HC.7 - Tumor evolutie: Klinische implicaties van intratumor heterogeniteit Flashcards
Wat zijn drie kenmerken van kankercellen?
- Afwijkingen in het DNA
- onttrekking aan regulatie van groei
- dringen omliggende weefsels binnen (invasie) en metastaseren
Welke vier dingen zijn anders in kankercellen tov normale cellen?
- Genetische afwijkingen in het DNA (mutaties)
- Veranderingen op transcriptieniveau: mRNA, non-coding RNAs (bvb gezond RNA wegvangen) –> meer of minder expressie
- Epigenetische veranderingen: DNA methylering, histon modificatie
- Verandering eiwitten in expressie en activiteit
Waarvan is kanker eigenlijk de ziekte?
DNA
Wat is het gevolg van mutaties in het DNA?
Genomische instabiliteit
wat is een hele belangrijke mutatie in een tumor en wat gebeurt er dan?
Driver mutatie: transformatie van normale cel naar tumorcel of progressie van getransformeerde cel
Wat zijn non-specifieke afwijkingen? Noem twee voorbeelden
Hebben niet direct invloed op het ontstaan of de progressie van de tumor
1. Passengers/hitchhikers
2. Age related genomic aberrations (treden op gedurende leven)
Welke type mutaties treden ook op in normale cellen? Wat is het gevolg hiervan?
Niet-specifieke mutaties
Als die cel verandert in een tumorcel is die mutatie ook in de tumorcel te vinden
Je hebt twee hele belangrijke type genen die gemuteerd (kunnen) zijn in tumoren, welke zijn dit?
- Tumor supressor genen
- Proto oncogenen
Wat is het doel van een tumor supressor gen?
Voorkomen dat een tumor ontstaat
Hoe draagt een mutatie in een tumor supressor gen bij aan het ontstaan van kanker?
Wild type: 1 allel verdwijnt –> blijft normale cel omdat nog andere allel over is
Mutatie in 2e allel –> wel kans om tumor te worden
Wat voor soort model hoort er bij mutaties van tumor supressor genen?
Two hit model: twee inactiverende mutaties nodig
- Twee verdwenen allelen
- Twee keer zelfde mutatie
- Twee verschillende mutaties
Wat is het gevolg van een mutatie in een Proto-oncogen?
Accelaratie in ontstaan tumor
Hoe draagt een mutatie in een Proto-oncogen bij aan het ontstaan van kanker?
Wild type (2 allelen): mutatie in 1 allel kan zorgen dat eiwit uit dit gen zo veranderd dat cel kan veranderen in tumor cel
Wat voor model zien we bij Proto-oncogenen en het ontstaan van kanker?
One hit model: 1 activerende mutatie nodig omdat de mutatie dominant is
Zijn DNA-afwijkingen in een tumor heterogeen of homogeen?
Een tumor is een clonale proliferatie met subklonen
Doordat er constant nieuwe mutaties (met wel of geen groeivoordeel) optreden zullen sommige DNA afwijkingen niet in alle/maar in een deel van de tumorcellen gevonden worden –> deze nieuwe mutaties worden wel weer doorgegeven waardoor hieruit subklonen ontstaan
Een man van 63 jaar met CRC komt langs, welke mutatie is te verwachten bij hem?
TP53 mutatie icm verlies van wildtype allel
Wat zou er gevonden moeten worden in het DNA bij een 100% tumorcel? Op welke term slaat dit?
100% mutant tumor supressorgen DNA (p53)
Wildtype is niet meer aanwezig
Variant allel frequentie: bij 100% van de tumorcellen verwacht je de mutatie
Wat is realistisch qua verdeling hoeveelheid normale cel vs tumorcel?
80% tumorcellen en 20% normaal
Nooit 100% pure tumorcel populatie
Bereken de VAF als 80% tumorcel is 20% normale cel bij een als een van de alleen verloren is gegaan in de tumor in 100 cellen
Normale cel: 2 allelen per cel = 40 goede allelen
Tumor: 1 allel verloren en 1 mutant allel = 80 allelen
VAF = 80 / (40+ 80) = 67% (= VAF)
Wat is de coverage bij sequencing? Wat is de relatie met deep sequencing?
Aantal keer dat een base-positie onafhankelijk bepaald is
Hoe hoger de coverage hoe dieper gesequenced
Wat nemen we in de praktijk nog mee in VAF buiten het aantal allelen?
De coverage
Hoe kunnen we clonaliteit onderzoeken/aantonen?
Immune histchemische kleuring voor P53
Clonaal: homogeen beeld wat betreft deze mutatie = alle tumorcellen brengen het (hoog) tot expressie
Naast een homogeen beeld kan er ook een heterogeen beeld optreden in tumoren (wat betreft mutaties), noem aan voorbeeld hiervan en leg dit verder uit
ERBB2 gen mutatie (amplificatie) –> HER2/NEU eiwit –> niet in alle tumorcellen aanwezig –> niet clonaal
Bekijken via in situ hybridisatie voor het gen (DNA) of het eiwit (RNA)
Kan een heterogeen en een homogeen beeld in dezelfde tumor voorkomen?
