Grupa Genetyki Nowotworów - Centrum Badań Translacyjnych i

Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej Nowotworów
Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach
Grupa Genetyki Nowotworów
Dziedziczenie wielogenowe
podatności na raka piersi i raka jajnika modyfikujące przebieg kliniczny choroby
Laboratorium Genetyki Nowotworów
Laboratorium Genetyki Nowotworów
•
•
•
•
Prof. Ewa Grzybowska
Dr Joanna Łanuszewska
Dr Jolanta Pamuła‐Piłat
Dr Karolina Tęcza
Poradnia Genetyczna
• Rutynowe testy dla pacjentów opłacane przez NFZ
• BRCA1
– 185delAG
– 300T/G
– 4153delA
– 5382insC
• BRCA2
– 6174delT
– 9631delC
ASA PCR
RFLP PCR
Wykonanie testów w 2014r
• 1400 zleceń od początku roku
• 1800 zleceń do końca roku z możliwością
zwiększenia o 10%
Klasy genów podstawowych procesów komórkowych różnicujących raki jasnokomórkowe i surowicze
Podstawowe procesy komórkowe
1%
7%
Adhezja
4%
6%
22%
1%
3%
Angiogeneza
Apoptoza
Regulacja Cyklu komórkowego
Regulacja wzrostu komórki
Odpowiedź immunologiczna
15%
15%
Metabolizm
Proliferacja komórkowa
Proteoliza
15%
7%
Transdukcja sygnału
Transkrypcja
Transport
4%
Drug metabolism pathways in the cell
ABC transporters
• ABC transporters most probably evolved as complex cellular defense systems, for the
recognition and the energy‐dependent
removal of toxic agents entering the living
cells or organisms from their environment.
• The human genome encodes 48 ABC proteins.
ABC transporters
• Multidrug transporters did not evolve to protect cancer cells from medical
interventions. They are only „co‐opted and
misused” by the rapidly dividing cancer cells, especially when a population of malignant
cells overexpressing an MDR‐ABC transporter is selected by drug treatment.
ABC transporters
• Multiple resistance to cytotoxic cancer drugs
dramatically reduces the effectiveness of
these drugs on many occasions. ABC transporters pump out cytotoxic cancer drugs
from cells preventing them from reaching
therapeutic levels.
ABC transporters
• MDR1/Pgp recognizes substrates that belong
to very diverse chemical classes. • The substrates are amphipatic with molecular
mass from 250 to 4000 Da.
• Substrates: cyclic, linear, basic, uncharged, zwitterionic, negatively charged, hydrophobic, aromatic, non‐aromatic, xenobiotics, endogenous compounds, steroid hormones, lipids, phospholipids, cholesterol.
ABC transporters
Human family of ABC transporters
ATP7B transporter
• Cu is involved in a complex network of
signaling pathways that regulate a myriad of
physiological processes such as development, neurological processes, and angiogenesis, as well as pathophysiological processes including
tumor growth, cancer resistance, and
oxidative stress that contributes to inflammation, cardivascular and
neurodegenerative diseases.
ATP7B transporter
• Regulation of copper levels in cells is a balancing act. Insufficient levels of copper
lead to the inactivity of copper‐dependent
enzymes, but excessive levels are toxic.
• Mutations in copper‐transporting ATPases
result in the syndromes called Wilson’s
Disease and Menkes Syndrome. WD symptoms are caused by abnormal
accumulation of copper.
ATP7B transporter
• Some ATP7B polymorphisms found in the
promoter region may affect the expression
levels of ATP7B in the tumor tissues and thus
possibly influence the efficacy of oxaliplatin
and carboplatin treatment by changing the
drug concentrations within tumor cells.
• Cells with acquired resistance to cisplatin
exhibit cross resistance to a wide variety of
metalloids, including arsenite and cadmium.
