Università di Torino
Dipartimento di Genetica
Biologia e Biochimica
barbara pasini
Predisposizioni
ereditarie allo sviluppo
di tumori neuroendocrini
MEN2 e MEN1
HPT-JT
MEN2
CDK-Inhibitors
MEN1
iperplasia /
adenoma
paratiroidi
carcinoma
midollare della tiroide
AIP
PRKAR1A
feocromocitoma
paraganglioma
tumori endocrini
pancreatici
angiomatosi retinica
emangioblastoma SNC
carcinoma renale (CC)
adenoma ipofisi
gastrinomi duodenali
carcinoidi
ecc.
VHL
SDHB-SDHD
SDHC, SDHAF2SDH5, SDHA
TMEM127 e NF1
caratteristiche generali delle
neoplasie endocrine multiple
• autosomiche dominanti
• combinazione di “lesioni” specifiche
-
istologia / clinica caratteristica
-
-
età caratteristiche di insorgenza
-
-
PT: iperplasia in MEN2A / adenomi in MEN1 / adenoma cistico HPT-JT
PiA: frequente PRL in MEN1 – frequente GH in AIP
PNET: spesso secernenti in MEN1 / non secernenti VHL
MTC con CCH in MEN2
più manifestazioni presenti contemporaneamente
sviluppo di manifestazioni in successione
manifestazioni cutanee, cistiche ecc.
malformazioni, dismorfismi (MEN2B)
• penetranza alta ma espressività variabile
• correlazione genotipo-fenotipo
- MEN2, VHL, SDH (no MEN1)
test genetico nelle
neoplasie endocrine multiple
• indicazione al test
• sospetto clinico: almeno due segni di malattia o famigliarità
• vantaggio del test genetico rispetto alla diagnosi clinica
- paziente giovane alla prima manifestazione
- le altre manifestazioni attese sono più tardive
- lo screening clinico è costoso / impegnativo
- il test genetico è informativo
• utilità del test
•
•
•
•
•
•
confermare la diagnosi
(può venire negativo !)
correlazioni genotipo-fenotipo
stimare il rischio per ulteriori manifestazioni di malattia
curare in modo opportuno le manifestazioni di malattia
screening dei famigliari a rischio (età precoce)
diagnosi prenatale
MEN 2 (AD)
MEN 2A:
95%
carcinoma midollare della tiroide
50%
feocromocitoma
15-30% iperparatiroidismo (iperplasia >> adenoma)
raramente
lichen amiloidosico interscapolare
malattia di Hirschsprung
nervi corneali prominenti
MEN 2 (AD)
MEN 2A - 1 : MTC + pheo + HPT
MEN 2A - 2 : MTC + pheo
MEN 2A - 3 : MTC + HPT
FMTC :
almeno 4-8 casi di MTC in famiglia
parenti affetti viventi con sorveglianza clinica
negativa per pheo e HPT
MEN 2B :
insorgenza precoce di MTC con o senza pheo
dismorfismi facciali, neuromi delle mucose (labbra)
habitus marfanoide, cifoscoliosi
ganglioneuromatosi intestinale
pectus excavatum, pes cavus
MEN 2B
Spinelli e Bernini
in Endocrinopatie pediatriche di interesse chirurgico R. Domini et al.
Andrioli M.
proto-oncogene RET (10q11.2)
RTK
(receptor tyrosine kinase)
Ligandi : fattori neurotrofici della famiglia del
transforming growth factor b :
GDNF, Neurturina, Persefina, Artemina
cadherine-like
cys-rich region
trans-membrane
tyrosine kinase
domain
3 isoforms:
- 1072 (ex 19)
- 1114 (ex 20)
- 1106 (ex 21)
Co-recettori :
Proteine legate al glicosil-fosfatidil-inositolo
GFRa1, GFRa2, GFRa3, GFRa4
Mutazioni “germinali” in recettori TK
•
•
•
•
RET :
neoplasie endocrine multiple tipo 2
MET : carcinoma renale ereditario papillare
KIT :
GIST (gastro-intestinal stromal tumors) famigliari
PDGFRa : GIST e neurofibromatosi intestinale
“Caratteristiche comuni” :
- predisposizioni ai tumori AD
- pattern limitato di espressione dei geni
- origine dei tumori dalle cellule che li esprimono
- possible presenza di difetti di sviluppo
Polimorfismi
Glu616del ??
ex 5
Gly321Arg (1 family)
ex 8
Gly533Cys (1 family)
ex 9
Cys855Tyr (HD, MEN2 ??)
ex 10
Mutazioni
Lys603 Gln (1 family FMTC – PTC ??)
