Aspetti molecolari della sindrome di Lynch - Salute Emilia

Il cancro colorettale ereditario (Sindrome di Lynch)
Modena, 19 dicembre 2007
Aspetti molecolari della
Sindrome di Lynch
Giovanni Lanza
Dipartimento di Medicina Sperimentale e Diagnostica
Sezione di Anatomia Istologia e Citologia Patologica
Università di Ferrara
Programma di Patologia Gastroenterica
Azienda Ospedaliero – Universitaria di Ferrara
Classificazione molecolare del carcinoma colorettale
Jass JR, 2007
MOLECULAR GENETIC PATHWAYS
TO COLORECTAL CANCER
SUPPRESSOR
PATHWAY
85%
Chromosomal
instability
Cytogenetic
abnormalities
Allelic losses
Aneuploidy
Target genes:
APC
p53
genes on 18q
(DCC, Smad4, Smad2)
NORMAL MUCOSA
Genomic instability
MUTATOR
PATHWAY
15%
Microsatellite
instability
Stable Karyotype
No allelic losses
Diploidy
CARCINOMA
Target genes:
TGFBRII
Bax,IGFRII
hMSH3, hMSH6
B-catenin
DNA mismatch repair system
Imai & Yamamoto 2007
DNA MMR
Boland 2007
Imai & Yamamoto 2007
Boland 2007
Lanza 2007
CpG island methylator phenotype (CIMP)
Toyota et al. 1999
Mutazione di K-ras
CIN
Adenoma
LOH di 18q e 17 p
Mutazione di p53
Inattivazione di APC
Carcinoma
Normale
CIMP+/MSI+
Metilazione di MLH1
Adenoma
serrato
Metilazione
Mutazione di BRAF
p21
CIMP
CIMP+/MSI-
HPP
Adenoma serrato tradizionale
Classificazione dei polipi serrati
Snover et al. 2005
Nature Genetics 2006; 38: 787-793
Weisenberger 2006
Classificazione
molecolare del CRC
MSI-H/CIMP-
in base a:
MSI-status
Metilazione di MLH1
Espressione MMRP
Fenotipo CIMP
MSI-H/CIMP+
MSS/CIMP-
MSS/CIMP+
Status CIMP e caratteristiche clinico-patologiche e
molecolari (CCR MSS)
Sesso
Età
Sede
Stadio
Istotipo
Grado
LOH 18q
LOH 8p
LOH 17p
Mutazione BRAF
Mutazione KRAS
NS
NS
0,003
NS
0,008
0,07
0,01
NS
0,007
0,0002
NS
MSS
CRCs
Shen 2007
Sottotipi molecolari di CCR
• Gruppo 1: CIMP-high, metilazione di MLH1, MSI-H,
BRAF+, CIN-, origine da polipi serrati (MSI-H sporadici,
12%)
• Gruppo 2: CIMP-high, BRAF+, CIN-, MSS/MSI-L,
origine da polipi serrati (8%)
• Gruppo 3: CIMP-low, KRAS+, metilazione di MGMT,
CIN+, MSS/MSI-L, origine da adenomi o polipi serrati
(20%)
• Gruppo 4: CIMP-, CIN+, MSS, origine da adenomi
(57%)
• Gruppo 5: MSI-H, CIMP-, BRAF-, CIN-, origine da
adenomi (sindrome di Lynch, 3%)
Instabilità dei microsatelliti (MSI)
Espressione immunoistochimica
della proteina MSH2
Negativa
Positiva
Microsatellite genotyping versus immunohistochemistry
for the detection of MSI-H colorectal tumors
Pattern of immunoreactivity (%)
MSI status
MSI-H
MSI-L
MSS
n
MLH1-negative
MSH2-negative
MLH1/MSH2-positive
132
23
150
106 (80.3)
14 (10.6)
12 (9.1)
23 (100)
150 (100)
Lanza et al. Mod Pathol 2002;15:741-749.
Pattern immunoistochimico
-
+
+
-
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
+
-
-
+
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
+
+
-
+
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
+
+
+
-
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
+
+
+
+
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
Alterazione molecolare
Metilazione promoter MLH1
Mutazione MLH1
Mutazione MSH2
Mutazione MSH6
Mutazione PMS2
Mutazione MLH1
Mutazione altri geni ?
