CÁNCER DE MAMA FAMILIAR NO ASOCIADO A BRCA1/2 (BRCAX) TALLER DE CÁNCER HEREDITARIO CÁNCER DE MAMA FAMILIAR NO ASOCIADO A BRCA1/2 (BRCAX) Orland Diez Gibert Hospital Universitario Vall d’Hebron Vall d’Hebron Instituto de Oncología Barcelona

BRCA1 (17q21) BRCA2 (13q12)

FAM BRCA1 BRCA2 BRCA1/2 n (%) (%) (%) metod. 35 17,0 20,0 37,2 SD Llort et al, 2002 Catalunya 127 15,0 15,7 30,7 SSCP/PTT Campos et al, 2002 48 8,3 12,5 20,8 CSGE Bolufer et al, 2005 Comunidad Valenciana 50 8,0 16,0 24,0 SD Salgado et al, 2005 Navarra 60 13,3 15,0 33,3 DHPLC Miramar et al, 2008 Aragón 153 5,2 7,2 12,4 CSGE Velasco et al, 2002 Castilla León 92 5,4 5,4 10,8 CSGE Salazar et al, 2002 32 9,4 15,8 25,0 SSCP Osorio al, 2000 Comunidad de Madrid 18,7 12,7 30,0 DGGE de la Hoya 2002 76 3,9 2,6 6,5 CSGE Duarte et al, 2002 Galícia 30 26,7 0 26,7 SD Vega et al, 2005 236 2,5 4,2 6,8 SD Beristain et al, 2007 País Vasco

“Falsos BRCA1/BRCA2 negativos” -metodologías con capacidad de detección <100% -incluso por secuenciación: ej: 1294del40 en BRCA1 (codón 396X) -equipos MLPA: ausencia de algunas sondas -variantes: -exónicas (exon skipping BRCA1 ex 23) -sinónimas: pueden crear lugares de splicing crípticos alterar splicing enhancers (ESE) o silencers (ESS) en exones alterar la traducción (disponibilidad de tRNA). -intrónicas lejanas que alteran la trascripción -en 5’UTR o 3’UTR

GENES DE ALTA PENETRANCIA -BRCA1 / BRCA2 -TP53 (Sd. de Li-Fraumeni) (múltiples tumores) penetrancia 100% -p53 como factor de transcripción conocido -frecuentemente mutado en tumores (temprana mortalidad, muy infrecuente: no ligamiento) -1990: identificación de mutaciones causantes -PTEN (Sd. de Cowden) (adenomas, carcinomas de tiroides, pólipos gist, CO) CM: 20-30% -STK11/LKB1 (Sd. de Peutz-Jeghers) (hamartomas intest., máculas bucales) CM: RR 20 -CDH1 (cáncer gástrico hereditario) CM: 20-40% (CM lobular)

TP53 17p13.1 Síndrome Li-Fraumeni: CM precoz, sarcomas, cáncer infantil, corteza adrenal, cerebro, ...

BRCA1, BRCA2 y TP53 : mujeres CM <31 años 36 (31 CM/CO, 2 LF, 3 LF-like): 14 BRCA, 2 TP53 63 CM esporádico < 31 años: 2 BRCA, 2 TP53 mut TP53: 2 (3%) 45 CM esporàdico <33 años (sin BRCA) mut TP53: 3 (7%) 474 familias: 34 LF, 395 (LF Chompret): 82 (21%) 45 CM esporàdico < 33 años: 3 TP53 Recomiendan TP53 en CM<33a independientemente de Hª fam

CM<36 años e Hª familiar 52 CM <30 años: 6 BRCA1, 3 BRCA2, 2 CHEK2, 2 TP53 (4%) 42 CM 30-39 años + 2 CM/CO: 7 BRCA1, 3 BRCA2, 1 ATM, 3 TP53 (7%) 95 CM/CO: (38 CM<36 años): 6 TP53 (6%) (5/38 CM<36 años: 13%) CMb (25, 40) CM (25), CM (<30), CM (30) CM (30), CM (37), CM (37) CMb (24,26), CM (43) CO (41) (teratoma maligno) CM (22), leiomiosarcoma -recomiendan TP53 en CM<36 años e Hª familiar

activación de la transcripción señales localización nuclear doble α-hèlice BRCA1 ring BRCT complejo MRN BRIP1 CtIP RAP80/Abraxas MERIT50 BARD1 actividad ubiqüitina ligasa PALB2 reparación del DNA activación de la transcripción fosforilación PALB2 RAD51 DSS1 BRC α-hèlice OB1 OB3 Torre OB2 BRCA2 recombinación homóloga

