Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 1.736
5-Year Impact Factor – 2.135
Index Copernicus  – 168.52
MEiN – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (PL)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2006, vol. 15, nr 1, January-February, p. 29–36

Publication type: original article

Language: Polish

Badania niestabilności mikrosatelitarnej u pacjentów chorych na raka jelita grubego leczonych na Dolnym Śląsku

The Microsatellite Instability in Patients with Colon Cancer Treated in Lower Silesia

Robert Śmigiel1,, Agnieszka Stembalska2,, Aleksander Stal3,, Anna Jonkisz4,, Alicja Trusewicz2,, Tadeusz Dobosz4,, Zygmunt Grzebieniak3,, Maria Sąsiadek2,

1 Katedra Patofizjologii AM we Wrocławiu

2 Katedra Genetyki AM we Wrocławiu

3 II Klinika Chirurgii Ogólnej i Chirurgii Onkologicznej AM we Wrocławiu

4 Zakład Technik Molekularnych Katedry Medycyny Sądowej AM we Wrocławiu

Streszczenie

Wprowadzenie. Niestabilność mikrosatelitarna (MSI – nicrosatellite instability) jest markerem fenotypu mutatorowego i polega na zmianie długości alleli na skutek zwiększenia lub zmniejszenia liczby powtórzeń nukleotydowych. Ocena występowania fenotypu RER (replication error phenotype) może służyć do diagnostyki i określenia rokowania w raku jelita grubego, szczególnie w niepolipowatym raku jelita grubego (HNPCC – hereditary nonpolyposis colorectal cancer). Nowotwory jelita grubego są w Polsce drugim co do częstości występowania nowotworem złośliwym. W ostatnim dwudziestoleciu zachorowalność na raka jelita grubego wzrosła dwukrotnie.
Cel pracy. Ocena częstości występowania niestabilności mikrosatelitarnej u pacjentów z rakami jelita grubego zarówno sporadycznymi, jak i dziedzicznymi oraz opracowanie algorytmu postępowania diagnostyczno−leczniczego umożliwiającego wyłonienie spośród pacjentów chorych na raka jelita grubego tych, u których rozwinął się on na podłożu niestabilności genetycznej. Materiały i metody. Pacjentów podzielono na cztery grupy: do pierwszej zaliczono chorych spełniających kryteria amsterdamskie (rozpoznanie HNPCC), do drugiej chorych z podejrzeniem HNPCC (s−HNPCC), do trzeciej pacjentów z rodzinnym rakiem jelita grubego (FCC – familial colorectal cancer) oraz pacjentów z rodzinną agregacją raka (CFA – cancer familial aggregation), a do ostatniej grupy zaliczono pacjentów ze sporadycznym rakami jelita grubego (s.r.j.g.). Badania niestabilności mikrosatelitarnej zostały przeprowadzone u 173 pacjentów z użyciem fluorescencyjnych markerów mononukleotydowych BAT25, BAT26 oraz BAT40. Wyniki analizowano w sekwenatorze (ABI310), porównując krzywe dla wybranych markerów mikrosatelitarnych dla DNA wyizolowanego z tkanki nowotworu oraz dla DNA pochodzącego z krwi obwodowej tego samego pacjenta.
Wyniki. Niestabilność mikrosatelitarną wykazano u 49 spośród wszystkich badanych pacjentów (28,34%). W grupie HNPCC niestabilność mikrosatelitarną stwierdzono u 55,5% zbadanych pacjentów. Podobną częstość występowania MSI wykazano u pacjentów z s−HNPCC oraz FCC i CFA. W grupie pacjentów ze sporadycznymi rakami jelita grubego niestabilność mikrosatelitarną wykazano w 32 przypadkach (22,37%). W pracy wykazano ponadto, że wśród pacjentów z fenotypem MSI w 15% przypadków stwierdzono stadium G3 zaawansowania histopatologicznego, a w grupie pacjentów z fenotypem stabilnym w nieco ponad 5%.