Cys609 , Cys611 (mut Cys611 + Arg886Trp in cis)
Cys618, Cys620
Cys630
Asp623Lys ??
Asp631Val+His665Gln ??
ex 11
Ile647 (ATC>ATT)
Gly691Ser
Leu769 (CTT>CTG)
Tyr791Phe (TAT>TTT)
Tyr806Cys ??
ex 13
Glu768Asp (GAT, GAC)
Asn777Ser
Val778Ile (multifocal MTC ??), Gln781Arg (FMTC ??)
Leu790Phe (TTT, TTC)
ex 14
Ser836 (AGC>AGT)
Ser904 (TCC>TCG)
Asp631Tyr ??
Cys634 (mut Cys634 + Asp631Glu, Arg635Gly, Ala640Gly,
Ala641Ser in cis)
(mut Cys634 + Val 648Ile in trans in ACTH producing Pheo)
Ser649Leu (CCH ??), Lys666Glu (??)
Val804Leu, Met
Val804Met + Tyr806Cys in cis, Val804Met + Ser904Cys in cis
Val804Met + Arg844Leu in cis
Met848Thr (MTC ??), Ile852Met (MTC ??)
ex 15
Ala883Phe, Ala883Thr (MTC ??)
Ser891Ala, Ser904Phe (MTC ??)
ex 16
Arg912Pro (1 family)
Met918Thr, Ser922Pro/Tyr (MTC ??)
Mutazioni RET extra-cellulari: livello di rischio 2, 3
ex 10
Cys609 #
Cys611
Cys618 #
Cys620 #
12 bp dup
(634-635)
cys-rich region
ex 11
MEN2A-1: 8%
MEN2A-2: 31%
MEN2A-3: 20%
FMTC : 60 %
HSCR: 65 casi
Cys630
Cys634
trans-membrane
tyrosine kinase
domain
MEN2A-1:
MEN2A-2:
MEN2A-3:
FMTC
:
Effetto biologico : dimerizzazione ligando-indipendente
del recettore RET
92%
69%
80%
30 %
03
RET esone 11
p.Cys634Tyr
Uterus
MTC
Pheo Bil
HPT
mut
3
9
3
MTC 33
Pheo Bil 40
MTC 17
Pheo Bil 35
wt
4
RET esone 11
p.Cys634Tyr
Uterus
MT C
Pheo Bil
HPT
+
3
wt
+
9
+
+
MT C 17
Pheo Bil 35
+
+
wt
+
wt
+
wt
wt
3
MT C 33
Pheo Bil 40
+
wt
+
wt
4
RET esone 11
p.Cys634Tyr
Uterus
MT C
Pheo Bil
HPT
3
9
3
MT C 33
Pheo Bil 40
MT C 18
MT C 13
MT C 35
CCH 14
CCH 11
MT C 30
Pheo 31
MT C 11
MT C 10
MT C 17
Pheo Bil 35
4
3
RET esone 14
p.Val804Met
80
mut
8
64
MTC 52
wt
70
wt
mut CT al test genetico
57
51
mut
mut
wt
basale : 2.60 pg/ml
picco : 18.20 pg/ml
mut
2
36
34
micro MTC 30
CT al test genetico
basale : 10.36 pg/ml
picco : 215.36 pg/ml
30
27
18
RET esone 10
p.Cys618Arg
1
1
2
2
3
4
5
wt
Pheo 74
MTC 75
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
wt
1
2
2
wt
wt
3
4
3
5
3
MTC 45
6
7
8
MTC 41
HPT
9
2
10
MTC 37
11
12
14
15
16
3
CCH 12
CCH 9
wt
MTC 8
wt
CCH 7
NO CCH 9
HSCR
12
wt
8
2
13
2
wt
MTC 34
13
7
wt
11
3
CNS 44
6
14
2
wt
2
3
Pheo 74
MTC 75
6
7
MTC 45
7
8
8
MTC 41
HPT
9
10
9
MTC 37
11
12
MTC 34
13
14
15
16
3
CCH 12
CCH 9
wt
MTC 8
wt
CCH 7
NO CCH 9
HSCR
wt
Mutazioni RET in Cys esone 10 :
MEN2A-FMTC e malattia di Hirschsprung
23 famiglie
65
casi
MEN2A – HD
aganglionosi del colon distale
ostruzione e megacolon a monte
MEN2B –
ganglioneuromatosi
perdita del “tono” muscolare
distensione,
