische Joden met een diagnose van cutaan maligne melanoom op het voorkomen van één van de drie “founder” mutaties van deze etnische groep (cfr. supra). Bij geen enkele van deze patiënten werd een BRCA mutatie teruggevonden. De bijdrage van deze mutaties tot het melanoomrisico van de algemene populatie is dus minimaal en preventieve screening is niet aangewezen. Casula et al. (2007) includeerden 557 Zuid-Italiaanse patiënten met een histologisch bewezen diagnose van cutaan maligne melanoom in hun studie. Deze groep van patiënten werd gescreend voor mutaties in het CDKN2A gen. Subgroepen ervan werden gescreend naar mutaties in BRAF en BRCA2 genen. Twee van de 116 Sardinische patiënten met een cutaan maligne melanoom bleken drager te zijn van een BRCA2 mutatie. De mutaties in kwestie waren BRCA2 8765delAG en BRCA2 Ser2835Pro. Er werd echter geen enkele mutatie in het BRCA2 gen gevonden bij 89 niet-Sardinische, Zuid-Italiaanse patiënten. De resterende niet-Sardinische patiënten werden niet gescreend naar een BRCA2 mutatie. 6.7.2
Oculair melanoom
Oculair melanoom (OM) is een zeldzame kanker met een incidentie van 6 gevallen per 1 miljoen personen elk jaar. Oculaire melanoma zijn wereldwijd verantwoordelijk voor 0.1 % van alle geregistreerde kankers (Iscovich et al., 2002). Easton et al. (1997) bestudeerden het kankerrisico in twee grote kankerfamilies met een BRCA2 mutatie. Opvallend was dat beide families een BRCA2 mutatiedrager bevatten die vermoedelijk een oculair melanoom ontwikkelde. In de ene familie werd de diagnose van een melanoom van de chorioidea (vaatvlies) van het oog gesteld en dit bij een persoon
21
van 45 jaar. In de andere familie was de diagnose van een oculair melanoom (bij een persoon van 54 jaar) ook mogelijk, maar dit kon niet bevestigd worden aangezien de gegevens reeds dateren van 1905. Er kon eveneens geen vergelijking gemaakt worden met de overeenstemmende verwachte gevallen van oculair melanoom in die periode aangezien beide kankers zich voordeden vóór 1950, wanneer nog geen volledige gegevens over kankerincidentie voorhanden waren. Daardoor kan aan de hand van deze gegevens geen uitspraak gedaan worden over het al dan niet meer frequent voorkomen van oculair melanoom bij BRCA2 mutatiedragers. Scott et al. (2002) onderzochten het verband tussen oculair melanoom en een BRCA2 mutatie. De studiepopulatie bestond uit 71 patiënten met een diagnose van melanoom in de chorioidea, het ciliair lichaam, de iris of de conjunctiva. In deze populatie werden 6 BRCA2 mutaties gevonden bij nietverwante patiënten. In een studie van Sinilnikova et al. (1999) werd de frequentie van BRCA2 mutaties in 62 patiënten met oculair melanoom bepaald. Drie ziekteverwekkende mutaties werden geïdentificeerd, waarvan slechts één binnen een familie met een geschiedenis van borst-/ ovariumkanker of OM. Hoewel BRCA2 mutaties waarschijnlijk verantwoordelijk zijn voor een kleine proportie van alle OM gevallen, kunnen we het bestaan vermoeden van een derde, nog ongeïdentificeerd gen. In vergelijking met BRCA2 zou dit gen een hoger relatief risico op OM inhouden, maar een lager relatief risico op borstkanker. In een studie van Iscovich et al. (2002) werd de prevalentie onderzocht van de BRCA2 6174delT mutatie bij Israëlische patiënten met OM. Deze mutatie is één van de drie frequentste mutaties bij de Ashkenazische Joden en is aanwezig bij 1% van deze populatie. Van de 143 geteste patiënten met OM, waarvan het merendeel van Ashkenazische afkomst, bleken er vier drager te zijn van de BRCA2 6174delT mutatie (2.8%). Rekening houdend met de prevalentie van deze mutatie en ervan uitgaand dat er geen verband bestaat tussen OM en BRCA2, is de probabiliteit om 4 mutatiedragers te vinden slechts 0.057. Deze gegevens tonen dus duidelijk de relatie tussen OM en BRCA2 aan. Nauwelijks 3% van alle Israëlische OM gevallen kunnen echter verklaard worden door BRCA2 6174delT, en de bijdrage van deze mutatie tot de OM prevalentie in een algemene populatie met beduidend lagere BRCA2 mutatiefrequentie is dan ook miniem. Ook Hearle et al. (2003) slaagden er niet in een relatie aan te tonen tussen BRCA2 mutaties en oculair melanoom. Geen van de 385 onderzochte patiënten met OM droeg een pathologische mutatie. Uit voorafgaande schattingen werd verondersteld dat 2% van alle OM gevallen te wijten zou zijn aan BRCA2 mutaties. Gebaseerd op de studieresultaten kan echter geconcludeerd worden dat het werkelijke risico lager ligt. Opnieuw wordt hier een rol gesuggereerd voor andere, ongeïdentificeerde genen.
Een vertekening van de resultaten van bovengenoemde studies door bias kan niet uitgesloten worden. Ten eerste bestaat het gevaar van een “detectiebias”: het is namelijk meer waarschijnlijk dat een
22
huidkanker aangetroffen wordt tijdens een routine postborstkanker onderzoek (Goggins et al., 2004). Ten tweede kan ook “selectiebias” de resultaten beïnvloeden. Deze zou leiden tot een overschatting van het melanoomrisico in studiegroepen bestaande uit hoogrisico families ten opzichte van gewone case-controle studies. Vervolgens kan ook een verschil in etnische afkomst een rol spelen (Kadouri et al., 2008).
7. Doelstelling van het wetenschappelijk onderzoek Bestaat er een verband tussen de ontwikkeling van een maligne melanoom en de aanwezigheid van een mutatie in één van de BRCA genen? Uit uitgebreid literatuuronderzoek bleek reeds dat de meningen omtrent het al dan niet bestaan van dit verband verdeeld zijn. Geen enkele studie kon een duidelijke associatie aantonen tussen een BRCA1 mutatie en de ontwikkeling van een maligne melanoom. Een BRCA2 mutatie zou daarentegen wel een verhoogd risico op melanoom met zich meebrengen. Bovenstaande vraag vormt het uitgangspunt voor dit dossieronderzoek. Er werd vertrokken van 158 dossiers van patiënten gescreend voor een BRCA mutatie in het Centrum voor Medische Genetica van het Universitair Ziekenhuis te Gent, één van de acht genetische centra in België waar erfelijkheidsonderzoek wordt uitgevoerd. Naast melanoom werden eveneens verscheidene andere kankertypes aangetroffen bij deze families en kon het onderzoek uitgebreid worden tot het bepalen van de risico‟s op deze kankertypes.
23
METHODOLOGIE 1. Literatuuronderzoek Voor het vinden van relevante literatuur werd gebruik gemaakt van PubMed (www.pubmed.gov) en ISI Web of Knowledge. Een combinatie van volgende zoektermen werd gebruikt: breast cancer, BRCA1/2, melanoma. Verdere literatuur werd gevonden via gerelateerde artikels en de referenties van gevonden literatuur. Er werd rekening gehouden met de Impact Factor (= maat om het relatieve aanzien/belang van een wetenschappelijk tijdschrift aan te geven) van de tijdschriften waarin de desbetreffende artikels verschenen. Deze artikels werden aanvankelijk aangewend voor het opstellen van een inleiding. Een bijkomende literatuurstudie werd gebruikt voor de bespreking van de resultaten in de discussie.
2. Studiepopulatie Voor het dossieronderzoek werden families met een predispositie voor borst- en/of ovariumkanker geselecteerd. Deze families voldoen aan de inclusiecriteria voor genetisch onderzoek van de BRCA1/2 genen in het Centrum voor Medische Genetica van de Universiteit Gent (zie TABEL 4) (De Vos et al., 1999). Ieder dossier werd opgemaakt op naam van de eerste patiënt(e) die zich in het Centrum voor Medische Genetica van het Universitair Ziekenhuis te Gent aanbood, ter detectie van een BRCA1/2 mutatie. Aan de hand van informatie verstrekt door deze patiënt, werd op gedetailleerde wijze een stamboom opgesteld. Alle mogelijke mutatiedragers werden op deze wijze geïdentificeerd en de familiale voorgeschiedenis van kanker werd in kaart gebracht. Na geschreven toestemming van de patiënt werd genetisch onderzoek uitgevoerd. Indien dit leidde tot de ontdekking van een relevante mutatie, werden eventuele verwante mutatiedragers in de mate van het mogelijke gecontacteerd. Presymptomatische of diagnostische screening werd hen aangeboden en zij ondergingen genetisch onderzoek, eveneens na geschreven toestemming. Documenten van deze familieleden die screening kregen, werden toegevoegd aan het oorspronkelijk dossier. Deze procedure resulteerde in een systematisch overzicht van het overervingspatroon en de ware toedracht van BRCA mutaties binnen deze familie.
