Identification of novel pathogenic MSH2 mutation and new DNA repair genes variants: investigation of a Tunisian Lynch syndrome family with discordant twins
Description
Lynch syndrome (LS) is a highly penetrant inherited cancer predisposition syndrome, characterized by autosomal dominant inheritance and germline mutations in DNA mismatch repair genes. Despite several genetic variations that have been identified in various populations, the penetrance is highly variable and the reasons for this have not been fully elucidated. This study investigates whether, besides pathogenic mutations, environment and low penetrance genetic risk factors may result in phenotype modification in a Tunisian LS family.A Tunisian family with strong colorectal cancer (CRC) history that fulfill the Amsterdam I criteria for the diagnosis of Lynch syndrome was proposed for oncogenetic counseling. The index case was a man, diagnosed at the age of 33 years with CRC. He has a monozygotic twin diagnosed at the age of 35 years with crohn disease. Forty-seven years-old was the onset age of his paternal uncle withCRC. An immunohistochemical (IHC) labeling for the four proteins (MLH1, MSH2, MSH6 and PMS2) of the MisMatchRepair (MMR) system was performed for the index case. A targeted sequencing of MSH2, MLH1 and a panel of 85 DNA repair genes was performed for the index case and for his unaffected father.The IHC results showed a loss of MSH2 but not MLH1, MSH6 and PMS2 proteins expression. Genomic DNA screening, by targeted DNA repair genes sequencing, revealed an MSH2 pathogenic mutation (c.1552C>T; p.Q518X), confirmed by Sanger sequencing. This mutation was suspected to be a causal mutation associated to the loss of MSH2 expression and it was found in first and second degree relatives. The index case has smoking and alcohol consumption habits. Moreover, he harbors extensive genetic variations in other DNA-repair genes not shared with his unaffected father.In our investigated Tunisian family, we confirmed the LS by IHC, molecular and in silico investigations. We identified a novel pathogenic mutation described for the first time in Tunisia. These results come enriching the previously reported pathogenic mutations in LS families. Our study brings new arguments to the interpretation of MMR expression pattern and highlights new risk modifiers genes eventually implicated in CRC. Twins discordance reported in this work underscore that disease penetrance could be influenced by both genetic background and environmental factors.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
متلازمة لينش (LS) هي متلازمة تهيؤ وراثي للسرطان شديدة الاختراق، تتميز بالوراثة الجسدية السائدة وطفرات الخط الجرثومي في جينات إصلاح عدم تطابق الحمض النووي. على الرغم من العديد من الاختلافات الجينية التي تم تحديدها في مجموعات سكانية مختلفة، إلا أن الاختراق متغير للغاية ولم يتم توضيح أسباب ذلك بشكل كامل. تبحث هذه الدراسة فيما إذا كان، إلى جانب الطفرات المسببة للأمراض، قد تؤدي البيئة وعوامل الخطر الوراثية منخفضة الاختراق إلى تعديل النمط الظاهري في عائلة LS التونسية. تم اقتراح عائلة تونسية لديها تاريخ قوي لسرطان القولون والمستقيم (CRC) تفي بمعايير أمستردام الأولى لتشخيص متلازمة لينش للاستشارة الوراثية للورم. كانت حالة المؤشر لرجل، تم تشخيصه في سن 33 عامًا مع CRC. لديه توأم أحادي الزيجوت تم تشخيصه في سن 35 عامًا بمرض كرون. كان عمه البالغ من العمر سبعة وأربعين عامًا في بداية عمر عمه مع الصليب الأحمر والهلال الأحمر. تم إجراء تصنيف كيميائي هيستولوجي مناعي (IHC) للبروتينات الأربعة (MLH1 و MSH2 و MSH6 و PMS2) لنظام MisMatchRepair (MMR) لحالة المؤشر. تم إجراء تسلسل مستهدف لـ MSH2 و MLH1 ولوحة من 85 جينًا لإصلاح الحمض النووي لحالة الفهرس ولوالده غير المتأثر. أظهرت نتائج IHC فقدانًا لـ MSH2 ولكن ليس تعبير بروتينات MLH1 و MSH6 و PMS2. كشف فحص الحمض النووي الجيني، من خلال تسلسل جينات إصلاح الحمض النووي المستهدفة، عن طفرة مسببة للأمراض MSH2 (c.1552C >T; p.Q518X)، والتي أكدها تسلسل سانجر. كان يشتبه في أن هذه الطفرة هي طفرة سببية مرتبطة بفقدان تعبير MSH2 وتم العثور عليها في أقارب من الدرجة الأولى والثانية. تحتوي حالة المؤشر على عادات التدخين واستهلاك الكحول. علاوة على ذلك، لديه اختلافات وراثية واسعة النطاق في جينات إصلاح الحمض النووي الأخرى غير المشتركة مع والده غير المتأثر. في عائلتنا التونسية التي تم التحقيق فيها، أكدنا LS بواسطة IHC، الجزيئية وفي تحقيقات السيليكو. حددنا طفرة جديدة مسببة للأمراض تم وصفها لأول مرة في تونس. تأتي هذه النتائج لإثراء الطفرات المسببة للأمراض التي تم الإبلاغ عنها سابقًا في عائلات LS. تقدم دراستنا حججًا جديدة لتفسير نمط التعبير عن الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية وتسلط الضوء على جينات معدلات المخاطر الجديدة المتورطة في نهاية المطاف في اتفاقية حقوق الطفل. يؤكد تنافر التوائم الذي تم الإبلاغ عنه في هذا العمل على أن انتشار المرض يمكن أن يتأثر بكل من الخلفية الوراثية والعوامل البيئية.Translated Description (French)
