ORGAN TOWARZYSTWA CHIRURGÓW POLSKICH
POLSKI PRZEGL¥D CHIRURGICZNY ROK ZA£O¯ENIA 1893 PAŹDZIERNIK 2009 • TOM 81 • NR 10
WYDAWCA FUNDACJA POLSKI PRZEGL¥D CHIRURGICZNY
Komitet Honorowy / Honorary Board Prof. dr Otmar Gedliczka Prof. dr Bogdan Łazarkiewicz Prof. dr Michał Krauss Prof. dr Wacław Sitkowski Prof. dr Andrzej Kułakowski Prof. dr Jan Słowikowski Prof. dr Tadeusz Tołłoczko Komitet Redakcyjny / Editorial Board Prof. dr Jose L. Balibrea (Madrid) Prof. dr Andrzej Biederman (Warszawa) Prof. dr Leszek Brongel (Kraków) Prof. dr Henning Dralle (Halle) Prof. dr Michał Drews (Poznań) Prof. dr Maciej Dryjski (Buffalo) Prof. dr Stanley Dudrick (Waterbury) Prof. dr John W.L. Fielding (Birmingham) Prof. dr Zygmunt Grzebieniak (Wrocław) Prof. dr James G. Hoehn (Albany) Prof. dr Svante Horsch (Koln) Prof. dr Arkadiusz Jeziorski (Łódź) Prof. dr Constantine P. Karakousis (Buffalo) Prof. dr Martin S. Karpeh Jr (New York) Prof. dr Kazimierz Kobus (Polanica) Prof. dr Waldemar Kozuschek (Bochum) Prof. dr Marek Krawczyk (Warszawa) Prof. dr Krzysztof Kuzdak (Łódź) Dr hab. Jarosław Kużdżał (Kraków) Prof. dr Paweł Lampe (Katowice)
Prof. dr Marco Lanzetta (Milan) Prof. dr Giovanni de Manzoni (Verona) Prof. dr Keiichi Maruyama (Tokyo) Prof. dr Paweł Misiuna (Lublin) Prof. dr Mychajło Pawłowski (Lviv) Prof. dr Tadeusz Popiela (Kraków) Prof. dr Zbigniew Puchalski (Białystok) Prof. dr Frantisek Rehak (Praha) Prof. dr Zbigniew Religa (Warszawa) Prof. dr Takeshi Sano (Tokyo) Prof. dr Maria Siemionow (Cleveland) Prof. dr J. Rudiger Siewert (München) Prof. dr Paul H. Sugarbaker (Washington) Prof. dr Jacek Szmidt (Warszawa) Prof. dr Mieczysław Szostek (Warszawa) Prof. dr Frank Veith (New York) Prof. dr Grzegorz Wallner (Lublin) Prof. dr Dov Weissberg (Holon) Prof. dr Wojciech Witkiewicz (Wrocław) Prof. dr Richard Windle (Leicester)
Redaktor Naczelny / Editor-In-Chief Prof. dr Wojciech Noszczyk
Redaktor Zeszytu / Leading Editor Prof. dr Maria M. Sąsiadek
Sekretarze Redakcji / Assistant Editors Dr med. Marek Hara Dr hab. med. Maciej Kielar Adres redakcji / Editorial Correspondence 00-235 Warszawa, ul. Nowiniarska 1 lok. 28, tel./fax: (022) 635 45 31 i 831 75 24 e-mail: redakcjappch@poczta.fm http://www.ppch.pl Wydawca / Publisher Fundacja Polski Przegląd Chirurgiczny Prezes / President: Prof. Wojciech Noszczyk Kolportaż / Subscription Grupa Wydawnicza Infor 05-270 Marki, ul. Okólna 40, tel. (022) 761 31 81, fax (022) 761 30 34 ISSN 0032-373X Przygotowanie i druk / Produced and printed by: Invest Druk, 04-186 Warszawa, ul. Szumna 5, tel./fax: (022) 812 75 55
S P I S
T R E Ś C I
Wspomnienie pośmiertne
B. Łazarkiewicz: Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek (1930-2009)...............................................
803
Prace oryginalne
W. Zatoński, J. Didkowska, U. Wojciechowska: Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej i Wschodniej w porównaniu z Europą Zachodnią i Polską........................................................................... M. Budryk, K. Tęcza, E. Grzybowska: Spektrum nowotworów występujących w rodzinach z germinalną mutacją w genach BRCA1/2........................................................................................................................... J. Żebracka-Gala, J. Waler, J. Gawrychowski, K. Hasse-Lazar, M. Kowalska, A. Niemiec, S. Szpak-Ulczok, B. Jurecka-Lubieniecka, G. Buła, W. Truchanowski, E. Gubała, B. Jarząb: Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc................................................................................................................... A. Pławski, M. Podralska, W. Cichy, M. Drews, P. Krokowicz, R. Słomski: Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita. Komentarz: O. Haus.........................................
808 838 845 858
Spostrzeżenia kliniczne
A. Stembalska, D. Bednarczyk, M. M. Sąsiadek: Dziedziczny rak piersi i dziedziczny niezwiązany z polipowatością rak jelita grubego – opis dwóch rodzin z klasyczną, dziedziczną predyspozycją do nowotworów................................................................................................................................................
Prace poglądowe
872
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński: Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej............................ M. Żak, A. A. Shah, N. Blin: Rodzina białek trójlistnych: niewielkie, lecz wielofunkcyjne – od antyapoptozy do karcinogenezy przewodu pokarmowego.................................................................................................... D. Nowakowska: Poradnictwo genetyczne w onkologii. Rola badań genetycznych............................................
892 900
Regulamin ogłaszania prac .......................................................................................................................
909
Komunikaty
Kursy doskonalące dla lekarzy w trakcie specjalizacji i specjalistów chirurgii ogólnej.....................................
„Polski Przegląd Chirurgiczny” jest pismem indeksowanym w Excerpta Medica EMBASE Prenumeratorzy otrzymują 5 punktów edukacyjnych
878
916
C O N T E N T S Obituary
B. Łazarkiewicz: Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek (1930-2009)...............................................
803
Prace oryginalne
W. Zatoński, J. Didkowska, U. Wojciechowska: Epidemiology of cancer in Central and Eastern Europe versus Western Europe and Poland........................................................................................................................... M. Budryk, K. Tęcza, E. Grzybowska: Spectrum of cancers diagnosed in the families carrying germline mutation in BRCA1/2 genes.......................................................................................................................... J. Żebracka-Gala, J. Waler, J. Gawrychowski, K. Hasse-Lazar, M. Kowalska, A. Niemiec, S. Szpak-Ulczok, B. Jurecka-Lubieniecka, G. Buła, W. Truchanowski, E. Gubała, B. Jarząb: JUN gene expression is decreased in parathyroid adenoma................................................................................................................ A. Pławski, M. Podralska, W. Cichy, M. Drews, P. Krokowicz, R. Słomski: DNA Bank for polish patients with a predisposition for intestinal polyposis. Commentary: O. Haus.................................................................
808 838 845 858
Case reports
A. Stembalska, D. Bednarczyk, M. M. Sąsiadek: Hereditary breast cancer and hereditary non-polyposis colorectal cancer: description of two families, as the examples of classical hereditary predisposition to cancers.............................................................................................................................................................
Review papers
872
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński: Genetic theory of cancer. Short review.............................................................. M. Żak, A. A. Shah, N. Blin: The trefoil peptide family: small but versatile – from anti-apoptosis to neoplasia in the digestive tract....................................................................................................................................... D. Nowakowska: Genetic counselling in oncology. The role of molecular tests in oncology..............................
892 900
Submission requirements ..........................................................................................................................
909
„Polish Journal of Surgery” is indexed in Excerpta Medica EMBASE
878
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 803–807
WSPOMNIENIE POŚMIERTNE OBITUARY
Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek (1930-2009)
20 sierpnia 2009 r. na cmentarzu parafialnym św. Wawrzyńca we Wrocławiu przy ul. O. Bujwida 21 pożegnaliśmy prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemara Kozuschka, byłego kierownika Katedry i Kliniki Chirurgicznej Uniwersytetu w Bochum. Prof. Waldemar Kozuschek urodził się 10 maja 1930 r. w Gliwicach w rodzinie górniczej. Ojciec Jego był sztygarem, uczestnikiem powstań śląskich. Dyplom lekarza otrzymał w 1954 r. na Wydziale Lekarskim Akademii Medycznej we Wrocławiu. Pracę zawodową rozpoczął na Oddziale Chirurgicznym Miejskiego Szpitala im. Rafała Czerwiakowskiego
On 20 August 2009 on a St. Lawrence parish cemetery at 21 O. Bujwida Street, we said goodbye to prof. dr. hab. dr. h.c. mult. Waldemar Kozuschek, a former head of Chair and Clinic of Surgery, Bochum University. Prof. Waldemar Kozuschek was born on 10 May 1930 in Gliwice in a coal miner’s family. His father was a foreman, participated in Silesian resurrections. He graduated from Medical Faculty of Medical Academy in Wrocław in 1954. He started his professional career at Department of Surgery of Rafał Czerwiakowski City Hospital in Wrocław under direction of Eugeniusz Mierczyński, M.D., Ph.D.
804
Wspomnienie pośmiertne
we Wrocławiu pod kierunkiem dr med. Eugeniusza Mierczyńskiego. W 1957 r. uzyskał specjalizację I, a w 1961 r. II stopnia z zakresu chirurgii ogólnej i jako zastępca ordynatora oddziału pracował do czerwca 1966 r. Przez następne cztery lata do 30 czerwca 1970 r. zatrudniony był w Klinice Nefrologicznej Akademii Medycznej we Wrocławiu, kierowanej przez prof. Zdzisława Wiktora. Należał do zespołu nefrologiczno-chirurgicznego przygotowującego się do pierwszego przeszczepu nerki w Polsce, który został przeprowadzony 8 września 1965 r. w II Klinice Chirurgicznej pod kierownictwem prof. Wiktora Brossa. Był On również uczestnikiem pierwszego w Polsce przeszczepienia nerki od żywego dawcy wykonanego 31 marca 1966 r. przez prof. W. Brossa. Od 1975 do 1996 r., do czasu przejścia na emeryturę, był dyrektorem kliniki chirurgicznej Uniwersytetu w Bochum. Prof. Waldemar Kozuschek odbywał kilkumiesięczne stypendia naukowe za granicą m.in. w klinikach chirurgicznych uniwersytetów w Utrechcie (prof. Nuboer), w Filadelfii (prof. J. Howard) i w Rochester (prof. Ch. Rob). W 1964 r. na podstawie rozprawy pt. „Jan Benedykt Solfa – lekarz polskiego Odrodzenia” uzyskał w Akademii Medycznej we Wrocławiu stopień naukowy doktora medycyny. Dorobek naukowy i praca habilitacyjna pt. „Konserwacja nerki i drenaż limfy a przeżycie psów po przeszczepieniu nerki” było podstawą do otrzymania w 1970 r. stopnia naukowego doktora habilitowanego w Śląskiej Akademii Medycznej w Katowicach. W 1971 r. na Wydziale Medycznym Uniwersytetu w Bonn otrzymał veniam legendi z zakresu chirurgii i nominację na docenta. Na Wydziale Medycznym Uniwersytetu w Bochum w 1975 r. otrzymał tytuł profesora nadzwyczajnego, a w 1978 r. profesora zwyczajnego. Prof. Waldemar Kozuschek pozostawił bogaty i wartościowy dorobek naukowy obejmujący ponad 400 prac opublikowanych w języku polskim, niemieckim, angielskim i francuskim. Pod Jego redakcją ukazało się 10 książek. Poza chirurgią drugą pasją prof. Kozuschka była historia medycyny i jako jedną z pierwszych była praca doktorska o lekarzu polskiego Odrodzenia. Wartościowe dzieła historyczne ukazywały się w języku niemieckim bądź polskim, a niektóre monografie były wydane w dwóch językach: polskim i niemieckim, że
In 1957 he became 1st degree specialist in general surgery and in 1961 - 2nd degree specialist in general surgery. As a deputy head of the department, he was working there until June 1966. For the next 4 years, until 30 June 1970, he was employed at Clinic of Nephrology of Medical Academy in Wrocław, headed by prof. Zdzisław Wiktor. He was a member of a nephrological – surgical team preparing for the first kidney transplantation in Poland that eventually took place on 8 September 1965 in 2nd Clinic of Surgery, headed by prof. Wiktor Bross. He also participated in the first kidney transplantation from a live donor in Poland, performed by prof. W. Bross on 31 March 1966. Since 1975 until 1996 when he retired, he was a director of Clinic of Surgery of Bochum University. Prof. Waldemar Kozuschek had foreign scholarships of several months duration, e.g. at clinics of surgery in Utrecht University (prof. Nuboer), Philadelphia University (prof. J. Howard) and Rochester University (prof. Ch. Rob). In 1964 he obtained his Ph.D. degree in medical sciences at Medical Academy in Wrocław, basing on his thesis “Jan Benedykt Solfa – lekarz polskiego Odrodzenia” (Jan Benedykt Solfa – a physician of Polish Renaissance). His research history and habilitation thesis titled „Kidney conservation and lymphatic drainage and dog survival after kidney transplantation” were the basis to obtain the degree of habilitated doctor at Silesian Medical Academy in Katowice in 1970. In 1971 he obtained veniam legendi in the area of surgery and was appointed adjunct professor at Medical Faculty of University of Bonn. In 1975 he obtained the title of associate professor and in 1978 full professorship at Medical Faculty of University of Bochum. Prof. Waldemar Kozuschek had rich and valuable research history, including more than 400 papers published in Polish, German, English and French. He was an editor of 10 books. His another passion apart from surgery was history of medical sciences and one of his first papers was a doctoral thesis on a physician of Polish Renaissance. He published valuable historical treaties in German or Polish and some monographs were published both in Polish and German, such as: “Jan Mikulicz Radecki współtwórca nowoczesnej chirurgii – Johan von Mikulicz Radecki Mitbegründer der modern Chirurgie” (Jan Mikulicz Radecki –
Wspomnienie pośmiertne
wspomnę tu: „Jan Mikulicz Radecki współtwórca nowoczesnej chirurgii – Johan von Mikulicz Radecki Mitbegründer der modern Chirurgie” (Wyd. Uniwersytetu Wrocławskiego 2003 i wyd. II 2005), czy „Rozwój anatomii patologicznej na Uniwersytecie Wrocławskim oraz Akademii Medycznej we Wrocławiu wraz z zarysem historycznym przedmiotu – Die Entwicklung der Patologischen Anatomie der Universität Breslau sowie ein Rückblick in der Geschichte des Fackes” (Wyd. Uniwersytet Wrocławski 2007), „Historia chirurgii dolnośląskiej i opolskiej 1945-2009”, gdzie prof. W. Kozuschek należał do ścisłego grona współredaktorów, która ukazała się we wrześniu br. w czasie 64. Kongresu Chirurgów Polskich we Wrocławiu. W kierowanej przez Niego klinice dziesięciu chirurgów habilitowało się, siedmiu otrzymało tytuły naukowe profesora. Był również promotorem 60 doktoratów. Prof. Waldemar Kozuschek był wszechstronnie wykształconym chirurgiem od torakochirurgii przez chirurgię jamy brzusznej, angiochirurgię, neurochirurgię i chirurgię urazową. Główne jego zainteresowania naukowe dotyczyły chirurgii żołądka, wątroby, trzustki i nerek oraz szeroko pojętej transplantologii. Problemy związane z przeszczepianiem narządów obserwował już uczestnicząc w pierwszych przeszczepach nerek w klinice prof. W. Brossa, przeprowadzał badania doświadczalne na zwierzętach i według Jego projektu skonstruowano pojemnik do transportu pobranej nerki od dawcy. Dalsze doświadczenie w transplantologii zdobywał już w Niemieckiej Republice Federalnej, dokąd wyjechał wraz z rodziną w 1970 r. Rozpoczął prace w Klinice Chirurgicznej Uniwersytetu w Bonn i w krótkim czasie prof. A. Gütkemann powierzył mu kierownictwo oddziału transplantologii nerek. W 1993 r. w kierowanej przez siebie klinice chirurgicznej w Bochum zorganizował ośrodek transplantacji narządów, w którym w ciągu trzech lat, do czasu przejścia na emeryturę, przeszczepiono ponad 100 nerek, dwie wątroby i 50 kombinowanych przeszczepów nerki wraz z trzustką. Prof. Waldemar Kozuschek pełnił również kierownicze funkcje we władzach uniwersyteckich, będąc przez dwie kadencje prodziekanem, a następnie dziekanem Wydziału Medycznego w Ruhr Universität w Bochum. Na uwagę zasługuje Jego postawa i stosunek do kraju, z którego w 1970 r. wyjechał, jak
805
cofounder of modern surgery) (Published by University of Wrocław edition I – 2003 and edition II – 2005), or “Rozwój anatomii patologicznej na Uniwersytecie Wrocławskim oraz Akademii Medycznej we Wrocławiu wraz z zarysem historycznym przedmiotu – Die Entwicklung der Patologischen Anatomie der Universität Breslau sowie ein Rückblick in der Geschichte des Fackes” (Development of pathological anatomy at University of Wrocław and Medical Academy in Wrocław along with historical overview of this subject) (Published by University of Wrocław 2007), “Historia chirurgii dolnośląskiej i opolskiej” 1945-2009 (History of dolnośląska and opolska surgery), where prof. W. Kozuschek was one of co-editors, which was published in September this year, during 64th Congress of Polish Surgeons in Wrocław. Ten surgeons obtained habilitations and seven obtained scientific degrees of professors in a clinic headed by him. He was also a promoter of 60 Ph.D. theses. Prof. Waldemar Kozuschek was a thoroughly educated surgeon, starting from thoracic surgery, abdominal surgery, angiological surgery, neurosurgery and traumatic surgery. His research was mainly focused on the surgery of stomach, liver, pancreas and kidneys as well as whole transplantology. He started observing problems related to organ transplantation while he participated in first kidney transplantations at the clinic of prof. W. Bross, he performed experimental studies on animals and a container for transportation of a kidney from a donor, was constructed according to his design. He obtained further experience in the area of transplantology in the Federal Republic of Germany where he and his family moved in 1970. He started working at Clinic of Surgery at University of Bonn and soon prof. A. Gütkemann made him the head of department of kidney transplantation. He founded a center of organ transplantation at the clinic of surgery in Bochum, headed by him. More than 100 kidneys, two livers and 50 combined kidney and liver transplantations were performed at this center within three years, until his retirement. Prof. Waldemar Kozuschek also held some high posts in university hierarchy: was a deputy dean for two terms and then dean of Medical Faculty at Ruhr Universität in Bochum.
806
Wspomnienie pośmiertne
pisał „z przyczyn politycznych”. Już w pierwszych latach opiekował się kolegami chirurgami z Polski przebywającymi w RFN w ramach stypendium DAAD. W miarę upływu czasu i poprawy stosunków polsko-niemieckich bardzo mocno angażował się w organizacji i współpracy chirugiczno-naukowej. W 1991 r. został pełnomocnikiem Uniwersytetu w Bochum do spraw współpracy z Akademią Medyczną we Wrocławiu. Z Jego inicjatywy powstał triumwirat medyczny między Uniwersytetami w Bochum, Strasburgu i Akademią Medyczną we Wrocławiu. Podpisane umowy dotyczyły wymiany studentów i pracowników naukowych. W wyniku współpracy naukowej z II Kliniką Chirurgii (prof. B. Łazarkiewicz), Kliniką Weterynarii (prof. R. Badura) i Kliniką Chirurgiczną w Bochum (prof. W. Kozuschek) powstało szereg publikacji naukowych, dwie habilitacje (jedna polska i jedna niemiecka) i kilka doktoratów. Prof. W. Kozuschek był od 2002 r. również pełnomocnikiem Rektora Uniwersytetu Wrocławskiego do polsko-niemieckiej współpracy naukowej. Wykazywał dużą aktywność w polsko-niemieckim towarzystwie Uniwersytetu Wrocławskiego, którego był współzałożycielem (2001 r.) i sekretarzem zarządu. Trzy wyższe uczelnie nadały Mu najwyższą godność akademicką: w 1991 r. doktorat honoris causa Uniwersytetu w Niszu (Jugosławia), w 1995 r. doktorat honoris causa Akademii Medycznej im. Piastów Śląskich we Wrocławiu i w 2008 r. doktorat honoris causa Uniwersytetu Wrocławskiego. Profesor był aktywnym członkiem Towarzystwa Chirurgów Polskich, członkiem komitetu redakcyjnego „Polskiego Przeglądu Chirurgicznego”, gdzie publikował prace naukowe i pisał komentarze. Posiadał członkostwa honorowe: Towarzystwa Chirurgów Polskich, L’Academie de Chirurgie de France, Polskiego Towarzystw Gastroenterologicznego, Polskiego Towarzystwa Historii Medycyny i Farmacji i Wrocławskiego Towarzystwa Naukowego. Prof. Waldemar Kozuschek otrzymał wiele nagród, medali i odznaczeń, a wśród nich nadany Mu przez Prezydenta Rzeczpospolitej Krzyż Kawalerski Orderu Zasługi Rzeczpospolitej Polskiej, Krzyż Milenijny Jubileuszu Tysiąclecia Archidiecezji Wrocławskiej, Medal Gloria Medicinae, Medal Academia Medica Wratislaviensis Polona i inne.
We must emphasize his attitude towards the country from which he moved in 1970 “for political reasons” as he wrote. As early as during his first years in Germany he took care of his colleagues surgeons from Poland who were in FRG as part of DAAD scholarship. With time that brought improvement of PolishGerman contacts, he became very deeply involved with initiation of surgical and research cooperation between these two countries. In 1991 he became a designee of University of Bochum for cooperation with Medical Academy in Wrocław. He was an initiator of a medical triumvirate between University of Bochum, University of Strasburg and Medical Academy in Wrocław. The agreements between these institutions involved exchange of students and researchers. Several scientific publications, two habilitations (one Polish and one German) and a few Ph.D. these resulted from research cooperation with 2nd Clinic of Surgery (prof. B. Łazarkiewicz), Clinic of Veterinary (prof. R. Badura) and Clinic of Surgery in Bochum (prof. W. Kozuschek). Since 2002 Prof. W. Kozuschek was also a designer of the Rector of University of Wrocław for Polish-German research cooperation. He was highly active in Polish-German society at University of Wrocław; he had been a co-founder (2001) and secretary of the board of this society. He received the highest academic degree from three academic institutions: in 1991 degree honoris causa from University in Nisz (Yugoslavia), in 1995 degree honoris causa from Piastów Śląskich Medical Academy in Wrocław and in 2008 degree honoris causa from University of Wrocław. He was an active member of Society of Polish Surgeons, was a member of editorial board of the Polish Journal of Surgery where he published research papers and wrote editorials. He was a honorary member of: Society of Polish Surgeons, L’Academie de Chirurgie de France, Polish Gastroenterological Society, Polish Society of History of Medical Sciences and Pharmacy Wrocławskie Scientific Society. Prof. Waldemar Kozuschek obtained multiple awards, medals and distinctions, including Krzyż Kawalerski Orderu Zasługi Rzeczpospolitej Polskiej, Krzyż Milenijny Jubileuszu Tysiąclecia Archidiecezji Wrocławskiej, Medal Gloria Medicinae, Medal Academia Medica Wratislaviensis Polona and many others.
Wspomnienie pośmiertne
Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek był mocno związany z Wrocławiem, w którym ostatnio częściej przebywał niż w Bochum. Brał czynny udział w posiedzeniach naukowych Dolnośląskiego Oddziału TChP, Wrocławskiego Towarzystwa Naukowego, Polskiego Towarzystwa Historii Medycyny i Farmacji. Uczestniczył w uroczystościach uczelnianych wyższych uczelni Wrocławia. Środowisko akademickie, a przede wszystkim chirurdzy, z głębokim smutkiem przyjęli wiadomość o nagłej śmierci Profesora. Odszedł Człowiek wielkiej nauki, wspaniały chirurg, znawca historii medycyny, życzliwy ludziom, a przede wszystkim kolega i przyjaciel. Drogi Waldku, pamięć o Tobie pozostanie na zawsze w Twoich dokonaniach chirurgicznych i naukowych, w Twojej wizji świata „bez granic i wojen…” Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek zmarł 10 sierpnia 2009 r.
807
Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek was deeply devoted to Wrocław. Recently he spend more time in Wrocław than in Bochum. He actively participated in scientific session of Dolnośląski Branch of Sopciety of Polish Surgeons, Wrocławskie Scientific Society, Polish Society of History of Medical Sciences and Pharmacy. He participate in academic ceremonies of higher schools in Wrocław. Academic community, and surgeons in particular, were deeply saddened by the news of sudden death of prof. Waldemara Kozuschka. A great scientist, wonderful surgeon, a man with deep knowledge of history of medical sciences passed away, the one who was always kind for others, a colleague and dear friend. Dear Waldek, the memory of you will always remain in your surgical and scientific developments, in your vision of the world “without borders and wars…” Prof. dr hab., dr h.c. mult. Waldemar Kozuschek died on 10 August 2009. Prof. dr hab., dr h.c. Bogdan Łazarkiewicz em. Kierownik II Katedry i Kliniki Chirurgii Ogólnej i Onkologicznej AM we Wrocławiu
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 808–837
P R A C E O R Y G I N A L N E O R I G I N A L P A P E R S
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej i Wschodniej w porównaniu z Europą Zachodnią i Polską Epidemiology of cancer in central and Eastern Europe versus Western Europe and Poland Witold Zatoński, Joanna Didkowska, Urszula Wojciechowska Z Zakładu Epidemiologii i Prewencji Nowotworów, Centrum Onkologii – Instytut im. M. Skłodowskiej-Curie w Warszawie (Department of Epidemiology and Cancer Prevention, M. Skłodowska-Curie Memorial Cancer Centre in Warsaw) Kierownik: prof. dr hab. W. Zatoński Transformacja zdrowotna, która miała miejsce w Europie po II wojnie światowej, pojawiła się ze znacznym opóźnieniem w krajach Europy Środkowo-Wschodniej w porównaniu z krajami Europy Północnej i Wielką Brytanią. Od lat dziewięćdziesiątych XX wieku, gdy umieralność z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego zaczęła maleć, nowotwory stały się najczęstszą przyczyną zgonów wśród młodych i w średnim wieku kobiet (20-64 lat) w krajach Europy Środkowej i Wschodniej. W następnym dziesięcioleciu prawdopodobnie staną się również przyczyną numer jeden zgonów wśród młodych mężczyzn i mężczyzn w średnim wieku. Celem pracy było omówienie zróżnicowania zagrożenia chorobami nowotworowymi porównując „stare” (UE-15) i „nowe” kraje członkowskie Unii Europejskiej z Europy Środkowo-Wschodniej (UE-10) oraz oddzielnie Polskę. Materiał i metodyka. Z bazy danych Światowej Organizacji Zdrowia uzyskano dane dotyczące zgonów (1959-2002) dla każdego kraju. Dane dotyczące liczby ludności pochodzą z Wydziału ds. Ludności Departamentu ds. Gospodarczych i Społecznych Organizacji Narodów Zjednoczonych. Wykonano bezpośrednią standaryzację danych przy użyciu standardowej populacji świata. Wyniki. Różnica oczekiwanej długości życia przypisywana nowotworom w grupie wiekowej 20-64 lat wynosi 0,68 roku (16% całkowitej różnicy) dla mężczyzn i 0,35 roku (24% całkowitej różnicy) dla kobiet. Trendy czasowe dotyczące występowania nowotworów w Europie Środkowo-Wschodniej wykazują istotne różnice w zależności od płci, grupy wiekowej oraz czasu kalendarzowego. Przewidywana umieralność z powodu nowotworów w Europie Środkowo-Wschodniej w 2015 r. wynosi 201/105 (95% przedział ufności 198,9-204) dla mężczyzn i 105,6/105 (95% 104,1-107) dla kobiet. Wnioski. W krajach Europy Środkowo-Wschodniej niedostatki prewencji pierwotnej są główną przyczyną słabej świadomości zdrowotnej (konsekwencje palenia papierosów, tłustej diety, małej aktywności fizycznej), a późna i źle zorganizowana prewencja wtórna jest odpowiedzialna za gorszą przeżywalność pacjentów onkologicznych, natomiast prewencja trzeciorzędowa (leczenie) jest wprowadzana w podobny sposób jak w Europie Zachodniej. Nasza analiza wskazuje, że największe możliwości, ale też największe niespełnione oczekiwania, leżą w prewencji pierwotnej i wtórnej. Słowa kluczowe: rak, prewencja, umieralność, epidemiologia The health transformation that took place after the Second World War in Europe was significantly delayed in the Central and Eastern European countries compared to countries of Northern Europe and United Kingdom. However, as death rates from cardiovascular disease have begun to fall since
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
809
the 1990s, cancer has emerged as the most common cause of death among young and middle-aged adult women (20-64 years old) in the Central and Eastern European countries. In the coming decade it seems likely to be the leading cause of death among young and middle-aged adult men. The aim of the study was to compare the diversity in cancer risk, contrasting the “old” (EU-15) and the “new” Member States of European Union coming from Central and Eastern European (EU-10) and separately Poland. Material and methods. Data on deaths (1959-2002) in each country have been extracted from the World Health Organization database. Population data are from the Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations. Direct standardization has been undertaken using the World Standard Population. Results. The difference in life expectancy attributable to cancer for group 20-64 years of age is 0.68 of a year (16% of the total gap) among men and 0.35 of a year (24% of the total) among women. Trends in cancer over time differ significantly by gender, age group and time period in Central and Eastern Europe. The predicted mortality rate in Central and Eastern Europe in 2015 equates to 201/105 (95% CI 198.9-204) for men and 105.6/105 (95% CI 104.1-107.0) for women. Conclusions. In the Central and Eastern European countries deficiency of primary prevention is a main reason of poor health consciousness (consequences of smoking, fatty diet, low physical activity) and late introduction of poorly organized secondary prevention is responsible for worse survival of cancer patients, however tertiary prevention (therapy) is implemented in similar way as in Western Europe. Our analysis indicates that the greatest possibilities, but also the greatest unmet need, lie in primary and secondary prevention. Key words: cancer, prevention, cancer mortality, epidemiology
Transformacja epidemiologiczna, która miała miejsce w Europie po II wojnie światowej, odbyła się ze znacznym opóźnieniem w krajach Europy Środkowo-Wschodniej (UE‑10) (z wyjątkiem Czechosłowacji) w porównaniu z krajami Europy Północnej i Wielką Brytanią (gdzie rozpoczęła się już na początku dwudziestego wieku). Szybko malała zapadalność na choroby zakaźne, co pozwoliło większości dzieciom na dożycie do wieku dorosłego, czemu towarzyszyła narastająca fala chorób niezakaźnych (analizę tego zjawiska w Polsce przeprowadzili na przykład Zatoński i wsp.) (1). Od lat sześćdziesiątych XX wieku, nowotwory i choroby układu sercowo-naczyniowego stanowią główne przyczyny zgonów wśród dorosłych w krajach Europy Środkowej i Wschodniej (2, 3, 4). Natomiast równolegle do spadku umieralności z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego, nowotwory stały się w tych krajach najczęstszą przyczyną zgonów wśród młodych dorosłych kobiet i kobiet w średnim wieku (20-64 lat). Prawdopodobnie w nadchodzącym dziesięcioleciu nowotwory będą wiodącą przyczyną zgonów wśród młodych mężczyzn i mężczyzn w średnim wieku (obecnie choroby układu sercowo-naczyniowego w dalszym ciągu dominują w tej grupie wiekowej) (ryc. 1) (5). Obecnie powszechnie akceptuje się pogląd, że w rozwoju nowotworów kluczową rolę od-
The epidemiological transformation that took place after the Second World War in Europe was significantly delayed in the Central and Eastern European countries (EU-10) (with the exception of Czechoslovakia) compared to countries of Northern Europe and United Kingdom (where it had already begun at the beginning of the twentieth century). Communicable diseases declined rapidly, allowing majority children to survive into adulthood, only to be afflicted by a rising tide of noncommunicable disease (see, for example, an analysis of this phenomenon in Poland by W. Zatoński et al.) (1). From the 1960s onwards, cancer and cardiovascular diseases emerged as the leading causes of death among adults in the Central and Eastern European countries (2, 3, 4). However, as death rates from cardiovascular disease have begun to fall, cancer has emerged as the most common cause of death among young and middle-aged adult women (20-64 years old) in these countries. In the coming decade it seems likely to be the leading cause of death among young and middle-aged adult men (currently cardiovascular diseases still dominate in this age group) (fig. 1) (5). It is now well accepted that behavioral factors play a crucial role in the development of cancer, including cigarette smoking, alcohol consumption, exposure to occupational and environmental carcinogens, sexual behaviour,
810
W. Zatoński i wsp.
Ryc. 1. Trendy umieralności osób w wieku 20-64 lat: główne przyczyny. Europa vs Polska. Prognoza do 2015 roku Fig. 1. Trends in mortality at ages 20-64 from major causes: Europe versus Poland. Prognosis until 2015
grywają czynniki stylu życia, takie jak palenie papierosów, picie alkoholu, narażenie zawodowe i środowiskowe na czynniki rakotwórcze, zachowania seksualne, otyłość, dieta oraz aktywność fizyczna. Zmiany ekspozycji na czynniki rakotwórcze wraz z wydłużeniem się życia mają wpływ na zapadalność na nowotwory. Te czynniki ulegają ciągłym zmianom we wszystkich częściach Europy i często przebiegają według podobnego schematu, ale z różnych poziomów wyjściowych i z różną szybkością. W efekcie zarówno skala, jak i charakter epidemii chorób nowotworowych, z którą musi zmierzyć się każdy kraj, jest różna. Wyraźnie widać także zróżnicowanie efektów zwalczania nowotworów w Europie. W każdym kraju istnieje jeszcze znaczne miejsce na poprawę, a w ciągu ostatniego dziesięciolecia obserwowano istotną poprawę i są to niewątpliwie powody do optymizmu. Dużą część tej poprawy można przypisać wprowadzeniu globalnego podejścia do kontroli nowotworów, w tym coraz skuteczniejszych interwencji leczniczych. Jednak fundamentalnie poprawa opiera się na prewencji (zarówno pierwotnej, jak i wtórnej) (6). W niektórych krajach osiągnięcia w tym zakresie są szczególnie imponujące (na przykład Finlandia, Szwecja czy Wielka Brytania).
obesity, diet, and physical activity. Changes in exposure to carcinogens along with prolongation of life expectancy affect cancer incidence. These factors have continued to change in all parts of Europe, often following similar pathways but from different initial levels and at different rates. As a consequence, the burden of cancer, both in scale and nature, that each country must confront, is different. Diversity is also apparent in relation to the control of cancer in Europe. There is considerable scope for improvement in each country. There are grounds for optimism as the past decade has seen significant progress. Much of this can be attributed to the introduction of comprehensive approaches to cancer control, including increasingly successful interventions to treat cancer. However, fundamentally this improvement is based on prevention (both primary and secondary) (6). However, achievements of some countries seem particularly impressive (for example Finland, Sweden or United Kingdom). This paper addresses the diversity in cancer risk, contrasting the “old” (EU-15) and the “new” Member States of European Union coming from Central and Eastern European (EU10) and separately Poland. The “old” group (EU-15) comprises Austria, Belgium, Denmark, Finland, France, Germany, Greece,
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
W niniejszej pracy omówiono zróżnicowanie zagrożenia chorobami nowotworowymi porównując „stare” (UE-15) i „nowe” kraje członkowskie Unii Europejskiej z Europy ŚrodkowoWschodniej (UE-10) oraz oddzielnie Polskę. Grupa „starych” krajów (UE-15) obejmuje: Austrię, Belgię, Danię, Finlandię, Francję, Niemcy, Grecję, Irlandię, Włochy, Luksemburg, Holandię, Portugalię, Hiszpanię, Szwecję i Wielką Brytanię. „Nowymi” członkami UE są: Bułgaria, Czechy, Estonia, Węgry, Łotwa, Litwa, Polska, Rumunia, Słowacja, Słowenia. Pracę uzupełniono dodatkowo o dane dla polskiej populacji, żeby pokazać miejsce Polski na tle krajów „starej” Unii i wśród nowych członków Unii Europejskiej. Materiał i metodyka Dane dotyczące zgonów w poszczególnych krajach uzyskano z bazy danych Światowej Organizacji Zdrowia (http://www.who.int/ whosis/en/). Informacje te dotyczą okresu 19592002, aczkolwiek nie dysponowano pełnymi danymi dla wszystkich lat dla każdego kraju. Dane dotyczące liczby ludności pochodzą z Wydziału ds. Ludności Departamentu ds. Gospodarczych i Społecznych Organizacji Narodów Zjednoczonych (7). Przez UE-10 należy rozumieć wartość prezentowanych wskaźników charakteryzującą następujące kraje: Bułgarię, Czechy, Estonię, Węgry, Łotwę, Litwę, Polskę, Rumunię, Słowację i Słowenię. Przez UE-15 należy rozumieć średnią wartość wskaźników dla następujących krajów: Austrii, Belgii, Danii, Finlandii, Francji, Niemiec, Grecji, Irlandii, Włoch, Luksemburga, Holandii, Portugalii, Hiszpanii, Szwecji i Wielkiej Brytanii. W całej pracy zastosowano bezpośrednią standaryzację współczynników przy użyciu standardowej populacji świata (8). Umieralność na choroby nowotworowe przypisaną tytoniowi (TAF) obliczono według metody opracowanej przez Peto (9). W tej części pracy w latach 1970-1989 obliczenia dla UE-10 oparto na danych z następujących krajów: 19701980 Bułgaria, Czechy, Węgry, Polska, Rumunia, Słowacja, Słowenia; natomiast dla lat 1985-2002 do obliczeń dołączono również Estonię, Łotwę i Litwę. Odsetek nowotworów przypisany alkoholowi (AAF) (10) obliczono przy użyciu ryzyka względnego zaczerpniętego z dostępnego piśmiennictwa w połączeniu z danymi ankietowymi dotyczącymi picia al-
811
Ireland, Italy, Luxembourg, the Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, and the United Kingdom. The “new” EU members are: Bulgaria, Czech Republic, Estonia, Hungary, Latvia, Lithuania, Poland, Romania, Slovakia, Slovenia. This paper has been supplemented with data related to Polish population to present Poland on the background of “old” EU members and among new members of European Union. Material and methods Data on deaths in each country have been extracted from the World Health Organization database (http://www.who.int/whosis/en/). The data cover the period 1959-2002, although full data are not available for all countries for all years. Population data are from the Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations (7). EU-10 means the value of presented indices that are characteristic for the following countries: Bulgaria, Czech Republic, Estonia, Hungary, Latvia, Lithuania, Poland, Romania, Slovakia, Slovenia. EU-15 means average value of the indices for the following countries: Austria, Belgium, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Ireland, Italy, Luxembourg, the Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, and the United Kingdom. Throughout this paper, direct standardization has been undertaken using the World Standard Population (8). The share of cancer mortality attributable to tobacco (TAF) was calculated following the method developed by Peto (9). Calculations for the years 1970 – 1989 for EU-10 in this part of the study are based on data from the following countries: Bulgaria, Czech Republic, Hungary, Poland, Romania, Slovakia, Slovenia, while for the years 1985 – 2002, Estonia, Latvia and Lithuania were also included. The fraction attributable to alcohol (AAF) (10) was calculated using relative risks from existing literature combined with survey data on alcohol prevalence. Decomposition of life expectancy was performed using a standard methodology of decomposing life expectancy was used according to cause of death (11). Predictions employed the method described by Dyba and Hakulinen (12) using STATA version 8 (http://www.encr.com.fr/ stata-macros.htm). The year 2015 was chosen as the time horizon for predictions.
812
W. Zatoński i wsp.
koholu w poszczególnych krajach. Dekompozycja oczekiwanej długości życia została obliczona według standardowej metodologii rozkładu oczekiwanej długości życia w zależności od przyczyny zgonu (11). Prognozy zostały obliczone na podstawie metody opisanej przez Dybę i Hakulinena (12) przy użyciu STATA wersji 8 (http://www.encr.com.fr/stata-macros.htm). Horyzont prognozy ustalono na 2015 rok. Wyniki Oczekiwana długość życia W krajach Europy Środkowej i Wschodniej średnia oczekiwana długość życia dla mężczyzn w roku 2002 była o 6,84 lat krótsza od oczekiwanej długości życia w krajach UE-15, natomiast w przypadku kobiet ta różnica była mniejsza i wynosiła 4,64 lata. W Polsce oczekiwana długość życia dla mężczyzn była niższa o 5,67 lat, a u kobiet o 3,07 lat w porównaniu do krajów UE-15. Różnica w oczekiwanej długości życia dla wszystkich grup wiekowych w krajach UE-10, przypisywana nowotworom, wynosiła 0,84 roku (12% całkowitej różnicy) dla mężczyzn (w Polsce odpowiednio 0,97 roku, 17%) i 0,4 roku (9% całkowitej różnicy) dla kobiet (w Polsce 0,47 roku i 15% dla kobiet). Jedynie choroby układu sercowo-naczyniowego (które odpowiadają za 53% różnicy dla mężczyzn i 79% dla kobiet) mają pod tym względem większy wpływ od nowotworów. Z kolei choroby zakaźne mają minimalny wpływ na różnicę w oczekiwanej długości życia między tymi dwoma częściami Europy. Z drugiej strony, urazy w istotnym stopniu przyczyniają się do różnicy w oczekiwanej długości życia wśród mężczyzn (tab. 1). W grupie kobiet w wieku produkcyjnym (20-64 lata) niemalże jedna czwarta różnicy w oczekiwanej długości życia między krajami UE-10 a UE-15 jest przypisywana nowotworom (dla mężczyzn odpowiednia wartości wynosi jedynie około 12%). W Polsce udział nowotworów w różnicy długości życia w tej grupie wiekowej dla kobiet wynosi aż 38% (u mężczyzn 17%) (tab. 2). Wartości bezwzględne i względne W roku 2002 rozpoznano 2 111 000 nowych przypadków nowotworów (1 746 000 w UE-15 i 365 000 w UE-10). W tym samym roku 1 191 500 osób zmarło z powodu nowotworu (950 000 w UE-15 i 241 500 w UE-10). W Pol-
Results Life expectancy In the Central and Eastern European countries, average life expectancy for men in 2002 was 6.84 years lower than in EU-15 countries, while for the female population this difference was smaller and amounted to 4.64 years. An average life expectancy in Poland was 5.67 years lower and in women was 3.07 years lower versus respective values in EU-15 countries. The difference in life expectancy for all age groups attributable to cancer is 0.84 of a year (12% of the total gap) among men (in Poland 0.97 of a year, 17%) and 0.4 of a year (9% of the total) among women (in Poland 0.47 of a year and 15%). Only cardiovascular mortality (which constitutes 53% of the difference for men and 79% for women) is more important than cancer while infectious diseases make a negligible contribution to life expectancy differences between the two parts of Europe. On the other hand, injury does make a significant contribution to the life expectancy gap in the male population (tab. 1). Among women at working age (20-64 years), almost one fourth of the difference in life expectancy between EU-10 and EU-15 countries is attributable to cancer (this figure is only 12% for the male population). In Poland, fraction of difference in life expectancy attributable to cancer for this age group in woman is as much as 38% (in the male population – 17%) (tab. 2). Numbers and rates In 2002 2,111,000 new cancer cases were diagnosed (1,746,000 in EU-15, and 365,000 in EU-10). In the same year 1,191,500 people died from cancer (950,000 in the EU-15 and 241,500 in the EU-10). There were approximately 115,500 new cancer cases and 88,000 cancer deaths in Poland in 2002. The cancer incidence and mortality rates in the two parts of Europe and in Poland are shown in tab. 3. Although the incidence of cancer is higher in the EU-15 countries, for men the mortality rate is lower, while for women it is the same as in EU-10 countries. Trends Trends in cancer over time differ significantly by gender, age group and time period in
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
813
Tabela 1. Udział (w latach życia) wybranych przyczyn zgonów w różnicy oczekiwanej długości życia w momencie urodzenia między krajami UE-10 a UE-15 w 2002 roku Table 1. Contribution (years of life) of selected causes of death to the difference in expectation of life at birth between EU-10 and EU-15, 2002 Mężczyźni / Male Kobiety / Female Grupa choroby choroby wiekoinne zgony inne nowotwozakaźne nowotwozakaźne wa / medyczmedycz- nagłe / ogółem ry / CVD / infecry / CVD / infecAge ne / other ne / other sudden / total cancer tions cancer tions group medical medical deaths diseases diseases 0-19 0,02 0,01 0,04 0,42 0,14 0,64 0,02 0,01 0,03 0,39 (3,2%) (3,8%) 20-44 0,10 0,25 0,01 0,23 0,52 1,11 0,08 0,07 0 0,06 (9,0%) (28,6%) 45-65 0,59 1,43 0,04 0,55 0,44 3,04 0,27 0,63 0 0,22 (19,3%) (22,5%) 65+ 0,13 1,94 -0,01 -0,1 0,08 2,03 0,03 2,96 -0,04 -0,37 (6,4%) (1,1%) 20-64 0,68 1,68 0,05 0,77 0,97 4,15 0,35 0,7 0,01 0,28 (%) 16% 40% 1% 19% 23% 24% 47% 0,40% 18% Ogółem 0,84 3,63 0,08 1,09 1,19 6,82 0,41 3,67 0,00 0,30 (%) 12% 53% 1% 16% 17% 9% 79% 0% 6%
zgony nagłe / ogółem sudden / total deaths 0,08
0,54
0,07
0,28
0,08
1,21
0,04
2,63
0,16 11% 0,29 6%
1,50 4,66
Tabela 2. Udział (w latach życia) wybranych przyczyn zgonów w różnicy oczekiwanej długości życia w momencie urodzenia między Polską a UE-15 w 2002 roku Table 2. Contribution (years of life) of selected causes of death to the difference in expectation of life at birth between Poland and EU-15, 2002 Grupa wiekowa / Age group 0-19 20-44 45-65 65+ 20-64 (%) Ogółem / total (%)
nowotwory / cancer 0,02 (5,6%) 0,05 (5,3%) 0,58 (22%) 0,33 (19%) 0,62 17% 0,97 17%
Mężczyźni / Male choroby nowozakaźne / twory / CVD infections cancer diseases 0,01 0,02 0,23 0,17 -0,01 0,25 0,10 0,01 0,54 1,33 -0,01 0,03 1,28 0,00 0,79 36% 0% 22% 2,61 0,00 1,04 46%
0%
18%
ogónowotwory CVD łem / / cancer total 0,10 0,49 0,39 0,06 0,88 25% 1,03 18%
sce w roku 2002 zachorowało około 115 000 osób i odnotowano 88 000 zgonów nowotworowych. Zapadalność i umieralność z powodu nowotworów w tych dwóch częściach Europy i w Polsce przedstawiono w tab. 3. Chociaż zapadalność na nowotwory w krajach UE-15 jest wyższa, umieralność w przypadku mężczyzn jest niższa, a w przypadku kobiet taka sama jak w krajach UE-10. Trendy Trendy czasowe dotyczące nowotworów wykazują istotne różnice w zależności od płci,
0,36 0,01 (3,6%) 0,95 0,04 (33%) 2,62 0,32 (37%) 1,73 0,09 (5%) 3,57 0,37 37% 5,67 0,47 15%
Kobiety / Female choroby nowozakaźne / twory / CVD infections cancer diseases 0,00 0,01 0,21 0,03 -0,01 0,02 0,34 0,00 0,15 1,92 -0,04 -0,20 0,38 -0,01 0,17 38% -1% 17% 2,30 -0,03 0,17 75%
-1%
6%
ogóCVD łem / total 0,05 0,03 0,05 0,04 0,08 8% 0,17
0,28 0,12 0,87 1,81 0,98 3,07
5%
Eastern and Western Europe. In children and youths (up to age 20) of both sexes and from both parts of Europe, a decreasing mortality trend could be seen over the period in question. This decline was steeper in the EU-15 countries. In Poland mortality among children and youths is also significantly declining. In 2002, mortality level in Western European countries was almost 50% lower than in EU-10 countries. Mortality rate in Poland was slightly higher from the average for EU-10 countries but markedly higher than in EU-15 countries (fig. 2). In young men (20-44) in the EU-15, a constant decrease in mortality rates can be seen
814
W. Zatoński i wsp. Tabela 3. Zachorowalność i umieralność z powodu nowotworów na 100 000 ludności Table 3. Cancer incidence and mortality (per 100 000)
Współczynnik standaryzowany / ASRW Zachorowalność / incidence Umieralność / mortality
UE-15 / EU-15 300 155
Mężczyźni / Male UE-10 / Polska / EU-10 Poland 284 315 194 205
grupy wiekowej i czasu między Europą Wschodnią i Zachodnią. W ocenianym okresie dla obu płci i w obu częściach Europy malejący trend umieralności obserwowano wśród dzieci i młodzieży (poniżej 20 roku życia). Spadek był bardziej wyraźny w krajach UE-15. W Polsce umieralność wśród dzieci i młodzieży wykazuje również znaczący spadek. W roku 2002 poziom umieralności w krajach Europy Zachodniej był o prawie 50% niższy niż w krajach UE-10; w Polsce współczynniki umieralności były nieco niższe niż średnia dla krajów UE-10, jednak zdecydowanie wyższe niż w krajach UE-15 (ryc. 2). W całym analizowanym okresie w krajach UE-15 wśród młodych mężczyzn (w wieku 2044 lat) obserwowano stały spadek umieralności. Natomiast w krajach UE-10 do początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku obserwowano wzrost umieralności, a dopiero później jej spadek. W Polsce spadek umieralności rozpoczął się ponad dekadę wcześniej i był znacznie szybszy niż w pozostałych krajach Europy Środkowej i Wschodniej. W roku 2002 występowała istotna różnica pod względem umieralności między obiema częściami Europy; Polska zajmowała miejsce mniej więcej w połowie średniej dla krajów UE-15 i UE-10. Na początku analizowanego okresu umieralność z powodu nowotworów wśród mężczyzn w średnim wieku (45-64 lata) rosła w obu częściach Europy. Trendy zaczęły rozchodzić się pod koniec lat siedemdziesiątych XX wieku, gdy w krajach UE-15 po okresie stabilizacji obserwowano spadek umieralności. W krajach UE-10 obserwowano ciągły wzrost umieralności do połowy lat 90. XX wieku, a dopiero w połowie lat 90. Widoczny jest jej niewielki spadek. Na tym tle sytuacja Polski wygląda bardzo interesująco, ponieważ do początku lat 90. umieralność w Polsce rosła szybciej niż średnia w UE-10 i osiągnęła wyższe wartości. Jednak zmiana tendencji w latach 90. i jej tempo spowodowały, że Polska osiągnęła poziom obserwowany w krajach UE-10.
UE-15 / EU-15 234 104
Kobiety / Female UE-10 / Polska / EU-10 Poland 203 183 104 107
throughout the period in question. In contrast, in the EU-10 countries, there was an increase in mortality rates until the 1990s, which was then followed by a decline. In Poland, mortality starter to decline more than decade earlier and this decline was significantly steeper than in the other Central and Eastern European countries. By 2002 there was a substantial mortality gap between the two parts of Europe. Poland was located more or less in the middle between the averages for EU-15 and EU-10. At the beginning of the observation period, cancer mortality rates among middle-aged men (45-64) in both regions were increasing. These trends started to diverge towards the end of 1970s when, in the EU-15, a period of stagnation was followed by a decline of mortality rates. In EU-10 countries, a continuing increase occurred until the 1990s, only then giving way to a small decline. In this context, the situation of Poland looks very interesting because since the beginning of 1990s mortality rates in Poland were increasing more rapidly than the average for EU-10 and to higher values. However, change of this tendency that was observed in 1990s and its steepness made Poland achieve mortality level observed in EU-10 countries. Historically, in the oldest age group, mortality rates were higher in the EU-15. In EU-10 countries, after initial stagnation, there has been an increase in mortality rates in the last two decades, while in the EU-15, after decades during which there was a steady increase, the beginning of the 1990s saw a reversal of this trend (fig. 2). In 2002 mortality rates in both regions were at a comparable level, albeit slightly higher in Central and Eastern Europe countries. Cancer mortality in Poland is higher than the average for EU-10 and EU-15 and the steepness of this increase is steeper, too. Mortality rates from cancer among adult women in the EU-15 were decreasing throughout the observation period in all age groups.
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
815
Ryc. 2. Trendy umieralności na nowotwory złośliwe ogółem. Europa vs Polska. Prognoza do 2015 roku Fig. 2. Trends in general cancer mortality. Europe versus Poland. Prognosis until 2015
Historycznie, w najstarszej grupie wiekowej umieralność była wyższa w krajach UE-15. W krajach UE-10 po początkowym okresie stabilizacji obserwowano wzrost umieralności w ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci, natomiast w krajach UE-15 po dziesięcioleciach stałego wzrostu umieralności od początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku obserwowano odwrócenie tego trendu (ryc. 2). W roku 2002 umieralność w obu regionach była porównywalna i tylko nieznacznie wyższa w krajach Europy Wschodniej i Środkowej. Polska charakteryzuje się wyższą umieralnością na nowotwory niż przeciętna w UE-10 i UE-15 oraz szybszym tempem jej wzrostu.
The rate of decline was fastest in the youngest age group and slowest in the oldest age group. In EU-10 countries and in Poland, on the other hand, among young women (age 20-44) there was a small increase until the end of 1980s, after which a significant decline became apparent. In 2002 a clear gap was noticeable between the EU-15 and EU-10 countries and Poland. In EU-10 countries and Poland, among women in middle and old age, a plateau and a slight increase, respectively, were observed. However, in 2002, a mortality gap was observed in middle-age women, while in the 65+ age group this rate was almost equal in EU-10 and EU-15 countries.