Ja dit kan
Zo kan er homogeen een P53 mutatie zijn (in alle cellen) en heterogeen een ERBB2 amplificatie (in een deel van de cellen)
Een vrouw van 69 presenteert zich met NSCLC, welke specifieke marker is aanwezig waarschijnlijk en hoe vinden we dit?
TTF1 –> sterke aankleuring bij immunohistochemie
Waarvoor kan de TTF1 gebruikt worden? Wat is de sensitiviteit en specificiteit hiervan?
Het kan gebruikt worden om te kunnen differentierentussen het primaire long carcinoom en metastasen afkomstig van buiten de long.
TTF1 wordt als marker gebruikt voor long adenocarcinomen en neuroendocriene long tumoren, inclusief het kleincellig carcinoom. De specificiteit is hoog en de sensitiviteit is vrij goed.
Waar komt TTF1 tot expressie?
Epithelial cellen van:
- Hersenen
- Schildklier: folliculaire en C-cellen
- Long: pneumocyten type II en clubcellen
Wat voor soort gen is het EGFR-gen?
Oncogen –> heeft dus 1 afwijking nodig
Welke behandeling kan worden gegeven bij EFGR-mutatie? In welke exonen komt dit voor?
TKI targeted therapy met erlotinib
18, 19, 20, 21
Stel je hebt 100% tumorcellen (in 100 cellen) wat is de VAF van de mutatie bij een oncogen?
Betekent 200 allelen in totaal
met 100 mutatie in 100 het wildtype
= 50%
Stel je hebt 100% tumorcellen (in 100 cellen) wat is de VAF van de mutatie bij een tumor supressor gen?
200 allelen in totaal
All allelen gemuteerd zijn dus VAF = 100%
Als je uitgaat van een normale verdeling tussen tumorcellen en normale cellen, wat is dan de VAF bij een oncogen? 100 cellen
80 cellen zijn tumor –> 1 normaal en 1 gemuteerd allel = 80 gemuteerd en 80 normaal
20 cellen hebben 2 normale allelen = 40
80 / (80 + 80 + 40) = 40%
Hoe bereken je de mutant allel frequentie?
Gemuteerde allelen / totale allelen
Waar kan het MAF ook voor gebruikt worden?
Percentage wordt gebruikt om te achterhalen of het een tumorsupressor gen is of een oncogen
Wat is een veel voorkomende mutatie in het EGFR-gen? Wat is het gevolg?
Deletie in het EGFR-gen
Hierdoor eiwit non stop actief –> groeisignalen cel in
Wat wordt er gedaan als de behandeling met erlotinib niet meer werkt?
Nieuwe NGS analyse –> mutatie (p. T790M) in EGFR-eiwit kan ervoor zorgen dat erlotinib niet meer werkt = resistentie
Ander medicijn geven
De VAF is 37% bij analyse van EGFR-gen. Wat voor conclusie kunnen we hieruit trekken?
40% is de VAF als alle tumorcellen (in verhouding 80:20 cellen) de afwijking hebben
37 ligt dicht bij de 40% dus zeer waarschijnlijk hebben alle cellen de mutatie (en het is een oncogen)–> behandelen met erlotinib
Wat gebeurt er na 1,5 jaar met tumoren die worden behandeld met erlotinib?
Worden bijna allemaal resistent door nieuwe tweede mutatie in driver gen –> activerende mutatie
Er wordt naar aanleiding van resistentie tegen erlotinib een nieuwe analyse gedaan. De VAF is 38%. Wat betekent dit?
Dit is de mutatie die eerst ook aanwezig was en ook gevonden was in biopt 1
Er wordt naast een VAF van 38% voor EGFR nog een resistentie mutatie gevonden P. T790M met een VAF van 16%. Hoeveel cellen hebben deze mutatie?
Ongeveer de helft van de cellen
Als er langer gewacht wordt bij de tumor waar nu ook de p. t790M mutatie is gevonden in een deel van de cellen. Wat zal er uiteindelijk gebeuren?
Mutatie zou worden teruggevonden in alle cellen
Kan in een tumor in een gen zowel homogene als heterogene mutaties hebben?
Ja
Clonale (homogene) deletie in EGFR-gen
Niet-clonale (heterogene) resistentie mutatie in EGFR-gen
Hebben tumorsupressor genen (TSG) of oncogenen (OG) een hoger mutatie %?
TSG: hoger mutatie %
OG: lager mutatie %
Waarvoor is homogeniteit van een mutatie een aanwijzing? En wat is het niet?
Voor causale betrokkenheid bij maligne transformatie
(age-related en passenger/hitchhiker mutaties in dominante cloon: geven geen groeivoordeel aan tumor dus vaak weer verdwijnen)
Het is GEEN bewijs
Waarvoor kan heterogeniteit van mutaties gebruikt worden?
Voor progressie, metastasering en resistentie
Wat zijn tumoren als je kijkt naar clones?
Clonale proliferaties met intra-tumor heterogeniteit
Waarbij speelt Clonale proliferaties met intra-tumor heterogeniteit een rol?
Bij het biologisch gedrag van een tumor:
progressie, metastasering en resistentie
