Спектр нарушений гена RB1 при ретинобластоме у российских пациентов

Введение. Ретинобластома - злокачественная опухоль детского возраста, причиной которой является биаллельная инактивация гена RB1. Ранняя молекулярно-генетическая диагностика ретинобластомы необходима как для адекватного выбора алгоритма лечения пациента с такой опухолью, так и для медико-генетического консультирования семьи. Цель: охарактеризовать частоту и спектр мутаций в гене RB1 у российских больных с ретинобластомой. Методы. Исследование проведено на материале ДНК лимфоцитов крови, полученном от 492 больных с ретинобластомой. Скрининг точковых мутаций, малых инсерций/делеций в гене RВ1 осуществляли методом полупроводникового высокопроизводительного параллельного секвенирования. Исключение протяженных делеций в гене RВ1 проводили методом MLPA. Результаты. Исследовано 492 неродственных пациента с ретинобластомой, среди которых 38,2% (188/492) с билатеральной формой заболевания и 61,8% (304/492) - с унилатеральной. В группе больных с билатеральной формой ретинобластомы герминальная мутация обнаружена у 96,8% (182/188) пациентов, в группе больных с унилатеральной формой - у 16,4% (50/304). Суммарно в гене RB1 в исследованной группе пациентов обнаружено 339 мутаций: 232 - герминальных и 107 - соматических. Выявлен практически полный спектр молекулярных изменений, включающий нонсенс-мутации - 37,5% (127/339), миссенс-мутации - 5,3% (18/339), мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания - 18,9% (64/339), мутации сайтов сплайсинга - 13,9% (47/339) и протяженные делеции - 24,5% (83/339). Выводы. Применение глубокого высокопроизводительного параллельного секвенирования и метода MLPA позволяет эффективно выявлять молекулярно-генетические изменения в гене RB1. Типы мутаций, обнаруженные в исследованной группе, их частота и распределение совпадают с результатами исследователей из других стран.

ретинобластома, RB1, высокопроизводительное параллельное секвенирование ДНК, MLPA

1. Dimaras H., Corson T.W., Cobrinik D., White A., Zhao J., Munier F. et al. Retinoblastoma. Nat Rev Dis Primers. 2015; 1: 15021. https://doi.org/10.1038/nrdp.2015.21.

2. Kivela T. The epidemiological challenge of the most frequent eye cancer: retinoblastoma, an issue of birth and death. Br J Ophtalmol. 2009: 93; 1129-1131. https://doi.org/10.1136/bjo.2008.150292.

3. Li W.L., Buckley J., Sanchez-Lara P., Maglinte D.T.,Viduetsky L., Vatarinova T.V. et al. A Rapid and Sensetive Next-Generation Sequencing Method to Detect RB1 Mutations Improves Care for Retinoblastoma Patients and Their Families. J Mol Diagn. 2016; 18: 480-493. https://doi.org/10.1016/j.jmoldx.2016.02.006.

4. Soliman S.E., Racher H., Zhang C., MacDonald H., Gallie B. Genetics and Molecular Diagnostics in Retinoblastoma-An Update. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2017; 6 :197-207. https://doi.org/10.22608/APO.201711.

5. De Jong M.C., Kors W.A., de Graaf P., Castelijns J.A., Kivela T., Moll A.C. Trilateral retinoblastoma: a systematic review and meta-analysis. Lancet Oncol. 2014; 15: 1157-1167. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(14)70336-5.

6. Tomar S., Sethi R., Sundar G., Quah T.C., Quah B.L., Lai P.S. Mutation spectrum of RB1 mutations in retinoblastoma cases from Singapore with implications management and counselling. PLos One. 2017; 12: e0178776. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178776.

7. Lan X., Xu W., Tang W., Ye X., Song X., Lin L. et al. Spectrum of RB1 Germline Mutations and Clinical Features in Unrelated Chinese Patients With Retinoblastoma. Front Genet. 2020; 11: 142. https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00142.

8. McEvoy J.D. & Dyer A. Genetic and Epigenetic Discoveries in Human Retinoblastoma. Crit Rev Oncog. 2015; 20: 217-225. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2015.06.012.

9. MacCarthy A., Bayne A.M., Brownbill P.A., Bunch K.J., Diggens N.L., Draper G.J. et al. Second and subsequent tumours among 1927 retinoblastoma patients diagnosed in Britain 1951- 2004. Br J Cancer. 2013; 108: 2455-2463. https://doi.org/10.1038/bjc.2013.228.

10. Marees T., Moll A.C., Imhof S.M., de Boer M.R., Ringens P.J., van Leeuwen F.E. Risk of second malignancies in survivors of retinoblastoma: more than 40 years of follow-up. J Nat Cancer Inst. 2008; 100: 1771-1779. https://doi.org/10.1093/jnci/djn394.

11. Mendoza P.R. & Grossniklaus H.E. The Biology of Retinoblastoma. Prog Mol Biol Transl Sci. 2015; 134: 503-516. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2015.06.012.

12. Price E.A., Price K., Kolkiewicz K., Hack S., Reddy M.A., Hungerford J.L. et al. Spectrum of RB1 mutations identified in 403 retinoblastoma patients. J Med Genet. 2013; 51: 208-214. https://doi.org/10/1136/jmedgenet-2013-101821.

13. Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А., Масленников А.Б., Степанов В.А., Афанасьев А.А., Заклязьминская Е.В., Ребриков Д.В., Савостьянов К.В., Глотов А.С., Костарева А.А., Павлов А.Е., Голубенко М.В., Поляков А.В., Куцев С.И. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS) (редакция 2018, версия 2). Медицинская генетика. 2019;18(2):3-23

14. Алексеева Е.А., Бабенко О.В., Козлова В.М., Ушакова Т.Л., Саакян С.В., Танас А.С. и др. Результаты использования новой медицинской технологии комплексной ДНК-диагностики ретинобластомы. Медицинская генетика 2017; 16(10): 41-46.