816
W. Zatoński i wsp.
Umieralność z powodu nowotworów wśród dorosłych kobiet w UE-15 malała w trakcie całego analizowanego okresu we wszystkich grupach wiekowych. Szybkość tego spadku była największa w najmłodszej, a najmniejsza w najstarszej grupie wiekowej, natomiast w krajach UE-10 i w Polsce niewielki wzrost umieralności do końca lat 80. ubiegłego wieku, a następnie wyraźny spadek, obserwowano wśród młodych kobiet (w wieku 20-44 lata). W roku 2002 istniała wyraźna różnica między krajami UE-15 a UE-10 i Polską. Wśród kobiet w średnim i starszym wieku w krajach UE-10 i w Polsce obserwowano odpowiednio plateau i niewielki wzrost umieralności. W roku 2002 obserwowano różnicę umieralności wśród kobiet w średnim wieku, natomiast umieralność w grupie wiekowej 65+ była niemalże jednakowa w państwach UE-10 i UE-15. Prognozy Zgodnie z aktualnymi przewidywaniami w roku 2015 w krajach UE roczna liczba zgonów z powodu nowotworów wyniesie 300 000 (170 000 mężczyzn i 130 000 kobiet). To oznacza, że w okresie nieco dłuższym niż dziesięć lat roczna liczba zgonów wzrośnie o około 60 000 Prognozowana umieralność w UE-10 w roku 2015 wynosi 201/105 (95% przedział ufności 199-204) dla mężczyzn i 106/105 (95% przedział ufności 104-107) dla kobiet (ryc. 2). Jeżeli te trendy się utrzymają w przyszłości umieralność w UE-10 będzie w dalszym ciągu znacznie wyższa niż w krajach UE-15 orientacyjnie 1,6-krotnie dla mężczyzn i 1,4-krotnie dla kobiet (13). Przewiduje się, że zjawisko powiększania się różnic w umieralności wystąpi we wszystkich grupach wiekowych. Prognoza wskazuje, że w najmłodszej grupie wiekowej (0-19 lat) umieralność z powodu nowotworów zmniejszy się do 3,7/105 dla mężczyzn i 3,1/105 dla kobiet (szacunkowa liczba zgonów w tej grupie wiekowej dla obu płci wyniesie około 540 w 2015 r.). W Polsce przewidywane współczynniki umieralności w najmłodszej grupie wiekowej wynoszą 3,4/10 5 dla mężczyzn i 2,5/105 dla kobiet. Przewiduje się, że wśród młodych dorosłych (20-44 lata) umieralność zmaleje do 20/105 dla mężczyzn i 22/105 dla kobiet, a szacunkowa liczba zgonów u osób obu płci wyniesie około 8 900 rocznie w 2015 r. W Polsce przewidywane dla roku 2015 współ-
Predictions According to current predictions, it is estimated that there will be 300,000 deaths from cancer in EU countries in 2015 (170,000 men and 130,000 women). Thus, in slightly over a decade, it is anticipated that there will be an increase in annual number of deaths of about 60,000. The predicted mortality rate in EU-10 in 2015 thus amounts to 201/105 (95% Confidence Intervals 199-204) for men and 106/105 (95% Confidence Intervals 104-107) for women (fig. 2). On these trends, mortality rates in EU-10 in the future will still be considerably higher than in the EU-15 countries, by about 1.6-fold for men and 1.4-fold for women (13). The phenomenon of widening gaps in mortality is predicted to affect all age groups. In the youngest age group, (0-19 years) the cancer mortality rate is predicted to fall to 3.7/105 for men and 3.1/105 for women (the actual number of deaths in this age group for both sexes is estimated to be about 540 in 2015). The predicted mortality rates in the youngest age group are 3.4/10 5 for men and 2.5/10 5 for women. In younger adults (20-44 years), it is predicted that the mortality rate will fall to 20/105 for men and 22/105 for women, with the actual number of deaths in both sexes in 2015 at about 8,900 per year. The predicted mortality rates for Poland in 2015 are 15/105 for men and 16/105 for women. Among older adults (45-64 years old) no substantial changes in mortality rates are expected, with the current level being maintained at 406/105 for men and 231/105 for women (the corresponding figures for Poland are 367/105 and 257/105). The number of deaths in this age group in both sexes in 2015 is estimated to be 93,000. Among the oldest adults (65+ years of age) the predicted mortality rate is 1658/105 for men and 758/105 for women (the corresponding figures for Poland are 1990/105 and 760/105). An estimated number of deaths in this age group among females and males is 191,000. The following sections examine the need for different approaches to address the higher burden of cancer in Central and Eastern Europe countries, among others drawing on trends in mortality from various cancers to illustrate the importance of a comprehensive strategy embracing primary, secondary, and tertiary prevention.
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
czynniki umieralności wynoszą 15/10 5 dla mężczyzn i 16/105. Nie oczekuje się żadnych istotnych zmian pod względem umieralności wśród osób w średnim wieku (45-64 lat), przewidując utrzymanie aktualnego poziomu 406/10 5 dla mężczyzn i 231/105 dla kobiet (w Polsce odpowiednio 367/105 i 257/105). Ocenia się, że w roku 2015 szacunkowa liczba zgonów w tej grupie wiekowej dla obu płci wyniesie 93 000 Wśród najstarszych dorosłych (powyżej 65 roku życia) przewidywana umieralność wynosi 1658/105 dla mężczyzn i 758/105 dla kobiet (w Polsce odpowiednio 1990/105 i 760/105). Szacunkowa liczba zgonów w tej grupie wiekowej dla kobiet i mężczyzn wynosi 191 000. W kolejnych punktach prezentacji podjęto próbę zmierzenia się z problemem przyczyn większego zagrożenia nowotworami w krajach Europy Środkowej i Wschodniej, m. in. korzystając z trendów dotyczących umieralności z powodu różnych nowotworów w celu zilustrowania znaczenia szeroko zakrojonej strategii obejmującej prewencję pierwotną, wtórną i trzeciorzędową. Prewencja pierwotna Frakcja tytoniowa umieralności (TAF – tobacco attributable fraction) Tytoń jest główną, możliwą do uniknięcia, przyczyną nowotworów w Europie; powoduje nie tylko raka płuca, ale także wiele innych lokalizacji nowotworów. Peto i in. (9) opracowali metodę oceny frakcji umieralności przypisanej paleniu papierosów, co pozwala na porównanie wpływu tytoniu na umieralność w analizowanych przez nas krajach. Trendy umieralności z powodu nowotworów wynikających z palenia tytoniu przedstawiono na ryc. 3. Omawiane grupy krajów różnią się między sobą zarówno pod względem bezwzględnego poziomu umieralności, jak i w niektórych grupach wiekowych, kierunku trendu. Polska powiela wzór charakterystyczny dla krajów UE-10. Wśród mężczyzn z krajów UE‑10 obserwowano wzrost umieralności do 1995 r., a następnie umieralność zaczęła spadać w grupach wiekowych poniżej 65 roku życia, a w szczególności wśród osób w wieku 35-4 4 lat. Natomiast umieralność przypisana paleniu tytoniu u starszych mężczyzn rosła w całym analizowanym okresie. W Polsce
817
Primary prevention Tobacco attributable fraction (TAF) of mortality Tobacco is the leading preventable cause of cancer in Europe, causing cancers not only of the lung but also at many other sites. Peto et al. have developed a method to ascertain the total fraction of mortality attributable to smoking, allowing comparison of the impact of tobacco in the analyzed countries. The trends in smoking-attributable cancer deaths are shown in fig. 3. The two country groupings differ in both absolute levels and, in some age groups, direction of trends. Poland follows the pattern characteristic for EU-10 countries. Among men from EU-10 countries, there was an increase in mortality until 1995, since when mortality started to decrease for subjects below 65 years of age, and especially for those aged 35-44. In contrast, tobacco-attributable mortality among older men continuously increased over the analyzed time period. The particularly adverse tendencies are seen among the oldest men in Poland (increase of tobacco attributable mortality is even steeper than that in EU-10 countries). In the EU-15 countries, there was little change in tobacco attributable fraction of mortality between 1965 and 1990, apart from among the oldest group, where the burden of mortality attributable to tobacco increased. After 1990, all age groups saw a steady decline of mortality attributable to tobacco. By 2002, mortality attributable to tobacco was substantially higher in EU-10 countries at all age groups under 65, although even at older ages, where the rates are now similar, the direction of trends suggests that a gap will soon open up, to the disadvantage of EU-10 countries. Among the female population, the picture is more diverse. In young women, there was a rapid acceleration in the increase in death rates during the 1980s, with rates in EU-10 countries were consistently higher, by at least two-fold, in EU-10 countries. Thereafter, the mortality levels reached a plateau, falling slightly in EU-10 countries. In middle-aged and older women, tobacco-attributable death rates were steadily rising throughout the period of observation, in both parts of Europe. However, among middle-aged women, the mortality attributable to tobacco is now high-
818
W. Zatoński i wsp.
Ryc. 2. Trendy umieralności na nowotwory złośliwe – frakcja tytoniozależna. Europa vs Polska Fig. 3. Trends in cancer mortality – tobacco attributable fraction. Europe versus Poland
szczególnie niekorzystne tendencje widoczne są wśród najstarszych mężczyzn (wzrost umieralności wynikającej z palenia tytoniu jest szybszy nawet niż w UE-10). W krajach UE-15 nie obserwowano istotnych zmian w latach 1965-1990 umieralności przypisanej paleniu papierosów z wyjątkiem wzrostu w najstarszej grupie wiekowej. Po roku 1990 umieralność przypisywana paleniu papierosów malała konsekwentnie we wszystkich grupach wiekowych. W roku 2002 umieralność przypisana paleniu papierosów była istotnie wyższa w krajach UE-10 we wszystkich grupach wiekowych poniżej 65 roku życia. Natomiast wśród osób starszych, gdzie umieralność jest obecnie podobna, kierunek trendów sugeruje, że wkrótce pojawi się różnica na niekorzyść krajów UE-10.
er in EU-10 countries, while in women aged 65+, the rate is higher in the EU-15 countries, reflecting the different timing of the growth of smoking among women in these two regions in Europe. Particularly adverse tendencies are seen among middle-aged women in Poland (increase of the mortality attributable to tobacco is even steeper than in EU-10). Alcohol attributable fraction (AAF) of mortality The International Agency for Research on Cancer (IARC) (IARC 1988) recognizes alcohol as a carcinogen and one that is responsible for an increasing number of cancers, especially in countries with a high alcohol consumption level (which includes all European countries).
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
Wzorzec ten jest bardziej zróżnicowany w populacji kobiet. Wśród młodych kobiet obserwowano przyspieszenie wzrostu umieralności w latach osiemdziesiątych XX wieku, przy czym umieralność była konsekwentnie około dwukrotnie wyższa w krajach UE-10. W następnych latach umieralność osiągnęła plateau, nieznacznie spadając w krajach UE10. Wśród kobiet w średnim wieku i starszych umieralność przypisana paleniu tytoniu konsekwentnie rosła w analizowanym okresie w obu częściach Europy. Obecnie umieralność przypisana paleniu papierosów wśród kobiet w średnim wieku jest wyższa w krajach UE-10, natomiast w grupie kobiet w wieku 65+ jest wyższa w krajach UE-15, co odzwierciedla przesunięcie czasowe wzrostu częstości palenia papierosów wśród kobiet w tych dwóch regionach Europy. W Polsce szczególnie niekorzystne tendencje widoczne są wśród kobiet w średnim wieku (wzrost umieralności wynikającej z palenia tytoniu jest szybszy nawet niż w UE10). Frakcja alkoholowa umieralności (AAF – alcohol attributable fraction) Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) uznaje alkohol za czynnik rakotwórczy (14), który jest odpowiedzialny za coraz większą liczbę przypadków nowotworów, szczególnie w krajach o wysokim poziomie spożycia alkoholu (do których zalicza się wszystkie kraje Europy). Frakcję alkoholozależną umieralności z powodu nowotworów oszacowano na podstawie danych ankietowych dotyczących częstości picia alkoholu w poszczególnych krajach (w roku 2002) i danych dotyczących umieralności (10). W tab. 4-6 przedstawiono szacunkową umieralność dorosłej ludności z powodu nowotworów przypisaną alkoholowi dla obu regionów i Polski, płci i wszystkich grup wiekowych z uwzględnieniem zarówno umieralności, jak i liczby zgonów. W populacji mężczyzn umieralność z powodu nowotworów przypisana alkoholowi jest istotnie wyższa w UE-10 w młodszych grupach wiekowych (20-64 lata). Odwrotna sytuacja występuje w grupie wiekowej 65+, gdzie umieralność jest wyższa w UE-15. Schemat charakterystyczny dla Polski przypomina bardziej wzorzec krajów UE-15 niż UE-10 z wyjątkiem dorosłych mężczyzn (powyżej 20 roku życia), dla których
819
The alcohol attributable fraction of cancer mortality has been estimated by combining survey data on the prevalence of alcohol consumption (in the year of 2002) with data on mortality (10). Table 4, 5 and 6 present an estimation of alcohol-attributed cancer mortality in the adult population, for both regions and Poland, both sexes and all age-groups, showing both mortality rates and numbers of deaths. In the male population, alcohol-attributed cancer mortality is significantly higher in younger age groups (20-64) in EU-15. The opposite situation applies to the age group 65+, where mortality is higher in the EU-15. The pattern typical for Poland resembles more the pattern of EU-15 countries than EU-10, with the exception of adult males (over 20 years of age) for whom alcohol attributable cancer mortality was by ¼ lower than in EU-10 and EU-15 countries. In contrast, in the female population, the level of alcohol-attributed mortality is higher in the EU-15 and this difference is widening with increasing age. In middle-aged women (45-64) the difference is minor (7/105 versus 8.5/105), while in the oldest age group the rate is more than twice as high in the EU-15 as in the EU-10 (22/105 versus 10/105). In Poland the mortality is lower than in EU-10 and EU-15. Alcohol accounts for 6.3% (EU-10) and 5.9% (EU-15) of all cancer deaths among men above the age of 20 and 1.9% (EU-10) and 3% (EU-15) of cancer deaths among women above the age of 20. It has been estimated that in 2000 there were over 54,000 alcohol-attributed cancer deaths in Europe (about 40,000 males and 14,000 females). Secondary prevention Scientific evidence and experience have shown that population-based screening programs are effective in reducing mortality from a number of cancers, including cervical, breast and colorectal cancer. These programs were introduced from the 1950s and 1960s onwards in many parts of Western Europe (e.g. cervical cancer screening in Finland) (15). Cancer of cervix uteri At the beginning of the 21st century, the annual number of new cases of cervical cancer
820
W. Zatoński i wsp.
Tabela 4. Liczba zgonów nowotworowych przypisywanych alkoholowi i umieralność z powodu alkoholu na 100 000 ludności w krajach UE-10 w 2002 roku Table 4. Number of alcohol attributable deaths and alcohol attributable mortality rates per 100,000 population in EU-10, 2002 20-44 lat / 45-64 lat / 65+ lat / 20-64 lat / years 20+ lat / years Kody według years years years Schorzenie ICD-10 / / Condition ogółem ogółem ICD-10 codes M/M K/F M/M K/F M/M K/F M/M K/F M/M K/F / total / total Nowotwory zależne od 448 151 4947 943 3232 855 5395 1094 6489 8627_ 1950 10577 alkoholu / all alcohol 2,37 0,82 40,57 7,04 58,80 9,80 17,34 3,43 10,30 23, 56 4,80 13,69 attributable cancers 21 2218 168 748 99 2456 189 2646 3204 288 3492 C00-C06, jama ustna 238 C09, C10, i gardło / 1,26 0,11 18,19 1,26 13,60 1,13 7,89 0,59 4,20 8,75 0,71 4,52 C12-C14 oral cavity, pharynx C15 przełyk / 52 5 898 51 467 54 950 57 1007 1417 111 1528 esophagus 0,27 0,03 7,37 0,38 8,49 62,00 3,05 0,18 1,60 3,87 0,27 1,98 C18-C21 jelito grube 79 21 899 159 1315 250 978 180 1159 2293 430 2723 / colorectal 0,42 0,11 7,38 1,19 23,92 2,87 3,14 0,57 1,84 8,26 1,06 3,53 C22 wątroba / 39 9 367 72 423 129 406 82 487 829 211 1040 liver 0,21 0,05 3,01 0,54 7,69 1,48 1,30 0,26 0,77 2,26 0,52 1,35 C32 krtań / 40 4 564 19 280 9 605 23 627 885 32 916 larynx 0,21 0,02 4,63 0,14 5,10 0,10 1,94 0,07 1,00 2,42 0,08 1,19 C50 sutek / 91 473 314 564 564 877 877 breast 0,49 3,53 3,6 1,77 0,89 2,16 1,14 Tabela 5. Liczba zgonów nowotworowych przypisywanych alkoholowi i umieralność z powodu alkoholu na 100 000 ludności w krajach UE-15 w 2002 roku Table 5. Number of alcohol attributable deaths and alcohol attributable mortality rates per 100,000 population in EU-15, 2002 20-44 lat / 45-64 lat / 65+ lat / 20-64 lat / years Kody według years years years Schorzenie ICD-10 / / Condition ogółem / ICD-10 codes M/M K/F M/M K/F M/M K/F M/M K/F total Nowotwory zależne od 866 537 11985 4014 18343 8059 12851 4551 17402 alkoholu / all alcohol 1,25 0,79 26,03 8,53 70,35 21,53 11,13 3,95 7,54 attributable cancers 67 4430 526 3253 802 4813 593 5406 C00-C06, jama ustna 383 C09, C10, i gardło / 0,55 0,10 9,62 1,12 12,48 2,14 4,17 0,51 2,34 C12-C14 oral cavity, pharynx C15 przełyk / 191 21 3110 365 4474 1081 3301 385 3686 esophagus 0,27 0,03 6,76 0,77 17,16 2,89 2,86 0,33 1,60 C18-C21 jelito grube 160 51 2390 569 6704 2150 2550 619 3169 / colorectal 0,23 0,07 S,19 1,21 25,71 5,74 2,21 0,54 1,37 C22 wątroba / 79 18 1154 176 2770 731 1232 194 1427 liver 0,11 0,03 2,51 0,37 10,62 1,95 1,07 0,17 0,62 C32 krtań / 54 3 901 47 1141 66 954 50 1004 larynx 0,08 0,00 1,95 0,10 4,38 0,18 0,83 0,04 0,44 C50 sutek / 377 2333 3229 2710 2710 breast 0,55 4,95 8,63 2,35 1,17
współczynniki umieralności na nowotwory złośliwe wynikające z picia alkoholu były o 1/4 niższe niż w krajach UE-10 i UE-15. W populacji kobiet poziom umieralności przypisanej alkoholowi jest wyższy w krajach
20+ lat / years ogółem / total 31194 12810 43804 22,03 8,26 14,89 M/M K/F
8066 5,70
1395 0,91
9461 3,21
7775 5,49 9254 6,54 4003 2,83 2095 1,48
1466 0,96 2769 1,81 925 0,61 116 0,08 5939 3,89
9241 3,14 12023 4,09 4928 1,67 2212 0,75 5939 2,02
in EU-10 countries was estimated to be 13,000 (in the EU-15 the corresponding figure was 24,000) (16). In 2002, in EU-10 countries, almost 5,700 deaths from cervical cancer were recorded (in the EU-15 the figure was about
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
821
Tabela 6. Liczba zgonów nowotworowych przypisywanych alkoholowi i umieralność z powodu alkoholu na 100 000 ludności w Polsce w 2002 roku Table 6. Number of alcohol attributable deaths and alcohol attributable mortality rates per 100,000 population in Poland, 2002 20-44 lat / 45-64 lat / 65+ lat / 20-64 lat / years Kody według years years years Schorzenie ICD-10 / / Condition ogółem / ICD-10 codes M/M K/F M/M K/F M/M K/F M/M K/F total Nowotwory zależne od 92 49 1212 221 828 104 1304 270 1575 alkoholu / all alcohol 1,32 0,71 27,24 4,55 44,98 3,43 11,38 2,30 6,79 attributable cancers 30 4 417 35 176 18 447 40 487 C00-C06, jama C09, C10, ustna 0,43 0,06 9,37 0,73 9,56 0,60 3,90 0,34 2,10 C12-C14 i gardło / oral cavity, pharynx C15 przełyk / 18 2 293 16 166 13 311 18 329 esophagus 0,26 0,03 6,58 0,32 9,01 0,44 2,71 0,15 1,42 C18-C21 jelito 23 7 234 35 309 21 258 42 300 grube / 0,33 0,10 5,27 0,73 16,77 0,70 2,25 0,36 1,29 colorectal C22 wątroba / 10 2 64 19 80 25 74 22 95 liver 0,14 0,04 1,43 0,40 4,34 0,84 0,64 0,19 0,41 C32 krtań / 11 2 204 8 98 2 215 9 224 larynx 0,15 0,02 4,58 0,15 5,30 0,08 1,87 0,08 0,97 C50 sutek / 32 108 23 140 140 breast 0,46 2,22 0,78 1,19 0,60
UE-15. Różnica ta rośnie wraz z przechodzeniem do starszych grup wiekowych. Wśród kobiet w średnim wieku (45-64 lata) różnica ta jest niewielka (7/105 wobec 8,5/105), natomiast w najstarszej grupie wiekowej umieralność jest prawie dwukrotnie wyższa w krajach UE-15, w porównaniu z umieralnością w krajach UE-10 (22/105 wobec 10/105). W Polsce umieralność jest niższa niż w UE-10 i UE-15. Alkohol odpowiada za 6,3% (UE-10) i 5,9% (UE-15) wszystkich zgonów z powodu nowotworów wśród mężczyzn w wieku powyżej 20 roku życia i 1,9% (UE-10) i 3% (UE-15) zgonów z powodu nowotworów wśród kobiet w wieku powyżej 20 roku życia. Ocenia się, że w roku 2000 w Europie wystąpiło około 54 000 zgonów z powodu nowotworów, przypisywanych alkoholowi (około 40 000 mężczyzn i 14 000 kobiet). Prewencja wtórna Badania naukowe i doświadczenia w wielu krajach wykazały, że programy populacyjnych badań przesiewowych są skuteczne redukcji umieralności z powodu niektórych nowotworów, w tym raka szyjki macicy, raka sutka i raka jelita grubego. Programy te wprowadza-
20+ lat / years
2133 16,03
ogółem / total 374 2507 2,54 8,94
623 4,68
58 0,39
681 2,43
477 3,59 567 4,26
31 0,21 63 0,43
508 1,81 630 2,25
154 1,15 312 2,35
47 0,32 11 0,08 163 1,11
201 0,72 324 1,15 163 0,58
M/M K/F
5,800). At the beginning of the 21st century, the mortality rate in EU-10 countries CEE (7,1/105) was almost 3.5-fold higher than in the EU-15 (1,7/105). In Western Europe, there has been a continuing decrease in mortality from cervical cancer in all age groups throughout the last half of the twentieth century (fig. 4). Over that period, death from cervical cancer, especially in some North European countries, such as Finland (17), has become very rare. This continuous decline is in sharp contrast with the situation in Central and Eastern Europe. Cervical cancer mortality is significantly higher in each of the EU-10 countries than the average for the entire EU-15. A decline of mortality observed in some EU-10 states (Slovenia, Czech Republic and Slovakia, Hungary, Estonia and Poland), began much later (in the 1970s and 1980s) and was much slower than in the EU-15 countries. There was a significant progress among the youngest women (20-44 years) in Poland, while in the other age groups, mortality trends and the corresponding coefficients did not differ from that for EU-10. In the four remaining EU-10 countries (Latvia, Bulgaria, Lithuania and
822
W. Zatoński i wsp.
no w różnych częściach Europy Zachodniej od lat 50. i 60. ubiegłego wieku (np. badanie przesiewowe w kierunku raka szyjki macicy w Finlandii) (15). Rak szyjki macicy Na początku XXI wieku szacunkowa roczna liczba nowych przypadków raka szyjki macicy w krajach UE-10 wynosiła 13 000 (w krajach UE-15 odpowiednia liczba wynosiła 24 000 (16). W roku 2002 w krajach UE-10 odnotowano niemalże 5 700 zgonów z powodu raka szyjki macicy (w krajach UE-15 odpowiednia wartość wynosiła około 5 800). Na początku XXI wieku umieralność z powodu raka szyjki macicy w krajach UE-10 (7,1/105) była niemalże 3,5-krotnie wyższa niż w krajach UE-15 (1,7/105). W Europie Zachodniej w drugiej połowie XX wieku obserwowano stały spadek umieralności z powodu raka szyjki macicy we wszystkich grupach wiekowych (ryc. 4). W tym samym czasie zgony z powodu raka szyjki macicy,
Romania), there is a continuing increase in cervical cancer mortality. The most dramatic case is Romania, where mortality rates have reached levels never before observed in Europe. In 2002, the difference in cervical cancer mortality between EU-15 average (1.7/105) and Romania (11/105) was six-fold. Breast cancer Breast cancer is another disease where screening and early treatment have been successful in reducing the mortality substantially. This is confirmed by the 20-30% decrease of breast cancer mortality observed in United Kingdom and the USA in the last decade (18). Annually over 41,000 women in EU-10 countries are diagnosed with breast cancer (in the EU-15 the figure is slightly over 240,000 new cases) (16). Breast cancer mortality rates are higher amongst all age groups in the EU-15 than in
Ryc. 4. Trendy umieralności na raka szyjki macicy. Europa vs Polska Fig. 4. Trends in cervical cancer mortality. Europe versus Poland
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
szczególnie w niektórych krajach Europy Północnej – takich jak Finlandia – występowały szczególnie rzadko (17). Ta spadkowa tendencja stanowi zdecydowane przeciwieństwo sytuacji występującej w Europie Środkowej i Wschodniej. Umieralność z powodu raka szyjki macicy jest istotnie wyższa w każdym z krajów UE-10 od średniej dla całej UE-15. Spadek umieralności obserwowany w niektórych krajach UE-10 (Słowenia, Czechy i Słowacja, Węgry, Estonia i Polska) rozpoczął się znacznie później (w 7 i 8 dekadzie XX wieku) i był znacznie wolniejszy niż w krajach UE-15. W Polsce nastąpił istotny postęp wśród najmłodszych kobiet (20-44 lat), w pozostałych grupach wieku trendy umieralności i wartość współczynników nie odbiegają od charakterystycznych dla UE-10. W czterech pozostałych krajach UE-10 (Łotwa, Bułgaria, Litwa i Rumunia) nadal obserwuje się wzrost umieralności z powodu raka szyjki macicy. Najbardziej dramatyczna sytuacja występuje w Rumunii, gdzie umieralność osiągnęła poziom nigdy wcześniej nieobserwowany w Europie. W roku 2002 występowała sześciokrotna różnica w umieralności między średnią dla krajów UE-15 (1,7/105) a Rumunią (11/105). Rak piersi Rak piersi to kolejne schorzenie nowotworowe, w którym badania przesiewowe i wczesne leczenie pozwoliły na znaczne zmniejszenie umieralności. Wniosek ten potwierdza spadek umieralności z powodu raka sutka o 20-30% obserwowany w ciągu ostatnich dziesięcioleci w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych (18). W krajach UE-10 rak sutka jest rozpoznawany rocznie u ponad 41 000 kobiet (w krajach UE-15 odpowiednia wartość wynosiła nieco poniżej 240 000 nowych przypadków) (16). Umieralność z powodu raka sutka jest wyższa w krajach UE-15 niż w krajach UE-10 niemalże we wszystkich grupach wiekowych. Wcześniejszy wzrost umieralności udało się zahamować prawie we wszystkich krajach UE: od początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku obserwowano plateau lub nawet spadek poziomu umieralności zarówno w krajach UE-15, jak i w niektórych krajach UE-10. Tendencja spadkowa pojawiła się wcześniej w krajach UE-15 i była znacznie szybsza niż w UE-10. W Rumunii i krajach bałtyckich dotychczas nie
823
EU-10 countries. Earlier increases in mortality rates have, however, been arrested in almost all countries of the EU and, since the beginning of the 1990s, stagnation or even a decline in mortality levels have been observed, both in EU-15 countries and some EU-10 countries. This decline appeared earlier in EU-15 countries and has been much faster than in EU-10. In Romania and the Baltic States, no decline in mortality has yet been observed (Fig. 5). In Poland the progress is seen in premenopausal women (20-49 years) while the growth has been arrested in the other age groups. Colorectal cancer In 2002, the number of incident cases was estimated at about 47,000 in CEE countries and 238,000 in the EU-15 countries (16). The number of deaths was 29,000 in EU-10, with 112,000 in EU-15. Mortality rates in EU-10 countries in 2002 were 21.4/105for males (in comparison 16.5/105 in EU-15) and 11.9/105 for females (10/105 in EU-15). Colorectal cancer is a more frequent cause of death in EU-10 countries than in EU-15 countries among both women and men and in all age groups. However, the mortality rate is almost twice as high in the Czech Republic, Hungary and Slovakia than in other EU-10 countries. For both sexes the lowest mortality is seen in Romania. In EU-10 countries, trends in colorectal cancers are characterized by a steady increase in almost all age groups, with the exception of young adults (20-44) (fig. 6). Colorectal cancer mortality trends in Poland mimic the patters seen in Central and Eastern European countries. This contrasts with the situation in the EU15 where, in both sexes and all age groups, mortality remains at the same level or is falling, with the latter especially pronounced amongst women. It should be noted that deaths from colorectal cancers are twice as frequent among men than among women, both in EU-10 and EU-15 countries. Tertiary prevention (treatment) Testicular cancer is one of the few cancers that has seen a dramatic improvement in the outcome of treatment in many countries. The combination of new treatments and evidencebased packages of care have led to reductions
824
W. Zatoński i wsp.
odnotowano spadku umieralności z powodu raka sutka (ryc. 5). W Polsce postęp widoczny jest wśród kobiet przed menopauzą (20-49 lat), w pozostałych grupach wiekowych zaś widoczne jest zahamowanie wzrostu. Rak jelita grubego W 2002 roku szacunkowa liczba nowych przypadków raka jelita grubego wynosiła 47 000 w krajach UE-10 i 238 000 w krajach UE-15 (16). Liczba zgonów wynosiła 29 000 w UE-10 i 112 000 w UE-15. Umieralność w krajach UE-10 wynosiła 21,4/10 5 wśród mężczyzn (w porównaniu z 16,5/105 w UE-15) i 11,9/105 wśród kobiet (10/105 w UE-15). Rak jelita jest częstszą przyczyną zgonów w krajach UE-10 niż w UE-15 zarówno wśród kobiet, jak i wśród mężczyzn we wszystkich grupach wiekowych. Umieralność z powodu raka jelita grubego w Czechach, na Węgrzech i Słowacji jest niemalże dwa razy wyższa niż w pozostałych krajach UE-10. Najniższa umie-
in mortality of up to 90% in some countries, making this cancer a candidate for an indicator of the diffusion of evidence-based curative medicine (fig. 7). Testicular cancer is now a rare cause of death (316 deaths in the entire male population of EU-10 countries in 2002 and 2,637 deaths in the EU-15); 99 deaths in Poland. The mortality rate in EU-10 in 2002 was 0.52/105 (compared with 0.27/105in the EU-15 countries); 0.4/105 in Poland. Testicular cancer mortality rates have decreased in all age groups in both regions. However, the decrease of mortality began earlier in the EU-15 countries, in the mid-1970s; in CEE the decline began only around 1990, when access to modern treatment became possible. In Poland, introduction of new therapies resulted in declining mortality in the context of steep increase in testicular cancer incidence (19). In addition, the pace of decline is more rapid in the EU-15, which tends to increase the gap between these two regions of Europe.
Ryc. 5. Trendy umieralności na raka sutka. Europa vs Polska Fig. 5. Trends in breast cancer mortality. Europe versus Poland
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
ralność u osób obu płci występuje w Rumunii. W krajach UE-10 dla trendów dotyczących raka jelita grubego charakterystyczny jest stały wzrost we wszystkich grupach wiekowych z wyjątkiem młodych dorosłych (20-44 lata) (ryc. 6). W Polsce trendy umieralności z powodu raka jelita grubego powielają schemat charakterystyczny dla krajów Europy Środkowej i Wschodniej.
825
By 2002, mortality rates remained approximately twice as high in EU-10 countries than in the EU-15 – this statement characterizes also Polish population. Discussion In many aspects, the pattern of health in the majority of EU-10 countries has now re-
Ryc. 6. Trendy umieralności na raka okrężnicy i odbytnicy. Europa vs Polska Fig. 6. Trends in colorectal cancer mortality. Europe versus Poland
826
W. Zatoński i wsp.
Sytuacja wygląda odmiennie w krajach UE15, gdzie dla obu płci i we wszystkich grupach wiekowych umieralność utrzymuje się na tym samym poziomie lub maleje, przy czym spadek jest szczególnie nasilony wśród kobiet. Należy zwrócić uwagę, że zgony z powodu raka jelita grubego występują dwa razy częściej u mężczyzn niż u kobiet zarówno w krajach UE-10, jak i UE-15. Prewencja trzeciorzędowa (leczenie) Rak jądra jest jednym z nielicznych nowotworów, w których w wielu krajach odnotowano spektakularną poprawę skuteczności leczenia. Połączenie nowych leków, wprowadzenie standardów leczenia opartych na faktach naukowych i nowe techniki diagnostyczne, doprowadziło do nawet 90% redukcji umieralności w niektórych krajach, czyniąc że ten nowotwór może być specyficznym wskaźnikiem dla oceny skutecznego stosowania terapii opartej na faktach (ryc. 7). Obecnie rak jądra jest rzadką przyczyną zgonów (316 zgonów w całej populacji mężczyzn w krajach UE-10 w roku 2002 i 2637 zgonów w krajach UE-15); w Polsce 99 zgonów. W roku 2002 umieralność w UE-10 wynosiła 0,52/105 (w porównaniu z 0,27/105 w krajach UE-15); w Polsce 0,4/105. Umieralność z powodu raka jądra spadła we wszystkich grupach wiekowych, w obu analizowanych regionach. Spadek umieralności rozpoczął się wcześniej w krajach UE-15: w połowie lat siedemdziesiątych XX wieku. W państwach UE-10 spadek umieralności z powodu raka jądra rozpoczął się dopiero około roku 1990, gdy możliwy stał się dostęp do nowoczesnego leczenia. W Polsce wprowadzenie nowych terapii spowodowało zmniejszanie się umieralności przy szybko rosnącej zachorowalności na raka jądra (19). Tempo spadku umieralności jest większe w krajach UE-15, co pogłębia różnicę między obiema częściami Europy. W roku 2002 umieralność była orientacyjnie dwukrotnie wyższa w krajach UE-10 w porównaniu z krajami UE-15 – stwierdzenie to charakteryzuje również polską populację. Omówienie Pod wieloma względami zdrowie mieszkańców większości krajów UE-10 powróciło do normalnego wzorca europejskiego. Szybki
turned to the normal European pattern. A rapid decline in morbidity and mortality from cardiovascular diseases in the posttransition period will lead, over the next ten years, to a progressive closing of the gap with western Europe; this will leave cancer as by far the most important public health problem (20). There is a clear need for the creation of well-resourced, comprehensive, multi-faceted programs of cancer control in the eastern countries of the European Union. They must combine research with the design, implementation and monitoring of cancer control programs, ensuring that their activities are brought up to the standards already in place in many EU15 countries (6). Our analysis seems to indicate that the greatest possibilities, but also the greatest unmet need, lie in secondary prevention (well organized population-based cancer screening). The clearest illustration of this need, over half a century, in some countries of Eastern and Central Europe, is the dramatic increase deaths from cervical cancer, deaths that are now almost entirely preventable There is also significant scope for gains from primary prevention, especially, as can be seen in countries such as the UK and Finland, in the field of exposure to carcinogenic effects of cigarette smoke (active smoking in particular) and tobacco control. Despite a dramatic improvement in both knowledge about, and attitudes to tobacco smoking in the new Member States countries of the European Union, there is still much to be done. In some EU-10 countries, cigarettes are still cheaper than bread, even though pricing is widely accepted as among the most effective forms of tobacco control (and thus cancer control). The scale of the mountain to climb is illustrated by the fact that, in some Eastern European countries there is a higher proportion of smokers among medical doctors (who should be health rolemodels), than there are in the general population (21). Finally, smoking amongst women poses a particular problem in EU-10 countries. This is apparent from the extraordinarily high level of lung cancer amongst young and middle-aged (20-64) women in Hungary, which is higher than in even the male population in the EU-15. In some other CEE countries (Romania, Lithuania) the prevalence of smoking and lung cancer in female population is still amongst
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
827
Ryc. 7. Trendy umieralności na raka jądra. Europa vs Polska Fig. 7. Trends in testicular cancer mortality. Europe versus Poland
spadek chorobowości i umieralności z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego w okresie po transformacji ustrojowej doprowadził w ciągu następnych dziesięciu lat do systematycznego zmniejszania różnicy między tymi krajami a Europą Zachodnią. Ten schemat zmian sprawia, że nowotwory staną się najważniejszym problemem zdrowia publicznego (20). Istnieje zatem potrzeba stworzenia dobrze oprzyrządowanych, wszechstronnych, wielopłaszczyznowych programów kontroli nowotworów w krajach położonych na wschodzie Unii Europejskiej. Programy te muszą łączyć badania naukowe z projektowaniem, wdrażaniem i monitorowaniem programów kontroli chorób nowotworowych, tak aby zagwarantować działania zgodne ze standardami obowiązującymi w wielu krajach UE-15 (6). Wydaje się, że nasza analiza wskazuje, że największe możliwości, a zarazem największe niezaspokojone potrzeby, leżą w prewencji wtórnej (dobrze zorganizowane populacyjne badania przesiewowe w kierunku nowotwo-
the lowest in Europe, but this will be difficult to maintain given the intensity of activity by tobacco companies seeking new markets. In the last decade, the EU-10 countries have achieved a significant success in fighting against cancer through tobacco control (as in many EU-15 countries). The observed decline in the risk of smoking-attributed cancer mortality in young adults is particularly noteworthy (although it is still higher than in the EU-15) (22, 23). However, achievements have been much less in the population over 45 years. This fact emphasises the necessity of comprehensive effective intervention in the field of smoking cessation (24). Engaging health providers in tobacco control (‘medicalization’ of tobacco control) is a challenging task, especially in EU-10 countries. The need to address nicotine dependency is still inadequately recognized (24). Among younger generations of EU citizens the rates of smoking among men and women are converging. In a few countries (Sweden,
828
W. Zatoński i wsp.
rów). Najlepszą ilustrację tych potrzeb stanowił dramatyczny wzrost liczby zgonów z powodu raka szyjki macicy w Europie Środkowej i Wschodniej w okresie ostatnich pięćdziesięciu lat. Obecnie prawie wszystkim tym zgonom można zapobiec. Istotne pole do poprawy istnieje także w dziedzinie prewencji pierwotnej, co widać szczególnie w takich krajach jak Wielka Brytania i Finlandia w zakresie ekspozycji na rakotwórcze skutki dymu tytoniowego (szczególnie aktywne palenie ograniczenia palenia papierosów). Pomimo istotnej poprawy zarówno w zakresie wiedzy, jak i stosunku do palenia papierosów w nowych krajach członkowskich Unii Europejskiej jest jeszcze wiele do zrobienia. W niektórych krajach UE-10 papierosy są w dalszym ciągu tańsze od chleba, pomimo tego że obecnie powszechnie uznaje się politykę cenową za jedną z najbardziej skutecznych metod kontroli palenia papierosów (a wraz z tym zwalczania nowotworów). Ogrom zadania stojącego przed nami ilustruje fakt, że w niektórych krajach Europy Wschodniej odsetek palaczy wśród lekarzy (którzy powinni stanowić wzór do naśladowania) jest wyższy niż w ogólnej populacji (21). Szczególny problem w krajach UE-10 stanowi palenie wśród kobiet. Potwierdza to nadzwyczaj wysoka zachorowalność na raka płuca wśród młodych kobiet i kobiet w średnim wieku (20-64 lata) na Węgrzech, która jest wyższa od odpowiedniej wartości w populacji mężczyzn w UE-15. W niektórych innych krajach UE-10 (Rumunia, Litwa), odsetek palących kobiet i zapadalność na raka płuca w populacji kobiet należą w dalszym ciągu do najniższych w Europie, ale trudno będzie utrzymać te parametry, biorąc pod uwagę intensywność działań marketingowych firm tytoniowych, które szukają nowych klientów. W ciągu ostatnich dziesięciu lat kraje UE-10 osiągnęły znaczny sukces w walce z nowotworami poprzez ograniczenie palenia papierosów (podobnie jak w wielu krajach UE-15). Szczególnie wart podkreślenia jest obserwowany spadek umieralności z powodu nowotworów wynikających z palenia papierosów u młodych dorosłych (chociaż w dalszym ciągu jest ona wyższa niż w krajach UE-15) (22, 23). Niestety, znacznie mniejsze sukcesy osiągnięto w populacji powyżej 45 roku życia. To podkreśla konieczność stosowania szeroko zakrojonych interwencji w dziedzinie walki z paleniem ty-
UK, Ireland, The Netherlands, Denmark), there are more smoking women than men. A similar trend is now emerging with lung cancer, as is shown by the example of Sweden (20, 25). Another unsolved problem in the European Union is the price of cigarettes, which remain at a very low level in EU-10 countries. A failure to increase taxes in CEE, at a time when taxes are increasing in many EU-15 countries, is leading to a widening price gap between EU-10 and EU-15 countries (26). To conclude, it is important to reflect on how, more than half a century after the first discovery of the causal relation between smoking and lung cancer was made by Richard Doll, the problem of tobacco control in the EU has still not been resolved. It remains the most important issue, not just for cancer control but also for public health as a whole. Every year, smoking, which remains the greatest single preventable cause of cancer (and ill health) in the EU, unnecessarily kills almost 350,000 Europeans. Europe is the region with the highest level of alcohol consumption in the world; this is reflected also in the highest level of alcoholattributable cancer mortality rates (10, 27). Europe is also characterized by a variety of styles of drinking alcohol. Northern Europe is dominated by binge drinking1, while Southern countries are characterised by the Mediterranean style of drinking2 (28). Unfortunately, the former is rapidly becoming more popular amongst youth throughout the entire continent (see recent examples of United Kingdom and Republic of Ireland). Moreover, alcohol abstinence is extremely rare, especially amongst young Europeans. Another factor connected with alcohol-attributable cancer risk, especially in EU-10, is the nature of the products being drunk. There are, however, only a few A pattern of drinking alcohol that corresponds to consuming five or more drinks for a male or four or more drinks for a female in about 2 hours. A ‘drink’ refers to approximately 15 ml of alcohol (e.g. one half-liter beer, one 200 ml glass of wine, one 40 ml shot of distilled spirits). For some individuals (e.g. older people, those taking other drugs or certain medications), the number of drinks needed to reach a bingelevel blood alcohol content is lower than for the ‘typical adult’ (29). 2 Daily drinking of alcohol with meals, usually wine, in moderate quantity. 1
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
toniu (24). Zaangażowanie świadczeniodawców usług zdrowotnych w ograniczenie palenia tytoniu („medykalizacja” kontroli palenia papierosów) stanowi duże wyzwanie, szczególnie w krajach UE-10. Potrzeba walki z uzależnieniem od nikotyny jest w dalszym ciągu niedostatecznie dostrzegana (24). Wśród młodszych generacji obywateli UE odsetek palących mężczyzn i kobiet wykazuje zbieżną tendencję. W niektórych krajach (Szwecja, Wielka Brytania, Irlandia, Holandia, Dania) pali więcej młodych kobiet niż mężczyzn. Podobny trend można obecnie obserwować w przypadku zachorowalności na raka płuca, co ilustruje przykład Szwecji (20, 25). Kolejnym, nierozwiązanym problemem w Unii Europejskiej jest cena papierosów, która w dalszym ciągu jest bardzo niska w krajach UE-10. Niepodwyższanie podatków w krajach UE-10, podczas gdy podatki na tytoń rosną w wielu krajach UE-15, prowadzi do sytuacji, w której powiększa się różnica między ceną papierosów w krajach UE-10 i UE-15 (26). Podsumowując, należy podkreślić, że ponad pięćdziesiąt lat po odkryciu przez Richarda Dolla związku przyczynowego między paleniem papierosów a rakiem płuca, problem kontroli palenia papierosów w UE nie został w dalszym ciągu rozwiązany. Jest to najważniejsza kwestia nie tylko dla opanowania nowotworów, ale także dla całego zdrowia publicznego. Co roku palenie, które nadal jest najważniejszą możliwą do zapobiegnięcia przyczyną nowotworów (i złego stanu zdrowia) w UE, prowadzi do niepotrzebnej śmierci prawie 350 000 mieszkańców Europy. Europa jest regionem o największym na świecie spożyciu alkoholu, co znajduje odzwierciedlenie także w najwyższej umieralności z powodu nowotworów przypisanych alkoholowi (10, 27). Europę charakteryzuje także różnorodny styl picia alkoholu. W Europie Północnej dominuje picie w tzw. „ciągach”1, natomiast dla krajów Europy Południowej typowy jest 1
Sposób picia alkoholu, który odpowiada wypiciu co najmniej pięciu porcji alkoholu dla mężczyzny lub co najmniej czterech porcji alkoholu dla kobiety w ciągu około 2 godzin. „Porcja” oznacza około 15 ml alkoholu (np. jedno półlitrowe piwo, jeden 200 ml kieliszek wina, jeden 40 ml kieliszek wódki). Dla niektórych osób (np. starszych, osób przyjmujących niektóre leki) liczba porcji potrzebna do osiągnięcia zawartości alkoholu odpowiadającej „ciągowi” jest niższa niż u „typowego dorosłego” (29).
829
scientific studies on this subject. However, it is known that the phenomenon of drinking ‘alcohol surrogates’, such as cosmetics and technical fluids (containing high concentrations of ethanol), is not uncommon (30), while in South-Eastern European countries a significant portion of consumed alcohol is poorly distilled home-made fruit brandy, which contains significant levels of toxic long-chain alcohols (31). In Poland a significant segment of population (those less educated and worse off financially) consumes considerable amounts of very cheap alcohol in the form of the so-called ‘fruit wine’ (not made from grapes). Information about the chemical consistency and biological consequences of these types of alcohol are very fragmentary. As this brief review shows, alcohol, as a cause of cancer but also from a wider public health perspective, is still far from being controlled in the EU (32). The problem is further complicated by the lack of a common pricing policy for alcohol in the European Union. In many EU-10 countries, access to the European Union was linked with ‘price harmonization’ to the level of Mediterranean countries. For example, in Poland, in 2002, as part of the preparation for EU accession, the price of vodka fell by 30% (33). This immediately led to an increase in vodka consumption and negative health effects, especially amongst the least educated and poorest males (33). Future progress to control alcohol-attributable cancers, and in particular, oral cavity and laryngeal cancers, requires a coherent EU social policy aimed at alcohol, especially in EU-10 countries. An obvious way of avoiding death from cancer, even at an already advanced stage, is to cure cancers that have developed. However, there have been few major breakthroughs in cancer treatment, in the sense of turning a fatal tumour into a curable one. Significant successes have been accomplished in the treatment of testicular cancer, Hodgkin’s disease, childhood leukaemias, Wilms’ tumor and choriocarcinoma. However, the increase in survival of patients suffering from the most common types of cancer is still far from satisfactory. For many cancers, the chance of successful treatment increases significantly if the disease is diagnosed at an early stage in its development. Awareness of signs and symptoms of early disease is very important. Nevertheless,
830
W. Zatoński i wsp.
śródziemnomorski styl picia alkoholu2 (28). Niestety, ten pierwszy styl picia szybko staje się coraz bardziej popularny wśród młodzieży na całym kontynencie (patrz ostatnie przykłady w Wielkiej Brytanii i Irlandii). Dodatkowo abstynencja alkoholowa jest bardzo rzadka, szczególnie wśród młodych mieszkańców Europy. Kolejnym czynnikiem związanym z ryzykiem występowania nowotworów przypisywanym alkoholowi, zwłaszcza w krajach UE10, jest rodzaj wypijanego alkoholu. Niestety, temat ten poruszono jedynie w kilku badaniach naukowych, chociaż wiadomo że zjawisko picia „surogatów alkoholu”, takich jak różne płyny kosmetyczne i techniczne (zawierająca duże stężenie alkoholu), nie jest rzadkie (30). Z kolei w krajach Europy Południowo-Wschodniej istotną część wypijanego alkoholu stanowi słabo przedestylowana brandy domowej roboty, która zawiera duże stężenia toksycznych alkoholi długołańcuchowych (31). W Polsce pewien segment populacji (gorzej wykształconej i biedniejszej) pije duże ilości bardzo taniego alkoholu, tak zwanego „wina owocowego” (nieotrzymywanego z winogron). Dysponujemy jedynie fragmentarycznymi danymi na temat składu chemicznego tego typu alkoholu i konsekwencji biologicznych jego picia. Jak pokazuje ten krótki przegląd, kontrola nad piciem alkoholu w UE, będącego przyczyną nowotworów oraz mającego szerszy wpływ na zdrowie publiczne, jest w dalszym ciągu niedostateczna (32). Problem ten dodatkowo komplikuje brak wspólnej polityki cenowej w zakresie alkoholu w Unii Europejskiej. W wielu krajach UE-10, wstąpienie do Unii Europejskiej powiązano z „harmonizacją cen” do poziomu krajów basenu Morza Śródziemnego. Na przykład w Polsce w roku 2002, w ramach przygotowań do wstąpienia do UE, cena wódki spadła o 30% (33). To natychmiast doprowadziło do wzrostu picia wódki i miało niekorzystny wpływ na zdrowie ludności, szczególnie najgorzej wykształconych i najbiedniejszych mężczyzn (33). Dalszy postęp w dziedzinie ograniczenia frakcji nowotworów przypisanych alkoholowi, w szczególności raka jamy ustnej i raka krtani, wymagać będzie spójnej polityki społecznej UE – ukierunkowanej na alkohol, w szczególności w krajach UE-10. 2
Codzienne picie alkoholu do posiłku, zazwyczaj wina, w umiarkowanych ilościach.
it has to be emphasised that often the first symptoms of cancer appear only after it has already developed to an advanced stage. In order to diagnose cancer during the phase when no symptoms are present, populationbased screening can be carried out. Cancer detection at an early, symptom-free phase in its development can often reduce mortality. This is especially true in the case of those cancers for which early diagnosis and treatment can reduce distance metastases. Thus, early detection is an important factor influencing the mortality rates (6). Population-based secondary prevention was for many years underemphasized in EU-10 countries, leading to a significant delay in implementing effective cancer control in this part of Europe. In the EU-15, the benefits of evidence-based screening were recognised, especially in the case of cervical cancer and, later, breast cancer among women (34). In CEE countries, a particularly unfavorable situation exists in relation to cervical cancer. Cervical cancer mortality is four times higher than in EU-15 countries and this gap is not diminishing over time. Cervical cancer mortality in most of European countries has dramatically decreased from the beginning of the 1960s; Finland became a model of a successful approach against the disease using a comprehensive population screening programme (15). In EU-10 countries it is possible to observe two trends with regard to cervical cancer mortality. On the one hand, there are countries where the decrease in mortality began in the 1970s and 1980s (Poland, Hungary, Czech Republic, Slovakia, Slovenia and Estonia), but these changes were much slower than in Western European countries and, by the beginning of the 21st century, there remained a very significant gap with the EU-15 average. In the EU-10 countries, cervical screening is typically opportunistic and is far from being complete, especially amongst the least educated women in rural areas. On the other hand, there is another group of countries (Romania, Bulgaria, Latvia and Lithuania) exhibiting increasing cervical cancer mortality to levels unprecedented in Europe (19, 34). This situation, which contrasts dramatically with international experience, arose during the socioeconomic transition, perhaps reflecting a collapse in collective health programs.
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
Oczywistym sposobem na uniknięcie zgonu z powodu nowotworu, będącego nawet w zaawansowanym stadium, jest skuteczne wyleczenie tego nowotworu. W leczeniu nowotworów dotychczas nie udało się opracować zbyt wielu przełomowych strategii, które pozwoliłyby na przekształcenie nowotworów prowadzących do śmierci w uleczalne zmiany. Znaczny sukces odniesiono w leczeniu raka jądra, chorobie Hodgkina, białaczek występujących u dzieci, guza Wilmsa i raka kosmówkowego. Przeżycie pacjentów chorujących na najczęściej występujące nowotwory jest w dalszym ciągu niezadowalające. W przypadku wielu nowotworów szansa na skuteczne leczenie wrasta w znacznym stopniu, jeżeli choroba zostanie rozpoznana na wczesnym etapie rozwoju. Bardzo ważna jest znajomość wczesnych objawów podmiotowych i przedmiotowych choroby. Należy jednak podkreślić, że często pierwsze objawy nowotworu pojawiają się w momencie, gdy jest on już w zaawansowanym stadium rozwoju. Populacyjne badania przesiewowe pozwalają na rozpoznanie nowotworu w fazie bezobjawowej. Wykrycie nowotworu we wczesnej, bezobjawowej fazie jego rozwoju często może zmniejszyć śmiertelność choroby. Jest to szczególnie istotne w przypadku nowotworów, których wczesne rozpoznanie i leczenie może zmniejszyć powstawanie odległych przerzutów, a zatem jest ważnym czynnikiem wpływającym na śmiertelność danej choroby, a pośrednio na umieralność (6). Populacyjna prewencja wtórna była przez wiele lat zaniedbywana w krajach UE-10, co doprowadziło do znacznego opóźnienia w skutecznym ograniczaniu skutków chorób nowotworowych w tej części Europy. W krajach UE-15 dostrzeżono korzyści z opartych na faktach badań przesiewowych, szczególnie w przypadku raka szyjki macicy, a później raka sutka u kobiet (34). W krajach UE-10 szczególnie niekorzystna sytuacja występuje w zakresie raka szyjki macicy. Umieralność z tego powodu jest czterokrotnie wyższa niż w krajach UE-15. Różnica ta nie zmniejsza się w miarę upływu czasu. Umieralność z powodu raka szyjki macicy zaczęła znacząco zmniejszać się w większości krajów Europy począwszy od lat sześćdziesiątych XX wieku. Finlandia stała się modelowym krajem skutecznego zwalczania tej choroby przy użyciu szeroko zakrojonego programu populacyjnych badań przesiewowych (15).
