Mutácie rakoviny prostaty ELAC2, RNASEL, BRCA2, SRD5A2 Synevo Moldavsko
Všeobecné informácie a odporúčania na vykonanie genetického testu
Rakovina prostaty je najbežnejšou formou rakoviny, ktorá sa vyskytuje u mužov. Výskyt ochorenia stúpa s vekom, ale tento stav možno nájsť aj u mladých mužov. Včasne diagnostikovaná rakovina prostaty je liečiteľná.
V súčasnosti zostávajú mechanizmy, ktoré sú základom vzniku a progresie rakoviny prostaty, zväčša neznáme. Na rakovine prostaty sa dlho podieľajú rizikové faktory, ako je strava, životný štýl a hormóny. Okrem veku a rasy je jedným z determinantov choroby aj pozitívna rodinná anamnéza rakoviny prostaty. Početné epidemiologické a genetické štúdie naznačujú, že dedičná predispozícia má značný vplyv na vznik rakoviny prostaty. Avšak nedostatok koherencie medzi štúdiami navyše naznačuje, že nádory prostaty sú geneticky heterogénne poruchy, ktoré zahŕňajú viaceré genetické a environmentálne faktory 4; 6 .
V roku 1996 bol opísaný gén HPC1 mapovaný na chromozóm 1q24-25 spojený s rakovinou prostaty. Zistilo sa, že následné štúdie korelácie HPC1 s nádorom sú nepresvedčivé, niektoré potvrdzujú súvislosť a iné nie. Globálna analýza 772 rodín v 9 medzinárodných skupinách však potvrdila koreláciu medzi HPC1 a rakovinou prostaty.
Jedným z génov podieľajúcich sa na patológii prostaty, ktorý sa nachádza v oblasti HPC1, je RNASEL, ktorý kóduje 2'-5'-oligoadenylát-dependentnú L RNázu (RNASEL). Je to konštitutívne vylučovaná endoribonukleáza, ktorá sprostredkováva antivírusové a proapoptotické aktivity systému indukovateľného IFN 2-5A. Priamo alebo nepriamo RNáza L potláča jedno alebo viac štádií tumorigenézy a/alebo metastáz prostaty.
Bol popísaný účinok polymorfizmov Glu265X, Arg462Gln a Asp541Glu na gén RNASEL na riziko rakoviny prostaty, avšak s protichodnými závermi.
Carpten a kol. odhalili nezmyselnú mutáciu Glu265X v rodine európskeho pôvodu, kde boli postihnutí traja bratia. Rökman a kol. hlásili významne vyššiu frekvenciu mutácií Glu265X u fínskych pacientov s dedičným karcinómom prostaty ako v kontrolných skupinách, s najvyššou frekvenciou mutácií v rodinách, kde boli postihnuté viac ako 4 členovia. Naproti tomu Wiklund a kol. a Maier a kol. nezistili žiadnu súvislosť medzi touto mutáciou a zvýšeným rizikom nádorov prostaty u švédskych alebo nemeckých pacientov. Vzhľadom na vzácnosť tohto variantu medzi populáciou by však na potvrdenie tohto výsledku boli potrebné rozsiahlejšie štúdie s tisíckami subjektov.
Rökman a kol. tiež zistili, že mutácia Arg462Gln sa podieľa na viac ako 13% prípadov dedičnej rakoviny prostaty. Enzymatická aktivita L2'-5'-oligoadenylát-dependentnej RNázy je v týchto prípadoch trikrát nižšia ako v prípade divého typu. Tento typ mutácie bol spájaný so zvýšeným rizikom rakoviny prostaty u belochov a afroameričanov.
Rennert a kol. uvádzajú významné zvýšenie rizika nádorov prostaty u pacientov s genotypmi Arg/Gln a Gln/Gln.
Wang a kol. a Nakazato a kol. demonštroval ochranný účinok genotypu Gln/Gln u belochov a japoncov. Vo švédskej a nemeckej populácii však neboli dôkazy o asociácii medzi Arg462Gln a rakovinou prostaty. Desi Nakazato a kol. hlásili ochranný účinok mutácie Arg462Gln v japončine, mali by sa vykonať ďalšie štúdie na potvrdenie takéhoto účinku v ázijských populáciách.
Nakazato a kol. uviedli, že genotyp Asp/Asp polymorfizmu Asp541Glu má u japonskej populácie zvýšené riziko vzniku rakoviny prostaty. Polymorfizmus Asp541Glu bol identifikovaný aj u Fínov, nehispánskych bielych, Švédov, Nemcov a Američanov európskeho pôvodu.
