HC 2.3 Gevolgen van fouten bij DNA replicatie: Lynch syndroom

Question 1

Wat zijn voorbeelden van foutieve replicatie?

Answer 1

• Translesie synthese
• DNA polymerase proofreading fouten

Question 2

Wat is translesie synthese?

Answer 2

Translesie synthese: blokkade bij de replicatie, doordat er een beschadiging zit, waardoor DNA-polymerase niet verder kan, dan neemt translesie polymerase de replicatie over tot na de blokkade, daarna gaat DNA-polymerase door. Als er niks gebeurt dan gaat de cel dood. DNA-polymerase laat los doordat ubiquinol bindt aan de PCNA-ring (eiwitgroep die als co-factor van DNA-polymerase werkt). Dan kan translesie polymerase binden, door ubiquinol te ontkoppelen bindt DNA-polymerase weer en gaat de transcriptie verder.

Question 3

Waarom is Translesie polymerase minder nauwkeurig?

Answer 3

Translesie polymerase is niet nauwkeurig, daardoor kunnen er mutaties achterblijven. Dit omdat het katalytische centrum van de DNA-polymerase afhankelijk is van de vorm van de template streng, doordat daar een blokkade is, kan de vormbepaling niet goed plaatsvinden en kan er een verkeerd nucleotide worden ingebouwd.

Question 4

Op welke manier worden nucleotiden ingebouwd door DNA polymerase?

Answer 4

Van 5’ naar 3’.

Question 5

Welke drie mechanismen zorgen ervoor dat de DNA replicatie nauwkeurig gaat?

Answer 5

• Base selectie
• Proofreading
• Mismatch reparatie

Question 6

Hoe werkt base selectie?

Answer 6

De vorm van het katalytische centrum is mede bepaald door de identiteit van de base in de template streng. A komt tegenover de T en de C komt tegenover de G.

Question 7

Hoe kunnen nucleotiden voorkomen en wat kan hierdoor gebeuren?

Answer 7

Nucleotiden kunnen voorkomen in verschillende tautomere vormen (door protonverplaatsing). Als aminotautomeer of iminotautomeer. Een aminotautomeer van C bindt met G, maar een iminotautomeer van C bindt met A. De tautomere vorm is maar instabiel en verandert na korte tijd weer terug naar de normale vorm. Hierdoor ontstaat een mismatch. DNA-polymerase maakt namelijk geen onderscheid tussen de tautomeren.

Question 8

Hoe gaat DNA-polymerase om met tautomeren?

Answer 8

Als deze verandering optreedt, past de base plotseling niet meer, terwijl de base al is ingebouwd. Het DNA-polymerase kan niet meer verder. Om dit probleem op te lossen, heeft DNA-polymerase een ‘3-‘5 exonuclease activiteit. Het DNA-polymerase knipt de verkeerde base uit de streng. Dit wordt proofreading genoemd. Daarna kan DNA-polymerase weer doorgaan met toevoegen van nucleotiden, dit proces geeft een nauwkeurigheid van 1 op 1000.

Question 9

Hoe werkt mismatch reparatie?

Answer 9

Soms werkt dit niet optimaal en dan is DNA polymerase al voor bij en krijg je een mismatch. MSH1, MLH1, MSH6 en PMS2 vinden de mismatch. Dan eet een soort pacman (EXO1) de foute nucleotide en een aantal nucleotide eromheen op. Het gat dat zo ontstaat wordt weer aangevuld door DNA-polymerase.

Question 10

Wat is het Lynch syndroom?

Answer 10

Bij het lynch syndroom, ook wel HNPCC (hereditary nonpolyposis colorectal cancer) werkt het mismatch reparatiemechanisme niet goed. Darmepitheel heeft een hoog proliferatieve activiteit, dus vindt er veel DNA-replicatie plaats. Het foutenpercentage is hoger, waardoor er poliepen ontstaan.

Question 11

Hoe tonen we een mismatch reparatiedefect aan?

Answer 11

1. Immunohistochemische kleuring
   Met specifieke antilichamen kijken welke eiwit afwezig is. Het eiwit kan er wel aanwezig zijn maar niet functioneel zijn, daarom hebben we MSI.
2. Microsatellite instability assay (MSI)

Question 12

Wat houdt microsatellite instability assay (MSI) in?

Answer 12

Microsatellieten bestaan uit korte repeterende sequenties, meestal di-, tri of tetranucleotide repeats. Defecte mismatchreparatie leidt tot microsatellite instabiliteit. Als de DNA-strengen dan even uit elkaar gaan (tijdelijke dissociatie), kunnen bij het terugvouwen van deze strengen fouten ontstaan: er kan een insertie van een repeat ontstaan of een deletie. Er ontstaat hierdoor een replicatie fout: RER fenotype (replication error fenotype). Met een PCR kan de microsatelliet lengte geanalyseerd worden.

Question 13

Wat kunnen oorzaken zijn van een coloncarcinoom?

Answer 13

Oorzaken coloncarcinoom: 75% sporadisch, Familiair belast 18%, lynch syndroom 5%, IBD 1%, FAP 1%. De familiaire belasting waarbij we niet weten hoe het moleculair zit, komt vaker voor dan de erfelijke vormen.

Question 14

Wanneer denken aan een erfelijke belasting bij colorectaal carcinoom? Volgens de Bethesda criteria?