831
In all EU-10 countries, there is an urgent need for a swift introduction of effective, population-based screening programs supplemented with intensive health information campaigns. Education, especially targeted at less educated, poorer women inhabiting rural areas, is a major priority. Well-planned and organized screening programs could bring mortality in EU-10 countries to the level seen in the EU-15. However, this will require several decades to equalize the mortality rates (35). Another very important consideration in the implementation of screening programs in EU-10 countries is their cost and effectiveness. The cost depends on the frequency of screening (36, 37). It is important to draw on international experience; this shows (assuming that screening is available for women in the ages 20-64) that there is little difference in the reduction in mortality rates achieved with different screening intervals between 3 and 5 years: 97% reduction in mortality rates with 3 year intervals and 90% reduction with 5 year intervals (36, 38). The next important factor influencing the effectiveness of screening is its completeness. In Finland, after a few decades of cervical cancer screening, attendance by invited women rose to 75% (39). Polish experience shows how low attendance rates can lead to program failure (only 42% attendance was achieved in a pilot study (40)). In addition, Poland, according to a study from 2006, has a substantial percentage of women who have never had a cervical smear – 30% among the least educated (personal communication – being prepared for publication). There is a clear need for enhanced educational programs (for example based on popularization of the European Code Against Cancer) and implementation of a personal invitation system (6). Historically, the incidence and mortality of breast cancer has been significantly higher in Western than in Eastern Europe. However, in the last decade dramatic changes in reproductive behavior in Eastern Europe have been accompanied by a dramatic increase in breast cancer morbidity (2, 41). The case of Poland illustrates this phenomenon well. In the last two decades a considerable increase in incidence was observed. In 1985-2004 an accelerating increase in incidence rates (from 26/105 in 1985 to 40/105 in 2004) was observed; at the
832
W. Zatoński i wsp.
W krajach UE-10 można zaobserwować dwa trendy dotyczące raka szyjki macicy. Z jednej strony istnieją kraje, w których spadek umieralności rozpoczął się w latach 70. i 80. XX wieku (Polska, Węgry, Czechy, Słowacja, Słowenia i Estonia), ale zmiany te były znacznie wolniejsze niż w krajach Europy Zachodniej. W związku z tym na początku XXI wieku istniała znaczna różnica między współczynnikami umieralności w tych krajach a średnią dla krajów UE-15. W krajach UE-10 badania przesiewowe w kierunku raka szyjki macicy prowadzone są od przypadku do przypadku, dlatego też są one niepełne, szczególnie wśród gorzej wykształconych kobiet z obszarów wiejskich. Niestety, istnieje również pewna grupa państw (Rumunia, Bułgaria, Łotwa i Litwa), gdzie doszło do wzrostu umieralności z powodu raka szyjki macicy do poziomu nie spotykanego wcześniej w Europie (19, 34). Taka sytuacja, która pozostaje w dramatycznym kontraście z międzynarodowym doświadczeniem w tym zakresie, pojawiła się w trakcie przekształceń społeczno-gospodarczych i prawdopodobnie stanowi konsekwencję upadku ogólnokrajowych programów zdrowotnych. We wszystkich krajach UE-10 istnieje pilna potrzeba szybkiego wprowadzenia skutecznych, populacyjnych programów badań przesiewowych wspartych intensywnymi kampaniami informacyjnymi w zakresie zdrowia. Edukacja, szczególnie ukierunkowana na gorzej wykształcone, biedniejsze kobiety, które mieszkają na terenie obszarów wiejskich, stanowi główny priorytet. Dobrze zaplanowane i zorganizowane programy badań przesiewowych mogą sprowadzić umieralność w krajach UE-10 do poziomu występującego w UE-15, jednakże wyrównanie poziomu umieralności zajmie kilka dziesięcioleci (35). Kolejnym, bardzo ważnym aspektem wdrażania programów badań przesiewowych w krajach UE-10 jest ich koszt i efektywność. Koszt zależy od częstotliwości przeprowadzania badań przesiewowych (36, 37). Istotne jest skorzystanie z doświadczenia międzynarodowego w tej kwestii, które wskazuje (przy założeniu, że badania przesiewowe są dostępne dla kobiet w przedziale wiekowym 20-64 lat), że istnieje niewielka różnica pod względem redukcji umieralności, jeżeli odstęp między kolejnymi badaniami przesiewowymi wynosi 3 lub 5 lat: redukcja umieralności o 97% przy interwale
same time the number of incident cases was growing, from 6,000 to 12,000 (42). In the next few decades we can expect an increase in breast cancer incidence in Central and Eastern European countries, both the number of cases as well as the rates. Prevention of this increase can be achieved only by implementation of widespread screening, with as high a level of coverage as possible, linked to rapid access to treatment by women in whom cancer is diagnosed. Both these activities need sufficient financial support. Colorectal cancer also requires special attention in Central and Eastern European countries. The highest mortality rates in Europe are observed in the Czech Republic, Slovakia, and Hungary. In addition, this cancer is characterized, as the case of Poland shows, by one of the most rapid rates of increase of all cancers. The existing epidemiological situation seems to indicate that the gap in colorectal cancer mortality between the ‘old’ and the ‘new’ parts of the European Union is still growing. This development requires an immediate response (2). The problem is complicated by the available options for colorectal cancer screening, depending on the type of diagnostic test. Colonoscopy screening is recommended due to its high specificity and sensitivity. This examination, conducted once or twice in a lifetime, is emerging as the best method to reduce individual risk of death from colorectal cancer. First positive observations from a pilot program in Poland seem to support this thesis (43). However, colorectal cancer screening needs to overcome a few difficulties, such as the very large cost of this type of screening (training of staff, purchase of equipment, preparation of the colon) (37). Another problem appearing in all screening programmes in EU-10 is widespread cancer illiteracy and lack of belief in personal benefits resulting from participation in such programs. Overcoming this problem requires spreading knowledge about the benefits that result from participating in screening programmes, with the aim of changing attitudes among the general public and encouraging active participation in existing programmes. The last two decades have seen appreciable progress in the treatment of some cancers. Introduction of new methods of chemotherapy and improved technologies allowing more pre-
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
3 lata i redukcja umieralności o 90% przy interwale 5 lat (36, 38). Kolejnym ważnym czynnikiem wpływającym na skuteczność badań przesiewowych jest ich zasięg. W Finlandii, po kilku dziesięcioleciach prowadzenia badań przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy, odsetek zaproszonych kobiet zgłaszających się na badania wzrósł do 75% (39). Polskie doświadczenie pokazuje, jak mały udział może prowadzić do niepowodzenia programu (w pilotażowym badaniu uzyskano jedynie 42% udział) (40). Dodatkowo, według przeprowadzonego w roku 2006 badania w Polsce mieszka znaczny odsetek kobiet, które nigdy nie miały wykonanego wymazu z szyjki macicy – 30% z nich to najgorzej wykształcone kobiety (badania własne – w przygotowaniu do publikacji). Istnieje jednoznaczna potrzeba przeprowadzenia lepszych programów edukacyjnych (na przykład opartych na popularyzacji Europejskiego Kodeksu Walki z Rakiem) oraz wdrożeniu systemu spersonalizowanych zaproszeń (6). Historycznie, zachorowalność na raka sutka i umieralność z tego powodu były istotnie wyższe w Europie Zachodniej w porównaniu z Europą Wschodnią. W ciągu ostatnich dziesięciu lat istotnym zmianom zachowań rozrodczych w Europie Wschodniej towarzyszył znaczny wzrost zachorowalności na raka sutka (2, 41). Przykład Polski stanowi dobrą ilustrację tego zjawiska. W ciągu ostatnich dwóch dekad obserwowano znaczny wzrost zachorowalności na raka sutka. W latach 1984-2004 obserwowano przyspieszenie wzrostu zachorowalności (z 26/105 w roku 1985 do 40/105 w roku 2004). W tym samym czasie wzrosła liczba nowych przypadków raka sutka z 6000 do 12 000 (42). W ciągu najbliższych dziesięcioleci możemy oczekiwać wzrostu zachorowalności na raka sutka w krajach Europy Środkowej i Wschodniej zarówno pod względem liczby, jak i odsetka przypadków. Zapobiec umieralności z powodu tego wzrostu można jedynie poprzez wdrożenie szeroko zakrojonych badań przesiewowych, obejmujących możliwie jak największą liczbę kobiet, połączonych z szybkim dostępem do leczenia tych, u których stwierdzono raka. Oba te działania wymagają odpowiedniego wsparcia finansowego. Rak jelita grubego także wymaga szczególnej uwagi w krajach Europy Środkowej i Wschodniej. Najwyższa umieralność z powo-
833
cise diagnosis result in a situation in which more and more patients can receive treatment adjusted to their needs. The effectiveness of new treatments is apparent in the cases of Hodgkin’s disease, testicular cancer, breast cancer and colorectal cancer. Differences between EU-10 and EU-15 countries in cancer mortality arise for several reasons. One is delay in introduction of new clinical interventions, apparent from the comparison of trends in mortality from testicular cancers. The decrease in mortality seen initially in western Europe is the result of the introduction of cisplatin to the treatment regimens in the 1970s. In EU-10 countries, this treatment only became available over a decade later, which explains the delay of 10-15 years in the beginning of the decline in mortality (2). However, the example of Poland, where the decrease of mortality has continued despite of a dramatically increasing trend in incidence, certifies to the effectiveness of new methods of treatment once they are introduced to EU-10 countries (19). Another reason is, once again, a lack of knowledge and awareness: patients do not recognize very early symptoms of cancer or they neglect the symptoms and visit doctors too late (where they sometimes do not receive specialist help). Limited health care budgets in EU-10 countries, which are insufficient to ensure adequate treatment and care for all patients, are a major factor in the impaired limited access by old people to the newest treatment methods; breast cancer among women after the age of 70 together with testicular cancer among old men are the best examples of this (2). Conclusions The pattern and time trends in cancer incidence and cancer mortality are, in many respects, similar in the eastern and western parts of the European Union. However, for each cancer site, in Central and Eastern Europe there is a variable degree of delay in the emergence of trends. One consequence is that, at last, there are some favorable changes reflecting those seen a decade or more earlier in the EU-15 (such as the leveling off in the increase of lung cancer among men). The best prospects for progress, given current levels of knowledge, are to be found in
834
W. Zatoński i wsp.
du raka jelita grubego w Europie występuje w Czechach, na Słowacji i Węgrzech. Dodatkowo, jak pokazuje przykład Polski, tempo wzrostu zachorowalności z powodu tego nowotworu jest najwyższe wśród nowotworów. Wydaje się, że występująca sytuacja epidemiologiczna wskazuje, że różnica między „starą” a „nową” częścią Unii Europejskiej w zakresie umieralności z powodu raka jelita grubego w dalszym ciągu się powiększa. To zjawisko wymaga natychmiastowej reakcji (2). Problem komplikują różne możliwości badań przesiewowych w kierunku raka jelita grubego, zależne od typu testu diagnostycznego. Badanie kolonoskopowe jest zalecane ze względu na jego wysoką swoistość i czułość. Badanie to wykonywane raz lub dwa razy w życiu człowieka wydaje się być najlepszą metodą redukcji ryzyka zgonu z powodu raka jelita grubego. Pierwsze korzystne obserwacje uzyskane w pilotażowym programie przeprowadzonym w Polsce wydają się potwierdzać ten pogląd (43). Prowadząc badania przesiewowe w kierunku raka jelita grubego należy liczyć się z pewnymi trudności, takimi jak bardzo wysoki koszt badań przesiewowych tego typu (przeszkolenie personelu, zakup sprzętu, przygotowanie jelita) (37). Kolejnym problemem występującym przy wszystkich programach badań przesiewowych w krajach UE-10 jest szeroko rozpowszechniony brak świadomości zagrożenia nowotworami i przekonania o indywidualnych korzyściach wynikających z udziału w programach. Pokonanie tego problemu wymaga rozpowszechnienia wiedzy o korzyściach płynących z udziału w programach badań przesiewowych w celu zmiany stosunku opinii publicznej do tego problemu oraz zachęty do czynnego udziału w trwających programach. W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci obserwowaliśmy znaczny postęp w zakresie leczenia niektórych nowotworów. Wprowadzenie nowych metod chemioterapii i lepszych technologii, pozwalających na bardziej precyzyjną diagnostykę, doprowadziło do sytuacji, w której coraz większa liczba pacjentów może otrzymać leczenie dostosowane do ich potrzeb. Skuteczność nowych metod leczenia widać w przypadku chłoniaka Hodgkina, raka jądra, raka sutka i raka jelita grubego. Różnice między krajami UE-10 a krajami UE-15 pod względem umieralności z powodu nowotworów wynikają z kilku powodów. Jed-
prevention; both primary and secondary prevention are especially neglected in EU-10, as the epidemiological analysis shows. Cervical cancer is the best example. In almost half of the countries of Eastern Europe cervical cancer mortality is still increasing. A persisting problem confronting cancer policy in Central and Eastern Europe is the low level of awareness in society (cancer illiteracy), especially amongst the least educated and poorer segment of population, who have little knowledge of the importance of prevention (especially in case of smoking) as a means of cancer control. It is essential to implement national education programs designed to change attitudes towards cancer (building on initiatives such as the European Code Against Cancer). Citizens in the countries of the EU-15 have benefited most from the introduction of cheap and effective programs of primary prevention, exemplified by the success of those aimed at smoking). It can therefore be predicted with confidence that similar gains can be made in CEE. Secondary prevention of cancer in CEE, as our analysis shows, is especially neglected. For instance, relatively cheap cervical cancer screening programs are not in place, again reflecting cancer illiteracy. In this part of the European Union there is a need to create national, evidence and science based, well-organized screening programs. The benefits modern approaches to treatment only reach CEE countries after some delay (i.e. testicular cancer), although this is perhaps less surprising given the high cost of medication in settings where resources are constrained and where the benefits of investment in health are still not adequately recognized (44). Education of societies about the responsibility of the individual for one’s own health is a clear priority but this should be complemented by acceptance of responsibility by the state to create national cancer control programs. Improvements are possible only if cancer control interventions, based on the modern concept of public health (primary prevention, secondary prevention, and modern medical treatment), can be integrated with each other. In many European countries, especially in the EU-15, the burden of cancer has been tackled to varying degrees. This success was achieved
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
nym z nich jest opóźnione wprowadzanie nowych interwencji klinicznych, co widać na przykładzie trendów umieralności z powodu raka jądra. Spadek umieralności obserwowany początkowo w Europie Zachodniej jest wynikiem wprowadzenia cisplatyny do schematów leczenia raka jądra w latach siedemdziesiątych XX wieku. W krajach UE-10 takie leczenie stało się dostępne ponad dziesięć lat później, co tłumaczy 10-15-letnie opóźnienie rozpoczęcia spadku umieralności (2). Przykład Polski, gdzie trwa spadek umieralności, pomimo dramatycznego wzrostu zapadalności na raka jądra, stanowi dowód skuteczności nowych metod leczenia, pod warunkiem że zostaną one wprowadzone we wszystkich krajach UE-10 (19). Ponownie kolejnym powodem gorszych wyników leczenia jest brak wiedzy i świadomości. Pacjenci nie dostrzegają wczesnych objawów nowotworu lub lekceważą objawy i zbyt późno zgłaszają się do lekarza (gdzie często nie otrzymują specjalistycznej pomocy). Ograniczone budżety opieki zdrowotnej w krajach UE-10, które są niedostateczne dla zapewnienia odpowiedniego leczenia i opieki dla wszystkich pacjentów, są głównym czynnikiem utrudniającym starszym ludziom dostęp do najnowszych metod leczniczych. Najlepszymi przykładami tego zjawiska są rak sutka u kobiet po 70 roku życia oraz rak jądra u starszych mężczyzn (2). Wnioski Rozkład występowania nowotworów oraz trendy czasowe umieralności z powodu nowotworów w wielu aspektach są podobne we wschodniej i zachodniej części Unii Europejskiej. W przypadku większości nowotworów zmiany tendencji pojawiają się w Europie Środkowej i Wschodniej z opóźnieniem różnego stopnia. Jednym z przykładów tego zjawiska jest fakt, że powielają się pewne korzystne zmiany, będące odbiciem tego, co działo się w krajach UE-15 dziesięć lat temu lub wcześniej (takie jak spłaszczenie wzrostu zachorowalności na raka płuca wśród mężczyzn). Biorąc pod uwagę obecny poziom wiedzy, najlepsze szanse na postęp można uzyskać dzięki prewencji. Analiza epidemiologiczna pokazuje, że zarówno pierwotna, jak i wtórna prewencja są lekceważone w krajach UE-10. Najlepszą ilustracją tego zjawiska jest rak
835
not only by increased expenditure on medical treatment, but especially through a change in attitudes within society linked to well-organized primary prevention programs (in particular reductions in smoking) and secondary prevention (screening).
szyjki macicy. Umieralność z tego powodu w dalszym ciągu rośnie w niemalże połowie krajów Europy Wschodniej. Stałym problemem, z którym musi zmierzyć się polityka w dziedzinie nowotworów w Europie Środkowej i Wschodniej, jest niski poziom świadomości społeczeństwa (brak świadomości zagrożenia nowotworowego), szczególnie wśród najgorzej wykształconej i najbiedniejszej części ludności, która posiada skromny zasób wiedzy o znaczeniu prewencji jako sposobie na opanowanie nowotworów. W celu zmiany stosunku do nowotworów kluczowe jest wdrożenie krajowych programów edukacyjnych (opierając się na takich inicjatywach jak Europejski Kodeks Walki z Rakiem). Obywatele krajów UE-15 odnieśli największą korzyść z wprowadzenia tanich i skutecznych programów prewencji pierwotnej, których przykładem jest sukces programów walki z paleniem papierosów. W związku z tym z dużą pewnością można przewidzieć, że podobne korzyści odniosą także mieszkańcy krajów UE-10. Jak pokazuje nasza analiza, szczególnie wtórna prewencja nowotworów jest lekceważona w krajach UE-10. Na przykład brak wprowadzenia względnie tanich programów badań przesiewowych w kierunku nowotworów odzwierciedla niską świadomość zagrożenia nowotworami nie tylko społeczeństw, ale też polityków. W tej części Unii Europejskiej istnieje zapotrzebowanie na stworzenie krajowych, dobrze zorganizowanych programów badań przesiewowych, opartych na dowodach i wynikach badań naukowych. Kraje UE-10 uzyskują korzyści z nowoczesnego leczenia nowotworów z opóźnieniem (na przykład raka jądra). Jest to być może mniej zaskakujące, biorąc pod uwagę wysoki koszt leków w warunkach ograniczonych zasobów finansowych ochrony zdrowia oraz sytuację, gdzie korzyści z inwestowania w zdrowie nie są w dalszym ciągu odpowiednio doceniane (44).
836
W. Zatoński i wsp.
Edukacja społeczeństw w dziedzinie odpowiedzialności za własne zdrowie z oczywistych powodów jest priorytetem, ale powinna być wzbogacona akceptacją odpowiedzialności państwa za stworzenie krajowych programów kontroli nowotworów. Postęp jest możliwy tylko wtedy, gdy interwencje ukierunkowane na opanowanie nowotworów, opierające się na nowoczesnych zasadach zdrowia publicznego (prewencja pierwotna, prewencja wtórna oraz nowoczesne lecze-
nie), będą traktowane łącznie jako jedna całość. W wielu krajach Europy, szczególnie w UE-15, w różnym stopniu poradzono sobie z problemem nowotworów. Sukces osiągnięto nie tylko przez zwiększanie nakładów na leczenie, ale w szczególności poprzez zmianę podejścia społeczeństwa do tej kwestii wraz z dobrze zorganizowanymi programami prewencji pierwotnej (w szczególności zmniejszeniem palenia papierosów) oraz prewencji wtórnej (badania przesiewowe).
Pracę nad tą publikacją wykonano częściowo w ramach Projektu Zdrowia Publicznego Komisji Europejskiej: HEM – niwelowanie różnic – redukcja przedwczesnej umieralności. Wyjściowy monitoring zmian w zakresie zdrowia po rozszerzeniu (umowa grantowa nr 2003121) oraz grantu IARC. Niniejsza praca została częściowo zaprezentowana w języku angielskim w raporcie Closing the gap: cancer in Central and Eastern Europe (CEE) (www.hem.waw.pl), raporcie Unii Europejskiej Responding to the challenge of cancer in Europe (http://www.euro.who.int/observatory/Publications/2007/20080204_1) oraz w European Journal of Cancer 2008 Jul; 44(10).
The work on his paper was party conducted within the European Commission Public Heath Project: HEM – Closing the Gap – Reducing Premature Mortality. Baseline Monitoring Health Evolution Following Enlargement (grant agreement no 2003121) and a collaborative grant from IARC. This paper was partially presented in English in the report titled Closing the gap: cancer in Central and Eastern Europe (CEE) (www.hem.waw.pl), European Union report Responding to the challenge of cancer in Europe (http://www.euro.who.int/ observatory/Publications/2007/20080204_1) and in European Journal of Cancer 2008 Jul;44(10).
Piśmiennictwo / references 1. Zatoński WA, McMichael A J, Powles, J W: Ecological study of reasons for sharp decline in mortality from ischaemic heart disease in Poland since 1991. BMJ 1998; 316(7137): 1047-51. 2. Zatoński, W, Boyle P: Commentary. Health transformations in Poland after 1988, Journal of Epid and Biostatistics 1996; 1(4): 183-97. 3. Zatoński, W, Jha P: The health Transformation in Eastern Europe after 1990: A Second Look. http:// www.hem.waw.pl/?idm=58,59&cmd=1 Warsaw: Cancer Center and Institute of Oncology. 2000 4. Zatoński WA, Willett W: Changes in dietary fat and declining coronary heart disease in Poland: population based study, BMJ 2005; 331(7510): 187-88. 5. Boyle P, Autier P, Bartelink H et al.: European Code Against Cancer and scientific justification: third version (2003) Ann Oncol 2003; 14(7): 9731005. 6. Boyle P, d’Onofrio A, Maisonneuve P et al.: Measuring progress against cancer in Europe: has the 15% decline targeted for 2000 come about? Ann Oncol 2003a; 14(8): 1312-25. 7. United Nations. World Population Prospects: The 2000 Revision Medium variant, 2001-2050 Department of Economic and Social Affairs of United Nations, 1997.
8. Parkin DM, Whelan SL, Ferlay J et al.: Cancer Incidence in Five Continents. Vol. VII. No. 143. Lyon: IARC Scientific Publications. 9. Peto R: Mortality from smoking in developed countries, 1950-2000: indirect estimates from national vital statistics. Oxford University Press, Oxford 1994. 10. Rehm J, Sulkowska U, Manczuk M et al.: Alcohol accounts for a high proportion of premature mortality in central and eastern Europe. Int J Epidemiol 2007; 36(2): 458-67. 11. Preston SH, Heuveline P, Guillot M: Demography: measuring and modeling population processes. Blackwell Publishers, Oxford 2001. 12. Dyba T, Hakulinen T: Comparison of different approaches to incidence prediction based on simple interpolation techniques. Stat Med 2000; 19(13): 1741-52. 13. Quinn MJ, d’Onofrio A, Moller B et al.: Cancer mortality trends in the EU and acceding countries up to 2015. Ann Oncol 2003; 14(7): 1148-52 14. IARC. Alcohol drinking IARC Monograph 1988; 44. 15. Anttila A, Pukkala E, Soderman B et al.: Effect of organized screening on cervical cancer incidence and mortality in Finland, 1963-1995: recent incre-
Epidemiologia chorób nowotworowych w Europie Środkowej, Wschodniej, Zachodniej i w Polsce
ase in cervical cancer incidence. Int J Cancer 1999; 83(1): 59-65. 16. Ferlay J, Bray F, Pisani P et al.: GLOBOCAN 2002: Cancer Incidence, Mortality and Prevalence Worldwide IARC CancerBase No. 5. version 2.0. Lyon: IARC Press 2004. 17. Hakama M, Luostarinen T, Hakulinen T: Survival of in situ carcinoma of cervix uteri: a 50-year follow-up in Finland. Int J Cancer 2004; 112(6):107274. 18. American Cancer Society Inc. Cancer Statistics American Cancer Society 2007. 19. Zatoński W, Jeziorski K, Tyczynski J: Testicular cancer in Poland. Lancet 1990; 336(8708): 183. 20. Zatoński W: The East-West Health Gap in Europe – what are the causes? The Europ J Public Heath 2007; 17(2): 121. 21. Zatoński W: Tobacco smoking in central European countries: Poland, in P. Boyle, N. Gray, J. Henningfield, J. Sefrin and Z. W (eds) Tobacco and Public Health: Science and Policy pp 235 – 252 Oxford: Oxford University Press 2004. 22. Didkowska J, Manczuk M, McNeill A et al.: Lung cancer mortality at ages 35-54 in the European Union: ecological study of evolving tobacco epidemics. BMJ 2005; 331(7510): 189-91. 23. Zatoński WA, Manczuk M, Powles J et al.: Convergence of male and female lung cancer mortality at younger ages in the European Union and Russia. Eur J Public Health 2007. 24. Zatoński W: Leczenie zespołu uzależnienia od tytoniu jest obowiązkiem lekarza. Medipress 2000; Supp.7: 3-5. 25. Zatoński W: Lung Cancer Trends in selected European Countries: What we can learn from the Swedish Experience with oral tobacco (snus). European Status Report 2003 on Oral Tobacco: 2003; 37-54. 26. Joossens L, Raw M: The Tobacco Control Scale: a new scale to measure country activity. Tob Control 2006; 15(3): 247-53. 27. Popova S, Rehm J, Patra J et al.: Comparing alcohol consumption in central and eastern Europe to other European countries. Alcohol and Alcoholism 2007. 28. La Vecchia C: Alcohol in the Mediterranean diet: benefits and risks. Int J Vitam Nutr Res 2001; 71(3): 210-13. 29. Plant M, Plant M: Binge Britain: Alcohol and the National Response. Oxford University Press, Oxford, UK. 2006. 30. Lang K, Vali M, Szucs S et al.: The composition of surrogate and illegal alcohol products in Estonia. Alcohol 2006; 41(4): 446-50. Pracę nadesłano: 29.05.2009 r. Adres autora: 02-781 Warszawa, ul. Roentgena 5
837
31. Szucs S, Sarvary A, McKee M et al.: Could the high level of cirrhosis in central and eastern Europe be due partly to the quality of alcohol consumed? An exploratory investigation. Addiction 2005; 100(4): 536-42. 32. McKee M: A European alcohol strategy. BMJ 2006; 333(7574): 871-72. 33. National Statistics Office. GUS National Statistics Office 2006. 34. Zatoński W, Smans M, Tyczyński J et al.: Atlas of Cancer Mortality in Central Europe. IARC Scientific Publications No. 134 Lyon: International Agency for Research on Cancer 1996. 35. Didkowska J, Wojciechowska U, Zatoński W: Nowotwory szyjki macicy w Polsce – epidemiologiczny bilans otwarcia i perspektywy. Gin Pol 2006; 77 (9): 660-66. 36. Mandelblatt JS, Lawrence WF, Gaffikin L et al.: Costs and benefits of different strategies to screen for cervical cancer in less-developed countries. J Natl Cancer Inst 2002; 94(19): 1469-83. 37. van Ballegooijen M, van den Akker-van Marle E, Patnick J et al.: Overview of important cervical cancer screening process values in European Union (EU) countries, and tentative predictions of the corresponding effectiveness and cost – effectiveness. Eur J Cancer 2000; 36(17): 2177-88. 38. Miller AB: The brave new world – what can we realistically expect to achieve through cancer control early in the new millennium? Chronic Dis Can 1999; 20(4): 139-50. 39. Cancer Society of Finland. Cancer in Finland 2002 and 2005. Helsinki: Cancer Society of Finland. 40. Chosia M, Bedner E, Domagala W: Czy cytologiczne badania przesiewowe mogą obniżyć w Polsce współczynnik umieralności z powodu raka szyjki macicy? Nowotwory 2001; 51: 523-29. 41. Smallwood S, Chamberlain J: Replacement fertility, what has it been and what does it means. Population trends 2005; 119(Spring): 16-27. 42. Wojciechowska U, Didkowska J, Tarkowski W et al.: Nowotwory złośliwe w Polsce w 2004 roku (Cancer in Poland in 2004). Centrum Onkologii – Instytut. Warsaw 2006. 43. Regula J, Rupinski M, Kraszewska E et al.: Colonoscopy in colorectal-cancer screening for detection of advanced neoplasia. N Engl J Med 2006; 355(18): 1863-72. 44. Suhrcke M, Rocco L, McKee M: Health: a vital investment for economic development in eastern Europe and central Asia. Copenhagen: European Observatory on Health Systems and Policies 2007.
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 838–844
Spektrum nowotworów występujących w rodzinach z germinalną mutacją w genach BRCA1/2 Spectrum of cancers diagnosed in the families carrying germline mutation in BRCA1/2 genes Magdalena Budryk1, Karolina Tęcza2, Ewa Grzybowska2 Z Poradni Genetycznej, Przychodnia Przykliniczna1 (Genetic Counseling, Outpatients Clinics) Kierownik: dr n. med. M. Kaźmierczak-Maciejewska Z Pracowni Genetyki Nowotworów, Zakład Biologii Molekularnej2 (Laboratory of Cancer Genetics, Department of Molecular Biology) Kierownik: prof. dr hab. S. Szala Centrum Onkologii-Instytut im M. Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach (M. Skłodowska-Curie Memorial Cancer Center and Institute of Oncology in Gliwice) Celem badań prowadzonych przez Poradnię Genetyczną i Pracownię Genetyki Nowotworów w Centrum Onkologii w Gliwicach jest wyodrębnienie osób, które mają uszkodzenie (mutację) w genach BRCA1/2, a tym samym należą do grupy wysokiego ryzyka zachorowania na chorobę nowotworową. Materiał i metodyka. Ryzyko zachorowania na raka piersi i/lub raka jajnika wśród nosicielek mutacji w genach BRCA1 i BRCA2 wynosi 40-90%. Pacjenci kwalifikowani są do testów genetycznych na nosicielstwo tych mutacji nie tylko na podstawie rodowodowo-klinicznych kryteriów rozpoznawania rodzin z wysokim ryzykiem dziedzicznych nowotworów piersi i jajnika. Wyniki. W Poradni Genetycznej Instytutu Onkologii w Gliwicach wykrywalność mutacji BRCA1/2 wśród pacjentów objętych badaniami wynosi ok. 5%. Mutacje takie wykryliśmy także u pacjentów i rodzin pacjentów nie spełniających ww. kryteriów. Wnioski. Badania genetyczne uzasadniają wykonywanie testów wykrywających mutacje w genach BRCA1/2 nie tylko u pacjentów i rodzin pacjentów z grupy spełniającej kryteria rodowodowo-kliniczne charakterystyczne dla dziedzicznych nowotworów piersi i jajnika. Słowa kluczowe: mutacja BRCA, kryteria rodowodowo-kliniczne, nowotwory dziedziczne The aim of the genetic tests and counseling done at the Centre of Oncology-MSC Institute in Gliwice is to screen for the carriers of germline mutations in BRCA1 and BRCA2 genes who belong to the group of high risk of developing malignancy. Material and methods. The risk of breast and/or ovary cancer among the carriers of germline mutations in BRCA1 and 2 genes is 40-90%.The patients are qualified to genetic test for HBOC syndrome not only according to the family history of cancers criteria which allow to find families with high risk of developing cancer. Results. At Genetic Counseling we find mutations in 5% of persons referred to genetic tests. Germline mutations were also found in families which did not meet clinical criteria for HBOC. Conclusion. These findings justify the need to screen for BRCA mutations also persons without strong family history of breast and ovary cancers. Key words: BRCA1 and BRCA2, germline mutations, clinical criteria, hereditary cancers
W latach dziewięćdziesiątych XX wieku wykryto, że za dziedziczną predyspozycję do zachorowania na raka piersi i raka jajnika,
In 90-ties of XX century it was discovered that the hereditary predisposition to breast and ovary cancers (HBOC), which was con-
Spektrum nowotworów występujących w rodzinach z germinalną mutacją w genach BRCA1/2
839
polegającą na występowaniu zachorowań na powyższe nowotwory u spokrewnionych ze sobą kobiet, odpowiedzialne są mutacje w konkretnych genach, nazwanych genami BRCA1 i BRCA2 (od nazwy anglojęzycznej BReast CAncer). Są to duże geny supresorowe kodujące białka uczestniczące w naprawie DNA i regulacji cyklu komórkowego (1). Mutacje w tych genach są dziedziczne, a nowotwory powstające z powodu dziedzicznej predyspozycji nazwano nowotworami dziedzicznymi. Ryzyko zachorowania u osób z dziedziczną predyspozycją sięgać może nawet 90% (2). Kobiety z uszkodzonymi genami BRCA1/2 są zagrożone wystąpieniem nowotworu piersi i jajnika w młodym wieku (ryc. 1 i 2) oraz – większym niż inni chorzy – ryzykiem wystąpienia drugiego nowotworu (np. obustronny rak piersi, rak piersi i rak jajnika u tej samej osoby). Mężczyźni również mogą być nosicielami mutacji w genach BRCA, lecz chorują rzadziej niż kobiety-nosicielki mutacji. Nowotwory piersi zdarzają się u mężczyzn rzadko (<1% wszystkich nowotworów u mężczyzn) (3), ale
nected with the high frequency of these cancers developed by women related each with other, correlated with germline mutations in BRCA1 and BRCA2 genes (BReast CAncer). They both are big suppressor genes encoding proteins which participate in DNA repair and in regulation of cell cycle (1). Mutations in these genes are inherited and malignancies connected with genetic predisposition have a name of hereditary cancers. The risk of developing malignancy for persons with hereditary predisposition can be even 90% (2). Women with mutated BRCA1/2 genes are at risk of developing breast or ovary cancer at young age (fig. 1 and 2) and at higher than sporadic cases risk of developing second malignancy (ex. Bilateral breast cancer or breast and ovary cancer for the same person). Men can also be carriers of germline mutations in BRCA genes, but they develop cancers less often than women. Breast cancers occur rarely in men (less than 1% of all cancers diagnosed in men (3) but they are at higher risk of developing other cancers for example prostate or pancreas cancer.
Ryc. 1. Wiek zachorowań na sporadycznego raka piersi u kobiet z mutacją w genach BRCA1/2 i u kobiet, u których mutacji nie znaleziono (materiał własny, niepublikowany). Kobiety-nosicielki mutacji w genach BRCA1/2 chorują na raka piersi w większości przypadków przed 50. rokiem życia. Większość kobiet, u których mutacji w genach BRCA1/2 nie znaleziono zapada na raka piersi po 50. roku życia Fig. 1. The age of diagnosis of breast cancer for women – carriers of germline mutations In BRCA1/2 genes and in women who do not carry mutation (own data, unpublished). For women carrying mutation the onset of breast cancer is before 50 years of age. Most of women without mutation develop breast cancer after 50 years of age
Ryc. 2. Wiek zachorowań na sporadycznego raka jajnika u kobiet z mutacją w genach BRCA1/2 i u kobiet, u których mutacji nie znaleziono (materiał własny, niepublikowany). Maksimum zachorowań na raka jajnika wśród kobiet-nosicielek mutacji w genach BRCA1/2 przypada na wiek przed 50. rokiem życia. Większość kobiet, u których mutacji w genach BRCA1/2 nie znaleziono zapada na raka jajnika po 50. roku życia Fig. 2. The age of diagnosis of ovary cancer for women – carriers of germline mutations In BRCA1/2 genes and in women who do not carry mutation (own data, unpublished). For women carrying mutation the onset of ovary cancer is before 50 years of age. Most of women without mutation develop ovary cancer after 50 years of age
840
M. Budryk i wsp.
wzrasta ryzyko zachorowania na inne nowotwory, np. prostaty, trzustki. Materiał i metodyka Testy genetyczne (BRCA) wykonujemy u osób dorosłych, które spełniają kryteria rodowodowo-kliniczne (tab. 1), a więc prawdopodobieństwo wystąpienia mutacji w genach BRCA1/2 u tych osób jest duże. W miarę możliwości finansowych badania takie wykonujemy także u osób, które nie spełniają ww. kryteriów. Mutacje w genach BRCA1/2 są wykrywane za pomocą reakcji łańcuchowej z polimerazą (PCR) ze starterem odpowiednim dla danej mutacji i następowym rozdziałem produktów PCR w żelu agarozowym w polu elektrycznym. Wyniki Od początku 2003 r. do kwietnia 2009 r. w Poradni Genetyki Onkologicznej i Pracowni Genetyki Nowotworów zostało przebadanych 5057 pacjentów z 4717 rodzin. Mutacje w genach BRCA1/2 znaleziono u 281 osób z 227 rodzin, co stanowi ok. 5% przebadanych rodzin (tab. 2). Spośród rodzin, w których znaleziono mutację, 203 rodziny (tj. 89,5%) należą do grupy spełniającej kryteria rodowodowo-kliniczne, czyli do grupy wysokiego i bardzo wysokiego ryzyka zachorowania na raka piersi i/lub raka jajnika. Pozostałe 24 rodziny (tj. 10,5%) nie spełniają powyższych kryteriów (tab. 3). Pacjenci, u których wykryto mutację w genach BRCA1/2 są to zarówno osoby chore na
Material and methods BRCA genetic tests are done for adult persons who meet clinical criteria (tab. 1), so the probability to find the germline mutation in one of BRCA genes is high. We do also the tests for the persons who do not meet the strict criteria if we have funding for that. Germline mutations in BRCA1 and 2 genes are identified using allele specific amplification PCR and electrophoresis in horizontal agarose gel. Results From the beginning of 2003 to April 2009 in Genetic Counseling and in Laboratory of Cancer Genetics we admitted 5057 patients from 4717 families. Mutations in BRCA1/2 genes were found in 281 persons from 227 families. It is 5% of all families analyzed (tab. 2). Among the families carrying germline mutation, 203 (89.5%) belonged to the group which fulfilled clinical criteria of HBOC that means they were at high or very high risk of developing breast and/or ovary cancer. The rest of the families (10.5%) did not meet the clinical criteria of HBOC (tab. 3). Patients who were carriers of germline mutation in BRCA1/2 genes were diagnosed with malignancy or were healthy. Among persons diagnosed with cancer, 6 patients developed 3 primary malignancies, 35 women had 2 cancers and 127 were diagnosed with 1 tumor. Altogether 24% patients had more than 1 primary
Tabela 1. Kryteria rodowodowo-kliniczne Table 1. Clinical criteria Grupa najwyższego ryzyka / Group of highest risk
rodziny, w których wystąpiły / families which have: – trzy lub więcej zachorowań na raka piersi i/lub jajnika wśród krewnych I i II stopnia (włączając probantkę) lub II i III stopnia w przypadku pokrewieństwa poprzez mężczyznę / 3 or more breast and ovary cancers in Iost and IIond degree relatives (including proband) or in II° or III° degree relatives in paternal inheritance – zachorowania zarówno na raka piersi, jak i raka jajnika (syn- lub metachroniczne) / synchronous or metachronous breast and ovary cancer – osoby, u których wykryto patogenną mutację genów BRCA1 lub BRCA2 / persons carrying germline mutation in BRCA1/2 genes Grupa wysokiego rodziny, w których wystąpiły / families which have: ryzyka/ Group of high – dwa zachorowania na raka piersi i/lub jajnika wśród krewnych I i II stopnia (włączając risk probantkę) lub II i III stopnia w przypadku pokrewieństwa poprzez mężczyznę / 2 or more breast and ovary cancers in Iost and IIond degree relatives (including proband) or in II° or III° degree relatives in paternal inheritance – zachorowanie na obustronnego raka piersi / bilateral brest cancer – jedno zachorowanie na raka piersi przed 40 r.ż. / onset of 1 breast cancer before 40 years of age
841
Spektrum nowotworów występujących w rodzinach z germinalną mutacją w genach BRCA1/2 Tabela 2. Zestawienie mutacji wykrywanych w genach BRCA1/2 Table 2. List of mutations found in BRCA1/2 genes BRCA1
Gen / Gene
Mutacja / Mutation 5382insC 300T/G 185delAG 4153delA 9631delC 6174delT
BRCA2
Liczba / Number of carriers 138 66 11 2 6 3
% 60 29 4,8 0,9 2,6 1,3
Tabela 3. Spełnianie kryteriów rodowodowo-klinicznych Table 3. Clinical criteria Spełnianie kryteriów / families Rodziny spełniające kryteria rodowodowo-kliniczne / families which meet clinical criteria Rodziny nie spełniające kryteriów rodowodowo-klinicznych / families which do not meet clinical criteria
chorobę nowotworową, jaki i osoby zdrowe. Wśród chorych jest 6 pacjentek, u których wystąpiło zachorowanie na trzy nowotwory, 35 pacjentek, które zachorowały na dwa nowotwory oraz 127 pacjentek, u których wystąpił jeden nowotwór. Odsetek pacjentek z więcej niż jednym nowotworem w tej grupie wynosi 24%. Sto trzynaście osób to osoby zdrowe w momencie badania. W grupie osób zdrowych znajduje się 20 mężczyzn – nosicieli mutacji BRCA1/2. U chorych nosicielek mutacji BRCA1/2 występowały nowotwory piersi i/lub jajnika, ale także pojawiały się inne nowotwory, takie jak: rak trzonu macicy (5), rak tarczycy (2), białaczka (1), rak płuc (1) (tab. 4). Również u członków rodzin pacjentów i pacjentek-nosicieli mutacji BRCA1/2 występuje szerokie spektrum nowotworów złośliwych. Do pojawiających się najczęściej nowotworów w tych rodzinach należą: rak żołądka (30), rak płuc (26), rak trzustki (19), rak wątroby (18), rak prostaty (13), rak trzonu macicy (11), białaczka (10) i inne (tab. 5). Brak jednak danych świadczących o tym czy wszystkie chore osoby z rodzin, w których znaleziono mutację w genach BRCA1/2, są również nosicielami takiej mutacji. Wynika to z faktu, że osoby chore w rodzinie, o których dowiadujemy się z wywiadu, najczęściej już nie żyją. Omówienie Na podstawie kryteriów rodowodowo-klinicznych można wyselekcjonować rodziny,
Liczba / Number 203
Procent / Percent 89,5
24
10,5
malignancy. 113 persons were healthy at the moment of performing the genetic test. Among healthy persons there are 20 men – carriers of germline mutation in BRCA1/2 genes. Most of persons diagnosed with cancer developed breast or ovary cancers but some of them developed other malignancies: endometrium (5 persons), thyroid gland (2 persons), leukemia (1 person), lung (1 person) (tab. 4). Among the families of probands carrying germline mutation in BRCA1/2 genes there was observed wide spectrum of different malignancies. They were most often diagnosed with stomach cancer (30 persons), lung cancer (26), pancreas cancer (19), liver cancer (18), prostate cancer (13), endometrium cancer (11), leukemia (10) and others (tab. 5). We do not know whether all these sick persons from HBOC families carry also germline mutation in BRCA1/2 gene. These persons are most often deceased during the collection of pedigree information. Discussion Based on the clinical criteria it is possible to select families with high or very high risk of developing malignancy. It can be done by acquiring detailed interview about the cancer cases in the family. It can be verified by finding germline mutation in BRCA1/2 genes in the members of HBOC family. Doing the genetic test it is possible to find a person who inherited the predisposition and she will develop malignancy with high probability. Women –
842
M. Budryk i wsp. Tabela 4. Spektrum nowotworów osób z mutacją w genach BRCA1/2 Table 4. Spectrum of cancers with gremline mutations in BRCA1/2 genes
Liczba nowotworów Liczba u jednej osoby / osób / No No of primary of persons cancers in one person 3 4
%
% osób chorych / % of affected persons
1,4
24
1
0,35
1
0,35
2
22 10 3
7,8 3,5 1
1
76 47 4
27 17 1,4
76
0
113
40
–
Rodzaj nowotworów / Types of cancers
rak piersi obustronny + rak jajnika / bilateral breast cancer + ovary cancer rak piersi obustronny + rak trzonu macicy / bilateral breast cancer + endometrium cancer rak piersi + rak jajnika + rak tarczycy / brest cancer + ovary cancer + thyroid gland cancer rak piersi obustronny / bilateral breast cancer rak piersi + rak jajnika / breast cancer + ovary cancer rak piersi + rak trzonu macicy / breast cancer + endometrium cancer rak piersi / breast cancer rak jajnika / ovary cancer inne (białaczka, rak trzonu macicy, rak tarczycy, rak płuc) / other (leukemia, endometrium cancer, thyroid gland cancer, lung cancer) –
Tabela 5. Rodzaje nowotworów członków rodzin, u których znaleziono mutację w genach BRCA1/2 Table 5. Types of cancers in the familes of gremline mutations in BRCA1/2 genes carriers Rodzaj nowotworu / Type of cancer
Rak żołądka / stomach cancer Rak płuc / lung cancer Rak trzustki / pancreas cancer Rak wątroby / liver cancer Rak prostaty / prostate cancer Rak trzonu macicy / endometrium cancer Białaczka / leukemia Rak krtani / larynx cancer Rak jelita grubego / colon cancer Rak przewodu pokarmowego (niesprecyzowany) / intestinal tract cancer (unspecified) Czerniak / melanoma Rak szyjki macicy / cervix cancer Rak węzłów chłonnych / lymphoma Rak pęcherza moczowego / bladder cancer Guz mózgu / brain tumor Rak tarczycy / thyroid gland cancer Rak pęcherzyka żółciowego / gall-bladder cancer Rak skóry / skin cancer Rak gardła / pharynx cancer Rak nerki / kidney cancer Rak kości / osteosarcoma Rak przełyku / esophagus cancer Rak jądra / testicular cancer Rak warg sromowych / vulvar cancer
w których istnieje duże i bardzo duże ryzyko zachorowania na nowotwory złośliwe. Ażeby to stwierdzić wystarczy przeprowadzić możli-
Liczba / Number 30 26 19 18 13 11 10 10 9 7 6 5 5 4 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1
carriers of germline mutations in BRCA1/2 most likely will develop breast or ovary cancers. The risk of developing these cancers is
Spektrum nowotworów występujących w rodzinach z germinalną mutacją w genach BRCA1/2
wie dokładny wywiad ze szczególnym uwzględnieniem chorób nowotworowych w rodzinie. Potwierdzeniem wysokiej predyspozycji do zachorowania na nowotwory wśród członków obciążonej rodziny będzie dodatkowo znalezienie mutacji w genach BRCA1/2. Dzięki takiemu badaniu można wskazać osoby, które taką predyspozycję odziedziczyły i z dużym prawdopodobieństwem zachorują na chorobę nowotworową. U kobiet – nosicielek mutacji BRCA1/2 najczęściej można się spodziewać wystąpienia raka piersi i raka jajnika. Ryzyko zachorowania na te nowotwory w tej grupie dochodzi do 90%. Należy jednak pamiętać, że inne nowotwory, takie jak rak trzonu macicy, rak tarczycy, białaczka, a prawdopodobnie i inne, także mogą wystąpić, chociaż ryzyko ich wystąpienia jest małe (4). U chorych pacjentek z takimi mutacjami większe jest też ryzyko wystąpienia kolejnego nowotworu. W naszych badaniach ryzyko to wyniosło 24%, podczas gdy zachorowanie na więcej niż jeden nowotwór występuje u 2% wszystkich pacjentów onkologicznych (5). U mężczyzn – nosicieli mutacji BRCA ryzyko zachorowania na raka piersi jest mniejsze niż u kobiet, ale większe niż przeciętnie w populacji i wynosi ok. 40% w przypadku mutacji w genie BRCA2 i ok. 4% dla nosicieli mutacji BRCA1 (3). Mężczyźni z uszkodzonymi genami BRCA1/2 chorują także na nowotwory przewodu pokarmowego (żołądek, trzustka, wątroba, jelito grube) i nowotwory prostaty. Osoby zdrowe, u których wykryto mutację BRCA1/2 powinny być objęte szczególną opieką, tzn. powinny mieć wykonywane regularnie badania profilaktyczne, dzięki którym można wcześnie wykryć rozwijający się nowotwór. Należy przy tym pamiętać, że badaniami profilaktycznymi należy objąć kobiety-nosicielki mutacji BRCA1/2 już od 25 r.ż., ponieważ ryzyko zachorowania w tej grupie kobiet jest największe do 50 r.ż. Osoby, które już zachorowały, powinny być kontrolowane szczególnie wnikliwie ze względu na duże ryzyko wystąpienia kolejnego nowotworu. Badania nasze pokazały, iż mutacje w genach BRCA1/2 wykrywa się również u osób, których rodziny nie spełniają kryteriów rodowodowo-klinicznych. Odsetek takich rodzin jest niewielki (w naszych badaniach wynosi on 10,5%), ale uważamy że nie powinien być lekceważony. Dzięki temu, że zbadaliśmy osoby, które – wydawałoby się – nie należą do grupy
843
up to 90%. It should be kept in mind that other malignancies like endometrium cancer, thyroid cancer leukemia and probably others are also possible but their risk is small (4). Sick patient carrying germline mutations are at higher risk of developing the following malignancy. in our group of carriers of germline mutation risk of developing second malignancy was 24% while the average for oncologic patients is 2% (5). The risk of developing breast cancer is lower for men carrying germline mutation than for women but it is higher than in general population and it is 40% for carriers of germline mutation in BRCA2 gene (3) and about 4% for men – carriers of germline mutation in BRCA1 gene (3). Men with germline mutation in BRCA1/2 gene develop also malignancies of intestinal tract (stomach, pancreas, liver, colon) and prostate cancer. Healthy persons carrying germline mutation in BRCA1/2 genes should be under special medical care and they should frequently undergo medical follows-up in order to find the developing cancer early. It should be kept in mind that follows-up of women – carriers of germline mutations in BRCA1/2 genes should begin at 25 years of age because the risk of developing malignancy is highest before 50 years of age. Persons who already were diagnosed with cancer should be examined very carefully because of the high risk of developing second malignancy. In our investigations we observed that germline mutations in BRCA1/2 genes can be also found in persons who do not fulfill clinical criteria of HBOC. The percentage of these persons is small (10.5% in our Genetic Counseling) but we think that it should not be neglected. In that way we examined persons who were not believed to belong to the group of high risk and we found carriers of mutations who are at very high risk of developing cancer. We can do follows up for the healthy members of HBOC families and with high probability we will find the malignancy in early stage. Conclusions 1. Genetic tests for germline mutations in BRCA1/2 genes allow to find persons at very high risk of cancer and to conduct regular medical examinations for them. 2. Most often persons with germline mutations in BRCA1/2 genes belong to the families
844
M. Budryk i wsp.
ryzyka, wykryliśmy zagrożone chorobą nowotworową rodziny. Zdrowych członków tych rodzin, którzy są nosicielami mutacji BRCA1/2, możemy regularnie kontrolować i z dużym prawdopodobieństwem wykryjemy u nich nowotwór we wczesnym stadium zaawansowania. Wnioski 1. Badania genetyczne ukierunkowane na wykrywanie mutacji w genach BRCA1/2 pozwalają na wyodrębnienie osób o bardzo dużym ryzyku zachorowania na chorobę nowotworową, a tym samym na przeprowadzanie regularnych badań profilaktycznych u tych osób. 2. Najczęściej osoby z uszkodzeniem genów BRCA1/2 należą do rodzin, w których pojawiają się zachorowania na raka piersi i/lub jajnika (spełniających kryteria rodowodowokliniczne).
which have history of breast and ovary cancers (they meet clinical criteria). 3. Persons without family history of these cancers can also carry germline mutation in BRCA1/2 genes therefore they should also undergo genetic tests if funding allows. 4. Germline mutations in BRCA1/2 genes are not only responsible for breast and ovary cancer but probalble for other malignancies too. 3. Osoby należące do rodzin, które nie spełniają kryteriów rodowodowo-klinicznych również mogą być nosicielami mutacji w genach BRCA1/2. Dlatego w miarę możliwości również powinny być badane w tym kierunku. 4. Mutacje w genach BRCA1/2 są odpowiedzialne nie tylko za rozwój nowotworów piersi i jajnika, ale prawdopodobnie również innych nowotworów.
Piśmiennictwo / references 1. Jasińska A, Krzyżosiak W: BRCA1 i BRCA2 – geny dziedzicznych form raka piersi. Postępy Biologii Komórki 1998; 25: 93-103. 2. Lubiński J, Górski B, Kurzawski G i wsp.: Genetyka we wczesnej diagnostyce nowotworów. Współ Onkol 2000; 4: 186-89. 3. Ottini L, Palli D, Rizzo S et al.: Male breast cancer. Crit Rev Oncol Hematol 2009 [Epub ahead of print] Pracę nadesłano: 23.06.2009 r. Adres autora: 44-100 Gliwice, ul. Wybrzeże AK 15
4. Nicoletto MO, Donach M, De Nicolo A et al.: BRCA-1 and BRCA-2 mutations as prognostic factors in clinical practice and genetic counseling. Cancer Treat Rev 2001; 27(5): 295-304. 5. Gruber S, Petersen G: Cancer Risks in BRCA1 Carriers: Time for the Next Generation of Studies. J Natl Cancer Inst 2002; 94: 1344-45.
