LA MALATTIA DI VHL DAL GENE ALLE MANIFESTAZIONI A
CARICO DEL SNC
ESISTE UNA CORRELAZIONE
GENOTIPO/FENOTIPO?
Boaretto Francesca, PhD, Specialista in Genetica Medica
14 gennaio 2016
• GENOTIPO: la costituzione genetica di un individuo rispetto ad
uno o più geni
gene VHL
• ALLELE: variazioni nella sequenza del DNA che individuano
copie diverse del gene
• FENOTIPO: le caratteristiche osservabili di un individuo risultanti
dall’interazione tra i suoi geni e l’ambiente in cui vive
sottotipi: 1, 1B, 2A, 2B, 2C
Il gene von Hippel-Lindau tumor suppressor, E3
ubiquitin protein ligase (VHL)
Identification of the von Hippel-Lindau disease tumor suppressor gene.
Latif F, et al.
Science. 1993 May 28; 260(5112):1317-20.
VHL
The Two Hit Hypothesis
(KNUDSON , 1971)
PRIMO "COLPO"
SECONDO "COLPO"
CANCRO
Mutazione in un
allele di un gene
Mutazione nell’altro
allele
IPOTESI DI KNUDSON: sono necessarie più eventi mutazionali per convertire una
cellula da normale a neoplastica
Sindrome di VHL: Autosomica Dominante
Il 1 ° "colpo"
viene ereditato come
mutazione germinale
1° mutazione
il 2° "colpo si verifica in una
cellula somatica
Evento
mutazionale
successivo
MUTAZIONI nel DNA che sono alla base dei tumori
possono essere:
GERMINALI: quelle che conferiscono suscettibilità (trasmesse secondo modalità
mendeliana autosomica dominante, VHL)
SOMATICHE: a livello locale (sporadiche)
Sindrome di VHL
• Autosomica Dominante (OMIM 193300)
• Malattia rara (1:36000)
• Emangioblastomi nel SNC e nella retina,
carcinoma renale, Pheo, tumore
pancreatici neuroendocrini, tumore del
sacco endolinfatico, dell’epididimo nel
maschio, cistadenomi papillari, cisti
renali e pancreatiche.
• Criteri diagnostici per accesso al test
genetico (2 tumori e nessuna storia
familiare, 1 tumore e familiarità)
• Penetranza 100% all’età di 65 anni,
esordio a partire già dalla prima infanzia
• Espressività variabile in relazione al
genotipo ed all’età
• 20% mutazioni de novo
Ong KR et al. 2007
chr3:10,183,319-10,195,354 (12,036 paia di basi)
339
122
178
(NM_000551)
p vhl 160
VHL mRNA variante 1: esoni 1 , 2 ,3
(NM_198156)
p vhl 213
Esistono 2 differenti
VHL mRNA variante 2: : esoni 1 e 3
p vhl 172
chr3:10,183,319-10,195,354 (12,036 paia di basi)
339
122
178
N-ter
C-ter
p vhl 213
principalmente
citoplasmatico
p vhl 160
- Ubiquitariamente espresse
sist. urogeneitale, cervello e midollo spinale,
gangli sensoriali, occhi, epitelio bronchiale
- Onco-sopressori tumorali
- Sia nucleari che citoplasmatiche
VCB
complex
Gossage L, et al. 2015
>800 GENI
N-ter
C-ter
Analisi di mutazione in VHL
Ricerca di mutazioni puntiformi
Sequenziamento Sanger
~72%
Analisi dei grossi riarrangiamenti
MLPA
Multiple Ligation Probe Assay
~28%
Mutazioni in VHL
Esone 1
Esone 2
Esone 3
• GENOTIPO: la costituzione genetica di un individuo rispetto ad
uno o più geni
gene VHL
• ALLELE: variazioni nella sequenza del DNA che individuano
copie diverse del gene
• FENOTIPO: le caratteristiche osservabili di un individuo risultanti
dall’interazione tra i suoi geni e l’ambiente in cui vive
sottotipi: 1, 1B, 2A, 2B, 2C
completo
Effetto del genotipo sul fenotipo
inteso come nuove manifestazioni
in relazione all’età
Feocromocitoma
Emangioblastomi
retina
Emangioblastomi
SNC
Feocromocitoma
Ca renale
Emangioblastomi
retina
Binderup ML , et al. 2015
Ong KR et al. 2007
Riassumendo: proposta di relazione genotipo fenotipo
1B
low risk of ccRCC
Contiguous deletion
of all or part of VHL
and the HSPC300/C3orf10 gene
No PHEO
Kaelin WG, 2008
Gossage L et al; 2015
Mutazione Nonsense
I
c. 583C>T
p. Gln195X
K rene
K rene
II
K pancreas
III
Hb C
IV
Hb C
Hb S
Tumore del sacco endolinfatico
V
sottotipo
1
2B
genotipo
nonsense
fenotipo
Pheo bilaterale
Delezione VHL e HSPC300/C3orf10
I
I
II
II
cisti complessa renale
sottotipo
1B
genotipo
Contiguous deletion
of all or part of VHL
and the HSPC300/C3orf10 gene
fenotipo
low risk of ccRCC
Mutazioni Missense
c.277G>A
p.Gly93Ser
c.277G>C
p.Gly93Arg
I
I
II
II
III
?
?
III-1
III
-Angioma retinico
-Feocromocitoma bil.
-PGL interaorto cavale
-Nodulo solido al rene sin.
II-5
-Feocromocitoma bil.
-PGL
sottotipo
IV
genotipo
fenotipo
2C
Missense c.277G>A; p.Gly93Ser
Pheo, PGL
2A- 2B
Missense c.277G>C; p.Gly93Arg
Pheo, PGL, AR, HbC,
• Eterogeneità clinica
Policitemia ereditaria
Autosomica Recessiva
Mutazione missense in omozigosi (R220W)o eterozigosi composta
• Eterogeneità genetica
II-4 angiomatosi retinica bilaterale
III-2 angiomatosi retinica, emangioblastoma cerebellare
I
II
VHL negativo
III
?
Take home message
Anche se è nota l’età alla prima manifestazione e quale organo venga
coinvolto e con che gravità, al momento non è possibile predire la
progressione della malattia
Una maggior conoscenza su quali fattori influenzino lo sviluppo delle
manifestazioni è ancora necessaria prima di poter effettuare una
sorveglianza mirata sulla base del genotipo
La genetica risulta importante non tanto per predire le manifestazioni, ma
per evitare le complicanze e per individuare le persone a rischio nella
famiglia
Referenze
Gossage L, Eisen T, Maher ER. VHL, the story of a tumour suppressor gene. Nat Rev Cancer. 2015 Jan;15(1):55-64. PMID: 25533676.
Binderup ML, Budtz-Jørgensen E, Bisgaard ML. Risk of new tumors in von Hippel-Lindau patients depends on age and genotype. Genet
Med. 2015 Apr 2. PMID: 25834951.
McNeill A, Rattenberry E, Barber R, Killick P, MacDonald F, Maher ER. Genotype-phenotype correlations in VHL exon deletions. Am J Med
Genet A. 2009 Oct;149A(10):2147-51. PMID: 19764026.
Ong KR, Woodward ER, Killick P, Lim C, Macdonald F, Maher ER. Genotype-phenotype correlations in von Hippel-Lindau disease. Hum
Mutat. 2007 Feb;28(2):143-9. PubMed PMID: 17024664.
Kaelin WG Jr. The von Hippel-Lindau tumour suppressor protein: O2 sensing and cancer. Nat Rev Cancer. 2008 Nov;8(11):865-73. PubMed
PMID: 18923434.