dilatazione segmentaria
megacolon
Mutazioni RET intra-cellulari:
Livello di rischio 1 (MEN2B)
Effetto biologico: cambiamento della
specificità di substrato
transmembrane
Livello di rischio 3 (FMTC)
(raramente MEN2A)
ATP
binding
domain
ex 13
inter-TK
ex 14
Catalytic
core
pocket
Glu768 Asp
Leu790 Phe
Tyr791 Phe (variante genetica
con modesto effetto biologico)
Val804 Leu
Val804 Met
ex 15
Ala883 Phe
Ser891 Ala
ex 16
Met918 Thr
RET esone 16
p.Met918Thr
71
51
54
73
89
85
83
91
85
80
55
52
Mammella (F) 41
+
11
CMT Tiroide
70
56 Endometrio (ginecologica?)
71
83
50
Polmone
75
Nato nel 1998:
- labbra e neurofibromi linguali tipici
- dal 2001, accertamenti per ripetuti episodi di stipsi
-2007: biopsia lesione lingua
e dosaggio calcitonina (187.6 pg/ml vn < 10)
cromogranina A (143.7 ng/ml vn < 98)
normali valori del paratormone (27.4), calcemia (9.7)
e catecolamine urinarie
eco tiroide: nodulo di 5 mm del lobo destro e nodulo
solido, ipoecogeno, a margini irregolari di 6 x 5 mm
del lobo sinistro
test da stimolo: calcitoninemia basale di 90.6 ng/l
picco al 3' di 1032.0 e al 5' di 811.3, cromo A: 90 ng/ml
EI: carcinoma midollare della tiroide bilaterale
(dx: 4 mm, sin: 5 mm) associato ad iperplasia delle
cellule C, iperplasia reattiva in 12 linfonodi analizzati
2008: calcitonina basale 13 pg/ml
(picco a 3’: 58, a 5’: 51), CromoA 117 ng/ml
2009: calcitonina 21 pg/mL, cromoA 91 ng/m
RET esone 10
c.1852T>A (p.Cys618Ser)
+
83
+
-
+
-
64
Colon 45
Pancreas 62
74
+
33
-
46
+
41
CMT Tiroide 36
Genitale (M) (stromale testicolo) 32
33
1
12.05.2005
tiroidectomia totale con linfoadenectomia
laterocervicale bilaterale
asportazione del timo
reimpianto di tessuto paratiroideo
EI: carcinoma midollare della tiroide
monolocale di 3,5 x 1,8 cm
non segnalata iperplasia delle cellule C, pT2N0
66
Prostata
62
RR 50% MEN2
10% stenosi piloro
< 2% HSCR
37
Nato nel 1968 con stenosi del piloro
12.2000 (32): tumefazione del testicolo sinistro
Ecografia: lesione nodulare solida di circa 1,5 cm
CEA 71.1 ng/ml (vn < 5), aFP 1.7 UI/ml (vn < 5)
BHCG < 1 mUI/ml
intervento di orchi-funicolectomia sinistra
EI: neoplasia stromale del testicolo
(basso grado di atipie, CEA negativo)
TC addome completo nella norma
CEA 77.3 ng/ml (vn < 5)
2005 (36): CEA 92.6
esame PET: area di captazione in regione paratracheale
sinistra alla base del collo cui segue esame ecografico
nodulo tiroideo sinistro di 2,9 cm risultato negativo per CTM
calcitonina 621 pg/ml, PTH (28) e catecolamine urinarie neg.
