Upload
lalfaro
View
2.155
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Biología Molecular del carcinoma de colon Dr. A. Payá
Citation preview
Patología Molecular del Patología Molecular del Carcinoma ColorrectalCarcinoma Colorrectal
Artemio Payá
Servicio de Patología
H.G.U.Alicante
Vías oncogénicas en CCR
• Inestabilidad cromosómica (CIN)– Fearon ER, Vogelstein B: A genetic model for colorectal tumorigenesis, Cell 1990,
61:759-767
• Inestabilidad de microsatélites (MSI)– Ionov Y, Peinado MA, Malkhosyan S, Shibata D, Perucho M: Ubiquitous somatic
mutations in simple repeated sequences reveal a new mechanism for colonic carcinogenesis. Nature 1993, 363:558-561
• Hipermetiladora (CIMP)– Toyota M, Ahuja N, Ohe-Toyota M, Herman JG, Baylin SB, Issa JP: CpG island
methylator phenotype in colorectal cancer. Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96:8681–8686
• Reparación por excisión de bases (MUTYH)– Al-Tassan N, Chmiel NH, Maynard J, et al. Inherited variants of MYH associated with
somatic G:C--T:A mutations in colorectal tumors. Nat Genet 2002;30:227–232.
Vías oncogénicas en CCR
• Inestabilidad cromosómica (CIN)
• Inestabilidad de microsatélites (MSI)
• Hipermetiladora (CIMP)
• Reparación por excisión de bases (MUTYH)
Vías oncogénicas en CCR
• Inestabilidad cromosómica (CIN)
• Inestabilidad de microsatélites (MSI)
• Hipermetiladora (CIMP)
• Reparación por excisión de bases (MUTYH)
X
Inestabilidad Inestabilidad cromosómicacromosómica
Inestabilidad cromosómica• 80% CCR
• Aneuploides: – numerosas pérdidas y ganancias cromosómicas
• Poliposis Adenomatosa Familiar y Poliposis MUTYH
• Secuencia adenoma-carcinoma convencional– Activación / Inactivación oncogenes y genes supresores (APC, K-RAS,
SMAD2/4, p53)
6.6.%38.7%
Smith (2002). PNAS 99: 9433
Venn diagram of concurrence of APC, p53, and Ki-rasmutations in microsatellite-stable, CIMP-low colon cancers.
Mol Cancer Res 2007;5(2). February 2007
APC mut es la alteración más frecuente en CCR estables
APC
• APC 5q21-q22• Gen supresor de tumor “no clásico”
• Mutacion germinal: Poliposis Adenomatosa Familiar (PAF)
• Proteína multidominio
• Funciones:– Supresora de vía Wnt– Segregación cromosómica– Migración celular– Adhesión– Apoptosis– Diferenciación neuronal
Gut 2007;56;417-425 ß-CATENINA
APCAPC mut activa vía mut activa vía WntWnt y produce y produce acumulación nuclear de acumulación nuclear de ß-CATENINAß-CATENINA
Genes activados por el complejo ß-catenina/Tcf-4
American Journal of Pathology, Vol. 160, No. 2, February 2002
ß-catenina Ciclina D1
Secuencia de eventos mutacionales en APC
Gut 2007;56:417–425
Para ser oncogénico, tiene que conservarse:
Un alelo mutadoNo oncogénico deleciones dobles
Una proteína truncada Un dominio de unión a ß-catenina, pero no a axina
APCCorrelación Fenotipo-Genotipo
Mutaciones APC
Gut 2007;56:417–425
2 eventos, con proteína truncada
1 evento (efecto dominante negativo)
3 eventos (mutación sobre proteína alternativa)
N Engl J Med 2003;349:1750-60
Mutaciones Wnt
Estables Inestables
Lynch
Inestables
Esporádicos
APC 80% 21%1 ¿?
CTNNB1
(ß-catenina)
0%2 18%18%2 0%
1 Miyaki: Cancer Res 59: 4506– 4509, 19992 Johnson: Gut 2005;54:264–267
Gut 2005;54;264-267
ß-catenina mut se asocia específicamente con Síndrome de Lynch
Inestabilidad de cromosomas
• Evento muy precoz y característico de esta vía
• Causas: Heterogénea– Anomalías huso mitótico por APC mutado– Amplificación de Aurora Kinasa A1 (proteína
asociada a centrosomas)– P53 mut– Hipometilación global2
– Otras….