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 845–857
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc JUN gene expression is decreased in parathyroid adenoma Jadwiga Żebracka-Gala*1, Janusz Waler*2, Jacek Gawrychowski2, Kornelia Hasse-Lazar1, Małgorzata Kowalska1, Andrzej Niemiec2, Sylwia Szpak-Ulczok1, Beata Jurecka-Lubieniecka1, Grzegorz Buła2, Witold Truchanowski2, Elżbieta Gubała1, Barbara Jarząb1 Z Zakładu Medycyny Nuklearnej i Endokrynolologii Onkologicznej, Centrum Onkologii – Instytut im. M. Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach1 (Department of Nuclear Medicine and Endocrine Oncology; M. Skłodowska-Curie MSC Cancer Center and Institute of Oncology in Gliwice) Kierownik: prof. dr hab. B. Jarząb Z Kliniki Chirurgii Ogólnej w Bytomiu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach2 (Department of General Surgery in Bytom, Medical University of Silesia in Katowice) Kierownik: dr hab. J. Gawrychowski Celem badania była analiza ekspresji genów JUN i CCND1 w próbkach przytarczyc pobranych od pacjentów z pierwotną nadczynnością przytarczyc (gruczolaki i rozrost przytarczyc) w porównaniu do próbek normalnych/zanikowych przytarczyc. Materiał i metodyka. Analiza ekspresji JUN oraz CCND1 została przeprowadzona w grupie 14 gruczolaków, 8 przypadków hiperplazji przytarczyc oraz 50 normalnych/zanikowych przytarczyc za pomocą ilościowej reakcji PCR w czasie rzeczywistym (QPCR), z wykorzystaniem sond fluoroscencyjnych firmy Roche (Universal Probe Library). Ekspresja genów badanych została znormalizowana względem czynnika normalizacyjnego, obliczonego ze średniej geometrycznej ekspresji wybranych genów kontrolnych: EIF3S10, UBE2D2 i ATP6V1E. Wyniki. Zaobserwowaliśmy obniżoną ekspresję JUN w gruczolakach przytarczyc w porównaniu do normalnych/zanikowych przytarczyc oraz hiperplazji. Krotność porównania median wynosiła odpowiednio 0,71 dla porównania z normalnymi/zanikowymi przytarczycami (p=0,044) oraz 0,75 z hiperplazjami (p=0,003). Dla CCND1 przeprowadzona analiza wykazała obecność jednego gruczolaka z bardzo wyraźnie podwyższoną ekspresją, a trzy gruczolaki (21,4% wszystkich gruczolaków) charakteryzowały się wyższą ekspresją od maksymalnej ekspresji, obserwowanej w grupie normalnych/zanikowych przytarczyc (krotność zmiany = 3,52). Niemniej, w całej grupie badanych gruczolaków nie obserwowano żadnej różnicy w ekspresji w stosunku do całej grupy przytarczyc nienowotworowych (porównanie median dało współczynnik krotności 1,02). Wnioski. Przeprowadzone przez nas badanie QPCR nie potwierdza opisanej wcześniej nadekspresji genu JUN w gruczolakach przytarczyc, wręcz przeciwnie, wskazuje na wyraźne zahamowanie ekspreBadanie finansowane ze środków grantu wewnętrznego Śląskiego Uniwersytetu Medycznego oraz grantu wewnętrznego Centrum Onkologii – Instytutu im. M. Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach / This study was supported by Medical University of Silesia internal grant and M. Skłodowska-Curie MSC Cancer Center and Institute of Oncology internal grant. Wyniki pracy będą prezentowane podczas Zjazdu Niemieckiego i Polskiego Towarzystwa Chirurgów Endokrynologicznych w Łodzi (26-28 listopad 2009 rok) / This results will be presented during 28th Annual Meeting of the German Association of Endocrine Surgeons (CAEK) in Łódź (Poland), (26-28 November 2009) Joint Meeting with the Polish Club of Endocrine Surgeons * udział obu autorów jest równorzędny / these authors contributed equally to the study
846
J. Żebracka-Gala i wsp.
sji JUN w porównaniu do nienowotworowych przytarczyc. W przypadku CCND1 wykazaliśmy podwyższoną ekspresję w 21,4% gruczolaków przytarczyc. Słowa kluczowe: gruczolak przytarczycy, gen JUN, gen CCND1, QPCR The aim of the study was to analyze the gene expression of JUN and CCND1 in a group of parathyroid tissues obtained from patients with primary hyperparathyroidism in comparison to hyperplastic parathyroid and normal/atrophic parathyroid tissues by real-time quantitative PCR. Our goal was to validate the conclusion of Forsberg et al (2005) who reported overexpression of JUN in parathyroid adenomas by a joint microarray and QPCR study. Material and methods. The analysis of JUN, CCND1 was carried out by QPCR in 14 parathyroid adenomas, 8 hyperplasia cases and 50 normal/atrophic parathyroid samples taken intraoperatively. Expression of the examined genes was normalized to the reference index (geometric mean of reference genes expression: EIF3S10, UBE2D2, ATP6V1E). Results. We observed a decrease of JUN expression in parathyroid adenomas in comparison to both normal/atrophic and hyperplastic parathyroids. The fold change value was 0.71 in comparison of adenomas to normal/atrophic samples (p = 0.044) and 0.75 to hyperplastic glands (p = 0.003). For CCND1 we observed one case of parathyroid adenoma with a very clearly increased expression, while 3 adenomas (21.4% of all adenomas) exhibited the increase over the highest value seen in normal parathyroids (fold change = 3.52). Conclusions. In parathyroid adenomas we were not able to confirm any overexpression of JUN gene, as suggested by the previous study. On the contrary, we observed a distinct inhibition of JUN RNA expression in comparison to non-neoplastic parathyroids. For CCND1 gene overexpression in parathyroid adenomas, we report the frequency of 21.4%. Key words: parathyroid adenoma, JUN gene, CCND1 gene, QPCR
Pierwotna nadczynność przytarczyc (PHPT) jest stosunkowo częstą endokrynopatią, jednakże mechanizm molekularny odpowiedzialny za jej powstawanie nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. PHPT polega na nadmiernej i niezależnej od wapnia sekrecji parathormonu (PTH) ze wzrostem proliferacji komórek przytarczyc. Główną przyczyną pierwotnej nadczynności przytarczyc (80% przypadków PHPT) jest pojedynczy gruczolak. Około 1520% przypadków PHPT spowodowane jest hiperplazją przytarczyc, a tylko mniej niż 1% złośliwym nowotworem – rakiem przytarczyc (1). Większość guzów przytarczyc ma charakter sporadyczny, jednakże 5% jest powiązana z zespołem MEN1 lub 2A, pierwotną nadczynnością przytarczyc skojarzoną z guzem szczęki lub rodzinną izolowaną nadczynnością przytarczyc. Mechanizm molekularny odpowiedzialny za powstawanie sporadycznych gruczolaków przytarczyc jest słabo poznany (2). Opisano kilka genów i mutacji chromosomowych zaangażowanych w powstawanie nowotworów przytarczyc. Wśród nich najlepiej poznanymi są utrata heterozygotyczności w genie MEN1 (gen zlokalizowany w chromosomie 11q13) oraz amplifikacja lub podwyższona ekspresja CCND1 (gen także zlokalizowany w chromo-
Primary hyperparathyroidism (PHPT) is a relatively frequent endocrinopathy, however, its molecular etiology remains poorly understood. PHPT is characterized by calcium-insensitive hypersecretion of parathyroid hormone following the increased parathyroid cell proliferation. The main cause of autonomous parathyroid function is a single benign adenoma (80% of PHPT cases). In 15-20% of cases PHPT is due to hyperplasia of parathyroid glands, while parathyroid carcinomas are very rare (less than 1%) (1). Majority of tumors are sporadic, however, about 5% of them are associated with MEN1 or 2A (Multiple Endocrine Neoplasia types 1 and 2A), Hyperparathyroidism-Jaw Tumor Syndrome or Familial Isolated Hyperparathyroidism. In the parathyroid tumorigenesis several genes and chromosomal changes have been analyzed. Among them loss of menin (MEN1), the gene located at chromosome 11q13, and gain/overexpression of cyclin D1 (CCND1), also located at chromosome 11q13, are the best known (2). Somatic deletion of chromosome 11 is the most frequent genetic event in sporadic parathyroid adenoma (3, 4), seen in about 30% of cases either by CGH or LOH. Loss of neighbouring genes at 11q13 locus has been confirmed by their decreased expression in a mi-
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc
somie 11q13). Wiadomo, iż somatyczna delecja w obrębie chromosomu 11 jest najczęstszym genetycznym zdarzeniem w sporadycznych gruczolakach przytarczyc (3, 4), widocznym w około 30% przypadków zarówno w LOH, jak i CGH. Utrata sąsiadujących genów w locus 11q13 została potwierdzona przez badanie mikromacierzowe (2). To samo badanie po raz pierwszy wykazało ponad 2-krotną nadekspresję genu JUN w 6/17 łagodnych gruczolaków w porównaniu do normalnych przytarczyc (2). Autorzy zasugerowali tym samym rolę JUN w mechanizmie molekularnym odpowiedzialnym za powstawanie guzów przytarczyc. JUN jest protoonkogenem zlokalizowanym w chromosomie 1p32 i koduje białko należące do rodziny białek AP-1 (5), które odgrywa rolę aktywatora transkrypcji (6). Gen ten uczestniczy w różnych procesach biologicznych, które wpływają na proces transformacji nowotworowej, w tym różnicowanie komórek, proliferację i apoptozę (7). Jedną z sugerowanych funkcji jest przeciwdziałanie aktywności proapoptotycznej genów p53 i p21 (6, 8). Podwyższona ekspresja tego genu występuje często w ludzkich nowotworach (np. w raku płuca, mięsakach, raku prostaty) (9-12) i aktywuje proliferację komórkową oraz syntezę DNA (5). Jak dotąd niewiele wiadomo o związku genu JUN z patogenezą guzów przytarczyc. W celu zweryfikowania wniosków cytowanego wcześniej szwedzkiego badania mikromacierzowego (2), postanowiliśmy przeprowadzić analizę ekspresji genu JUN na niezależnym zbiorze gruczolaków przytarczyc oraz hiperplastycznych próbek przytarczyc w porównaniu do normalnych/zanikowych przytarczyc. Rozszerzyliśmy również nasze badanie o gen CCND1, którego nadekspresja w przytarczycach jest znana od dawna. CCND1 jest protoonkogenem zlokalizowanym w chromosomie 11q13 i koduje cyklinę D1, należącą do grupy białek regulatorowych cyklu komórkowego. Jej funkcja polega na wiązaniu Cdk4 i Cdk6 do kinazy pRB, która w wyniku fosforylacji przestaje hamować czynnik transkrypcyjny E2F i przez to nasila transkrypcję wielu genów niezbędnych do przejścia z fazy G1 do fazy S i replikacji DNA (13, 14). Gen ten ulega rearanżacji i podwyższonej ekspresji w wielu ludzkich nowotworach (pierś, rak wątrobowokomórkowy, rak przełyku) (15, 16) i odgrywa kluczową rolę w rozwoju guza oraz podtrzymaniu jego złośliwego fenotypu.
847
croarray based study (2). The same study reported for the first time the overexpression of JUN gene in benign parathyroid adenomas in comparison to normal parathyroid glands, suggesting its role in their molecular pathogenesis. The expression of JUN was increased more than twofold in 6/17 of the parathyroid adenomas investigated (2). The JUN gene is a protooncogene located in chromosomal region 1p32. Its protein product is a member of the AP-1 family of proteins (5), which act as transcriptional activators (6). JUN is required for a variety of biological processes that influence oncogenic transformation including cell differentiation, proliferation, and apoptosis (7). One of suggested function is to antagonize the proapoptotic activity of p53 and p21 (6, 8). Overexpression of this gene is common in human tumors (e.g. lung, osteosarcoma and liposarcoma, prostate cancer) (9-12) and promotes cellular proliferation and DNA synthesis (5). There is a little knowledge about the putative contribution of JUN to the pathogenesis of parathyroid tumors. For validation of the conclusions drawn by Forsberg et al, we decided to analyze the gene expression of JUN in an independent set of PHPT parathyroid intraoperative samples – adenomas and hyperplastic glands – in comparison to normal/ atrophic parathyroid tissues. We widened our study by the evaluation of CCND1 expression, also reported to be overexpressed by the same RNA-based study. CCND1 is a proto-oncogene located at chromosome 11q13 and its protein product, cyclin D1, is a key regulator of the cell cycle. Cyclin D1 binds to Cdk4 and Cdk6 to form pRB kinase. Upon phosphorylation, pRB losses its repressive activity for the E2F transcription factor which then activates transcription of several genes required for the transition from the G1- to S-phase and for DNA replication (13, 14). The CCND1 gene is rearranged and overexpressed in many human tumors (e.g. breast, hepatocellular or oesophageal carcinomas) (15, 16), which is believed to play a critical role in tumor development and in maintenance of the malignant phenotype. CCND1 overexpression may be caused by chromosomal rearrangement due to a pericentric inversion with break points at 11q13 and 11p15, which has been suggested to bring the CCND1 under the 5´ regulatory sequences of
848
J. Żebracka-Gala i wsp.
Nadekspresję CCND1 stwierdzono w około 20-40% sporadycznych gruczolaków przytarczyc (17). W złośliwych nowotworach, w tym w raku płuc, piersi, jelita oraz mięsakach, podwyższona ekspresja tego genu jest raczej stymulowana przez inne sygnały onkogenne niż powodowana przez klonalne mutacje somatyczne lub rearanżacje w obrębie genu (18). Materiał i metodyka Badanie zostało przeprowadzone w ramach większego projektu zatwierdzonego przez Komisję Etyczną Centrum Onkologii-Instytutu im. M. Skłodowskiej-Curie w Gliwicach. Pacjenci Analiza ekspresji genów została przeprowadzona u 23 pacjentów skierowanych do operacji w Klinice Chirurgii Ogólnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego, u których rozpoznano PHPT. Badana grupa obejmowała 21 kobiet oraz 2 mężczyzn w wieku 31-76 lat (mediana 50 lat). U wszystkich pacjentów, oprócz dwóch, u których wywiad rodzinny w kierunku MEN1 był dodatni, rozpoznano sporadyczną postać PHPT. Śródoperacyjnie identyfikowano wszystkie przytarczyce i wycinano gruczolaka, w razie wskazań wykonywano subtotalną tyreoidektomię. Fragment każdej z odpowiednich normalnych/zanikowych przytarczyc pobrano śródoperacyjnie (dla potwierdzenia histopatologicznego), wszystkie próbki przechowywano w RNAlater w temp. 4ºC. Badana grupa obejmowała 14 gruczolaków przytarczyc (wszystkie potwierdzone pooperacyjnym badaniem histopatologicznym) 8 przypadków hiperplazji przytarczyc oraz 50 fragmentów normalnych/zanikowych przytarczyc. Izolacja RNA Całkowite RNA zostało wyizolowane ze skrawków mrożonej tkanki za pomocą RNeasy Mini Kit (Qiagen) z trawieniem DNA-azą wg zaleceń producenta. Stężenie RNA oznaczono metodą spektrofotometryczną poprzez pomiar absorpcji światła w nadfiolecie przy długości fali 260 nm (A260) w aparacie NanoDrop ND-1000. Jakość otrzymanego RNA sprawdzono poprzez elek-
the PTH gene (17). In other malignant neoplasms, including lung, breast, sarcoma, and colon cancer, CCND1 overexpression results from induction by oncogenic signals rather than a clonal somatic mutation or rearrangement in the CCND1 gene (18). Material and methods The study was approved by the Ethic Committee of M. Skłodowska-Curie MSC Cancer Center and Institute of Oncology in Gliwice. Patients The analysis of gene expression was carried out in 23 patients, diagnosed with PHPT and referred to parathyroid surgery. There were 21 women and 2 men, aged 31-76 years (median 50 years). All but two patients with positive MEN1 family history were diagnosed with sporadic PHPT. Excision of adenoma with the intraoperative identification of all parathyroids or subtotal parathyreoidectomy were performed respectively. Intraoperatively, fragments of each of the respective normal/ atrophic parathyroid gland (excision intended for pathological identification) and the fragments of the excised adenomas and hyperplastic glands were taken and stored in RNAlater at 4ºC. In total, for the QPCR analysis 14 adenomas confirmed by postoperative histopathological evaluation (PA), 8 hyperplastic parathyroids (PH) and 50 fragments of normal/atrophic parathyroids (NP) were included. Isolation of RNA Total RNA was extracted from homogenised frozen tissue using Mini Kits (Qiagen), which included a DNAse step. RNA quantity was measured by NanoDrop ND-1000 minispectrophotometer and quality was estimated by Agilent 2100 using RNA 6000 Nano Assay (Agilent Technologies). RNA integrity, assessed by RIN index (Agilent 2100), was within the 4.1-9.1 range. cDNA synthesis cDNA was synthetised from 500 ng of total RNA by Omniscript Kit (Qiagen), with mixture of oligo-dT and random nonamers primers
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc
849
troforezę kapilarną w Bioanalizatorze 2100 firmy Agilent Technologies przy użyciu zestawu RNA 6000 Nano Assay (Agilent Technologies). RIN (RNA Integrity Number) mieścił się w zakresie 4,1-9,1.
(Sigma) and 10U RNAse inhibitor (Sigma). The reaction was done in 37ºC for 1 hour.
Synteza cDNA
Analysis of gene expression was performed by real-time quantitative PCR with the use of fluorescent probes (Universal Probe Library, Roche). Amplicons were designed using a Webbased application (www.roche-applied-science. com/sis/rtpcr/upl) (tab.1). QPCR was carried out in a 96-well optical reaction plate using an ABI Prism 7700 Sequence Detection System (Applied Biosystems). Five microliters of template cDNA (equivalent to 500 ng of total RNA) were added to 15 µl of PCR reaction mix containing 10 µl TaqMan Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems), 1 µl forward and reverse primers (200 nM), 1 µl probe (100 nM) and water. Thermal cycling condition were as follows: 50ºC for 2 min (incubation and activation AmpErase UNG), 95ºC for 10 min (activation AmpliTag Polymerase DNA), 95ºC for 15 sec (denturation) and 60ºC for 1 min (annealing and extension). Every sample was examined in duplications. The standard curve, used in experiments, was prepared from serial dilutions of human reference RNA (Stratagene). Expression of the examined genes was normalized to the reference index, obtained by calculation of geometric mean of reference genes expression: EIF3S10, ATP6V1E, UBE2D2. The genes were selected by geNorm software. We analyzed expression of six housekeeping genes: GUSB, ACTB, HADHA, ATP6V1E, EIF3S10 and UBE2D2 in parathyroid adenomas and normal/atrophic parathyroid samples. Expression of these genes was used to obtain normalization factor. The most stable housekeeping genes were EIF3S10 and UBE2D2, the less stable gene was GUSB (fig. 1A). The analysis of pairwise variation showed that the normalization index based on expression of 2 housekeeping genes fulfilled criteria given by Vandesompele et al. (19) for acceptable pairwise variation between the genes in the reference index (less than 0.15). We decided to use the normalization factor based on expression of 3 genes because the pairwise variation for this factor was significantly better than factor based on 2 genes and was slightly worse than factor based on 4 genes (fig. 1B). None of the 3 genes
Syntezę cDNA przeprowadzono w reakcji odwrotnej transkrypcji na matrycy wyizolowanego RNA (500 ng), wykorzystując cDNA Omniscript (Qiagen), mieszaninę starterów: oligo-dT i Random Nonamery (Sigma) oraz 10U inhibitor RNaz (Sigma). Reakcja została przeprowadzona w 37ºC przez godzinę. Ilościowa reakcja PCR w czasie rzeczywistym (QPCR) Analiza ekspresji genów została przeprowadzona za pomocą ilościowej reakcji PCR w czasie rzeczywistym (QPCR) z wykorzystaniem sond fluoroscencyjnych firmy Roche (Universal Probe Library). Poszczególne amplikony zostały zaprojektowane przy użyciu aplikacji (www.roche-applied-science.com/sis/ rtpcr/upl) (tab. 1). Reakcję QPCR dla genów badanych oraz kontrolnych przeprowadzono w aparacie ABI PRISM 7700 Sequence Detection na 96dołkowych płytkach. Na pojedynczą płytkę nanoszono 5 µl cDNA (równoznaczne z 500 ng całkowitego RNA), do którego dodawano 15 µl mieszaniny reakcyjnej zawierajacej: 10 µl TaqMan Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems), 1 µl starterów (200 nM), 1 µl sondy (100 nM) oraz wodę. Reakcja przebiegała w następujących warunkach: 50ºC przez 2 min (inkubacja i aktywacja AmpErase UNG), 95ºC przez 10 min (aktywacja AmpliTag Polymerase DNA), 95ºC przez 15 s (denaturacja) i 60ºC przez 1 min (przyłączenie i elongacja). Każda próbka była badana w dwu powtórzeniach. Krzywa standardowa, wykorzystana w badaniu, została przygotowana z rozcieńczeń human reference RNA (Stratagene). Ekspresja badanych genów została znormalizowana względem indeksu referencyjnego, uzyskanego poprzez obliczenie średniej geometrycznej z ekspresji wybranych genów kontrolnych: EIF3S10, ATP6V1E, UBE2D2. Trzy geny kontrolne zostały wybrane za pomocą programu geNorm z następującego panelu: GUSB, ACTB, HADHA, ATP6V1E, EIF3S10 i UBE2D2. Najbardziej stabilnym ge-
Quantitative real-time reverse transcriptionPCR (QPCR)
850
J. Żebracka-Gala i wsp. Tabela 1. Amplikony genów analizowanych w ilościowej reakcji PCR (QPCR) Table 1. Amplicons used for quantitative real-time PCR measurement of analyzed genes
Gen / Gene
Symbol / Symbol
ID genu / Gene ID
Geny badane / investigated genes: Proto-oncogene c-jun JUN
NM_002228.3
Cyclin D1 G1/S-specific cyclin-D CCND1
NM_053056.2
Geny kontrolne / housekeeping genes: Eukaryotic translation initiation EIF3S10 factor 3, subunit 10 theta, 150/170kDa
NM_003750,1
Ubiquitin-conjugating enzyme UBE2D2 E2D 2 (UBC4/5 homolog, yeast)
NM_003339.2
ATP6V1E ATPase, H+ transporting, lysosomal 31kDa, V1 subunit E isoform 1
NM_001696.2
β-glucuronidase
GUSB
NM_000181.1
Hydroxyacyl-Coenzyme A dehydrogenase/3-ketoacylCoenzyme A thiolase/enoylCoenzyme A hydratase (trifunctional protein), alpha subunit β-actin
HADHA
NM_000182.3
ACTB
NM_001101.2
nem kontrolnym okazał się EIF3S10 i UBE2D2, najmniej GUSB (ryc. 1A). Analiza wariancji par wykazała, że czynnik normalizacyjny bazujący na ekspresji dwóch genów spełnia warunki postawione przez Vandesompele’a i wsp. (19) dla akceptowalnej wariancji par pomiędzy ekspresją genów wchodzących w skład czynnika normalizacyjnego (<0,15). Zdecydowaliśmy się na zastosowanie czynnika normalizacyjnego wyliczonego na podstawie ekspresji trzech genów, ponieważ wariancja par dla niego była znacznie mniejsza niż dla czynnika opartego na podstawie ekspresji dwóch genów i tylko nieznacznie wyższa
Sekwencja starterów / Primer sequence
Sekwencja i numer sondy (Universal Probe Library, Roche) / Probe number and sequence (Universal Probe Library, Roche)
F 5’-CCAAAGGATAGT GCGATGTTT-3’ R 5’-CTGTCCCTCTCC ACTGCAAC-3’ F 5’-GAAGATCGTCGC CACCTG-3’ R 5’-GACCTCCTCCTC GCACTTCT-3’
19 GGCTGGAG
F 5’-AGTAGAGCGCC TGTACCATGA-3’ R 5’-GCGTGTATTGG AGGCAGAAT-3’ F 5’-AATGGCAGCAT TTGTCTTGA-3’ R 5’-CACAACAGAGA ACAGATGGACAA-3’ F 5’-AAGCCGGCTGG ATCTCAT-3’ R 5’-GCATTTGCACC AAACAAGG-3’ F 5’-CGCCCTGCCTA TCTGTATTC-3’ R 5’-TCCCCACAGGGA GTGTGTAG-3’ F 5’-GTCTTGCGCCC ATGATGT-3’ R 5’-TCCCCACAGGG AGTGTGTAG-3’
61 TTGCCCAG
F 5’-ATTGGCAATGA GCGGTTC-3’ R 5’-GGATGCCACAG GACTCCAT-3’
11 CTTCCAGC
67 TGCTGGAG
67 CTCCAGCA 03 CCCAGCAG 57 CTGGGGCC 65 TCCTCCAG
selected exhibited a statistically significant difference in gene expression between parathyroid adenomas, parathyroid hyperplasias and normal/atrophic parathyroid samples. Statistical analysis To determine between-group differences, we used Mann-Whitney nonparametric test. Differences were considered significant at a p < 0.05. The fold change was calculated by dividing values medians of expression. The geNorm application software for Microsoft Excel was additionally used to identify the
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc
851
A
B
Ryc. 1. Wybór optymalnych genów kontrolnych według programu geNorm Fig. 1. Selection of optimal housekeeping genes according to geNorm software
niż dla czynnika 4-genowego (ryc. 1B). Żaden z trzech wybranych genów nie wykazywał znamiennych statystycznie różnic w ekspresji pomiędzy gruczolakami przytarczyc, hiperplazjami i normalnymi/zanikowymi próbkami przytarczyc.
most stable reference gene under the described conditions, and to determine the optimal number of reference genes required for reliable normalization of QPCR data.
Ocena statystyczna wyników
Among the 14 adenomas and 8 cases of parathyroid hyperplasia investigated, there was no single case of JUN expression higher than the range observed in normal samples (fig. 2A). On the contrary, the median JUN expression in parathyroid adenomas (PA) was significantly lower in comparison to normal/ atrophic parathyroid glands (NP) (p=0.044) and even in comparison to hyperplastic glands (PH) (p=0.003) (tab. 2). For the one case of adenoma and one case of hyperplasia diagnosed within the MEN1 syndrome there were no differences in comparison to other cases. For the all JUN data gained by our QPCR study, the fold change value was 0.8 in comparison of parathyroid adenomas/hyperplasias to normal/atrophic samples. Median expression level was: 1.903 (IQR = 1.600) in normal/ atrophic parathyroids, 1.348 (IQR = 0.442) in
Ze względu na odchylenie od rozkładu normalnego analizę przeprowadzono wykorzystując nieparametryczny test Manna-Whitney’a, niewrażliwy na rozkład zmiennej. Za istotne statystycznie przyjęto różnice o poziomie istotności p<0,05. Krotności zmian ekspresji zostały wyrażone jako stosunek median ekspresji. Przy użyciu programu geNorm, będącego aplikacją Microsoft Excel, zidentyfikowano najbardziej stabilne geny referencyjne oraz określono optymalną liczbę genów wymaganą dla rzetelnej normalizacji wyników QPCR. Wyniki Spośród 14 przebadanych gruczolaków żaden nie wykazywał wzrostu ekspresji genu
Results
852
J. Żebracka-Gala i wsp.
JUN w stosunku do zakresu ekspresji obserwowanej w normalnych/zanikowych przytarczycach (ryc. 2A). Przeciwnie, mediana ekspresji genu JUN w gruczolakach przytarczyc (PA) była znacznie niższa niż w normalnych/zanikowych przytarczycach (NP) (p = 0,044) oraz w hiperplazjach przytarczyc (p = 0,003) (tab. 2). Wartości median wynosiły odpowiednio: 1.903 (IQR = 1,600) w normalnych/zanikowych próbkach, 1,348 (IQR = 0,442) w gruczolakach przytarczyc oraz 1.807 (IQR = 1,274) w hiperplazjach przytarczyc. Nie zaobserwowano znamiennych statystycznie różnic pomiędzy grupami PH i NP (p = 0,49). Należy jednak zaznaczyć, że zakres ekspresji genu JUN w normalnych/zanikowych przytarczycach był szeroki, maksymalna wartość ekspresji była 10,7-krotnie wyższa niż wartość minimalna. W przypadku próbek pobranych od dwóch pacjentów z zespołem MEN1 nie zaobserwowaliśmy wyraźnych różnic w ekspresji JUN w stosunku do pozostałych badanych próbek. Krotność zmian ekspresji genu JUN wynosiła 0,8 dla porównania median w gruczolakach/hiperplazjach z normalnymi/zanikowymi przytarczycami. W przypadku genu CCND1 trzy gruczolaki (21,4% wszystkich gruczolaków) charakteryzowały się wyższą wartością ekspresji od maksymalnej wartości ekspresji, zaobserwowanej w grupie normalnych/zanikowych przytarczyc (krotność zmiany ekspresji między medianami w obydwu grupach wynosiła 3,52). W podgrupie trzech gruczolaków z podwyższoną ekspresją genu CCND1 wartość mediany poziomu ekspresji genu JUN wynosiła 1,335, a w pozostałych gruczolakach 1,476. Różnica ta nie była znamienna statystycznie. Ponadto w 6 przypadkach gruczolaków (42,9% wszystkich gruczolaków) wartość ekspresji CCND1 była wyższa od 75 percentyla wartości ekspresji w grupie normalnych/zanikowych przytarczyc. W hiperplazjach przytarczyc nie zaobserwowano żadnego przypadku z wyraźnie podwyższoną ekspresją genu CCND1, natomiast wykazano obecność jednego gruczolaka z bardzo wyraźnie podwyższoną ekspresją (krotność zmiany ekspresji = 21,76) (ryc. 2B). Jednakże, wartości median były podobne we wszystkich grupach i wynosiły odpowiednio: 0,219 (IQR = 0,158) w normalnych/zanikowych próbkach oraz 0,224 (IQR = 0,291) w gruczolakach przytarczyc oraz 0,269 (IQR = 0,172) w hiperplazjach przytarczyc
parathyroid adenomas and 1.807 (IQR = 1.274) in parathyroid hyperplasia, with no difference between the groups of PH and NP (p=0.49). The range of JUN gene expression in nonneoplastic parathyroids was rather wide, with the highest value 10.7-fold higher than the lowest one. For CCND1, 3 adenomas (21.4% of all adenoma samples) exhibited the increase over the highest value seen in normal parathyroids (fold change = 3.52) and in 6 adenomas (42.9% of total adenoma samples) the expression level exceeded the 75 percentile of the normal/ atrophic glands. In parathyroid hyperplasia, there were no cases of distinctly increased CCND1 expression. The inspection of all values obtained indicated that there was one case of parathyroid adenoma with a very clearly increased expression (fold change value = 21.76) (fig. 2B). However, the median values for CCND1 were similar in all compared groups: 0.219 (IQR = 0.158) in normal/atrophic parathyroids, 0.224 (IQR = 0.291) in parathyroid adenomas and 0.269 (IQR = 0.172) in parathyroid hyperplasia (tab. 2). The fold change between median values in parathyroid adenomas and normal/atrophic samples was 1.02. In the subgroup of 3 parathyroid adenomas with the increased CCND1 expression the median level of JUN was 1.335, as compared to 1.476 in the remaining adenomas. This difference was statistically not significant. There was no relation between JUN and CCND1 expression, in the PA and NP subgroups by Spearman rank correlation, while we observed a correlation between JUN and CCND1 expression in parathyroid hyperplasia (PH) (R = 0.857; p = 0.007) (fig. 3). Discussion Our study was intended as an independent confirmation for the results obtained by Forsberg et al who reported overexpression of JUN in 6/17 (35%) parathyroid adenomas. Such reanalysis is always necessary for validation of microarray based conclusions. We collected a slightly smaller number (n = 14) of parathyroid adenomas and a significantly larger group of normal/atrophic glands (n = 50) and widened the study by inclusion of parathyroid hyperplasia. The conclusion from our analysis is contrary to the results obtained by Forsberg et al: not
853
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc
A
B
Ryc. 2. Wykres ekspresji badanych genów w gruczolakach oraz normalnych/zanikowych przytarczycach. A) ekspresja genu JUN, B) ekspresja genu CCND1. Przypadki hiperplazji zostały zaznaczone Δ. Kolorem zaznaczono dwóch chorych, u których nadczynność przytarczyc wystąpiła na podłożu MEN1 Fig. 2. Scatter plot of gene expression in parathyroid adenomas and normal/atrophic parathyroid tissues. A) JUN gene expression, B) CCND1 gene expression. The cases of hyperplasia are marked with Δ, the two patients with MEN1 related PHPT are marked with coloured dots
(tab. 2). Krotność zmiany median wynosiła 1,02 w porównaniu gruczolaków przytarczyc do normalnych/zanikowych przytarczyc. Nie zaobserwowano związku ekspresji JUN i CCND1 w grupach PA i NP w analizie korelacji Spearmana, natomiast wykazano związek pomiędzy ekspresją genu JUN i CCND1 w grupie przytarczyc z hiperplazją (PH) (R = 0,857; p = 0,007) (ryc. 3). Omówienie Przeprowadzone przez nas badanie zostało zaplanowane jako potwierdzenie wyników otrzymanych przez Forsberga i wsp., którzy
only there was no increase in JUN expression in parathyroid adenomas, but its expression levels were significantly lower. The downregulation of JUN gene expression was characteristic for benign parathyroid neoplasia and was not observed in hyperplastic glands. In the literature data there is only one report considering the expression of JUN in parathyroid adenomas. As already mentioned above, Forsberg et al found clear overexpression of JUN in the microarray-based analysis of 8 parathyroid adenomas (the two probesets for JUN were the top overexpressed genes in comparison to two normal tissues) and they verified it including 9 additional adenomas (in
Tabela 2. Porównanie ekspresji genów w gruczolakach, hiperplazjach oraz normalnych/zanikowych przytarczycach Table 2. Comparison of gene expression in adenoma, hyperplasia and normal/atrophic parathyroid Gen / Gene JUN Mediana / median Krotność zmian / fold change Istotność statystyczna / p value CCND1 Mediana / median Krotność zmian / fold change Istotność statystyczna / p value
Gruczolak przytarczyc (PA) / Parathyroid adenoma (PA)
Hiperplazja przytarczyc Normalne/zanikowe (PH) / Parathyroid przytarczyce (NP) / Normal/ hyperplasia (PH) atrophic glands (NP)
1,348 PA vs PH 0,75 p= 0,003
1,807 PH vs NP 0,95 ns
1,903 PA vs NP 0,71 p= 0,044
0,224 PA vs PH 0,83 ns
0,269 PH vs NP 1,23 ns
0,219 PA vs NP 1,02 ns
Test U Manna-Whitney’a / U Mann-Whitney test
854
J. Żebracka-Gala i wsp.
opisali nadekspresję genu JUN w 6/17 (35%) przypadków gruczolaków przytarczyc. Takie potwierdzenie na niezależnym zbiorze danych jest koniecznym warunkiem akceptacji wniosków wysuwanych na podstawie badania mikromacierzowego. Zebrana przez nas grupa badana obejmowała mniejszą liczbę (14) gruczolaków przytarczyc, lecz znacznie większą liczbę (50) normalnych/zanikowych przytarczyc oraz została rozszerzona o hiperplazję przytarczyc. Przeciwnie do oczekiwań, wniosek z naszego badania okazał się sprzeczny z wynikami uzyskanymi przez Forsberga i wsp.: nie wykazaliśmy wzrostu ekspresji JUN w gruczolakach przytarczyc, a poziom ekspresji był w nich nawet niższy niż w normalnych/zanikowych przytarczycach. Co więcej, obniżona ekspresja genu JUN była charakterystyczna dla łagodnych nowotworów przytarczyc i nie była obserwowana w gruczołach z hiperplazją. W piśmiennictwie znaleźliśmy tylko jedną pracę analizującą ekspresję genu JUN w gruczolakach przytarczyc, wspomnianą powyżej pracę Forsberga i wsp., którzy na podstawie analizy mikromacierzową wykazali wyraźną nadekspresję JUN w 8 gruczolakach przytarczyc (dwa zbiory sond dla genu JUN znalazły się na pierwszych miejscach listy genów z podwyższoną ekspresją w gruczolakach). Autorzy zweryfikowali wyniki mikromacierzowe w QPCR zwiększając grupę gruczolaków o 9 kolejnych próbek, jednakże nie rozszerzyli grupy kontrolnej, która w dalszym ciągu składała się tylko z dwóch prawidłowych przytarczyc. Nasze badanie zostało przeprowadzone na znacznie większym zbiorze próbek przytarczyc. Trzeba zwrócić uwagę, że zakres ekspresji genu JUN był w nich bardzo szeroki. Dodatkowo do analizowanego zbioru włączyliśmy grupę przytarczyc z hiperplazją, która jednak nie wykazywała różnic w ekspresji JUN w stosunku do normalnych/zanikowych przytarczyc. JUN (c-Jun) należy do tej samej rodziny czynników transkrypcyjnych co JUND i uczestniczy w regulacji transkrypcji. Transkrypcja stymulowana przez JUND jest hamowana przez produkt białkowy genu MEN1, utracony w guzach przytarczyc, co może sugerować jego istotny udział w procesie nowotworzenia w tym gruczole. Co ciekawe, tylko w przypadkach hiperplazji obserwowano korelację między
Ryc. 3. Wykres korelacji genów JUN i CCND1 w próbkach hiperplazji przytarczyc. Liniami zaznaczono wartość 75 percentyla dla JUN i CCND1 w próbkach normalnych/zanikowych przytarczyc (R = 0,857; p = 0,007). Fig. 3. Correlation plot for JUN and CCND1 in hyperplasias. 75 percentil in normal/atrophic parathyroid samples is marked with lines for JUN and CCND1 (R = 0.857; p = 0.007).
total, the confirming of QPCR was done in 17 adenomas). However, they did not widen the normal control group which consisted of only 2 normal parathyroids. Our study was done on a much larger set of sample parathyroid tissues, which showed a very wide range of JUN expression. Additionally, we included also a group of PHPT-related hyperplasia where no change in JUN expression was observed in comparison to the control group. JUN (c-Jun) is a member of JUN transcription factors family, where JUND also belongs. JUND-mediated transcription is inhibited by MEN1 gene product and, as this last gene is often lost in parathyroid tumors, this is expected to be important for parathyroid neoplasia (2). In the case of CCND1, we observed the very strong overexpression of the gene only in one sporadic adenoma (7.1%) with no change in the median gene expression level in this subgroup. However, CCND1 expression exceeded the upper range of the values observed in normal/atrophic parathyroid glands in 3/11 adenomas analyzed (21.4% of cases), which is similar to the frequency described by Forsberg et al, based on a microarray analysis validated by QPCR (24%). However, their cut-off for the CCND1 overexpression was more stringent, with the 2-fold increase in comparison to the normal samples as the criterion used. In lit-
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc
ekspresją CCND1 i JUN, podczas gdy takiej zależności nie obserwowano w prawidłowych przytarczycach. Naszym zdaniem, tym bardziej interesujący wydaje się spadek ekspresji JUN w gruczolakach. W przypadku genu CCND1 zaobserwowaliśmy znacznie podwyższoną ekspresję tylko w jednym przypadku gruczolaka (7,1%). Niemniej 3/14 (21,4%) gruczolaków przytarczyc wykazywało wyższą ekspresję niż maksymalna wartość w grupie normalnych przytarczyc. Częstości te są podobne do częstości opisanych przez Forsberga i wsp., uzyskanych w analizie mikromacierzowej walidowanej QPCR (24%). Należy jednak zwrócić uwagę, że poziom odcięcia dla nadekspresji CCND1 w badaniu Forsberga i wsp. był bardziej rygorystyczny, wymagano ponad 2-krotnego wzrostu ekspresji w porównaniu do prawidłowych próbek przytarczyc. W piśmiennictwie, spotkaliśmy się tylko z jedną publikacją opisującą ekspresję CCND1 na poziomie mRNA w gruczolakach przytarczyc (20). Wyniki te także zostały uzyskane poprzez badanie wykorzystujące mikromacierze cDNA i odniesione do wyników badania immunohistochemicznego. Większość badań wskazujących na nadekspresję CCND1 w 18-40% sporadycznych gruczolaków przytarczyc uzyskano na podstawie badania immunohistochemicznego (21). Trzeba jednak przyznać, że w naszej analizie może kryć się potencjalne źródło błędnej oceny ekspresji CCND1: za pomocą algorytmu BLAST (blastn dla badania SNP) wykryliśmy a posteriori obecność udokumentowanego SNP (rs61749185) w sekwencji prawego startera. Nie możemy wykluczyć, że obecność tego SNP w obrębie sekwencji startera mogła wpłynąć na poziom ekspresji badanego genu, ale nie możemy ocenić tego dokładnie, gdyż nie znamy częstości tego SNP w populacji. Wzrost ekspresji CCND1 jest powszechnie uznany jako bardzo istotny dla powstawania guzów przytarczyc (21, 22). Badania immunohistochemiczne wykazały też, że nadekspresja CCND1 jest obecna w 50-90% raków przytarczyc i w 61% przypadków sporadycznej hiperplazji przytarczyc (21). Nie zawsze należy je jednak wiązać z rearanżacją chromosomu. I tak, w badaniu przeprowadzonym przez Yi i wsp. dokonano analizy częstości występowania translokacji w obrębie CCND1 w łagodnych gruczolakach przytarczyc, oceniając ją na zaledwie 8% (23).
855
erature, we found only one more study measuring expression of CCND1 mRNA in parathyroid adenomas, also done by cDNA microarray and validated by an immunohistochemical analysis (20). Other studies reporting CCND1 overexpression in 18-40% sporadic parathyroid adenomas (21) were based on immunohistochemistry. However, we have to state that there was an analytical point which could be significant for our evaluation of CCND1 expression, which we found only a posteriori: when we controlled the amplicons used for SNPs by BLAST blastn snp algorithm, we found a documented SNP (rs61749185) in the reverse primer. It is possible that this SNP could influence the expression level measured in our data, nevertheless the strength of this influence is difficult to be assessed as there are no data on its allelic frequency. It is widely accepted that increased expression of CCND1 plays a role in the formation of parathyroid adenomas (21, 22). Immunohistochemical studies have shown that overexpression of CCND1 was observed even more frequently in parathyroid carcinomas (in 5090%) and in sporadic parathyroid hyperplasia (61%) (21). However, Yi et al evaluated the frequency of CCND1 translocation in benign parathyroid adenomas on 8% only, while the overexpression was more frequent (23). Overexpression of CCND1 provides a stimulus to excessive parathyroid cell proliferation (24), which has been confirmed experimentally by the development of transgenic mouse model with parathyroid-targeted expression of CCND1 (17). Both the data presented in literature until now and our own results indicate that parathyroid adenomas are heterogenous in respect to CCND1 amplification/overexpression and this mechanism should not be considered as mandatory in the pathogenesis of parathyroid neoplasia. Experimental studies have shown that in human tumoral parathyroid cells, cyclin D1 expression is regulated by CaSR and is dependent on the level of FGF, EGF and TGF beta signaling (25). Interestingly, in murine PHPT transgenic model, CCND1 is down regulated by the transient over-expression of parafibromin (26, 27). In this context it is important to state that HRPT2 gene expression was present in all adenomas investigated by us (data not shown) but did not correlate with the expression of either JUN or CCND1.
856
J. Żebracka-Gala i wsp.
Podwyższona ekspresja CCND1 może stymulować komórki przytarczyc do nadmiernej proliferacji (24). Fakt ten został potwierdzony w doświadczeniu opartym na modelu myszy transgenicznej (17). Badania doświadczalne wykazały także, że w ludzkich komórkach gruczolaka przytarczyc ekspresja CCND1 regulowana jest przez CaSR, a także EGF, FGF i TGF beta (25). Badania mysiego transgenicznego modelu PHPT wskazują z kolei, że obniżenie ekspresji CCND1 może być spowodowane poprzez przejściową ekspresję parafibrominy (26, 27). W tym kontekście warto nadmienić, że gen HRPT2 wykazywał ekspresję we wszystkich badanych przez nas gruczolakach (tych wyników nie przedstawiono w pracy), lecz nie korelował z ekspresją badanych genów. W podsumowaniu, dotychczasowe dane z piśmiennictwa uzupełnione o wyniki naszych obecnych badań wskazują na heterogeniczność gruczolaków przytarczyc co do nadekspresji genu CCND1. Dlatego sądzimy, że powyższy mechanizm nie powinien być uważany za niezbędny w patogenezie nowotworów przytarczyc. Odniesienie ekspresji JUN i CCND1 w gruczolakach przytarczyc do ekspresji w próbkach nienowotworowych przytarczyc, pobranych od tych samych pacjentów z PHPT, można traktować jako wadę przeprowadzonego przez nas badania, gdyż hiperkalcemia wynikająca z nadmiernej sekrecji PTH może hamować ekspresję genów w pozostałych przytarczycach. Niemniej, włączając do naszego badania ponad 50 próbek nienowotworowych przytarczyc, uzyskaliśmy lepszy wgląd w zakres zmienności ekspresji badanych genów w prawidłowych przytarczycach, szczególnie szeroki dla genu JUN.
The comparison of gene expression in parathyroid adenomas was related to parathyroid fragments taken from the same PHPT patients. It may be assumed that the remaining parathyroids were suppressed by the autonomous function of the adenoma and this could influence their gene expression profile. However, for both genes we would rather expect an overestimation of the gene overexpression in this context, while the contrary result was obtained for JUN. Simultaneously, by inclusion of over 50 normal parathyroids our judgement on non-neoplastic expression of both genes was much more detailed than in other studies done on the RNA level. Conclusions In parathyroid adenomas we were not able to confirm any overexpression of JUN gene, as suggested by previous study. On the contrary, we observed a distinct inhibition of JUN expression in comparison to non-neoplastic parathyroids. For CCND1 gene overexpression in parathyroid adenomas, we report the frequency of 21.4%.
Wnioski Przeprowadzone przez nas badanie QPCR nie potwierdza opisanej wcześniej nadekspresji genu JUN w gruczolakach przytarczyc, wręcz przeciwnie, wskazuje na wyraźne zahamowanie ekspresji JUN w porównaniu do normalnych/zanikowych przytarczyc. W przypadku CCND1 wykazaliśmy podwyższoną ekspresję w 21,4% gruczolaków przytarczyc.
Piśmiennictwo / references 1. Shane E: Parathyroid carcinoma. J Clin Endocrinol Metab 201; 86: 485-93. 2. Forsberg L, Björck E, Hashemi J et al.: Distinction in gene expression profiles demonstrated in parathyroid adenomas by high-density oligoarray technology. Eur J Endocrinol 2005; 152: 459-70. 3. Palanisamy N, Imanishi Y, Rao PH et al.: Novel chromosomal abnormalities identified by comparative genomic hybridization in parathyroid adenomas. J Clinic Endocrinol and Metabol 1998; 83: 1766-70.
4. Farnebo F, Kytola S, Teh BT et al.: Alternative genetic pathways in parathyroid tumorigenesis. J Clinic Endocrinol and Metabol 1999; 843: 775-80. 5. Angel P, Karin M: The role of Jun, Fos and the AP-1 complex in cell-proliferation and transformation. Biochim Biophys Acta 1991; 1072: 129-57 6. Karin M, Liu Z, Zandi E: AP-1 function and regulation. Curr Opin Cell Biol 1997; 9: 240-46. 7. Jochum W, Passegue E, Wagner EF: AP-1 in mouse development and tumorigenesis. Oncogene 2001; 20: 2401-12.
Obniżona ekspresja genu JUN w gruczolakach przytarczyc
8. Eferl R, Ricci R, Kenner L et al.: Liver tumor development. c-Jun antagonizes the proapoptotic activity of p53. Cell 2003; 112: 181-92. 9. Maeno K, Masuda A, Yanagisawa K et al.: Altered regulation of c-jun and its involvement in anchorage-independent growth of human lung cancers. Oncogene 2006; 12; 25(2): 271-77. 10. Dass CR, Khachigian LM, Choong PF: c-Jun Is critical for the progression of osteosarcoma: proof in an orthotopic spontaneously metastasizing model. Mol Cancer Res 2008; 6(8): 1289-92. 11. Dass CR, Galloway SJ, Clark JC et al.: Involvement of c-jun in human liposarcoma growth: supporting data from clinical immunohistochemistry and DNAzyme efficacy. Cancer Biol Ther 2008; 7(8): 1302-04. 12. Changmeng Cai, Chen-Lin Hsieh Lirim Shemshedini: c-Jun Has Multiple Enhancing Activities in the Novel Cross Talk between the Androgen Receptor and Ets Variant Gene 1 in Prostate Cancer. Mol Cancer Res 2007; 5, 725-35. 13. Tashiro E, Tsuchiya A, Imoto M: Functions of cyclin D1 as an oncogene and regulation of cyclin D1 expression. Cancer Sci 2007; 98(5): 629-35. 14. Fu M, Wang C, Li Z et al.: Minireview: cyclin D1: normal and abnormal functions. Endocrinology 2004; 145: 5439-47. 15. Nishida N, Fukuda Y, Komeda T et al.: Amplifcation and overexpression of the cyclin D1 gene in aggressive human hepatocellular carcinoma. Cancer Research 1994; 54: 3107-10. 16. JiangW, Kahn SM, Tomita N et al.: Amplifcationand expression of human cyclin D gene in oesophageal cancer. Cancer Research 1992; 2: 298083. 17. Arnold A, Shattuck TM, Mallya SM et al.: Molecular pathogenesis of primary hyperparathyroidism. J Bone Miner Res 2002; 17 Suppl 2: N30-6. 18. Hosokawa Y, Arnold A: Mechanism of cyclin D1 (CCND1, PRAD1) overexpression in human cancer Pracę nadesłano: 23.06.2009 r. Adres autora: 44-100 Gliwice, ul. Wybrzeże AK 15
857
cells: analysis of allele-specific expression. Genes Chromosomes Cancer 1998; 22: 66-71. 19. Vandesompele J, De Preter K, Pattyn F et al.: Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes. Genome Biol 2002, 3: RESEARCH0034 20. Haven CJ, Howell VM, Eilers P et al.: Gene expression of parathyroid tumors: molecular subclassification and identification of the potential malignant phenotype. Cancer Research 2004; 64: 7405-11. 21. Vasef MA, Brynes RK, Sturm M et al.: Expression of cyclin D1 in parathyroid carcinomas, adenomas, and hyperplasias: a paraffin immunohistochemical study. Mod Pathol 1999; 12: 412-16. 22. Hsi ED, Zukerberg LR, Yang WI et al.: Cyclin D1/PRAD1 expression in parathyroid adenomas: an immunohistochemical study. J Clin Endocrinol Metab 1996; 81: 1736-39. 23. Yi Y, Nowak NJ, Pacchia AL et al.: Chromosome 11 genomic changes in parathyroid adenoma and hyperplasia: array CGH, FISH and microarrays. Genes Chromosome Cancer 2008; 47(8): 639-48. 24. Mallya SM, Gallagher JJ, Wild YK et al.: Abnormal parathyroid cell proliferation precedes biochemical abnormalities in a mouse model hyperparathyroidism. Mol Endocrinol 2005; 19(10): 2603-09. 25. Corbetta S, Eller-Vainicher C, Vicentini L et al.: Modulation of cyclin D1 expression in human tumoral parathyroid cells: effects of growth factors and calcium sensing receptor activation. Cancer Letters 2007; 255: 34-41. 26. Woodard GE, Lin L, Zhang JH et al.: Parafibromin, product of the hyperparathyroidism-jaw tumor, regulates cyclin D1/PRAD1 expression. Oncogene 2005; 24(7): 1272-76. 27. Juhlin C, Larsson C, Yakoleva T et al.: Loss of parafibromin in a subset of parathyroid adenomas. Endocrine-Related Cancer 2006; 13: 509-23.