Le syndrome de Lynch (LS) est un syndrome de prédisposition au cancer héréditaire hautement pénétrant, caractérisé par une hérédité autosomique dominante et des mutations germinales dans les gènes de réparation des mésappariements d'ADN. Malgré plusieurs variations génétiques qui ont été identifiées dans différentes populations, la pénétrance est très variable et les raisons de celle-ci n'ont pas été entièrement élucidées. Cette étude examine si, outre les mutations pathogènes, l'environnement et les facteurs de risque génétiques à faible pénétration peuvent entraîner une modification du phénotype dans une famille tunisienne de LS. Une famille tunisienne ayant de forts antécédents de cancer colorectal (CCR) qui répondent aux critères d'Amsterdam I pour le diagnostic du syndrome de Lynch a été proposée pour le conseil en oncogénétique. Le cas index était un homme, diagnostiqué à l'âge de 33 ans avec un CCR. Il a un jumeau monozygote diagnostiqué à l'âge de 35 ans avec la maladie de Crohn. L'âge de son oncle paternel atteint du CCR était de quarante-sept ans. Un marquage immunohistochimique (IHC) pour les quatre protéines (MLH1, MSH2, MSH6 et PMS2) du système MisMatchRepair (MMR) a été réalisé pour le cas index. Un séquençage ciblé de MSH2, MLH1 et d'un panel de 85 gènes de réparation de l'ADN a été effectué pour le cas index et pour son père non affecté. Les résultats de l'IHC ont montré une perte de MSH2 mais pas d'expression des protéines MLH1, MSH6 et PMS2. Le criblage de l'ADN génomique, par séquençage ciblé des gènes de réparation de l'ADN, a révélé une mutation pathogène MSH2 (c.1552C >T ; p.Q518X), confirmée par séquençage de Sanger. Cette mutation était soupçonnée d'être une mutation causale associée à la perte de l'expression de MSH2 et elle a été trouvée chez des parents du premier et du deuxième degré. Le cas index a des habitudes de tabagisme et de consommation d'alcool. De plus, il héberge d'importantes variations génétiques dans d'autres gènes de réparation de l'ADN non partagés avec son père non affecté. Dans notre famille tunisienne étudiée, nous avons confirmé la LS par des études IHC, moléculaires et in silico. Nous avons identifié une nouvelle mutation pathogène décrite pour la première fois en Tunisie. Ces résultats viennent enrichir les mutations pathogènes précédemment rapportées dans les familles LS. Notre étude apporte de nouveaux arguments à l'interprétation du modèle d'expression du ROR et met en évidence de nouveaux gènes modificateurs du risque éventuellement impliqués dans le CCR. La discordance des jumeaux rapportée dans ce travail souligne que la pénétration de la maladie pourrait être influencée à la fois par des facteurs génétiques et environnementaux.Translated Description (Spanish)
El síndrome de Lynch (LS) es un síndrome de predisposición al cáncer hereditario altamente penetrante, caracterizado por herencia autosómica dominante y mutaciones de la línea germinal en genes de reparación de desajustes de ADN. A pesar de varias variaciones genéticas que se han identificado en diversas poblaciones, la penetrancia es muy variable y las razones de esto no se han dilucidado completamente. Este estudio investiga si, además de las mutaciones patógenas, el entorno y los factores de riesgo genéticos de baja penetrancia pueden resultar en la modificación del fenotipo en una familia tunecina LS. Se propuso una familia tunecina con antecedentes de cáncer colorrectal (CCR) fuerte que cumpla con los criterios de Amsterdam I para el diagnóstico del síndrome de Lynch para el asesoramiento oncogenético. El caso índice fue un hombre, diagnosticado a la edad de 33 años con CCR. Tiene un gemelo monocigótico diagnosticado a la edad de 35 años con enfermedad de Crohn. Cuarenta y siete años era la edad de inicio de su tío paterno con CRC. Se realizó un marcaje inmunohistoquímico (IHC) para las cuatro proteínas (MLH1, MSH2, MSH6 y PMS2) del sistema MisMatchRepair (MMR) para el caso índice. Se realizó una secuenciación