Phenotyping and Genotyping of familial Melanoma and Multiple Primary Melanoma Caes in Minas Gerais

Abstract

Introdução: O melanoma é o câncer de pele mais agressivo. Cerca de 15% de todos os pacientes com melanoma têm uma história familiar positiva, às vezes num padrão que segue um modo de transmissão autossômico dominante – melanoma hereditário. Alguns desses casos hereditários estão associados a variantes de sequência patogênica germinativa (PSVs) em genes de alta penetrância, especialmente CDKN2A (até 40% das famílias de melanoma de alta densidade em algumas populações) e taxas mais baixas em alguns genes adicionais (por exemplo, CDK4, POT1, TERT, MITF, BAP1, MC1R, ACD, TERF2IP). Notavelmente, a contribuição destes últimos genes para a carga global de grupos familiares de melanomas é inferior a 1%. Assim, a maioria das famílias propensas ao melanoma permanece sem um único gene altamente penetrante claramente identificado que esteja subjacente à predisposição ao melanoma. É plausível que alguns destes melanomas herdados sejam oligogénicos – co-transportadores de múltiplas variantes de risco de baixa penetrância (como variantes em MC1R) em vez de monogénicos ou talvez possam ser explicados por factores ambientais partilhados por membros da família. No entanto, provavelmente existem outros genes de alta penetrância e estudos que visam estabelecer ainda mais a base genética do melanoma hereditário com foco em famílias fenotopicamente altamente penetrantes podem facilitar a identificação desses genes. Objetivos: Definir a base genética do melanoma hereditário em Minas Gerais. Métodos: Realizou-se sequenciamento de exoma completo (WES) para genotipar uma grande família CDKN2A de tipo selvagem com sete membros da família afetados, bem como estudada ainda mais a contribuição de CDKN2A e MC1R para a predisposição ao melanoma, sequenciando esses genes em um subconjunto adicional de casos de melanoma familiar ( quatro famílias com 11 indivíduos afetados), casos únicos de melanomas primários múltiplos (MPM) (oito indivíduos) e melanomas fenotipicamente esporádicos (25 indivíduos). Seguindo as etapas de sequenciamento, correlacionando os resultados da genotipagem com os fenótipos específicos. Resultados: O WES revelou 187 variantes de sequência que foram consideradas patogênicas ou provavelmente patogênicas. Após etapas de filtragem usando ferramentas de bioinformática Ingenuity e Mendel, MD, a validação de variantes aparentemente patogênicas selecionadas em CDC27, ABCA4, GAMT, ELOVL5 e ANKRD27 revelou que era improvável que variantes nesses genes explicassem esses casos familiares de melanoma como co-segregação entre os afetados. familiares não foram encontrados. Além disso, uma variante missense p.Arg307Trp (c.919C>T) de XPC (NM_004628.5) foi demonstrada em todos os indivíduos afetados (n=5) das três gerações da família (n=15). Os indivíduos afetados são homozigotos, os indivíduos não afetados são heterozigotos ou do tipo selvagem, confirmando o diagnóstico de Xeroderma Pigmentoso (XP) Grupo C (XP-C) atípico. Ao contrário da maioria dos casos de XP, estes indivíduos apresentaram tumores de início tardio, alterações cutâneas modestas, número extraordinário de melanomas em comparação aos carcinomas (53 versus 9) e alta prevalência de membros afetados (53,8%), mimetizando uma síndrome de melanoma familiar. . A variante missense NM_002386.3:c.464T>C; NP_002377.4:p.Ile155Thr; (=I155T) em MC1R foi detectado em 60% (três de cinco) dos membros afetados e está associado, na família genotipada, com idade mais precoce de diagnóstico de melanoma (27,6 anos versus 40), maior número de tumores por pessoa (14 versus cinco) e melanomas mais espessos (3 melanomas invasivos versus nenhum melanoma invasivo) em portadores de XP em comparação com