ПОИСК НОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ДЕТЕРМИНАНТ НАСЛЕДСТВЕННОГО РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С ПОМОЩЬЮ ПОЛНОЭКЗОМНОГО СЕКВЕНИРОВАНИЯ: СПОСОБЫ ОЦЕНКИ ПАТОГЕННОСТИ И АЛГОРИТМЫ СЕЛЕКЦИИ КАНДИДАТНЫХ ВАРИАНТОВ
PDF

Ключевые слова

РАК МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
НАСЛЕДСТВЕННЫЙ

Аннотация

Примерно каждая десятая карцинома молочной железы (РМЖ) развивается в результате наследования патогенной мутации в гене опухолевого супрессора. Более половины РМЖ с признаками наследственной этиологии до сих пор не нашли генетического объяснения. Использование высокопроизводительного секвенирования имеет большой потенциал в плане открытия новых предрасполагающих мутаций. основная проблема полноэкзомных исследований (WES) состоит в дифференциации истинно патогенных каузативных мутаций и нейтральных генных полиморфизмов. Авторами выполнен экзомный анализ 32 образцов ДНК от больных наследственным РМЖ неизвестной генетической этиологии. разработан оригинальный алгоритм селекции кандидатных мутаций с учётом их частоты у онкологических больных и здоровых лиц, потенциальной патогенности мутации, функций гена, молекул-партнёров. В результате был сформирован список из 245 потенциально патогенных наследственных мутаций. В ходе валидирующего молекулярно-эпидемиологического исследования по схеме «случай-контроль» получены данные, которые свидетельствуют о вероятном вкладе в формирование наследственного риска РМЖ нескольких ранее не изучавшихся в этой связи мутаций. Например, мутация BRCA1 p.Gln356Arg в гомозиготном состоянии встречалась у 0.9 % случайных больных РМЖ и была ассоциирована с 7-кратным увеличением риска РМЖ. Это подтверждает существование предрасполагающих к РМЖ генов, действующих по рецессивному механизму.

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2018-64-3-310-318
PDF

Библиографические ссылки

1000 Genomes Project Consortium, Auton A., Brooks L.D. et al. A global reference for human genetic variation//Nature. -2015. -Vol. 526. -P. 68-74.

Adzhubei I.A., Schmidt S., Peshkin L. et al. A method and server for predicting damaging missense mutations//Nat. Methods. -2010. -Vol. 7. -P. 248-249.

Amendola L.M., Jarvik G.P, Leo M.C. et al. Performance of ACMG-AMP Variant-Interpretation Guidelines among Nine Laboratories in the Clinical Sequencing Exploratory Research Consortium//Am J. Hum Genet. -2016. -Vol. 98. -P 1067-1076.

Bogdanova N., Enssen-Dubrowinskaja N., Feshchenko s. et al. Association of two mutations in the CHEK2 gene with breast cancer//Int. J. Cancer. -2005. -Vol. 116. -P. 263-266.

Baynes C., Healey C.S., Pooley K.A. et al. Common variants in the ATM, BRCA1, BRCA2, CHEK2 and TP53 cancer susceptibility genes are unlikely to increase breast cancer risk//Breast Cancer Res. -2007. -Vol. 9. -P. R27.

Buslov K.G., Iyevleva A.G., Chekmariova E.V. et al. NBs1 657del5 mutation may contribute only to a limited fraction of breast cancer cases in Russia//Int. J. Cancer. -2005. -Vol. 114. -P. 585-589.

Couch F.J., shimelis H., Hu C. et al. Associations Between Cancer Predisposition Testing Panel Genes and Breast Cancer//JAMA oncol. -2017. -Vol. 3. -P. 1190-1196.

Desmet F.O., Hamroun D., Lalande M. et al. Human splicing Finder: an online bioinformatics tool to predict splicing signals//Nucleic. Acids Res. -2009. -Vol. 37. -P e67.

Cybulski C., Carrot-Zhang J., Kluzniak W. et al. Germline RECQL mutations are associated with breast cancer susceptibility//Nat. Genet. -2015. -Vol. 47. -P 643-646.

Easton D.F., Pharoah P.D., Antoniou A.C. et al. Gene-panel sequencing and the prediction of breast-cancer risk//N. Engl. J. Med. -2015. -Vol. 372. -P 2243-2257.

