Erfelijke mutaties in het p53-tumorsuppressorgen; betekenis voor de klinische praktijk
Open

Stand van zaken
30-06-1996
F.H. Menko, M.A. Nooy en H.F.A. Vasen
Zie ook het artikel op bl. 1350.

Bij de regulering van de celgroei en -differentiatie zijn normaliter twee groepen genen betrokken: proto-oncogenen, die een stimulerende werking hebben, en tumorsuppressorgenen, die een remmende werking hebben. In kankercellen worden als regel mutaties in verschillende proto-oncogenen en tumorsuppressorgenen gevonden. Deze genetische schade wordt in wisselende mate veroor zaakt door aanlegfactoren en omgevingsinvloeden. Bij individuen met een constitutionele mutatie in een tumorsuppressorgen is één van de genetische veranderingen die tot kanker kunnen leiden al bij de geboorte in alle lichaamscellen aanwezig. Door deze mutatie treedt gemakkelijk ontregeling van celgroei op. Een constitutionele mutatie, ook genoemd kiembaanmutatie, is overerfbaar.

Het p53-tumorsuppressorgen is gelegen op de korte arm van chromosoom 17. Het gen codeert voor een eiwit met een moleculair gewicht van 53 kDa. Dit eiwit is betrokken bij de regulering van de celcyclus. In ongeveer de helft van alle maligne tumoren vindt men mutaties in het p53-gen; dit zijn somatische mutaties die alleen in de tumorcellen voorkomen.12 De veel minder frequente kiembaanmutaties in het p53-gen zijn onderwerp van dit artikel. Deze mutaties kunnen leiden tot het ontstaan van verschillende vormen van kanker op jonge leeftijd. Een van de mogelijke uitingsvormen is het Li-Fraumeni-syndroom (LFS), waarbij vooral sarcoom opjonge leeftijd en premenopauzaal mammacarcinoom voorkomen. Ook in families met verschillende andere tumortypen en bij patiënten met multipele primaire tumoren kunnen constitutionele p53-mutaties worden gevonden. Het is op dit moment de vraag wat het vinden van een P53-kiembaanmutatie betekent voor de betreffende patiënt met kanker en voor zijn of haar naaste verwanten. Doel van dit artikel is om samen met dat van De Wert,3 een overzicht te geven van de stand van het huidige onderzoek op dit gebied.

HET LI-FRAUMENI-SYNDROOM

In 1969 beschreven Li en Fraumeni 2 families, waarin sarcoom voorkwam bij naaste verwanten op de kinderleeftijd. Bij volwassen familieleden van deze patiënten waren op jonge leeftijd mammacarcinoom en verschillende andere vormen van kanker opgetreden.4 Het syndroom heeft een autosomaal dominant overervingspatroon en staat nu te boek als het Li-Fraumeni-syndroom. Een andere benaming, SBLA-syndroom, gaat uit van de tumoren die bij deze aandoening het frequentst voorkomen: sarcoom (weke-delensarcoom, osteosarcoom), borstkanker, hersen(‘brain’-)tumoren, leukemie en adrenocorticaal carcinoom. Van enkele andere tumoren veronderstelt men dat ook deze onderdeel van LFS kunnen uitmaken, in het bijzonder longkanker, prostaatkanker, pancreaskanker en melanoom (tabel 1).5 De criteria voor de klinische diagnose van het ‘klassieke’ LFS zijn weergegeven in tabel 2.6 Uit deze criteria blijkt dat sarcoom een obligaat onderdeel is van het syndroom. Voorts is de leeftijd waarop in de familie kanker wordt vastgesteld een belangrijk criterium voor de diagnose. In LFS-families heeft ongeveer de helft van de gendragers al op de leeftijd van 30 jaar een vorm van kanker: op de leeftijd van 70 jaar is bij meer dan 90 van de gendragers kanker vastgesteld. Bij ongeveer 10 van de patiënten ontstaan multipele primaire tumoren.56