24
Families
Met minstens 3
“Sporadische” patiënten
eerstegraadsverwanten met borst- en/of ovariumkanker
Gediagnosticeerd met borst- of ovariumkanker voor de leeftijd van 38 jaar
Gediagnosticeerd met bilaterale of multipele
Met minstens 2 eerste- en/of
ipsilaterale borstcarcinomen en beide tumoren
tweedegraadsverwanten beiden
verschenen voor de leeftijd van 50 jaar
gediagnosticeerd met borsten/of ovariumkanker voor de
Gediagnosticeerd met zowel borst- als ovariumkanker en beide tumoren verschenen voor
leeftijd van 50 jaar
de leeftijd van 50 jaar
Die niet voldoen aan bovenstaande criteria maar met een duidelijk familiaal
Mannelijke borstkankerpatiënten
Die niet voldoen aan bovenstaande criteria, te
voorkomen van borst- en/of
wijten aan een hogere leeftijd bij diagnose (deze
ovariumkanker
patiënten werden voornamelijk onderzocht nadat bij familieleden de diagnose van kanker gesteld werd, geen borst- of ovariumkanker, waarvan eveneens een associatie met BRCA1/2 mutaties vermoed wordt)
TABEL 4. Inclusiecriteria voor genetisch onderzoek van de BRCA genen. De criteria voor het uitvoeren van genetisch onderzoek van de BRCA genen, die gehanteerd worden in het Centrum voor Medische Genetica van de Universiteit Gent.
In totaal werden 158 dergelijke dossiers uit het archief gehaald. Dit heeft als gevolg dat uit die 158 dossiers de gegevens van 802 studiepersonen verkregen konden worden. Deze gegevens werden ondergebracht in een Excel-bestand. Per dossiernaam werd geslacht genoteerd, alsook de geboortedatum van de patiënt(e). Aangezien er een niet te verwaarlozen onderscheid bestaat tussen een mutatie in het BRCA1 gen en het BRCA2 gen betreffende de ontwikkeling van een welbepaald type kanker, werd bij iedere patiënt aangegeven in welk gen een eventuele mutatie zich bevindt, alsook om welke mutatie het gaat. De doorzochte dossiers bevatten gegevens van personen die getest werden op de aanwezigheid van een BRCA1/2 mutatie evenals informatie over familieleden die niet getest werden. Dit betekent dat de onderzochte populatie kan ingedeeld worden in drie groepen; namelijk de personen die drager zijn van een BRCA mutatie, personen die géén drager zijn van een BRCA mutatie en personen die niet getest werden op de aanwezigheid van een BRCA mutatie. Deze gegevens werden ook weergegeven in het Excel-bestand.
25
Het laatste onderdeel van de gegevensverzameling behandelt het feit of de betrokken patiënt(e) al dan niet kanker ontwikkeld heeft, om welk type kanker het gaat en de leeftijd waarop deze kanker tot ontwikkeling is gekomen (age of onset). Het dossieronderzoek wordt niet beperkt tot melanoom, maar wordt uitgebreid naar het volledige spectrum van voorkomende kankers. Dossier
XXXX (°dd/mm/yyyy)
Geslacht patiënt M/V
Geboortedatum dd/mm/yyyy
Mutatie
Dragerschap
BRCA1/2 XXXXX
drager/ geen drager/ niet getest/
Ontwikkelde kanker XXXX
Age of onset (y) XX
TABEL 5. Gegevensverzameling. Voorbeeld van de werkwijze voor de gegevensverzameling bij het dossieronderzoek.
Aan de hand van deze parameters (zie TABEL 5) werd een Excel-bestand opgemaakt met de gegevens van 802 patiënten. Van personen die niet getest werden, ontbrak af en toe de geboortedatum of de age of onset, indien een kanker werd ontwikkeld. Dit vormt echter geen enkel probleem, aangezien deze niet-geteste personen niet geïncludeerd werden in de uiteindelijke studie. Van de patiënten die drager zijn van een BRCA1/2 mutatie waren alle gegevens voorhanden. Het origineel Excel-bestand werd gereduceerd tot een bestand met alle gegevens van 411 patiënten, waarop de verdere statistische verwerking zal gebeuren.
3. Statistische analyse Standaard berekeningen werden uitgevoerd door middel van Microsoft Office Excel 2003. Voor de statistische analyse werd een beroep gedaan op SPSS versie 16.0. Het definitieve Excel-bestand met de gegevens van 411 patiënten werd geïmporteerd in SPPS. Er werden frequentietabellen opgesteld van het type mutatie en de verschillende ontwikkelde•kankers voorkomend in de database (klik achtereenvolgens: Analyze, Descriptive statistics, Frequencies). Op deze manier kunnen statistische parameters berekend worden en kunnen frequentieverdelingen in grafische vorm weergegeven worden. Descriptieve parameters met betrekking tot de leeftijd bij diagnose (age of onset) werden eveneens via SPSS bekomen.
Om de proportie van elk kankertype en het totaal aantal kankergevallen binnen de studiepopulatie te bepalen, werden verschillende p-waarden berekend volgens onderstaand principe. De p-waarde werd gelijkgesteld aan de verhouding van het aantal patiënten met een bepaald type kanker (x) ten opzichte van het totale aantal patiënten in de studiepopulatie (n). Hier is n steeds gelijk aan 411 mutatiedragers.
26
Voor het vastleggen van de proporties werd dus volgende formule gehandhaafd: p =
x . n
Vervolgens werd de prevalentie van kanker binnen de studiepopulatie vergeleken met kankerprevalenties in de algemene bevolking. Voor België of Vlaanderen zijn tot op heden geen prevalentiegegevens voorhanden, enkel incidentiecijfers zijn beschikbaar bij de Stichting Kankerregister. Gegevens over de prevalentie in Nederland zijn echter wel opgesteld door de SignaleringsCommissie Kanker van KWF (Koningin Wilhelmina Fonds) Kankerbestrijding. Indien we ervan uitgaan dat Nederlandse inwoners vergelijkbare risicofactoren en risicogedrag hebben als de Belgische populatie en een vergelijkbare kwaliteit van gezondheidszorg hebben, dan kunnen we ook aannemen dat we in België een “gelijkaardige” prevalentie mogen verwachten als in Nederland. De prevalentie is het aantal personen dat (ooit) kanker heeft (gehad) per 100 000 inwoners en op een bepaald moment in de tijd nog in leven is. In het SCK rapport over kanker in Nederland werd de zogeheten 20-jaars prevalentie gebruikt. Dit is het aantal mensen dat tussen 1 januari 1982 en 31 december 2001 de diagnose kanker heeft gekregen en op 1 januari 2002 nog in leven is. Uit dit rapport werden prevalentiecijfers gebruikt voor alle vormen van kanker, borstkanker bij vrouwen, ovariumkanker, melanoom, prostaatkanker, larynxkanker en colorectale kanker (Coebergh et al., 2004). Voor de prevalentie van borstkanker bij mannen werden eveneens Nederlandse cijfers geraadpleegd, afkomstig van het Integraal Kankercentrum Amsterdam (IKA) (Visser, 2007). Tenslotte ontbraken nog prevalentiegegevens voor slokdarmkanker en pancreaskanker. Deze werden gevonden in de GLOBOCAN2002 database, die wereldwijde schattingen bevat voor de prevalentie van 27 kankertypes in 2002. Deze database werd opgebouwd op basis van gegevens van het IARC (International Agency for Research on Cancer), een deel van de WHO (World Health Organization). Wereldwijd zijn gegevens beschikbaar in kankerregisters over de incidentie en de overleving van kanker. Op basis hiervan kan dan een schatting gemaakt worden van de kankerprevalentie. Deze cijfers betreffen 5-jaars prevalenties (Ferlay et al., 2004). De „Odds Ratio‟ (OR) is de verhouding van twee „odds‟. De „odds‟ van een gebeurtenis is de verhouding van de probabiliteit van het optreden van een gebeurtenis tegenover de probabiliteit van het niet optreden van de gebeurtenis. In dit geval is de gebeurtenis het stellen van de diagnose kanker. De odds ratio wordt veelvuldig aangewend bij “case-control” studies met een retrospectief karakter. Het is een goede schatting van het relatief risico (De Moor en Van Maele, 2008). In deze studie geeft de OR de stijging of daling van het kankerrisico weer bij de mutatiedragers ten opzichte van de algemene bevolking.
