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# Biologie # Genetik

Zunehmende Fälle von Frühbeginn-Darmkrebs

Studie zeigt genetische Faktoren hinter früh einsetzendem Darmkrebs.

Pierre Vande Perre, Ayman Al Saati, Bastien Cabarrou, Julien Plenecassagnes, Julia Gilhodes, Nils Monselet, Norbert Lignon, Thomas Filleron, Carine Villarzel, Laure Gourdain, Janick Selves, Mathilde Martinez, Edith Chipoulet, Gaëlle Collet, Ludovic Mallet, Delphine Bonnet, Rosine Guimbaud, Christine Toulas

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Risiken für früh Risiken für früh einsetzenden Darmkrebs Krebspatienten identifizieren. Genetische Zusammenhänge bei jungen
Inhaltsverzeichnis

Früh einsetzender kolorektaler Krebs (EOCRC) bezeichnet Fälle von kolorektalem Krebs (CRC), die bei Personen im Alter von 40 oder jünger diagnostiziert werden. Obwohl relativ selten, ist die Anzahl der Fälle in den letzten 20 Jahren gestiegen. Einige Experten glauben, dass das Screening für diese Art von Krebs bereits ab 45 Jahren beginnen sollte, anstatt wie üblich ab 50, um ihn früher zu entdecken.

Wer ist betroffen?

Die meisten Menschen mit EOCRC werden in einem späteren Stadium diagnostiziert, was die Behandlung erschweren kann. Interessanterweise haben Studien gezeigt, dass EOCRC bei Männern häufiger vorkommt als bei Frauen. Auch Menschen mit einer familiären Vorgeschichte von kolorektalem Krebs haben ein höheres Risiko, ebenso wie andere Faktoren wie entzündliche Darmerkrankungen, Fettleibigkeit und eine Vorliebe für verarbeitete Fleischprodukte (sorry, Speckliebhaber!).

Andererseits scheint der Verzehr von vielen Früchten und Gemüse und gelegentlichem niedrig dosiertem Aspirin einen gewissen Schutz zu bieten. Es ist fast so, als würde die Natur sagen: „Iss deine Gemüse, oder sonst!“

Der genetische Bestandteil

Etwa 5-10% der familiären Fälle von kolorektalem Krebs sind mit bestimmten genetischen Problemen verbunden, die in Familien vererbt werden. Um diese genetischen Faktoren zu identifizieren, wird ein spezielles Genpanel namens DIGE-Panel verwendet. Es sucht nach bekannten schädlichen Genvarianten, die das Risiko, Krebs zu entwickeln, erhöhen können. Allerdings zeigen sich bei 70-80% der EOCRC-Fälle diese schädlichen Varianten nicht.

Um tiefer zu graben, haben Forscher andere Methoden wie Multi-Gen-Tests und Whole Exome Sequencing (WES) in Betracht gezogen, um herauszufinden, was auf genetischer Ebene schiefgehen könnte. Leider haben diese Studien oft zu wenige Gene oder zu wenige Patienten untersucht, um starke Schlussfolgerungen zu ziehen.

Die Ziele der Studie

Das Hauptziel dieser Forschung war es, neue Genvarianten zu finden, die das Risiko für EOCRC erhöhen könnten. Die Forscher konzentrierten sich auf eine Gruppe von 87 Patienten, die bereits negativ auf die üblichen Genvarianten getestet wurden.

Ausserdem schauten sie sich eine andere Gruppe von Patienten mit spät einsetzendem kolorektalem Krebs (LOCRC) an, um die Ergebnisse zu vergleichen. Zusätzlich untersuchten sie, ob Patienten mit oder ohne familiäre Vorgeschichte von kolorektalem Krebs unterschiedliche Arten von genetischen Varianten trugen.

Patientenmerkmale

Die Patienten in der EOCRC-Gruppe hatten ein durchschnittliches Diagnosedatum von 34 Jahren, während die LOCRC-Patienten im Durchschnitt mit 62,5 Jahren diagnostiziert wurden. Die meisten EOCRC-Fälle kamen aus dem unteren Teil des Dickdarms und waren zum Zeitpunkt der Diagnose ziemlich fortgeschritten. Interessanterweise stellte sich heraus, dass die meisten EOCRC-Fälle stabil in Bezug auf Mikrosatelliteninstabilität waren, was ihnen hilft, als kompetent in der Mismatch-Reparatur klassifiziert zu werden. Im Gegensatz dazu hatten die meisten LOCRC-Fälle hohe Werte an Mikrosatelliteninstabilität, was auf eine Art "Reparaturfehler" hinweist.

Überblick über die Krankengeschichte

Bei der Betrachtung der Gesundheitsgeschichte von EOCRC-Patienten stellte sich heraus, dass 87,4% keine Vorgeschichte von Krebs hatten, ausser ihrem kolorektalen Problem. Allerdings hatten einige andere Arten von Krebs erlebt, die unabhängig von ihrer EOCRC-Diagnose zu erscheinen schienen.