Onderzoek naar een mogelijke rol van het p53-gen bij LFS werd ingegeven door de waarneming dat somatische mutaties van dit gen vaak optreden in tumoren die onderdeel van dit syndroom uitmaken. Het vermoeden dat een mutatie van dit gen een rol speelt bij het syndroom werd bevestigd door het onderzoek van Malkin et al.,7 waarin inderdaad in 5 LFS-families constitutionele p53-mutaties werden aangetoond. Inmiddels is in veleLFS-families een groot aantal verschillende p53-mutaties gevonden. Op dit moment kunnen bij ongeveer de helft van de families met het klassieke LFS mutaties in de coderende sequentie van het p53-gen worden aangetoond.89

p53-MUTATIES BUITEN HET LI-FRAUMENI-SYNDROOM

Ook in families die niet voldoen aan de criteria voor de diagnose ‘LFS’ zijn kiembaanmutaties in het p53-gen gevonden. In een recent rapport van een Britse werkgroep, werden verschillende situaties gedefinieerd die kunnen wijzen op een p53-mutatie (zie tabel 2). Jolly et al. vonden een overerfbare p53-mutatie in een opmerkelijke familie, waarin op jonge leeftijd borstkanker, ovariumkanker en dikke-darmkanker voorkwamen.10 Klinisch beantwoordt deze familie aan de definitie voor het erfelijke borst-ovariumkankersyndroom, dat meestal berust op een mutatie in het ‘breast-cancer 1’ (BRCA1)-gen.11 Jolly et al. hebben naar aanleiding van hun waarneming voorgesteld de term ‘P53 cancer family syndrome’ te introduceren. Zij benadrukken hiermee dat de tumortypen die bij dragers van p53-mutaties voorkomen zeer uiteenlopend van aard kunnen zijn. Constitutionele p53-mutaties kunnen ook gevonden worden bij patiënten met multipele primaire tumoren.1213 Tenslotte is bij patiënten met kanker die niet primair onder de aandacht kwamen wegens een positieve familieanamnese nagegaan in welke frequentie bij hen constitutionele p53-mutaties voorkomen. De frequentie van deze mutaties bij patiënten met sporadisch premenopauzaal mammacarcinoom of sporadisch sarcoom lijkt maximaal 1 voor elk van beide tumortypen.14-16

MOLECULAIR-GENETISCH ONDERZOEK NAAR CONSTITUTIONELE P53-MUTATIES

Er zijn verschillende mogelijkheden van onderzoek naar afwijkingen in het p53-gen: DNA-onderzoek, gericht op veranderingen in de structuur van het p53-gen; een functioneel p53-onderzoek, waarbij men in vitro de werking van het p53-eiwit test; immuunhistochemisch onderzoek naar overexpressie (door stabilisatie) van het p53-eiwit in weefsel; serologische tests naar circulerende antilichamen tegen het p53-eiwit. Voor de eerstgenoemde 2 methoden van onderzoek gebruikt men lymfocyten uit het perifere bloed.21718 Het DNA-onderzoek kan worden onderscheiden in indirect onderzoek, waarbij overerving van DNA-markers op chromosoom 17, gekoppeld aan het p53-locus, wordt bestudeerd, en direct onderzoek van het p53-gen. Het directe onderzoek kan oriënterend van aard zijn, zoals met de ‘single strand conformation polymorphism’ (SSCP)-techniek. Hierbij gaat men aan de hand van het elektroforesepatroon van het DNA na of er aanwijzingen zijn voor een mutatie in het p53-gen. Als het oriënterende onderzoek daartoe aanleiding geeft, kan vervolgens de tweede stap, ‘DNA-sequencing’, worden verricht. Daarbij wordt door gedetailleerd onderzoek van de DNA-nucleotidevolgorde de plaats en soort van de p53-mutatie opgespoord.

Onschuldige varianten (polymorfismen) van het p53-gen dienen onderscheiden te worden van pathogene mutaties. Het voordeel van genoemd functioneel onderzoek is dat alleen afwijkingen die het p53-gen inactiveren worden aangetoond. Wanneer men in een familie een p53-mutatie vindt, zal als regel worden getracht alle verwanten met een aan het gendefect toegeschreven vorm van kanker op de betreffende mutatie te onderzoeken. Indien in een familie met LFS geen p53-mutatie is gevonden, kan dit betekenen, dat geen p53-mutatie aanwezig is of dat een aanwezige p53-mutatie met de gebruikte methode van onderzoek niet wordt aangetoond.

BETEKENIS VOOR DE KLINISCHE PRAKTIJK

Zoals gezegd kunnen erfelijke mutaties in het p53-gen klinisch aan het licht komen via het klassieke LFS, maar ook via andere ‘bijzondere’ vormen van kanker, vooral als op jonge leeftijd verschillende tumoren familiair voorkomen (het ‘P53 familiaire kankersyndroom’) of multipele primaire tumoren bij een patiënt optreden. Het vaststellen van een erfelijk bepaalde verhoogde gevoeligheid voor kanker kan in principe 3 doeleinden dienen.

