Cuando Sospechar CCR hereditario Cuando Sospechar CCR hereditario.Estrategia Diagnostica del sindrome de Linch Dr. Antoni Castells Servicio de Gastroenterología Hospital Clínic, Barcelona (castells@clinic.cat)

Colorectal cancer risk populations Piñol et al. JAMA 2005

Lynch syndrome – Hereditary non-polyposis colorectal cancer (HNPCC) Autosomal dominant disorder Early onset CRC: <45 years of age Location in proximal colon Histology: undifferenciated, signet-ring cell type Multiple CRC (synchronous, metachronous) Multiple neoplasms (endometrial, gastric, small bowel, renal, ovarian, and skin) Life-time risk of developing CRC: 60-80% Benefit from periodic colonoscopy examination (every 1-2 years)

DNA mismatch repair (MMR) system MSH6 MSH2 MSH6 MSH2 MSH6 MSH2 MLH1 PMS2

En esta familia, ¿debemos descartar un síndrome de Lynch? No, porqué no cumple ninguno de los criterios establecidos Sí, porqué cumple los criterios de Ámsterdam Sí, porqué cumple los criterios de Ámsterdam II Sí, porqué cumple los criterios de Bethesda

*Vasen et al. Gastroenterology 1999 Amsterdam criteria 3 relatives with CRC*: one relative should be first-degree relative of the other two, and 2 successive generations should be affected, and 1 tumor should be diagnosed before age 50 Familial adenomatous polyposis should be excluded Tumors should be verified by histopathological examination *Vasen et al. Gastroenterology 1999 *Amsterdam II: CRC and/or HNPCC-related neoplasia (endometrial, small bowel, ureter or renal pelvis) Vasen et al. Dis Colon Rectum 1991

Lynch syndrome identification: limitations Aaltonen et al. N Engl J Med 1998 Lindor et al. JAMA 2005 Llor et al. Clin Cancer Res 2005

Revised Bethesda guidelines Identification of individuals who should be tested for MSI analysis: CRC diagnosed <50 yrs. Synchronous CRC, metachronous CRC, or other HNPCC-related cancer (CRC, endometrial, ovarian, gastric, pancreas, biliary tract, small bowel, ureter or renal pelvis, brain), regardless of age. CRC with presence of tumor infiltrating lymphocytes, Crohn’s- like lymphocytic reaction, mucinous/signet-ring differentiation, or medullary growth pattern, diagnosed <60 yrs. One or more first-degree relatives with an HNPCC-related tumor diagnosed <50 yrs. Two or more first- or second-degree relatives with HNPCC- related tumors, regardless of age. Umar et al. J Natl Cancer Inst 2004

En esta familia, ¿debemos descartar un síndrome de Lynch? No, porqué no cumple ninguno de los criterios establecidos Sí, porqué cumple los criterios de Ámsterdam Sí, porqué cumple los criterios de Ámsterdam II Sí, porqué cumple los criterios de Bethesda

Ante la sospecha de síndrome de Lynch, ¿cuál es la primera prueba que debemos realizar? Estudio del sistema reparador del ADN en el tumor mediante inmunohistoquímica Estudio del sistema reparador del ADN en el tumor mediante inestabilidad de microsatélites Estudio del sistema reparador del ADN en el tumor mediante inmunohistoquímica y/o inestabilidad de microsatélites Análisis de los genes reparadores del ADN en línea germinal

Lynch syndrome: pathogenesis TGF-b-RII, BAX, IGFIIR MSH2, MLH1, MSH6, PMS2 (germline mutation) Carcinoma N T Microsatellite instability Normal mucosa Second hit Loss of protein expression

Identification of Lynch syndrome MMR gene mutations (germline) MMR deficiency (somatic) Population-based vs. Clinical-based

EPICOLON: HNPCC screening strategies “Selective” strategy MSI IHC Revised Bethesda guidelines Gene testing IHC Gene testing “Universal" strategy

Performance of selective vs. universal molecular screening * * Revised BethedaMSI Revised BethesdaIHC Universal (IHC) *p<0.001 (McNemar test) Piñol et al. JAMA 2005

MSI testing vs. immunostaining Normal protein expression Loss of protein expression Stable 1131 8 Unstable 10 73 Piñol et al. JAMA 2005 MSI testing “false-negative” results: Mucinous tumors Missense mutations MSH6 gene mutations Immunostaining “false-negative” results:

Ante la sospecha de síndrome de Lynch, ¿cuál es la primera prueba que debemos realizar? Estudio del sistema reparador del ADN en el tumor mediante inmunohistoquímica Estudio del sistema reparador del ADN en el tumor mediante inestabilidad de microsatélites Estudio del sistema reparador del ADN en el tumor mediante inmunohistoquímica y/o inestabilidad de microsatélites Análisis de los genes reparadores del ADN en línea germinal

Ante estos resultados, ¿cuál es la siguiente prueba que debemos realizar? Análisis del gen MLH1 en línea germinal Análisis de los genes MLH1 y PMS2 en línea germinal Análisis del gen BRAF en el tumor, y si está mutado (V600E) analizar el gen MLH1 en línea germinal Análisis del gen BRAF en el tumor, y si está mutado (V600E) NO analizar el gen MLH1 en línea germinal