RET esone 13
p.Glu798Asp
93
92
35
2
89
85
2
83
69
67 Leukemia
24
40
46
mut
59
MTC 54
Pheo 59
Paraganglioma 59
HUMARA TEST
Breast Cancer 58
Blood
wt
wt
31
27
Hpa II
+ -
Pheo Celiac mass
+ -
+
-
RET esone 13
p.Leu790Phe
80
94
40
3
2
50
40
2
51
46
83
mut
62
Pheo 31
MTC 62
mut
40
38
Calcitoninemia
9.7 pg/ml
RET esone 13
p.Leu790Phe
51
46
+
66
Feocromocitoma 31
CMT 62
-
+
45
42
CMT 39
41
+
17
15
8
analisi RET nel
carcinoma midollare della tiroide - apparentemente sporadico
e nel feocromocitoma
138 casi analizzati di CMT sporadico:
mutazioni RET in 12 casi (8.7%):
35 casi analizzati di PHEO
sporadici, bilaterali, famigliari:
nessuna mutazioni RET (0%)
- 7 in cisteine esone 10 (Cys611, 618, 620)
- 1 esone 13 (p.Glu768Asp)
p.s. 8 mutazioni VHL (23%)
- 3 esone 14 (p.Val804Met)
- 1 esone 16 (p.Met918Thr metastatico a 29 aa)
età alla diagnosi dai 28 ai 77 anni
gene RET
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Mutazioni germinali in feocromocitomi (surrene) - paragangliomi
Mutazioni germinali in feocromocitomi (surrene) – paragangliomi maligni
Mutazioni germinali in feocromocitomi (surrene) – paragangliomi “sospetti” ereditari
analisi RET
in sospetta MEN2 e altri fenotipi
CMT famigliare:
1 mut / 3 (33%): esone 14 (p.Val804Met)
sospetta MEN2A:
4 mut / 9 (44%): esone 10 (1) e 11 (3)
nessuna mutazioni RET in:
- 6 casi con CCH
- 4 casi di iperparatiroidismo
- 3 casi con diade/ triade di
Carney
casi negativi: CMT + HPT, PHEO con CCH
sospetta MEN2B:
3 mut / 3 (100%): esone 16 (p.Met918Thr)
Screening dei famigliari per
mutazione RET nota in fam. (73):
- 26 mutati
- 47 non portatori
gene RET
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
MEN2: Gestione clinica
611, 618, 620, 634
609, 768, 790, 804, 891
Neoplasie endocrine multiple tipo 1 (AD)
Autosomica
dominante
alta penetranza
ma espressività variabile
Altre manifestazioni
• lipomi
• angiofibromi facciali
• collagenomi
• ependimoma
• feocromocitoma
• noduli corteccia
surrenalica
Neoplasie endocrine multiple tipo 1 (AD)
Penetranza del 50% a 20 anni – 95% a 40 anni
Gastrinomi:
- in circa il 40% dei casi
- sintomi di ZES di solito < 40 anni
- spesso multipli e < 1 cm
- triangolo del gastrinoma:
duodeno
testa del pancreas
legamento epatoduodenale (NO gastrici !!!)