Abstract

Background. Microsatellite instability (MSI) is a hallmark of mutator phenotype. MSI means a change in the length (size) of an allele caused by an increase or decrease in the number of microsatellite repeats. The replication error phenotype (RER) could be applied as a marker for the diagnosis and defining prognosis for colon cancer, especially for hereditary non−polyposis colorectal cancer (HNPCC). Morbidity for colon cancer in Polish population has increased in the last two decades and is located in the second place of total incidence of malignant cancer.
Objectives. An evaluation of the incidence of microsatellite instability in patients with colon cancer, both sporadic and hereditary. The authors plan to elaborate an algorithm of diagnostic and therapeutic procedure to find, among all patients with colon cancer, those with microsatellite instability.
Material and Methods. All patients were divided into four groups. The first group included patients who fulfil Amsterdam criteria (diagnosis of HNPCC), the second group – patients with suspected HNPCC (s−HNPCC), the third – patients with familial colon cancer (FCC) and with cancer familial aggregation (CFA). The last group included patients with sporadic colon cancer (SRJG). Molecular analysis using fluorescent, mononucleotide markers such as BAT25, BAT26 and BAT40, was carried out on the DNA isolated from the blood lymphocytes and primary colon cancer cells of 173 patients. To investigate MSI, PCR fragment analysis was applied. The size and quantity of fluorescent PCR products were evaluated in an automated sequencer (ABI310).
Results. MSI was found in 49 (28.34%) of all examined patients. Furthermore, MSI was revealed in 55.5% of patients from HNPCC group. The incidence of MSI phenotype in s−HNPCC and FCC/CFA group was similar to HNPCC patients. And MSI was observed in 32 patients (22.37%) of the informative cases with sporadic cancer. Moreover, the results showed that the G3 status in histopathological examination was associated in 15% of cases among patients with MSI phenotype but three times less among patients with stable phenotype.

Słowa kluczowe

niestabilność mikrosatelitarna, raki jelita grubego, nowotwory dziedziczne

Key words

microsatellite instability, colon cancer, hereditary cancer

References (23)