Immunostaining interpretation Germline mutational analysis MSH2 MSH6 MLH1 PMS2 - +

MMR-deficient colorectal cancer: sporadic vs. inherited CpG island methylator phenotype (CIMP): a distinct phenotype associated with MSI and BRAF (V600E) mutation CIMP markers: MLH1 p16 MINT1 MINT2 MINT31 Issa JP. Clin Cancer Res 2008

Detection of MLH1 germline mutation in tumors with MLH1 loss of expression Strategies not combined with clinical criteria Se Sp PPV NPV BRAF mutation analysis 100 44.2 29.4 p16 immunostaining + BRAF mutation analysis 51.2 32.3 MLH1 methylation analysis 79.1 52.6 Strategies combined with clinical criteria (fulfillment of revised Bethesda guidelines) 67.4 41.7 69.8 43.5 83.7 58.8 Payá et al. Clin Cancer Res 2009

Jerusalem recommendations All patients diagnosed with colorectal cancer before the age of 70 years should be submitted to MMR testing MMR testing can be done by immunostaining and/or MSI analysis Colorectal cancers exhibiting loss of MLH1 expression should evaluated by means of BRAF (V600E) or MLH1 promoter methylation analyses before undergoing germline MLH1 gene testing Shike y Boland. Gastroenterology 2010

Ante estos resultados, ¿cuál es la siguiente prueba que debemos realizar? Análisis del gen MLH1 en línea germinal Análisis de los genes MLH1 y PMS2 en línea germinal Análisis del gen BRAF en el tumor, y si está mutado (V600E) analizar el gen MLH1 en línea germinal Análisis del gen BRAF en el tumor, y si está mutado (V600E) NO analizar el gen MLH1 en línea germinal

BRAF wild-type MLH1 (859_860delAA)

¿Está justificado descartar un síndrome de Lynch en cualquier paciente con CCR? No, porqué la prevalencia del síndrome de Lynch es muy baja No, porqué el rendimiento es muy bajo Sí, porqué con las estrategias selectivas o dirigidas se nos escapan casos No, porqué éticamente no es correcto

Moreira et al. JAMA 2012 University of Helsinki (n=1,042) EPICOLON C-CFR (n=9,371) The Ohio State University (n=1,516) 13,151 unrelated CRC probands 10,206 informative, unrelated CRC probands MMR deficiency (n=1,386) Mutation (n=289) No mutation (n=779) Mutation (n=12) No mutation (n=1,383) Lynch (n=312) No Lynch (n=9,576) 2,945 excludeda MMR proficiency (n=8,633) (n=176) (n=11) Tumor MMR testing (n=10,019 Direct germline MMR gene analysis (n=187) No germline MMR gene analysis (n=318) Germline MMR gene analysis (n=1,068) (n=1,395) (n=7,238) Moreira et al. JAMA 2012

Strategies for the identification of Lynch syndrome *Selective strategy: tumor MMR testing of CRC patients diagnosed 70 years-old, and in older patients fulfilling the Bethesda guidelines Moreira et al. JAMA 2012

Performance characteristics of strategies for Lynch syndrome identification *Selective strategy: tumor MMR testing of CRC patients diagnosed 70 years-old, and in older patients fulfilling the Bethesda guidelines Moreira et al. JAMA 2012

Cumulative distribution of MMR gene mutations according to the age at CRC diagnosis Moreira et al. JAMA 2012

Diagnostic yield of strategies for Lynch syndrome identification ∆↓ 4,9% ∆↓ 14,6% ∆↓ 12,2% *Selective strategy: tumor MMR testing of CRC patients diagnosed 70 years-old, and in older patients fulfilling the Bethesda guidelines Moreira et al. JAMA 2012

Strategies for the identification of Lynch syndrome ∆↓ 35% ∆↓ 29% Moreira et al. JAMA 2012

¿Está justificado descartar un síndrome de Lynch en cualquier paciente con CCR? No, porqué la prevalencia del síndrome de Lynch es muy baja No, porqué el rendimiento es muy bajo Sí, porqué con las estrategias selectivas o dirigidas se nos escapan casos No, porqué éticamente no es correcto

Patients with newly diagnosed non-polyposis CRC IHQ for MMR proteins Retained expression Loss of MSH2 / MSH6 / PMS2 Loss of MLH1 No inherited MMR defect Amsterdam criteria + If CRC diagnosed ≤50 years-old Familial colorectal cancer Type X Consider MUTYH genetic testing Germline mutation analysis of MSH2 / MSH6 / EPCAM / PMS2 Mutation Lynch-like syndrome No mutation Lynch syndrome Somatic BRAF V600E mutation or MLH1 promoter methylation analyses BRAF mutated / MLH1 hypermethylation BRAF wild-type / no MLH1 hypermethylation Sporadic MSI tumor Germline MLH1 mutation analysis Mutation No mutation Balaguer et al. Colorectal Cancer 2013 35

Cuando Sospechar CCR hereditario Cuando Sospechar CCR hereditario.Estrategia Diagnostica del sindrome de Linch Dr. Antoni Castells Servicio de Gastroenterología Hospital Clínic, Barcelona (castells@clinic.cat)