1 Cancer Biol Ther 2007, 6:525–533
2 Cancer Res 2006; 66(17): 8462-8
Inestabilidad Microsatélites
(IMS)
Inestabilidad de microsatélites
• 10-15% CCR– España: 7.4%1
– Perú: 30%
• CIN-IMS mutuamente exclusivos
• Nomenclatura: – IMS+, RER+, Fenotipo Mutador
1 Piñol: JAMA 2005;293:1986–94
Acumulación miles mutaciones en secuencias microsatélites por deslizamiento
Complejos reparadores errores deslizamientoMLH1, MSH2, MSH6, PMS2
MSH2
MSH3
MSH6
MLH1 PM2
PMS1
MLH3
Imai, K. et al. Carcinogenesis 2008 29:673-680
Gastroenterology 2008;135:1079–1099
MLH1 MSH6
Genes MMRFormas de inactivación
• 90% Esporádicos – Metilación MLH1
• 10% Familiares (Sdre. de Lynch)– Mutaciones germinales MLH1, MSH2, MSH6
PMS2
La pérdida de expresión IHQ de MSH2 o AISLADA (no asociada a pérdida de MLH1) de MSH6 o PMS2 indica que el paciente tiene Sdre. de Lynch
MLH1 - MSH2 +
MLH1 + MSH2 -
Histopatología RER+
Anillo de sello
Mucinoso
Medular
Mixto
•Colon dcho
•50% subtipos especiales
Intraepitelial
Peritumoral
Linfocitosis
Margen expansivo
• Identifica proteína inactivada
MLH1
Detección RER Inmunohistoquímica
Detección RERIMS
• Panel Bethesda (1998)• BAT26, BAT25, D2S123, D5S346, D17S250
• Pentaplex (2002)– Mononucleótidos cuasi-monomórficos
• BAT26, BAT25, NR-21, NR-27, NR-241
– No se requiere ADN constitucional– Comercializado en Kit
1 Gastroenterology, 123, 1804–1811
ESTABLEESTABLE
INESTABLEINESTABLE
IMSPronóstico
• Mejor pronóstico
• Probable relacion con características patológicas (patrón expansivo, baja invasión venosa-linfática)
CCR IMS+ no se benefician de 5-FU
Overall survival
Disease free survival
MMR competent MMR deficient
Síndrome de Lynch
• Mutación germinal– MLH1 50%, MSH2 40%, MSH6 7%, PMS2<4%
• Síndrome de cáncer hereditario Autosómico Dominante
• Penetrancia a los 70 años– 91% varones– 70% mujeres
• Tumores: Colon, endometrio, estómago, uréter-pelvis renal, intestino delgado, vía biliar, ovario
Fenotipo Hipermetilador(CIMP, CpG Island Methylator Phenotype)
CIMP
• Vía controvertida, descrita en CCR en 19991
• La hipermetilación de islas CpG es– es un mecanismo de inactivación génica– aumenta con la edad
• Debates que plantea– Evento acompañante vs iniciador– Distribución continua vs bimodal
1 Toyota : Proc Natl Acad Sci U S A 1999, 96:8681-8686
CIMP
Weisenberger: Nat Genet 2006, 38:787–793
Distribución bimodal Asociación con IMS y BRAF
73% BRAF mut10% RAS mut36% IMS+
CIMP+
•Son CIMP+:•Prácticamente Todos los tumores con mutaciones BRAF•Prácticamente Todos los tumores IMS ESPORÁDICOS (hipermetilación MLH1)
Weisenberger: Nat Genet 2006, 38:787–793
Unsupervised hierarchical clustering analysis on the basis of 27 methylation markers
Shen L. et.al. PNAS 2007;104:18654-18659
©2007 by National Academy of Sciences
Unsupervised hierarchical clustering analysis on the basis of 27 methylation markers
Shen L. et.al. PNAS 2007;104:18654-18659
©2007 by National Academy of Sciences
P16
MLH1- Esporádico MLH1- Lynch
Mut. Germinal
MLH1
MLH1-Esporádicos
N % n % Odds ratio P
IHC p16 Pérdida Normal
010
0100
1430
31.868.2
1.5 (1.1-1.8) 0.03
Paya: Clin Cancer Res (aceptado)
Am J Surg Pathol 2006;30:1491–1501
Vía Serrada•Las lesiones serradas con potencial de progresión maligna son CIMP+
MLH1
Poliposis Asociada a MUTYH• Autosómica recesiva• Gen MUTYH
– Mutaciones: Y165C y G382D • 8-18% de poliposis atenuadas APC-• ¿Mutaciones pérdida de expresión IHQ?1 (no
reproducido)
1 Di Gregorio: Gastroenterology 131:439–444 (2006)