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 858–871
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita DNA bank for polish patients with a predisposition for intestinal polyposis Andrzej Pławski1, Marta Podralska1, Wojciech Cichy2, Michał Drews3, Piotr Krokowicz4, Ryszard Słomski1 Z Instytutu Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu1 (Institute of Human Genetics, PAS in Poznań) Dyrektor: prof. dr hab. J. Nowak Z I Katedry Pediatrii i Kliniki Gastroenterologii Dziecięcej i Chorób Metabolicznych UM w Poznaniu2 (Departments of Pediatric Gastroenterology and Metabolic Diseases, Medical University in Poznań) Kierownik: prof. zw. dr hab. W. Cichy Z Katedry i Kliniki Chirurgii Ogólnej, Gastroenterologicznej i Endokrynologicznej UM w Poznaniu3 (Department of General, Gastroenterological and Endocrinological Surgery, Medical University in Poznań) Kierownik: prof. dr hab. M. Drews Z Katedry i Kliniki Chirurgii Ogólnej i Kolorektalnej UM w Poznaniu4 (Department of General and Colorectal Surgery, Medical University in Poznań) Kierownik: prof. UM dr hab. P. Krokowicz Zespoły polipowatości jelita to grupa chorób warunkowana występowaniem mutacji dziedzicznych. W pracy zaprezentowano zbór DNA od osób z rodzin ze zdiagnozowanymi polipowatościami gruczolakowatymi, do których należą: rodzinna polipowatość jelita grubego wraz z jej recesywną formą, zespół Turcota, dziedziczna polipowatość mieszana oraz od osób z rodzin z rozpoznanymi polipowatościami hamartomatycznymi: polipowatością młodzieńczą, zespołem Peutza i Jeghersa, zespołem Cowdena i zespołem Proteusa. Celem pracy było zaprezentowanie osiągnięć związanych z utworzeniem Banku DNA dla polipowatości jelita. Materiał i metodyka. Badania prowadzono na DNA wyizolowanym z komórek krwi obwodowej. Poszukiwanie mutacji w genach APC, MUTYH, PTEN, BMPR1A, SMAD4, STK11 warunkujących poszczególne choroby wykonano z zastosowaniem technik PCR-SSCP, PCR-HD, DHPLC, RFLP i sekwencjonowanie DNA. Wyniki. W Banku DNA zgromadzono 1097 próbek DNA należących do 449 rodzin z polipowatościami jelita. Dziewięćset czterdzieści pięć próbek pochodzi od osób z rodzinną polipowatością jelita grubego. Zgromadzono również materiał do badań od 25 rodzin z zespołem Peutza i Jeghersa i 20 rodzin z polipowatością młodzieńczą. W Banku znajdują się również pojedyncze przypadki z zespołem Cowdena, zespołem Proteusa i włókniakowatością naciekową. Wykonane badania molekularne pozwoliły na wykrycie mutacji w zakresie od 44 do 50%. Wnioski. Uzyskane wyniki pod względem ilości zgromadzonego materiału do badań, jak i poziomu skuteczności metod molekularnych, mieszczą się w normie, jaki podaje współczesne piśmiennictwo z zakresu genetyki i medycyny. Badania dotyczące poszukiwania genetycznych predyspozycji do poszczególnych polipowatości wykonywane w naszym laboratorium nie odbiegają od światowych standardów. Gromadzenie danych i materiału do badań w przypadku rzadkich chorób powala na optymalizację prowadzonych analiz pod względem: jakościowym, organizacyjnym i ekonomicznym. Słowa kluczowe: Bank DNA, rodzinna polipowatość jelita, polipowatość młodzieńcza, zespół Peutza i Jeghersa, zespół Cowdena, zespół Proteusa, rak jelita, populacja polska
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita
859
Intestinal polyposis syndromes include a group of diseases conditioned by the occurrence of hereditary mutations. The current paper presents a collection of DNA samples derived from persons from families with a diagnosed adenomatous polyposes which comprise: familial polyposis coli together with its recessive form, Turcot’s syndrome, inherited mixed polyposis as well as persons with recognised hamartomatous polyposes: juvenile polyposis, Peutz-Jeghers syndrome, Cowden syndrome and Proteus syndrome. The aim of the study was to present current achievements associated with the establishment of the DNA Bank for intestinal polyposis. Material and methods. Investigations were conducted on DNA isolated from cells of the peripheral blood. The search for mutations in APC, MUTYH, PTEN, BMPR1A, SMAD4 and STK11 genes preconditioning the occurrence of individual diseases was performed employing PCR-SSCP, PCR-HD, DHPLC as well as RFLP techniques and DNA sequencing. Results. At the present time, the DNA Bank comprises the total of 1097 DNA samples derived from 449 families with intestinal polyposis of which 945 samples come from persons in whose families Familial Adenomatous Polyposis (FAP) occurred. In addition, the collected data also contain material for analyses derived from 25 families with Peutz-Jeghers syndrome and 20 families with juvenile polyposis as well as single cases with the Cowden syndrome, Proteus syndrome and desmoid tumors. The performed molecular investigations allowed identification of mutations ranging from 44 to 50%. Conclusions. With regard to the quantity of the material collected for analyses and the efficacy level of the employed molecular methods, the obtained results are in keeping with the results found in the literature from the field of genetics and medicine and do not differ from world standards. The collection of data and materials for investigations in the case of rare diseases allows qualitative, organisational and economic optimisation of the performed investigations. Key words: DNA Bank, familial adenomatous polyposis, juvenile polyposis syndrome, Peutz-Jeghers syndrome, Cowden syndrome, Proteus syndrome colorectal cancer, Polish population
Polipem określa się patologiczny rozrost ściany jelita, który uwypukla się do wnętrza przewodu pokarmowego. Pod względem histopatologicznym wyróżniamy polipy gruczolakowate o największym ryzyku rozwoju w kierunku nowotworu złośliwego, polipy hamartomatyczne, gdy ryzyko transformacji nowotworowej jest niewielkie oraz polipy zapalne. Polipy mogą pojawiać się sporadycznie. W przypadku sporadycznych polipów gruczolakowatych ich dalszy rozwój jest przyczyną większości nowotworów jelita. Sporadyczne polipy młodzieńcze są obserwowane u około dwóch procent dzieci i młodzieży, jednak nie niosą ze sobą zwiększonego ryzyka przemiany w nowotwór złośliwy. Polipy mogą występować także rodzinnie i w większości występowanie polipów mnogich warunkowane jest predyspozycjami genetycznymi. Predyspozycje te związane są z mutacjami w genach supresorowych nowotworów oraz genach naprawy DNA (tab. 1) (1). Charakterystyczną cechą mutacji w tych genach jest bardzo wysoka penetracja. Objawy obserwuje się u wszystkich nosicieli mutacji, a przebieg wykazuje charakterystyczne cechy nowotworowych chorób dziedzicznych, takie jak: dziedziczenie autosomalne dominujące,
A polyp can be described as a pathologic growth from the wall of intestine projecting into the interior of the gastrointestinal tract. Histopathologically, we can distinguish adenomatous polyps characterised by the highest risk of development into malignant tumours, hamartomatous polyps where the risk of cancerous transformation is only slight and inflammatory polyps. Polyps may appear sporadically and, in the case of adenomatous polyps, their further development is the cause of the majority of intestinal tumours. However, polyps may also occur familially and majority of multiple polyps is conditioned by genetic predispositions. These predispositions are associated with mutations in tumour suppressor genes as well as DNA repair genes (tab. 1) (1). A characteristic feature of mutations in these genes is a very high penetration. Symptoms are observed in all mutation carriers and the course exhibits characteristic features of tumour hereditary diseases such as: autosomal dominant inheritance, multifocal character, (bilateral) symmetrical occurrence in even-numbered organs. Moreover, multiorganic occurrence is frequently observed. The best recognised genetic predisposition for the occurrence of polyps is the familial
860
A. Pławski i wsp. Tabela 1. Rodzaje polipów i zespoły dziedzicznych predyspozycji związane z ich występowaniem Table 1. Types of polyps and syndromes of hereditary predispositions associated with their occurrence
Rodzaj polipów / Type of polyps
Choroba / Disease
Gruczolakowate / rak jelita grubego bez polipowatości / hereditary Adenomatous non-polyposis colorectal cancer rodzinna polipowatość jelita / familial adenomatous polyposis łagodna postać polipowatości rodzinnej / attenuated adenomatous polyposis coli zespół Turcota / Turcot syndrome polipowatość recesywna / recessive polyposis zespół polipowatości mieszanej typu 2 / hereditary mixed polyposis syndrome 2 Hamartomatyczne zespół polipowatości młodzieńczej / juvenile polyposis / Hamartomatous syndrome zespół Peutza i Jeghersa / Peutz-Jeghers syndrome zespół Cowdena / Cowden syndrome zespół Bannayan-Riley-Ruvalcaba / Bannayan-RileyRuvalcab syndrome zespół Proteusa / Proteus syndrome Zapalne / nieswoiste zapalenia jelit / inflammatory bowel disease Inflammatory
wieloogniskowość, symetryczne występowanie objawów w narządach parzystych. Często też obserwowana jest wielonarządowość. Najlepiej poznaną predyspozycją genetyczną do występowania polipów jest rodzinna polipowatość jelita grubego. Ten dziedziczony autosomalnie dominująco zespół warunkowany jest mutacjami w genie APC (ang. adenomatous polyposis coli, APC) położonym w chromosomie 5 w regionie q21(2). Rodzinna polipowatość charakteryzuje się występowaniem licznych gruczolakowatych polipów w okrężnicy i odbytnicy. Ponadto oprócz zmian w jelicie obserwuje się objawy pozajelitowe. Diagnozowane są: gruczolaki żołądka, gruczolaki dwunastnicy, hipertoficzne polipy dna żołądka, nowotwory tarczycy i nadnerczy, kostniaki oraz zmiany w siatkówce dna oka (1). Drugą z dziedzicznych predyspozycji do wystąpienia nowotworu jelita grubego jest polipowatość związana z mutacjami w genie MUTYH (ang. MutY, E. Coli homolog, MUTYH). Jest to recesywna forma polipowatości jelita charakteryzująca się mniejszą liczbą polipów niż w przypadku klasycznej formy polipowatości rodzinnej. Kolejną grupę zmian prowadzących do uwypukleń błony śluzowej stanowią polipy hamartomatyczne. Zmiany te podobnie jak gruczolaki występują w zespołach o podłożu genetycz-
Gen ulegający mutacji / Mutated genes MSH2, MLH1 APC
Lokalizacja genu / Gene location 2p22-p21 3p21.3 5q21
APC
5q21
APC MUTYH BMPR1A
5q21 1p34-32.1 10q22.3
SMAD4 BMPR1A STK11 PTEN PTEN
18q21.1 10q22.3 19p13.3 10q23.31 10q23.31
PTEN NOD2
10q23.31 16q12
adenomatous polyposis (FAP). This syndrome inherited in an autosomal dominant manner is conditioned by mutations in the APC (adenomatous polyposis coli) gene situated in the q21 region of chromosome 5 (2). Familial polyposis is characterised by the occurrence of numerous adenomatous polyps in the colon and rectum; additionally, extra intestine features also are observed. Stomach and duodenum adenomas, hypertrophic polyps of the fundus of the stomach, tumours of the thyroid and adrenal glands, osteomas as well as changes in the retina and eye fundus are diagnosed (1). The second inherited predisposition for the occurrence of the colon cancer is the polyposis associated with mutations of the MUTYH gene (MutY, E. Coli, homolog). This is a recessive form of intestinal polyposis which is characterised by a smaller number of polyps in comparison with the classical FAP form. Another group of changes leading to protrusions of the mucous membrane comprise hamartomatous polyps. These changes, similarly to adenomas, are observed in syndromes with genetic background including: juvenile polyposis syndrome (JPS), Peutz-Jeghers syndrome (PJS), Cowden syndrome (CS) and hereditary mixed polyposis (HMPS). These disorders are very rare and are inherited in an autosomal dominant manner. The location and
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita
nym. Do takich należą: polipowatość młodzieńcza, zespół Peutza i Jeghersa, zespół Cowdena i zespół polipowatości mieszanej. Jest to grupa rzadkich chorób dziedziczonych autosomalnie dominująco. Lokalizacja i liczba polipów jest zróżnicowana pomiędzy zespołami, tak jak ryzyko wystąpienia nowotworu w przewodzie pokarmowym lub poza nim. W zespołach hamartomatycznych obserwuje się wzrost ryzyka rozwoju łagodnych i nowotworowych zmian pozajelitowych. W polipowatości młodzieńczej przede wszystkim występuje podwyższone ryzyko rozwoju nowotworu jelita grubego. W zespole Cowdena rozwijają się nowotwory piersi, tarczycy i endometrium, a dodatkowo obserwowana jest makrocefalia i zmiany śluzówkowo-skórne. Natomiast rak przewodu pokarmowego i piersi oraz narządów rodnych charakterystyczny jest dla zespołu Peutza i Jeghersa. Występowanie chorób związanych z obecnością polipów hamartomatycznych warunkowane jest mutacjami w genach związanych ze szlakami sygnałowymi BMP (ang. bone morphogenetic protein) i TGFβ (ang. transforming growth factor beta) (tab. 1). Odsetek przypadków nowotworów jelita warunkowanych dziedzicznie jest w świecie naukowym szeroko dyskutowany. Ocenia się, że wśród chorych z nowotworem jelita kilkanaście procent powodowanych jest mutacjami w genach wysokiej penetracji. Odrębny problem stanowią predyspozycje związane ze zmianami w genach niskiej penetracji. Ocena odsetka takich zmian wśród chorych z nowotworem jelita jest dość zróżnicowana. Spotyka się również opinie, że większość nowotworów uważanych za sporadyczne może mieć podłoże genetyczne polegające na zmianach w jednym lub kilku genach niskiej penetracji. Zagadnienie to jest również w obszarze naszych zainteresowań. W roku 1997 w Instytucie Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu (IGCz) utworzono Bank DNA dla polskich chorych z rodzinną polipowatością jelita grubego. Początkowo rozpoczęto współpracę z Kliniką Chirurgii Ogólnej, Gastroenterologicznej i Endokrynologicznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. W ciągu kolejnych lat poszerzano współpracę z kolejnymi placówkami medycznymi i jednostkami poradnictwa genetycznego. Obecnie Instytut współpracuje w tym zakresie z wieloma ośrodkami na terenie całego kraju, do których należą między innymi: Klinika Chirurgii Ogól-
861
number of polyps varies between syndromes just as the risk of tumour occurrence in the gastrointestinal tract or outside it. Hamartomatous syndromes exhibit increased risks of tumour development as well as benign parenteral changes. In the case of juvenile polyposis, primarily, we observe increased risks of development of the colon tumour; in the Cowden syndrome – breast, thyroid gland and endomerium tumours develop and, in addition, macrocephaly and mucous-skin changes are observed. On the other hand, tumours of the gastrointestinal tract, breasts and reproductive organs are characteristic for the PeutzJeghers syndrome. The occurrence of disorders associated with the presence of hamartomatous polyps is conditioned by mutations in genes involved in bone morphogenetic protein (BMP) and transforming growth factor β (TGFβ) signal pathways (tab. 1). The proportion of cases of intestinal tumours conditioned in a hereditary manner is widely debated among scientists. It is estimated that among patients with intestinal tumours, several percent is caused by mutations in genes of high penetration. Predispositions associated with genes of low penetration pose a different problem. The assessment of the percentage proportion of such changes among patients with intestinal tumours considered as rare varies considerably, although there are opinions that the majority of tumours considered as sporadic may have genetic backgrounds involving changes in one or several genes of low penetration. This problem is also in the area of our own interest. In 1997, a DNA Bank was established at the Institute of Human Genetics of the Polish Academy of Sciences for Polish patients with familial adenomatous polyposis. Initially, cooperation was undertaken with the Department of General, Gastroenterological and Endocrinological Surgery, Poznań University of Medical Sciences which was gradually widened in successive years into other medical institutes and units of genetic consulting services. At the present time, the Institute cooperates in this field with many centers from different regions in the country including: Department of General, Gastroenterological and Endocrinological Surgery, Poznań University of Medical Sciences; Team of Genetics and Pathomorphology, PAM in Szczecin; Department of Gastroenterology, Human Nutrition and
862
A. Pławski i wsp.
nej, Gastroenterologicznej i Endokrynologicznej UM w Poznaniu; Zakład Genetyki i Patomorfologii PAM w Szczecinie; Klinika Gastroenterologii, Żywienia Człowieka i Chorób Wewnętrznych UM w Poznaniu; I Katedra Pediatrii i Klinika Gastronterologii Dziecięcej i Chorób Metabolicznych UM w Poznaniu; Zakład Biologii Molekularnej Centrum Onkologii w Gliwicach; Centrum Onkologii w Warszawie; Katedra i Zakład Biologii i Genetyki AM w Gdańsku; Klinika Gastroenterologii ICZMP w Łodzi; Katedra i Zakład Genetyki AM we Wrocławiu; Wielkopolskie Centrum Onkologii w Poznaniu; Klinika Onkologii Wojskowego Instytutu Medycznego w Warszawie; Centrum Onkologii w Bydgoszczy; Centrum Onkologii w Opolu; Pierwsza Katedra Chirurgii Ogólnej i Klinika Chirurgii Gastroenterologicznej CM UJ w Krakowie; Klinika Gastroenterologii Dziecięcej AM w Lublinie; Klinika Pediatrii Śl. UM w Katowicach; Pierwsza Katedra Pediatrii, Klinika Gastroenterologii, Alergologii i Zaburzeń Rozwoju Wieku Dziecięcego Śl. UM w Zabrzu; Katedra Okulistyki i Klinika Okulistyczna UM w Poznaniu; Szpital Uniwersytecki im. A. Jurasza w Bydgoszczy; Świętokrzyskie Centrum Onkologii w Kielcach; Klinika Gastroenterologii, Hepatologii i Immunologii w Instytucie „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka” w Warszawie; Uniwersytecki Dziecięcy Szpital Kliniczny w Białymstoku; Uniwersytecki Szpital Kliniczny Nr 3 w Łodzi; Katedra i Klinika Dermatologii, Wenerologii i Alergologii AM w Gdańsku; Polsko-Amerykański Instytut Pediatrii CM UJ Krakowie. Coraz szersza współpraca i realizacja kolejnych projektów badawczych spowodowały poszerzenie zbioru DNA w Banku w naszym ośrodku o przypadki chorób związanych z występowaniem polipowatości hamartomatycznych, a także zapalnych. Gromadzony materiał w Banku DNA znalazł zastosowanie przy realizacji wielu projektów badawczych własnych oraz projektów promotorskich, które zrealizowano bądź są realizowane w Instytut Genetyki Człowieka PAN. Materiał i metodyka Chorzy do badań DNA kwalifikowani są na podstawie klinicznego rozpoznania choroby, zgodnie z przyjętymi kryteriami dla poszczególnych zespołów, w ośrodku medycznym odpowiednim do miejsca zamieszkania. Do badań
Internal Diseases, UM in Poznań; I Clinic of Paediatrics, Clinic of Child Gastroenterology and Metabolic Disease UM in Poznań; Section of Molecular Biology, Centre of Oncology in Gliwice; Centre of Oncology in Warsaw; Department and Section of Biology and Genetics, AM in Gdańsk; Clinic of Gastroenterology ICZMP in Łódź; Department and Section of Genetics AM in Wrocław; Wielkopolska Centre of Oncology in Poznań; Clinic of Oncology of the Army Medical Institute in Warsaw; Centre of Oncology in Bydgoszcz; Centre of Oncology in Opole; First Department of General Surgery and Clinic of Gastroenterology Surgery CM UJ in Cracow; Clinic of Child Gastroenterology AM in Lublin; Clinic of Pediatrics Śl.UM in Katowice; First Department of Pediatrics, Clinic of Gastroenterology, Allergology and Developmental Disorders of Childhood Age Śl.UM in Zabrze; Department and Clinic of Ophthalmology UM in Poznań, University Hospital of A. Jurasz in Bydgoszcz, Świętokrzyskie Centre of Oncology in Kielce, Clinic of Gastroenterology, Hepatology and Immunology at the Institute „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka”, University Children Clinic Hospital in Białystok; University Clinic Hospital No. 3 in Łódź, Department and Clinic of Dermatology, Venerology and Allergology AM in Gdańsk; Polish-American Institute of Pediatrics CM, UJ Cracow. The steadily growing cooperation and realization of various research projects resulted in the expansion of the DNA Bank by cases of disorders connected with the occurrence of hamartomatous as well as inflammatory polyposes. The material collected in the Bank was used to realise many of our own scientific projects as well as promoter projects which have already been completed or are currently being carried out by workers of the Institute of Human Genetics PAS. MATERIAL AND METHODS Patients for DNA examinations were qualified on the basis of a clinical diagnosis of the disease in accordance with the criteria adopted for individual syndromes at the medical centre appropriate for the place of residence. DNA studies are conducted only on these patients who give their written consent for such examination and in the case of juveniles - the consent must be given by parents or legal car-
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita
DNA włączani są jedynie pacjenci, od których otrzymano pisemną zgodę na badania DNA, a w przypadku nieletnich zgody udzielają rodzice lub prawni opiekunowie. Ośrodek medyczny przeprowadza również wywiad rodzinny. Materiał do badań stanowi DNA izolowany z komórek krwi obwodowej. Około 10 ml krwi pobranej na EDTA (ang. ethylenediaminetetraacetic amid, kwas etylenodiaminotetraoctowy) jest przekazywana do IGCz z placówek medycznych z Poznania, a z placówek z innych województw dostarczana przesyłką pocztową. DNA izoluje się metodą z użyciem izotiocyjanianu guanidyny (ang. guanidinium thiocyanate, GTC) (3). Po izolacji DNA jest oceniany pod względem ilościowym i jakościowym. W ten sposób przygotowane preparaty DNA przechowuje się w temp. -20°C. Analizę mutacji wykonuje się dla odpowiednich genów, zależnie od rozpoznanego zespołu dziedzicznej predyspozycji. W przypadku rodzinnej polipowatości jelita grubego przeprowadza się analizę dwóch genów APC i MUTYH (4, 5, 6). Badania dla chorych z polipowatością młodzieńczą wykonuje się dla genów BMPR1A (ang. bone morphogenetic protein receptor, type 1a, BMPR1A) i SMAD4 (ang. mothers against decapentaplegic, drosophila, homolog 4, SMAD4) (7). Gen PTEN (ang. phosphatase and tensin homolog, PTEN) badany jest u chorych z zespołem Cowdena i zespołem Proteusa, z kolei w genie STK11 (ang. serine/threonine protein kinase 11, STK11) poszukuje się mutacji w grupie chorych z zespołem Peutza i Jeghersa (8). Schemat analiz dla większości badanych genów jest podobny. Po wyizolowaniu DNA przeprowadza się badania przesiewowe opierające się na łańcuchowej reakcji polimerazy (ang. polymerase chain reaction, PCR); analizę heterodupleksów (PCR-HD), analizę konformacji jednoniciowych fragmenów DNA (ang. single strand conformation polymorphism, PCR-SSCP). Do poszukiwania mutacji wykorzystuje się również metodę wysokosprawnej denaturującej chromatografii cieczowej (ang. denaturing high performance liquid chromatography, DHPLC), a także analizę polegającą na amplifikacji sond poddanych ligacji (ang. multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA) (5, 9, 10, 11). Następnie określa się zakres i charakter zmian poprzez analizę sekwencji badanego fragmentu, po czym analizowane jest dziedziczenie wykry-
863
ers. The same medical centres also conduct family interview. The material for studies is DNA extracted from peripheral blood cells. Approximately 10 ml of blood sampled onto ethylenediaminetetraacetic amid (EDTA) is brought to the Institute of Human Genetics (IHG) from medical units situated in Poznań or sent in by mail from other voivodeships. DNA is extacted using guanidine isothiocyanate (GTC) method (3). After isolation, DNA is evaluated quantitatively and qualitatively. DNA samples prepared in this way are stored at the temperature of -20oC. Next, the analysis of mutations is performed for appropriate genes depending on the diagnosed syndrome of hereditary predisposition. In the case of familial adenomatous polyposis, two genes: APC and MUTYH undergo analyses (4, 5, 6). In the case of patients suffering from juvenile polyposis, experiments are performed for BMPR1A and SMAD4 genes (7). On the other hand, PTEN gene is examined in patients with Cowden and Proteus syndromes, whereas the STK11 gene is examined in patients suffering from the Peutz-Jeghers syndrome (8). The investigation pattern is similar for the majority of the investigated genes. Following DNA isolation, screening analyses are performed on the basis of polymerase chain reaction (PCR), heteroduplex analysis (PCR-HD), and single strand conformational polymorphism analysis of DNA fragments (PCR-SSCP). Other techniques employed to study mutations include: denaturing high-performance liquid chromatography (DHPLC) as well as analysis involving multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) (5, 9, 10, 11). In the next step, the scope and character of changes are determined employing for this purpose the sequence analysis of the examined fragment which is followed by the analysis of inheritance of the changes identified in the family. This provides the basis for the determination of the status of individual members of the risk group (fig. 1) (12). In the case of known changes, variants can be identified by direct sequence examination, e.g. by restriction enzymes (PCR-RFLP). RESULTS Over 1000 DNA samples have been gathered in the Institute of Human Genetics of PAS in Poznań within the framework of research work
864
A. Pławski i wsp.
Ryc. 1. Badania molekularne wykonywane w celu identyfikacji zmian na poziomie DNA Fig. 1. Molecular studies carried out to identify changes at DNA level
tych zmian w rodzinie. Na tej podstawie określa się status poszczególnych członków grupy ryzyka (12) (ryc. 1). W przypadkach znanych zmian warianty można wykrywać przez bezpośrednie badanie sekwencji, na przykład za pomocą enzymów restrykcyjnych (ang. restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP). Wyniki W ramach prac badawczych dotyczących genetycznych uwarunkowań występowania poszczególnych dziedzicznych zespołów podatności do rozwoju chorób nowotworowych związanych z obecnością polipów w układzie pokarmowym w IGCz PAN w Poznaniu zgromadzono ponad 1000 próbek DNA (tab. 2). W IGCz najdłużej prowadzone są badania dotyczące rodzinnej polipowatość jelita. Obecnie w Banku znajduje się DNA od 501 chorych z polipowatością rodzinną z 400 rodzin (w tab. 2 oprócz klasycznej formy polipowatości rodzinnej, oddzielnie podano liczbę przypadków łagodnej formy rodzinnej polipowatości jelita). Łagodny przebieg choroby obserwowano w 11,4% przypadków badanych rodzin. Zgromadzono także materiał od osób z grupy ryzyka, u których w momencie kwalifikowania do badań nie obserwowano objawów choroby. Informacyjnie podano liczbę chorych będących krewnymi probantów ze
concerning genetic conditioning of the occurrence of different types of inherited syndromes of susceptibility to tumour disorders associated with the occurrence of polyps in the gastrointestinal tract (tab. 2). Investigations on the familial adenomatous polyposis have been the longest-running studies in the Institute. At present, there are DNA samples from 501 FAP patients derived from 400 families stored in the Bank (tab. 2 lists separately the number of the attenuated form of the familial adenomatous polyposis). Mild course of the disorder was observed in 11.4% of cases in the examined families. The sample collection includes also material collected from persons who, at the moment of qualification for investigations, did not exhibit symptoms of the disease. For information purposes, the authors also give the number of patients, relatives of probands, with diagnosed symptoms of the disorder at the moment when they were sent to genetic studies. The performed molecular investigations allowed us to detect the APC gene mutation in 194 families. Within families, the risk group comprised 199 persons on whom molecular diagnostic investigations were carried out. No symptoms of the disorder were found in 147 persons from the above group. The carrier state mutation was ruled out in 97 persons, while in the case of 53 persons - presymptomatic carrier state of the mutation was confirmed (tab. 3). The remaining samples
865
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita Tabela 2. Liczba próbek w Banku DNA Table 2. Number of samples in the DNA Bank Liczba Liczba Grupa chorych / rodzin / ryzyka / Choroba / Disease Number of Number of Risk group patients families Rodzinna polipowatość jelita / 359 456 296 familial adenomatous polyposis Łagodna postać polipowatości 41 45 3 rodzinnej / attenuated adenomatous polyposis coli Włókniakowatość naciekowa / 1 1 0 infiltrative fibromatosis Zespół polipowatości 20 20 4 młodzieńczej / juvenile polyposis syndrome Zespół Peutza i Jeghersa / 25 32 14 Peutz-Jeghers syndrome Zespół Cowdena / Cowden 2 2 syndrome Zespół Proteusa / Proteus 1 1 0 syndrome Razem / total 449 557 317
zdiagnozowanymi objawami choroby w chwili kierowania do badań genetycznych. Prowadzone badania molekularne pozwoliły na zdiagnozowanie mutacji w genie APC w 194 rodzinach. W rodzinach grupę ryzyka stanowiło 199 osób. Wykonano dla nich badania z zakresu diagnostyki molekularnej. U 147 osób z tej grupy nie obserwowano objawów choroby. Nosicielstwo mutacji wykluczono u 97 osób, a przedobjawowo potwierdzono u 53 osób (tab. 3). Pozostałe próbki zgromadzone w Banku DNA należą do poli-
Liczba osób w grupie ryzyka / Patients in risk group 97
Zdrowi członkowie Razem / rodzin / Healthy Total family members 96
945
2
3
53
0
0
1
0
11
35
7
7
60
-
0
2
0
0
1
106
117
1097
stored in the bank represent hamartomatous polyposis whose frequency of occurrence is lower than that of familial polyposis. That is why, a smaller number of families was collected. The group of persons with diagnosed juvenile polyposis (JPS) included 35 individuals derived from 20 families and mutations were diagnosed in 9 families (fig. 2). A considerably numerous group of families was gathered in the case of the Peutz-Jeghers syndrome and initial molecular investigations for this disorder were
Tabela 3. Wyniki badań molekularnych w poszczególnych chorobach Table 3. Results of molecular studies in individual disorders
Choroba / Disease Rodzinna polipowatość jelita/ łagodna postać polipowatości rodzinnej / familial adenomatous polyposis / Attenuated adenomatous polyposis coli Zespół polipowatości młodzieńczej / juvenile polyposis syndrome Zespół Peutza i Jeghersa / PeutzJeghers syndrome Zespół Cowdena / Cowden syndrome Zespół Proteusa / Proteus syndrome Razem / total
Zdiagnozowani Chorzy Wykluczenie Liczba zdiagnozo- Grupa w grupie przedobjawowo nosicielstwa wanych rodzin / ryzyka / / Diagnosed ryzyka / mutacji / MutaRisk Number of diagnotion carrier state Patients in pre-symptomagroup sed families tically risk groups ruled out 194 (165/29) 199 97 49 53
9
0
0
0
0
11
7
2
3
2
1 1 216
0 0 206
0 0 99
0 0 52
0 0 55
866
A. Pławski i wsp.
powatości hamartomatycznych, których częstość występowania jest niższa od polipowatości rodzinnej. W związku z tym zgromadzono mniejszą liczbę rodzin. Do 20 rodzin ze zdiagnozowaną polipowatością młodzieńczą należało 35 osób. Mutacje zdiagnozowano w dziewięciu rodzinach. Dość liczną grupę rodzin zgromadzono w przypadku zespołu Peutza i Jeghersa. Przeprowadzono już wstępne badania molekularne dla tej choroby. Mutacje zdiagnozowano w 11 rodzinach. Pojedyncze przypadki zespołu Cowdena i zespołu Proteusa wynikają z bardzo małej częstość tych chorób. Udało się nam jednak zdiagnozować mutacje u chorych z obydwu zespołów. Omówienie Zgromadzony w Banku DNA materiał jest efektem kilkunastu lat pracy naukowców i lekarzy. W Banku DNA najliczniej reprezentowana jest polipowatość rodzinna. Obecnie Bank DNA zawiera reprezentatywną dla naszego kraju grupę chorych z rodzinną polipowatością jelita. Badania wykonane na jego podstawie pozwoliły na określenie spektrum mutacji powodujących to schorzenie w naszej populacji (4, 5). Określono również najczęstsze mutacje występujące w populacji polskiej (13). Delecja c.3927_3931delAAAGA wystąpiła u ponad 10% badanych rodzin. Kolejną mutacją pod względem częstości występowania była delecja pięciu par zasad, c.3183_3187delACAAA. Zmiana ta jest obserwowana u 4% badanych rodzin. Mutacje powtarzalne występują u 20% badanych rodzin (5, 13). Badania przyczyniły się również do pogłębienia wiedzy na temat korelacji genotypu z fenotypem, jak i przypadków nietypowego przebiegu choroby (4, 14, 15). Prowadzone badania na podstawie zgromadzonego materiału w Banku DNA pozwoliły również na wykluczenie istotnego udziału mutacji genu MUTYH w warunkowaniu choroby wśród chorych diagnozowanych w Polsce (6). Natomiast próbki od chorych z predyspozycjami do występowania polipów hamartomatycznych również pozwoliły na rozpoznanie spektrum mutacji w genach predyspozycji. Badania dotyczące polipowatości hamartomatycznych są na wstępnym etapie, jeśli porównać je z materiałem zgromadzonym od chorych z polipowatością rodzinną, to jednak pozwoliły już na opisanie pierwszych mutacji w naszej populacji powodujących występowanie zespołu Cowdena i polipowatości młodzieńczej (7, 8).
already carried out with mutations diagnosed in 11 families. Single cases of the Cowden and Proteus syndromes should be attributed to a very low frequency of these diseases. Nevertheless, we succeeded in diagnosing mutations in patients with both syndromes. DISCUSSION The material collected in the DNA Bank is the result of many years of efforts of scientists and physicians. Familial adenomatous polyposis is the most numerously represented disorder in our Bank. At the present time, the DNA Bank contains a group of FAP patients representative for our country and studies conducted on the basis of this body of material allowed determining a spectrum of mutations causing FAP in our population (4, 5). Most popular mutations occurring in the Polish population were also determined (13). The c.3927_3931delAAAGA deletion occurred in over 10% of the examined families. The next most frequent mutation was c.3183_3187delACAAA which was observed in 4% of the examined families. Repeated mutations occurred in 20% of the examined families (5, 13). The performed investigations also broadened our knowledge about correlations between the genotype and phenotype as well as cases of an atypical course of the disease (4, 14, 15). In addition, the experiments carried out on the basis of the material from the DNA Bank made it possible to rule out a significant influence of the MUTYH gene mutation in conditioning the disease among
Ryc. 2. Procentowy udział zdiagnozowanych rodzin z badanymi zespołami Fig. 2. Percentage proportions of diagnosed families with examined syndromes
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita
W naszym Banku DNA zgromadzono materiał od 400 rodzin z rodzinną polipowatością jelita. Jest to dość liczna grupa porównywalna z największą z dotychczas opublikowanych grupą pacjentów z Niemiec, liczącą 1164 rodziny (16, 17). Liczba obywateli Niemiec jest ponad dwukrotnie wyższa od Polski, a przy założeniu że częstość występowania choroby jest zbliżona, to nasze osiągnięcia w diagnozowaniu i wykrywaniu mutacji są porównywalne. Mniej licznie reprezentowane w Banku DNA są próbki od chorych z polipowatościami hamartomatycznymi. Choroby te występują z częstością dużo niższą niż polipowatość rodzinna, ale prace nad tymi chorobami nie są prowadzone od tak wielu lat jak w przypadku polipowatości rodzinnej. W naszym Banku DNA zgromadziliśmy 20 rodzin z polipowatością młodzieńczą z Polski. Analizy wykonywane w naszym ośrodku, dotyczące badań predyspozycji do występowania polipowatości hamartomatycznych pod względem liczby przebadanych chorych, nie odbiegają od badań prezentowanych przez inne duże ośrodki. Na przykład w Niemczech opisano badania dotyczące 29 chorych (18). W badaniach amerykańskich liczba badanych nie przekroczyła 30 osób (19). Również w przypadku zespołu Peutza i Jeghersa najliczniejszą grupę stanowili chorzy z 46 rodzin pochodzący z ponad 10 państw europejskich, amerykańskich i Bliskiego Wschodu (20). W naszym Banku DNA udało się zgromadzić 25 rodzin, mimo że jest to wstępny etap prac. W przypadkach bardzo rzadkich chorób jak zespół Cowdena opisano sześć przypadków z Norwegii. Natomiast chorzy z zespołem Proteusa są opisywani na świecie jako pojedyncze przypadki (21). Pomimo że dysponowaliśmy pojedynczymi pacjentami z zespołem Cowdena i zespołem Proteusa udało się wykryć mutacje u tych chorych. W pozostałych zespołach polipowatości hamartomatycznych wykryto mutacje w prawie połowie badanych przypadków (ryc. 1). W grupie chorych z polipowatością rodzinną jelita mutacje wykryto w 49% badanych rodzin. W piśmiennictwie obserwuje się wykrywalność na poziomie 30 do 80%, zależnie od liczebności grupy i stosowanych metod diagnostycznych (22, 23, 24). Najliczniejsza badana grupa z Niemiec w piśmiennictwie medycznym była prezentowana dwukrotnie, po raz pierwszy w roku 2001 zaprezentowano 48% wykrywalność w grupie
867
patients diagnosed in Poland (6). Samples from patients with predispositions for the occurrence of hamartomatous polyps also allowed recognition of a mutation spectrum in predisposition genes. Although investigations on the hamartomatous polyposis are at initial phase in comparison with the material collected from FAP patients, they have already made it possible to describe first mutations in our population resulting in the occurrence of the Cowden syndrome and juvenile polyposis (7, 8). Material from 400 FAP families has been collected in our DNA Bank. This is quite a numerous group, comparable with the largest group of FAP patients from Germany published so far and containing 1164 families (16, 17). The number of German citizens is over two times higher in comparison with Poland but assuming that the frequency occurrence of the disease is similar then our achievements in the diagnostication and identification of mutations are comparable. Samples obtained from patients with hamartomatous polyposis are represented less numerously as these disorders are diagnosed much less frequently than FAP but it must be added that investigations on the former disease have not been conducted for so many years as on FAP. In our DNA Bank, we have collected samples from 20 families from Poland with juvenile poluposis. However, in comparison with other large centres working on the occurrence of hamartomatous polyposis predisposition, for example with Germany, where 29 cases of the disorder have been described so far (18), the abovementioned number is comparable. It can be added here that the number of examined cases in the USA did not exceed 30 persons (30). Also in the case of PJS, the most numerous group of patients is derived from 46 families from over 10 European, American and Middle-East countries (20). In our DNA Bank, we have managed to collect samples derived from 25 families even though it is only a fairly preliminary phase of investigations. In the case of very rare disorders, as Cowden syndrome, 6 cases from Norway have been described and patients with Proteus syndrome have been described as single cases in the world (21). However, despite the fact that we only had at our disposal single patients with Cowden and Proteus syndromes, we succeeded in identifying mutations in these patients. In the
868
A. Pławski i wsp.
680-osobowej (16). I po raz drugi w roku 2005 opublikowano badania przeprowadzone dla 1164 rodzin, które pozwoliły na wykrycie mutacji w 54% badanych rodzin (17). Badanie wykonane przez ten ośrodek można uznać za właściwie oddające skuteczność wykrywania mutacji. Wysoki poziom wykrywalności zmian w DNA, sięgający 90%, osiąga się jedynie w małych grupach (24). Odsetek diagnozowanych rodzin jest u nas o kilka procent niższy, ale możemy uznać go za porównywalny. Wykrywalność mutacji dla polipowatości młodzieńczej waha się od 40 do 80%. W przypadku zespołu Peutza i Jeghersa średnio ocenia się na 50%, ale opisano też 58% wykrywalność mutacji (20, 25). Wyniki naszych badań mieszczą się w zakresie podanym w piśmiennictwie. Dyskutowanie o efektywności wykrywania mutacji w przypadku rzadkich chorób jest trudne z uwagi na to, że nawet pojedyncza próbka może zmienić znacznie skuteczność wykrywania mutacji. Podsumowując można stwierdzić, że poziom badań prowadzonych przez autorów artykułu pod względem skuteczności wykrywania mutacji nie odbiega od światowych standardów. W przypadku dziedzicznych chorób nowotworowych istotne jest zapewnienie genetycznego poradnictwa dla chorego i jego rodziny. Poradnictwo genetyczne opiera się na właściwym rozpoznaniu choroby, określeniu czynnika genetycznego wywołującego chorobę, a następnie określeniu nosicieli mutacji w genach predyspozycji. Ma to ogromne znaczenie przede wszystkim dla wszystkich członków grupy ryzyka. Osoby, u których w badaniach genetycznych nie potwierdzono nosicielstwa mutacji, są uwalniane od stresu związanego ze świadomością wzrostu ryzyka wystąpienia nowotworu. Po wykluczeniu zmian na poziomie DNA ryzyko transformacji nowotworowej u takich osób nie odbiega od średniej dla populacji. Po wykryciu zmiany, u nosicieli mutacji stosuje się odpowiednią profilaktykę. Z około 200osobowej grupy ryzyka znajdujących się w kolekcji w naszym Banku DNA diagnostyka molekularna pozwoliła na wykluczenie zmiany w odpowiednich genach predyspozycji i tym samym uwolnieniu od nieuzasadnionego stresu aż 99 osób (tab. 3). Potwierdzono nosicielstwo mutacji przed wystąpieniem choroby u 55 osób (ryc. 3). Wyniki te dają wymierne korzyści ekonomiczne, ponieważ osoby niebędące nosi-
remaining syndromes of hamartomatous polyposis, mutations were discovered in nearly half of the examined cases (fig. 3). In the group of FAP patients, mutations were discovered in 49% of the examined families. In literature, depending on the group size and applied diagnostic methods (22, 23, 24), recorded detectability varies from 30 to 80%. The most numerous group from Germany was presented in literature twice; for the first time in 2001 when the reported detectability in the group of 680 patients was at the level of 48% and for the second – in 2005 when results of investigations carried out on 1164 families were published and the reported mutation detectability in the examined families was at the level of 54% (16, 17). It can be said that the experiments conducted in the above centre properly represent effectiveness of mutation recognition. The detectability level of 90% in DNA changes can be achieved only in small groups (24). The percentage proportion of diagnosed families in our studies is only by a few percent lower but it can be considered comparable. Mutation detectability for juvenile polyposis fluctuates from 40 to 80%, while in the case of Peutz-Jeghers syndrome, on average, it is estimated at 50%, although 58% detectability has also been reported (20, 25). The results of our investigations do not differ much from those given in literature. Discussions about the mutation effectiveness of rare diseases is difficult due to the fact that even one sample can change the significance of the effectiveness of mutation detectability. Recapitulating, it can be said that the level of investigations carried out by the authors of this article does not differ from world standards with regard to the effectiveness of mutation detectability. In the case of tumour diseases of inheritance nature, it is important to ensure appropriate genetic advice to the patient and his/her family. Genetic advisory service is based on the appropriate diagnostication of the disease, determination of the genetic factor triggering off the disorder and then identification of mutation carriers in predisposition genes. This is particularly important for all members of a risk group. Persons in whom the mutation carrier state was not confirmed in genetic studies are relieved of stress associated with the realisation of the increased risk of the occurrence of a tumour higher than the average for
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita
cielami mutacji można wyłączyć z badań profilaktycznych stosownych u osób z wysokim ryzykiem wystąpienia choroby nowotworowej. Badania molekularne, poza bezdyskusyjną rolą w poradnictwie genetycznym, są pomocne we właściwym rozpoznaniu choroby. W wielu przypadkach choroby mogą wykazywać tylko subtelne różnice, które nie zawsze pozwalają na właściwe zdiagnozowanie choroby. Badania molekularne umożliwiają potwierdzenie diagnozy klinicznej, a właściwe rozpoznanie danego zespołu umożliwia szybsze i skuteczniejsze leczenie, gdyż monitorowane są narządy, które wykazują zwiększone predyspozycje do transformacji nowotworowej w danym zespole. Bank DNA daje wymierne korzyści zwłaszcza w przypadkach rzadkich chorób genetycznych. Tworzenie na odpowiednim poziomie specjalistycznego zaplecza w każdym ośrodku poradnictwa genetycznego czyni badania molekularne drogimi. Skupienie takiej aktywności w jednym ośrodku pozwala na optymalizację kosztów, ponieważ podnosi skuteczność diagnozowania zmian na poziomie DNA. Pozwala również uniknąć kilkukrotnego poszukiwania mutacji u członków tej samej rodziny, jeśli optymalnie zarządza się danymi rodowodowymi. Ponadto, zgromadzone dane dotyczące klinicznych i molekularnych aspektów schorzeń dla istotnej grupy, pozwolą na optymalizowanie diagnostyki, jak i pogłębienie wiedzy na temat badanej choroby. W obszarze naszych zainteresowań są nie tylko choroby związane z występowaniem polipowatości jelita. W naszym laboratorium prowadzone są również badania dotyczące dziedzicznego raka jelita grubego bez polipowatości, chorób nowotworowych jelita bez historii rodzinnej, nieswoistych zapaleń jelit, stwardnia guzowatego, choroby Hirschprunga, wrodzonej naczyniakowatości krwotocznej. Badania nad tymi chorobami prowadzone są w Instytucie Genetyki Człowieka
Ryc. 3. Badanie molekularne w grupie ryzyka Fig. 2. Molecular studies in a risk group
869
the population, while in carriers of mutations appropriate prophylaxis is employed. In the risk group comprising nearly 200 persons from our DNA Bank, the employed molecular diagnostics allowed to exclude from the risk group and, consequently, relieve of unnecessary stress 99 patients (tab. 3). Mutation carrier state before the onset of the disease was confirmed in 55 patients (fig. 3). These results give measurable economic benefits because persons who are not carriers of mutations can be excluded from prophylactic tests applied in patients with a high risk of occurrence of the cancer. Molecular studies, apart from their unquestionable role in genetic counselling, are also helpful during the process of proper disease recognition. In many cases, the disorders may reveal only subtle differences which do not always allow proper diagnostication of the disease. Molecular studies allow confirmation of the clinic diagnoses and proper recognition of a given syndrome makes treatment faster and more effective since organs which are characterised by increased predisposition for a tumour transformation in a given complex are monitored. The DNA Bank gives measurable advantages, especially in the case of rare genetic diseases. The establishment of fairly specialised back-up facilities in each centre of genetic advisory service operating at an appropriate level makes molecular studies expensive, while placing them in one centre allows cost optimisation because it improves diagnostication effectiveness at the level of DNA. This solution also avoids multiplesearching for the mutations among members of the same family if genealogical data are managed optimally. In addition, the collected data concerning clinical and molecular aspects of the disorders for an important group will allow improving diagnostication and broadening of our knowledge about the examined disease. Our interests are not restricted only to the occurrence of the polyposis. Our laboratory also carries out investigations on the hereditary non-polyposis colon cancer (HNPCC), intestinal tumour diseases without familial history, inflammatory bowel disease, tuberous sclerosis, Hirschprung’s disease, hereditary hemorrhagic telangiectasia. Investigations on the above-mentioned disorders are conducted at the Institute of Human Genetics or in cooperation with other research
870
A. Pławski i wsp.
PAN w Poznaniu lub we współpracy z innymi ośrodkami w kraju i zagranicą (26, 27, 28). W przypadku tych chorób dysponujemy również istotną liczbą sięgającą kilkuset próbek.
centres (26, 27, 28) and, additionally, in the case of these diseases we have collected a significant, reaching several hundred, number of samples.
Podziękowania
Acknowledgements
Prace były lub aktualnie są prowadzone w ramach projektów badawczych Komitetu Badań Naukowych i Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Projekty: 4P05A 014 14, 6 P05A 130 21, 2PO5A 107 28, 2PO5E 026 30, 2P05A 069 29, N401 331936, N401 014435, N402 481537.
Investigations were or still are being carried out within research projects of the Committee for Scientific Research and Ministry of Science and Higher Education. Project Nos.: 4P05A 014 14, 6 P05A 130 21, 2PO5A 107 28, 2PO5E 026 30, 2P05A 069 29, N401 331936, N401 014435, N402 481537.
Piśmiennictwo / references 1. Drews M, Banasiewicz T, Krokowicz P i wsp.: Zespoly polipowatości rodzinnych jelita grubego. Współcz Onkol 2006; 10(8): 395-400. 2. Groden J, Thliveris A, Samowitz W et al.: Identification and characterization of the familial adenomatous polyposis coli gene. Cell 1991; 66(3): 589-600. 3. Słomski R, Szalata M, Wolko i wsp.: Izolacja DNA. Analiza DNA teoria i praktyka 2008: 44-53. 4. Pławski A, Lubiński J, Banasiewicz T et al.: Novel germline mutations in the adenomatous polyposis coli gene in Polish families with familial adenomatous polyposis. J Med Genet 2004; 41(1): e11. 5. Pławski A, Słomski R: The APC gene mutations causing FAP in Polish patients. J Applied Genetics 2008; 49(4): 407-14. 6. Skrzypczak M, Podralska M, Heinritz W et al.: The MYH gene status in Polish FAP patients without the APC gene mutations. Hereditary Cancer in Clinical Practice 2006; 4: 43-47. 7. Teisseyre M, Pławski A, Podralska et al.: Morphological features of juvenile polyposis syndrome associated with new detected BMPR1A gene mutation. Ann Diagn Paediatr Pathol 2007; 11(3-4): 115-18. 8. Podralska M, Nowakowska D, Steffen J et al.: First Polish CS patient with confirmed PTEN gene mutation. Archives of Medical Science 2008; In press(AMS-00315-2008-02). 9. Pławski A, Podralska M, Słomski R: Wkrywanie mutacji metodą DHPLC. Analiza DNA teoria i praktyka 2008; 209-12. 10. Pławski A, Podralska M, Słomski R: Wykrywanie mutacji metodą heterodupleksów. Analiza DNA teoria i praktyka 2008: 202-08. 11. Pławski A, Kaczmarek M, Podralska M i wsp.: Wykrywanie delecji i duplikacji metoda MLPA. Analiza DNA teoria i praktyka 2008; 225-29. 12. Pławski A, Słomski R, Drews M i wsp.: Diagnostyka molekularna FAP. Proktologia 2005; 6(1): 51-60. 13. Pławski A, Podralska M, Słomski R: Recurrent APC gene mutations in Polish FAP families. Here-
ditary Cancer in Clinical Practice 2007; 5(4): 19598. 14. Pławski A, Nowakowska D, Podralska M et al.: The AAPC case, with an early onset of colorectal cancer. Int J Colorectal Dis 2007; 22(4): 449-51. 15. Brożek I, Pławski A, Podralska M et al.: Thyroid cancer in two siblings with FAP syndrome and APC mutation. Int J Colorectal Dis 2008; 23(3): 331-32. 16. Friedl W, Caspari R, Sengteller M et al.: Can APC mutation analysis contribute to therapeutic decisions in familial adenomatous polyposis? Experience from 680 FAP families. Gut 2001; 48(4): 515-21. 17. Friedl W, Aretz S: Familial Adenomatous Polyposis: Experience from a Study of 1164 Urelated German Plyposis Patients. Hereditary Cancer in Clinical Practice 2005; 3(3): 87-114. 18. Friedl W, Uhlhaas S, Schulmann K et al.: Juvenile polyposis: massive gastric polyposis is more common in MADH4 mutation carriers than in BMPR1A mutation carriers. Hum Genet 2002; 111(1): 108-11. 19. Zhou XP, Woodford-Richens K, Lehtonen R et al.: Germline mutations in BMPR1A/ALK3 cause a subset of cases of juvenile polyposis syndrome and of Cowden and Bannayan-Riley-Ruvalcaba syndromes. Am J Hum Genet 2001; 69(4): 704-11. 20. Mehenni H, Resta N, Guanti G et al.: Molecular and clinical characteristics in 46 families affected with Peutz-Jeghers syndrome. Dig Dis Sci 2007; 52(8): 1924-1933. 21. Rustad C, Bjrrnslett M, Heimdal K et al.: Germline PTEN mutations are rare and highly penetrant. Hereditary Cancer in Clinical Practice 2006; 4(4): 177-85. 22. O‘Sullivan MJ, Mulcahy TM, Cambell J et al.: Detection of five novel germline mutations of the APC gene in Irish familial adenomatous polyposis families. Hum Mutat 1998; Suppl 1: S251-253. 23. Wallis YL, Morton DG, McKeown CM et al.: Molecular analysis of the APC gene in 205 families: extended genotype-phenotype correlations in FAP and evidence for the role of APC amino acid chan-
Bank DNA dla polskich chorych z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita
ges in colorectal cancer predisposition. J Med Genet 1999; 36(1): 14-20. 24. Powell SM, Petersen GM, Krush AJ et al.: Molecular diagnosis of familial adenomatous polyposis. N Engl J Med 1993; 329(27): 1982-87. 25. Sweet K, Willis J, Zhou XP et al.: Molecular classification of patients with unexplained hamartomatous and hyperplastic polyposis. JAMA 2005; 294(19): 2465-73. 26. Nowak J, Mosor M, Ziółkowska et al.: Heterozygous carriers of the I171V mutation of the NBS1
871
gene have a significantly increased risk of solid malignant tumours. Eur J Cancer 2008; 44(4): 62730. 27. Kurzawski G, Suchy J, Kładny J et al.: Germline MSH2 and MLH1 mutational spectrum in HNPCC families from Poland and the Baltic States. J Med Genet 2002; 39(10): E65. 28. Kurzawski G, Suchy J, Lener M et al.: Germline MSH2 and MLH1 mutational spectrum including large rearrangements in HNPCC families from Poland (update study). Clin Genet 2006; 69(1): 40-47.
Pracę nadesłano: 14.09.2009 r. Adres autora: 60-479 Poznań, ul. Strzeszyńska 32
KOMENTARZ / commentary Artykuł przedstawia wyniki imponującej pracy związanej z tworzeniem polskiego rejestru osób z predyspozycjami do występowania polipowatości jelita. Utworzenie takiego rejestru jest zadaniem ogromnej wagi, gdyż z jednej strony daje szansę na znalezienie wśród mutacji genów predyspozycji do nowotworów takich zmian, które są typowe dla danej populacji (mutacje założycielskie), co może pozwolić na późniejsze wykorzystanie ich w algorytmach diagnostycznych w danej populacji. Z drugiej strony, pozwala na objęcie poradnictwem genetycznym dużej liczby rodzin z predyspozycjami do nowotworów, identyfikację wśród nich osób będących przedobjawowymi nosicielami mutacji i zapewnienie im odpowiedniej profilaktyki oraz identyfikację osób nie będących nosicielami i uwolnienie ich od lęku przed nowotworem. Podziwu godna jest współpraca wielu ośrodków onkologicznych, chirurgicznych i genetycznych w tworzeniu rejestru. Tylko tak szeroko zakrojone badania pozwalają na uzyskanie miarodajnych wyników i objęcie opieką wielu rodzin z polipowatością jelit w Polsce. Liczba zarejestrowanych rodzin z różnymi zespołami genetycznymi kojarzącymi się z polipowatością oraz liczba zidentyfikowanych przypadków mutacji sprawiają, że polski rejestr w niczym nie ustępuje tego typu rejestrom tworzonym w innych krajach Europy i świata. Artykuł nie tylko pokazuje osiągnięcia polskich uczonych: lekarzy i genetyków, ale – mam nadzieję – będzie również stanowił zachętę dla innych ośrodków do włączenia się w tworzenie bazy polskich rodzin z polipowatością jelit.
The above-mentioned article presented impressive results considering the creation of the Polish register of patients with the predisposition towards intestinal polyposis. The creation of such a register is of utmost significance enabling to locate mutation genes predisposing towards neoplastic development, which are typical of a given population (original mutations). This might be of significance in the future when elaborating diagnostic algorithms. On the other hand, the above-mentioned enables genetic counseling of numerous families with a predisposition towards neoplasms, the identification of pre-symptomatic mutation carrier patients, ensuring proper prophylaxis and the identification of non-carrier subjects, and thus, relieving them of the fear of neoplastic disease. It is worthy of admiration the cooperation between the many oncological, surgical and genetic centers in the creation of the register. Only such large-scale investigations will enable to obtain reliable results, controlling the many Polish families with intestinal polyposis. The number of registered families with different genetic syndromes associated with intestinal polyposis, and the number of identified mutation cases is evidence that the Polish register is equal to registers created in other countries. The article presented not only the achievement of Polish scientists, both physicians and geneticists, but I also hope that it will encourage other centers in the creation of a register of patients with familial polyposis. Prof. dr hab. Olga Haus Katedra i Zakład Genetyki Klinicznej im. M. Skłodowskiej-Curie w Bydgoszczy
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 872–877
S P O S T R Z E Ż E N I A KL I N I C Z N E CASE REPORTS
Dziedziczny rak piersi i dziedziczny niezwiązany z polipowatością rak jelita grubego – opis dwóch rodzin z klasyczną, dziedziczną predyspozycją do nowotworów Hereditary breast cancer and hereditary non-polyposis colorectal cancer: description of two families, as the examples of classical hereditary predisposition to cancers Agnieszka Stembalska, Damian Bednarczyk, Maria Małgorzata Sąsiadek Z Katedry i Zakładu Genetyki AM we Wrocławiu (Department of Genetics, Medical University in Wrocław) Kierownik: prof. dr hab. M. M. Sąsiadek Rozpoznanie zespołów dziedzicznej predyspozycji do nowotworów opiera się głównie na analizie rodowodu, a w przypadkach, w których jest to możliwe, również na wyniku badań molekularnych. W pracy przedstawiono dwie rodziny z rozpoznanymi zespołami dziedzicznej predyspozycji do nowotworów: rodzina I – dziedziczny rak piersi (9 przypadków raka piersi, rozpoznanych u kobiet między 25 a 45 rokiem życia, przedstawicielek czterech generacji), w której zidentyfikowano mutację genu BRCA1 5382insC oraz rodzinę II – dziedziczny niezwiązany z polipowatością rak jelita grubego (rozpoznano 17 guzów u 12 członków rodziny, przedstawicieli sześciu pokoleń), w której zidentyfikowano mutację c.256 C>T w genie MLH1. Dla obu rodzin została opracowana pisemna porada genetyczna, zawierająca informacje dotyczące ryzyka dla osób będących i nie będących nosicielami mutacji. Efektywna prewencja, oferowana pacjentom z wysokim ryzykiem wystąpienia nowotworów, może być osiągnięta przez ściśle ukierunkowaną profilaktykę i terapię. Wymaga to ścisłej współpracy między lekarzami różnych specjalności, dobrze poinformowanymi pacjentami, jak i dostępności do odpowiedniej opieki medycznej. Słowa kluczowe: nowotwory dziedziczne, rak piersi, rak jelita grubego, porada genetyczna, badania genetyczne The diagnosis of hereditary cancer syndromes is basing mainly on pedigree analysis and if possible on molecular studies. We present 2 families which were diagnosed with hereditary cancer syndromes. Family I – breast cancer syndrome; 9 breast cancer cases were diagnosed in women between 25 and 45-year-of-age from 4 generations. The BRCA1 5382insC mutation was found in family members. Family II – hereditary nonpolyposis colon cancer; altogether 17 cancers in 12 persons from 6 generations were diagnosed. The c.256 C>T mutation in MLH1 gene was found in family members. Thus, written family genetic counselings were prepared for both families, including detail information concerning cancer risk for carriers and non-carriers of critical mutation in given family. In conclusion it was stated that an effective prevention dedicated to patients at high, hereditary risk of cancer could be achieved by early diagnosis and thus by highly targeted surveillance and managements. Key words: hereditary cancer syndromes, breast cancer, colon cancer, genetic counseling, genetic diagnosis
Dziedziczny rak piersi i dziedziczny niezwiązany z polipowatością rak jelita grubego
Dziedziczna predyspozycja do zachorowania na nowotwory stwierdzana jest w ok. 5-10% wszystkich nowotworów złośliwych (1, 2). Rozpoznanie/podejrzenie zespołu dziedzicznej predyspozycji do nowotworów stawiane jest na podstawie wywiadu rodzinnego (analiza rodowodu), w przypadku stwierdzenia: 1) wielu nowotworów w rodzinie (analizowane co najmniej trzy pokolenia), 2) wielu pierwotnych typów nowotworów u jednej osoby, 3) nowotworów w młodym wieku (np. rak jelita grubego <50 r.ż., rak piersi <40 r.ż.), 4) rzadkich nowotworów (np. rak piersi u mężczyzny). We wszystkich tych przypadkach powinna być pacjentom zaoferowana konsultacja genetyczna obejmująca analizę rodowodu, następnie (w przypadkach zespołów, dla których możliwa jest diagnostyka molekularna) badania molekularne. Porada genetyczna powinna być wydana pacjentowi w formie pisemnej (3-6). W pracy przedstawiono dwie rodziny, u których rozpoznano na podstawie analizy rodowodu odpowiednio: zespół dziedzicznej predyspozycji do raka piersi (rodzina I) i dziedzicznej predyspozycji do niezwiązanego z polipowatością raka jelita grubego, HNPCC (ang. hereditary non‑polyposis colorectal cancer) (rodzina II). Materiał i metodyka Rodzina I. Na konsultację genetyczną zgłosiła się zdrowa 43-letnia kobieta, u której w wywiadzie rodzinnym, obejmującym cztery pokolenia, stwierdzono 9 przypadków raka piersi (zdiagnozowany u kobiet między 25 a 45 r.ż.) oraz jeden przypadek raka płuc i jeden przypadek raka żołądka (rodowód 1; ryc. 1). Rodzina II. Na konsultację genetyczną zgłosiła się 45-letnia zdrowa kobieta, u której w wywiadzie rodzinnym, obejmującym sześć pokoleń, stwierdzono 17 nowotworów (u 12 osób, rodowód 2; ryc. 2). Na podstawie analizy rodowodu postawiono rozpoznanie kliniczne HNPCC. W obu przypadkach diagnostyka molekularna przeprowadzona została z zasadami „dobrej praktyki laboratoryjnej” („good laboratory practice”): badania należy wykonać na DNA wyizolowanym z limfocytów krwi obwodowej, pobranej na antykoagulant (EDTA) z dwóch niezależnych pobrań, zgodnie z obowiązującymi protokołami. Warunkiem przeprowadzenia tych badań jest podpisanie przez pacjenta świadomej zgody (7, 8).