Zum Beispiel hatten einige Patienten Meltdowns mit Krebsarten wie Lymphom, Lungenkrebs oder sogar Brustkrebs. Es ist wie eine Tumorparty, und kolorektaler Krebs ist der ungebetene Gast!

Familiäre Geschichte

Nur 38,1% der EOCRC-Patienten berichteten von einer familiären Vorgeschichte von kolorektalem Krebs. Im Gegensatz dazu hatten etwa 75,8% der LOCRC-Patienten eine. Diese Diskrepanz deutet darauf hin, dass EOCRC möglicherweise andere zugrunde liegende Faktoren hat als sein spät einsetzender Verwandter.

Genvarianten: Die Suche beginnt

Im Bestreben, neue Genvarianten zu identifizieren, sequenzierten die Forscher 585 potenziell krebsbezogene Gene bei den EOCRC-Patienten. Sie fanden im Durchschnitt 6.425 genetische Variationen pro Patient. Um dies einzuschränken, verglichen sie die EOCRC-Varianten mit einer Kontrollgruppe von Personen, bei denen kein Krebs diagnostiziert wurde.

Dieser Aufwand führte zur Identifizierung mehrerer signifikanter Varianten, darunter truncating und missense Varianten, die in der EOCRC-Gruppe häufiger vorkamen.

Bewertung genetischer Muster

Die Forscher schauten sich auch an, wie diese Varianten vererbt werden könnten. Sie wollten herausfinden, ob die Übertragung dieser Gene einem dominanten oder rezessiven Muster folgte. Sie konzentrierten sich auf zwei Untergruppen: Patienten mit familiärer Vorgeschichte von CRC und solche ohne. Sie entdeckten, dass die meisten interessanten Varianten mit verschiedenen biologischen Wegen, wie der DNA-Reparatur, verknüpft werden konnten.

Ein genauerer Blick auf Patientendaten

Unter den Patienten mit hochwirksamen Varianten hatten viele eine düstere Familiengeschichte voller Krebs. Einige hatten Varianten in Genen, die mit der DNA-Reparatur verbunden sind, während andere Varianten auf völlig andere Krebswege hinweisen könnten.

Wer hätte gedacht, dass eine Genvariante praktisch schreien könnte: „Ich bin genetisch prädisponiert für ein Krebsfamilientreffen!“

Hypothese der dominanten Übertragung

Die Forscher untersuchten die Idee, dass einige Genvarianten dominant vererbt werden könnten. Das bedeutet, dass bereits eine veränderte Kopie des Gens das Krebsrisiko erhöhen könnte. Sie fanden heraus, dass bei den EOCRC-Patienten bestimmte hochwirksame Varianten tatsächlich überrepräsentiert waren.

Zum Beispiel hatten Patienten mit familiären Geschichten von CRC tendenziell Varianten in mehreren Genen, die mit der DNA-Reparatur und anderen krebsbezogenen Aktivitäten in Verbindung stehen.

Rezessive Muster? Nicht so sehr

Als die Forscher nach Beweisen für ein rezessives Vererbungsmuster suchten – bei dem zwei Kopien des Gens (eine von jedem Elternteil) das Risiko erhöhen würden – fanden sie nicht viel. In der EOCRC-Gruppe ohne familiäre Vorgeschichte deuteten die Daten nicht darauf hin, dass ein rezessives Muster für diese Art von Krebs signifikant wäre.

Es ist fast so, als hätte die Genetik gesagt: „Sorry, aber hier gibt’s keine rezessiven Gene!“

Oligogene Muster: Die nicht-traditionellen Verdächtigen

Das Team untersuchte auch die Idee, dass mehrere Gene, die zusammenarbeiten (oligogene Vererbung), zu EOCRC führen könnten. Sie schauten sich Paare von Varianten bei Patienten ohne familiäre Vorgeschichte an, fanden jedoch keine klaren Muster.

Es ist wie der Versuch, eine zwei-köpfige Münze in einem Haufen normaler Münzen zu finden – die Chancen standen einfach nicht zu ihren Gunsten!

Die Ergebnisse und Implikationen

Die Studie hob letztendlich die unterschiedlichen genetischen Hintergründe für EOCRC im Vergleich zu LOCRC hervor und wies auf potenziell wichtige Genvarianten hin. Die bedeutenden Beiträge fanden sich in Wegen, die mit DNA-Reparatur und anderen zellulären Funktionen in Verbindung stehen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass, obwohl die Ergebnisse vielversprechend sind, weitere Studien erforderlich sind, um diese Muster zu bestätigen und ihre Implikationen besser zu verstehen.