Gorodnova T.V., Kuligina E.sh., Yanus G.A. et al. Distribution of FGFR2, TNRC9, MAP3K1, LsP1, and 8q24 alleles in genetically enriched breast cancer patients versus elderly tumor-free women//Cancer Genet. Cytogenet. -2010. -Vol. 199. -P 69-72.

Gracia-Aznarez F.J., Fernandez V., Pita G. et al. Whole exome sequencing suggests much of non-BRCA1/BRCA2 familial breast cancer is due to moderate and low penetrance susceptibility alleles//PLos one. -2013. -Vol. 8. -P. e55681.

Fachal L., Dunning A.M. From candidate gene studies to GWAs and post-GWAs analyses in breast cancer//Curr. opin. Genet Dev. -2015. -Vol. 30. -P. 32-41.

Ferlaino M., Rogers M.F., shihab H.A. et al. An integrative approach to predicting the functional effects of small in-dels in non-coding regions of the human genome//BMC Bioinformatics. -2017. -Vol. 18. -P 442.

Hilbers F.S., Wijnen J.T., Hoogerbrugge N. et al. Rare variants in XRCC2 as breast cancer susceptibility alleles//J. Med. Genet. -2012. -Vol. 49. -P. 618-620.

Hoang LN, Gilks BC. Hereditary Breast and ovarian Cancer syndrome: Moving Beyond BRCA1 and BRCA2//Adv. Anat. Pathol. -2017. -sep 13.

Johnson N., Fletcher o., Palles C. et al. Counting potentially functional variants in BRCA1, BRCA2 and ATM predicts breast cancer susceptibility//Hum Mol. Genet. -2007. -Vol. 16. -P. 1051-1057.

Karczewski KJ, Weisburd B, Thomas B, et al. The ExAC browser: displaying reference data information from over 60 000 exomes//Nucleic. Acids Res. -2017. -Vol. 45. -P. D840-D845.

Kiiski J.I., Tervasmäki A., Pelttari L.M. et al. FANCM mutation c.5791C>T is a risk factor for triple-negative breast cancer in the Finnish population//Breast Cancer Res Treat. -2017. -Vol. 166. -P 217-226.

Kircher M., Witten D.M., Jain P. et al. A general framework for estimating the relative pathogenicity of human genetic variants//Nat. Genet. -2014. -Vol. 46. -P. 310-315.

Kuligina E., Reiner A., Imyanitov E.N., Begg C. Evaluating cancer epidemiologic risk factors using multiple primary malignancies//Epidemiology. -2010. -Vol. 21. -P. 366-372.

Kuligina E.Sh., Sokolenko A.P, Mitiushkina N.V. et al. Value of bilateral breast cancer for identification of rare recessive at-risk alleles: evidence for the role of homozygous GEN1 c.2515_2519delAAGTT mutation//Fam Cancer. -2013. -Vol. 12. -P 129-132.

Li M.M., Datto M., Duncavage E.J. et al. standards and Guidelines for the Interpretation and Reporting of sequence Variants in Cancer: A Joint Consensus Recommendation of the Association for Molecular Pathology, American society of Clinical oncology, and College of American Pathologists//J. Mol. Diagn. -2017. -Vol. 19. -P. 4-23.

Liang X., Huuskonen J., Hajivandi M. et al. Identification and quantification of proteins differentially secreted by a pair of normal and malignant breast-cancer cell lines//Proteomics. -2009. -Vol. 9. -P. 182-193.

Mantere T., Winqvist R., Kauppila S., Grip M. et al. Targeted Next-Generation sequencing Identifies a Recurrent Mutation in MCPH1 Associating with Hereditary Breast Cancer susceptibility//PLos Genet. -2016. -Vol. 12. -P e1005816.

Masica D.L., Karchin R. Towards Increasing the Clinical Relevance of In silico Methods to Predict Pathogenic Missense Variants//PLos Comput Biol. -2016. -Vol. 12. -P e1004725.

Mather C.A., Mooney S.D., salipante s.J. et al. CADD score has limited clinical validity for the identification of pathogenic variants in noncoding regions in a hereditary cancer panel//Genet. Med. -2016. -Vol. 18. -P. 1269-1275.

Mavaddat N., Antoniou A.C., Easton D.F., Garcia-Closas M. Genetic susceptibility to breast cancer//Mol. oncol. -2010. -Vol. 4. -P. 174-191.

Melloni GEM, Mazzarella L., Bernard L. et al. A knowledge-based framework for the discovery of cancer-predisposing variants using large-scale sequencing breast cancer data//Breast Cancer Res. -2017. -Vol. 19. -P 63.