Okrem génov Glu265X, Arg462Gln a Asp541Glu boli v géne RNASEL identifikované genetické mutácie, ako napríklad Met1Ile u afroameričanov, Gly59Ser a Ser406Phe vo fínskej populácii a 471delAAAG u aškenázskych Židov. Iba jedna alebo dve štúdie však skúmali tieto mutácie 6; 7 .
Gén, ktorý spôsobuje dedičný karcinóm prostaty, bol homológny elaC-2 (ELAC2/HPC2), ktorý sa nachádza na chromozóme 17p11, pozostávajúci z 24 exónov, prvým identifikovaným génom podieľajúcim sa na stanovení nádorov prostaty. Kódovaný proteín ELAC2 je kovovo závislá hydroláza, ktorá sa pravdepodobne podieľa na oprave DNA a tvorbe mRNA. Okrem toho má ľudský proteín ELAC2 3'-tRNázovú aktivitu a interaguje s y-tubulínom, zložkou mitotického aparátu, čo naznačuje možnú úlohu pre ELAC2 pri regulácii bunkového cyklu.
Mutácie v géne ELAC2 sú zriedkavé. Postupná analýza génu ELAC2 identifikovala niekoľko mutácií s nízkou penetráciou, Ser217Leu, Ala541Thr, Arg781His, Glu622Val a insG 1641. Mutácia Ser217Leu lokalizovaná v hydrofilnej oblasti proteínu ELAC2, a druhá mutácia Ala541Thr môže meniť funkcie tohto proteínu. Camp a kol. a Severi a kol. uskutočnila metaanalýzu asociácie medzi 2 miss miss mutáciami génu ELAC2 a rizikom rakoviny prostaty, ale výsledky boli nepresvedčivé. Aj keď sa v posledných rokoch uskutočnilo veľké množstvo štúdií zameraných na koreláciu medzi týmito mutáciami a náchylnosťou na rakovinu prostaty, výsledky boli bohužiaľ protichodné.
Nedávna rozsiahla štúdia B. Xu a kol. ukázali, že mutácie v géne ELAC2 (Ser217Leu a Ala541Thr) môžu byť spojené s rizikom rakoviny prostaty, ale majú nízku penetráciu. Očakáva sa, že prospektívnejšie štúdie s väčším počtom účastníkov na celom svete analyzujú súvislosť medzi abnormalitami génov ELAC2 a rizikom rakoviny prostaty a stanovia presnú koreláciu geneticko-chorobných faktorov 2; 4 .
Gén SRD5A2 lokalizovaný na chromozóme 2p23 pozostáva z približne 40 kilobáz, obsahujúcich 5 exónov a 4 intróny. Tento gén kóduje enzým, steroid 5a-reduktáza typu II (SRD5A2), ktorý katalyzuje ireverzibilnú premenu testosterónu na silnejší androgén, dihydrotestosterón. Dihydrotestosterón a (v menšej miere) testosterón sa viažu na intracelulárny androgénny receptor, takto vytvorený komplex prechádza cez jadrové póry a dostáva sa do jadra, kde aktivuje génovú transkripciu.
Makridakis a kol. identifikovali 10 mutácií (A49T, A51T, C5R, F194L, F234L, P30L, P48R, R227Q, T187M a V89L) v géne SRD5A2. S výnimkou V89L a A49T je väčšina týchto substitúcií zriedkavá s frekvenciou menej ako 2%. Substitúcia valínu za leucín na kodóne 89 znižuje aktivitu SRD5A2 in vitro aj in vivo; na druhej strane substitúcia alanínu treonínom na kodóne 49 zvyšuje 5-násobne in vitro aktivitu enzýmu. Makridakis a kol. predpokladal, že zmenou enzymatickej aktivity môžu tieto mutácie ovplyvňovať hladinu dihydrotestosterónu, a tým aj riziko rakoviny prostaty.
Štúdie Kantoff a kol. preukázali súvislosť medzi zmenou počtu opakujúcich sa TA dinukleotidov a rizikom rakoviny prostaty.
Gén SRD5A2 bol dlho považovaný za dôležitý prvok vo vzhľade nádorov prostaty vďaka svojej úlohe v metabolizme androgénov. Niektoré in vitro výskumy mutácií V89L a A49T preukázali enzymatické funkčné zmeny. Avšak po desiatich rokoch výskumu priniesli genetické štúdie protichodné výsledky. Metaanalýza uskutočnená Jun Li a kol. zistili, že nádory prostaty neboli spojené s mutáciou V89L a s najväčšou pravdepodobnosťou ani s A49T. Je zrejmé, že úloha androgénového metabolizmu, vrátane funkcie SRD5A2, zostáva dôležitou oblasťou štúdia v identifikácii genetických faktorov pri rakovine prostaty. .