ATP7B transporter
ATP7B transporter
The excess of Cu is secreted in the bile
Case‐control analysis for ovarian
cancer patients all subjects
Gene/polymorphis
m
ABCG2
Gln141Glu
rs2231142
ATP7B
Ser406Ala
rs1801243
ATP7B
Arg952Lys
rs732774
ABCB1
Ile1145Ile
rs1045642
Genotype
Cases
n (%)
Controls
n (%)
OR (± 95% CI)
CC
191 (86,4)
276 (80,2)
1 (ref)
CA
30 (13,6)
68 (19,8)
0,64 (0,40‐1,02)
TT
41 (19,0)
103 (30,8)
1 (ref)
TG
GG
TG+GG
113 (52,3)
62 (28,7)
175 (81,0)
157 (47,0)
74 (22,2)
231 (69,2)
1,81 (1,17‐2,80)
2,10 (1,28‐3,46)
1,90 (1,26‐2,88)
AA
86 (38,9)
103 (30,7)
1 (ref)
AG
GG
AG+GG
96 (43,4)
39 (17,7)
135 (61,1)
159 (47,5)
73 (21,8)
232 (69,3)
0,72 (0,49‐1,06)
0,64 (0,39‐1,04)
0,70 (0,49‐1,00)
CC
35 (17,8)
83 (24,1)
1(ref)
CT
TT
CT+TT
112 (56,8)
50 (25,4)
162 (82,2)
162 (47,0)
100 (29,0)
262 (76,0)
1,64 (1,03‐2,60)
1,18 (0,70‐2,00)
1,47 (0,94‐2,28)
P
0,059
0,008
0,003
0,002
0,096
0,070
0,047
0,036
0,522
0,089
CHEMOTHERAPY TOXICITY
Common Toxicity Criteria ECOG
Gastro-intestinal toxicity
independent predictive factors
SEVERE
EARLY
6 cycles, grades 3+4
first two cycles, all grades (1-4)
PGR
rs474320
AA
AT
TT
PGR
rs10895068
0
1
PGR
rs474320
GG
0
AA
GA
1
AT
AA
--
TT
ATP7B
p.Arg952Lys
AA
0
AG
1
GG
0 0
0 0
0 1
0 1
1 0
1 1
OR 12,63 (CI 1,47-108,22) p=0,022
OR 18,50 (CI 0,94-363,31) p=0,052
1 0
1 1
0
1
OR 2,96 (CI 1,22-7,16) p=0,015
OR 4,62 (CI 1,43-14,87) p=0,010
MINIGRANT IO, edycja I (2012; Karolina Tęcza)
Związek wariantów polimorficznych 8092C/A oraz Asn118Asn w genie naprawy DNA ERCC1 z efektywnością
chemioterapii pierwszego rzutu opartej na cisplatynie u pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika
materiał:
endpoints:
129 pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika
CT I rzutu‐ cisplatyna + paklitaksel
przeżycie całkowite (OS)
przeżycie wolne od progresji (PFS)
zmiana stężenia CA125 w osoczu
odpowiedź na leczenie wg RECIST v1.0
systemowa toksyczność leczenia
Przeżycie całkowite
ERCC1 8092C/A
dodatkowy wariant:
rs3212986
Kom pletne
XPC‐PAT (indel w genie XPC) delecja GTAAC + delecja 83 bp poli‐AT
Uci ęte
1,0
Prawdopodobieństwo przeżycia
0,9
NEUTROPENIA
0,8
0,7
wt +wt/indel
0,6
0,5
indel
0,4
0,3
CC+CA
CC
HR 3,99 (1,68‐9,42) p=0,002
0,2
p=0,006
0,1
0,0
0
5
10
Czas (lata)
15
dowolny stopień
toksyczność wczesna
4,42 (1,48‐13,21) p=0,007
dowolny stopnień
całe leczenie
25,38 (2,4‐268,26) p=0,007
toksyczność ostra
całe leczenie
5,15 (1,45‐18,34) p=0,011
20
NEUTROPENIA
NEUTROPENIA
I rzut leczenia objawy dowolnego stopnia
dwa pierwsze cykle
objawy dowolnego stopnia
ATP7B
p.Val1140Ala
rs1801249
ATP7B
p.Ser406Ala
rs1801243
ATP7B
p.Val456Leu
rs1801244
liczba wariantów niekorzystnych
liczba wariantów niekorzystnych
0
0
ATP7B
p.Ser406Ala
rs1801243
1
3,33 (0,69‐16,11); p=0,129
1
2,44 (0,68‐8,73); p=0,166
2
7,89 (1,53‐40,71); p=0,012
2
27,33 (2,08‐358,80); p=0,011
HEPATOTOKSYCZNOŚĆ
I rzut leczenia objawy dowolnego stopnia
SLC47A1/MATE1
rs1801249
TP53
p.Arg72Pro
rs1042522
liczba wariantów niekorzystnych
0
1
3,81 (0,93‐15,61); p=0,059
2
17,78 (1,53‐40,71); p=0,002
MINIGRANT IO, edycja II (2013; Karolina Tęcza)
Związek wariantów polimorficznych w genach kodujących błonowe transportery cisplatyny z efektywnością i efektami ubocznymi chemioterapii pierwszego rzutu paklitakselem i cisplatyną u pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika
materiał:
warianty genów
129 pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika
CT I rzutu‐ cisplatyna + paklitaksel
endpoints:
CTR1
ATP7B
ATP7A
MATE1
MATE2‐K
przeżycie całkowite (OS)
przeżycie wolne od progresji (PFS)
zmiana stężenia CA125 w osoczu
odpowiedź na leczenie wg RECIST v1.0
systemowa toksyczność leczenia
Przeżycie całkowite OS
CTR1
rs126 863 77
Ko m p lente
Uci ęte
Prawdopodobieństwo przeżycia
1 ,0
0 ,9
0 ,8
CC (wt)
CA+AA
0 ,7
p =0,007
0 ,6
0 ,5
0 ,4
HR 2,62 (1,35‐5,09) p=0,005
0 ,3
0 ,2
0 ,1
0
5
10
czas (l ata)
15
20
UZYSKANY MODEL
ATP7A
PSMA6
PSMB5
PSMB9
?
