Le sindromi genetiche colo-rettali causano

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1 STANDARD OF PRACTICE Algoritmo di screening dei tumori del colon eredo-familiari a cura di Mara Fornasarig, Raffaella Magris, Renato Cannizzaro (Department of Oncological Gastroenterology, National Cancer Institute, Centro di Riferimento Oncologico IRCCS - Aviano (PN), Italy) Le sindromi genetiche colo-rettali causano il 5-10% di tutte le neoplasie coliche (1). La storia naturale di queste neoplasie è diversa dalle forme sporadiche, per l alto rischio di sviluppare un cancro colo-rettale entro i 70 anni: il 70% per la sindrome di Lynch ed il 100% per la poliposi adenomatosa familiare (FAP). L identificazione dei soggetti portatori di una sindrome genetica tra la popolazione generale è fondamentale per l applicazione di programmi di screening diversificati. CLASSIFICAZIONE DELLE SINDROMI GENETICHE Le sindromi genetiche vengono suddivise in due principali capitoli: le sindromi poliposiche e le sindromi non poliposiche. Queste ultime vengono attualmente classificate in base al difetto genetico responsabile (2). Sindromi poliposiche Le sindromi poliposiche (Tabella 1) sono distinte in base all istologia dei polipi. La forma di poliposi più frequente e più conosciuta è la Poliposi Adenomatosa Familiare (FAP), determinata da una mutazione a carico del gene APC, collocato sul cromosoma 5. È una malattia a trasmissione autosomica dominante e nella sua forma classica determina la formazione di migliaia di polipi adenomatosi al colon. Nel 1989 APC è stato il primo gene ad essere stato identificato come causa di sindrome ereditaria di cancro colo-rettale (3). La mutazione di APC è responsabile non solo Tabella 1 - Classificazione delle sindromi ereditarie sulla base del difetto genetico A: SINDROMI POLIPOSICHE Poliposi adenomatose - APC classica poliposi adenomatosa familiare (FAP) e relative varianti: FAP attenuata e sindrome di Turcot - MUTYH (MAP) poliposi a trasmissione autosomica recessiva - POLE o POLS1 poliposi a trasmissione autosomica dominante - NTHL1 poliposi a trasmissione autosomica recessiva - Poliposi adenomatose senza difetto genetico Poliposi con istologia variabile - STK11 (sindrome di Peutz-Jeghers) - SMAD4 o BMPR1A (poliposi giovanile) - GREM1 (hereditary mixed polyposis syndrome) - PTEN (PTNED hamartoma syndrome, Cowden s disease) Altre poliposi senza difetto genetico - Poliposi serrata B: SINDROMI NON POLIPOSICHE Sindrome di Lynch - MLH1 e MSH2 - EPCAM (delezione del 3 terminale di EPCAM con ipermetilazione del promotore MSH2) - MSH6 - PMS2 Cancro colon-rettale familiare tipo X - Storia familiare comparabile alla Lynch senza difetto genetico Modificato da: Vasen HFA et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2015;12:88-97 GIORNALE ITALIANO DI ENDOSCOPIA DIGESTIVA GIUGNO

2 delle forme classiche di poliposi, ma anche delle poliposi adenomatose attenuate (AFAP) che sono caratterizzate da un numero di polipi inferiore a 100 e da un età di comparsa della poliposi intorno alla terza decade di età (4). FAP e AFAP si possono presentare come primo caso in famiglia; per tale motivo non è infrequente la loro diagnosi dopo i 50 anni, nell ambito dei programmi di screening per la popolazione generale. La seconda forma di poliposi adenomatosa per frequenza è quella associata ad una mutazione a carico del gene MUTYH, identificato nel 2002 (5). Questa poliposi si differenzia per il tipo di ereditarietà, autosomica recessiva. Le caratteristiche cliniche sono spesso indistinguibili dalla poliposi attenuata determinata da APC; sede, numerosità dei polipi ed età di comparsa della poliposi sono simili; anche questa poliposi può essere diagnosticata tra la popolazione generale durante i programmi di screening. Negli ultimi due anni sono state riconosciute, sebbene in poche famiglie, altre due forme di poliposi adenomatosa, una a trasmissione autosomica dominante determinata dai geni POLE e POLD1 (2) ed una a trasmissione autosomica recessiva NTLH1 (6). I geni descritti sono implicati solo nel 50% delle poliposi adenomatose con un numero di polipi maggiore di 10. Alle poliposi adenomatose, causa dell 1% delle neoplasie coliche, si aggiungono le poliposi amartomatose, le giovanili, la sindrome di Peutz-Jeghers e la sindrome poliposica mista (GREM1) in cui coesistono polipi giovanili e polipi adenomatosi. Tra le sindromi poliposiche dobbiamo annoverare anche la poliposi serrata nonostante non sia stato riconosciuto un difetto genetico. Sindromi non poliposiche La sindrome di Lynch è la sindrome genetica più frequente ed è responsabile del 3% circa delle neoplasie coliche. Viene definita non poliposica per la presenza di un numero di polipi simile a quello che diagnostichiamo nelle forme sporadiche. I geni responsabili della sindrome sono i geni del mis-match repair (MMR): quattro geni (MSH2, MLH1, MSH6, PMS2) con la funzione di riparare i danni del DNA durante la replicazione cellulare. La trasmissione è autosomica dominante. La sindrome di Lynch presenta delle peculiarità cliniche e molecolari che sono alla base della diagnosi e della sorveglianza. I tumori presentano a carico del DNA tumorale l instabilità dei microsatelliti (MSI). I microsatelliti sono delle sequenze di DNA localizzate in porzioni di DNA non codificanti. L MSI viene valutata confrontando il DNA della mucosa colica normale con il DNA tumorale; se le sequenze sono uguali si parla di stabilità dei microsatelliti (MSS); aspetto tipico dei tumori sporadici. Qualora le sequenze siano diverse, più corte o più lunghe, abbiamo l instabilità che può essere di basso grado od alto grado in base al numero di sequenze alterate. Il tumore della sindrome di Lynch è instabile (MSI-H) (7). Nel tessuto tumorale, inoltre, non è espressa la proteina codificata dal relativo gene mutato. Con un esame immunoistochimico (IHC) possiamo identificare la proteina non espressa per il non funzionamento di un gene del MMR mutato. Lo studio MSI e l IHC per le proteine dei geni del MMR rappresentano i test di screening per differenziare il tumore sviluppatosi nell ambito della sindrome di Lynch ed il tumore sporadico. I crite- Tabella 2 - Criteri di Amsterdam Tabella 3 - Linee guida di Bethesda per i test IHC e/o MSI 42 GIORNALE ITALIANO DI ENDOSCOPIA DIGESTIVA GIUGNO 2016

3 ri di Amsterdam vengono applicati per la diagnosi clinica della sindrome (Tabella 2), mentre le linee guida di Bethesda (Tabella 3) vengono utilizzate per iniziare uno screening molecolare sul tumore in assenza di uno o più criteri di Amsterdam (2, 8, 9). I geni MMR sono stati identificati negli anni Studi clinici hanno evidenziato la diversa espressione clinica della sindrome di Lynch in base al gene mutato e quindi sono stati modulati i rispettivi programmi di sorveglianza (Tabella 4) (8). MLH1 ed MSH2 determinano il rischio maggiore di cancro colo-rettale, che va dal 40 all 80% rispetto alla popolazione generale. Il rischio di cancro dell endometrio varia dal 25 al 60%. Frequenti sono i tumori extracolici, con un rischio di cancro gastrico ~ 13%, tenue 6%, vie urinarie 4%, pancreas 6%. MSH6 determina un rischio di cancro colo-rettale inferiore (10-22%) ad una età più avanzata ~ 54 anni rispetto ai 44 dei MSH2 ed MLH1. Molto frequente è il tumore dell endometrio con un rischio del 26%, ma gli altri tumori extracolici (tenue, vie urinarie, stomaco ecc) sono meno frequenti. PMS2 determina un rischio di cancro del colon e dell endometrio paragonabile ad MSH6, ma l età media di insorgenza per il cancro del colon è più tardiva anni (10, 11). I geni MMR possono essere silenziati e quindi non funzionanti quando il loro promotore subisce un processo di ipermetilazione. Negli ultimi anni si è scoperto che il gene MSH2 non è funzionante quando abbiamo una mutazione a carico di EPCAM gene localizzato a monte del promotore di MSH2. Per cui, nella classificazione attuale, è stata aggiunta la sindrome di Lynch secondaria a mutazione di EPCAM. I soggetti portatori di mutazioni in questo gene