Epidemiologické štúdie naznačujú, že dedičné formy rakoviny prostaty s vysokou penetráciou predstavujú 5 - 10% všetkých prípadov nádorov prostaty a maximálne 30 - 40% foriem s skorým nástupom. Okrem toho sa vyššie percento prípadov pravdepodobne pripisuje genetickým variantom, ktoré spôsobujú iba mierne zvýšenie rizika vzniku ochorenia. Muži s rodinnou anamnézou rakoviny prostaty majú výrazne vyššie riziko ochorenia, najmä ak bol príbuznému diagnostikovaný v mladom veku alebo ak bolo postihnutých viac členov rodiny. Väčšina štúdií naznačuje, že riziko vzniku rakoviny prostaty je vyššie, ak je v rodine postihnutý brat, ako v prípade otca. Pretože prevalencia ochorenia ovplyvňuje pozitívnu prediktívnu hodnotu skríningových testov, je u mužov s vysokou hodnotou PSA a pozitívnou rodinnou anamnézou rakoviny prostaty pravdepodobnejšia tvorba nádoru ako u mužov s rovnakou hodnotou PSA a negatívnou rodinnou anamnézou. Pri rozhodovaní o biopsii u mužov s PSA 3 - 10 ng/ml by sa preto mala vždy hodnotiť rodinná anamnéza.
Rodinná agregácia rakoviny prostaty môže byť tiež spôsobená genetickými faktormi, ktoré nie sú dedičné. Preto je v súvislosti so zvyšujúcim sa výskytom populácie s nádormi prostaty, ale aj so zvýšenou expozíciou určitým faktorom prostredia možné, že výskyt nádorov je spôsobený interakciou génu a prostredia 9; 11 .
Najdôležitejším klinickým znakom dedičného karcinómu prostaty je relatívne nízky vek vzniku. Pacienti z rodín s dedičným karcinómom prostaty sú diagnostikovaní v priemere o 6 - 7 rokov skôr ako pacienti so sporadickou formou.
Medzi príznaky nádorov prostaty patria močové prejavy (najčastejšími znakmi sú pollakiúria a dyzúria) sprevádzané pokročilými štádiami a všeobecnými znakmi. Močové príznaky sa objavujú ako dôsledok cerviko-prostatickej obštrukcie a rozšírenia nádoru do močovej trubice. Dysúria je spôsobená infiltráciou nádoru do hrdla močového mechúra a má progresívny vývoj, ktorý je vždy smerom k retencii moču neúplný alebo úplný. Hematúria nie je charakteristická, ale vyskytuje sa v dôsledku invázie do krku a močového mechúra. Bolesť je spôsobená extrakapsulárnym rozšírením nádoru a môže byť sprevádzaná pocitom cudzieho telesa v konečníku. Prítomnosť sekundárnych vertebrálnych stanovení môže spôsobiť lumbosakrálnu bolesť ischiatického typu, paraplegiu pri stlačení miechy a patologické zlomeniny. Žilová kompresia spôsobená rozsiahlou regionálnou lymfadenopatiou sa prejavuje skrotálnym edémom a edémom dolných končatín. Oliogoanuria sa vyskytuje neskoro v dôsledku bilaterálnej obštrukcie močovodu 10; 11 .
Bolo identifikovaných niekoľko mutácií, ktoré môžu spôsobiť dedičnú rakovinu prostaty, ale kvôli veľkému počtu zapojených génov je testovanie komplikované a nie vždy dokáže identifikovať relevantnú mutáciu.
Na vyšetrenie asymptomatických dospelých s rizikom sú v našom laboratóriu k dispozícii testy na mutácie génov RNASEL, ELAC2, BRCA a SRD5A2.
Kritériá pre prítomnosť dedičného karcinómu prostaty sú:
1) nukleárna rodina s 3 alebo viac prípadmi;
2) rakovina prostaty prítomná v 3 po sebe nasledujúcich generáciách;
3) najmenej dvaja ľudia diagnostikovaní pred dosiahnutím veku 55 rokov.
Testovanie asymptomatických jedincov s rizikom ochorenia zvyčajne zahŕňa pohovory pred testom, v ktorých sa diskutuje o dôvodoch testovania, o individuálnych znalostiach pacienta o skorom nástupe formy, možnom vplyve pozitívnych alebo negatívnych výsledkov testu. Pretože potreba genetického poradenstva rastie, keď si populácia uvedomuje, že dedičné nádory rastú, všetci urológovia by mali byť schopní poskytnúť základ pre poradenstvo vrátane náležitého oznámenia rizika a informácií o dostupných opatreniach na zníženie rizika predčasného úmrtia v dôsledku rakovina prostaty.