27
De resultaten worden voorgesteld in een 2 x 2-tabel: Mutatie
Geen mutatie
Kanker
a
b
Geen kanker
c
d
Totaal
a+c
b+d
De OR wordt berekend als volgt:
a ad OR = c b bc d Het opstellen van de 2 x 2-tabellen, het berekenen van de OR en het bijhorend 95% BI werd uitgevoerd in SPSS 16.0 en werd gedaan voor elk gevonden kankertype en het geheel van alle kankers, zowel bij mannen als bij vrouwen.
Voor de ongepaarde vergelijking van twee categorische variabelen wordt gebruikt gemaakt van de Chi-kwadraat test. De categorische variabelen in deze studie zijn mutatie/geen mutatie en kanker/geen kanker. Op deze manier kan een significant verschil tussen de twee groepen aangetoond worden en kan nagegaan worden of de verhoudingen van de kankers in beide groepen gelijk zijn. Een voorwaarde voor het geldig toepassen van de Chi-kwadraat test is echter dat alle cellen van de 2 x 2-tabel een verwachte waarde van minstens 5 hebben (De Moor en Van Maele, 2008). In deze studie werd aan die voorwaarde niet voldaan en in dergelijk geval wordt er beroep gedaan op de Fisher‟s Exact test (2zijdig). Deze werd eveneens uitgevoerd aan de hand van SPSS 16.0 en werd bestempeld als zeer sterk significant indien p<0.001, sterk significant indien p<0.01 en significant indien p<0.05. De test werd opnieuw uitgevoerd voor elk gevonden kankertype en voor het geheel van alle kankers.
28
RESULTATEN 1. Selectie van de studiepopulatie Er werden 158 dossiers van families met een vermoeden van de aanwezigheid van een BRCA mutatie geanalyseerd (cfr. Methodologie). Deze 158 families omvatten een totaal aantal van 802 patiënten. Dit volledige gegevensbestand bevatte echter, naast de patiënten die effectief drager zijn van een BRCA mutatie, eveneens gegevens van niet-geteste patiënten. Er waren 136 patiënten met de diagnose van kanker, die om uiteenlopende redenen geen genetisch onderzoek ondergingen. Deze niet-geteste patiënten,
afkomstig
uit
54
verschillende
families,
werden
niet
geïncludeerd
bij
de
gegevensverwerking. De resterende database bestond bijgevolg uit 666 patiënten uit 157 verschillende families (onder de 158 dossiers bevond zich één dossier met enkel niet-geteste patiënten), waarbij een mutatie teruggevonden was bij tenminste één patiënt(e) uit het dossier. Onder hen zijn 435 patiënten afkomstig uit BRCA1 families en 231 patiënten afkomstig uit BRCA2 families. Deze 666 patiënten werden allen getest op een BRCA mutatie. 411 patiënten zijn drager van een BRCA1/2 mutatie, 255 patiënten zijn geen drager (84 mannelijk en 171 vrouwelijk). Deze laatste groep van 255 patiënten werd eveneens uitgesloten bij de gegevensverwerking. De finale populatie voor onderzoek bevat dus 411 personen uit 157 families. Het gaat hierbij om álle personen die bewezen drager zijn van een BRCA1 of BRCA2 mutatie, onafhankelijk van het feit of ze al dan niet kanker ontwikkeld hebben. Het genetisch onderzoek was met andere woorden ofwel presymptomatisch ofwel diagnostisch.
29
158 dossiers 802 patiënten
GETESTE PATIENTEN
NIET GETESTE PATIENTEN
157 dossiers 666 patiënten
54 dossiers 136 patiënten
GEEN DRAGER
DRAGER
255 patiënten
411 patiënten
253 BRCA1 mutatie dragers
158 BRCA2 mutatie dragers
FIGUUR 5. Selectie van de studiepopulatie. Uit de oorspronkelijke 158 dossiers met 802 patiënten werd uiteindelijk een studiepopulatie weerhouden van 411 mutatiedragers.
2. Beschrijvende statistiek Van deze 411 personen zijn er 322 van het vrouwelijk geslacht en 89 van het mannelijk geslacht. Geboortedata van de onderzoekspopulatie zijn bekend. De oudste patiënte werd geboren op 25 maart 1902, terwijl de jongste patiënte op 13 september 1989 geboren werd. Van iedere patiënt(e) is de specifieke BRCA mutatie waarvan hij/zij drager is, gekend. In totaal zijn er 253 personen drager van een BRCA1 mutatie, 158 personen zijn drager van een BRCA2 mutatie. Er zijn 54 verschillende BRCA mutaties aangetroffen, waarvan 28 verschillende BRCA1 mutaties en 26 BRCA2 mutaties (zie TABEL 6).
30
Mutatie (BRCA1)
Aantal
Mutatie (BRCA2)
patiënten
Aantal patiënten
BRCA1 c.1072del (p.Leu358fs)
12
BRCA2 c.1389_1390del (p.Val464fs)
9
BRCA1 c.134+3A>C
11
BRCA2 c.273C>A (Tyr91X)
6
BRCA1 c.212+3A>G
3
BRCA2 c.3847_3848del (p. Val1283fs)
7
BRCA1 c.212+3A>G>G
32
BRCA2 c.4171del (p.Glu1391fs)
5
BRCA1 c.2197_2201del (p.Glu733fs)
4
BRCA2 c.469_470del (p.Lys157fs)
1
BRCA1 c.2359dup (p.Glu787fs)
68
BRCA2 c.4935del (p.Glu1646fs)
19
BRCA1 c.2507_2508del (p.Glu836fs)
1
BRCA2 c.4936_4939del (p.Glu1646fs)
2
BRCA1 c.2603C>G (p.Ser868X)
2
BRCA2 c.4940_4941del (p.Thr1647fs)
1
BRCA1 c.2722G>T (p.Glu908X)
1
BRCA2 c.516+1G>A
29
BRCA1 c.2728del (p.Gln910fs)
2
BRCA2 c.516+1G>T
2
BRCA1 c.280C>T (p.Gln94X)
1
BRCA2 c.5286T>A (p.Tyr1762X)
2
BRCA1 c.2898del (p.Thr967fs)
1
BRCA2 c.5645C>A (p.Ser1882X)
1
BRCA1 c.3481_3491del (p.Glu1161fs)
6
BRCA2 c.575T>C (p.Met192Thr)
1
BRCA1 c.3607C>T (p.Arg1203X)
12
BRCA2 c.6275_6276del (p.Leu2092fs)
22
BRCA1 c.3626T>G (p.Leu1209X)
4
BRCA2 c.6445_6446del (p.Ile2149X)
1
BRCA1 c.3661G>T (p.Glu1221X)
15
BRCA2 c.6591_6592del (p.Glu2198fs)
6
BRCA1 c.3841C>T (p.Gln1281X)
21
BRCA2 c.6603_6604del (p.Asp2202fs)
2
BRCA1 c.4327C>T (p.Arg1443X)
7
BRCA2 c.68-7T>A
1
BRCA1 c.4391_4393delinsTT
9
BRCA2 c.7007G>A (p.Arg2336His)
2
BRCA1 c.4575_4585del (p.Gln1525fs)
4
BRCA2 c.8167G>C (p.Asp2723His)
3
BRCA1 c.5030_5033del (p.Thr1677fs)
1
BRCA2 c.8243G>A (p.Gly2748Asp)
3
BRCA1 c.5137del (p.Val1713X)
1
BRCA2 c.8904del (p.Val2969fs)
20
BRCA1 c.5193+2del
3
BRCA2 c.9117G>A (p.Pro3039Pro)
1
BRCA1 c.5266dup (p.Gln1756fs)
4
BRCA2 c.9256+1G>C
3
BRCA1 c.5332G>A (p.Asp1778Asn)
9
BRCA2 c.9458del (p.Gly3153fs)
5
BRCA1 c.5503C>T (p.Arg1835X)
3
BRCA2 del exon 1-4
4
BRCA1 c.66dup (p. Glu23fs)
14
(p.Pro1464fs)
2 TABEL 6. Frequentieverdeling van de verschillende BRCA1 en BRCA2 mutaties. BRCA1 del exon 22
Aantal dragers per gevonden mutatie in de studiepopulatie.
De meest frequent voorkomende BRCA1 mutatie is BRCA1 c.2359dup (p.Glu787fs), die terug te vinden was bij 68 patiënten uit 23 families (zie FIGUUR 6). Onder de BRCA2 mutaties, komt mutatie BRCA2 c.516+1G>A het meeste voor, bij 29 patiënten uit 13 families (zie FIGUUR 7).