hanno lo stesso rischio di sviluppare tumori di quelli portatori di MLH1 ed MSH2 (2, 8). Il polipo adenomatoso del colon-retto è la lesione precancerosa ma manifesta una cancerogenesi accelerata per cui gli intervalli della colonscopia nel programma di sorveglianza devono essere di due anni fino ai 40 anni e successivamente annuali. Il rischio di neoplasie coliche metacrone è così elevato (40%) che, qualora un paziente portatore della sindrome vada incontro ad un intervento colico, viene consigliata la colectomia con ileoretto anastomosi. Sindrome familiare tipo x Una storia familiare che soddisfa i criteri di Amsterdam non sempre è espressione di sindrome di Lynch; i tumori che si sviluppano in queste famiglie, identificate come sindrome familiare X, sono MSS e con le proteine del MMR ben espresse. In queste famiglie non sono stati riconosciuti dei geni responsabili. La storia naturale dei tumori è simile alle forme sporadiche. I cancri metacroni sono infrequenti e rappresentano il 4% come nei casi sporadici e i tumori extracolici sono infrequenti. La sorveglianza in queste famiglie prevede solo una sorveglianza colica con colonscopia ogni 3-5 anni. ALGORITMO DIAGNOSTICO CLINICO-MOLECOLARE DELLA SINDROME DI LYNCH La ricostruzione della storia familiare con l applicazione dei criteri di Amsterdam ha rappresentato standard of practice Tabella 4 - Linee guida per la sorveglianza nella sindrome di Lynch GIORNALE ITALIANO DI ENDOSCOPIA DIGESTIVA GIUGNO

4 per anni la base per la diagnosi clinica della sindrome di Lynch. Pur ampliando i criteri clinici con le linee guida di Bethesda per identificare i soggetti da indirizzare all iter diagnostico molecolare, molti casi genetici non vengono riconosciuti per cui dal 2009 il «gruppo di lavoro, per valutare il costo beneficio dell applicazione dei test genetici nella pratica clinica» (EGAPP), ha proposto un iter molecolare in tutti i casi di cancro colorettale diagnosticato sotto i 70 anni (12,13,14). L algoritmo diagnostico-molecolare attualmente si differenzia in base alla disponibilità di tessuto tumorale da analizzare (Figura 1) (8). Se questo è disponibile l immunostochimica per le proteine MMR e/o l instabilità dei microsatelliti ci permettono di effettuare una diagnosi differenziale fra 1) tumore sporadico che presenta la stabilità dei microsatelliti e/o presenza dell espressione delle proteine MMR, 2) tumori sporadici con alta instabilità dei microsatelliti e assenza della proteina MLH1 da ipermetilazione somatica di MLH1 e mutazione in BRAF (caratteristiche tipiche dei tumori sporadici del colon destro negli anziani) e 3) tumori Lynch correlati con MSI-H ed assenza di una proteina del MMR. Solo in questa ultima situazione è indicato il test genetico cioè l analisi molecolare dei geni MMR. Se la mutazione viene identificata, il test genetico viene esteso ai familiari di primo grado per riconoscere chi è a rischio di essere portatore della sindrome. In presenza di una familiarità suggestiva della sindrome, ma senza storia personale di cancro, senza mutazioni riconosciute in famiglia ed in assenza di tessuto tumorale disponibile dai familiari affetti, il test genetico non darà informazioni definitive poichè le metodiche attuali non consentono di individuare tutte le mutazioni. In questo caso si applicano dei modelli matematici predittivi che tengono in considerazione sia il numero di parenti affetti da cancro colo-rettale o da altri tumori dello spettro tumorale della sindrome di Lynch sia l età di sviluppo dei tumori e calcolano probabilità cumulative di mutazione di geni del MMR e distinte per le singole mutazioni (15,16). Qualora la probabilità sia maggiore del 5%, il test genetico viene proposto e se non sarà informativo bisognerà considerare altre forme genetiche. La base quindi dell iter diagnostico nella sindrome di Lynch è di verificare se un tumore presenta l alta instabilità dei microsatelliti o se manca l espressione di una delle proteine codificate dai geni responsabili della sindrome. Figura 1 - Algoritmo diagnostico-molecolare della sindrome di Lynch 44 GIORNALE ITALIANO DI ENDOSCOPIA DIGESTIVA GIUGNO 2016