873
The hereditary predisposition to cancers is ascertained in about 5-10 % of all malignant tumour cases (1, 2). The diagnosis of hereditary cancer syndromes is based mainly on family history (pedigree analysis). Hereditary cancer syndromes should be taken into account in following cases: 1) an accumulation of cancers in the pedigree (at least 3 generations involved) 2) multiple primary cancers in an individual, 3) earlier (than average in the general population) age of cancer’s onset (e.g. colon cancer in <50 year of-age, breast cancer in <40 year-ofage) 4) rare cancers (e.g. breast cancer in male). Therefore, genetic counselling, involving pedigree analysis, followed by molecular studies (if possible) and finally, written genetic counselling should be offered in all these cases (3-6). We present two families, which were diagnosed with hereditary breast (family I) and hereditary non‑polyposis colorectal (HNPCC; family II) cancer on the basis of pedigree analysis and as well as confirmed by molecular studies. Material and methods Family I. The 43-year old healthy woman has been admitted to Genetic Dept., because of her pedigree (4 generations were analysed) which was very suggestive of hereditary breast cancer syndrome, by showing of 9 breast cancer cases (diagnosed in women between 25 and 45-years-of-age), 1 case of lung cancer and 1 case of gastric cancer (fig. 1). Family II. The 45-year old, healthy woman has been admitted to Genetic Dept., because of her pedigree (6 generations were analysed) which was very suggestive of HNPCC (altogether 17 cancers in 12 persons; fig.2). Molecular diagnosis In both cases molecular tests were performed according to “good laboratory practice” procedures, which means that the analyses were repeated twice, each one on DNA isolated from separately collected peripheral blood samples, according to standard procedures. Before the molecular test patients had signed the written consent (7, 8). Family I. Test for mutations in BRCA1 gene was performed in our laboratory. Family II. Test for mutations in mismatch repair genes (MMR; MLH1) was
874
A. Stembalska i wsp.
I:2
I:1
St d 81 y.
II:1
Br 30 y. d 79 y.
II:2
II:3
III:1
III:2
d 24
43 y. BRCA1(+)
IV:1
IV:2
25 y.
19 y.
III:3
III:4
III:6
III:5
Br 38 y. d 39 y.
III:7
II:5
II:6
Br 45 y. d 45 y.
III:8
IV:5
III:9
III:10
III:11
III:12
III:13
II:7
II:8
IV:6
IV:7
III:14
III:15
IV:9
IV:10
III:3
II:2
III:4
II:4
II:3
III:5
Ov 45 y. Col 52 y. d 53 y.
Du 37 y. d 38 y.
IV:2
IV:1
IV:3
53 y. MLH1(+)
V:1
IV:11
Ryc. 1. Rodowód rodziny I Fig. 1. Pedigree of family I
I:1
I:2
?
?
II:6
II:5
IV:4
IV:5
47 y. MLH1(+)
V:2
V:3
III:6
III:8
III:7
III:9
65 y. MLH1(-)
IV:7
IV:6
III:10
III:11
Col 55 y.
IV:8
IV:9
IV:10
IV:11
V:4
V:5
IV:12
IV:13
IV:14
33 y. MLH1(-)
V:7
V:6
V:8
V:9
V:10
V:11
II:8
III:14
III:13
III:15
IV:15
39 y. MLH1(-)
IV:16
IV:17
Col 50 y. 57 y. MLH1(+)
IV:18
IV:19
III:17
V:13
IV:20
IV:21
IV:22
IV:23
54 y. MLH1(-)
59 y. MLH1(-)
V:12
III:16
Ov 43 y. Col 60 y. d 60 y.
Col 60 y.
V:14
V:15
33 y. MLH1(-)
29 y. MLH1(-)
d - zgon / death y. - wiek w latach / years Br - rak piersi / breast cancer Ov - rak jajnika / ov arian cancer VI:1 Du - rak dwunastnicy / duodenal cancer Col - rak jelita grubego / colorectal cancer MLH1(+) - mutacja w genie MLH1 / mutation in the MLH1 gene MLH1(-) - brak mutacji w genie MLH1 / without mutation
III:12
Col 53 y. 61 y. MLH1(+)
45 y. MLH1(+)
23 y. MLH1(-)
II:7
Col 42 y. d 42 y.
Ov 59 y. Col 61 y.
III:2
III:18
Br 25 y. d 25 y.
II:1
III:1
III:17
Br 30y. d 30 y.
18 y.
d - zgon / death y. - wiek w latach / years Br - rak piersi / breast cancer St - rak żołądka / stomach cancer Lu - rak płuc / lung cancer BRCA1(+) - mutacja w genie BRCA1 / mutation in BRCA1 gene
80 y. MLH1(-)
III:16
Br 30 y. d 30 y.
IV:8
II:10
II:9
Br 30 y. d 79 y.
Lu d 81 y.
49 y.
46 y.
IV:4
IV:3
II:4
Br 70 y. d 70 y.
Br 34 y. d 34 y.
VI:2
VI:3
VI:5
VI:4
Ryc. 2. Rodowód rodziny II Fig. 2. Pedigree of family II
Diagnostyka molekularna Analiza czterech mutacji genu BRCA1, występujących najczęściej w populacji polskiej, została przeprowadzona w laboratorium Katedry i Zakładu Genetyki AM we Wrocławiu. Analiza mutacji w genie MLH1 przeprowadzona została w Międzynarodowym Centrum Nowotworów Dziedzicznych w Szczecinie.
performed in International Hereditary Cancer Center in Szczecin). Results Family I. Pedigree analysis: family history fulfils criterion allowing of definitive hereditary breast cancer diagnosis: at least 3 relatives (at any age) suffering from breast cancer
Dziedziczny rak piersi i dziedziczny niezwiązany z polipowatością rak jelita grubego
Wyniki Rodzina I. Analiza rodowodu: na podstawie kryteriów rodowodowych postawiono definitywną diagnozę dziedzicznego raka piersi specyficznego narządowo. Spełnione zostało kryterium: co najmniej 3 krewnych chorujących na raka piersi w dowolnym wieku (3, 9). Wynik badania molekularnego: mutacja 5382insC (ekson 20) w genie BRCA1. Rodzina II. Analiza rodowodu: rozpoznanie HNPCC postawiono na podstawie spełnionych zmodyfikowanych kryteriów amsterdamskich, wg ICG-HNPCC (ang. International Collaborative Group on HNPCC), tj.: 1) u co najmniej 3 członków rodziny stwierdzono zweryfikowanego histopatologicznie raka jelita grubego lub trzonu macicy, jelita cienkiego, dróg moczowych; jeden z chorych jest krewnym Iº dwóch pozostałych; wykluczono polipowatość rodzinną; 2) co najmniej dwie z chorych osób to krewni Iº, w dwóch różnych pokoleniach oraz 3) przynajmniej u jednej z chorych osób rak został zdiagnozowany <50 r.ż. (9, 10). Wynik badania molekularnego: mutacja c.256 C>T w genie MLH1. Omówienie Rozpoznanie zespołu dziedzicznej predyspozycji do nowotworów nie jest równoznaczne z rozpoznaniem nowotworu. Ryzyko rozwoju raka piersi u nosicielek mutacji genu BRCA1 wynosi do 70 r.ż. około 65-87%, natomiast ryzyko wystąpienia u nich raka jajnika w ciągu życia wzrasta do 40%. Ryzyko rozwoju raka jelita grubego u nosicieli mutacji w genach mutatorowych sięgać może do 80% w ciągu życia pacjenta (mniej więcej do 80 r.ż.) (2, 9-12). Nosiciele mutacji genów mutatorowych mają również ryzyko występowania mnogich nowotworów, np. ryzyko pojawienia się drugiego pierwotnego raka jelita grubego w okresie 10 lat od wystąpienia pierwszego wynosi 16% (13). Pisemna porada genetyczna, opracowana dla każdego pacjenta, powinna zawierać: 1. Zalecenia kliniczne: dotyczące profilaktyki, jak i wczesnej diagnostyki, zgodnie z międzynarodowymi rekomendacjami onkologicznymi. Obecnie rekomendacje dla nosicieli mutacji w genie BRCA1 obejmują: 1) samokontrolę piersi raz w miesiącu oraz co pół roku badanie
875
(3, 9). The 5382insC (exon 20) mutation was found. Family II. Pedigree analysis: family history fulfils criteria allowing for definitive diagnosis of HNPCC: 1) at least 3 relatives were suffering either from colon, stalk uterine, small bowel or urinary tract cancer, 2) at least 2 cancer cases in first degree relatives representing 2 generations, 3) at least 1 patient with developed cancer before 50 year of life (Amsterdam II criteria; International Collaborative Group on HNPCC) (9, 10). The c.256 C>T mutation in MLH1 was diagnosed. Discussion The diagnosis of hereditary predisposition to cancer is not equal to clinical diagnosis of tumour. The BRCA1 mutation’s carriers are at 65-87% risk of developing breast cancer before 70 year-of-life, as well as at 40% lifetime risk of developing ovarian cancer; patients with mutations in MMR genes are at up to 80% lifetime risk of developing either colon cancer or other tumours belonging to so called spectrum of HNPCC (2, 9-12). Moreover, the hereditary predisposition syndromes are characterised by the occurrence of multiple cancers in one person e.g. the risk of second primary colorectal cancer within 10 years after the first tumour resection, which is evaluated up to 16% (13). Thus, written genetic counselling, should be prepared for each mutation’s carrier, covering following aspects: 1. Clinical management: detail schedule of prophylactic and early diagnostic procedures, according to the international oncological recommendations. Presently, the recommendations for BRCA1 mutation’s carriers are as follow: 1) breast self-exam (once a month) as well as breast examination by physician (twice a year), 2) breast ultrasound and MRI examination (annually), 3) mammography (annually), 4) an transvaginal ultrasound examination and CA125 marker level in blood serum (annually). Moreover, preventive salpingo-oophorectomy should be taken into consideration and this option has to be discussed in detail with the patient (2, 9, 10). Recommendation for MLH1 mutation’s carrier are as follow: 1) colonoscopy (once per 1-2 years), 2) gynaecological examination and
876
A. Stembalska i wsp.
piersi przez lekarza, 2) coroczne USG i MRI piersi, 3) coroczne badanie mammograficzne, 4) coroczne USG przezpochwowe i oznaczanie markera CA-125 w surowicy krwi. U nosicieli mutacji genów BRCA należy rozważyć i indywidualnie omówić opcję prewencyjnego usunięcia jajników i jajowodów (2, 9, 10). Rekomendacje dla nosicieli mutacji w genie MLH1 są następujące: 1) pełna kolonoskopia co 1-2 lata, 2) badanie ginekologiczne z przez pochwowym USG i histopatologicznym badaniem wyskrobin z jamy macicy corocznie, 3) badania USG jamy brzusznej co rok. Opcja profilaktycznej kolektomii, histerektomii i salpingo-oforektomii powinna być rozważona indywidualnie i omówiona z pacjentem (8, 13). 2. Poradnictwo genetyczne i wskazania do diagnostyki genetycznej dla rodziny: analiza rodowodu pozwala na wytypowanie osób w rodzinie, które mają ryzyko odziedziczenia mutacji. Zarówno zespół dziedzicznej predyspozycji do raka piersi, jak i dziedzicznej predyspozycji do niezwiązanego z polipowatości raka jelita grubego przekazywane są z pokolenia na pokolenie jako cecha autosomalna dominująca (istnieje teoretycznie 50% ryzyko przekazania cechy potomstwu). W związku z tym diagnostykę genetyczną należy zaproponować w pierwszej kolejności rodzicom, rodzeństwu oraz dzieciom nosiciela mutacji (patrz rodowód 1 i 2) (10). Podsumowanie Efektywna prewencja, osiągnięta przez celowaną profilaktykę i terapię, oferowana
transvaginal ultrasound together with endometrial biopsy (once per 1-2 years), 3) abdominal ultrasound examination (annually). Prophylactic colectomy and prophylactic hysterectomy/bilateral salpingo-oophorectomy in mutation’s carriers should be taken into consideration and this option has to be discussed in detail with the patient (8, 13). 2. Genetic counselling and indications to molecular diagnosis for family: the pedigree should be inspected to select the family members, who are at risk of inheritance of mutation. Since hereditary breast cancer as well as HNPCC syndromes are inherited in autosomal dominant manner (autosomal dominant inheritance is characterised by the 50% risk of transmission of the trait to subsequent generation), the parents, siblings and children of each mutation carrier should undergo molecular testing (see fig. 1 and 2) (10). Conclusion An effective prevention dedicated to patients at high, hereditary risk of cancer could be achieved by highly targeted surveillance and managements which requires a tight cooperation among knowledgeable physician, genetic counsellors and educated patients as well as an easy access to medical services (10).
pacjentom z wysokim ryzykiem wystąpienia nowotworów, wymaga ścisłej współpracy między lekarzami różnych specjalności oraz pacjentami, jak i dostępności odpowiedniej opieki medycznej (10).
Piśmiennictwo / references 1. Contegiacomo A, Pensabene M, Capuano I et al.: Italian Network on Hereditary Breast Cancer. An oncologist-based model of cancer genetic counselling for hereditary breast and ovarian cancer. Ann Oncol 2004; 15(5): 726-32. 2. Tan DS, Marchiò C, Reis-Filho JS: Hereditary breast cancer: from molecular pathology to tailored therapies. J Clin Pathol 2008; 61(10): 107382. 3. Hampel H, Frankel WL, Martin E et al.: Screening for the Lynch syndrome (hereditary nonpolyposis colorectal cancer). N Engl J Med 2005; 352(18): 1851-60.
4. Hemminki K, Eng C: Clinical genetic counselling for familial cancers requires reliable data on familial cancer risks and general action plans. J Med Genet 2004; 41: 801-07. 5. Olopade OI, Pichert G: Cancer genetics in oncology practice. Ann Oncol 2001; 12: 895-908. 6. Lynch HT, Silva E, Snyder C et al.: Hereditary breast cancer: part I. Diagnosing hereditary breast cancer syndromes. Breast J 2008; 14(1): 3-13. 7. Larsson N, Borg A, Hodgson S et al.: EMQN Best Practice Guidelines for Molecular Genetic Analysis in Hereditary Breast/Ovarian Cancer www.eurogentest.org 2008.
Dziedziczny rak piersi i dziedziczny niezwiązany z polipowatością rak jelita grubego
8. EGAPP. Recommendations from the EGAPP Working Group: genetic testing strategies in newly diagnosed individuals with colorectal cancer aimed at reducing morbidity and mortality from Lynch syndrome in relatives. Genet Med 2009; 11: 35-41. 9. Garber JE, Offit K: Hereditary cancer predisposition syndromes. J Clin Oncol 2005; 23: 276-92. 10. Lynch HT, Lynch JF, Lynch FM et al.: Hereditary colorectal cancer syndromes: molecular genetics, genetic counselling, diagnosis and management. Fam Cancer 2008; 7: 27-39. Pracę nadesłano: 25.08.2009 r. Adres autora: 50-368 Wrocław, ul. Marcinkowskiego 1
877
11. Narod SA, Foulkes WD: BRCA1 and BRCA2: 1994 and beyond. Nat Rev Cancer 2004; 4: 66576. 12. Vasen HF, Möslein G, Alonso A et al.: Guidelines for the clinical management of Lynch syndrome (hereditary non-polyposis cancer). J Med Genet 2007; 44: 353-62. 13. Palomaki GE, McClain MR, Melillo S et al.: EGAPP supplementary evidence review: DNA testing strategies aimed at reducing morbidity and mortality from Lynch syndrome. Genet Med 2009; 11(1): 42-65.
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 878–891
P R A C E P O GLĄD O W E R E V I E W P A P E R S
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej Genetic theory of cancer. Short review Maria M. Sąsiadek, Paweł Karpiński Z Katedry i Zakładu Genetyki, AM we Wrocławiu (Department of Genetics, Medical University in Wrocław) Kierownik: prof. dr hab. M. M. Sąsiadek
„Wszystkie nowotwory mają podłoże genetyczne, ale niektóre z nich bardziej niż inne” Peter Turnpenny, Sian Ellard
“All cancers are genetics, however some cancers are more genetics than others” Peter Turnpenny, Sian Ellard
Hipoteza o genetycznej etiologii nowotworów po raz pierwszy została sformułowana w 1866 r., kiedy to Broca opisał rodzinne występowanie nowotworów piersi i wątroby. Kolejno, w 1900 r. Haaland postawił tezę, że niektóre nowotwory są dziedziczone zgodnie z prawami Mendla, a w 1913 r. Warthin na podstawie analizy czterech rodzin, uznał, że podatność na nowotwory może dziedziczyć się autosomalnie dominująco (1). Obecnie wiadomo, że proces transformacji nowotworowej jest skomplikowanym, przebiegającym wieloetapowo procesem u podłoża, którego leży akumulacja zmian genetycznych (mutacji genowych i aberracji chromosomowych). Dla zrozumienia złożoności mechanizmów genetycznych, istotnych dla przebiegu procesu karcinogenezy, proponujemy rozważanie tego procesu w trzech obszarach problemów: 1) transformacja nowotworowa komórki
The concept, that cancerogenesis results from genetic alterations is dated to 1866, when Broca described a familial clustering of breast and liver cancers. Thus, Haaland in 1900 and Warthin in 1913 proved on the basis of pedigree analyses, that susceptibility to cancer might be inherited as Mendelian autosomal trait (1). The process of cancer development and progression is very complicated and for better understanding it may be divided into at least 3 packets of problems: 1) neoplastic transformation of a cell and the tumor formation process, as the consequence, 2) the corruption of surrounding tissues by growing tumor (tumor microenvironment) and of immunological defense of an organism, 3) acquirement by tumor cells of metastatic properties. The complexity of carcinogenesis is tightly connected to the complexity of genetic mechanisms involved in this process.
Podziękowania Badania nad znaczeniem genów o niskiej penetracji oraz zamian epigenetycznych w etiologii nowotworów są finansowane w Katedrze i Zakładzie Genetyki Akademii Medycznej we Wrocławiu w ramach grantu Ministerstwa Nauki i Informatyzacji (1423/ P01/2007/32, 2007–2010).
Acknowledgements The epigenetic cancer research in the Department of Genetics (Wrocław Medical University) is supported by the State Committee for Scientific Research, Polish Ministry for Scientific Research and Information Technology (grant no. 1423/P01/2007/32), 2007– 2010.
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
i proces formowania guza, 2) zmiany w mikrośrodowisku otaczającym rozwijający się guz oraz efektywność obrony immunologicznej organizmu, 3) proces przerzutowania. Złożoność procesu transformacji nowotworowej związana jest ściśle ze złożonością mechanizmów genetycznych zaangażowanych w ten proces. Współcześnie w piśmiennictwie dyskutowane są dwie najważniejsze teorie rozwoju raka – klonalna i teoria nowotworowych komórek macierzystych. Zgodnie z pierwszą z nich, transformacja nowotworowa jest konsekwencją akumulacji zmian genetycznych (chromosomowych i/lub molekularnych) w pojedynczej, przypadkowej komórce. Klony tej komórki formują rozwijający się guz, niektóre z klonów zaś uzyskują przewagę proliferacyjną nad innymi (2, 3, 4). Ten paradygmat rozwoju nowotworu zdeterminował paradygmat współczesnej terapii nowotworów (chirurgia, radioterapia, chemioterapia), skoncentrowanej na eliminacji z organizmu komórek nowotworowych. Drugą, uznaną obecnie teorią, jest teoria nowotworowych komórek macierzystych, oparta na tezie, że wśród komórek guzów nowotworowych obecna jest populacja komórek o specyficznych cechach biologicznych. Cechy charakterystyczne dla tych komórek, takie jak zdolność do samoodnowy, potencjał różnicowania się w wielu kierunkach oraz oporność na apoptozę, są zbliżone do cech swoistych dla komórek macierzystych. Zgodnie z teorią nowotworowych komórek macierzystych, rozwój nowotworu wynika z akumulacji zmian genetycznych (chromosomalnych i/lub molekularnych) w komórce macierzystej. Nowotworowe komórki macierzyste, obecne w masie guza, ze względu na swoje właściwości biologiczne (przede wszystkim bardzo niskie tempo proliferacji) nie są celem konwencjonalnych procedur terapeutycznych, co często prowadzi do pozostania w organizmie, po zastosowaniu konwencjonalniej terapii, puli „uśpionych” komórek nowotworowych. Na podstawie teorii macierzystych komórek nowotworowych, prowadzone są obecnie intensywne badania nad nowymi wariantami terapeutycznymi, skoncentrowanymi głównie na indukcji różnicowania lub eliminacji pierwotnie niezróżnicowanych komórek macierzystych (5). Niezależnie od tego, którą z powyższych teorii przyjmiemy, pierwsza krytyczna mutacja może być albo odziedziczona (mutacja w ko-
879
All cancers results from an accumulation of genetic alterations in a single cell. Two main theories of cancer development the clonal and the cancer stem cells theory, are accepted nowadays. According to clonal theory, cancer development originates from an accumulation of genetic alterations (chromosomal and/or molecular) in a random, single cell. Cell clones are formed within the growing tumor with some of them acquiring of growth advantage (2, 3, 4). This paradigm of tumor development underlined the paradigm of majority of cancer therapy approaches nowadays (surgery, radiotherapy, chemotherapy) which are focused on the elimination of tumor cells. Limited value of these therapeutic procedures and thus, analyses of metastasing and reoccurring led, to the hypothesis that the population of cells with a unique biological characteristics is present within a tumor. The main features of these cells such as self-renewal, potential of multidirectional differentiation and resistance to apoptosis, are similar to main characteristics of stem cells, leading thus to hypothesis of cancer stem cell theory. According to this concept, cancer development results from an accumulation of genetic alterations (chromosomal and/or molecular) in cancer stem cell. Cancer stem cells which are present in a tumour mass are not targeted by conventional therapeutic procedures creating thus a pull of “dormant” cancer cells. A new therapeutic approaches focusing on induction of their differentiation or elimination are presently the subject of intense studies (5). No matter which theory is taken into regard, a first critical mutation may be either inherited (germ line mutation) or acquired (somatic mutation). Therefore, cancer could be either hereditary (5-10% of all cancers), familial (about 15% of all cancers) or sporadic (7075% of all cancers). The term „hereditary” implies that the first mutation was present in germ cell and thus is present in each cell of a developed organism. The term “familial” implies multifactorial inheritance of cancer, resulting in an accumulation in a given family of the variety of cancers (not belonging to spectrum of any known cancer susceptibility syndromes), with their distribution in the pedigree not following Mendelian rules.
880
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński
mórkach germinalnych), albo nabyta (mutacja somatyczna). Tak więc, nowotwory mogą występować jako dziedziczne (5-10% wszystkich nowotworów), rodzinne (około 15%) lub sporadyczne (70-75%). Termin „dziedziczny” oznacza, że pierwsza mutacja była obecna w komórce rozrodczej, a więc występuje w każdej komórce rozwiniętego organizmu. Termin „rodzinny” oznacza wieloczynnikowe dziedziczenie zwiększonej indywidualnej podatności na działanie czynników rakotwórczych, powodującej akumulację w danej rodzinie nowotworów różnych narządów (nie należących do spektrum żadnego ze znanych zespołów podatności na nowotwory), ich „wzór” zaś występowania w rodowodzie nie odpowiada „wzorowi” rozkładowi cech dziedziczonych zgodnie z prawami Mendla. Kluczowe znaczenie w transformacji nowotworowej odgrywają trzy grupy genów: onkogeny, geny supresorowe i geny mutatorowe. Onkogeny są zaangażowane głównie w stymulację proliferacji i różnicowania komórek. Kodują głównie białka takie jak czynniki wzrostu, receptory dla czynników wzrostu, międzykomórkowe transmitery sygnałów, czynniki transkrypcyjne i białka biorące udział w kontroli replikacji DNA. Onkogeny są aktywną formą protoonkogenów. Podstawowymi mechanizmami aktywacji protoonkogenów są mutacje punktowe (np. H-RAS, K-RAS, N-RAS), translokacje chromosomów (np. BCR/ABL) lub amplifikacja genów (N-MYC, L-MYC) (6). Geny supresorowe, nazywane „strażnikami genomu” i/lub „policjantami genomu”, są zaangażowane głównie w kontrolę cyklu komórkowego, różnicowanie komórek i apoptozę. Utrata funkcji genów supresorowych prowadzi do niekontrolowanych podziałów komórek ze zmienionym genotypem (a w związku z tym i ze zmienionym fenotypem) (7). Geny naprawy źle sparowanych zasad (geny mutatorowe) nazywane są „opiekunami genomu”. Utrata ich funkcji prowadzi do zwiększenia częstotliwość mutacji i w związku z tym do zburzenia stabilności genetycznej komórki (8). Utrata funkcji genów supresorowych i mutatorowych wynika z inaktywacji (na skutek mutacji punktowej, delecji lub hipermetylacji) obu alleli danego genu. Wystąpienie mutacji genów supresorowych lub mutatorowych w komórkach germinalnych prowadzi do zespołów autosomalnie, dominująco dziedziczonej podatności na nowotwory.
The following belong to the group of most important genes in carcinogenesis: the oncogenes, the tumor suppressor as well as the mutator genes. The oncogenes are involved mainly in stimulation of cell proliferation and differentiation by coding proteins such as growth factors, growth factor receptors, intracellular signal transmitters, transcription factors and proteins controlling DNA replication. The oncogenes are active forms of proto-oncogenes, which are activated by point mutation (e.g. H-RAS, K-RAS, N-RAS), chromosome translocation (e.g. BCR/ABL) or gene amplification (N-MYC, L-MYC) (6). The tumour suppressor genes, named „guardians of the genome” / “gatekeepers” are involved mainly in control of cell proliferation, differentiation and apoptosis. Loss of function of tumour suppressor genes leads to uncontrolled proliferation of the cells with altered phenotype (7). DNA- repair genes (mutator genes), named “caretakers” encode the proteins involved in the processes of mismatch DNA repair. Loss of function of these genes leads to genetic instability and increased frequency of mutations (8). Loss of function of gatekeepers and caretakers results from an inactivation (by point mutation, deletion, or hypermethylation) of both alleles of given gene. Germline mutations in tumour suppressor or mutator genes lead to an autosomal dominant inheritance of cancer susceptibility syndromes. Genes of the carcinogenic importance are classified as high-penetrance (major) and moderate/low-penetrance (minor-impact) genes. High-penetrance genes The mutations in high-penetrance genes lead to significant, age-dependent increase in life-time risk of developing given type of cancer (e.g. up to 100% risk of colon cancer in APC mutation cases). Mutations in high-penertance genes occur rarely in normal population (in less then 1% of population). Thus, the identification of these mutations is employed in cancer genetic diagnostics and counseling. The most frequently occurring hereditary cancer predisposition syndromes are as follow: Retinoblastoma [critical gene RB1 (mapped to 13q14)], Li-Fraumeni [p53 (17p13)], Familial
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
Geny o kluczowym znaczeniu w procesie karcinogenezy są klasyfikowane jako geny o wysokiej oraz geny o średniej/niskiej penetracji. Geny o wysokiej penetracji Mutacje germinalne w genach o wysokiej penetracji prowadzą do znacznego i zależnego od wieku ryzyka rozwoju danego typu nowotworu (np. aż do 100% ryzyka rozwoju polipowatego raka okrężnicy u pacjentów z mutacją genu APC). Mutacje tych genów rzadko występują w zdrowej populacji, a dzięki temu (wysoka czułość i specyficzność testów molekularnych, opartych na diagnostyce mutacji tych genów) mogą być wykorzystywane dla diagnostyki zespołów dziedzicznej predyspozycji do nowotworów. Do najczęściej występujących zespołów dziedzicznej predyspozycji do nowotworów należą: siatkówczak [krytyczny gen RB1 (zlokalizowany w 13q14)], zespół Li i Fraumeni [p53 (17p13)], dziedziczna polipowatość jelit [APC (5q21)], guz Wilmsa [WT-1 (11p13)], nerwiakowłókniakowatość typu I [NF-1 (17q11)], nerwiakowłókniakowatość typu II [NF-2 (22q12)], zespół Von Hippla i Lindau [VHL (3p25)], czerniak [p16 (9p21)], dziedziczny rak piersi i jajnika [BRCA1 (17q21); BRCA2 (13q12)], dziedziczny niepolipowaty rak jelita grubego [hMSH2 (2p15); hMLH1 (3p21); hPMS2 7p22; hPMS1 (2q31-33)]. Geny o wysokiej penetracji odgrywają podstawową rolę w procesie transformacji nowotworowej komórki. W guzach sporadycznych ich mutacje są obecne wyłącznie w komórkach nowotworowych (w postaci mutacji homozygotycznej), podczas gdy w zespołach dziedzicznej predyspozycji do nowotworów mutacje krytyczne obecne są we wszystkich komórkach organizmu (mutacje heterozygotyczne), włączając w to komórki nowotworowe (mutacje homozygotyczne). Geny o średniej penetracji Zwiększenie, ponad ryzyko populacyjne, ryzyka rozwoju nowotworu związane z mutacjami/wariantami genów o średniej penetracji jest mniejsze lub równe 2 do 4, a mutacje tych genów występują u mniej niż 1% populacji. Dotychczas zdefiniowano geny o średniej penetracji dla raka piersi i są to geny takie jak
881
adenomatous polyposis [APC (5q21)], Wilms’ tumour [WT-1 (11p13)], Neurofibromatosis type I [NF-1 (17q11)], Neurofibromatosis type II [NF-2 (22q12)], Von Hippel-Lindau [VHL (3p25)], Hereditary melanoma [p16 (9p21)], Hereditary breast/ovarian cancer [BRCA1 (17q21); BRCA2 (13q12)], Hereditary nonpolyposis colon cancer [hMSH2 (2p15); hMLH1 (3p21); hPMS2 7p22; hPMS1 (2q31-33)]. Major-impact genes are playing main role in the process of cancer transformation of a cell, and thus in the cases of sporadic tumors their mutations are present exclusively in tumor cells (homozygotic mutation), while in the cases of hereditary cancer syndromes critical mutations are present in all cells of the organism (heterozygotic mutation) including cancer cells (homozygotic mutation). Moderate-penetrance genes An increase in cancer risk related to mutations/variants in moderate-penetrance genes (evaluated for breast cancer only) has been established as being less/equal to 2 to 4 over a population risk. Mutations in these genes are occurring in less than 1% of population. To the group of moderate- penetrance genes critical for breast cancer belongs e.g.: CHEK2, RAD50, ATM, BRIP1 and PALB2 (9). Low-penetrance genes Low-penetrance genes code for proteins involved in metabolism of exogenic/endogenic mutagens, DNA-repair, inflammation, angiogenesis, immunological response to developing cancer. Mutations/variants in these genes modulate an individual susceptibility to cancer and usually are present in all cells of an organism, creating so called individual “genetic make-up”(10). Thereafter, However, the whole human population is exposed to environmental mutagens (xenobiotics), only a small part develops cancer. Also, low-penetrance genes modulate development of hereditary cancer leading to difference in clinical course of diseases not only in non- consanguineous carriers of mutation in the same gene (e.g. BRCA1), but also in carriers belonging to the same family. The genome-wide association studies (GWAS) allowed to identified several low-
882
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński
np. CHEK2, RAD50, ATM, BRIP1 oraz PALB2 (9). Geny o niskiej penetracji Geny o niskiej penetracji kodują białka zaangażowane w metabolizm egzogennych i endogennych mutagenów, naprawę DNA, reakcję zapalną, angiogenezę, odpowiedź immunologiczną organizmu i wiele innych procesów, przebiegających zarówno w obrębie rozwijającego się guza, jak i w otaczającym mikrośrodowisku. Mutacje/warianty tych genów są obecne we wszystkich komórkach organizmu, tworząc tak zwany „indywidualny profil genetyczny” („genetic make-up”) (10). Uważa się obecnie, że zmienność (polimorfizm) genów o niskiej penetracji moduluje indywidualną podatność na działanie środowiskowe, modulując w ten sposób indywidualne ryzyko rozwoju sporadycznej choroby nowotworowej. Stanowi to wyjaśnienie znanego faktu, że spośród narażonej na działanie mutagenów środowiskowych populacji tylko u niektórych rozwija się nowotwór. Geny o niskiej penetracji wpływają również na rozwój nowotworów dziedzicznych, prowadząc do różnic w klinicznym przebiegu choroby nie tylko u nie spokrewnionych nosicieli mutacji tego samego genu (np. BRCA1), ale nawet u nosicieli mutacji tego samego genu należących do tej samej rodziny. Do genów o niskiej penetracji, zidentyfikowanych dla raka piersi, na podstawie badań przesiewowych genomu (genom-wide association studies, GWAS), należą takie geny jak np. CASP, TGFB1, LSP1. Mutacje/warianty tych genów występują często w zdrowej populacji (poszczególne polimorfizmy są obecne u nie mniej niż 1% populacji), jednakże nie ustalono jeszcze ich znaczenia prognostycznego dla oceny indywidualnego ryzyka choroby nowotworowej (11, 12, 13). Spośród genów o niskiej penetracji dwie grupy są najczęściej tematem prac badawczych: geny kodujące białka biorące udział w naprawie uszkodzeń DNA oraz geny kodujące białka zaangażowane w metabolizm ksenobiotyków. Geny naprawy DNA Uszkodzenia DNA mogą pojawiać się spontanicznie, np. w procesie syntezy DNA, jak
penetrance genes (modulating breast-cancer risk) such as CASP, TGFB1, LSP1. Among low-penetrance genes two groups are most intensively studied: DNA-repair and xenobiotic metabolising genes. All these genes are highly polymorphic and thus play an important role in modulation of individual sensitivity to xenobiotics. Mutations/variations in these genes are frequently observed in healthy population, however their significance for individual cancer risk prediction is not yet established (11, 12, 13). DNA-repair DNA damages may be induced by endogenous/exogenous agents but also may occur spontaneously, in a process of DNA synthesis. DNA-repair mechanisms are characterised by high specificity, resulting thus in an involvement of different pathways, depending on a type of DNA- lesion to be repaired. Shortly: direct reversion (DR), base excision repair (BER), nucleotide excision repair (NER) as well as mismatch repair (MMR) are involved in removal of base-damages and DNA cross-links, homologous recombination repair (HR) and non homologous end joining (NHEJ) are involved in double strand breaks repair, while single strand breaks are removed by single strand annealing (SSA) (11, 13). Xenobiotic metabolism The process of xenobiotic metabolism is divided into two phases: 1) activation e.g. conversion of primarily inactive forms to reactive derivatives, 2) detoxification and ultimate excretion of xenobiotics from the body. Most known xenobiotics are activated via the cytochrom P-450 system, which is a multigene superfamily of mixed function oxygenases, while detoxification of electrofilic substrates, are mediated by a variety of enzymes, among which two groups are of main importance: glutatione S-transferases (GST) and N-acetyl transferases (NATs) (14, 15, 16). The identification of mutations in low/moderate-penetrance genes is not employed in cancer genetic diagnostics and counseling because of low sensitivity and specificity of these type of tests. For better understanding of the complexity of cancerogenesis and the role of major/mode-
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
również mogą wynikać z genotoksycznego działania endo- lub egzogennych czynników (czynników mutagennych). Mechanizmy naprawy DNA charakteryzują się wysoką specyficznością, co wyraża się zaangażowaniem różnych szlaków naprawy DNA, w zależności od typu uszkodzenia DNA. I tak, w proces usuwania uszkodzeń pojedynczych zasad i wiązań poprzecznych (DNA cross-links) zaangażowane są mechanizmy naprawy przez: bezpośrednią rewersję [direct reversion (DR)], wycinanie zasady [base excision repair (BER)], wycinanie nukleotydu [nucleotide excision repair (NER)], jak również przez usuwanie źle sparowanych zasad [mismatch repair (MMR)]. W naprawie złamań dwuniciowych biorą udział mechanizmy rekombinacji homologicznej [homologous recombination repair (HR)] i łączenia niehomologicznych końców [non homologous end joining (NJEH)], podczas gdy w naprawie złamań pojedynczych nici bierze udział mechanizm łączenia pojedynczych nici [single strand annealing (SSA)] (11, 13). Geny kodujące białka zaangażowane w metabolizm związków chemicznych Metabolizm ksenobiotyków przebiega na dwie fazy: 1) aktywacji, czyli konwersji form biologicznie nieaktywnych do ich reaktywnych metabolitów (głównie zaangażowane są enzymy cytochromu P450, czyli oksygenazy o mieszanych funkcjach), 2) detoksyfikacji, czyli konwersji ksenobiotyków do form, które mogą zostać usunięte z organizmu (z wydychanym powietrzem, moczem, potem). W tych procesach zaangażowane są enzymy takie jak np. glutationo-S-transfrerazy (GST) czy też Nacetylo transferazy (NAT) (14, 15, 16). Dla lepszego zrozumienia molekularnych podstaw procesu transformacji nowotworowej oraz udziału w tym procesie genów o średniej/ niskiej penetracji omówimy te zagadnienia na przykładzie raka piersi. Rak piersi jako model poligenicznego dziedziczenia ryzyka zachorowania na nowotwór Występowanie licznych przypadków raka piersi i jajnika w rodzinie to jeden z najsilniejszych czynników ryzyka rozwoju raka piersi. Dziedziczność nowotworów piersi oceniana jest pomiędzy 5-10% zdiagnozowanych przypad-
883
rate/low-penetrance genes in cancer development and progression we present shortly genetic theory of breast cancer. Breast cancer as the model of polygenic inheritance of cancer risk One of the most powerful risk factors for breast cancer development is family history. Hereditary of breast cancer is estimated to account for 5%-10% of diagnosed breast cancers (17). One of the most important discoveries of 1990s was the identification of two major susceptibility genes for breast cancer BRCA1 and BRCA2. This was the discovery of a crucial significance, although it was only 25% of the familial breast cancers that could be explained by the mutations in these two highpenetrance genes (17). However, it was initially thought that additional high-penetrance gene (BRCA3) that increases susceptibility to breast cancer exist, the subsequent studies had failed to identify another high-penetrance breast cancer susceptibility gene. On the base of these observations, the hypothesis of “polygenic” susceptibility of breast cancer was proposed, meaning, that breast cancer susceptibility is determined by large numbers of loci, with small effect on breast cancer risk each (18). The identification and phenotypic characterization of such genes had been slow as it required large-scale, meticulous clinical and molecular investigations. Recent evidence has shown that several genes that confer low or moderate risk of breast cancer development have been identified (18). Notably, from a functional perspective, most of the genes whose mutations are associated with increased risk of breast cancer are involved in DNA damage signaling or repair. On a broad level, the breast cancer predisposition factors can be grouped in three distinct risk-prevalence profiles: rare high-penetrance alleles, rare intermediate-penetrance alleles, and common low-penetrance alleles (19, 20). High-penetrance alleles To date, three high-penetrance genes in breast cancer predisposition are known and each confer a greater than tenfold relative risk of breast cancer resulting in up to 70-80%
884
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński
ków. Jednym z przełomowych odkryć lat dziewięćdziesiątych była identyfikacja dwóch najważniejszych genów odpowiedzialnych za podatność na raka piersi - BRCA1 i BRCA2. Było to odkrycie o fundamentalnym znaczeniu, pomimo że tylko u około 25%pacjentek z dziedzicznym nowotworem piersi wykazano mutacje w jednym z dwu genów o wysokiej penetracji (17). Pomimo że początkowo sądzono, iż istnieje dodatkowy gen o wysokiej penetracji, który zwiększa ryzyko zachorowania na raka piersi (hipotetyczny gen BRCA3), do dzisiaj nie udało się go zidentyfikować. Na podstawie licznych, szeroko zakrojonych badań powstała hipoteza o „poligenicznej” podatności na raka piersi, co oznaczało że podatność na ten typ nowotworu zdeterminowana jest przez zmiany w kilku/kilkunastu, a może kilkudziesięciu loci, z których każdy, rozważany oddzielnie, ma niewielki wpływ na ryzyko zachorowania (18). Identyfikacja i charakterystyka genów o kluczowym znaczeniu dla takiego toru dziedziczenia raka piersi/jajnika zajęła dużo czasu, gdyż wymagała zakrojonych na szeroką skalę, skrupulatnych badań klinicznych i molekularnych. Ostatnio opublikowane prace potwierdzają istnienie kilku genów niosących niskie lub średnie ryzyko raka piersi. Wykazano, że większość genów, których mutacje związane są z podwyższonym ryzykiem nowotworu piersi, jest zaangażowana w proces przekazywania sygnałów w komórce lub naprawę uszkodzeń DNA. Podsumowując, geny predestynujące do nowotworów piersi dzieli się na trzy grupy: rzadko występujące w populacji allele o wysokiej penetracji, allele o średniej penetracji, obserwowane u około 1% zdrowej populacji, i powszechne allele o niskiej penetracji obecne u nie mniej niż 1% populacji (19, 20). Geny o wysokiej penetracji Do dziś znamy trzy geny o wysokiej penetracji związane z predyspozycją do nowotworów piersi. Każdy z nich, o ile wystąpi w nim mutacja, daje ponad dziesięciokrotnie zwiększenie ryzyka zachorowania na raka piersi, co powoduje wzrost ryzyka rozwoju tego typu nowotworu w przebiegu życia do 70-80% do siedemdziesiątego roku życia (19). Dostępne dowody wskazują, że zarówno BRCA1, jak i BRCA2, odgrywają rolę w naprawie uszko-
risk of breast cancer development by the age of 70 (19). The available evidence indicates that, both, BRCA1 and BRCA2 play roles in response to DNA damage and DNA doublestrand break repair. Moreover, BRCA1 plays the important role in activation of DNA damage checkpoints and possibly in the modulation of chromatine structure (21). TP53 encodes multifunctional protein that acts as a transcription factor involved in cell cycle checkpoints, apoptosis, and genomic stability (22). As it was mentioned above, mutations in these three high-penetrance loci account for approximately 25% of excess hereditary risk (20). Rare intermediate/moderate – penetrance alleles Recent studies have identified four intermediate-penetrance breast cancer genes: CHEK2, ATM, BRIP1, and PALB2. The proteins encoded by these genes are involved in DNA repair, cellular signalling and responses to DNA damage (18). Notably, CHEK2, ATM and BRIP1 proteins interact with the products of the BRCA1 and/or TP53 genes, whereas PALB2 interacts with BRCA2 (19). Mutations in these genes are occurring in fewer than 1% of the population and confer a relative risk of breast cancer of 2 to 4 (19). Only 2.3% of the familial breast cancers could be explained by the mutations in these intermediate-penetrance alleles (18). Common low-penetrance alleles Recent genome-wide association studies (GWAS) in large numbers of breast cancer patients and controls have found seven common low-penetrance alleles representing six candidate genes: CASP, TGFB1, FGFR2, TNRC9, MAP3K1 and LSP1 (20). On the contrary to the previous risk-prevalence profiles, these groups do not contain genes involved in DNA repair (eg. CASP is involved in apoptosis, FGFR2 encodes growth factor receptor, TNRC9 is member of non-histone chromatin proteins, MAP3K1 is involved in cell signaling and LSP1 is lymphocyte-specific protein 1 (19). Each of these alleles confer a relative risk of breast cancer of <1.5. These loci explain an estimated 3.6% of the excess of familiar risk of breast cancer (19).
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
885
dzeń DNA. Ponadto BRCA1 odgrywa rolę w aktywacji reakcji komórki na uszkodzenia DNA i prawdopodobnie uczestniczy w modulacji struktury chromatyny (21). TP53 koduje wielofunkcyjne białko, które zachowuje się jak czynnik transkrypcji zaangażowany w kontrolę cyklu komórkowego, apoptozę i stabilność genomu (22). Dwadzieścia pięć procent rodzinnych nowotworów piersi może być wyjaśnionych mutacjami w allelach o wysokiej penetracji (20).
Despite the extensive studies, after accounting for all known breast cancer loci approximately 70% of the familial risk remains unexplained (19). Many more susceptibility factors are expected, each having a very small contribution to the overall genetic risk. Thus, susceptibility to breast cancer turns out to be truly polygenic (19).
Geny o średniej/umiarkowanej penetracji
In addition to the genetic alternations, there can also occur cancer initiation and promotion, by epigenetic mechanisms that modify gene expression without changing DNA sequence (23). More specifically, epigenetics concerns the interaction of multiple mechanisms in establishing states of chromatine structure, histone modification, transriptional activity and CpG island methylation (24). Recent studies have revealed that epigenetic abnormalities were important in the etiology of virtually all human cancer types (25). There are three distinct classes of epigenetic mechanisms that can be altered in cancer: CpG island methylation, histone (chromatin) modifications and microRNA (miRNA).
Niedawne badania pozwoliły na zidentyfikowanie czterech genów raka piersi o średniej penetracji: CHEK2, ATM, BRIP1 i PALB2. Białka kodowane przez te geny zaangażowane są w naprawę DNA i szlaki przekazywania sygnałów w komórkach (18). Warto wspomnieć, że białka CHEK2, ATM i BRIP1 wchodzą w interakcję z produktami genu BRCA1 i/lub TP53, podczas gdy PALB2 wchodzi w interakcję z BRCA2 (19). Mutacje tych genów pojawiają się w mniej niż 1% populacji i odpowiadają za dwu do czterokrotne zwiększenie ryzyka zachorowania na raka piersi (19). Zaledwie 2,3% rodzinnych nowotworów piersi może by wyjaśnionych mutacjami w allelach o średniej penetracji (18). Powszechne allele o niskiej pentracji Najnowsze badania na skalę genomową (GWAS) przeprowadzone w dużej grupie pacjentek z nowotworem piersi wykazały siedem częstych alleli o niskiej penetracji reprezentujących sześć genów: CASP, TGFB1, FGFR2, TNRC9, MAP3K1 i LSP1 (20). Przeciwnie niż w poprzednich profilach podniesionego ryzyka, grupy te nie zawierają genów zaangażowanych w naprawę DNA (np. CASP zaangażowany jest w apoptozę, FGFR2 koduje czynniki receptorów wzrostu, TNRC9 należy do białek niehistonowych, MAP3K1 jest zaangażowany w sygnalizację komórkową, a LSP1 jest białkiem specyficznym dla limfocytów) (19). Każdy z tych alleli odpowiada za mniej niż półtorakrotne zwiększenie ryzyka zachorowania na raka piersi. Allele o niskiej pentracji mogą powodować wzrost ryzyka wystąpienia rodzinnych nowotworów piersi do około 3,6% (19). Pomimo znacznego postępu w badaniach nad genetyczną etiologią raka piersi/jajnika
The role of epigenetic mechanisms in carcinogeneis
CpG island methylation Methylation changes to the epigenome are controlled by DNA methyltransferases (DNMTs), which catalyze the transfer of a methyl group from the methyl donor onto the 5′ position on the cytosine ring (26). CpG island methylation belongs to the best characterized epigenetic change in the human genome. It refers to methylation of cytosine at CpG dinucleotides in CpG-rich regions called a “CpG islands”. Approximately 50-60% genes contain CpG island in the 5’ promoter region and/or trancription start site. CpG islands are usually unmethylated in normal cells (with the exception of impritned genes and inactive chromosome X). Promoter associated CpG island methylation causes gene expression to be repressed by setting chromatin to a incactive state (27). There were numerous hypotheses that have been proposed to explain how CpG is land methylation is translated into silent state of chromatin (28): 1) direct inhibition of binding promoter-specific transcription factors; 2) initiation of assembly of nucleosomal structures that silence the transritpion; 3)
886
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński
etiologia genetyczna około 70% przypadków rodzinnych nowotworów piersi/jajnika pozostaje niewyjaśnionych (19). Spodziewane jest odkrycie znacznie większej liczby genów niskiej penetracji, z których każdy będzie miał udział w ogólnym ryzyku genetycznym. Z powyższych rozważań wynika, że podatność na raka piersi/jajnika ma w przeważającej części przypadków poligeniczny charakter (19). Rola mechanizmów epigenetycznych w karcinogenezie Oprócz zmian genetycznych, w nowotworach stwierdza się również zmiany o charakterze epigenetycznym. Pojęcie „zmiana epigenetyczne” oznacza modyfikację ekspresji genu bez zmiany sekwencji DNA (23). Mechanizmy epigenetycznej modyfikacji ekspresji genów polegają na regulacji stopnia kondensacji chromatyny, modyfikacji histonów oraz metylacji wysp CpG (24). Ostanie badania wykazały, że nieprawidłowości epigenetyczne są istotne w etiologii praktycznie wszystkich typów ludzkich nowotworów (25). Wyróżnia się trzy klasy mechanizmów epigenetycznych, których nieprawidłowości stwierdza się w nowotworach: metylacja wysp CpG, modyfikacje histonów oraz mikroRNA (miRNA). Metylacja wysp CpG Zmiany metylacji DNA w epigenomie kontrolowane są przez DNA metyltransferazy (DNMTs), które katalizują transfer grupy metylowej na pozycję 5′ w pierścieniu cytozyny (26). Metylacja wysp CpG należy do najlepiej scharakteryzowanych zmian epigenetycznych w obrębie ludzkiego genomu. Pojęcie to odnosi się do metylacji cytozyny w dinukleotydach CpG w regionach bogatych w dinukleotydy CpG, które nazywane są wyspami CpG. Około 50-60% genów zawiera wyspę CpG w regionie 5′ promotora i/lub regionie startu transkrypcji. Wyspy CpG są zazwyczaj niemetylowane w prawidłowych komórkach (z wyjątkiem obszarów podlegających imprintingowi genomowemu oraz nieaktywnego chromosomu X). Metylacja wysp CpG związanych z promotorami genów prowadzi do ustalenia nieaktywnego transkrypcyjnie stanu chromatyny i wyciszenia genu (27). Istnieją liczne hipotezy, które proponują wyjaśnienie w jaki sposób metylacja
recruitment of specialized factors that recognize methylated DNA and inhibit the binding promoter-specific transcription factors. The alternations of CpG island methylation are prevalent in human sporadic cancers resulting in transriptional silencing of many important genes thorough multi-step process involving proto-oncogenes (RAB32), tumor suppressor genes (APC, RASSF1A), cell-cycle regulator genes (p16, COX-2), tissue-invasionrelated genes (CDH1,TIMP-3, DAPK, THBS1), metabolic enzymes (GSTP1) and DNA repair genes (hMLH1, MGMT) (29). Promoter hypermethylation patterns in human cancer show strong specificity with respect to the tissue of origin and histological type of tumor, and can be found very early in tumorigenesis. Importantly, the methylation status of an individual gene promoter may be used for assessing the prediction, general prognosis and response to therapy, underlying the importance of studies on specific patterns of promoter hypermethylation in cancer (30). Recently, the phenomenon of predisposition of certain individuals to abberant promoter hypermethylation, have been described. This phenomenon, termed CpG island methylator phenotype (CIMP) is now exetnsively studied in colorectal cancer, hovewer it has also been reported for other cancers. CIMP manifests itsself by an exceptionally high frequency of methylation of single CpG islands and is associated with specific genetic and histpopathological features (31). While specific genes are hypermethylated in the cancer cells, overall methycytosine content is often decreased as a consequence of global hypomethylation. Hypomethylation appears to trigger several mechanisms that are related to neoplastic progression. Extensive demethylation in centromeric regions causes aneuploidy, whereas demethylation within the body of a number of genes may induce oncogene activation, loss of imprinting and retrotransposon reactivation (32). Despite the extensive studies, the primary cause of methylation machinery, defect responsible for abberant CpG island methylation and CIMP remains still unknown. Histone (chromatin) modifications As mentioned above, DNA methylation generally does not directly influence transcrip-
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
wysp CpG prowadzi do „wyciszania” genów; 1) bezpośrednie hamowanie przyłączania czynników transkrypcyjnych; 2) inicjacja formowania się struktur nukleosomalnych wyciszających transkrypcję; 3) rekrutacja czynników rozpoznających metylowane DNA, które blokują przyłączanie czynników transkrypcyjnych (28). Zmiany metylacji wysp CpG, obserwowane w nowotworach zarówno sporadycznych, jak i dziedzicznych powodują zaburzenia transkrypcji wielu genów ważnych w wieloetapowym procesie transformacji nowotworowej, takich jak: protoonkogeny (RAB32), geny spupresorowe (APC, RASSF1A), geny kontrolujące cykl komórkowy (p16, COX-2), geny związane z tworzeniem przerzutów (CDH1,TIMP-3, DAPK, THBS1), geny metabolizujące ksenobiotyki (GSTP1) i geny odpowiedzialne za naprawę DNA (hMLH1, MGMT) (29). Wzorce metylacji wysp CpG w ludzkich nowotworach wykazują znaczną specyfikę w stosunku do pochodzenia tkankowego i typu histologicznego guza, i mogą być wykryte na wczesnym etapie rozwoju nowotworu. Istotny jest fakt, że status metylacji pojedynczej wyspy CpG może posłużyć ocenie rokowania i odpowiedzi na terapię przeciwnowotworową. Należy więc podkreślić wagę badań nad specyficznymi wzorcami hipermetylacji regionów promotorowych w nowotworach (30). W ostatnim czasie opisano nowe zjawisko polegające na predyspozycji niektórych osób do występowania hipermetylacji wysp CpG w obrębie regionów promotorowych. Fenomen ten nazwany fenotypem metylatorowym (CIMP) jest obecnie intensywnie badany w odniesieniu do przypadków raka jelita grubego, choć wyniki tych badań mogą być również odniesione do innych nowotworów. CIMP objawia się niezwykle wysoką częstością metylacji pojedynczych wysp CpG i związany jest ze specyficznymi cechami o charakterze molekularnym i histopatologicznym (31). W komórkach nowotworowych zjawisku specyficznej hipermetylacji niektórych genów towarzyszy obniżenie stopnia całkowitej metylacji genomu. Hipometylacja, podobnie jak hipermetylacja, może prowadzić do uruchomienia szeregu mechanizmów związanych z progresją nowotworową. Rozległa demetylacja regionów centromerowych powoduje aneuploidię, podczas gdy demetylacja pojedynczych genów może oznaczać aktywację protoonkoge-
887
tion but it controls the assembly of different proteins to form chromatin, therefore the functional state of the gene is determined by a state of the chromatin. Chromatin structure associated with unmethylated CpG islands is relaxed and thus it promotes genes transcription in contrast to compacted chromatin state associated with methylated CpG islands which prevents gene transcritption (33) In eukaryotic cells, DNA is packaged by a histone proteins into nucleosomes, the fundamental units of chromatin. The nucleosome consists of an octomeric complex of core histones (H2A, H2B, H3 and H4). The histone N-termini domains (histone tails) protrude form the core complex and are subject to a variety of enzyme catalysed post-transational modifications which affect their charge or affinity for other non-histone proteins influencing the degree of chromatin compaction (34). From well-described histone modifications acetylation and methylation of histone tails belong to the most extensively studied in a field of cancer epigenetics. Deactethylation of histone tails, in general, is associated with repression of gene transcription and methylated CpG islands contrary to acetylation of histones which associates with active genes and unmethylated CpG islands. Alternatively, methylation of lysine 9 in histone H3 (H3K9) is repressive mark and associates with methylated CpG islands and methylation of lysine 4 (H3K4) is specific to active genes (33). It appears that a particular modification, such as methylation at H3 might have a different readout depending on its target residue in the histone N-termini location and combination of modifications and the enzyme involved in the particular modification. Given the interplay between hundreds of modifications, which can occur between different histone tails, the combinations of modifications of a nucleosome and their subtle impact on gene transcription in cancer cell are enormous (35). One of the most remarkable recent finding that links the CpG island methylation with histone modifications is demonstration that epigenetic silencing is not solely a focal event but encompasses a large chromosomal regions. This phenomenon was termed long-range epigenetic silencing (LRES) and it was initally described in colorectal cancer by Frigola et al. (36).