ATM Ataxia Telangiectasia: incidencia 1 / 40-300.000 -11q22-q23 -mayoría de pacientes AT: heterozigotos compuestos (mutaciones: MAF<1%, la mayoría truncantes) -gen de susceptibilidad al CM? -parientes de pacientes AT: más riesgo CM (Swift et al. NEJM 1997) (relación confirmada en otros estudios) (frec. poblacional: 1;100.000; 3-8% de los CM)

-respuesta a roturas de dsDNA -inicia la cascada de señales de ATM -respuesta a roturas de dsDNA -inicia la cascada de señales de fosforilation de p53, BRCA1 y CHK2 Riesgo de CM asociado (?) -mutaciones causantes de AT -variantes no causantes de AT -variantes comunes (MAF>5%)/ polimorfismos: no asociación a CM (Baynes 2007, Einarsdottir 2006, Tamimi 2004) Frank 2004

-mut ATM causantes de AT: riesgo CM -Estudios de asociación comparando frecuencia de mutaciones de ATM en CM familiar y controles 443 fam / 521 ctl 9 mut / 2 mut RR: 2,37 (1,51-3,78) -mut ATM causantes de AT: riesgo CM

Variantes ATM no causantes de AT (la mayoría missense) -Bretsky et al. 2003: 428 CM y 426 ctl -2 variantes MAF >5% -17 variantes MAF <1% -no asociación al CM (frecuencia muy baja: poco poder estadístico) -Johnson et al. 2007: 25 missense en BRCA1, BRCA2, CHK2, TP53 y 9 ATM en 473 CM bilat y 2.643 ctl -riesgo de CMbilat aumenta con el nº total de variantes heredadas OR por alelo; 1,08 (1,02-1,14) OR para las 9 ATM :1,27 (1,04-1,56) -Concannon et al. 2008: estudio poblacional -compara frecuencias de variantes en 708 CMb y 1.397 CM -identifica 240 variantes -portar una variante disminuye el riesgo de CMbilat OR: 0,8 (0,7-1,0) (evidencia débil)

CHEK2 -22q12.1 -mediador de la respuesta celular a lesiones del DNA -fosforila a p53 y BRCA1 en la reparación de roturas del dsDNA -quinasa de control de G2 del ciclo celular -se activa por fosforilación por ATM tras lesiones en el DNA -fosforila otras proteínas (BRCA1, p53 o CDC25C) de mantenimiento del genoma y el control de entrada en mitosis o apoptosis

10 estudios de asociación:CHEK2 consortium 2004): -1100delC: -en una familia (LF?) y CM con ligamiento en 22q -análisis de ligamiento y selección del gen candidato (Meijers-Heijboer Nat Genet 2002; Vahteristo 2002) -sanos: 1,1%, -CM no selecc: 1,5 a 3 veces mayor -CM fam: 5,1% (4,9 a 11,4%) (según número de CM) -RR=1,70 (95% CI = 1,32–2,20) -contribución significativa al CM fam: 1% de todos los CM y el 9% de los CM masc -confirmación otros estudios (metanálisis de 10 estudios de asociación:CHEK2 consortium 2004): Hollestelle 2010 18

CHEK2 1100delC: estudios de asociación en CM casos %+ ctl %+ OR Holanda 962 2,9 184 1,6 1,8 De Jong 2004 Finalandia 1.305 2,0 1.885 1,4 1,5 Vahteristo 2002 Dinamarca 1.101 1,1 4.655 0,5 2,6 Weischer 2007 Alemania 613 0,8 417 0,5 1,7 Rashid 2005 Polonia 1.978 0,5 5.496 0,2 2,3 Cybulski 2007 Rep. Checa 688 0,4 730 0,3 1,6 Kleibl 2005 Canadá Fr 564 1,1 6.424 0,3 3,6 Zhang 2008 etnia judía 320 1,2 180 - - Zhang 2008 1100delC, IVS2+1G>A, del5395: 2.3% de CM precoz en Polonia 19