31
FIGUUR 6. Barplot frequentie BRCA1 mutaties. Frequentieverdeling van de BRCA1
FIGUUR 7. Barplot frequentie BRCA2 mutaties. Frequentieverdeling van de BRCA2
mutaties.
mutaties.
Voor alle mutatiedragers werd genoteerd of ze al dan niet een kanker ontwikkeld hebben. In de groep van 411 BRCA mutatiedragers, ontwikkelden zich 220 kankers. Het gaat hierbij voor alle duidelijkheid om het absolute aantal kankers die aangetroffen werden en niet om het aantal patiënten die kanker ontwikkelden, aangezien een aantal personen multipele kankers ontwikkelden. De meest frequent voorkomende kanker is borstkanker, met een totale frequentie van 187, waarbij het bij 157 gevallen ging om unilaterale borstkanker en bij 30 gevallen om een bilateraal borstcarcinoom. Een unilateraal borstcarcinoom kwam voor bij 152 vrouwen en 5 mannen. Bilaterale borstkanker werd bij 29 vrouwen en 1 man aangetroffen. 21 gevallen van ovariumcarcinoom werden gedetecteerd, waarvan 1 bilateraal optrad en dit uiteraard enkel bij de vrouwelijke patiënten. Colorectale kanker werd 5 maal gediagnosticeerd, het ging hierbij om 4 mannen en 1 vrouw. Bij 2 mannelijke mutatiedragers werd een larynxcarcinoom vastgesteld en 2 mannelijke mutatiedragers ontwikkelden prostaatkanker. Hiernaast werden ook 1 geval van pancreascarcinoom bij een mannelijke patiënt en 1 geval van slokdarmkanker bij een vrouw gedetecteerd. In het geheel van de 411 BRCA mutatiedragers werd 1 melanoom vastgesteld bij een vrouwelijke mutatiedraagster.
32
Ontwikkelde kanker
Aantal mannen
Aantal vrouwen
Totaal
BorstCa
5
152
157
Bilateraal borstCa
1
29
30
OvariumCa
/
20
20
Bilateraal ovariumCa
/
1
1
Colorectaal Ca
4
1
5
LarynxCa
2
0
2
Melanoom
0
1
1
PancreasCa
1
0
1
ProstaatCa
2
/
2
SlokdarmCa
0
1
1
TABEL 7. Prevalentie van carcinomen binnen de studiepopulatie. Aantal mutatiedragers per type gevonden kanker in de studiepopulatie. Er werd melding gemaakt van één melanoom.
Van de 411 patiënten ontwikkelden 200 patiënten (nog) geen kanker, waarvan 124 vrouwen en 76 mannen. Deze 200 personen lieten zich presymptomatisch testen nadat bij een familielid een BRCA mutatie vastgesteld was. Gezien het verhoogde risico op het ontwikkelen van kanker kunnen intensieve screening en andere preventieve strategieën overwogen worden voor deze personen.
FIGUUR 8. Taartdiagram van de ontwikkelde kankers. Grafische weergave van alle 220 kankers binnen de studiepopulatie van 411 mutatiedragers.
Een belangrijke parameter is de leeftijd waarop kanker ontwikkeld werd. Van 240 kankers is de „age of onset‟ gekend. Dit is echter een hoger cijfer dan de 220 kankers die vastgesteld werden. Dit is te
33
verklaren door het feit dat de bilaterale borst- en ovariumcarcinomen als „één‟ kanker gerekend werden, terwijl deze een verschillende age of onset kunnen hebben. De minimum leeftijd waarop een kanker ontwikkeld werd bij de BRCA mutatiedragers was 23 jaar (één patiënte met deze leeftijd). Het ging hierbij om een borstcarcinoom bij een vrouwelijke patiënte. De hoogste leeftijd waarop een carcinoom ontdekt werd, was 71 jaar (2 patiënten met deze leeftijd). De patiënten in kwestie waren een vrouw die borstkanker kreeg en een mannelijke patiënt met prostaatkanker. De gemiddelde age of onset is 43.4 jaar, de mediaan bedraagt 42 jaar (zie FIGUUR 9).
FIGUUR 9. Histogram Age of Onset Grafische weergave van de leeftijd van de mutatiedragers bij de diagnose kanker binnen de studiepopulatie.
3. Statistische gegevensanalyse Steunend op het overzicht van de aangetroffen kankers, kan voor elk kankertype de proportie (pwaarde) binnen de studiepopulatie bepaald worden (zie TABEL 8). Binnen de database van 411 mutatiedragers werden 220 gevallen van kanker geregistreerd. Dit betekent dat 53.5% van de studiepopulatie gediagnosticeerd werd met kanker. Borstkanker heeft binnen de verzameling van mutatiedragers het grootste aandeel. Er werd melding gemaakt van 187 gevallen, wat overeenstemt met 45.5% van de 411 patiënten. Ovariumkanker komt voor bij 21 patiënten en resulteert in 5.11% van alle mutatiedragers. Dan volgt colorectale kanker met 5 patiënten die 1.22% uitmaken van de studiepopulatie. Zowel prostaat- als larynxkanker werden
34
aangetroffen bij 2 patiënten en komen overeen met 0.487%. De kleinste proporties kunnen we toeschrijven aan melanoom, pancreaskanker en slokdarmkanker. Deze diagnose werd bij telkens 1 patiënt gesteld, deze kankers komen elk voor bij 0.243% van de studiepopulatie. TABEL 8. Proportie per type kanker. Type kanker
Aantal gevallen
p-waarde
Borst
187
0.455
Colorectaal
5
0.0122
Larynx
2
0.00487
Melanoom
1
0.00243
Ovarium
21
0.0511
Pancreas
1
0.00243
Prostaat
2
0.00487
Slokdarm
1
0.00243
Alle kankers
220
0.535
De proportie (p-waarde) van elke gevonden kanker binnen de studiepopulatie.
De prevalentie van kanker binnen de studiepopulatie kan vergeleken worden met de kankerprevalentie in de algemene bevolking. Prevalentiegegevens binnen de populatie werden bekomen uit het SCK rapport voor kanker in Nederland en de GLOBOCAN2002 database (cfr. Methodologie). Een Fisher‟s Exact test werd uitgevoerd om te bepalen of het verband tussen de studiepopulatie en de algemene bevolking significant is (bij een significantieniveau van = 0.05) betreffende het verschil in kankerprevalentie. Ook werd de Odds Ratio (OR) met 95% BI berekend om het verschil in kankerrisico te kwantificeren en een schatting te geven van het relatief risico. Een overzicht van de resultaten kan gevonden worden in TABEL 9.
35
Mannen
Vrouwen
Type kanker
Fisher’s Exact
Odds Ratio
95% BI
Fisher’s Exact
Odds Ratio
95% BI
Borst
< 0.001
1205
[381, 3812]
< 0.001
118
[93.9, 148]
Colorectaal
< 0.001
21.8
[7.94, 60.1]
0.436
1.76
[0.245, 12.6]
Larynx
0.002
34.8
[8.39, 144]
Melanoom
*
Ovarium
*
/
/
* * 0.427
/
< 0.001
Pancreas
0.235
3.78
[0.524, 27.2]
Prostaat
0.068
4.81
[1.18, 19.6]
Slokdarm
*
Alle vormen < 0.001
* 9.70
* 1.81
[0.252, 12.9]
82.0
[50.2, 134]
*
*
/ * 0.447
[5.56, 16.9]
< 0.001
*
/
* /
1.70
[0.237, 12.2]
71.7
[56.9, 90.3]
TABEL 9. Fisher's Exact test en OR per type kanker. Het resultaat van de Fisher‟s Exact test en de Odds Ratio voor elke kanker binnen de studiepopulatie, vergeleken met prevalentiecijfers voor de algemene bevolking. * desbetreffende kankers kwamen niet voor in de studiepopulatie
De Fisher‟s Exact test (2-zijdig) is zeer sterk significant (p< 0.001) zowel voor borstkanker bij mannen en vrouwen, colorectale kanker bij mannen, ovariumkanker als voor het geheel van alle kankers eveneens bij mannen en vrouwen. Dit betekent dat het verschil tussen de twee populaties zeer sterk significant is op deze punten. BRCA mutatiedragers lopen dus een duidelijk verschillend risico op borstkanker en ovariumkanker, zoals reeds uitvoerig beschreven in de literatuur. Ten tweede tonen deze resultaten ook aan dat mannelijke mutatiedragers in deze studie een sterk te onderscheiden risico lopen op colorectale kanker in vergelijking met het risico bij een normaal mannelijk individu. Daarnaast kan ook gesteld worden dat het algemeen kankerrisico beduidend verschilt voor een patiënt met een BRCA mutatie in vergelijking met een persoon uit de algemene populatie zonder deze mutatie. Tenslotte is de Fisher‟s Exact ook sterk significant (p < 0.01) voor larynxkanker bij mannen, wat wijst op een significant verschil tussen de groep van mutatiedragers en de algemene populatie voor het voorkomen van larynxkanker. De Fisher‟s Exact test kon geen significant verschil aantonen tussen de twee populaties voor colorectale kanker bij vrouwen, melanoom, pancreaskanker, prostaatkanker en slokdarmkanker.