888
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński
nów oraz utratę imprintingu i reaktywację retrotranspozonów (32). Pomimo licznych badań, mechanizmy odpowiadające za nieprawidłową metylację wysp CpG i CIMP ciągle pozostają nieznane. Modyfikacje histonów (chromatyny) Jak wspomniano powyżej, metylacja DNA nie ma bezpośredniego wpływu na transkrypcję, lecz prowadzi do zaburzeń ekspresji genów poprzez wpływ na funkcje białek istotnych dla konfiguracji (stopnia kondensacji) chromatyny. Struktura chromatyny związana z niemetylowanymi wyspami CpG jest rozluźniona, co sprzyja transkrypcji genów w przeciwieństwie do skondensowanej chromatyny, która związana jest z metylowanymi wyspami CpG i wyciszeniem transkrypcji genów (33). W komórkach eukariotycznych DNA jest upakowane w nukleosomy. Nukleosom, jako podstawowa jednostka chromatyny, składa się z kompleksu czterech histonów (H2A, H2B, H3 i H4) tworzących oktamer. N-terminalne domeny histonów (ogony histonowe) wystają z kompleksów histonowych i mogą być modyfikowane przez wiele enzymów, co wpływa na ich ładunek i/lub powinowactwo do innych białek (np. niehistonowych) zmieniając w ten sposób kondensację chromatyny (34). Z wielu opisanych modyfikacji ogonów histonowych acetylacja i metylacja należą do najlepiej i najszerzej zbadanych modyfikacji w kontekście nowotworów. Deacetylacja ogonów histonowych związana jest z represją transkrypcji i metylacją wysp CpG, natomiast acetylacja histonów wiąże się z aktywnymi genami i niemetylowanymi wyspami CpG. Alternatywnie, metylacja lizyny w pozycji 9 histonu H3 (H3K9) związana jest represją transkrypcji i metylacją, natomiast metylacja lizyny w pozycji 4 histonu H3 (H3K4) jest specyficzna dla aktywnych genów (33). Jak widać poszczególne modyfikacje, jak opisano to na przykładzie metylacji histonu H3, mogą mieć różnorakie konsekwencje biologiczne, w zależności od pozycji modyfikowanej lizyny w ogonie histonowym oraz kombinacji modyfikacji, a także rodzaju enzymów zaangażowanych w poszczególne modyfikacje (35). Jednym z najważniejszych odkryć, które łączy metylację wysp CpG z modyfikacjami histonów było udowodnienie, że wyciszanie epigenetyczne nie dotyczy wyłącznie pojedyn-
The authors found large 4Mb domain on chromosome 2 that contained three CpG island rich regions. CpG island methylation in each of these regions was associated with silencing of flanking genes despite the fact that these genes themselves remained unmethylated. Furthermore, this silencing was caused by methylation of histone H3 at Lys9 (H3K9), independent of CpG island methylation. Other LRES domains were recently located at chromosome 3p22 in coloroectal cancer, 6p21 in esophageal cancer and 7p15 in breast cancer (33). This data suggests that the extent and spread of CpG island hypermethylation may influence the long-range suppression of neighboring genes by modifications in histone code, followed by chromatin remodeling in cancer cells (37). miRNA Recently discovered microRNAs (miRNA) are a family of short non–protein-coding RNAs (20-22 nucleotides) that are excised from longer transcripts (60-110 nucleotides) during complex biogenesis. MiRNAs negatively regulate gene expression by binding to complementary sites in target gene transcripts to cause translational repression or transcript degradation. The number of human mirRNAs continues to grow rapidly and now is in excess of 530 (38). Accumulating evidence indicates that miRNAs play crucial roles in regulation of apoptosis, proliferation, developement and differentiation. Recent findings indicate that alterations in the expression of several miRNAs are nearly ubiquitous in human cancers, suggesting potential roles of miRNAs in cellular transformation and tumorigenesis. As each miRNA molecule has many targets, the changes in miRNA expression could have important influence on expression of number of proteincoding genes involved in carcinogenesis (39, 40). Moreover, some of miRNAs are postulated to act as tumor suppresors or oncogenes. The miRNAs that are often deleted in tumors function as tumor supressors (e.g. mir-15a and let-7 that targets BCL2 and RAS, respectively). Alternatively, the miRNAs that are located in chromosomal regions amplified in tumors function as oncogenes (e.g. miR-17-92 cluster). The available evidence clearly demonstrate that miRNA expression correlate with clinical
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
czych wysp lub genów, lecz może się rozprzestrzeniać na całe regiony chromosomalne. Fenomen ten został opisany jako wyciszanie epigenetyczne na dużym obszarze (LRES – Long Range Epigenetic Silencing). Pierwotnie opisał go Frigola i wsp. na podstawie badań nad rakiem jelita grubego (36). Autorzy odkryli domenę chromosomową o wielkości 4 Mb, która zawierała trzy regiony bogate w wyspy CpG. W każdym z tych regionów, metylacja wysp CpG skorelowana była z wyciszaniem genów na obrzeżach tych regionów, nawet jeśli znajdujący się tam gen nie był hipermetylowany. Ponadto, autorzy odkryli, że za wyciszenie całej domeny odpowiadała metylacja lizyny w pozycji 9 histonu H3 (H3K9) niezależnie od metylacji wysp CpG. Ostatnio odkryto również inną lokalizację domen LRES: na chromosomie 3p22 w przypadku raka jelita grubego, 6p21 w przypadku raka przełyku i 7p15 w przypadku raka piersi (33). Dane te sugerują, że zakres i zasięg metylacji wysp CpG może mieć wpływ na ograniczenie transkrypcji sąsiadujących genów poprzez modyfikacje w kodzie histonowym, które to pociągają za sobą zmiany kondensacji chromatyny w komórkach nowotworowych (37).
889
and biological characteristics of tumors including tissue type, differentiation and response to therapy (40). There are several links between miRNAassociated silencing and CpG island methylation and chromatine remodelling. Firstly, some of the miRNAs are located inside CpG islands and therfore their expression is regulated by a methylation status of DNA as has been shown for miR-137 in oral cancer (41). Secondly, some of the miRNAs are located in LRES regions and their expression depends on a DNA methylation and modifications in histone code, followed by chromatin remodeling (36). Furthermore, some of the miRNA molecules targets DNMTs (DNA methyltransferases) and therefore are able to influence, both, the global DNA and single CpG island methylation (42). Genetic counselling
miRNA
The discovery of cancer susceptibility genes along with development in molecular biology methods, have allowed the introduction of cancer genetic counselling as well as DNA cancer tests to clinical practice. Because of extremely high impact of these procedures on individual life, only highly educated genetic counsellors may provide them.
Niedawno odkryte mikroRNA (miRNA) są rodziną krótkich, niekodujących łańcuchów RNA (20-22 nukleotydów), wyciętych z dłuższych transkryptów (60-110 nukleotydów) podczas skomplikowanej biogenezy. miRNA negatywnie regulują ekspresję genów poprzez łączenie się z komplementarnymi miejscami w docelowym genie, co powoduje represję transkrypcji lub degradację transkryptu. Liczba identyfikowanych, ludzkich miRNA gwałtownie rośnie w ostatnim czasie – obecnie liczba ta wynosi około 530 (38). Zgromadzone dowody wskazują, że miRNA odgrywają kluczową rolę w regulacji apoptozy, podziałów i różnicowania komórek. Niedawne odkrycia dowodzą, że zmiany ekspresji kilku miRNA są niemal wszechobecne w ludzkich nowotworach, co może sugerować potencjalną rolę miRNA w transformacji nowotworowej. Ponieważ każda z cząsteczek miRNA ma przypisanych wiele genów docelowych, zmiany w ekspresji pojedynczego miRNA może mieć istotny wpływ na ekspresję licznych genów kodujących
białka, zaangażowane w proces powstawania nowotworu (39, 40). Ponadto uważa się, że niektóre z miRNA spełniają role genów supresorowych lub onkogenów. Te miRNA, które często ulegają delecji w guzach, funkcjonują jako geny supresorowe (np. mir-15a i let-7, dla których genami docelowymi są kolejno BCL2 i RAS). I odwrotnie – te miRNA, które są ulokowane w regionach chromosomalnych, ulegających amplifikacji w guzach, funkcjonują jako onkogeny (np. klaster miR-17-92). Dostępne dowody jasno pokazują, że ekspresja miRNA pozostaje w korelacji z kliniczną i biologiczną charakterystyką guzów, wliczając w to typ tkanki i odpowiedź na terapię (40). Istnieje kilka funkcjonalnych połączeń pomiędzy wyciszaniem transkrypcji genów, miRNA a metylacją wysp CpG i remodelowaniem chromatyny. Przede wszystkim niektóre z miRNA ulokowane są wewnątrz wysp CpG, a więc ich ekspresja jest regulo-
890
M. M. Sąsiadek, P. Karpiński
wana poprzez metylację DNA, jak to zostało pokazane na przykładzie miR-137 w nowotworach jamy ustnej (41). Po drugie, niektóre z miRNA ulokowane są w regionach LRES, a ich ekspresja zależy od metylacji wysp CpG i modyfikacji kodu histonowego, za którymi następuje remodeling chromatyny (36). Co więcej, niektórymi genami docelowymi dla cząsteczek miRNA są DNA metyltransferazy odpowiedzialne za metylację DNA. Tak więc cząsteczki miRNA mogą być odpowiedzialne jednocześnie za globalną hipometylację DNA oraz za hipermetylację pojedynczej wyspy CpG (42).
Poradnictwo genetyczne Odkrycie genów determinujących zwiększone ryzyko zachorowania na nowotwory, a także rozwój metod biologii molekularnej, otworzył nowe możliwości opieki nad pacjentami onkologicznymi, tj. wprowadzenie badań genetycznych i poradnictwa genetycznego do onkologii. Ze względu na szczególne znaczenie wyników badań genetycznych onkologicznych zarówno dla pacjentów, jak i chorujących oraz zdrowych członków ich rodzin, usługi te mogą być świadczone jedynie przez przygotowanych do tego specjalistów.
Piśmiennictwo / references 1. Lynch HT, Smyrk T, Lynch J: An update of HNPCC (Lynch syndrome). Cancer Genet Cytogenet 1997; 93: 84-99. 2. Bronchud MH: Is cancer really a ‘local’ cellular clonal disease? Med Hypotheses 2002; 59(5): 560‑65. 3. Fabarius A, Li R, Yerganian G et al.: Specific clones of spontaneously evolving karyotypes generate individuality of cancers. Cancer Genet Cytogenet 2008; 180(2): 89-99. 4. Gatenby RA, Vincent TL: An evolutionary model of carcinogenesis. Cancer Res 2003; 63(19): 6212‑20. 5. Gil J, Stembalska A, Pesz KA et al.: Cancer stem cells: the theory and perspectives in cancer therapy. J Appl Genet 2008; 49: 193-99. 6. Park M: Oncogenes in the genetic basis of human cancer, 1998, ed. Vogelstein B., Kinzler K.W., McGrew-Hill Health Professional Division. 7. Fearon EE: Tumor suppresor genes, in the genetic basis of human cancer, 1998, ed. Vogelstein B., Kinzler K.W. McGrew-Hill Health Professional Division. 8. Eshelman JR, Marcowitz SD: Microsatellite instability in inherited and sporadic neoplasms. Current Opinion in Oncol 1995; 7(1): 83-89. 9. Freisinger F, Domchek SM: Clinical implications of low-penetrance breast cancer susceptibility alleles. Curr Oncol Rep 2009; 11(1): 8-14. 10. Vineis P, Manuguerra M, Kavvoura FK et al.: A field synopsis on low-penetrance variants in DNA repair genes and cancer susceptibility. J Natl Cancer Inst 2009; 101(1): 24-36. 11. Bignold LP: Carcinogen-induced impairment of enzymes for replicative fidelity of DNA and the initiation of tumours. Carcinogenesis 2004; 25(3): 299-307. 12. Shields PG, Harris CC: Cancer Risk and Low-Penetrance Susceptibility Genes in GeneEnvironment interactions. J Clin Oncol 2000; 18: 2309‑15.
13. Bignold LP: Cancer morphology, carcinogenesis and genetic instability: a background, EXS 2006; (96): 1-24. 14. Wogan GN, Hecht SS, Felton JS et al.: Environmental and chemical carcinogenesis. Semin Cancer Biol 2004; 14(6): 473-86. 15. Grando JP, Kuasne H, Losi-Guembarovski R et al.: Association between polymorphisms in the biometabolism genes CYP1A1, GSTM1, GSTT1 and GSTP1 in bladder cancer. Clin Exp Med 2009; 9(1): 21-28. 16. Shen J: Evaluation of environmental and personal susceptibility characteristics that modify genetic risks. Methods Mol Biol 2009; 471: 163-77. 17. Tan DS, Marchiò C, Reis-Filho JS: Hereditary breast cancer: from molecular pathology to tailored therapies. J Clin Pathol 2008; 61(10): 1073-82. 18. Easton DF, Pooley KA, Dunning AM et al.: Genome-wide association study identifies novel breast cancer susceptibility loci. Nature 2007 28; 447(7148): 1087-93. 19. Turnbull C, Rahman N: Genetic predisposition to breast cancer: past, present, and future. Annu Rev Genomics. Hum Genet 2008; 9: 321-45. 20. Willems PJ: Susceptibility genes in breast cancer: more is less? Clin Genet 2007; 72: 493-96. 21. Venkitaraman AR: Functions of BRCA1 and BRCA2 in the biological response to DNA damage. J Cell Sci 2001; 114: 3591-58. 22. Yee KS, Vousden KH: Complicating the complexity of p53. Carcinogenesis 2005; 26(8): 1317-22. 23. Plass C: Cancer epigenomics. HumMol Genet 2002; 11: 2479-88. 24. Laird PW: Cancer epigenetics. Hum Mol Genet 2005; 14: R65–R76. 25. Laird PW: The power and the promise of DNA methylation markers. Nat Rev Cancer 2003; 3: 253‑66. 26. Kanai Y, Hirohashi S: Alterations of DNA methylation associated with abnormalities of DNA methyltransferases in human cancers during
Genetyczne podstawy procesu transformacji nowotworowej
transition from a precancerous to a malignant state. Carcinogenesis 2007; 28: 2434-42. 27. Costello JF, Plass C: Methylation matters. J Med Genet 2001; 38: 285-303. 28. Herceg Z: Epigenetics and cancer: towards an evaluation of the impact of environmental and dietary factors. Mutagenesis 2007; 22: 91-103. 29. Karpinski P, Sąsiadek MM, Blin N: Aberrant epigenetic patterns in the etiology of gastrointestinal cancers. J Appl Genet 2008; 49: 1-10. 30. Esteller M: Aberrant DNA methylation as a cancer-inducing mechanism. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2005; 45: 629-56. 31. Issa JP: CpG island methylator phenotype in cancer. Nat Rev Cancer 2004; 4: 988-93. 32. Rodriguez J, Frigola J, Vendrell E et al.: Chromosomal instability correlates with genome-wide DNA demethylation in human primary colorectal cancers. Cancer Res 2006; 66: 8462-9468. 33. Clark JS: Action at a distance: epigenetic silencing of large chromosomal regions in carcinogenesis. Hum Mol Genet 2007; 16: R88-R95. 34. Johnson CA: Chromatin modification and disease. J Med Genet 2000; 37: 905-15. 35. Zhang Y, Reinberg D: Transcription regulation by histone methylation: interplay between different Pracę nadesłano: 24.06.2009 r. Adres autora: 50-368 Wrocław, ul. Marcinkowskiego 1
891
covalent modifications of the core histone tails. Genes Dev 2001; 15: 23-43. 36. Frigola J, Song J, Stirzaker C et al.: Epigenetic remodeling in colorectal cancer results in coordinate gene suppression across an entire chromosome band. Nat Genet 2006; 38: 540-49. 37. Karpinski P, Ramsey D, Grzebieniak Z et al.: The CpG Island Methylator Phenotype Correlates with Long-Range Epigenetic Silencing in Colorectal Cancer. Mol Cancer Res 2008; 6: 585-91. 38. Griffiths-Jones S, Saini HK, van Dongen S et al.: miRBase: tools for microRNA genomics. Nucleic Acids Res 2008; 36: D154 - D158. 39. Dalmay T, Edwards DR: MicroRNAs and the hallmarks of cancer. Oncogene 2006; 25: 6170‑75. 40. Calin GA, Croce CM: MicroRNA signatures in human cancers. Nat Rev Cancer 2006; 6: 857-66. 41. Kozaki K, Imoto I, Mogi S, Omura K, Inazawa J: Exploration of Tumor-Suppressive MicroRNAs Silenced by DNA Hypermethylation in Oral Cancer. Cancer Res 2008; 68: 2094-2105. 42. Fabbri M, Garzon R, Cimmino A et al.: MicroRNA-29 family reverts aberrant methylation in lung cancer by targeting DNA methyltransferases 3A and 3B. PNAS 2007; 104: 15805-10.
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 892–899
Rodzina białek trójlistnych: niewielkie, lecz wielofunkcyjne – od antyapoptozy do karcinogenezy przewodu pokarmowego The trefoil peptide family: small but versatile – from antiapoptosis to neoplasia in the digestive tract Magdalena Żak, Aftab A. Shah, Nikolaus Blin Division of Molecular Genetics, Institute of Human Genetics, University of Tübingen, Niemcy Dyrektor: prof. dr, dr h.c. N. Blin
Wiele lat temu, podczas izolacji białek z trzustki, Jorgensen i wsp. (1) przypadkowo zauważyli dodatkową frakcję białek. W ten sposób odkryli trzustkowe białko spazmolityczne znoszące skurcz. Dalsze analizy ujawniły, że to białko wraz z dwoma dodatkowymi białkami tworzy niewielką rodzinę białek cytoprotekcyjnych, nazwanych następnie, w celu ustandaryzowania poprzedniej nieco mylącej terminologii, rodziną czynników trójlistnych (ang. trefoil factors – TFF) (2). Cechą charakterystyczną tych białek u kręgowców jest zamknięty koniczynopodobny motyw (trójlistną domeną, ang. trefoil domain)(3), którego ewolucyjne pochodzenie wskazuje na bezkręgowce (4). Początkowo aktywność tych białek przypisana była do komórek nabłonkowych układu trawiennego i niektórych odmian raka (patrz najnowszy artykuł przeglądowy: 5), jednak dane uzyskane przez różne grupy badawcze rozszerzyły ten zakres, wprowadzając tym samym więcej zamętu niż wyjaśniając sytuację. Zostało już podjętych kilka prób uporządkowania tego stanu, a seria powstałych artykułów przeglądowych prezentuje obecny poziom naszej wiedzy (np. 5-9). Obok swojej funkcji cytoprotekcyjnej białka trójlistne prezentują właściwości antyapoptyczne, chemotaksyjne, neoplastyczne, a także regulują ruch i plastyczność kształtu komórki. Zaangażowane są w odpowiedź immunologiczną, rozwój układu nerwowego i aktywność neurosensoryczną. Dlatego też w niniejszym artykule
Years ago, during isolation of pancreatic proteins Jorgensen et al. (1) noted a side fraction and thus discovered the pancreatic spasmolytic peptide. Further studies revealed that this peptide, along with two additional ones, formed a small family of cytoprotective peptides, later termed TFF (trefoil factor) family (2) to standarize the previous, somewhat confusing terminology. TFF1, TFF2 and TFF3 share a clover-like folding motif (the trefoil domain) as a hallmark of these peptides in vertebrates (3) but the evolutionary origin goes back to invertebrates (4). While at first, trefoils’ activity was assigned to epithelial cells of the digestive tract and some carcinomas (for a most recent review, see 5) contributions from many research groups extended this setting and actually rather confused than clarified the picture. Several attempts to bring some order to this situation were made and a series of reviews present the current knowledge (e.g. 5-9). Next to their cytoprotective function the TFFs exhibit motogenic, anti-apoptotic, chemotaxic and neoplastic properties, and they participate in immune response, neural development and neusosensory activity. Therefore in this overview, several questions and some possible answers will be approached: a) what is the relation of the 3 family members? b) which expression patterns do they exhibit in normal and pathologic conditions?
Rodzina białek trójlistnych
przedstawiono kilka pytań i możliwych na nie odpowiedzi: a) jakie są wzajemne relacje pomiędzy trzema członkami rodziny białek trójlistnych? b) jaki wzór ekspresji prezentują te białka w warunkach normalnych, a jaki w warunkach patologicznych? c) jakie są znane funkcjonalne właściwości czynników trójlistnych? d) czy znane są czynniki współpracujące z białkami trójlistnymi (receptory, partnerzy interakcyjni)? e) jakie są kliniczne implikacje naszej wiedzy na temat czynników trójlistnych? Przegląd i dyskusja Rodzina białek trójlistnych Unikalna, zamknięta trójlistna struktura (ryc. 1) po raz pierwszy zasugerowana przez Thima (3) utworzona jest dzięki mostkom disiarczkowym powstałym pomiędzy parami cystein w pozycjach; 1-5, 2-4, 3-6. TFF2 ma dwie trójlistne domeny, podczas gdy TFF1 i TFF3 posiadają tylko jedną domenę trójlistną, ale zawierają również składający się z siedmiu cystein koniec, który uważany jest za narzędzie umożliwiające utworzenie dimerów peptydowych (10, 11). Pytanie czy owe trójlistne domeny są funkcjonalnie niezbędne w warunkach in vivo nadal pozostaje bez odpowiedzi. Co ciekawe, u wszystkich przeanalizowanych gatunków ssaków te trzy geny zlokalizowane są w swoim ścisłym sąsiedztwie (12-15), a ich promotory zawierają typowe sekwencje regulatorowe (16, 17). Ponad to trójlistna domena
893
c) which functional properties are known for the TFFs? d) are cooperating factors known for the TFFs (receptors, binding proteins)? e) what are the clinical implications from our knowledge about TFFs?
Overview and discussion The family of trefoil factors The unique trefoil folding structure (fig. 1), at first suggested by Thim (3), is derived from disulphide bridges in a 1-5, 2-4, 3-6 pairing of cysteines. While TFF2 carries two trefoil domains, TFF1 and TFF3 display only one but also contain a seventh cysteine residue which is considered instrumental in allowing TFF1 and TFF3 to form peptide dimers (10, 11). Whether these are functionally necessary in vivo is still a matter of investigation. Interestingly, all three genes are in very close neighborhood in all mammal species investigated (12-15) and their promoters display common regulatory sequences (16, 17). Moreover, the TFF domain is also found in further vertebrates {amphibians (Xenopus, Bombina) and fish (Cyprinus, Anguilla)} and this motiv has been noticed in additional species (Ciona savignyi, a tunicate; Caenorhabditis) (6, 4, 18). This particular folding of the peptide renders it rather resistant to degradation by environment with low pH and by proteolytic enzymes (10), a possible adaptation of the peptides due to their specific expression patterns within the digestive tract: TFF1 and TFF2 are noted
Ryc. 1. Trójlistna struktura rodziny białek trójlistnych, model zaproponowany przez Thima (1989) (3) Fig. 1. Trefoil motiv, as suggested by Thim (1989) (3)
894
M. Żak i wsp.
występuje również u innych kręgowców, u amfibii (Xenopous, Bombina) i u ryb (Cyprinus, Anguilla), a także u Ciona savignyi, osłonicy i Caenorhabditis (4, 6, 18). Ten szczególny motyw strukturalny występujący u białek trójlistnych sprawia, iż są one raczej odporne na degradację w środowisku o niskim pH i na działanie enzymów proteolitycznych (10). Prawdopodobnie jest to cecha umożliwiająca im adaptację do specyficznego środowiska ich ekspresji w obrębie układu trawiennego, gdyż TFF1 i TFF2 występują głównie w żołądku. TFF2 jest również spotykane w gruczole odźwiernikowym i gruczołach dwunastniczych Brunnera, natomiast TFF3 w jelicie cienkim i grubym (5, 8). Wzorce ekspresji białek trójlistnych Początkowo TFF2 zostało wyizolowane ze świńskiej trzustki, a TFF1 wykryto w ludzkich komórkach raka piersi (1, 19). Kolejne badania wskazały jednak układ żołądkowo-jelitowy jako główne miejsce ekspresji białek trójlistnych (20, 21). Kilka publikacji zaprezentowało co-ekspresję specyficznych białek trójlistnych ze specyficznymi mucynami, a interakcja pomiędzy tymi białkami może mieć wpływ na stabilizację błony śluzowej (podsumowane w 8). TFF3 w porównaniu do TFF1 i TFF2 jest ledwie obecne w górnej części układu trawiennego (w przełyku, w żołądku). Głównym miejscem jego ekspresji są komórki śluzowe jelita cienkiego i grubego (22). Oprócz układu żołądkowo-jelitowego głównie komórki wydzielające mucyny okazały się być TFF-pozytywne (gruczoły ślinowe, tkanki układu oddechowego oraz wzrokowego, prostata, jajniki) (podsumowane w 5, 8). Ponadto, białka trójlistne zaobserwowano w wątrobie, pęcherzyku żółciowym, mózgu oraz narządzie słuchu (23-26). Pierwsze wskazania, że białka trójlistne są zaangażowane w regenerację błon śluzowych pochodzą z obserwacji ich nieprawidłowych wzorców ekspresji w stanach zapalnych tkanek układu trawiennego (27). Wiele zwierzęcych oraz ludzkich patologii połączonych z układem trawiennym wykazało zmieniony wzór ekspresji białek trójlistnych (podsumowane w 5). Bezpośrednią odpowiedzią na eksperymentalne zranienie był wzrost ekspresji białek trójlistnych, co ilustruje ryc. 2 ukazująca ten proces zachodzący w mysim żołądku (28). Zmienna ekspresja białek trójlistnych została również zaobserwo-
predominantly in the stomach, TFF2 also in pyloric and Brunner’s glands and TFF3 in small and large intestine (5, 8). TFF expression patterns Originally, TFF2 was isolated from porcine pancreas and TFF1 was noted in human breast carcinoma cells (1, 19). Subsequent studies revealed the gastrointestinal (GI) tract as a major source of TFF expression (20, 21). Several reports demonstrated the co-expression of specific TFFs with specific mucins and an interaction between these proteins may contribute to stabilization of the mucus layer (summarized in 8). Compared to TFF1 and TFF2, TFF3 is hardly present in the upper digestive tract (esophagus, stomach) but mainly expressed in goblet cells of the small and large intestine (22). In addition to the GI tract, mainly mucus-secreting cells were found TFFpositive (salivary glands, respiratory and ocular tissues, prostate, ovaries) (reviewed in 5 and 8). Furthermore, TFFs were noted in liver, gall bladder, brain and the auditory organ (23‑26). The first indication that TFFs were participat-
Ryc. 2. Eksperymentalne owrzodzenie [Alison i wsp. (28)]. Fotografia przedstawia uwidocznioną poprzez hybrydyzację in situ, ekspresję mRNA genu TFF2 w szczurzej błonie śluzowej żołądka poddanej owrzodzeniu. TFF2 mRNA normalnie zlokalizowane w górnej części błony śluzowej tuż przy jej powierzchni, podlega teraz ekspresji w jej dolnych partiach (czarny sygnał). Fig. 2. Experimental ulceration [Alison et al.(28)]. Bright-field reflected light micrograph showing expression of TFF2 mRNA demonstrated by in-situhybridization in rat gastric mucosa after cryoprobe ulceration. TFF2 mRNA, normally expressed in mucous neck and nearby cells, is now expressed more basally (shown in black)
Rodzina białek trójlistnych
wana w przypadku kilku odmian raka, na tej podstawie rozważano ich możliwe zastosowanie jako markerów nowotworowych (artykuł przeglądowy 29). Jednakże sytuacja w przypadku złośliwych odmian raka jest zróżnicowana: bywa, iż jak w raku trzustki, poziom białek TFF1 ulega zwiększeniu (30), podczas gdy w raku żołądka obserwuje się spadek ich stężenia (31). Rozwój gruczolaków oraz gruczolakoraków u myszy z knock-outem genu Tff1 zasugerował autorom, aby nazwać Tff1 rakowym genem supresorowym (32). Usunięcie genów Tff2 i Tff3 z mysich modeli nie skutkowało jednak natychmiastowym rozwojem guzów. Myszy z knock-outem genu wykazywały w wyniku indukcji (chemicznej bądź napromieniowania) uszkodzenia okrężnicy (33), a łagodny efekt fenotypowy knock-outu Tff2 był obserwowany tylko przy uważnej analizie aktywności genu (34). Funkcjonalne właściwości Nie zliczone dane zebrane na temat funkcji białek trójlistnych sugerują, że przynajmniej w warunkach in vitro, wykazują one różnorodne aktywności biologiczne. Ich udział w proliferacji, migracji, antyapoptozie, angiogenezie oraz interakcje z mucynami w sposób oczywisty łączy je z procesem gojenia się ran, jak również sugeruje możliwy wkład białek trójlistnych w powstawanie raka, co omawiano już w wielu publikacjach i we wszystkich cytowanych powyżej artykułach przeglądowych. W dodatku wydaje się, iż białka trójlistne są zaangażowane w procesy zapalne oraz w nieswoistą odpowiedź immunologiczną. Sekwencje promotorowe wszystkich trzech genów kodujących białka trójlistne zawierają wielorakie motywy regulacyjne, a kontrola ich ekspresji poprzez czynniki transkrypcyjne oraz cytokiny prowadzi do zwiększenia bądź zmniejszenia ich stężenia w zależności od rodzaju komórki oraz warunków fizjologicznych. Co ciekawe, delecja Tff1 prowadzi również do zmniejszenia ekspresji Tff2 (32), a myszy z knock-outem genu Tff3 mają obniżony poziom Tff1 i Tff2 (35). Ten zawiły układ regulacji może wyjaśniać mnogość wzorców ekspresji, a nawiązując do różnorodności czynników oddziałujących z białkami trójlistnymi, różnorodność prezentowanych przez nie funkcji. Jednakże znaczna większość danych na temat ich funkcji odzwierciedla wyniki uzyskane z badań in vitro, a ich
895
ing in mucosal regeneration came from the observation of aberrant expression patterns in inflamed GI tisues (27). Many animal and human pathologies connected with the GI tract showed altered TFF expression patterns (summarized in 5). Upon experimental injury, an immediate response was the onset of increased TFF expression, here demonstrated in mouse stomach (fig. 2) (28). Also, in several carcinomas, aberrant TFF expression was reported and discussed as a possible tumor marker (reviewed in 29). The situation in malignant cells, however, is not uniform: in some cases, like pancreatic carcinoma, the TFF1 level is increased (30), in stomach cancer it is found down-regulated (31). The development of adenomas and adenocarcinomas in Tff1 knock-out mice prompted the authors to call Tff1 a tumor suppressor gene (32). Deleting Tff2 and Tff3 in mouse models, however, did not result in immediate malignancy. The Tff3 knock-outs displayed colonic damage upon induction (by chemicals or radiation) (33) and the mild Tff2 knock out phenotype was only noted when gene activity was scrutinously investigated (34). Functional properties The numerous data collected for the function of TFFs suggest, at least in vitro, a multitude of activities. Their contribution to proliferation, migration, anti-apoptosis, angiogenesis and interaction with mucins obviously connects them with wound healing but also carcinogenesis, as discussed in many publications and all reviews cited above. In addition, TFFs seem to interfere with inflammatory processes and innate immunity responses. Promoter sequences of all 3 TFF genes contain multiple regulatory motifs and expression control by transcription factors and cytokines leads to up- or down-regulation depending on the cell type and physiologic conditions. Interestingly, deletion of Tff1 also leads to decrease of Tff2 expression (32) and the Tff3 knock-out mouse displays reduced Tff1 and Tff2 levels. (35). This intricate regulatory set-up can possibly explain the multitude of different expression patterns, and, in addition to a variety of TFF interacting factors, the multiple functionalities reported. The vast majority of functional data however mirror in vitro studies and the factual physilogical role of TFFs is still awaiting a solid comprehesive description.
896
M. Żak i wsp.
faktyczna rola fizjologiczna nadal wymaga pełnego wyjaśnienia. Ponadto, jeśli białka trójlistne jako białka sekrecyjne mogłyby brać udział w komórkowych procesach, powinny stanowić element składowy szlaku sygnalizacyjnego. Dotychczas wszystkie próby znalezienia receptorów dla białek trójlistnych okazały się bezowocne (36, 37). Oddziaływania białek trójlistnych Podczas gdy cząsteczki receptorowe stanowiłyby jedną grupę czynników oddziałujących z rodziną białek trójlistnych, drugą potencjalną grupę tworzą mucyny. W rzeczywistości zaobserwowano koekspresję specyficznych mucyn ze specyficznymi białkami trójlistnymi, tworzenie pofałdowań (np. artykuł przeglądowy 8), a przy użyciu systemu Yeast-Two-Hybrid zademonstrowano przyłączanie się mysich Tff1 do Muc2 i Muc5 (38). Przy użyciu białek fuzyjnych wykryto, iż inna proteina (GKN2) także oddziałuje z TFF2. Okazało się, że GKN2 jest homologiem TFIZ1, który to wiąże się z TFF1 (39, 40). Wykazano również, iż białko CRP-duktyna wiąże się z TFF2 (36). Duktyna może wchodzić w skład nieswoistego układu odpornościowego poprzez aglutynację bakterii za pomocą surfktantowej proteiny D. Co ciekawe, białka surfaktantu wykazują homologię sekwencji aminokwasowej z GKN2, sugerując że także ich kompleksy z białkami trójlistnymi mogą odgrywać rolę w nieswoistej odporności. Faktycznie myszy pozbawione Tff2 wykazują zmiany w genach zaangażowanych w odporność wrodzoną (34). Nie zaskakuje fakt, iż przyłączanie się dimerów TFF1 do Helicobacter pylori stanowi zasadniczy warunek umożliwiający wiązanie bakterii z błoną śluzową i w ten sposób pozwala na kolonizację błony śluzowej żołądka (41). To jednak kłóci się z domniemaną rolą białek trójlistnych jako cytoprotektantów i jak na razie pozostaje dla nas czymś niezrozumiałym. Ponieważ białka trójlistne zdają się być zaangażowane w funkcjonalność organów także poza układem trawiennym (jak np. układ oddechowy, wzrokowy, mózg czy neurosensoryczne komórki ślimaka w uchu wewnętrznym), przy użyciu wspomnianego wcześniej systemu Y-2-H zainicjowano poszukiwanie dalszych partnerów interakcyjnych specyficznych dla miejsca działania białek trójlistnych. Dla mysiego ślimaka ucha wewnętrznego wykryto już kilku kandydatów (42), którzy pod-
Moreover, if TFFs as sectered peptides should contribute to cellular processes, an entry to the signalling pathway is expected. So far, all efforts to find a TFF receptor had been in vain (36, 37). TFF interactions While receptor molecules would be one class of factors interacting with the TFF family the suspected mucin-TFF networking suggests a secong group of proteins. In fact, co-expression of specific mucins with specific TFFs had been reported many fold (e.g. review 8) and binding of mouse Tff1 to Muc2 and Muc5 was demonstrated with the aid of the yeast-two-hybrid system (38). Using a fusion-peptide approach, a different protein (GKN2) was found to interact with TFF2 and as it turns out, it is homologous to TFIZ1 reported to bind TFF1 (39; 40). Another protein, CRP-ductin, was shown to bind to TFF2 (36). Ductin might be a part of the innate defense by agglutinating bacteria via surfactant protein D. Interestingly surfactant proteins share amino acid homologies with GKN2 suggesting such complexes with TFFs may play a role in the innate immune system. Actually, Tff2 deleted mice show alterations in a set of genes involved in innate immunity (34). Maybe not surprisingly, dimeric TFF1 was demonstrated to bind to Helicobacter pylori being a prerequisite for the bacterium to bind to mucins and thus allowing its colonization of the gastric mucosa (41). This action however counteracts the presumed role of TFFs as cytoprotective and so far eludes our understanding. Since TFFs seem to contribute to organ function also outside the GI tract (like respiratory and ocular tissues, brain and neurosensory cells of the cochlea), search for further binding partners specific for the target tissue was initiated also using the before mentioned yeas-two-hybrid screen. For mouse cochlea, several candidates were detected (42) and are being studied in more details (fig. 3). These new factors and their compexes with TFFs await further functional characterization as well. TFF pharmacology and therapy The cytoprotective nature of TFFs has been demonstrated in the GI tract and also in several other systems. It occurs that the TFFs
Rodzina białek trójlistnych
legają obecnie dalszym analizom (ryc. 3). Te nowe czynniki jak i kompleksy, które tworzą z białkami trójlistnymi, wymagają dalszej funkcjonalnej charakteryzacji. Farmakologia oraz terapia z wykorzystaniem białek trójlistnych Cytoprotekcyjną naturę białek trójlistnych wykazano w układzie żołądkowo-jelitowym jak również w kilku innych tkankach. Zdarza się, że dobroczynny wpływ białek trójlistnych wywierany jest w różny sposób w zależności od rodzaju tkanki, w której występują. Ta obserwacja sugeruje możliwą strategię dla ich klinicznego zastosowania. Dlatego też takie wykorzystanie białek trójlistnych było rozważane, a niektóre z opracowanych sposobów ich zastosowania zostały nawet opatentowane. Bezpośrednie pozytywne efekty terapii zostały osiągnięte po aplikacji TFF3 u pacjentów z wrzodowym zapaleniem okrężnicy (43). Kilka badań przeprowadzanych na zwierzętach wykazało dobroczynny potencjał białek trójlistnych, jednak na uzyskany efekt może wpływać forma w jakiej białka są podawane w zależności od tego czy używane są monomery, czy dimery. Gdy TFF2 podawane jest bezpośrednio do światła narządów układu pokarmowego, białko zostaje unieruchamiane przez błonę śluzową, co zapobiega eksponowaniu jego aktywnej roli (44). Dla odmiany, aktywnie dostarczane przez genetycznie modyfikowane bakterie Lactobacillus czynniki trójlistne korzystnie wpływają na ostre zapalenie okrężnicy u myszy (45), lecz dotychczas nie opublikowano żadnych dalszych wyników badań nad terapeutycznym zastosowaniem białek trójlistnych. Działalność tych białek była analizowana nie tylko w tkankach ludzi i gryzoni, ale również w postnatalnym rozwoju jelit u prosiąt odstawionych od karmienia piersią. Podczas gdy TFF1 okazało się nie mieć szczególnego znaczenia, kilka innych protein zaangażowanych w regulacje aktywności białek trójlistnych (np. EGFR, Cox-2) oraz TFF2 i TFF3 wykazały wzrost poziomu ekspresji w jelitach prosiąt (46). Jeśli te dane mogłyby się okazać istotne w hodowli zwierząt, muszą one zostać przeanalizowane przy zastosowaniu dłuższego przedziału czasowego i większej populacji. Na koniec wszystkie obecnie zebrane dane na temat funkcji TFF mogą sugerować jeszcze jedno terapeutyczne zastosowanie. Jako że
897
exert their beneficial function in various ways according to the tissue they act in. Such observations suggest a possible strategy for clinical intervention. Thus applications of TFFs were considered and some of them have been even covered by patents. However, direct positive therapeutic effects were achieved upon TFF3 application in colitis ulcerosa patients (43). While a few animal studies implied some potential in TFF adminstration, the effect might be related to the mode of TFF application and whether monomeric or dimeric forms are used. When administered luminally, TFF2 will be immobilized by the mucus layer and thus be prevented from excerting its active role (44). In contrast, active delivery of trefoil factors by genetically modified Lactobacilli is beneficial in an acute colitis mouse model (45) but no further therapeutic studies with positive outcome have been pubished since. Outside the human and rodent systems the contribution of trefoils was analyzed in postnatal intestinal development in weaning piglets. While TFF1 did not seem to be of significance, several proteins involved in TFF regulation (e.g. EGFR, Cox-2) and TFF2 and 3 displayed increased expression levels in weaning intestinal tract. (46). If such data can become important in animal farming remains to be shown in larger and time-expanded trials.
Ryc. 3. Kolokalizacja białka Tff3 z białkiem Bat3. Tff3 przedstawiono na czerwono, Bat3 na zielono, nałożenie obu sygnałów generowało żółty kolor Fig. 3. Co-localization of Tff3 with Bat3. Tff3 is shown in red, Bat3 in green, and the merge of both in yellow
898
M. Żak i wsp.
TFF1 i TFF3 w postaci monomerów nie łączą się z mucynami i nie wpływają na lepkość śluzówki (jak to czyni TFF2 dzięki swoim dwóm domenom trójlistnym), mogłyby one być podawane, aby przeciwdziałać patologicznym przypadkom tworzenia gęstego śluzu (w bronchicie, zwłóknieniu pęcherzyków, postradiacyjnym leczeniu zapalenia błony śluzowej itp.). Taki potencjalnie korzystny wpływ białek trójlistnych wymaga dalszych badań. Jednakże nasz brak pełnej wiedzy na temat regulacji wielu etapów aktywności białek trójlistnych (nieznane receptory, kontrola skoordynowanej ekspresji, kompensacja w przypadku uszkodzenia sekwencji nukleotydów jednego genu, inni partnerzy interakcyjni) tworzy wciąż słabe podstawy dla interwencji farmakologicznej.
Finally, all presently collected data on TFF function may be suggestive of one more therpeutic approach: since TFF1 and 3 in their monomeric form do not appear to bind to mucins and do not influence mucosal viscosity (as compared to TFF2 which acts effectively due to its two TFF domains) they could be applied to counteract in cases of pathologic thick mucus formation. In bronchitis, cystic fibrosis, post-radiation-treatment mucositis etc.) such a potentially beneficial effect of TFF requires to be studied. However, our lack of understanding many regulatory steps in TFF biology (unknown receptors, control of coordinated expression, compensation in cases of one impaired gene sequence, further interacting factors) remains a weak basis for pharmacologic intervention.
Podziękowania
Acknowledgements
Autorzy składają podziękowania Panu dr R. Poulsom za zdjęcia ekspresji Tff2. Aftab A. Shah składa podziękowania pakistańskiemu Ministerstwu Szkolnictwa Wyższego za ufundowanie stypendium naukowego.
The authors are grateful do Dr. R. Poulsom for the picture of Tff2 expression. Aftab A. Shah, a governmental fellowship of the Higher Education Commission of Pakistan.
Piśmiennictwo / references 1. Jorgensen K, Thim L, Jacobsen H: Pancreatic spasmolytic polypeptide (PSP): I. Preparation and initial chemical characterization of a new polypeptide from porcine pancreas. Regul Pept 1982; 3: 207-19. 2. Wright N, Hoffmann W, Otto WR et al.: Rolling in the clover: trefoil factor family (TFF)-domain peptides, cell migration and cancer. FEBS Lett 1997; 408: 121-23. 3. Thim L: A new family of growth factor-like peptides. ‘Trefoil’ disulphide loop structures as a common feature in breast cancer associated peptide (pS2), pancreatic spasmolytic polypeptide (PSP), and frog skin peptides (spasmolysins). FEBS Lett 1989; 250: 85-90. 4. Sommer P, Blin N, Gött P: Tracing the evolutionary origin of the TFF-domain, an ancient motif at mucous surfaces. Gene 1999; 236: 133-36. 5. Kjellev S: The trefoil factor family – small peptides with multiple functionalities. Cell Mol Life Sci 2009; 66: 1350-69. 6. Hoffman W, Hauser F: The P-domain or trefoil motif: a role in renewal and pathology of mucous epithelia? Trends Biochem Sci 1993; 18: 239-43. 7. Taupin D, Podolsky D: Trefoil factors: initiators of mucosal healing. Nat Rev Mol Cel Biol 2003; 4: 721-32. 8. Thim L: Trefoil peptides: from structure to function. Cell Mol Life Sci 1997; 53: 888-903.
9. Blin N: Cytoprotective trefoil peptides abound in new functions. Cell Mol Life Sci 2005; 62: 290709. 10. Chinery R, Bates P, De A et al.: Characterisation of the single copy trefoil peptides ITF and pS2 and their ability to from covalent dimmers. FEBS Lett 1995; 357: 50-54. 11. Thim L, May F Structure of mammalian trefoil factors and functional insights. Cell Mol Life Sci 2005; 62: 2956-73. 12. Seib T, Blin N, Hilgert K et al.: The three human trefoil genes TFF1, TFF2, and TFF3 are located within a region of 55 kb on chromosome 21q22.3. Genomics 1997; 40: 200-02. 13. Kayademir T, Rosewell I, Blin N et al.: Genomic structure of the mouse trefoil factor gene cluster (Tff) on chromosome 17q. GeneScreen 2000; 1: 17-20. 14. Campbell B, Jabbes M: Canine and feline trefoil factor family peptides: highly conserved molecules with some unique characteristics. Res Vet Sci 2008; 85: 68-73. 15. Botzler C, Oertel M, Hinz M et al.: Structure of the Xenopus laevis TFF-gene xP4.1, differentially expressed to its duplicated homolog xP4.2. Biochim Biophys Acta 1999; 1489: 345-53. 16. Gött P, Beck S, Machado J.-C et al.: Human trefoil peptides: genomic structure in 21q22.3 and coordinated expression. Europ J Hum Genet 1996; 4: 308-15.
Rodzina białek trójlistnych
17. Ribieras S, Lefebvre O, Tomasetto C et al.: Mouse trefoil factors: genomic organization, sequences and methylation analyses. Gene 2001; 266: 67-75. 18. Zhang J, Zhang Y, Wan S et al.: Bm-TFF2, atrefoil factor protein with platelet activation activity from frog Bombina maxima skin secretions. Biochem Biophys Res Commun 2005; 330: 102733. 19. Masiakowski P, Breathnach R, Bloch J et al.: Cloning of cDNA sequences of hormone-regulated genes from the MCF7 human breast cancer cell line. Nucl Acid Res 1982; 10: 7895-03. 20. Rio M, Bellocq J, Daniel J et al.: Breast cancer-associated pS2 protein: synthesis and secretion by normal stomach mucosa. Science 1988; 241: 70508. 21. Suemori S, Lynch-Devaney K, Podolski D: Identification and characterization of rat intestinal trefoil factor. PNAS 1991; 88: 11017-21. 22. Madsen J, Nielsen O, Tornoe I et al.: Tissue localization of human trefoil factors 1, 2, and 3. J. Histochem. Cytochem 2007; 55: 505-13. 23. Srivatsa G, Giraud A, Ulaganathan M et al.: Biliary epithelial trefoil peptide expression is increased in biliary diseases. Histopathology 2002; 40: 261-68. 24. Seitz, Theisinger B, Tomasetto C et al.: Breast cancer-associated protein pS2 expression in tumors of the biliary tract. Am J Gastroenterol 1991; 86: 1491-94. 25. Probst J, Zetsche T, Weber M et al.: Human ITF is expressed in human hypothalamus and pituitary. FASEB J 2006; 10: 1518-23. 26. Lubka M, Müller M, Baus-Lončar M et al.: Lack of cytoprotective trefoil peptide 3 (Tff3) results in hearing impairment and accelerated presbyacusis. Cell Biochem Physiol 2008; 21: 437-44. 27. Wong W, Poulsom R, Wright N: Trefoil peptides. Gut 1999; 44: 890-95. 28. Alison M, Chinery R, Poulsom R et al.: Experimental ulceration leads to sequential expression of SML, ITF, EGFand TGFa mRNAs in rat stomach. J Pathol 1995; 175: 405-14. 29. Regalo G, Wright N, Machado J: Trefoil factors: from ulceration to neoplasia. Cell Mol Life Sci 2005; 62: 2910-15. 30. Welter C, Theisinger B, Seitz G et al.: Association of the human spasmolytic polypeptide (hSP) and an estrogen-induced breast cancer protein (pS2) with human pancreatic carcinoma. Lab Invest 1992 66: 187-92. 31. Carvalho R, Kayademir T, Soares P et al.: LOH and promoter methylation, but not mutation, may underlie loss of TFF1 in gastric carcinoma. Lab Invest 2002; 82 1319-26. 32. Lefebvre O, Chenard M, Masson R et al.: Gastric mucosa abnormalities and tumorigenesis in mice
899
lacking the pS2 trefoil protein. Science 1996; 274: 259-62. 33. Mashimo H, Wu D, Podolsky D: Impaired defence of intestinal mucosa in mice lacking intestinal trefoil factor. Science 1996; 274: 262-65. 34. Baus-Lončar M, Schmid J, Lalani EN et al.: Trefoil Factor 2 (Tff2) deficiency in murine digestive tract influences the immune system. Cell Physiol Biochem 2005; 16: 31-42. 35. Taupin D, Wu D, Jeon WK et al.: The trefoil gene family are coordinately expressed immediateearly genes: EGF receptor- and MAP kinase-dependent interregulation. J Clin Invest 1999; 103: 3138. 36. Thim L, Mortz E: Isolation and characterization of putative trefoil peptide receptors. Regul. Pept 2000; 90: 61-68. 37. Otto W, Thim L Trefoil factor family interacting peptides. Cell. Mol.Life Sci 2005; 62: 2939-46. 38. Tomasetto C, Masson R, Linares JL et al.: pS2/ TFF1 interacts directly with the VWFC cysteinerich domains of mucins. Gastroenterology 2000; 118: 70-80. 39. Otto WR, Patel K, McKinnell I et al.: Identification of blottin: a novel trefoil factor family-2 binding protein. Proteomics 2006; 6: 4235-45. 40. Westley B, Griffin S, May F: Interaction between TFF1, a gastric tumor suppressor trefoil protein, and TFIZ1, a brichos domain-containing protein with homology to SP-C. Biochemistry 2005; 44: 7967-75. 41. Clyne M, Dillon P, Daly S et al.: Helicobacter pylori interacts with the human single-domain trefoil protein TFF1. PNAS 101: 7409-14. 42. Lubka M, Shah AA, Blin N et al.: Intestinal trefoil factor (Tff3), also expressed in the inner ear, interacts with peptides contributing to apoptosis. J Appl Genet 2009; in press. 43. Mahmood A, Melley L, Fitzgerald AJ et al.: Trial of trefoil factor 3 enemas, in combination with oral 5-aminosalicylic acid, for the treatment of mild-tomoderate left-sided ulcerative colitis. Aliment Pharmacol Ther 2005; 21: 1357-64. 44. Poulsen S, Thulesen J, Christensen L et al.: Metabolism of oral trefoil factor 2 (TFF2) and the effect of oral and parenteral TFF2 on gastric and duodenal ulcer healing in the rat. Gut 1999; 45: 516-22. 45. Vandenbroucke K, Hans W, Van Huysse J et al.: Active delivery of trefoil factors by genetically modified Lactococcus lactis prevents and heals acute colitis in mice. Gastroenterology 2004; 127: 50213. 46. Scholven J, Taras D, Sharbati S et al.: Intestinal expression of trefoil factors and related genes during postnatal development in a piglet probiotic trial. Cell Biochem Physiol 2009; 23: 143-56.