Eine Zusammenfassung der interessanten Gene

Zusammenfassend identifizierten die Forscher mehrere Gene, die in EOCRC-Fällen im Vergleich zur Allgemeinheit eine höhere Frequenz von Varianten aufwiesen. Dazu gehören:

  • BRCA2: Typischerweise mit Brustkrebs verbunden, kommt aber auch in einigen EOCRC-Fällen vor.
  • CHEK2: Assoziiert mit erhöhtem Krebsrisiko.
  • RAD50: Spielt eine Rolle bei der DNA-Reparatur.
  • RECQL4: Verbunden mit erblichen Erkrankungen, aber auch bei EOCRC-Patienten gefunden.
  • NUTM1: Hat eine mögliche Verbindung zum Krebswachstum im Dickdarm.

Nächste Schritte und Fazit

Während diese Studie verschiedene Genvarianten bei EOCRC-Patienten identifiziert hat, wirft sie auch viele Fragen auf. Fortlaufende Forschung ist entscheidend, um herauszufinden, ob diese Varianten eine direkte Rolle bei der Erhöhung des Risikos für früh einsetzenden kolorektalen Krebs spielen.

Umfassendere Studien könnten helfen, diese Ergebnisse zu bestätigen und möglicherweise zu besseren Screening-Praktiken und Behandlungen zu führen. Schliesslich gilt: Je früher wir dieses Problem angehen, desto besser – denn niemand will, dass Krebs die Party in jungem Alter stört!

Originalquelle

Titel: Next generation sequencing identifies a pattern of novel germline variants in early-onset colorectal cancer

Zusammenfassung: Early-onset colorectal cancer (EOCRC) incidence is increasing rapidly worldwide. However, the majority of EOCRCs are not substantiated by germline variants in the main colorectal cancer (CRC) predisposition genes (the "DIGE" panel). To investigate a potential genetic transmission of EOCRC (dominant, recessive and oligogenic hypotheses) and thus identify potentially novel EOCRC-specific predisposition genes, we conducted an analysis of 585 cancer pathway genes on an EOCRC patient cohort (n=87 patients diagnosed at [≤] 40 years of age, DIGE-) with or without a CRC family history. By comparing this germline variant spectrum to the GnomAD cancer-free database, we identified high impact variants (HVs) in 15 genes significantly over-represented in the EOCRC cohort. Among the 32 unrelated patients with a CRC family history (i.e. with a potentially dominant transmission pattern), nine presented HVs in ten of the genes tested, four of these genes had a DNA repair function. A potentially recessive transmission of EOCRC in patients without a CRC family history cannot be supported by our results nor can an oligogenic transmission. We subsequently sequenced these 15 genes in a cohort of 82 late-onset CRCs (cancer diagnosis [≥]50 years, DIGE-) and found variants in 11 of these genes to be specific to EOCRC. To evaluate whether variants in these 11 genes would allow to specifically detect EOCRC patients, we screened our patient database (n=6482), which only contained 2% of EOCRCs (DIGE-), and identified two other EOCRC cases diagnosed after the constitution of our cohort, with individual HVs in RECQL4 and NUTM1. Altogether, we showed that 37.5% and 18.75% of heterozygous NUTM1 and RECQL4 HVs of our database were diagnosed with EOCRC. Our work has identified a pattern of germline gene variants not previously associated with EOCRC. This paves the way to addressing the contribution of these variants to EOCRC risk and oncogenesis. Author SummaryEarly-onset colorectal cancer (diagnosed at [≤] 40 years of age) is a rare disease that can in part be explained by a hereditary genetic predisposition. To identify novel gene variants potentially associated with EOCRC risk, we analysed a panel of 585 genes in 87 patients with early-onset colorectal cancer unexplained by conventional genetic tests. This first analysis highlighted 15 genes of interest. To evaluate if this genetic profile is specific to early onset, we sequenced these 15 genes in a population of late-onset colorectal cancers (diagnosed after 50 years of age). Variants in 11 of these genes were specific to the early-onset population. To assess if this genetic pattern allows to identify other early-onset cases, we screened these genes in our whole database of 6482 patients and identified two new early-onset cases. Our results need to be confirmed, and validated in larger cohorts but pave the way for future research into early-onset colorectal cancer and the possibility of improving screening or treatment options for these patients and their family members.

Autoren: Pierre Vande Perre, Ayman Al Saati, Bastien Cabarrou, Julien Plenecassagnes, Julia Gilhodes, Nils Monselet, Norbert Lignon, Thomas Filleron, Carine Villarzel, Laure Gourdain, Janick Selves, Mathilde Martinez, Edith Chipoulet, Gaëlle Collet, Ludovic Mallet, Delphine Bonnet, Rosine Guimbaud, Christine Toulas

Letzte Aktualisierung: 2024-12-12 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.09.627474

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.09.627474.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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