36
Voor borstkanker bedraagt de OR 1205 bij mannen en 118 bij vrouwen, dit wijst op een sterk verhoogd risico binnen de groep van mutatiedragers. Voor ovariumkanker is de OR iets kleiner, namelijk 82.0, maar is het risico nog steeds sterk verhoogd. En we kunnen ook concluderen dat een OR van 9.70 voor alle vormen van kanker bij mannen en een OR van 71.7 bij vrouwen aantoont dat mutatiedragers blootgesteld zijn aan een sterk verhoogd algemeen kankerrisico. De OR is 34.8 voor larynxkanker. Dit suggereert dat voor patiënten met een BRCA mutatie het risico op larynxkanker toch een aantal maal het populatierisico overschrijdt. Daarnaast vinden we ook voor colorectale kanker bij mannen een OR van 21.8, deze kanker kan dus ook meer verwacht worden bij dragers van een BRCA mutatie. Tenslotte wijst een OR van 4.81 voor prostaatkanker ook op een hoger voorkomen bij dragers van een BRCA mutatie ten opzichte van de algemene populatie. Voor colorectale kanker bij vrouwen, melanoom, pancreas-, en slokdarmkanker kan de OR niet als significant
beschouwd
worden,
aangezien
de
waarde
1
vervat
ligt
in
het
95%
betrouwbaarheidsinterval.
In verband met het doel van deze studie, het aantonen van een verband tussen BRCA mutaties en het risico op melanoom, kunnen we dus stellen dat zowel de Fisher‟s Exact test als de Odds Ratio geen verband kunnen aantonen, dit in tegenstelling met enkele andere vormen van kanker. Eventuele verklaringen hiervoor en implicaties voor de praktijk worden verder besproken bij de discussie.
4. Voorkomen van melanoom Binnen de gegevens van de totale studiepopulatie van 802 patiënten werd melding gemaakt van twee melanomen.
Een eerste melanoom werd aangetroffen bij een vrouwelijke patiënte. De familiale anamnese van desbetreffende patiënte toonde een sterke familiale belasting met betrekking tot het ontwikkelen van borstkanker. Haar zus ontwikkelde borstkanker op 40-jarige leeftijd. Ook bij twee paternele nichten werd borstkanker vastgesteld (Dx40 en Dx63). Geen van beide ouders ontwikkelde carcinomen. Op basis hiervan werd moleculair genetisch onderzoek van BRCA1 en BRCA2 opgestart. De volledige coderende sequentie van BRCA1/2 werd onderzocht met DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) en directe sequenering. Verder werd met behulp van de MLPA- techniek (Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification) nagegaan of er grote intragenische deleties in BRCA1 en BRCA2 aanwezig zouden kunnen zijn. Bovendien werd de aan-/afwezigheid van de CHEK2 1100delC mutatie nagegaan. Onderzoek van de BRCA genen bracht een mutatie aan het licht in het BRCA2 gen, namelijk BRCA2 c.4936_4939del (p.Glu1646fs). De aanwezigheid van deze mutatie
37
werd bevestigd op een tweede staal, waaruit op onafhankelijke wijze DNA werd geïsoleerd. De mutatie resulteert in een vervroegd stop codon (stop 1668) en is reeds een aantal keren in de BIC (Breast Cancer Information Core) database gerapporteerd als pathogene mutatie. De dame in kwestie, geboren op 22/10/1939, ontwikkelde in eerste instantie een maligne melanoom ter hoogte van de buikwand op de leeftijd van 62 jaar (in 2001). In 2004 werd dit gevolgd door een borstkanker op de leeftijd van 65 jaar. De dochter van deze patiënte werd eveneens gescreend op het voorkomen van deze mutatie en werd draagster bevonden. Zij was op het moment van dit onderzoek nog steeds zonder symptomen. Er zijn geen andere familieleden getest op het voorkomen van de pathogene BRCA2 mutatie. De BRCA2 c.4936_4939del (p.Glu1646fs) mutatie (oude nomenclatuur: BRCA2 5164del4) werd in deze studie enkel bij bovengenoemde familie aangetroffen.
BorstCa 40j BorstCa 63j
BorstCa 40j Melanoom 62j BorstCa 65j
FIGUUR 10. Stamboom van de eerste familie met een melanoom. Patiënte met dossiernaam is aangeduid met een pijl. Gezonde man
Aangetaste man
Gezonde vrouw
Aangetaste vrouw
Overleden persoon
38
Een tweede melanoom werd aangetroffen bij een mannelijk individu. De patiënte op wiens naam het dossier opgemaakt werd, ontwikkelde borstkanker op de leeftijd van 48 jaar en toont een sterke familiale belasting met betrekking tot het ontwikkelen van borstkanker. Haar moeder ontwikkelde eveneens borstkanker op de leeftijd van 58 jaar, haar maternele grootmoeder overleed op 57-jarige leeftijd aan de complicaties van borstkanker en ook een maternele nicht ontwikkelde borstkanker en colorectale kanker. Een maternele oom kreeg de diagnose van leverkanker, een tweede maternele oom de diagnose van bronchuscarcinoom en een maternele tante ontwikkelde larynxkanker rond de leeftijd van 65 jaar. Op basis hiervan werd diagnostisch moleculair genetisch onderzoek opgestart bij deze patiënte en werd de BRCA2 c.8904del (p.Val2969fs) mutatie (oude nomenclatuur: BRCA2 9132delC) aangetroffen. Dit onderzoek gebeurde op dezelfde manier als hierboven reeds beschreven. Deze mutatie is een frameshift mutatie en leidt tot een vervroegd stop codon. Ze werd reeds in enkele Belgische borstkanker families gedetecteerd en wordt ook in de BIC database als een pathogene mutatie gerapporteerd. De mutatie werd daarna ook aangetoond bij een zus van de patiënte, die borstkanker ontwikkelde op de leeftijd van 57 jaar. Een tweede zus testte negatief en is dus geen draagster van de mutatie. De maternele nicht met borstkanker testte positief voor de BRCA2 mutatie, dit betekent dat de moeder van de patiënte obligate draagster van deze mutatie was. De maternele tante met larynxkanker is een eerstegraadsverwante en had dus 50% kans om ook draagster van deze mutatie te zijn. Zij is reeds overleden en genetisch onderzoek werd niet uitgevoerd bij deze dame. De stamboom vermeldt een melanoom bij een zoon van deze vrouw, maar noch geboortedatum noch genetisch onderzoek waren voorhanden bij deze man. Het kan dus niet met zekerheid gezegd worden of deze mutatie al dan niet aan de basis ligt van het melanoom. Ook de dochter van deze man en een zus van de man ontwikkelden borstkanker, maar ondergingen tot nog toe geen genetisch onderzoek. Hoewel de gegevens dus zeer suggestief zijn voor een BRCA mutatie, kon bij de verwerking van de resultaten toch geen rekening gehouden worden met deze melanoompatiënt.
