Elucidating the molecular basis of Lynch-Like syndrome

Abstract

BACKGROUND: MMR deficiency is a hallmark of tumors from Lynch syndrome LS) patients, who harbor germline mutations in MMR genes. No germline alterations are detected in a significant proportion of suspected LS now known as Lynch-like syndrome (LLS) cases. HYPOTHESIS: In LS-suspected patients there may be other responsible causes for the MMR-deficiency in tumors, such as unidentified germline mutations or epimutations in MMR genes, or mutations in other CRC-associated genes (germline or somatic).

AIMS: To elucidate the molecular basis of MMR deficiency in LS-suspected cases without identified germline MMR mutation. SPECIFIC AIMS: To refine and complete the analysis of MMR gene including the promoter regions. To study the contribution of MUTYH mutations to LLS. To study the relative contribution of germline and somatic mutations in other CRC-associated genes.

PATIENTS AND METHODS: We have analyzed a series of 260 LS-suspected patients, thirty-four harboring MLH1-methylated tumors and 226 classified as LLS (BRAF negative, MLH1 methylation negative and MMR wildtype). Promoter sequencing of MMR genes was performed by Sanger. Methylation analyses were analyzed by multiple techniques including MS-MLPA, MS-Melting Curve Analysis (MCA), bisulfite sequencing or pyrosequencing. Pathogenicity assessment of MSH2 VUS was performed by multifactorial models and cDNA analysis. MUTYH Spanish variants were analyzed by Sanger or MCA and other CRC-associated genes by a customized subexome panel.

MAIN RESULTS AND CONCLUSIONS: In LLS somatic methylation in MSH2 and MSH6-deficient tumors is absent and does not of help in ruling out LS. MLH1 constitutional epimutations account for about 2% of suspected LS cases. Pathogenicity assessment of MSH2 variants allows the reclassification of the majority of them (90%). Germline biallelic MUTYH mutations are responsible for up to 3% of LLS. FAN1 probable pathogenic variants may account for 10% of LLS. The combined germline and somatic assessment of the mutational status of CRC-associated genes by means of a subexome panel is useful to elucidate the molecular basis of a relevant number of LLS.

ANTECEDENTES: La deficiencia de reparación de bases desapareadas es una característica de los tumores de pacientes con síndrome de Lynch (SL) con mutaciones germinales en genes reparadores (MMR). En una proporción significativa de pacientes con sospecha de SL no se detecta mutación germinal en MMR, ellos se conocen como pacientes con síndrome “Lynch-like” (LLS). HIPÓTESIS: En pacientes con sospecha de SL podría haber otra causa responsable de la deficiencia reparadora, como (epi)mutaciones germinales en genes MMR o en otros asociados a cáncer colorectal (CCR).

OBJETIVO: Elucidar la base molecular de la deficiencia MMR en pacientes con sospecha de SL sin mutación germinal identificada en genes MMR. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Refinar el análisis de genes MMR incluyendo regiones promotoras. Estudiar la contribución de mutaciones en MUTYH a LLS. Estudiar la contribución relativa de mutaciones germinales y somáticas en otros genes asociados a CCR.

PACIENTES Y MÉTODOS: Hemos analizado una serie de 260 pacientes con sospecha de SL, 34 tenían tumores MLH1 metilados y 226 eran LLS (BRAF wildtype, sin metilación en MLH1 y MMR wildtype). La secuenciación del promotor en genes MMR se hizo por Sanger. Los análisis de metilación por múltiples técnicas incluyendo análisis de curvas de disociación (MCA) específica de metilación, MLPA específico de metilación, secuenciación con bisulfito o pirosecuenciación. Las VSDs en MSH2 se estudiaron por análisis multifactoriales y de cDNA. Las variantes patogénicas Españolas de MUTYH se analizaron por Sanger o MCA y otros genes asociados a CCR se estudiaron por secuenciación masiva con un panel del subexoma.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES: En LLS el estudio de metilación somática en tumores MSH2- y/o MSH6- no ayuda a descartar pacientes con SL. Epimutaciones constitucionales en MLH1 representan alrededor del 2% del SL. La evaluación de la patogenicidad de las VUS en MSH2 permitió su re-clasificación en la mayoría (90%). Mutaciones bialélicas germinales en MUTYH son responsables de ~3% de LLS. Mutaciones en FAN1 podrían ser responsables de un 10% del LLS. La combinación del análisis germinal y somático de mutaciones asociadas a CCR por medio de paneles de subexomas es útil para elucidar la base molecular del LLS.