  1. De la Chapelle A, Peltomaki P: Genetic of hereditary colon cancer. Annu Rev Gen 1995, 29, 329–348.
  2. Samowitz WS, Slattery ML: Regional Reproducibility of Microsatellite Instability in Sporadic Colorectal Cancer. Genes Chrom Cancer 1999, 26, 106–114.
  3. Peltomaki P: DNA mismatch repair and cancer. Mutation Res 2001, 488, 77–85.
  4. Eshelman JR, Marcowitz SD: Microsatellite instability in inherited and sporadic neoplasms. Curr Opin Oncol 1995, 7, 83–89.
  5. Simpson AJ: The natural somatic mutation frequency and human carcinogenesis. Adv Cancer Res 1997, 71, 209–240.
  6. Ichikawa Y, Lemon SJ, Wang S Franklin B, Watson P, Knezetic JA, Bewtra C, Lynch HT: Microsatellite instability and expression of MLH1 and MSH2 in normal and malignant endometrial and ovarian epithelium in hereditary nonpolyposis colorectal cancer family members. Cancer Genet Cytogenet 1999, 112, 2–8.
  7. Kunkel TA: Slippery DNA and diseases. Nature 1993, 365, 207–208.
  8. Www.cancer.org
  9. Boland CR, Thibodeau SN, Hamilton SR, Sidransky D, Eshleman JR, Burt RW, Meltzer SJ, Rodriguez−Bigas MA, Fodde R, Ranzani GN, Srivastava S: A National Cancer Institute Workshop on Microsatellite Instability for Cancer Detection and Familial Predisposition: Development of International Criteria for the Determination of Microsatellite Instability in Colorectal Cancer. Cancer Res 1998, 58, 5248–5257.
  10. Aaltonen LA, Peltomaki P, Leach FS, Sistonen P, Pylkkanen L, Mecklin JP, Jarvinen H, Powell SM, Jen J, Hamilton SR: Clues to the pathogenesis of Familial Colorectal Cancer. Science 1993, 260, 812–816.
  11. Cunningham JM, Kim CY, Christensen ER Tester DJ, Parc Y, Burgart LJ, Halling KC, McDonnell SK, Schaid DJ, Walsh Vockley C, Kubly V, Nelson H, Michels VV, Thibodeau SN: The frequency of hereditary defective mismatch repair in a prospective series of unselected colorectal carcinomas. Am J Hum Genet 2001, 69, 780–790.
  12. Miyakura Y, Sugano K, Konishi F, Fukayama N, Igarashi S, Kotake K, Matsui T, Koyama Y, Maekawa M, Nagai H: Methylation profile of the MLH1 promoter region and their relationship to colorectal carcinogenesis. Genes Chrom Cancer 2003, 36, 17–25.
  13. Kane MF, Loda M, Gaida GM Lipman J, Mishra R, Goldman H, Jessup JM, Kolodner R: Methylation of the hMLH1 promoter correlates with lack of expression of hMLH1 in sporadic colon tumors and mismatch repair−defective human tumor cell lines. Cancer Res 1997, 57, 808–811.
  14. Chiaravalli AM, Furlan D, Facco C, Tibiletti MG, Dionigi A, Casati B, Albarello L, Riva C, Capella C: Immunohistochemical pattern of hMSH2/hMLH1 in familial and sporadic colorectal, gastric, endometrial and ovarian carcinomas with instability in microsatellite sequences. Virchows Arch 2001, 438, 39–48.
  15. Lynch HT, de la Chapelle A: Genetic susceptibility to non−polyposis colorectal cancer. J Med Genet 1999, 36, 801–818.
  16. Gryfe R, Kim H, Hsieh ETK: Tumor microsatellite instability and clinical outcome in young patients with colorectal cancer. N Eng J Med 2000, 342, 69–77.
  17. Lindor NM, Sloan J, Goldberg R, Bowen D, Nigon S, Roche A, Petersen G, Thibodeau SN, Burgart L, Leontovich O, Morlan BW: Colorectal tumour microsatellite instability test results: perspectives from patients. Hereditary Cancer Clin Pract 2004, 2, 69–75.
  18. Perucho M: Correspondence re: CR Boland et al., A National Cancer Institute Workshop on Microsatellite Instability for Cancer Detection and Familial Predisposition: Development of International Criteria for the Determination of Microsatellite Instability in Colorectal Cancer. Cancer Res 1998, 58, 5248–5257. Cancer Res 1999, 59, 249–256.
  19. De la Chapelle A, Peltomaki P: Genetic of hereditary colon cancer. Annu Rev Gen 1995, 29, 329–348.
  20. Hoang JM, Cottu PH, Thuille B, Salmon RJ, Thomas G, Hamelin R: BAT−26, an indicator of the replication error phenotype in colorectal cancers and cell lines. Cancer Res 1997, 58, 300–303.
  21. Lindor NM, Burgart LJ, Leontovich O, Goldberg RM, Cunningham JM, Sargent DJ, Walsh−Vockley C, Petersen GM, Walsh MD, Leggett BA, Young JP, Barker MA, Jass JR, Hopper J, Gallinger S, Bapat B, Redston M, Thibodeau SN: Immunohistochemistry versus microsatellite instability testing in phenotyping colorectal tumors. J Clin Oncol 2002, 20, 1043–1048.
  22. Dietmaier W, Wallinger S, Bocker T, Kullmann F, Fishel R, Ruschoff J: Diagnostic microsatellite instability: definition and correlation with mismatch repair protein expression. Cancer Res 1997, 57, 4749–4756.
  23. Lynch HT, de la Chapelle A: Hereditary colorectal cancer. N Engl J Med 2003, 348, 919–932.
© Wroclaw Medical University