dirigida de MSH2, MLH1 y un panel de 85 genes de reparación del ADN para el caso índice y para su padre no afectado. Los resultados de IHC mostraron una pérdida de la expresión de las proteínas MSH2 pero no de MLH1, MSH6 y PMS2. El cribado de ADN genómico, mediante secuenciación dirigida de genes de reparación de ADN, reveló una mutación patógena MSH2 (c.1552C >T; p.Q518X), confirmada por secuenciación de Sanger. Se sospechó que esta mutación era una mutación causal asociada a la pérdida de expresión de MSH2 y se encontró en familiares de primer y segundo grado. El caso índice tiene hábitos de consumo de tabaco y alcohol. Además, alberga amplias variaciones genéticas en otros genes de reparación del ADN no compartidos con su padre no afectado. En nuestra familia tunecina investigada, confirmamos el LS mediante IHC, investigaciones moleculares e in silico. Identificamos una nueva mutación patógena descrita por primera vez en Túnez. Estos resultados enriquecen las mutaciones patógenas previamente informadas en las familias de LS. Nuestro estudio aporta nuevos argumentos a la interpretación del patrón de expresión de MMR y destaca nuevos genes modificadores de riesgo eventualmente implicados en el CCR. La discordancia de gemelos informada en este trabajo subraya que la penetrancia de la enfermedad podría verse influenciada tanto por los antecedentes genéticos como por los factores ambientales.Files
s12967-019-1961-9.pdf.pdf
Files
(1.9 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:0489971ad6187ff383595c58d457a878
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديد طفرة MSH2 المسببة للأمراض الجديدة ومتغيرات جينات إصلاح الحمض النووي الجديدة: التحقيق في عائلة متلازمة لينش التونسية مع توأم متنافر
- Translated title (French)
- Identification d'une nouvelle mutation pathogène MSH2 et de nouveaux variants de gènes de réparation de l'ADN : étude d'une famille tunisienne atteinte du syndrome de Lynch avec des jumeaux discordants
- Translated title (Spanish)
- Identificación de la nueva mutación patógena MSH2 y nuevas variantes de genes de reparación del ADN: investigación de una familia de síndrome de Lynch tunecino con gemelos discordantes
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2954499000
- DOI
- 10.1186/s12967-019-1961-9
References
- https://openalex.org/W31576990
- https://openalex.org/W34657361
- https://openalex.org/W232076592
- https://openalex.org/W641052141
- https://openalex.org/W1926715094
- https://openalex.org/W1984219947
- https://openalex.org/W1997732163
- https://openalex.org/W1999283442
- https://openalex.org/W2001258296
- https://openalex.org/W2025460005
- https://openalex.org/W2034191733
- https://openalex.org/W2034455652
- https://openalex.org/W2035801850
- https://openalex.org/W2044072561
- https://openalex.org/W2044386531
- https://openalex.org/W2051978340
- https://openalex.org/W2068920661
- https://openalex.org/W2069923008
- https://openalex.org/W2070896617
- https://openalex.org/W2075254123
- https://openalex.org/W2076118871
- https://openalex.org/W2077109689
- https://openalex.org/W2078319055
- https://openalex.org/W2093519523
- https://openalex.org/W2116655480
- https://openalex.org/W2118191461
- https://openalex.org/W2119859519
- https://openalex.org/W2124821411
- https://openalex.org/W2130887683
- https://openalex.org/W2131638601
- https://openalex.org/W2140259403
- https://openalex.org/W2195689440
- https://openalex.org/W2261110864
- https://openalex.org/W2310049852
- https://openalex.org/W2329692955
- https://openalex.org/W2520176475
- https://openalex.org/W2569871793
- https://openalex.org/W2578109093
- https://openalex.org/W2582278964
- https://openalex.org/W2588535010
- https://openalex.org/W2588595351
- https://openalex.org/W2590020585
- https://openalex.org/W2592409084
- https://openalex.org/W2611939233
- https://openalex.org/W2615729049
- https://openalex.org/W2620624326
- https://openalex.org/W2740210684
- https://openalex.org/W2772014076
- https://openalex.org/W2774386202
- https://openalex.org/W2783846081
- https://openalex.org/W2784033834
- https://openalex.org/W2784045407
- https://openalex.org/W2789189552
- https://openalex.org/W2790414211
- https://openalex.org/W2791757183
- https://openalex.org/W2792615672
- https://openalex.org/W2803085510
- https://openalex.org/W2899144445
- https://openalex.org/W2903826613
- https://openalex.org/W2904251687