39
BorstCa overleden op 57j
BronchusCa overleden op ~50j
LeverCa
ColorectaalCa 63j BorstCa 64j
BorstCa 57j
PancreasCa
„Hersentumor‟
BorstCa 58j
LarynxCa ~60j
BorstCa
Melanoom
LongCa
BorstCa 48 j
„Keelkanker‟
BorstCa LeverCa
FIGUUR 11. Stamboom van de tweede familie met een melanoom. Patiënte met dossiernaam is aangeduid met een pijl. Gezonde man
Aangetaste man
Gezonde vrouw
Aangetaste vrouw
Overleden persoon
40
DISCUSSIE 1. Een BRCA mutatie en het risico op maligne melanoom In onze Westerse Wereld is de laatste decennia een sterke stijging waarneembaar in de incidentie van melanoom. Verschillende risicofactoren die een rol spelen bij het ontstaan van deze maligniteit zijn reeds geïdentificeerd. De belangrijkste risicofactor voor de ontwikkeling van een melanoom is de blootstelling aan UV-licht. Volgens schattingen worden meer dan 80% van alle melanomen veroorzaakt door overmatige blootstelling aan zonlicht. Vooral zonepisodes die leiden tot erytheem en inflammatie zijn sterk gerelateerd aan de ontwikkeling van melanoma (Rivers, 1996). De tweede grote risicofactor is het fototype van de huid. In donkere populaties is een duidelijk lagere incidentie van melanoom aantoonbaar, in vergelijking met blanke populaties die blootgesteld werden aan gelijkaardige hoeveelheden zonlicht. De derde risicofactor, naast de blootstelling aan UV-licht en het fototype van de huid, is een familiale geschiedenis van maligne melanoom. 8 tot 12% van de cutane maligne melanomen komen voor in een familiale setting, wat zou kunnen betekenen dat genetische predispositie inderdaad een belangrijke rol speelt bij de pathogenese van melanoom. Het belangrijkste gen geassocieerd met maligne melanoom is CDKN2A. Het CDKN2A gen is gelokaliseerd op chromosoom 9p21 en staat in voor de codering van twee proteïnen: p16INK4A en p14ARF, beide tumor suppressor eiwitten. Het verband tussen CDKN2A en de ontwikkeling van een maligne melanoom is reeds duidelijk aangetoond (Casula et al., 2006). Familiale oculaire melanomen komen echter zelden voor en staan in voor slechts 1% van alle oculaire melanomen (Scott et al., 2002). Bijkomende risicofactoren zijn multipele melanocyten naevi, atypische naevi, immunosuppressie of een voorgeschiedenis van huidkanker. In de algemene Nederlandse bevolking kent maligne melanoom een 20-jaars prevalentie van 102 op 100 000 mannen en 171 op 100 000 vrouwen (Coebergh et al., 2004). Dit betekent met andere woorden dat 0.102% van de totale mannelijke Nederlandse bevolking en 0.171% van de totale vrouwelijke bevolking een maligne melanoom ontwikkelde gedurende die 20 jaar (tussen 1 januari 1982 en 31 december 2001). In dit dossieronderzoek werd de prevalentie van melanoom nagegaan bij 411 mannen én vrouwen met een BRCA mutatie. Binnen deze populatie werd één maligne melanoom gerapporteerd, wat overeenkomt met 0.243% van de studiepopulatie. Het ging hierbij om een vrouwelijke patiënte. Aangezien de studiepopulatie bestaat uit 322 vrouwen, is de prevalentie van een maligne melanoom binnen de vrouwelijke studiepopulatie gelijk aan 0.311%. In vergelijking met een prevalentie van 0.171% binnen de totale vrouwelijke Nederlandse bevolking, zou er dus geconcludeerd kunnen
41
worden dat een maligne melanoom vaker optreedt binnen de groep patiënten met een BRCA mutatie. Aangezien het echter slechts om één patiënte gaat, kan men toch niet spreken van een duidelijk aantoonbaar verband tussen de ontwikkeling van een maligne melanoom en de aanwezigheid van een BRCA mutatie. Het zou immers louter toevallig kunnen zijn dat deze patiënte een melanoom ontwikkelde. Dit komt ook naar voor bij de statistische analyse van de onderzoeksresultaten. De Fisher‟s Exact test kon geen significant verschil aantonen tussen de studiepopulatie en de algemene bevolking voor het voorkomen van een melanoom (p=0.427 >0.05). Niettegenstaande er geen statistisch verband kon aangetoond worden, is het toch niet onbelangrijk te vermelden dat de patiënte in kwestie draagster was van een BRCA2 mutatie. Indien in de reeds bestaande literatuur immers een verband kon aangetoond worden tussen een BRCA mutatie en een melanoom, ging het hierbij steeds om een BRCA2 mutatie.
2. Een BRCA mutatie en het risico op andere kankers 53.5% van de studiepopulatie ontwikkelde een vorm van kanker. De Fisher‟s Exact test is zeer sterk significant voor het geheel van alle kankers, zowel bij mannen als bij vrouwen (p<0.001). Dit betekent dat personen die drager zijn van een BRCA mutatie een sterk verhoogd risico hebben op de ontwikkeling van kanker gedurende hun leven met een Odds Ratio van 9.7 voor mannen en 71.7 voor vrouwen. De sterke associatie tussen een BRCA mutatie en de ontwikkeling van borst- en/of ovariumcarcinoom (erfelijk borst- en/of ovariumkanker syndroom) kon door middel van dit dossieronderzoek bevestigd worden. De aanwezigheid van een BRCA mutatie verhoogt duidelijk het risico op de ontwikkeling van borstkanker, zoals reeds veelvuldig aangetoond in verscheidene wetenschappelijke studies. De kans dat vrouwen met een BRCA mutatie borstkanker krijgen, is volgens de resultaten van dit onderzoek 118 keer groter dan die van vrouwen uit de algemene bevolking. Bij mannen bedraagt de Odds Ratio 1205. Er is een verhouding van BRCA1/BRCA2 mutaties van 1.40 (109/78) voor de onderzoekspopulatie. Het verband tussen ovariumkanker en een BRCA mutatie wordt eveneens aangetoond in deze studie. Vrouwen hebben een 82 maal verhoogd risico op de ontwikkeling hiervan in aanwezigheid van een BRCA mutatie. De verhouding BRCA1/BRCA2 bedraagt hierbij 4.25 (17/4). Hiernaast bestaat ook een zeer sterk statistisch significant verband tussen een BRCA mutatie en de ontwikkeling van een colorectaal carcinoom. Dit verband werd enkel aangetoond binnen het mannelijk deel van de onderzoekspopulatie met een Odds Ratio van 21.8. Allen waren drager van een BRCA1 mutatie. Eveneens bij het mannelijk deel van de onderzoekspopulatie werd een sterk statistisch significant verband gevonden met een larynxcarcinoom. Het risico van mannen met een BRCA mutatie op de
42
ontwikkeling van een larynxcarcinoom is verhoogd met een factor 34.8. Eén patiënt was drager van een BRCA1 mutatie, de andere patiënt van een BRCA2 mutatie.
3. Kritische beschouwing Dit dossieronderzoek brengt het aantal diagnostische kankerpatiënten binnen een BRCA familie en de verdeling van de kankertypes goed in kaart. Het gaat hier om een retrospectieve studie waarbij de gegevens gebruikt werden uit de dossiers van alle patiënten die zich aangeboden hebben op het Centrum voor Medische Genetica van het Universitair Ziekenhuis te Gent ter detectie van een BRCA mutatie. Alle patiënten voldoen ook aan de inclusiecriteria voor genetisch onderzoek van de BRCA1/2 genen (cfr. Methodologie) en enkel patiënten met een bewezen BRCA mutatie werden opgenomen bij de gegevensverwerking. Bijgevolg zijn meldingen van kanker bij BRCA-negatieve patiënten uitgesloten. Een aanzienlijk deel van de Belgische populatie BRCA patiënten werd op deze manier bij het onderzoek betrokken. De prevalentie van een BRCA mutatie in de algemene bevolking is ongeveer gelijk aan 0.1-0.2% (cfr. Inleiding). Dit betekent dat in België naar schatting tussen 10 000 en 20 000 personen drager zijn van een dergelijke mutatie. Deze studie bevat dus 2-4% van alle personen met een BRCA mutatie in de gehele Belgische bevolking. Als gevolg van de gegevensverzameling binnen de BRCA families kan vertekening van de resultaten optreden. Het kan niet uitgesloten worden dat andere erfelijke factoren naast de BRCA genen een rol spelen bij het familiaal voorkomen van kanker. Bepaalde kankertypes segregeren binnen sommige families en kunnen leiden tot een overschatting van het kankerrisico voor BRCA patiënten indien deze segregatie zich voordoet binnen dergelijke familie. Het typevoorbeeld hiervan is colorectaal carcinoom. In de literatuur wordt duidelijk melding gemaakt van een familiaal voorkomen van deze kanker en de betrokkenheid van verschillende genen bij erfelijke vormen van colorectale kanker (Lynch et al., 2008). Het verband tussen colorectale kanker en BRCA mutaties dat in deze studie aan het licht kwam, is dus niet met zekerheid te wijten aan deze mutaties in de BRCA genen. Daarnaast waren geen kankerprevalenties bekend bij de Belgische bevolking. Daarom werd noodgedwongen gebruik gemaakt van Nederlandse cijfers en schattingen uit het GLOBOCAN project. De vergelijkbaarheid en de accuraatheid van deze cijfers kan natuurlijk in vraag gesteld worden. Een bijkomend probleem werd gesteld door het onderscheid in prevalentie bij mannen en vrouwen. Prevalentiegegevens met betrekking tot beide geslachten stonden niet tot onze beschikking en dit noodzaakte een opsplitsing van de resultaten in een mannelijke en een vrouwelijke studiepopulatie. Zo werd de al relatief kleine studiegroep nogmaals onderverdeeld, en moest de vergelijking gemaakt worden met een groep van 100 000 personen in de algemene populatie. Hoewel de statistische analyse wel betrouwbaar is voor het al dan niet aantonen van een verband, kunnen de absolute waarden van de Odds Ratio‟s vertekend zijn door de ongelijkwaardige verdeling van het aantal personen in beide groepen van de vergelijking.