- trattamento alla diagnosi (segni biochimici o > 1 cm)
- metastasi alla diagnosi nel 50% (pancreas > duodeno)
- mortalità nel 30% dei casi metastatici al fegato
<> Insulinomi:
- in circa il 10% dei casi
- tumori per lo più unici e solitamente benigni
- iper-insulinismo se 1- 4 cm
- associati a macro-adenomi
<> VIPoma: 2% dei casi
<> Glucagonoma: 2% dei casi
<> Non funzionanti: frequenti
gene MEN1
localizzato
nel 1988
in 11q13
proteina menina di 610 aa – 67 kDa
espressa in molti tessuti
localizzazione nucleare
nelle cellule quiescenti
localizzazione citoplasmatica
nelle cellule in divisione
clonato
nel 1997
10 esoni
in 9 Kb
Mutazioni germinali MEN1
riportate 1133 mutazioni (459 differenti)
•
•
•
•
73% mutazioni troncanti
- 41% delezioni / inserzioni
- 23% nonsenso
- 9% difetti di splicing
6% inserzioni / delezioni in frame
20% missenso
- 68% in aa conservati nei geni omologhi
- 27% in aa non identici ma affini
- 5% in aa non conservati
1% delezioni genomiche
assenza di correlazioni tra genotipo e fenotipo
(nel FIHP le mutazioni missenso sono il 38%)
4 hot-spots mutazionali (12.3% delle mutazioni)
(0/11)
(1/11)
(6/11)
(4/11)
(0/11)
Mutazioni germinali MEN1
•
•
•
•
77 % dei casi famigliari MEN1
64 % dei casi isolati di MEN1
11/71 (15.5%)
20 % dei casi famigliari di HPT
assenti nei casi famigliari di prolattinoma o
acromegalia (gene AIP in 11q13)
• rare nei casi sporadici di :
- gastrinoma (5%)
- carcinoide timico (7%)
- adenoma delle paratiroidi (< 1%)
- prolattinoma (< 1%)
- angiofibroma (< 1%)
MEN117/05/2005
p.Lys557X
MEN1
IVS3+1G>A
2
3
65
37
74
83
17/05/2005
+
+
49
51
Adenoma Ipofisi 35
Adenoma Paratiroide 35
Tumore endocrino Pancreas 37
Tumore endocrino Stomaco 37
Tumore endocrino Duodeno 37
41
Carcinoide 36
mediastino
3639
Tumore endocrino
Carcinoide
Tumore endocrino Pancreas 39
-
-
+
10
25
20
41
3
MEN1
IVS6-2A>G
80
Colon
70
Mammella (F)
54
Tumore endocrino Pancreas
Esofago
Stomaco
68
+
35
40
Adenoma Paratiroide 23
Tumore endocrino Pancreas 26
MEN1
p.Arg415X
16/10/2009
45
82
70
84
4
79
Stomaco 78
80
81
2
84
26
Leucemia 25
+
47
57
51
54
60
43
Adenoma Paratiroide 52
Adenoma Paratiroide 41
58
Adenoma Ipofisi 49
Tumore endocrino Pancreas 49
-
32
28
21
27
26
13
26
11
7
27
-
27
55
Adenoma Paratiroide 47
16/10/2009
MEN1
IVS4-9G>A
76
47
63
Fegato
65
+
61
Adenoma Ipofisi 44
Tumore endocrino Pancreas 48
Adenoma Paratiroide 51
Adenoma Paratiroide 48
58
Adenoma Ipofisi 29
Tumore endocrino Pancreas 44
Tumore endocrino Pancreas 44
Tumore endocrino Pancreas 44
Adenoma Paratiroide 44
Adenoma Paratiroide 44
Pancreas (cistoadenoma mucinoso) 44
60
+
36
32
Adenoma Paratiroide 22
Adenoma Paratiroide 33
Adenoma Ipofisi 25
Tumore endocrino Pancreas 31
29
15
41
41
Adenoma Paratiroide 36
Adenoma Paratiroide 40
Tumore endocrino Pancreas 36 Carcinoide Timo 40
+
19
+
+
-
38
Tumore endocrino Pancreas 30
32
10
2
-
13
3
1
+
26
Adenoma Paratiroide 13
Adenoma Paratiroide 24
45
Stomaco 40
Mammella (F)
80
Stomaco 75
Stomaco
92
SNC
-
79
3
67
CMT Tiroide 60
0/2009
67
-
?
-
45
42
38
Adenoma Paratiroide 30
Adenoma Paratiroide 30
27
46
58
-
Polmone
3
3
76
7
5
Mammella (F)
68
Meninge 62
SNP (neurinoma dx) 63
71
CMT Tiroide 63
Adenoma Paratiroide 63
Tumore endocrino Pancreas 68
Adenoma Paratiroide 63
2
3
30
Feocromocitoma Midollare surrene 15
Paraganglioma Addome 20
Feocromocitoma Midollare surrene 28
Ganglioneuroblastoma (pelvi) 1
Mammella (F)
46
35
Melanoma cutaneo gamba sx 31
10
4
2
3
2
MEN1 – like
MEN4