Univerzita Karlova v Praze 1. lékařská fakulta
Studium genetické predispozice ke vzniku karcinomu prsu Petra Kleiblová Ústav biochemie a experimentální onkologie, 1. LF UK - skupina molekulární biologie (doc. Pohlreich) Ústav biologie a lékařské genetiky, 1. LF UK Odd. biologie nádorové buňky, ÚMG AVČR
Karcinom prsu Nejčastější zhoubný nádor u žen
Incidence > 120 / 100 000 žen / rok ~ 5-10% - dědičná forma C50
http://www.svod.cz/
Genetika dědičného karcinomu prsu Analýza 963 rodin z Prahy a okolí (2000-2012)
„Bez mutace“
Vysoko-penetrantní Geny se střední geny (BRCA1, BRCA2, p53, PTEN, STK11) penetrancí (CHEK2, PALB2, ATM, RAD51C, NBN,…)
Pohlreich P
Genetika dědičného karcinomu prsu Analýza 963 rodin z Prahy a okolí (2000-2012)
„Bez mutace“
Vysoko-penetrantní Geny se střední geny (BRCA1, BRCA2, p53, PTEN, STK11) penetrancí (CHEK2, PALB2, ATM, RAD51C, NBN,…)
Pohlreich P
Genetika dědičného karcinomu prsu Analýza 963 rodin z Prahy a okolí (2000-2012)
Negativní
Vysoko-penetrantní Geny se střední geny (BRCA1, BRCA2, p53, PTEN, STK11) penetrancí (CHEK2, PALB2, ATM, RAD51C, NBN,…)
Genetika dědičného karcinomu prsu Necharakterizované predispoziční varianty Privátní mutace v genech s vysokou penetrancí („BRCAX“) Doposud necharakterizované variace v genech se střední penetrancí (kandidátní geny) Doposud necharakterizované kombinace variant v genech s nízkou penetrancí
Genetika dědičného karcinomu prsu Necharakterizované predispoziční varianty Privátní mutace v genech s vysokou penetrancí („BRCAX“) Doposud necharakterizované variace v genech se střední penetrancí (kandidátní geny) Doposud necharakterizované kombinace variant v genech s nízkou penetrancí
Genetika dědičného karcinomu prsu Analýza predispozičních variant
GWAS (celogenomové asociační studie) HTS (high throughput sequencing)
Mutační analýza genů kódujících proteiny v společných cestách
Genetika dědičného karcinomu prsu Analýza predispozičních variant
GWAS (celogenomové asociační studie) HTS (high throughput sequencing)
Mutační analýza genů kódujících proteiny v společných cestách
Genetika dědičného karcinomu prsu Geny pro DNA-reparační proteiny v predispozici ke vzniku karcinomu prsu -H2AX P P 53BP1 BRIP1 MRE11 ATM RAD50 BRCA1 P Nbs1 P P
P Chk2 P BRCA2 PALB2 RAD51 P P P p53 CDC25A CDC25C
Regulace buněčného cyklu Apoptóza
Reparace DNA (reparace DDSB)
DNA
Genetika dědičného karcinomu prsu Geny pro DNA-reparační proteiny v predispozici ke vzniku karcinomu prsu -H2AX P P 53BP1 BRIP1 MRE11 ATM RAD50 BRCA1 P Nbs1 P P
WIP1
P Chk2 P BRCA2 PALB2 RAD51 P P P p53 CDC25A CDC25C
Regulace buněčného cyklu Apoptóza
Reparace DNA (reparace DDSB)
DNA
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) WIP1
Gen PPM1D lokalizován na 17q23.2 Monomerní serin-threoninová fosfatáza
Defosforylace proteinů zapojených do reparace DNA (včetně ATM, CHEK1/2, -H2AX a p53) Amplifikace lokusu 17q23 v p53 wt nádorech
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Populace pacientů
330 BRCA1/2 wt HBC/HBOC – primární soubor 398 BRCA1/2 wt HBC/HBOC – konfirmační soubor 450 kontrol bez onkologického onemocnění
panel p53 wt buněčných linií 304 pacientů s neselektovaným C18 – C20
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Mutační analýza
gen PPM1D (6 exonů; amplifikace v 8 fragmentech) e2-6 – HRM analýza
e1 + susp. HRM vzorky – PCR + přímé sekvenování
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Mutační analýza PPM1D v buněčných liniích U2OS: c.1372C>T (p.R458X)
WT-GAGATAGCTCGAGAGAAT Mut-......... T........
WT/p.E Mut/p.E
I I
A A
R E X458 -
N -
HCT116: c.1349delT (p.L450X)
WT-AGAATTTTTTAGAGGTTT Mut-.........AGAGGTTTC
WT/p.N Mut/p.N
F F
L E X450 -
V -
S -
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Výsledky pacienti
Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Výsledky pacienti
Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Výsledky pacienti #BRCA380: c.1601_1615del (p.F534X) WT-AACTTTAAAAGGACATTAGAAGAG Mut-.... AAGAGTCCAATTCTGGCCCC
#CRC32: c.1372C>T (p.R458X) WT-GAGATAGCTCGAGAGAAT Mut- .........T ........