-comparación de metanálisis en CM esporádico y familiar, BRCA1 y BRCA2: (16 estudios: 26.488 CM y 27.402 controles) -riesgo mayor en: -CM en población general (OR: 2,7) -CM precoz (OR: 2,6) -CM familiar (OR: 4,8) (riesgo acumulado: 37% (26-56%) (cercano a los de BRCA1 y BRCA2) -recomiendan análisis de BRCA1, BRCA2 y CHEK2 en mujeres con Hª fam

-limitaciones: -desigualdades en los criterios de selección de la población -distintos criterios de definición “familiar” (sesgo a favor de estimaciones de una alta penetrancia) -ausencia de casos CM masc o CM bilateral -prevalencia de 1100delC muy escasa fuera de los países nórdicos -penetrancia variable y fenocopias -por ahora no existen aún suficientes evidencias para recomendar su inclusión generalizada en la práctica clínica

riesgo CM aprox 25%: mastectomía prventiva (?) -1100delC: riesgo CM aprox 25%: mastectomía prventiva (?) riesgo CO no aumenta: ooforectomía profilàctica no reduce el riesgo CM en portadoras; pero se recomienda RM anual (Saslow 2007; ACS guidelines). -mujeres con o sin CM: candidatas a tamoxifen (efectividad?) -mayoría de tumores (70-80%) ER+ -alto riesgo de segundo CM -probabilidad de mutación: -CM bilateral > CM; menor edad al diagnóstico (?) -ER+ > ER-; tumores de portadoras y no portadoras: similares -1100delC: peor pronóstico y supervivencia (de Bock 2004, Schmidt 2007); respuesta al tratamiento ? 22

ANEMIA DE FANCONI (FA): -enfermedad genética recesiva: inestabilidad cromosómica, malformaciones congénitas, neoplasias hematológicas y no hematológicas, hipersensibilidad a mitomicina C. -al menos 13 subtipos -complejo FA activa FANCD2 (ub) -FANCD2 junto a BRCA2, RAD51 y BRCA1 reconoce las lesiones del DNA y repara mediante RH -las proteínas FA interaccionan con BRCA1, RAD51, ATM, ATR y NBS1 en el control del ciclo celular -modelo de susceptibilidad al CM: FANCD1, FANCJ y FANCN, son idénticos a BRCA2, BRIP1 y PALB2, respectivamente

BRIP1 -17q22 -helicasa que interacciona con BRCA1 (BRCT) -funciones de reparación del DNA y de control del ciclo celular

-1.212 CM fam (9 mut) -2.081 Ctl (2 mut) -RR CM: 2,0

Estudios BRIP1; FANCJ/BACH1 -Guénard et al. 2008 96 CM fam Canadá francés 42 variantes (22 no descritas, 4 en región promotora) 0 mut De Nicolo et al. 2008 49 CM o CM//CO fam Italia 1 mut -Cao et al. 2009 192 CM fam, 165 CM < 35a China 14 variantes c.2992-2995delAAGA

PALB2 -16p12 -(partner and localizer of BRCA2) -interacciona con BRCA2 (en N-ter) y con BRCA1 -implicada en la localización nuclear y la estabilidad de BRCA2 -necesaria para algunas funciones de BRCA2 en la RH -menor expresión de PALB2 : sensibilidad a mitomicina C (FANCN)

-923 CM: 10 mut (1,1%) -1.084 ctl: 0 mut -RR CM: 2,3 (total: 77 casos; 52: 1592delT) mut % Rahman 2007 U K Tischkowitz 2007 asquenazis 1/68 (1,47) Foulkes 2007 Canadá francés 2/356 (0,56) García 2009 España 1/797 (0,12) Cao 2009 China 1/360 (0,27) Erkko 2009 Finlandia* 3/113 (2,65) Sluiter 2009 Sudáfrica 1/48 (2,08) Papi 2009 Italia 1/132 (0,76)

PALB2 PALB2 3362del4 CM (43) CPanc (44) 3 CPanc (81) CPanc (50) (44) (45) -C páncreas: (Jones 2009, Tischkowitz 2009) 197 fam, 114 esporádico 5 mut (4 en fam C páncreas + CM) -C próstata: Finlandia (Erkko 2007; Pakkanen 2009) mut fundadora 1592delT 0/476 CCR 2/1.223 próstata; 2/342 próstata fam EEUU (Tischkowitz 2008) 0/97 próstata fam