Pracę nadesłano: 24.06.2009 r. Adres autora: Wilhelmstr 27, 72074 Tübingen, Germany
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 900–908
Poradnictwo genetyczne w onkologii Rola badań genetycznych Genetic counselling in oncology The role of molecular tests in oncology Dorota Nowakowska Z Poradni Genetycznej Centrum Onkologii-Instytutu im. M. Skłodowskiej-Curie w Warszawie (Genetic Counseling Unit, The Maria Skłodowska-Curie Memorial Cancer Center and Institute of Oncology in Warsaw) Kierownik: lek. D. Nowakowska
Niemal każdego miesiąca jesteśmy świadkami kolejnego odkrycia, dotyczącego molekularnego podłoża zachorowań na nowotwory złośliwe. Rozwój metod analizy całego genomu człowieka umożliwił wykrycie wielu nowych genów predyspozycji, których mutacje mogą, zwłaszcza w połączeniu z niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi (takimi jak np. nieprawidłowe nawyki żywieniowe, palenie tytoniu, zakażenia niektórymi wirusami, niewłaściwe zachowania prokreacyjne), zwiększać ryzyko zachorowania na nowotwory złośliwe. Badania genetyczne stają się coraz bardziej dostępnym narzędziem diagnostycznym i stanowią integralny element oceny ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe. Jednak niejednokrotnie entuzjazm towarzyszący kolejnym odkryciom w dziedzinie genetyki onkologicznej sprawia, że diagnostyka molekularna jest postrzegana w nadmiernie uproszczony sposób, co prowadzi do rozbudzenia nadmiernych oczekiwań w odniesieniu do korzyści z upowszechnienia badań genetycznych. Tymczasem rzeczywistość jest znacznie bardziej złożona. Podłożem zachorowania na dany typ nowotworu mogą być mutacje kilkudziesięciu różnych genów predyspozycji, a wśród nich takie, które wykrywa się w nielicznych rodzinach wysokiego ryzyka. Do dziś opisano ponad 200 różnych zespołów dziedzicznie uwarunkowanej predyspozycji do zachorowania na nowotwory złośliwe. Niedawno opublikowano wyniki dużych badań, z udziałem tysięcy chorych na nowotwory i osób z grup kontrolnych, które
Almost every month we are witnessing another discovery of molecular background of cancer. The progress in methods of the human genome analysis created the possibility to discover many new genes, which may increase, in combination with unfavorable environmental factors, the probability of being diagnosed with cancer. Genetic tests have become more available diagnostic tool and have become an integral part of the cancer risk assessment. On the other hand, many times enthusiasm accompanying new developments in the field of cancer genetics leads to the very simplified perspective on molecular diagnosis and to unrealistic expectations concerning the benefits of genetic testing, however the reality seems to be much more complex. Many different mutations in several predisposing genes may be responsible for molecular background of cancer, among them those, which are detected very rarely. So far more than 200 hereditary cancer syndromes with a genetic base have been described. Recently the results of the large studies with participation of thousands of patients have been published. The studies allowed identification of almost 30 loci predisposing to lung cancer, prostate cancer and colorectal cancer. In these studies, the analysis of the whole genome was performed and hundreds of thousands single nucleotide polymorphisms were described in the context of their role in carcinogenesis. However, in majority of cases, clinical significance of such a change is limited and doesn’t
Poradnictwo genetyczne w onkologii. Rola badań genetycznych
pozwoliły na wykrycie ponad 30 loci związanych z podatnością na raka płuca, gruczołu krokowego, piersi, jelita grubego. W tych badaniach, obejmujących analizę całego genomu, oceniano setki tysięcy polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP – single nucleotide polymorphism) pod kątem ich związku z ryzykiem zachorowania na nowotwór w określonym umiejscowieniu. Niemniej jednak znaczenie kliniczne nosicielstwa takiej zmiany w większości przypadków jest bardzo ograniczone i nie umożliwia lepszego doboru, np. badań mających na celu wcześniejsze wykrycie raka (1). Geny bardzo silnych predyspozycji są względnie rzadko przyczyną zachorowań na nowotwory w populacji ogólnej. Na przykład mutacje w genach naprawy są powodem zachorowania na raka jelita grubego u 2-4/100 pacjentów chorych na ten nowotwór, mutacje genu BRCA1 w Polsce są powodem zachorowania na raka piersi u około 5% kobiet leczonych z powodu tego nowotworu. Mimo ogromnego postępu, wiedza o genach predyspozycji pozostaje niepełna, badania genetyczne nadal wymagają znacznego nakładu środków finansowych i są pracochłonne, a do opracowania opłacalnych i w pełni wiarygodnych technik badania całego genomu minie zapewne jeszcze wiele lat. Z tego względu ocena ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe w przypadku konkretnego pacjenta musi opierać się przede wszystkim na prawidłowo zebranych wywiadach lekarskich z uwzględnieniem szczegółowych wywiadów rodzinnych dotyczących krewnych przynajmniej pierwszego i drugiego stopnia (dane o zachorowaniach rodziców, rodzeństwa, dzieci pacjenta oraz rodzeństwa rodziców, dziadków i babć). W praktyce badania genetyczne, czyli badanie nosicielstwa mutacji w genach predyspozycji do zachorowania na nowotwory złośliwe, mają znaczenie pomocnicze w ocenie ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe i nie powinny być wykonywane w oderwaniu od prawidłowo przeprowadzonego poradnictwa. Kiedy kierować pacjentów na badanie genetyczne? Rozpoznanie zespołu dziedzicznie uwarunkowanej predyspozycji jest najbardziej prawdopodobne, gdy w rodzinie w kilku pokoleniach wystąpiły trzy lub więcej przypadki zachoro-
901
allow better implementation of f. e. screening protocols (1). In the general population the high risk genes are rarely the main causative factor of cancer. For example the mutations in mismatch repair genes are detected as the predisposing factor in 2-4/100 patients diagnosed with colorectal cancer, BRCA1 gene mutations are the reason of breast cancer in 5% of unselected cases. Despite the progress, the knowledge concerning the genes predisposing to cancer remains limited, genetic tests are still expansive and need much effort, and implementing fully cost-effective and reliable methods of analysis of the whole genome probably will take many years. In the context of these limitations, the cancer risk assessment of the patient should be based on a careful personal history taking and meticulous reconstruction of the family pedigree, containing the data of the first- and second – degree relatives. The genetic tests are an integral part of the cancer risk assessment, but genetic counselling before and post test is a gold standard in this field. Indications for genetic testing The diagnosis of hereditary cancer syndrome is the most probable if in the family, in two subsequent generations, three cancer cases have been identified, one of them before 50 years of age. However the likelihood of such a syndrome is also high in the families in which: – the probant was diagnosed with cancer at a very young age, for example with colorectal cancer or endometrial cancer before 45 years of age, with breast cancer before 40 years of age – the probant was diagnosed with more than one cancer, f. e. with breast and ovarian cancer or with bilateral breast cancer – in the family more than 2 cases of the same type of cancer were found, one of them before 50 years of age, – particular phenotype was found: f. e. multiple adenomas in the colon, breast cancer diagnosis in man – specific histopathological features of the tumor were found: f.e. the BRCA1 mutation is frequently found in the triple negative
902
D. Nowakowska
wań na ten sam typ nowotworu, a jedno z nich przed 50 r.ż. Niemniej jednak uzasadnione jest, aby podejrzewać taką predyspozycję również w przypadkach, gdy: – zachorowanie na raka wystąpiło w szczególnie młodym wieku, np. na raka jelita grubego lub na raka błony śluzowej trzonu macicy przed 45 r.ż., na raka piersi przed 40 r.ż., – u danej osoby rozpoznano więcej niż jeden nowotwór, np. rak piersi i rak jajnika, lub nowotwór wystąpił obustronnie, np. obustronny rak piersi, – w rodzinie wystąpiły dwa przypadki zachorowań na ten sam typ nowotworu, z czego jeden przed 50 r.ż., – istnieją szczególne cechy fenotypowe, czego przykładem może być stwierdzenie mnogich gruczolaków jelita grubego czy wystąpienie raka piersi u mężczyzny, – w przypadkach szczególnych cech guza, np. występowanie tzw. potrójnie ujemnego raka piersi jest stosunkowo często związane z nosicielstwem mutacji genu BRCA1, stwierdzenie niestabilności mikrosatelitarnej w guzie jelita grubego może być związane z zespołem Lyncha. Wstępne rozpoznanie zespołu dziedzicznie uwarunkowanej predyspozycji opiera się na analizie rodowodu i wywiadów dotyczących danego pacjenta. Należy dążyć do uzyskania informacji nie tylko o lokalizacji narządowej nowotworu, ale również o wyniku badania histopatologicznego. Prawidłowo zebrane wywiady rodzinne pozwalają na ocenę typu dziedziczenia predyspozycji (dziedziczenie autosomalne dominujące, recesywne, sprzężone z płcią, etc.), właściwy wybór członka rodziny, od którego powinno się rozpocząć badania genetyczne, ukazują również, kto w danej rodzinie powinien zostać skierowany na badania przesiewowe w kierunku raka (np. na kolonoskopię w przypadku zachorowań rodzinnych na raka jelita grubego). Zasady przeprowadzania badań genetycznych Konwencja o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej w artykule 12 rozdziału IV definiuje rolę badań genetycznych w następujący sposób: „Testy prognozujące choroby genetyczne albo testy, które mogą służyć do identyfikacji nosiciela genu odpowiedzialnego za chorobę, oraz testy, które mogą
phenotype of breast cancer, microsatellite instability in colon tumor may rise a suspicion of the Lynch syndrome Preliminary diagnosis of the hereditary cancer syndrome should be based on the family pedigree analysis and on the personal history of the probant. The information concerning cancer diagnosis should describe not only the localization of the disease, but should also should be confirmed by histopathological diagnosis. Carefully collected family history data can reveal how the predisposition is inherited (autosomal – dominant, recessive, X-linked type of inheritance), help to choose the probant for the most informative genetic test, indicate the persons, who should undergo screening (f. e. who should be examined by colonoscopy in familial colorectal cancer). Recommendations concerning cancer genetic testing Convention for the Protection of Human Rights and Dignity of the Human Being (Convention on Human Rights and Biomedicine) in article 12 concerning predictive genetic tests recommends: “Tests which are predictive of genetic diseases or which serve either to identify the subject as a carrier of a gene responsible for a disease or to detect a genetic predisposition or susceptibility to a disease may be performed only for health purposes or for scientific research linked to health purposes, and subject to appropriate genetic counselling” (2). Also American Society of Clinical Oncology has published its statement concerning genetic testing for cancer susceptibility in which recommends following the necessary steps which are: family or an individual history suggestive of a genetic cancer susceptibility condition, the test can be adequately interpreted, the results will aid in diagnosis or influence the medical or surgical management of the patient or family members at hereditary risk of cancer. ASCO also states that genetic testing is justified (both in the aspect of clinical benefit and in the aspect of cost-effectiveness), when probability of detecting a genetic predisposition is 10% or more (3). Genetic counselling is the process by which patients and their relatives at risk of a disorder that may be hereditary are advised of the consequences of the disorder, the probability of
Poradnictwo genetyczne w onkologii. Rola badań genetycznych
wykryć genetyczne predyspozycje lub podatność na zachorowanie, mogą być przeprowadzone wyłącznie dla celów zdrowotnych albo dla badań naukowych związanych z celami zdrowotnymi oraz podlegają odpowiedniemu poradnictwu genetycznemu” (2). Również „American Society of Clinical Oncology” zobowiązuje do przestrzegania podstawowych zasad przeprowadzania badań genetycznych, którymi są: stwierdzenie obciążających wywiadów rodzinnych, możliwość odpowiedniej interpretacji wyniku (poradnictwo genetyczne), medyczne uzasadnienie dla podjęcia testu (wpływ na postępowanie medyczne u pacjenta lub członka jego rodziny), zapewnienie wiarygodnych metod diagnostycznych (jakość testów genetycznych). ASCO prezentuje pogląd, że podejmowanie badań genetycznych jest uzasadnione tak w aspekcie klinicznym, jak i ekonomicznym, jeżeli prawdopodobieństwo wykrycia mutacji wynosi 10 procent lub jest większe (3). Poradnictwo genetyczne jest procesem, w którym pacjent i członkowie rodziny z grupy ryzyka zachorowania na chorobę uwarunkowaną dziedziczną mutacją w genie predyspozycji uzyskują poradę co do następstw zdrowotnych choroby, prawdopodobieństwa zachorowania na daną chorobę lub przekazania mutacji potomstwu i sposobów zapobiegania lub zmniejszania skutków nosicielstwa mutacji w genie predyspozycji. Poradnictwo genetyczne powinno uwzględnić przede wszystkim trzy główne aspekty: ocenę ryzyka zachorowania, diagnostykę i opiekę kliniczną z ewentualną profilaktyką. Na badanie genetyczne kieruje się wyłącznie pacjentów, którzy zostali poinformowani o znaczeniu i skutkach tak ujemnego, jak i pozytywnego wyniku badania i wyrazili pisemną zgodę. Powinno się dążyć do zapewnienia możliwie największej poufności wyniku badania genetycznego, ponieważ stwierdzenie nosicielstwa mutacji w genie predyspozycji do zachorowania na nowotwory złośliwe może być powodem dyskryminacji pacjenta przez firmę ubezpieczeniową lub zakład pracy, a nawet źródłem nieporozumień rodzinnych. Pacjent powinien określić na piśmie, kto może zostać poinformowany o jego wynikach badania. Przed uzyskaniem pisemnej zgody pacjenta powinno się przedstawić mu możliwe najszerzej korzystne i negatywne skutki diagnostyki genetycznej zarówno dla niego, jak i dla pozo-
903
developing the disease or transmitting the predisposition, and the possibility of preventing the disease or ameliorating its consequences. Genetic counselling should involve three main aspects: risk estimation, diagnostic process, clinical management (including prevention options). Genetic testing should be offered only to the patients, who were informed about the consequences and the meaning of the positive and negative test results, and who have signed the informed consent. In all cases the privacy of the genetic test result should be protected, because potentially the test results may lead to the discrimination of the patient by an insurance company, employers, or other family members. The patient should indicate in the written consent, who can be informed about his or her genetic tests results. Before obtaining the written consent from the patient, possibly detailed information about the consequences of having positive or negative results of the genetic test, including those for other family members, should be presented. The patient should be informed that the genetic test result may be a source of psychological problems, f. e. anxiety and depression. In some situations psychological support accompanying genetic counseling is recommended. The asymptomatic probants, who were never diagnosed with cancer, should possibly confirm their consent one month after the first (pretest) counselling. This approach was developed to help the patients to make a truly independent and informed decision concerning undergoing testing. Interpreting genetic test results It is very important to understand that in majority of cases the negative test result does not mean, that the probant risk of having cancer is low (average). Unfortunately, frequently the patients, who were not counselled before the test, believe, that a negative test result means that they will not have cancer. This phenomenon is undoubtedly a result of disinformation in media and commercial activity of private companies offering so-called “genetic tests”, “tests for cancer”, in majority of cases completely separated from the genetic counselling process. The misunderstanding concerning the interpretation of the ge-
904
D. Nowakowska
stałych członków jego rodziny. Pacjent powinien wiedzieć, że wynik testu genetycznego może nasilić bądź ujawnić u niego zaburzenia lękowe lub depresyjne. W uzasadnionych sytuacjach należy zapewnić pacjentom pomoc psychologiczną. W przypadku zdrowych pacjentów wskazane jest, by decyzja o poddaniu się badaniom genetycznym została podjęta po miesiącu od uzyskania porady tak, by mieli oni możliwie dużo czasu do namysłu. Interpretacja wyników badania genetycznego Należy podkreślić, że w większości przypadków ujemny wynik badania genetycznego nie jest tożsamy ze stwierdzeniem niskiego (przeciętnego) ryzyka zachorowania na raka. Niestety, większość pacjentów z grupy tych, którzy nie uzyskali odpowiedniej porady specjalisty, zakłada że ujemny wynik badania oznacza, że nie zachorują oni na raka. Do tego zjawiska przyczynia się niewątpliwie dezinformacja w mediach i działalność prywatnych laboratoriów oferujących tzw. „testy genetyczne”, „testy na raka”, w większości przypadków całkowicie oderwane od poradnictwa genetycznego. Prowadzi to w konsekwencji do zaniechania przez pacjentów działań prozdrowotnych, takich jak zmiana stylu życia, wykonywanie badań przesiewowych i ostatecznie może zagrażać zdrowiu i życiu pacjenta. W wielu krajach istnieją odpowiednie regulacje prawne mające na celu ochronę dobra pacjenta w tej dziedzinie, niestety praktycznie nie istnieją one w Polsce, a do chwili obecnej, mimo licznych monitów środowisk lekarskich, nie została ratyfikowana wspomniana wyżej Konwencja Bioetycznej Rady Europy. Mianem prawdziwie ujemnego wyniku badania genetycznego możemy określić wyłącznie taką sytuację, gdy w rodzinie wcześniej zidentyfikowano mutację w danym genie predyspozycji do zachorowania na nowotwory złośliwe (mówimy wówczas o tzw. mutacji markerowej dla danej rodziny), wynik badania genetycznego zaś wykluczył u naszego pacjenta występowanie tej zmiany. Tego rodzaju sytuacje są w praktyce klinicznej rzadkością. Programy opieki nad rodzinami wysokiego dziedzicznie uwarunkowanego ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe W świetle wyżej przedstawionych ograniczeń związanych z oceną ryzyka zachorowania
netic tests may lead to a patient withdrawal from preventive strategies, change of lifestyle, cancer screening programs and as the result may have a negative effect on the patients’ health and life. In many countries the law protects the rights of the patients concerning the genetic testing. Unfortunately, these regulations have never been included in Polish law and until present, despite many efforts of the representatives of the medical societies, the mentioned above Convention on Human Rights and Biomedicine has never been validated. The result of a genetic test is truly negative, only when the marker mutation in a known gene, causing a predisposition to cancer, was found in the family, but the patient is not carrying this mutation. Such a situation is a rare event in everyday clinical practice The management of the families with high genetic predisposition to cancer According to the mentioned above limitations concerning the assessment of the cancer risk by the genetic testing, it is true, that at present the main role in the management of the patients coming from the families with high genetic predisposition to cancer play the screening programs, which offer early detection of cancer or prevention of the disease. In the USA the recommendations concerning the management of the patients with hereditary predisposition to cancer are regularly updated by the National Comprehensive Cancer Network (www.nccn.org). In Poland similar recommendations are proposed by the “Program of management of the families with high hereditary predisposition to cancer”, which is promoted as a part of the National Program against Cancer Diseases directed by the Ministry of Health in Poland, and offered by the net of onocological genetic counselling units (www.mz.gov.pl). One of the parts of the program “Early detection of cancer in the families with high hereditary predisposition to breast or ovarian cancer” is dedicated to the women with the highest probability of being diagnosed with breast or ovarian cancer. According to the guidelines of the program, the BRCA1 or BRCA2 mutation – carriers are examined at the oncological genetic unit every six months; they undergo mammography or
Poradnictwo genetyczne w onkologii. Rola badań genetycznych
na nowotwory złośliwe za pomocą badań molekularnych należy stwierdzić, że obecnie największe znaczenie w opiece nad członkami rodzin najwyższego ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe mają odpowiednie programy opieki, których celem jest wczesne wykrywanie i prewencja zachorowań na raka. W USA szczegółowe rekomendacje dotyczące sposobu opieki nad pacjentami z grupy ryzyka co roku aktualizuje National Comprehensive Cancer Network (www.nccn.org). W Polsce takie wytyczne zostały opracowane na potrzeby „Programu opieki nad rodzinami wysokiego dziedzicznie uwarunkowanego ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe” realizowanego przez sieć onkologicznych poradni genetycznych w ramach Narodowego Programu Zwalczania Chorób Nowotworowych (www.mz.gov.pl). Jedna z części wspomnianego programu pt. „Wczesne wykrywanie nowotworów złośliwych w rodzinach wysokiego, dziedzicznie uwarunkowanego ryzyka zachorowania na raka piersi i raka jajnika” jest adresowana do kobiet z grupy najwyższego ryzyka zachorowania na raka piersi i/lub raka jajnika. Objęte opieką nosicielki mutacji w genie BRCA1 lub BRCA2, co 6 miesięcy zgłaszają się na badanie lekarskie do onkologicznej poradni genetycznej, wówczas – poza badaniem lekarskim piersi – wykonywane są badania obrazowe piersi, mammografia naprzemian z badaniem rezonansu magnetycznego piersi, niekiedy również USG piersi. Znaczna część nosicielek mutacji decyduje się po przekroczeniu 35 r.ż. i zrealizowaniu planów macierzyńskich na zabieg obustronnej profilaktycznej adneksektomii, która jak dotąd stanowi jedyną pewną metodę zapobiegania zachorowaniu na raka jajnika w tej grupie ryzyka. Zabieg ten zmniejsza też w znaczącym stopniu prawdopodobieństwo zachorowania na raka piersi. Kobiety te, które nie wyraziły zgody na profilaktyczną obustronną adneksektomię oraz te, które nie ukończyły 35 r.ż., zgłaszają się co 6 miesięcy na badanie ginekologiczne połączone z oceną ultrasonograficzną narządu rodnego, wykonuje się również u nich badanie markera Ca-125. Badanie rezonansu magnetycznego piersi w grupie nosicielek jest szczególnie cennym sposobem diagnostyki i charakteryzuje się wysoką czułością i swoistością; podczas gdy mammografia charakteryzuje się czułością około 33%, przy swoistości około 95%, to bada-
905
magnetic resonance imaging of the breasts, sometimes also combined with ultrasound imaging of the breast. Many of the BRCA1 or BRCA2 mutation – carriers, after completing childbirth, after 35 years of age, decide to undergo prophylactic bilateral adnexectomy. The surgical protection methods still remain the only proven method of avoiding ovarian cancer diagnosis in this group of patients. The procedure also decreases the risk of breast cancer. The women, who didn’t agreed to have adnexectomy, and those, who are under 35 years of age, every six months are examined by a gynecologist and have ultrasound imaging of their ovaries, combined with Ca-125 serum marker examination. The magnetic resonance imaging of the breasts has been proved to be a very sensitive and specific method of screening in the group of the BRCA1 or BRCA2 mutation – carriers; mammography is characterized with 33% sensitivity and 95% specificity in this group, but the MRI offers 90% sensitivity and 80% specificity in this group (4, 5). Much more numerous group of the patients who participate in the program at the genetic counseling units are the women, who were not found to carry a mutation in a predisposition gene, but with a family history very suggestive of such a predisposition. To this group belong the women coming from the families in which in two subsequent generations, three breast or ovarian cancer cases have been identified, the women diagnosed with breast cancer before 40 years of age and their first – degree relatives, the members of the families in which 2 ore cases of breast or ovarian cancer were found, one of the cases before 50 years of age. The women belonging to this group undergo examination at the oncological genetic unit once a year, when they are offered physical examination, breast imaging (mammography or, less frequently ultrasound imaging), gynecological examination, ultrasound imaging of the ovaries and uterus, serum Ca-125 marker examination. In Poland, according to the data, approximately 100 thousands of high risk women should be offered participation in such a program. The approximate risk of being diagnosed with cancer in this group of women exceeds 20%, one fifth of the group are the BRCA1 or BRCA2 mutation carriers.
906
D. Nowakowska
nie NMR charakteryzuje czułość około 80% i swoistość około 90% (4, 5) Znacznie liczniejszą grupę pacjentek objętych opieką w onkologicznych poradniach genetycznych stanowią kobiety, u których nie stwierdzono nosicielstwa mutacji w genach predyspozycji do zachorowania na nowotwory złośliwe, chociaż ich wywiady rodzinne wskazują na możliwość takiej predyspozycji. Do tej grupy kwalifikujemy przede wszystkim kobiety, w których wywiadach rodzinnych w dwóch kolejnych pokoleniach wśród blisko ze sobą spokrewnionych krewnych wystąpiły trzy zachorowania na raka piersi i/lub jajnika, a także te, u których raka piersi wykryto przed 40 r.ż. i ich krewne pierwszego stopnia, ponadto pacjentki z rodzin, w których wystąpiły przynajmniej dwa zachorowania na raka piersi i/lub jajnika, a przynajmniej jedno z nich przed 50 r.ż. W tej grupie badania kontrolne odbywają się raz w roku, wtedy przeprowadza się badanie palpacyjne piersi, badanie obrazowe piersi (mammografia, rzadziej USG piersi), badanie ginekologiczne wraz z przezpochwową ultrasonograficzną oceną narządu rodnego i oznaczenie markera Ca-125. W naszym kraju, według oszacowań, opieką ukierunkowaną na wczesne wykrywanie raka piersi i raka jajnika powinno się objąć około 100 tys. kobiet z grupy najwyższego ryzyka. Są to osoby, których ryzyko zachorowania na raka w ciągu życia przekracza 20%, około 1/5 tej grupy stanowią nosicielki mutacji genu BRCA1. Druga z części „Programu opieki nad rodzinami wysokiego dziedziczenia uwarunkowanego ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe” to „Wczesne wykrywanie i prewencja nowotworów złośliwych w rodzinach wysokiego ryzyka zachorowania na raka jelita grubego i błony śluzowej trzonu macicy”. Jedną z grup pacjentów objętych opieką w ramach tej części programu są chorzy, u których wykryto zespół gruczolakowatej polipowatości rodzinnej (FAP – Familial Adenomatous Polyposis Coli) i członkowie ich rodzin. U tych osób wykonuje się co 12-18 mies. badanie kolonoskopowe, a w przypadku stwierdzenia setek lub tysięcy gruczolaków w jelicie grubym chorych kieruje się na zabieg proktokolektomii. U tych chorych tylko profilaktyczne leczenie chirurgiczne pozwala na uniknięcie zachorowania na raka jelita grubego (6). W przypadku wykrycia mnogich polipów w jelicie grubym przeprowa-
Another part of the “Program of management of the families with high hereditary predisposition to cancer” is dedicated to “Early detection and prevention of cancer in the families with high predisposition to colorectal or endometrial cancer” One of the group of the patients included in the program are the patients diagnosed with FAP – Familial Adenomatous Polyposis Coli) and their family members. Every 12 to 18 months they undergo colonoscopy. When hundreds or thousands of colonic adenomas are found, the proctocolectomy is performed. in the group of FAP patients proctocolectomy is the only method of avoiding colorectal cancer (6). At the moment of detecting numerous polyps in the lower part of the digestive tract, the patients are offered gastroscopy to detect possible precancerous lesions. Another group of patients in this part of the program are the persons diagnosed with Lynch syndrome, whose lifetime risk of colorectal cancer exceeds 70%. They are examined with colonoscopy every two years. It already has been proved, that such an approach decreases their risk of colorectal cancer by 50% (7). It is also recommended, that this group of patients should be offered gastroscopy every 2-3 years in order to detect possible precancerous lesions. The patients are also offered ultrasound abdomen examination every year. The women diagnosed with Lynch syndrome have a lifetime risk of endometrial cancer exceeding 70%, and every six to 12 months are undergo gynecological examination combined with ultrasound imaging of the ovaries and uterus, serum Ca-125 marker is also examined (8). More frequently in the oncological genetic units undergo screening programs the patients coming from the families with so – called familial colorectal cancer or from the families in which the cancers from the Lynch spectrum have been detected (The spectrum of cancer associated with Lynch Syndrome includes tumors of the colorectum, endometrium, ovary, upper gastrointestinal tract, the urothelium and also the biliary tract cancer). They are offered colonoscopy since 40 years of age or since the age ten years earlier than the earliest colorectal cancer diagnosis in their family, the examination is performed every 5 years. The women after 30 year of age are of-
Poradnictwo genetyczne w onkologii. Rola badań genetycznych
dzane są także badania endoskopowe górnego odcinka przewodu pokarmowego, w celu wcześniejszego wykrycia ewentualnych zmian nowotworowych. Kolejną grupą pacjentów objętych opieką w tym programie są pacjenci z zespołem Lyncha, u których ryzyko zachorowania na raka jelita grubego w ciągu całego życia przekracza 70%. Przeprowadza się u nich badania kolonoskopowe z ewentualnymi polipektomiami w odstępach 2-letnich. Udowodniono, że takie postępowanie w tej grupie ryzyka zmniejsza prawdopodobieństwo zachorowania na raka jelita grubego o ponad 50% (7). Zalecane są również badania endoskopowe górnego odcinka przewodu pokarmowego co około 2 – 3 lata w celu wcześniejszego wykrycia ewentualnych zmian nowotworowych. Ponadto, wszystkim pacjentom wykonuje się badanie USG jamy brzusznej z oceną dróg moczowych. U kobiet z zespołem Lyncha ryzyko zachorowania na raka błony śluzowej trzonu macicy przekracza 70%, z tego względu co 6-12 mies. przeprowadza się u nich badanie ginekologiczne wraz z USG przezpochwowym i badanie markera Ca-125 (8). Bardzo liczną grupę pacjentów objętą opieką onkologicznych poradni genetycznych stanowią członkowie rodzin z tak zwanymi rodzinnie występującymi zachorowaniami na raka jelita grubego i inne nowotwory należące do spektrum zespołu Lyncha (Do spektrum zespołu Lyncha należą: rak jelita grubego, rak błony śluzowej trzonu macicy, rak żołądka, rak jelita cienkiego, rak górnych dróg moczowych, rak dróg żółciowych, rak jajnika). W tych rodzinach proponuje się rozpoczęcie badań endoskopowych dolnego odcinka przewodu pokarmowego od 40 r.ż. lub od wieku o 10 lat wcześniejszego niż wiek, w którym stwierdzono najwcześniejsze zachorowanie na raka jelita grubego w rodzinie, badanie to powtarza się w odstępach pięcioletnich. U kobiet od 30 r.ż. co roku przeprowadzana jest konsultacja ginekologiczna i wykonuje się badanie USG narządu rodnego sondą prze-
907
fered every year gynecological examination combined with ultrasound imaging of ovaries and uterus, the serum Ca-125 marker is also examined Summary New developments in the field of genetic predisposition to cancer might direct implementing successful preventive and diagnostic strategies in oncology. Carefully collected family history is still important tool in diagnosing hereditary cancer predisposition and offers the possibility to offer appropriate screening programs to the family members. The hereditary cancer management programs, which offer adequate screening methods, able to detect early cancer or precancerous lesion and sometimes surgical prevention methods are necessary in the care of individuals at risk.
zpochwową, ocenia się również Ca-125 w surowicy krwi obwodowej. Podsumowanie Nowe odkrycia w dziedzinie genetycznych predyspozycji do zachorowania na nowotwory mogą być pomocne we wdrażaniu skutecznych strategii zapobiegawczych i diagnostycznych w onkologii. Prawidłowo zebrane wywiady rodzinne nadal stanowią istotne narzędzie diagnostyczne, pomocne tak w ocenie ryzyka zachorowania na nowotwór złośliwy, jak i ustaleniu optymalnych dla danej rodziny badań skryningowych. Kluczową rolę w zmniejszaniu ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe odgrywają odpowiednie programy opieki, umożliwiające właściwy dobór badań, których celem jest wcześniejsze wykrycie raka lub zmian prekursorowych, a niekiedy zastosowanie metod profilaktycznego leczenia chirurgicznego.
Piśmiennictwo / references 1. Pharoah P, Antoniou AC, Easton DF et al.: Polygenes, Risk Prediction, and Targeted Prevention of Breast Cancer. N Eng J Med 2008; 358: 2796-2803.
2. Polskie Towarzystwo Genetyki Człowieka: Zastosowanie biologii w medycynie a godność osoby ludzkiej. PWN, Warszawa 2006.
908
D. Nowakowska
3. American Society of Clinical Oncology policy statement update: Genetic testing for cancer susceptibility. J Clin Oncol 2003; 15: 2157-69. 4. Kriege M, Brekelmans CT, Boetes C et al.: Efficacy of MRI and Mammography for Breast-Cancer Screening in Women with Familial or Genetic Predisposition. N Engl J Med 2004; 351: 427-500. 5. Warner E, Plewes DB, Shumak RS et al.: Comparison of breast magnetic resonance imaging, mammography and ultrasound for surveillance of women at high risk for hereditary breast cancer. J Clin Oncol 2001; 19: 3524-31. Pracę nadesłano: 24.06.2009 r. Adres autora: 02-781 Warszawa, ul. Roentgena 5
6. Galiatsatos P, Foulkes WD et al.: Familial adenomatous polyposis. Am J Gastroenterol 2006, 101; 385-96. 7. Jarvinen HJ, Aarnio M, Mustonen H et al.: Controlled 15-year trial on screening for colorectal cancer families with hereditary nonpolyposis colorectal cancer. Gastroenterology 2000; 118: 829‑34. 8. Lindor NM, Petersen GM, Hadley DW: Recommendations for the care of individuals with an inherited predisposition to Lynch syndrome: a systematic review. JAMA 2006; 296: 1507-17.
POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2009, 81, 10, 909–915
R E GULA M I N O GŁA S ZA N I A P R A C SUBMISSION REQUIREMENTS
1. W „Polskim Przeglądzie Chirurgicznym” (Pol Przegl Chir) zamieszczane są prace z zakresu chirurgii i związanych z nią dziedzin: redakcyjne, oryginalne, z chirurgii operacyjnej i usprawnień technicznych, spostrzeżenia kliniczne, prace historyczne, poglądowe, oceny książek, wspomnienia pośmiertne, sprawozdania stypendystów Fundacji Polski Przegląd Chirurgiczny z wyjazdów zagranicznych, kronika Towarzystwa, komunikaty oraz varia.
1. „Polish Journal of Surgery” (Pol Przegl Chir) accepts for publication papers on surgery and related fields, including editorial and original works, articles on operative surgery and technical improvements, clinical observations, historical articles, review papers, book reviews, obituary notices, reports from journeys to foreign centres made by the holders of scholarship founded by the Polish Journal of Surgery, chronicle of the Association of Polish Surgeons, news bulletins and varia.
Polityka wydawnicza „Polskiego Przeglądu Chirurgicznego”
Editorial Policy
Wydawca „Polskiego Przeglądu Chirurgicznego” kieruje się generalnymi zasadami zawartymi w Deklaracji Helsińskiej i oczekuje od autorów badań, których wyniki mają ukazać się na łamach „Przeglądu” przestrzegania zawartych w niej praw. Autorzy prac wykorzystujących modele zwierzęce zobowiązani są do przestrzegania zasad formułowanych przez Interdisciplinary Principles and Guidelines for the Use of Animals in Research, Testing, and Education przyjętych przez New York Academy of Sciences Adhoc Committee on Animal Research. Wszelkie prace zgłaszane do publikacji, wymagające zgody Komisji Etycznej, odpowiedniej do lokalizacji terytorialnej, powinny zawierać takową zgodę. Zasady dopuszczenia prac do druku. Prace zgłaszane do publikacji w „Polskim Przeglądzie Chirurgicznym” są oceniane pod względem wartości merytorycznej i poznawczej. Pismo przewodnie załączone do pracy, podpisane przez jej autorów, oznacza równocześnie zgodę na wszczęcie procedury oceny pracy. Nadesłane prace podlegają wstępnej ocenie przez Kolegium Redakcyjne. Prace niezgodne z Regulaminem Ogłaszania Prac nie podlegają dalszej ocenie i zostają odesłane autorom. W przypadku wstępnej kwalifikacji praca zostaje opatrzona numerem referencyjnym, który zostaje przekazany autorom jako odno-
„Polish Journal of Surgery” editors endorse the general rules of the Declaration of Helsinki and expect that all investigations involving humans will have been performed in accordance with these principles. For animal experimentation reported in the journal, it is expected that investigators will have observed the Interdisciplinary Principles and Guidelines for the Use of Animals in Research, Testing, and Education issued by the New York Academy of Sciences Adhoc Committee on Animal Research. All human and animal studies must have been approved by the investigators Institutional review board. Review process. Manuscripts are evaluated on the basis that they present new insights to the investigated topic, are likely to contribute to a research progress or change in clinical practice or in thinking about a disease. The signature of the corresponding author on the letter of submission signifies that these conditions have been fulfilled. Received manuscripts are first examined by the editors. Incomplete packages or manuscripts not prepared in the advised style will be sent back to authors without scientific review. The authors are notified with the reference number upon manuscript registration at the Editorial Office. The registered manuscripts are sent to independent experts for scientific
910
Regulamin ogłaszania prac
śnik do dalszej korespondencji. Praca zostaje przekazana do dalszej oceny merytorycznej przez niezależnych recenzentów, uznanych specjalistów danej dziedziny chirurgii. Praca zostaje skierowana do druku po uzyskaniu pozytywnej opinii recenzentów. Konflikt interesów. Autorzy zobowiązani są do ujawnienia powiązań finansowych z podmiotami gospodarczymi, których produkty w sposób wyraźny są zaznaczone w przedstawionej do oceny publikacji. Informacja ta pozostaje utajniona przez Redakcję do czasu zakończenia oceny i nie może wpływać na decyzję Kolegium Redakcyjnego. W przypadku zakwalifikowania do publikacji, Redakcja ustala z autorami sposób przekazania czytelnikom informacji o zasadach finansowania pracy. Dla zachowania wartości naukowej prac oraz ich obiektywności, w przypadkach opracowań zawierających ocenę leków, urządzeń medycznych lub innych produktów wykorzystywanych w praktyce klinicznej, Redakcja oczekuje iż autorzy nie będą pozostawać w zależności finansowej od ich producentów lub dystrybutorów. Redakcja nakłada również wymóg ujawnienia sprzeczności interesów na recenzentów prac. Recenzenci są zobligowani do przekazania oświadczenia o możliwości wystąpienia takowych podczas oceny pracy, co nakazuje Redakcji dokonać zmiany recenzenta. Zgody. W przypadku umieszczenia w pracach rycin, ilustracji czy danych pozyskanych z innych źródeł, autorzy zobowiązani są do pozyskania i przedstawienia zgody autorów i właścicieli praw autorskich źródła. Zgody są również wymagane w przypadkach danych niepublikowanych, złożonych do druku, czy pozyskanych w kontaktach personalnych (tzw. doniesienie ustne). Tajemnica danych osobowych. Autorzy zobowiązani są do zachowania poufności danych personalnych chorych. Należy dążyć do takiego przygotowania materiału, ażeby zminimalizować możliwość rozpoznania przedstawianych chorych przez czytelników. Publikowane dane osobowe powinny zawierać wyłącznie elementy ważne dla wartości naukowej pracy. Redakcja zastrzega sobie prawo do pozyskania od autorów, przed opublikowaniem pracy, zgody chorych na publikacje ich danych osobowych czy wizerunku, gdy zachodzi możliwość ich rozpoznania przez czytelników.
evaluation. Submitted papers are accepted for publication after a positive opinion of the independent reviewers. Conflict of interests. Authors of research articles should disclose at the time of submission any financial arrangement they may have with a company whose product figures prominently in the submitted manuscript. Such information will be held in confidence while the paper is under review and will not influence the editorial decision, but if the article is accepted for publication, the editors will usually discuss with the authors the manner in which such information is to be communicated to the reader. Because the essence of reviews and editorials is selection and interpretation of the literature, the Journal expects that authors of such articles will not have any financial interest in a company (or its competitor) that makes a product discussed in the article. Journal policy requires that reviewers and editors reveal in a letter to the Editor-in-Chief any relationships that they have that could be construed as causing a conflict of interest with regard to a manuscript under review. Permissions. Materials taken from other sources must be accompanied by a written statement from both author and publisher giving permission to the Journal for reproduction. Obtain permission in writing from at least one author of papers still in press, unpublished data, and personal communications. Patients confidentiality. Changing the details of patients in order to disguise them is a form of data alteration. However authors of clinical papers are obliged to ensure patients privacy rights. Only clinically or scientifically important data are permitted for publishing. Therefore, if it is possible to identify a patient from a case report, illustration or paper, PJS Editors ask for a written consent of the patient to publish their data, including photograms prior to publication. The description of race, ethnicity or culture of a study subject should occur only when it is believed to be of strong influence on the medical condition in the study. When categorizing by race, ethnicity or culture, the names should be as illustrative as possible and reflect how theses groups were assigned. Copyright transfer. Upon acceptance, authors transfer copyright to the PJS. Once
Regulamin ogłaszania prac
911
Zastosowanie w pracy wyznaczników rasowych, etnicznych czy kulturowych jest możliwe wyłącznie w przypadkach, kiedy dane te mają wpływ na pozyskane wyniki lub formułowane wnioski wynikające z zebranego materiału. Przeniesienie praw autorskich. Po zakwalifikowaniu pracy do druku prawa autorskie zostają przeniesione na Wydawcę „Polskiego Przeglądu Chirurgicznego”. Od tej chwili dane zawarte w pracy nie mogą być rozpowszechniane bez zgody Wydawcy. Przekłamania. Komitet Redakcyjny dokłada wszelkich starań, aby na łamach „Polskiego Przeglądu Chirurgicznego” nie pojawiły się informacje, opinie lub poglądy nieprawdziwe bądź wprowadzające czytelników w błąd. Ze względu na specyfikę prac naukowych, za zawarte w nich stwierdzenia odpowiadają wyłącznie autorzy. Redakcja i Wydawca nie ponosi odpowiedzialności za sformułowania zawarte w publikowanych materiałach.
an article is accepted for publication in the Journal, the information therein is embargoed from reporting by the media until the mail date of the issue in which the article appears. Upon acceptance all published manuscripts become the permanent property of the Publisher of „Polish Journal of Surgery”, and may not be published elsewhere without written permission from the Publisher. Disclaimer. Every effort is made by the Publisher and Editorial Board to see that no inaccurate or misleading data, opinion or statement appear in the PJS. However, they wish to make it clear that the data and opinions appearing in the articles and advertisements herein are the responsibility of the contributor, sponsor or advertiser concerned. Accordingly, the Publisher and the Editorial Board accept no liability whatsoever for the consequences of any such inaccurate of misleading data, opinion or statement.
2. Każdy element pracy: strona tytułowa, streszczenie i słowa kluczowe, tekst oraz podpisy pod rycinami powinny zaczynać się na osobnej stronie.
2. The title page, summary with key words, the text proper and description of figures should be printed on separate pages.
3. Strona tytułowa powinna zawierać: a) tytuł pracy, b) imiona i nazwiska autorów wraz z zaznaczeniem instytucji, w których pracują, oraz ich podpisy, c) pełne nazwy instytucji, w których pracują, podane w języku polskim i angielskim, d) imiona i nazwiska kierowników tych instytucji oraz ich zgodę na opublikowanie pracy, e) imię, nazwisko, tel/fax/e-mail autora odpowiedzialnego za kontakty z redakcją, f) źródła sponsorowania, dane dotyczące grantów itp. 4. Autorzy prac oryginalnych mogą przesłać do oceny pracę w języku polskim. Jeżeli praca zostanie zakwalifikowana do druku, autorzy zobowiązani są do niezwłocznego przesłania wersji angielskiej pracy. W przypadku zaistnienia takiej potrzeby przekład pracy może zostać zlecony tłumaczom redakcji na koszt autora. 5. Maszynopis pracy (w dwóch egzemplarzach) zaopatrzony w podpisy autorów należy przygotować z podwójnym odstępem wierszy (30 wierszy na stronie), jednostronnie z wyjustowaniem, z marginesem z lewej strony 4 cm
3. Each manuscript ought to include title page with a) manuscript title, b) full names of author(s) and their signatures, c) the affiliations of the authors in Polish and English, d) full names of the authors’ superior (heads of the departments) and their permission for publication, e) full name, phone number, facsimile, e-mail of the author responsible for the relations with the editorial board, f) names of sponsors, grant numbers etc. 4. The authors of original papers may send them for evaluation only in their own language. If the paper is accepted for publication, the text may be translated in our office. 5. The authors are requested to prepare two copies of typewritten manuscript with double spaced text (30 lines a page) printed on one side of a page. The text should be justified, with 4 cm margin on the left. The authors are requested to use ordinary, nonbold typeface without underlining or spacing
912
Regulamin ogłaszania prac
i przesłać na adres Redakcji. Należy używać zwykłego pisma bez podkreślania, rozstrzelania i pogrubienia. Pracy powinna towarzyszyć wersja elektroniczna na płycie CD lub pendrivie. Wersja elektroniczna pracy może być przesłana na mailowy adres Redakcji (redakcjappch@poczta.fm) wraz z listem przewodnim. W przypadku „ciężkich” plików graficznych wskazane jest przesłanie ich w osobnym mailu. Pliki tekstowe powinny być przygotowane w środowisku Windows. 6. Objętość pracy redakcyjnej, oryginalnej, z chirurgii operacyjnej, z historii chirurgii może wynosić najwyżej 12 stron maszynopisu i zawierać do 50 pozycji piśmiennictwa. Streszczenie pracy oryginalnej w języku polskim i angielskim musi zawierać 200-250 słów i powinno zawierać: cel pracy, główne metody, najważniejsze wyniki i wnioski. Spostrzeżenie kliniczne oraz prace z chirurgii operacyjnej i usprawnień technicznych mogą zajmować do 7 stron maszynopisu i 20 pozycji piśmiennictwa; streszczenie do 150 słów w języku polskim i angielskim. Wskazane jest, aby liczbę autorów ograniczyć do trzech. Pod streszczeniem pracy oryginalnej, spostrzeżenia klinicznego oraz pracy z chirurgii operacyjnej i usprawnień technicznych należy podać 3-10 słów kluczowych w języku polskim i angielskim. Praca poglądowa opatrzona nazwiskami co najwyżej dwóch autorów może zajmować do 20 stron maszynopisu i do 100 pozycji piśmiennictwa. Do pracy należy dołączyć tylko niezbędne wykresy, tabele i ryciny. Możliwe jest tłumaczenie pracy na koszt autora przez redakcję. 7. Każda praca oryginalna powinna być podzielona na: a) krótki wstęp, będący wprowadzeniem do zagadnienia na podstawie aktualnego stanu wiedzy, b) metodykę i materiał doświadczalny lub kliniczny, który jest przedmiotem opracowania, c) wyniki należy przedstawić, o ile jest to możliwe, w tabelarycznym układzie. Jeżeli zachodzi potrzeba dane liczbowe powinny być opracowane statystycznie, d) omówienie wyników na tle aktualnego piśmiennictwa, e) krótkie podsumowanie, f) wnioski, które nie powinny być powtórzeniem wyników pracy.
out. The manuscript with authors signatures should be sent to the PJS. The manuscripts should be delivered together with a electronic version (on CD or pendrive) containing the text processed in Microsoft Windows. The data could be send via e-mail (redakcjappch@ poczta.fm). 6. Maximum space allowed for the editorial, original paper on operative surgery or the history of surgery is 12 pages of typewritten text followed by up to 50 reference sources. Summary of the original paper in Polish and English, including the aim of the study, methods, results and conclusions should consist 150-250 words. Clinical observations, works in operative surgery and technical improvements prepared by a maximum of 3 authors may take up to 7 pages of typewritten text followed by 20 reference sources; summary up to 100 words in Polish and English. Summary of original paper, clinical observation, an article on operative surgery and technical improvements should be followed by a list of 3-10 key words in Polish and English. Up to 20 typewritten pages are allowed for review papers prepared by a maximum of 2 authors. Review papers may be followed by up to 100 reference sources. The authors are requested to provide only necessary graphs, tables and figures. 7. Each original paper ought to be structured into the following sections: a) a short preface introducing discussed issue on the basis of the present state of knowledge, b) methods and clinical or experimental material being the subject of the publication, c) results, presented in tabular order whenever possible. If necessary, numerical data ought to be analysed statistically, d) discussion section with references to current literature on the subject, e) short roundup paragraph, f) conclusions which should not repeat the information presented in the section on the results of the investigation. 8. A list of references will contain the sources as cited in the text. Periodicals ought to be written in italics, without full stops. Year of publication will be followed by a semicolon, volume – by a colon and page number – by a
Regulamin ogłaszania prac
8. Spis piśmiennictwa powinien być ułożony według kolejności cytowania prac w tekście. Skróty nazw czasopism pisane są kursywą, bez kropek. Po podaniu roku wydania piszemy średnik, po podaniu tomu dwukropek, po podaniu stron kropkę. Cytując piśmiennictwo należy posługiwać się przykładami podanymi poniżej: – typowy artykuł w czasopiśmie: należy wymienić pierwszych trzech autorów (kursywą), a w miejsce pozostałych nazwisk wstawić skrót „i wsp.”, np. Parkin D, Clayton P, Black RF i wsp.: Childhood leukaemia in Europe after Chernobyl. Br J Cancer 1996; 73: 1006-12. – organizacja jako autor: The Cardiac Society of Australia and New Zeland. Clinical excercise strestesting Safety and performance guidelines. Med J Austr 1996; 164: 2832-34. – bez podanego autora: Cancer in South Africa (artykuł wstępny). S Afr Med J 1994; 84: 15. – książka „autorska” bez redaktora: Ringsven MK, Bond D. Gerontology and leadership skills for nurses. Wyd. 2, Albany: Delmar Publishers; 1996. – rozdział w monografii: Philips SJ, Whisnant JP.: Hypertension and stroke. W: Laragh JH, Brenner BM (red.) Hypertension: pathophysiology, diagnosis and management. Wyd. 2. New York: Raven Press; 1995, s. 465 78. – artykuł w tomie materiałów zjazdowych: Bengtsson S, Solheim BG: Enforcement of data protection, privacy and security in medical informatics. W: Lun KC, Degoulet P, Piemme TE, Rienhoff O, (red.). MEDINFO 92. Proceedings of the 7th World Congress on Medical Informatics; 6 10 Sept. 1992; Geneva, Switzerland and Amsterdam: North-Holland 1992; s. 1561-65. – rozprawa: Kaplan SJ: Post-hospital home health care: the elderly’s access and utilization (rozprawa). St. Louis: Washington Univ. 1995. – w druku: Leshner AI: Molecular mechanisms of cocaine addiction. N Eng J Med. W druku 1997. Wskazane jest wykorzystywanie w pierwszej kolejności dostępnego piśmiennictwa polskich autorów. 9. Odpowiedzialność prawną i merytoryczną za nieprawidłowości związane z przygotowaniem pracy ponoszą wszyscy autorzy w równym stopniu, co potwierdzają podpisami na pierwszej
913
full stop. The following are sample references: – article in a periodical: the names of the first three authors are given, while „et al.” stands for the remaining authors: Parkin D, Clayton P, Black RF et al.: (in italic). Childhood leukaemia in Europe after Chernobyl. Br J Cancer 1996; 73: 1006-12. – organisation as an author: The Cardiac Society of Australia and New Zealand. Clinical exercise stressing Safety and performance guidelines. Med J Austr 1996; 164: 2832-34. – without the name of the author: Cancer in South Africa (preliminary paper). S Afr Med J 1994; 84: 15. – publication without the editor: Ringsven MK, Bond D. Gerontology and leadership skills for nurses. 2nd ed., Albany: Delmar Publishers; 1996. – fragment of a monograph: Philips SJ, Whisnant JP: Hypertension and stroke. In: Laragh JH, Brenner BM, (ed.) Hypertension: pathophysiology, diagnosis and management. 2nd ed. New York: Raven Press; 1995, pp. 465-78. – conference materials: Bengtsson S, Solheim BG: Enforcement of data protection, privacy and security in medical informatics. In: Lun KC, Degoulet P, Piemme TE, Rienhoff O, (ed.). MEDINFO 92. Proceedings of the 7th World Congress on Medical Informatics; 6 - 10 Sept. 1992; Geneva, Switzerland and Amsterdam: North-Holland; 1992, pp. 156165. – dissertation: Kaplan SJ: Post-hospital home health care: the elderly’s access and utilization (dissertation). St. Louis: Washington Univ. 1995. – in the press: Leshner AI: Molecular mechanisms of cocaine addiction. N Eng J Med. In the press 1997. 9. Legal and other responsibility for incorrect preparation of a paper is assumed by all the authors to equal extent which is confirmed by the authors’ personal signatures on the first page of the manuscript. The article cannot have been published or be submitted elsewhere before appearing in „Polish Journal of Surgery”, which is confirmed in a written statement sent by the authors together with the paper. Editorial Board will inform the author on receiving the manuscript, giving the regi-
914
Regulamin ogłaszania prac
stronie tytułowej. Praca nie może być wcześniej lub równocześnie skierowana do innego wydawnictwa, co autor potwierdza pisemnie przesyłając maszynopis. Redakcja zawiadamia autora o otrzymaniu pracy, podając numer rejestru, na który należy się powoływać. Prawa autorskie do pracy po jej wydrukowaniu należą do redakcji „Polskiego Przeglądu Chirurgicznego”. 10. Ilustracje, rysunki i fotografie muszą być wykonane w wersji elektronicznej. Podpisy i wyjaśnienia należy przedstawić na osobnej karcie, a nie bezpośrednio na rycinach. Ryciny należy ponumerować w kolejności, w jakiej ukazują się wzmianki o nich w tekście. Podpisy pod rycinami powinny być przedstawione na osobnej karcie i zaopatrzone w odpowiednie numery. Wszystkie znaki, litery i symbole ukazujące się na rycinie należy opisać. 11. Prace kliniczne, w których prowadzone badania mogą przedstawiać jakiekolwiek ryzyko dla chorego, oraz prace doświadczalne na zwierzętach, muszą mieć zgodę terenowej komisji etycznej. 12. W pracach klinicznych, obejmujących zestawienia liczbowe chorych, koniecznie trzeba umieścić okres (miesiąc, rok) będący podstawą analizy oraz wyszczególnić jednostki organizacyjne skąd pochodzi opracowany materiał. Jeżeli praca wykonana została w części pod kierunkiem poprzedniego kierownika (ordynatora) powinno to być wyraźnie zaznaczone w tekście pracy. 13. W opracowaniu treści należy uwzględnić uznane mianownictwo polskie i angielskie oraz zachować poprawność językową. Redakcja nie rozpatruje prac, w których nie uwzględniono zaleceń wydawniczych (punkt 2, 7). Redakcja bez porozumienia się z autorem poprawia błędy mianownictwa i uchybienia stylistyczne, skraca objętość, usuwa zbędne ryciny i wykresy. 14. Prace są oceniane przez recenzentów anonimowo, a autor otrzymuje zawiadomienie z redakcji o przyjęciu lub odrzuceniu pracy. Prace nie zakwalifikowane do druku redakcja zwraca autorowi jedynie na żądanie. 15. Prace drukowane są często wraz z komentarzem recenzenta. Jeśli autor chce usto-
ster number for further reference. The copyright for the paper after its publication is held by „Polish Journal of Surgery”. 10. Electronic version of illustrations, figures and photographs must be made in a professional manner. Descriptions ought to be presented on a separate page, not immediately on the figures. The author’s name, the number of the figure and its upper margin should be given overleaf, on a separate piece of paper, adhered to one edge of the sheet. The figures should be numbered as quoted in the text. Figure descriptions ought to be presented on a separate page and supplied with corresponding numbers. All the signs, letters and symbols used in a figure must be explained. 11. Clinical investigations presenting any risk for the patient as well as experimental studies on animals must obtain the approval of the local ethics committee. 12. Authors of the articles on clinical research operating with numerical sets of data must include the time period (month, year) being the basis of the analysis and specify organisational units from which the material was obtained. In the case of investigations supervised partly by the previous head of the department, this fact should be clearly indicated in the text. 13. The authors are requested to use recognised Polish and English terminology while preparing the manuscript. The Editor will not take under consideration those papers which do not conform to the recommendations discussed in points 2, 7. Editorial board reserves the right to introduce corrections in terminology or style, to reduce the size of the paper as well as to remove redundant figures and graphs without author’s permission. 14. Manuscripts are examined anonymously by reviewers and authors are informed whether the paper has been accepted or rejected. The papers which were not qualified for publication will be sent back only to author’s request. 15. The papers published in „The Polish Journal of Surgery” will be frequently followed by the commentary of the reviewer. The replies
Regulamin ogłaszania prac
915
sunkować się do zawartych w nim uwag może nadesłać odpowiedź, która zostanie opublikowana w dziale „Listy do Redakcji”.
of authors wishing to discuss the issues included in reviewer’s commentary will be published in „Letters to Editor” section.
16. Honorarium autorskiego za prace drukowane w „Polskim Przeglądzie Chirurgicznym” redakcja nie wypłaca. Nie wykonuje również odbitek autorskich.
16. „The Polish Journal of Surgery” will neither grant any financial remuneration for the papers published therein nor provide author’s copies.
916
Komunikaty
KOMUNIKAT Centrum Edukacyjne Pomorskiej Fundacji Rozwoju Chirurgii Oœrodek Szkolenia Wirtualnego akredytowany przez Sekcjê Wideochirurgii Towarzystwa Chirurgów Polskich zaprasza na kursy doskonal¹ce
dla lekarzy w trakcie specjalizacji i specjalistów chirurgii ogólnej Zaawansowane techniki chirurgii laparoskopowej - czêœæ 1 Zaawansowane techniki chirurgii laparoskopowej - czêœæ 2 Czas trwania ka¿dego z kursów: trzy dni (w tym 6 godzin æwiczeñ praktycznych na trena¿erach fizycznych i wirtualnym) Szczegó³y i najbli¿sze terminy na stronie: www.chirurgia-pomorska.edu.pl/Szkolenia.php lub email: szkolenia@chirurgia.pomorska.edu.pl Zapraszamy równie¿ do zapoznania siê z ofert¹ skierowan¹ do pielêgniarek operacyjnych i studentów