ATOX1
CTR1
?
ATP7A
rs2227291 p.Val767Leu (tox) cisPt
rs7851395
rs12686377 (OS; tox)
rs10981694
ATP7B
ATP7B
rs1801244 p.Val456Leu (tox) rs1061472 p.Lys832Arg (tox)
rs1801249 p.Val1140Ala (tox)
*rs1801243 p.Ser406Ala (tox)
*rs732774 p.Arg952Lys (tox)
OCT1
OCT2
?
MATE2‐K
MATE1
rs2252281
rs2289669 (tox)
rs12943590
GRANT NCN, Konkurs PRELUDIUM_4
2012/07/N/NZ5/00026
Genetyczne mechanizmy oporności na chemioterapię z zastosowaniem 5‐fluorouracylu, doksorybicyny i cyklofosfamidu
w raku piersi
08/07/2013 – 07/07/2016
150 000 PLN
kierownik‐ Karolina Tęcza
Gen
ABCB1
materiał:
300 pacjentek z rakiem piersi
CT I rzutu‐ FAC (5‐fluorouracyl, doksorubicyna, cyklofosfamid)
ABCC2
→zebrane 70% danych klinicznych
ABCG2
ALDH3A1
ATM
CBR3
oznaczenie polimorfizmów funkcjonalnych w genach związanych z metabolizmem leków FAC
endpoints:
profile molekularne związane z:
chemoopornością
chemowrażliwością
nadwrażliwością na leczenie
odpowiedź na leczenie
przeżycie całkowite OS
przeżycie wolne od progresji PFS
toksyczność hematologiczna
toksyczność nefrologiczna i hepatologiczna
kardiotoksyczność
CYP1B1
CYP2B6
CYP2C19
CYP3A4
DPYD
ERCC1
ERCC2
GSTM1
GSTP1
GSTT1
SLC22A16
TP53
XRCC1
MTHFR*
TYMS*
Wariant
rs1045642 rs2032582
rs2273697
rs717620
rs3740066
rs2231112
rs2228100
rs1801516
rs1056892
rs8133052
rs1056836
rs3745274
rs4244285
rs2740574
rs1801159
rs147545709
rs11615 rs3212986
rs1799793
rs13181
delecja genu
rs1695
delecja genu
rs714368
rs12210538
rs10425522
rs25487
rs1801133
rs34743033 STR 2R/3R
Publikacje w przygotowaniu
• Genetic polymorphisms and ovarian cancer risk and response to paclitaxel/cisplatin chemotherapy. Karolina Tecza1, Jolanta Pamula‐Pilat1, Zofia Kolosza2, Natalia Radlak3, Ewa Grzybowska po recenzjach w J. Expt Clin. Canc. Res.
• Gene expression profiles in three histologic types, clear cell, endometrioid and serous ovarian carcinomas. Jolanta Pamuła‐
Piłat1, Magdalena Olbryt1, Tymon Rubel2, Rzepecka K. Iwona3, Robert Herok1, Dansonka‐Mieszkowska Agnieszka3, Ewa Grzybowska1, Jolanta Kupryjańczyk – maszynopis przygotowywany do wysłania do czasopisma
• Genetic polymorphisms and variations in clinical course and
adverse effects of paclitaxel/cisplatin chemotherapy in ovarian
carcinoma. Karolina Tecza1, Jolanta Pamula‐Pilat1, Zofia Kolosza2, Natalia Radlak3, Ewa Grzybowska ‐ w trakcie pisania
Badania prospektywne w raku jajnika
• 120 pacjentek podzielonych na dwa ramiona po 60 osób
• I ramię – tradycyjna chemioterapia
• II ramię – agresywna chemioterapia połączona z przeszczepieniem szpiku kostnego
HORIZON 2020
• BBMRI ma w swoim statucie prowadzenie badań naukowych i tworzenie konsorcjów naukowych wykorzystujących próbki materiału biologicznego zgromadzone w biobankach.
• Zostały zgłoszone dwa projekty – Dotyczący raka płuca
– Dotyczący raka piersi i jajnika (COI)