-PALB2 / CM masc: 1/12 (8%) Holanda (Adank 2010) 1/15 (6,7%) UK (Rahman 2007) 0/25 Australia (Sauty 2010) 0/97 Italia (Silvestri 2010) (26% con fam CM) 0/141 Finlandia (Erkko 2007) no selecc (mut fundadora)

RAD50 MRE11 NBN/NBS1 -complejo MRN (MRE11, RAD50 y NBS1): -forma parte de BASC (BRCA1 associated genome suerveillance complex) (MRE11, NBS1, RAD50, ATM, BRCA1 y otras proteínas) -participa en la detección y reparación del DNA, control del ciclo celular -interacciona con BRCA1 (focos nucleares) tras irradiación

RAD50, MRE11, NBS1 NBN/NBS1 (657del5) -Heikkinen et al. 2003 (Finlandia) -151 fam CM; 1.000 controles -MRE11 : 1 mut -NBS1 : 1 mut -RAD50 : 5 mut (687delT) (1,3%); 6 en ctl (0,6%) -otros estudios confirman: 687delT mutación finlandesa OR: 4,3 NBN/NBS1 (657del5) CM fam Controles OR 4/224 (1,8%) 10/1.620 (0,6%) 2,9 Steffen 2004 7/873 (0,8%) 2/692 (0,3%) 2,8 Buslov 2005 2/2.012 (0,8%) 18/4.000 (0,5%) 1,9 Gorski 2005 -otras mutaciones (R215W, I171V, IVS11+2insT); riesgo (?)

RAD51C -17q22-q23 -actúa en los lugares de lesión del DNA junto a RAD51 -participa en RH, activación de CHEK2, paro del ciclo celular tras lesiones en el DNA -familia con características de FA (susceptibilidad lesiones DNA) -mutación missense en homocigosis en RAD51C -mut bialélicas en BRCA2, PALB2 y BRIP1: AF o fenotipos parecidos -gen de susceptibilidad (?)

-secuenciación / DHPLC: 1.100 CM/CO fam (Alemania) -6 mut (2 ins, 2 spl, 2 missense no funcionales) -6/480 fam CM+CO (1,3%) OR: 3,4 -0/620 fam CM -0/2.912 controles

-segregación completa (todos los afectos eran portadores) -edad media CM/CO: BRCA1/2 < RAD51C < CM esporádico (13-14a) -CM: histopatología más favorable que BRCA1, similar a BRCA2. -sugieren el análisis de genes FA y con los que interactúan

-Fernández et al. 2010 -175 fam CM+CO: 2 mut (1,1%) c.404G>A (p.C135Y), c.414G>C (p.L138F) -Zheng et al. 2010 -92 CM+CO; 46 líneas CM: 0 mut -Akbari et al. 2010 -454 CM+CO: 0 mut

70% de la variación genètica: n variantes de bajo riesgo componente genético del riesgo de CM 20%: BRCA1/BRCA2: TP53, PTEN, .... 5%: ATM, CHEK2, PALPB2, BRIP1 70% de la variación genètica: n variantes de bajo riesgo 38

estudios de asociación análisis de ligamiento análisis de genes candidatos (casos y controles) estudios de asociación GWAS (no hipótesis)

-Estudios de asociación (caso / control) variantes comunes (MAF >0,05) y baja penetrancia genes/vías candidatas (hipótesis previa): -CASP8 (D302H) (Cox et al. 2007) 16.000 casos – 17.000 controles (BCAC) OR: 0,88 -regulador de apoptosis -menor expresión/función: progresión tumoral / resistencia a tratamiento -TGFB1 (L10P) (BCAC. J Natl Cancer Inst. 2006) 16.000 casos – 17.000 controles OR: 1,08 citoquina reguladora del desarrollo mamario -más [ ] circulante: peor pronóstico en pacientes amb cáncer 40

GWAS -dbSNPs: >10 M SNPs (incluye la mayoría de los 11 M de SNPs con MAF ≥ 1%) -HapMap – LD: no se analizan los 10 M SNPs (centenares de miles: tags) -plataformas de análisis -Falsos positivos: P : 10-7 - 5 x10-8 pequeña probabilidad a priori de asociación (solo una pequeña proporción de todos los posibles SNPs están realmente asociados a un fenotipo) 41

18 loci de CM confirmados Explican una pequeña fracción del riesgo familiar global de CM (aprox. 5%).