43
Met betrekking tot melanoom zijn er een aantal specifieke nadelen aan deze studie verbonden die het negatief verband kunnen verklaren. In de eerste plaats gaat het om een retrospectieve studie, enkel patiënten die in het verleden reeds gediagnosticeerd werden met melanoom kunnen op deze manier opgespoord worden. Dit impliceert dat in vele recente dossiers het melanoom de ontdekking van de BRCA mutatie binnen de familie moest vooraf gaan. Gezien de hoge prevalentie van borst- en ovariumkanker bij BRCA mutaties en de lage prevalentie van melanoom, is het echter meer waarschijnlijk dat een patiënt eerst borst- en/of ovariumkanker ontwikkelt, en pas in tweede instantie eventueel melanoom. Ten tweede zijn de stambomen in de dossiers gebaseerd op informatie door de patiënten zelf aangebracht. Vaak gaat het om grote families met veel kankergevallen en wordt er tot drie of vier generaties teruggegaan in de tijd. Soms was de informatie in het dossier dan ook onvolledig of bestond uit vage omschrijvingen van het kankertype. Tenslotte omvatte onze onderzoekspopulatie eveneens 200 presymptomatische patiënten. Deze patiënten zijn bewezen drager van een BRCA mutatie maar hadden op het moment van dit onderzoek (nog) geen kanker ontwikkeld. Het is echter niet uitgesloten dat sommigen onder hen in de toekomst nog gediagnosticeerd worden met kanker, eventueel ook met melanoom. Levenslange follow-up van deze personen zou dus aangewezen zijn om het voorkomen van melanoom bij deze patiënten volledig te kunnen uitsluiten. Dit zou dan moeten uitgevoerd worden in het kader van een prospectieve studie.
4. Gevolgen voor preventie Adequate en vroegtijdige kankerpreventie voor BRCA mutatiedragers blijft van groot belang. Hoewel deze studie er niet in geslaagd is het verband tussen een BRCA mutatie en het ontwikkelen van een melanoom op significante wijze te kwantificeren, betekent dit niet dat dergelijk verband uitgesloten kan worden. Voorgaande literatuur was reeds sterk suggestief voor het bestaan van een verhoogd risico op melanoom, voornamelijk bij patiënten met een BRCA2 mutatie. Ook beide melanomen waarvan in deze studie melding gemaakt werd, kwamen voor in het kader van een BRCA2 mutatie. Het is weinig waarschijnlijk dat dit enkel op toeval zou berusten. Gezien deze vermoedens en de toenemende incidentie van maligne melanoom moeten BRCA patiënten toch bewust gemaakt worden van een mogelijk verband. Daarom stellen wij als mogelijke preventieve maatregel voor BRCA patiënten toch een regelmatige huidcontrole bij de dermatoloog voor. Dergelijk onderzoek neemt slechts enkele minuten in beslag, is goed toegankelijk voor de populatie, niet invasief, veilig en vrij van hoge kosten voor de maatschappij en de patiënt. Bij vroegtijdige ontdekking van een dun, niet-ulcererend melanoom kan chirurgische excisie curatief zijn. Een gevorderd melanoom is echter geassocieerd met een gereserveerde prognose. Een melanoom is zichtbaar bij klinische inspectie en kan dus makkelijker opgespoord worden dan andere kankers. Daarnaast dienen patiënten ook maatregelen in acht te nemen in verband met bescherming tegen zonblootstelling, is educatie over de gevaren en het opsporen van melanoom
44
aangewezen, moeten patiënten aangeraden worden om zelf regelmatig de huid te onderzoeken en moeten verdachte naevi intensief opgevolgd worden en tijdig verwijderd (Stratigos and Katsambas, 2009).
5. Suggesties voor de toekomst De resultaten van studies met betrekking tot het verband tussen BRCA mutaties en melanoom blijven tot op heden tegenstrijdig. Sommige studies vinden geen verband, andere studies spreken van een verhoogd melanoomrisico bij BRCA2 patiënten en nog andere studies vinden voornamelijk een verhoogd risico geassocieerd aan bepaalde mutaties in het BRCA2 gen. In de toekomst is uitgebreider onderzoek naar het verband tussen melanoom en BRCA mutaties aangewezen. Er dient nagegaan te worden of het verhoogd risico op melanoom beperkt blijft tot BRCA2 mutatiedragers. Ook dient verder onderzoek te gebeuren om na te gaan of specifieke mutaties geassocieerd zijn met een verhoogd melanoomrisico, bijvoorbeeld de BRCA2 c.4936_4939del mutatie die in dit onderzoek voorkwam bij een melanoompatiënte. Kwantificeren van de risicoverhoging is ten slotte belangrijk om de patiënt correct te informeren over zijn prognose. Idealiter gebeurt dit verder onderzoek met een follow-up op lange termijn bij patiënten met een BRCA mutatie. Voldoende onderzoek werd reeds uitgevoerd naar de verhoogde risico‟s op borst- en ovariumcarcinoom, maar BRCA mutaties lijken ook geassocieerd te zijn met toegenomen risico op andere kankertypes. Deze studie suggereert eveneens verhoogde risico‟s op colorectale kanker, prostaatkanker en larynxkanker bij BRCA mutatiedragers. Elk van deze mogelijke verbanden dient het onderwerp uit te maken van meer uitgebreid onderzoek om toeval uit te sluiten en een exacte bepaling van de risicoverhoging mogelijk te maken. Het doel van dit verder onderzoek, zowel naar het verband met melanoom als met andere kankertypes, bestaat erin aangepaste preventieve richtlijnen op te stellen en deze ook te kunnen implementeren in de praktijk. Regelmatig huidonderzoek werd reeds aangehaald als mogelijke preventieve maatregel; dit kan echter pas geconcretiseerd worden indien gegevens over de kosteneffectiviteit van deze screening en het effect op de overleving van melanoom beschikbaar zijn. Omdat melanoom zelden voorkomt in de algemene bevolking, zou een grootschalige randomized controlled trial over dit onderwerp gepaard gaan met extreem hoge kosten (Stratigos and Katsambas, 2009).
45
6. Conclusie Dit onderzoek kon geen significant verband aantonen tussen borstkankerfamilies met een BRCA mutatie en het voorkomen van melanoom. De resultaten zijn echter wel suggestief voor een mogelijk verband en dit heeft eventueel gevolgen voor de implicatie van preventieve strategieën bij BRCA mutatiedragers. Uitgebreider onderzoek heeft als doel de relatie tussen melanoom en BRCA mutaties verder op te helderen en de kosteneffectiviteit van een eventuele dermatologische screening te bepalen.
46
REFERENTIELIJST Cancer risks in BRCA2 mutation carriers. The Breast Cancer Linkage Consortium. J Natl Cancer Inst. Aug 4 1999;91(15):1310-1316. BRUINOOGE SS, ASCO. American Society of Clinical Oncology policy statement update: Genetic testing for cancer susceptibility. Journal of Clinical Oncology. Jun 15 2003;21(12):2397-2406. BRUZZI P, GREEN SB, BYAR DP, BRINTON LA, SCHAIRER C. Estimating the population attributable risk for multiple risk factors using case-control data. Am J Epidemiol. 1985;122:904-14. CASULA M, COLOMBINO M, SATTA P, COSSU A, LISSIA A, BUDRONI M, ET AL. Factors predicting the occurrence of germline mutations in candidate genes among patients with cutaneous malignant melanoma from South Italy. European Journal of Cancer. Jan 2007;43(1):137-43. CLAUS EB, SCHILDKRAUT JM, THOMPSON WD, RISCH NJ. The genetic attributable risk of breast and ovarian cancer. Cancer. 1996; 77: 2318. DE MOOR G, VAN MAELE G. Odds en odds ratio. In: Inleiding tot de Biomedische Statistiek. Acco. Leuven, 2008: 34-36. DE VOS M, POPPE B, DELVAUX I, MORTIER G, CLAES K, MESSIAEN L, ET AL. Genetic Counselling and testing for hereditary breast and ovarian cancer : the gent(le) approach. Dis Markers. 1999;15: 191-195. EASTON DF, STEELE L, FIELDS P, ORMISTON W, AVERILL D, DALY PA, ET AL. Cancer risks in two large breast cancer families linked to BRCA2 on chromosome 13q12-13. American Journal of Human Genetics. Jul 1997;61(1):120-128. EUHUS DM, SMITH KC, ROBINSON L, STUCKY A, OLOPADE OI, CUMMINGS S, ET AL. Pretest prediction of BRCA1 or BRCA2 mutation by risk counselors and the computer model BRCAPRO. Journal of the National Cancer Institute. Jun 5 2002;94(11):844-851. EVANS DG, SHENTON A, WOODWARD E, LALLOO F, HOWELL A, MAHER ER. Penetrance estimates for BRCA1 and BRCA2 based on genetic testing in a Clinical Cancer Genetics service setting: risks of breast/ovarian cancer quoted should reflect the cancer burden in the family. BMC Cancer. May 30 2008;8:155. FERLAY J, BRAY F, PISANI P, PARKIN DM. GLOBOCAN 2002. Cancer Incidence, Mortality and Prevalence Worldwide. IARC Cancer Base No. 5 Version 2.0. Lyon, France: IARCPress. 2004.