Screening patologico CCR
Incidenza tumori con deficit del MMR
MMR status
n
%
Normale
279
84,5
Deficit
51
15,5
Totale
330
100
Status MSI vs. espressione proteine
MMRP-
MMRP+
MSI-H
49
1
MSI-L
1
15
MSS
0
264
Pattern di espressione imunoistochimica
nei tumori con deficit del MMR
Pattern IIC
MLH1-negativo
MSH2-negativo
MSH6-negativo
PMS2-negativo
Espressione normale
Totale
n° casi
39
3
7
1
1
51
Normale espressione
di MSH6
Perdita completa
di espressione
di MSH6
Carcinoma colo-rettale
CCR con deficit del MMR non-MLH1 negativi
n
E tà
S es s o
S ede
S tadio
Is totipo
G rado
Ins t. P anel Ins t. D in.
1
3
3
AD
MUC
IND
BG
BG
AG
4 su 4
2 su 5
2 su 5
TR
DX
R
TR
R
DX
R
2
2
4
2
2
2
2
AD
AD /MUC
AD /MUC
MUC
AD
AD
MUC
AG
BG
BG
AG
BG
BG
BG
5
4
4
3
4
4
1
5
5
5
5
5
5
5
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
M
TR
2
AD /MUC
BG
4 su 5
SI
F
TR
3
MUC
BG
3 su 5
SI
N ote
M S H 2 -n e g a tiv o
1
2
3
63
65
40
F
M
F
R
S IG
S IG
SI
SI
NO
M adre c a c olon a 25aa
M S H 6 -n e g a tiv o
1
2
3
4
5
6
7
54
69
59
72
73
71
49
M
F
M
M
M
F
M
su
su
su
su
su
su
su
P M S 2 -n e g a tiv o
1
38
N o rm a le
1
60
C a. c olon nel 1992
C arc inoide ileo s inc rono
M S I-L
Truninger et al. (2005)
Alterata espressione MMR:
139/1048 (13,2%)
Casistica Ferrara 2004
Alterata espressione MMR:
50/330 (15,1%)
10,8%
6%
3,6%
14%
11,5%
2%
78%
74,1%
MLH1 -
MSH2 -
MSH6 -
PMS2 -
MLH1 -
MSH2 -
MSH6 -
PMS2 -
Pattern di alterata espressione delle proteine del MMR
Screening – sospette forme
ereditarie (sindrome di Lynch)
Sesso
Età
Sede
Stadio
Tipo
M
52
Dx
1
AD
F
63
Dis
2
M
59
Dx
2
F
67
Dx
2
Muc
<50%
Muc
<50%
Muc
<50%
IIC
MSI
MLH1- MSI-H
MSH2- MSI-H
MSH6- MSI-H
MSH6- MSI-H
Boland 2007
Stage II patients
100
Survival (%)
80
60
40
MMRP + (n = 320)
P = 0.0006
20
MMRP - (n = 73)
0
0
20
40
60
Months after Surgery
80
100
Stage III patients
100
Survival (%)
80
60
40
P = 0.0052
20
MMRP + (n = 284)
MMRP - (n = 41)
0
0
20
40
60
Months after Surgery
80
100
Stage III patients - No adjuvant chemotherapy
100
Survival (%)
80
60
40
MMRP + (n = 171)
MMRP - (n = 32)
P = 0.0054
20
0
0
20
40
60
Months after Surgery
80
100
Stage III patients with MMRP+ tumors
100
Survival (%)
80
60
40
P = 0.0776
No adjuvant chemotherapy (n = 171)
Adjuvant chemotherapy (n = 113)
20
0
0
20
40
60
Months after Surgery
80
100
It is reasonable to exercise caution regarding
chemotherapy in Lynch syndrome patients with
stage III, or especially stage II, CRCs.
Boland 2007
MLH1
MSH2
Utero
Adenocarcinoma endometrioide
scarsamente differenziato
MSH6
Utero
Adenocarcinoma endometriode bene differenziato
Perdita completa di espressione di MLH1
MLH1
MSH2
Utero
Adenocarcinoma endometrioide
Perdita completa di espressione
di MSH2 e MSH6
MSH6
Carcinoma endometriale
Risultati analisi MSI
n. totale casi = 97
26 (26,8%)
MSS
MSI-L
3 (3,1%)
68 (70,1%)
MSI-H
Carcinoma endometriale
Risultati analisi immunoistochimica
espressione proteine del MMR
n. totale casi = 87
21 (24,2%)
MLH1- MSH2 + MSH6 +
3 (3,4%)
3 (3,4%)
MLH1+ MSH2 - MSH6 MLH1+ MSH2 + MSH6 -
60 (69%)
MLH1+ MSH2 + MSH6 +
Carcinoma endometriale
Status MSI ed espressione proteine del MMR
MSS
MMRP +
59 (95,2%)
MMRP -
3 (4,8%)
MSI-L
MSI-H
1 (4,5%)
3 (100%)
21 (95,5%)
P
< 0,001
n. totale casi = 87
Imai & Yamamoto 2007
Adenoma serrato tradizionale