-alelos de riesgo: distribución normal en la población Modelo poligénico de susceptibilidad Fletcher O, 2010 -alelos de riesgo: distribución normal en la población -mayor número de alelos de riesgo en los casos -riesgo individual: depende de proporción de alelos de alto / bajo riesgo

Modelo poligénico de susceptibilidad -alelos de riesgo: distribución normal en la población -mayor número de alelos de riesgo en los casos -riesgo individual: depende de proporción de alelos de alto / bajo riesgo

U.S. Preventive Services Task Force guidelines para cribado Mx: ¿pueden establecerse recomendaciones sobre edad de inicio y frecuencia del cribado según el riesgo individual de CM? 49

-curvas ROC: estimación del riesgo y predicción del CM Modelo de Gail: -estima la probabilidad de CM (según historia reproductiva, CM en parientes, biopsias previas) -evalúan empíricamente la contribución al modelo de 10 variantes genéticas comunes (GWAS) solas o en combinaciones -5.590 casos y 5.998 controles -curvas ROC: estimación del riesgo y predicción del CM área bajo la curva: mide si el modelo discrimina entre casos y controles 50

X: (1-E): proporción de mujeres sin CM en las que se predice un CM Y: (S): proporción de mujeres con CM en las que se predice un CM X: (1-E): proporción de mujeres sin CM en las que se predice un CM 51

-AUC de modelos que distinguen entre mujeres con y sin CM: -53,4% a 61.8% modelo inclusivo (Gail + 10 SNPs) -las variantes genéticas aportan mejoras modestas en los modelos de discriminación y predicción de CM. “recent identification of common genetic variants does not herald the arrival of personalized prevention of breast cancer in most women” “even with the addition of these common variants, breast-cancer risk models are not yet able to identify women at reduced or elevated risk in a clinically useful way” 52

(Ghoussaini & Pharoah 2009) 53

-perfiles de riesgo poligénicos (genotipado): -pueden ayudar a la estratificación del riesgo en programas de cribado poblacional (combinados con factores ambientales) -posibilidad de ofrecer un programa de cribado personalizado -sin Hª familiar de CM el genotipado es el único medio para identificar a individuos con riesgo genético aumentado 54

gen locus variante frecuencia riesgo BRCA1 17q21 múltiples + >10 BRCA2 13q12 múltiples + >10 TP53 17p13.1 múltiples + >10 PTEN 10q23.3 múltiples + 2-10 LKB1/STK11 19p13.3 múltiples + 2-10 CDH1 16q22.1 múltiples + 2-10 ATM 11q22-23 múltiples ++ 2,4 CHEK2 22q12.1 1100delC ++ 2,0 BRIP1 17q22.2 múltiples + 2,0 PALB2 16p12.1 múltiples + 2,3 MRE11 11q21 R305W + NBS1 8q21 657del5 + RAD50 5q23q31 687delT + CASP8 2q33-34 D302H +++ 0,83 CASP10 2q33-34 V410I +++ 0,62 TGFB1 19q13.1 C509T +++ 1,25 L10P +++ 1,21 FGFR2 10q25.3-q26 rs2981582 +++ 1,2 rs1219648 +++ 1,32 TNRC9(TOX3)16q12.1 rs3803662 +++ 1,3 MAP3K1 5q11.2 rs889312 +++ 1,1 C-MYC 8q24 rs13281615 +++ 1,1 LSP1 11p15.5 rs3817198 +++ 1,1 2q35 rs13387042 +++ 1,1 5p12 rs10941679 +++ 1.19 3p24 rs4973768 +++ 1.11 17q22 rs6504950 +++ 0.95 6q25 rs2046210 +++ 1.29 55

BRCA1 / BRCA2 : no mutación detectada CM (38) CM bilat (52, 52) CM (70) Panc (49) Test (60) 59a CM (28) CM (52) BRCA1 / BRCA2 : no mutación detectada CM (26)

Análisis de genes no BRCA1/2 -fenotipo: -CM precoz: TP53 -CO+CM, mayor edad: RAD51C -CM bilat: CHEK2 -CM masc, C páncreas: PALB2 -geografía /etnia: mutaciones fundadoras: España? -escasa frecuencia de mutaciones: estudio de series largas -nueva tecnología de análisis: simple, rápida, barata -comunicar resultados (bases de datos,…) -contexto: investigación / asistencia -consentimiento informado en el contexto de BRCA (?) -consecuencias de una mutación: TP53 / CHEK2 / RAD51 / PALB2, otros. 57

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