47
FOLSOM AR, MINK PJ, SELLERS TA, HONG CP, ZHENG W, POTTER JD. Hormonal replacement therapy and morbidity and mortality in a prospective study of postmenopausal women. Am J Public Health. 1995;85:1128-32. GOGGINS W, GAO W, TSAO H. Association between female breast cancer and cutaneous melanoma. International Journal of Cancer. Sep 20 2004;111(5):792-794. GRANN VR, JACOBSON JS, THOMASON D, HERSHMAN D, HEITJAN DF, NEUGUT AI. Effect of prevention strategies on survival and quality-adjusted survival of women with BRCA1/2 mutations: an updated decision analysis. J Clin Oncol. May 15 2002;20(10):2520-9. HEARLE N, DAMATO BE, HUMPHREYS J, WIXEY J, GREEN H, STONE J,
ET AL.
Contribution of germline mutations in BRCA2, P16(INK4A), P14(ARF) and P15 to uveal melanoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. Feb 2003;44(2):458-462. HONRADO E, BENITEZ J, PALACIOS J. The molecular pathology of hereditary breast cancer: genetic testing and therapeutic implications. Mod Pathol. Oct 2005;18(10):1305-1320. ISCOVICH J, ABDULRAZIK M, COUR C, FISCHBEIN A, PE'ER J, GOLDGAR DE. Prevalence of the BRCA2 6174 del T mutation in Israeli uveal melanoma patients. Int J Cancer. 2002;98:42–44. KADOURI L, TEMPER M, GRENADER T, ABELIOVICH D, HAMBURGER T, PERETZ T, ET AL. Absence of founder BRCA1 and BRCA2 mutations in coetaneous malignant melanoma patients of Ashkenazi origin. Fam Cancer. Aug 5 2008. LUBINSKI J, PHELAN CM, GHADIRIAN P, LYNCH HT, GARBER J, WEBER B, ET AL. Cancer variation associated with the position of the mutation in the BRCA2 gene. Fam Cancer 2004, 3(1):110. LYNCH HT, LYNCH JF, LYNCH PM, ATTARD T. Hereditary colorectal cancer syndromes: molecular genetics, genetic counseling, diagnosis and management. Familial Cancer. 2008;7(1):2739. Epub 2007 Nov 13. MALONE KE, DALING JR, THOMPSON JD, O'BRIEN CA, FRANCISCO LV, OSTRANDER EA. BRCA1 mutations and breast cancer in the general population: analyses in women before age 35 years and in women before age 45 years with first-degree family history. JAMA. Mar 25 1998;279(12):922929. MATTHIJS G. Borstkanker: de erfelijke risico‟s. Europese Coalitie tegen borstkanker Europa Donna, actie
borstkanker
2006.
Opgehaald
op
22
september
2008,
van
http://www.europadonna.be/nl/art_2006-10-01_genetic.html.
48
MEISNER AL, HOUMAN FEKRAZAD M, ROYCE ME. Breast disease: benign and malignant. Med Clin North Am. Sep 2008; 92(5): 1115-1141. METCALFE K, LYNCH HT, GHADIRIAN P, TUNG N, OLIVOTTO I, WARNER E, ET AL. Contralateral breast cancer in BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. J Clin Oncol. Jun 15 2004;22(12):2328-2335. MONNERAT C, CHOMPRET A, KANNENGIESER C, AVRIL M-F, JANIN N, SPATZ A, ET AL. BRCA1, BRCA2, TP53, and CDKN2A germline mutations in patients with breast cancer and cutaneous melanoma. Familial Cancer. 2007;6(4):453-61. NAROD SA. Modifiers of risk of hereditary breast and ovarian cancer. Nat Rev Cancer. Feb 2002;2(2):113-123. OS THAM, SCHRANDER-STUMPEL, CTRM, DE NIJS BIK H. Klinische genetica (25): erfelijke vormen van mamma- en ovariumcarcinoom. Patient Care. Mrt 2002; 29(3): 13-20. PALMA M, RISTORI E, RICEVUTO E, GIANNINI G, GULINO A. BRCA1 and BRCA2: the genetic testing and the current management options for mutation carriers. Crit Rev Oncol Hematol. Jan 2006;57(1):1-23. PATEL KJ, YU VPCC, LEE HS, CORCORAN A, THISTLETHWAITE FC, EVANS MJ, ET AL. Involvement of Brca2 in DNA repair. Molecular Cell. Feb 1998;1(3):347-357. POLL-FRANSE LV VAN DE (INFO), COEBERGH JW, HOUTERMAN S, MOLS F (INFO), ALERS JC, BERG FA VAN DEN, ET AL. Kanker in Nederland: Trends, prognoses en implicaties voor zorgvraag. Signaleringscommissie Kanker van KWF Kankerbestrijding Amsterdam
2004.
Opgehaald op 15 oktober 2009, van http://www.kwfkankerbestrijding.nl/index.jsp?objectid=14886. RIES LAG, KOSARY CL, HANKEY BF, MILLER BA, CLEGG L, EDWARDS BK, eds. SEER cancer statistics review, 1973-1996: tables and graphs. Bethesda, Md.: National Cancer Institute 1999. RIVERS JK. Melanoma. Lancet. Mar 23 1996;347(9004):803-806. SCOTT R, VAJDIC C, ARMSTRONG B, AINTSWORTH C, MELDRUM C, AITKEN J, ET AL. BRCA2 mutations in a population based series of patients with ocular melanoma. International Journal of Cancer. Nov 10 2002;102(2):188-91. SINILNIKOVA OM, EGAN KM, QUINN JL, BOUTRAND L, LENOIR GM, STOPPA-LYONNET D, ET AL. Germline brca2 sequence variants in patients with ocular melanoma. Int J Cancer. Jul 30 1999;82(3):325-328.
49
SLATTERY ML, KERBER RA. A comprehensive evaluation of family history and breast cancer risk: the Utah Population Database. JAMA. 1993;270: 1563-8. STRATIGOS AJ, KATSAMBAS AD. The value of screening in melanoma. Clin Dermatol. Jan-Feb 2009;27(1):10-25. THOMPSON D, EASTON D, BREAST CANCER LINKAGE CONSORTIUM. Variation in BRCA1 cancer risks by mutation position. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2002, 11(4):329-36. THOMPSON D, EASTON DF. Cancer Incidence in BRCA1 mutation carriers. J Natl Cancer Inst. Sep 18 2002;94(18):1358-1365. THOMPSON D, EASTON D. Variation in cancer risks, by mutation position, in BRCA2 mutation carriers. Am J Hum Genet 2001;68:410-419. VAN ASPEREN CJ, BROHET RM, MEIJERS-HEIJBOER EJ, HOOGERBRUGGE N, VERHOEF S, VASEN HFA, ET AL. Cancer risks in BRCA2families: estimates for sites other than breast and ovary. J Med Genet. Sep 2005;42(9):711-719. VISSER, O. Prevalentiecijfers IKA-regio (Noord-Holland & Flevoland). 2007. Opgehaald op 8 november 2009, van http://www.ikcnet.nl/page.php?id=1234&nav_id=160®io_id=117. WELCSH PL, OWENS KN, KING MC. Insights into the functions of BRCA1 and BRCA2. Trends in Genetics. Feb 2000;16(2):69-74. WELCSH PL, KING MC. BRCA1 and BRCA2 and the genetics of breast and ovarian cancer. Hum Mol Genet. Apr 2001;10(7):705-13.
50