In de eerste plaats zouden door het nemen van preventieve maatregelen bij gezonde individuen met een verhoogd risico op kanker ziekte en sterfte door kanker kunnen worden voorkomen. Voor dragers van constitutionele p53-mutaties is de aandacht vooral gericht op secundaire preventie: vroege opsporing en behandeling van een eenmaal ontstane tumor. De zin van klinische toepassing van p53-onderzoek wordt echter beperkt door de geringe mogelijkheden van preventie voor de betreffende tumortypen. Bevolkingsonderzoek op borstkanker van vrouwen tussen 50 en 70 jaar, door periodieke mammografie, leidt tot reductie van sterfte aan deze aandoening. Het is echter de vraag of screening op borstkanker bij LFS vanaf jonge leeftijd ook zinvol is. Bovendien zijn dragers van een p53-mutatie waarschijnlijk verhoogd gevoelig voor schadelijke effecten van röntgenstralen. Dit is mogelijk zelfs van belang bij de lage dosis die wordt gebruikt bij mammografie. Wellicht biedt MRI-onderzoek uitkomst voor de betreffende groep vrouwen. Er is in de literatuur al met al geen overeenstemming over het te volgen beleid voor asymptomatische gendragers. Sommige auteurs wijzen op het mogelijke nut van periodieke controle,2 terwijl andere het accent leggen op de bezwaren van periodiek onderzoek.19 Li et al. pleiten voor prospectief onderzoek waarin de waarde van screening wordt geëvalueerd.20

Een tweede doel van onderzoek naar p53-kiembaanmutaties heeft betrekking op de behandeling van patiënten met kanker. De behandeling zou eventueel aangepast kunnen worden als blijkt dat de aandoening berust op een overerfbare p53-mutatie. Op theoretische gronden zouden bepaalde vormen van behandeling meer of juist minder geschikt kunnen zijn voor dragers van een p53-mutatie. Daarbij kan men denken aan een verhoogde kans op een tweede primaire tumor in een vroeger bestralingsveld.61421 Borstsparende operatieve behandeling van mammacarcinoom met radiotherapie zou ongewenst kunnen zijn voor deze groep patiënten. In de toekomst is p53-onderzoek mogelijk van toenemend belang voor de besluitvorming over de behandeling van bepaalde patiënten met kanker.

Tenslotte kan men als resultaat van DNA-onderzoek dragers van een p53-mutatie voorlichten over de kans op overerving van de verhoogde gevoeligheid voor kanker op hun nageslacht.

Samenvattend kan men stellen dat zich bij het onderzoek naar p53-mutaties enkele belangrijke vragen aandienen. Testen op predispositie voor kanker is een gecompliceerde aangelegenheid, maar dit geldt in het bijzonder voor het p53-onderzoek. Verschillende deskundigen dienen bij de besluitvorming betrokken te zijn, in het bijzonder de behandelend oncoloog, de klinisch geneticus en de medisch psycholoog. Door prospectief onderzoek zal men in de toekomst de waarde van onderzoek naar P53-kiembaanmutaties nader kunnen beoordelen.

Landelijke Werkgroep Erfelijk Mammacarcinoom (samenstelling bij inzending van dit artikel): dr.L.V.A.M.Beex, internist; prof.dr.F.J.Cleton, internist; mw.prof.dr.H.J.A.Collette, arts-epidemioloog: dr.C.J.Cornelisse, moleculair patholoog; M.A. Crommelin, radiotherapeut; dr.P.Devilee, moleculair geneticus; prof.dr.J.A.van Dongen, chirurg; dr.J.G.Klijn, internist; dr.F.E.van Leeuwen, epidemioloog; mw.I.S.J.van Leeuwen-Cornelisse, medisch maatschappelijk werker; prof.dr.P.Meera Khan, moleculair geneticus; dr.F.H.Menko, klinisch geneticus; mw.E.J.Meijers-Heijboer, klinisch geneticus; mw.M.A.Nooy, internist; J.C.Oosterwijk, klinisch geneticus; dr.E.J.T.Rutgers, chirurg; C.Schaap, klinisch geneticus; R.H.Sijmons, klinisch geneticus; dr.H F.A.Vasen, internist; G.M.W.R.de Wert, ethicus.

Literatuur

  1. Harris CC, Hollstein M. Clinical implications of the p53tumor-suppressor gene. N Engl J Med 1993;329:1318-27.

  2. Chang F, Syrjänen S, Syrjänen K. Implications ofthe p53 tumor-suppressor gene in clinical oncology. J Clin Oncol1995;13:1009-22.