MUTYH Reparación por excisión de bases
– Corrige A apareadas incorrectamente con 8-oxoG, (producto mutagénico del daño oxidativo del ADN)
– Si no se corrige: Mutaciones G:C T:A– Fenotipo: Poliposis adenomatosa atenuada o Poliposis Mixta
(Hiperplásica/Adenomatosa)
Gastroenterology 2008;135:2014–2018
CLASIFICACION CLASIFICACION MOLECULARMOLECULAR
Oncogenetic tree model for somatic alterations in 971 colon tumors from a population-based seriesGenes, Chromosomes & Cancer 48:1–9 (2009)
Comparison of the genetic alterations among the three clusters
Shen L. et.al. PNAS 2007;104:18654-18659
©2007 by National Academy of Sciences
CCRSUBTIPOS MOLECULARES
Tipo Genética Precursor Frecuencia
1 CIMP-H
MSI-H
BRAF +
Pólipo serrado 12% Inestable esporádico
2 CIMP-H
MSS/L
BRAF +
Pólipo serrado 8% Metilado estable
3 CIMP-L
MSS/L
KRAS +
Pólipo serrado
Adenoma-carcinoma
20% MGMT metilado
4 CIMP –
MSS
KRAS +
Adenoma-carcinoma 57% Estable convencional
PAF, MUTYH
5 CIMP –
MSI-H
Adenoma-carcinoma 1-3% LynchJass JR:, Histopathology 2007, 50:113-130
El carcinoma de colon es más heterogéneo a nivel molecular que histopatológico
Clasificación de JassCaracterísticas moleculares, clínicas y morfológicas
Jass JR:, Histopathology 2007, 50:113-130
Tipo Genética Precursor Frecuencia
1 CIMP-H
MSI-H
BRAF +
Pólipo serrado 12% Inestable esporádico
2 CIMP-H
MSS/L
BRAF +
Pólipo serrado 8% Metilado estable
3 CIMP-L
MSS/L
KRAS +
Pólipo serrado
Adenoma-carcinoma
20% MGMT metilado
4 CIMP –
MSS
KRAS +
Adenoma-carcinoma
57% Estable convencional
PAF, MUTYH
5 CIMP –
MSI-H
Adenoma-carcinoma
1-3% Lynch
1,2 4,53
EGFRMAPK
KRAS, BRAF
EGFR• Receptor trans-membrana con actividad tirosín-quinasa
perteneciente a la familia erbB (EGFR, erbB-2, erbB-3, erbB-4)
• Activa diversas vías de señalización:– PI3K/Akt– Ras/Raf/MAPK
EGFR es diana terapéutica en CCR
• EGFR sobre-expresado en 80% de CCR
• Factores predictivos de respuesta a anti-EGFR– IHQ: no– Mutaciones KRAS: sí1
– Mutaciones BRAF: si2
• Ac-anti-EGFR (cetuximab y panitumumab) aprobado sólo si KRAS no mutado
1. Cancer Res 2006;66:3992–52. Cancer Res 2007;67(6):2643–8
KRAS es factor predictivo de respuesta a anti-EGFR
• Mutado en 30-40% CCR (codones 12,13)• KRAS mut: activación constitutiva, independiente de
EGFR
KRAS mut
KRAS wt
J Clin Oncol 2008, 26:1626-1634
Jimeno et al, J Clin Oncol 09
BRAFBRAF
• Proteína-quinasa familia RAF
• Vía RAS/RAF/MAPK – Proliferación– Diferenciación– Apoptosis
• Mutaciones Ras-Raf mutuamente excluyentes
BRAF V600E está ausente en Síndrome de Lynch
• BRAF V600E– presente en 11% CCR– un 40% son IMS+
• No mutaciones en Síndrome de Lynch1
– Útil como criterio de exclusión
1 Clin Cancer Res. 2004 Jan 1;10(1 Pt 1):191-5
Algoritmo Unidades Consejo Genético C. Valenciana
BRAF V600E incorporado a algoritmos de identificación de Síndrome de Lynch
Copyright © American Society of Clinical Oncology
Di Nicolantonio: J Clin Oncol; 26:5705-5712 2008
KRAS and BRAF mutations correlate with lack of response to treatment with monoclonal antibodies targeting EGFR
Formas Hereditarias de CCRGen Síndrome Patrón
HerenciaVía
APC Poliposis Adenomatosa Familiar (PAF)
Dominante APC Genes supresores de tumor
Axina2 Poliposis Atenuada
Dominante APC
STK11 (LKB1) Peutz-Jeghers Dominante PI3K
BMPR1A Poliposis Juvenil Dominante SMAD
SMAD4 (DPC4) Poliposis Juvenil Dominante SMAD
MUTYH Poliposis Atenuada
Recesivo BER Genes mantenimiento estabilidad ADN
MLH1, MSH2, MSH6, PMS2
Lynch Dominante MMR