Ukázalo sa, že genetické mechanizmy, ktoré sú základom nástupu dedičnej rakoviny prostaty, je pozoruhodne ťažké rozlíšiť, najpravdepodobnejšie preto, že sú oveľa zložitejšie ako pri iných dedičných rakovinách. V súčasnosti dostupné údaje naznačujú, že riziko rakoviny prostaty v rodinách s alebo bez viacerých prípadov ochorenia je modulované veľkým počtom génov a tiež environmentálnymi faktormi 10; 11 .
Odobratý exemplár - úžasný venos 1 .
Zberová nádoba - vacutainer obsahujúci EDTA ako antikoagulant 1 .
Zozbierané množstvo - 5 ml krvi 1 .
Dôvody zamietnutia skúsiť - použitie heparínu ako antikoagulancia; zrážané alebo hemolyzované vzorky 1 .
Vyskúšajte stabilitu - 7 dní pri 2 - 8 ° C 1 .
1) sekvenovanie exónov 7, 16, 17, 20, 24 ELAC2;
2) sekvenovanie exónov 1 a 3 RNASEL;
3) sekvenovanie exónov BRCA2 11, 12, 15, 18;
4) sekvenovanie exónu 3 (V89L) SRD5A2 1 .
Podávanie správ a interpretácia výsledkov
Budú komunikované polymorfizmy/mutácie detekované v génoch ELAC2, RNASEL, BRCA2 a SRD5A2, ako aj v príslušnom genotype 2. .
1. Angelescu Nicolae, Treatise on Surgical Pathology, Medical Publishing House, 2919-2933, 2003.
2. Annika Rőkman, Tarja Ikonen, Nina Mononen, Ville Autio, Mika P. Matikainen, Pasi A. Koivisto, Teuvo L. J. Tammela, Olli-P. Kallioniemi a Johanna Schleutker. Účasť ELAC2/HPC2 na dedičnom a sporadickom rakovine prostaty. In Cancer Reserch, 61: 6038–6041, 2001
3. A Mitra, C Fisher, CS Foster, C Jameson, Y Barbachanno, J Bartlett, E Bancroft, R Doherty, Z Kote-Jarai, S Peock, D Easton, The IMPACT and EMBRACE Collaborator a R Eeles British. Rakovina prostaty u mužských nosičov mutácií BRCA1 a BRCA2 má agresívnejší fenotyp. In Journal of Cancer 98: 502-507, 2008.
4. B Xu, N Tong, J-m Li, Z-d Zhang a H-f Wu. Polymorfizmy ELAC2 a riziko rakoviny prostaty: metaanalýza založená na 18 štúdiách prípadovej kontroly, Rakovina prostaty a prostatické choroby, 13: 270–277, 2010.
5. Daniel J. Schaid. Komplexná genetická epidemiológia rakoviny prostaty. In Human Molecular Genetics, 13: R103 - R121, 2004.
6. Fredrik Wiklund, Björn-Anders Jonsson, Anthony J. Brookes, Linda Strömqvist, Jan Adolfsson, Monica Emanuelsson, Hans-Olov Adami, Katarina Augustsson-Bälter a Henrik Grönberg. Genetická analýza génu RNASEL u dedičného, familiárneho a sporadického karcinómu prostaty. In Clinical Cancer Research, 10: 7150–7156, 2004.
7. Huihua Liand Bee ChooTai. Génové polymorfizmy RNASEL a riziko rakoviny prostaty: metaanalýza. In Clin Cancer Res, 12: 5713, 2006.
8. Jun Li, Ralph J. Coates, Marta Gwinn a Muin J. Khoury, génové polymorfizmy steroidnej 5-a-reduktázy typu 2 (SRD5a2) a riziko rakoviny prostaty: Prehľad HUGE. In Am J Epidemiol, 171: 1–13, 2010.
9. L.E. Johns a R.S. Houlston. Systematický prehľad a metaanalýza rizika familiárneho karcinómu prostaty. In BJU International, 91: 789– 794
10. Laboratórium Synevo. Konkrétne odkazy na použitú technológiu spracovania 2010. Typ odkazu: Katalóg.
11. Dobrý deň Bratt, dedičná rakovina prostaty: klinické aspekty. In The Journal Of Urology, 168: 906–913, 2002