não portadores. Entre todos os casos de melanoma aqui estudados (n = 44), esta variante foi detectada em uma taxa muito maior (18,2%) do que em outros casos de melanoma de outras populações (frequência de 0,00319 no 1000 Genome Project; 0,00527 no Exome Aggregation Consortium (ExAC) 0,00564 em exomas do Banco de Dados de Agregação de Genomas (gnomAD); Trans-Omics for Precison Medicine (TOPMed) e 0,00793 no NHLBI Exome Sequencing Project (ESP) Exome Variant Server), sugerindo um efeito fundador desta variante na região de Minas Gerais. O sequenciamento Sanger para genótipo CDKN2A e MC1R em 44 casos de melanoma fenotipicamente diversos e 102 controles não cancerígenos revelou apenas uma variante missense no gene CDKN2A, o NM_058195.3:c.368G>C; NP_478102.2:p.Cys123Ser AKA p.A109P, em um caso de MPM com múltiplos nevos atípicos. A taxa desta variante em casos não oncológicos é ExAC 0,00001; exomas gnomAD 0,00002; Banco de dados de agregação de genoma (gnomAD) 0,00006; TOPMed 0,00010; NHLBI Exome Sequencing Project (ESP) Exome Variant Server 0.00015. As consequências funcionais ainda são desconhecidas. Além disso, um polimorfismo conhecido (NM_001195132.1:c.442G>A; NP_001182061.1:p.Ala148Thr; p.A148T, previamente associado a maior risco de melanoma no Sul do Brasil, foi detectado em (5/44) 11,3% dos pacientes com melanoma em contraste com (2/102) 1,9% nos controles (p = 0,02), sugerindo que também pode ser um fator de risco para melanoma nesta região. Este polimorfismo tem frequência na população mundial de 0,01885 no gnomAD; 0,02278 em ExAC; 0,02253 no NHLBI ESP; 0,00699 no Projeto 1000 Genomas; 0,02021 em TOPMed e 0,02089 em exomas gnomAD. A genotipagem do MC1R revelou 11 variantes não-sinônimas, duas variantes raras (Q23X e D184H) e uma nova variante (M203T), esta última relacionada ao fenótipo da cor do cabelo ruivo (RHC) (talvez uma nova variante do RHC). A variante Q23X é claramente patogênica pois gera uma proteína truncada e sua frequência no gnomAD é 0,0003039. A variante D184H tem um impacto patogénico menos óbvio e a sua frequência no gnomAD é de 0,00003. Variantes não sinônimas (n=11) no gene MC1R foram significativamente mais frequentes (p < 0,001; IC [0,32-0,63]) entre pacientes com melanoma em comparação com controles (61,4% vs 13,7%), com taxas ainda mais altas em pacientes com melanoma com história familiar positiva de melanoma ou múltiplos melanomas primários (68,4%). Além disso, quando todos os 44 indivíduos são considerados, variantes patogênicas estavam presentes em 61,1% (11/18) dos pacientes que tiveram melanoma antes dos 40 anos, em contraste com 42,1% (8/19) dos pacientes que tiveram melanoma após os 50 anos de idade, sugerindo que o MC1R tem um papel na idade precoce de início do melanoma, independente do fenótipo da pele, embora não seja estatisticamente significativo (p = 0,239). Conclusão: O WES conseguiu identificar uma família com diversas características atípicas como Xeroderma Pigmentoso Grupo C com uma mutação rara p.Arg307Trp (c.919C>T) ainda não associada a um fenótipo clínico. Os resultados também reforçam o papel do MC1R na melanomagênese, independentemente do fenótipo do cabelo ruivo e em uma população fenotipicamente heterogênea como a dos brasileiros. A variante patogênica p.I155T tem uma prevalência muito maior do que em outras populações, provavelmente devido a um efeito fundador nesta região e está associada a um pior prognóstico em pacientes XP. O papel clínico da nova variante M203T, uma possível nova variante do RHC e das variantes raras Q23X e D184H devem ser avaliados por estudos adicionais. Variantes de sequência patogênica em CDKN2A são incomuns nesta população, mas o raro p.A109P pode estar implicado em um fenótipo de melanomas múltiplos com início precoce e nevos atípicos.