Answer 14

1. CRC < 50 jaar
2. Tweemaal CRC of CRC in combinatie met andere Lynch geassocieerde tumor (synchroon/metachroon) bij één patiënt.
3. CRC met MSI < 60 jaar
4. CRC bij een patiënt met een of meer eerste/tweedegraads familieleden met Lynch syndroom geassocieerde tumor (tenminste eenmaal < 50 jaar)
5. CRC bij een patiënt met twee of meer eerste/tweedegraads familieleden met een Lynch syndroom geassocieerde tumor

Question 15

Wat zijn de Lynch syndroom geassocieerde tumoren?

Answer 15

Lynch syndroom geassocieerde tumoren: baarmoeder, eierstok, hogere urinewegen, maag, alvleesklier, galwegen, dunne darm, talgklieren en de hersenen.

Question 16

Wat zijn de verwijscriteria voor een patiënt zonder CRC?

Answer 16

• Eerstegraads familielid CRC < 50 jaar (indien dit aangedane familielid zich zelf niet wil of kan laten verwijzen)
• Drie of meer (eerste- of tweedegraads) familieleden CRC (of een met Lynch syndroom geassocieerde maligniteit*) < 70 jaar.
• Kiembaanmutatie in één van de mismatch repair genen in de familie

Question 17

Wat doet de klinisch geneticus?

Answer 17

1. Stamboom
2. Bepalen of en bij wie in de familie moleculair onderzoek gestart moet worden –> aangedane persoon, beschikbaar tumorweefsel; DNA-repair schade?
3. Voor- en nadelen moleculair onderzoek bespreken
4. Moleculair onderzoek; kiembaanmutatie (# tumor!)
5. Adviezen

Question 18

Wat zijn de risico’s van het Lynch syndroom?

Answer 18

• Life time risico op CRC tot 70%
• Vaak <50 jaar
• Tumoren meestal rechtszijdig gelokaliseerd
• In 25% meer dan 1 tumor bij diagnose
• Vaak slecht gedifferentieerd, veel mucus, zegelring-cellen, tumor-infiltrerende lymfocyten, MSI, neoantigenen in de tumor
• Life time risico endometriumcarcinoom tot 55%
• Andere geassocieerde tumoren 1-15%

Question 19

Wat is het verschil tussen erfelijke darmkanker en normale darmkanker?

Answer 19

Erfelijke darmkanker: vaak in het proximale colon, rechtszijdig. Rechtszijdige coloncarcinomen geven pas laat klachten en linkszijdig eerder. Los van de lokalisatie is een ander klinisch gedrag niet gegeven.

Question 20

Wat zijn de surveillance adviezen rondom het Lynch syndroom?

Answer 20

1. Bij Lynch syndroom (GEEN maligniteit) wordt aanbevolen vanaf de leeftijd van 25 jaar 1 keer per 2 jaar colonoscopie te verrichten. Als je screent moet je het hele dikke darm bekijken.
2. Voor het endometriumcarcinoom is de werkgroep van mening dat voor vrouwen in de leeftijd van 40-60 jaar jaarlijkse surveillance in de vorm van transvaginale echoscopie met afname van endometrium sample voor histologisch onderzoek in de vorm van een microcurettage, zinvol is.
3. Voor het ovariumcarcinoom is de werkgroep van mening dat voor vrouwen in de leeftijd van 40-60 jaar, bij de jaarlijkse surveillance voor endometriumcarcinoom, tevens de ovaria kunnen worden beoordeeld. Ovariële surveillance alleen wordt door de werkgroep niet aanbevolen wegens gebrek aan effectiviteit.

Question 21

Moet er surveillance plaatsvinden voor de overige tumoren bij Lynch?

Answer 21

Nee, want:
- Frequentie laag
- Sensitiviteit en specificiteit testmethodiek(en) laag
- Geen bewezen effect op klinische uitkomst

Question 22

Wat is het beleid voor CRC bij Lynch? En wat heeft de leeftijd met dit beleid te maken?

Answer 22

Bij Lynch geassocieerd colorectaal carcinoom dient een totale colectomie met een ileorectale anastomose (IRA) te worden overwogen vanwege het verhoogde risico op een metachroon coloncarcinoom tot 22-32%.
Bij patiënten > 60 jaar met Lynch geassocieerd colorectaal carcinoom is een partiële colectomie de voorkeursbehandeling, aangezien de overlevingswinst van een totale colectomie waarschijnlijk zeer gering is. De therapeutische handeling is op hogere leeftijd veel meer bepalend voor de prognose dan de profylactische ingreep (behandeling om te voorkomen dat iets gebeurt).

Question 23

Welk medicament doet het goed voor MSI gemetastaseerd CRC?

Answer 23

MSI gemetastaseerd CRC: deze vormen doen het ongelofelijk goed op immunotherapie, anti PD-1 remmers.

Question 24

Welke preventieve overwegingen zijn er bij Lynch?

Answer 24

De werkgroep is van mening dat preventieve chirurgie voor endometrium- en ovariumcarcinoom een optie kan zijn. Er zijn geen gegevens over chemo/immuno preventie bij (high-risk) patiënten met Lynch

Question 25

Wanneer bepaal je of iemand een preventieve colonoscopie krijgt aan de hand van familiaire gegevens?

Answer 25

Meer of gelijk aan 10% lifetime risk –> (preventieve) colonoscopie 1 x per 5 jaar vanaf 50 jarige leeftijd