Michailidou K., Hall P., Gonzalez-Neira A. et al. Large-scale genotyping identifies 41 new loci associated with breast cancer risk//Nat. Genet. -2013. -Vol. 45. -P 353-361.

Mularoni L., Sabarinathan R., Deu-Pons J. et al. on-codriveFML: a general framework to identify coding and non-coding regions with cancer driver mutations//Genome Biol. -2016. -Vol. 17. -P 128.

NCCN Guidelines genetic/familial high-risk assessment: breast and ovarian (2016) V.2.

Ng PC, Henikoff S. SIFT: Predicting amino acid changes that affect protein function//Nucleic. Acids Res. -2003. -Vol. 31. -P 3812-3814.

Noskowicz M., Bogdanova N., Bermisheva M. et al. Prevalence of PALB2 mutation c.509_510delGA in unselected breast cancer patients from Central and Eastern Europe//Fam Cancer. -2014. -Vol. 13. -P. 137-142

Pagano M., Gauvreau K. (2000) Principles of biostatistics. 2nd ed. Belmont, CA: Brooks/Cole

Pelttari L.M., Kiiski J.I., Ranta S. et al. RAD51, XRCC3, and XRCC2 mutation screening in Finnish breast cancer families//Springerplus. -2015. -Vol. 4. -P. 92

Pertea M., Lin X., Salzberg S.L. GeneSplicer: a new computational method for splice site prediction//Nucleic. Acids Res. -2001. -Vol. 29. -P. 1185e1190.

Rahman N., Seal S., Thompson D. et al. PALB2, which encodes a BRCA2-interacting protein, is a breast cancer susceptibility gene//Nat. Genet. -2007. -Vol. 39. -P. 165-167.

Richards S., Aziz N., Bale S. et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology//Genet. Med. -2015. -Vol. 17. -P. 405-424.

Ripperger T., Gadzicki D., Meindl A., Schlegelberger B. Breast cancer susceptibility: current knowledge and implications for genetic counseling//Eur. J. Hum Genet. -2009. -Vol. 17. -P. 722-731.

Rogers M.F., Shihab H.A., Gaunt T.R., Campbell C. CS-cape: a tool for predicting oncogenic single-point mutations in the cancer genome//Sci. Rep. -2017. -Vol. 7. -P. 11597.

Sadowski C.E., Kohlstedt D., Meisel C. et al. BRCA1/2 missense mutations and the value of in-silico analyses//Eur. J. Med. Genet -2017. -Vol. 60. -P. 572-577.

Satagopan J.M., Offit K., Foulkes W. et al. The lifetime risks of breast cancer in Ashkenazi Jewish carriers of BRCA1 and BRCA2 mutations//Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. -2001. -Vol. 10. -P. 467-473.

Schwarz J.M., Rödelsperger C., Schuelke M., Seelow D. MutationTaster evaluates disease-causing potential of sequence alterations//Nat. Methods. -2010. -Vol. 7. -P. 575-576.

Slavin T.P., Maxwell K.N., Lilyquist J. et al. The contribution of pathogenic variants in breast cancer susceptibility genes to familial breast cancer risk//NPJ Breast Cancer. -2017. -Vol. 3. -P. 22.

Sokolenko A.P., lyevleva A.G., Preobrazhenskaya E.V. et al. High prevalence and breast cancer predisposing role of the BLM c.1642 C>T (Q548X) mutation in Russia//Int. J. Cancer. -2012. -Vol. 130. -P. 2867-2873.

Sokolenko A.P., Mitiushkina N.V., Buslov K.G. et al. High frequency of BRCA1 5382insC mutation in Russian breast cancer patients//Eur. J. Cancer. -2006. -Vol. 42. -P. 1380-1384.

Teng H., Zhang W.Y., Zhu F.Q. A study on the serum pregnancy zone protein levels in pregnant women and patients with gynecological tumors//Chin Med J. (Engl). -1994. -Vol. 107. -P. 910-914.

Tennessen J.A., Bigham A.W., O'Connor T.D. et al. Evolution and functional impact of rare coding variation from deep sequencing of human exomes//Science. -2012. -Vol. 337. -P. 64-69.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Copyright (c) 2018 Екатерина Кулигина, Анна Соколенко, Илья Бизин, Александр Иванцов, Евгений Имянитов, А. Романько, М. Анисимова