WT/p.N Mut/p.N
WT/p.E Mut/p.E
F K X534 -
R -
T -
L -
E -
E -
#BRCA1855: c.1451T>G (p.L484X) WT-AGCCCTGACTTTAAGGAT Mut-...........G......
WT/p. A Mut/p. A
L L
T T
L R X484 -
I -
I I
A A
R E X458 -
N -
#CRC145: c.1602dupT (p.K535X) WT-AACTTTAAAAGGACATTA Mut-...... TAAAAGGACATT
WT/p.N Mut/p.N
F F
K R X 535 -
T -
L -
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Výsledky pacienti
#BRCA1855: c.1451T>G (p.L484X) WT-AGCCCTGACTTTAAGGAT Mut-...........G......
WT/p. A Mut/p. A
L L
T T
L R X484 -
I -
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Výsledky pacienti 0%
10%
20%
30%
40%
WT
50%
Het
Mozaicismus? #BRCA1855: c.1451T>G (p.L484X) WT-AGCCCTGACTTTAAGGAT Mut-...........G......
WT/p. A Mut/p. A
L L
T T
L R X484 -
I -
60%
70%
80%
90%
100%
Mut
Mutační analýza genu PPM1D (WIP1) Výsledky pacienti 0%
10%
20%
30%
40%
WT
50%
60%
70%
80%
90%
Het
Mozaicismus! #BRCA1855: c.1451T>G (p.L484X) WT-AGCCCTGACTTTAAGGAT Mut-...........G......
100%
Mut
nenádorová mamární tkáň WT-AGCCCTGACTTTAAGGATACATGA Mut- ...........G ............
karcinom prsu WT-AGCCCTGACTTTAAGGATACATGA Mut- ...........G ............
WT/p. A Mut/p. A
L L
T T
L R X484 -
I -
Význam mutací genu PPM1D (WIP1) Trunkační mutace postihují výlučně oblast exonu 6 1
2
3
4
5
Ruark et al. Nature 2013
6
1
2
3
4
5
6
Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Význam mutací genu PPM1D (WIP1) Trunkační mutace postihují výlučně oblast exonu 6 1
2
3
4
5
6
Ruark et al. Nature 2013
1
2
3
4
5
6
Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
U pacientů (C18 & C50) i ve stabilních liniích (U2OS, HCT116) U2OS: WT-GAGATAGCTCGAGAGAAT WT-GAGATAGCTCGAGAGAAT #CRC32: Mut-......... T ........ Mut- .........T ........ c.1372C>T (p.R458X)
Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Zajkowicz et al. Mol Biol Rep 2013
Význam mutací genu PPM1D (WIP1) Trunkační mutace postihují výlučně oblast exonu 6
U pacientů (C18 & C50) i ve stabilních liniích (U2OS, HCT116) Trunkační mutace: „gain-of-function“ alterace -
> biologický poločas WIP1 (in vitro) - funkční inaktivace p53 (ztráta G1-S kontrolního bodu) - zvýšená tolerance poškození DNA (?) - kancerogeneze (?) Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Význam mutací genu PPM1D (WIP1) Trunkační mutace postihují výlučně oblast exonu 6
U pacientů (C18 & C50) i ve stabilních liniích (U2OS, HCT116) Trunkační mutace: „gain-of-function“ alterace -
> biologický poločas WIP1 (in vitro) - funkční inaktivace p53 (ztráta G1-S kontrolního bodu) - zvýšená tolerance poškození DNA (?) - kancerogeneze (?)
U pacientů se tyto mutace vyskytují jako mozaiky
Ruark et al. Nature 2013; Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Význam mutací genu PPM1D (WIP1) Trunkační mutace postihují výlučně oblast exonu 6
U pacientů (C18 & C50) i ve stabilních liniích (U2OS, HCT116) Trunkační mutace: „gain-of-function“ alterace -
> biologický poločas WIP1 (in vitro) - funkční inaktivace p53 (ztráta G1-S kontrolního bodu) - zvýšená tolerance poškození DNA (?) - kancerogeneze (?)
U pacientů se tyto mutace vyskytují jako mozaiky -
Způsob vzniku? Přenos na další generace? Klinický význam ?
Ruark et al. Nature 2013; Kleiblova et al. J Cell Biol 2013
Význam mutací genu PPM1D (WIP1) Nejasný mechanizmus a penetrance
Negativní
Geny se střední penetrancí
Geny s vysokou penetrancí
Poděkování Ústav biochemie a exp. onkologie, 1. LF UK
Odd. biologie nádorové buňky, ÚMG AVČR
- Jan Ševčík
- Libor Macůrek
- Petr Pohlreich
- Jan Benada
- Zdeněk Kleibl
- Soňa Pecháčková
Ústav patologie, 1. LF UK
- Jiří Bártek
- Pavel Dundr
The Netherlands Cancer Institute - Indra A. Shaltiel - Emile E. Voest - René H. Medema Grant IGA MZ ČR: NT13343-4