  3. Wert GMWR de. Predictief testen op p53-mutaties: ethischeoverwegingen. Ned Tijdschr Geneeskd1996;140:1350-3.

  4. Li FP, Fraumeni jr JF. Soft-tissue sarcomas, breastcancer, and other neoplasms. A familial syndrome? Ann Intern Med1969;71:747-52.

  5. Malkin D. p53 and the Li-Fraumeni syndrome. Cancer GenetCytogenet 1993;66:83-92.

  6. Li FP, Fraumeni jr JF, Mulvihill JJ, Blattner WA. DreyfusMG, Tucker MA, et al. A cancer family syndrome in twenty-four kindreds.Cancer Res 1988;48:5358-62.

  7. Malkin D, Li FP, Strong LC, Fraumeni jr JF, Nelson CE, KimDH, et al. Germ line p53 mutations in a familial syndrome of breast cancer,sarcomas, and other neoplasms. Science 1990;250:1233-8.

  8. Birch JM, Hartley AL, Tricker KJ, Prosser J, Condie A,Kelsey AM, et al. Prevalence and diversity of constitutional mutations in thep53 gene among 21 Li-Fraumeni families. Cancer Res1994;54:1298-304.

  9. Frebourg T, Barbier N, Yan YX, Garber JE, Dreyfus M,Fraumeni jr J, et al. Germ-line p53 mutations in 15 families with Li-Fraumenisyndrome. Am J Hum Genet 1995;56:608-5.

  10. Jolly KW, Malkin D, Douglass EC, Brown TF, Sinclair AE,Look AT. Splice-site mutation of the p53 gene in a family with hereditarybreast-ovarian cancer. Oncogene 1994;9:97-102.

  11. Narod SA, Ford D, Devilee P, Barkardottir RB, Lynch HT,Smith SA, et al. An evaluation of genetic heterogeneity in 145 breastovariancancer families. Am J Hum Genet 1995;56:254-64.

  12. Malkin D, Jolly KW, Barbier N, Look AT. Friend SH,Gebhardt MC, et al. Germline mutations of the p53 tumor-suppressor gene inchildren and young adults with second malignant neoplasms. N Engl J Med1992;326:1309-15.

  13. Scott RJ, Krummenacher F. Mary JL, Weber W, Spycher M,Müller H. Vererbbare P53-Mutation bei einem Patienten mitMehrfachtumoren: Bedeutung für die genetische Beratung. Schweiz MedWochenschr 1993;123:1287-92.

  14. Sidransky D, Tokino T, Helzlsouer K, Zehnbauer B. RauschG. Shelton B, et al. Inherited P53 gene mutations in breast cancer. CancerRes 1992;52:2984-6.

  15. Toguchida J, Yamaguchi T. Dayton SH, Beauchamp RL,Herrera GE, Ishizaki K, et al. Prevalence and spectrum of germline mutationsof the P53 gene among patients with sarcoma. N Engl J Med1992:326:1301-8.

  16. Cornelis RS, Vliet M van, Vos CB, Cleton-Jansen AM,Vijver MJ van de, Peterse JL. et al. Evidence for a gene on 17p13.3, distalto TP53, as a target for allele loss in breast tumors without P53 mutations.Cancer Res 1994:54:4200-6.

  17. Ishioka C, Frebourg T, Yan YX, Vidal M, Friend SH,Schmidt S, et al. Screening patients for heterozygous P53 mutations using afunctional assay in yeast. Nat Genet 1993:5:124-9.

  18. Soussi T, Legros Y, Lubin R, Ory K, Schlichtholz B.Multifactorial analysis of P53 alteration in human cancer: a review. Int JCancer 1994:57:1-9.

  19. Varley JM, McGown G, Thorncroft M, Tricker KJ, Teare MD,Santibanez-Koref MF, et al. An extended Li-Fraumeni kindred with gastriccarcinoma and a codon 175 mutation in TP53. J Med Genet1995;32:942-5.

  20. Li FP, Garber JE, Friend SH, Strong LC, Patenaude AF,Juengst ET, et al. Recommendations on predictive testing for germ line P53mutations among cancer-prone individuals. J Natl Cancer Inst 1992;84:1156-60.

  21. Levine AJ, Perry ME, Chang A, Silver A, Dittmer D. Wu M,et al. The 1993 Walter Hubert lecture: the role of the p53 tumour-suppressorgene in tumorigenesis. Br J Cancer 1994;69:409-16.