5 ALGORITMO DIAGNOSTICO CLINICO-MOLECOLARE DELLE SINDROMI POLIPOSICHE La storia familiare della FAP classica è eclatante ed è di facile diagnosi. La presenza di poliposi adenomatose diffuse, con tutte le generazioni coinvolte ed età di sviluppo della poliposi nell adolescenza, è il quadro tipico. La diagnosi risulta difficile quando ci troviamo di fronte al primo caso in famiglia, con un numero di polipi tale a quello che possiamo riscontrare nelle forme sporadiche. Dobbiamo sospettare una causa genetica se alla prima colonscopia sono presenti più di 10 polipi o se abbiamo un numero di polipi inferiore a 10, ma alle colonscopie di follow-up i pazienti continuano a sviluppare un numero incongruo di polipi. In questi casi APC e MUTYH devono essere considerati ed analizzati. Quando sospettare le poliposi non adenomatose: Sindrome di Peutz-Jeghers(P-JS) almeno due polipi amartomatosi tipo P-JS al tenue, presenza di macchie iperpigmentate alle labbra, bocca, naso, occhi, genitali o dita, storia familiare di P-JS (16). Poliposi giovanile presenza di almeno 3 o più polipi giovanili al colon, polipi giovanili multipli allo stomaco e/o tenue, polipi giovanili in supposte famiglie con P-JS. Poliposi serrate almeno 5 polipi localizzati prossimalmente al sigma con almeno due polipi maggiori di 10 mm, soggetti con polipi serrati singoli, ma con storia familiare di poliposi serrata, più di 20 polipi serrati localizzati in tutti i settori del colon (17). CONCLUSIONI Le linee guida per la diagnosi molecolare e la sorveglianza e la gestione clinica sono ben consolidate nelle sindromi genetiche ben definite (Lynch, FAP, MAP). Aspetti della storia naturale e gli interventi di chemio prevenzione però sono ancora in studio e resta da determinare l influenza dei fattori epigenetici sul fenotipo di queste sindromi. Da definire ancora le basi genetiche e la storia naturale del cancro colo-rettale in situazioni cliniche come: cancro colo-rettale giovanile, sindrome familiare tipo X, cancri sincroni ed intervallari e poliposi adenomatose attenuate o multiple. Take home message Quando sospettare di rischio genetico:. Persone che rientrano nei criteri delle linee guida di Bethesda. Persone che hanno un familiare che rientra nei criteri di Amsterdam. >10 adenomi nella stessa persona. Persone con polipi amartomatosi o sindrome da poliposi serrata (iperplastica) Referenze 1. Jasperson KW, Tuohy TM, Neklason DW, et al. Hereditary and familial colon cancer. Gastroenterology Jun; 138(6): Vasen HF, Tomlinson I, Castells A. Clinical management of hereditary colorectal cancer syndromes. Nat Rev Gastroenterol Hepatol Feb;12(2): Giardiello FM, Brensinger JD, Petersen GM, et al. The use and interpretation of commercial APC gene testing for familial adenomatous polyposis. N Engl J Med Mar20;336(12): Nieuwenhuis MH, Vasen HF. Correlations between mutation site in APC and phenotype of familial adenomatous polyposis (FAP): a review of the literature. Crit Rev Oncol Hematol Feb; 61(2): Gismondi V, Meta M, Bonelli L, et al. Prevalence of the Y165C, G382D and 1395 del GGA germline mutations of the MYH gene in Italian patients with adenomatous polyposis coli and colorectal adenomas. Int J Cancer May 1;109(5): Weren RD, Ligtenberg MJ, Kets CM, et al. A germline homozygous mutation in the baseexcision repair gene NTHL1 causes adenomatous polyposis and colorectal cancer. Nat Genet Jun;47(6): Ramsey SD, Clarke L, Etzioni R, et al. Costeffectiveness of microsatellite instability screening as a method for detecting hereditary nonpolyposis colorectal cancer. Ann Intern Med Oct16;135(8 Pt 1): Rubenstein JH, Enns R, Heidelbaugh J, et al. Clinical Guidelines Committee. American Gastroenterological Association Institute Guideline on the Diagnosis and Management standard of practice GIORNALE ITALIANO DI ENDOSCOPIA DIGESTIVA GIUGNO

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