15. Dommering C.J., Mol B.M., Moll A.C., Burton M., Cloos J., Dorsman J.C. et al. RB1 mutation spectrum in a comprehensive nationwide cohort of retinoblastoma patients. J Med Genet. 2014; Jun 51(6): 366-374. https://doi.org/10.1136/jmedgenet-2014-102264.

16. He M., An Y., Gao X., Qian X., Li G., Qian J. Screening of RB1 gene mutations in Chinese patients with retinoblastoma and preliminary exploration of genotype-phenotype correlations. Mol Vis. 2014; 20: 545-552. eCollection 2014.

17. Valverde J.R., Alonso J., Palacios I., Pestana A. RB1 gene mutation up-date, a meta-analysis based on 932 reported mutations available in searchable database. BMC Genet. 2005; 53(6). https://doi.org/10.1186/1471-2156-6-53.

18. Mitter D., Rushlow D., Nowak I., Ansperger-Rescher B., Gallie B.L., Lohmann D.R. Identification of a mutation in exon 27 of the RB1 gene associated with incomplete penetrance retinoblastoma. Fam Cancer. 2009; 8: 55-58. https://doi.org/10.1007/s10689-008-9198-4.

19. Harbour J.W. Molecular Basis of Low-Penetrance Retinoblastoma. Arch Ophthalmol 2001; 119: 1699-1704. doi: 10.1001/archopht.119.11.1699.

20. Eloy P/, Dehainault C., Sefta M., Aerts I., Doz F., Cassoux N. et al. A Parent-of-Origin Effect Impacts the Phenotype in Low Penetrance Retinoblastoma Families Segregating the c.1981C>T/p.Arg661Trp mutation of RB1. PLoS Genet. 2016 Feb; 12(2): e1005888. doi: 10.1371/journal.pgen.1005888.

21. Zhang K., Nowak I., Rushlow D., Gallie B.L., Lohmann D.R. Patterns of Missplicing Caused by RB1 Gene Mutations in Patients With Retinoblastoma and Association with Phenotypic Exspression. Hum Mutat. 2008; 29(4): 475-484. https://doi.org/10.1002/humu.20664.

22. Albrecht P., Ansperger-Rescher B., Schuler A., Zeschnigk M., Gallie B., Lohmann D. R. Spectrum of gross deletions and insertions in the RB1 gene in patients with retinoblastoma and association with phenotypic expression. Hum Mutat. 2005; 26(5): 437-445. https://doi.org/10.1002/humu.20234.

23. Houdayer C., Gauthier-Villars M., Lauge A., Pages-Berhouet S., Dehainault C., Caux-Moncoutier V. et al. Comprehensive screening for constitutional RB1 mutations by DHPLC and QMPSF. Hum. Mutat. 2004; 23 (2): 193-202. https://doi.org/10.1002/humu.10303.

24. Mitter D., Ullmann R., Muradyan A., Klein-Hitpass L., Kanber, D, Ounap, K, et al. Genotype-phenotype correlations in patients with retinoblastoma andinterstitial 13q deletions. Eur J Hum Genet. 2011; 19 (9): 947-958. https://doi.org/10.1038/ejhg.2011.58

25. Rimoin, A. W, Walker C. L, Chitale R. A, Hamza H. S, Vince, A, Gardovska, D. et al. Variation in clinical presentation of childhood group a streptococcalpharyngitis in four countries. J Trop Pediatr. 2008; 54 (5): 308-312. https://doi.org/10.1093/tropej/fmm122.

26. Castera L., Dehainault C., Michaux D., Lumbroso-Le Rouic L., Aertsh I., Doz, F.,et al. (2013). Fine mapping of whole RB1 gene deletions in retinoblastomapatients con rms PCDH8 as a candidate gene for psychomotor delay. Eur. J.Hum. Genet. 2013; 21(4): 460-464. https://doi.org/10.1038/ejhg.2012.186ejhg2012186.

27. Lan X., Xu W., Tang X., Ye H., Song X., Lin L.et al. Spectrum of RB1 Germline Mutations and Clinical Features in Unrelated Chinese Patients With Retinoblastoma. Front Genet. 2020; 11: 142. https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00142.

28. Parma D., Ferrer M., Luce L., Giliberto F., Szijan I. RB1 gene mutations in Argentine retinoblastoma patients. Implications for genetic counseling. PloS One. 2017. 12 (12), e0189736. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189736.

29. Chen Z., Moran K., Richards-Yutz J., Toorens E., Gerhart D., Ganguly T. et al.Enhanced sensitivity for detection of low-level germline mosaic RB1 mutations in sporadic retinoblastoma cases using deep semi-conductor sequencing. Hum Mutat. 2014; 35: 384-91. https://doi.org/10.1002/humu.22488.

30. Алексеева Е.А., Карандашева К.О., Бпбенко О.В., Козлова В.М., Ушакова Т.Л., Казубская Т.П. и др. Соматический мозаицизм при спорадической ретинобластоме. Медицинская генетика. 2021; 20(4):9-18. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2021.04.9-18.

31. McEvoy J., Dyer M.A. Genetic and Epigenetic Discoveries in Human Retinoblastoma. CritRev Oncog. 2015; 20(3-4): 217-225. https://doi.org/10/1615/critrevoncog.2015013711.

32. Rushlow D.E., Mol B.M., Kennett J.Y., Yee S., Pajovic S., The´riault B.L. et al. Characterisation of retinoblastomas without RB1 mutations: Genomic, gene expression, and clinical studies. Lancet Oncol. 2013; 14: 327-334. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(13)70045-7.