Estudi de mutacions en línia germinal en gens associats a l’hiperparatiroïdisme primari

Abstract

L’hiperparatiroïdisme familiar (HPPF) és responsable de fins el 10-15% dels casos d'hiperparatiroïdisme primari (HPP). Es tracta d'una patologia poc coneguda, i els estudis que se n’ha fet mostren variabilitat en les poblacions i mètodes utilitzats. A més, pocs d’ells són fets en població de l’àrea mediterrània i, concretament, no n’hi ha cap que avaluï població espanyola afectada per aquesta patologia. Això provoca una mancança de guies clíniques sobre a quins pacients caldria realitzar un estudi genètic i quins gens caldria avaluar en cada cas. Tanmateix, el fet de ser portador o portadora d’una mutació en línia germinal d’algun dels gens relacionats amb l’HPPF té implicacions clíniques, algunes d’elles potencialment greus, tant pel subjecte avaluat com pels seus familiars. La present tesi doctoral ha pretès determinar la prevalença de mutacions en línia germinal dels gens associats a l’HPPF en individus amb hiperparatiroïdisme que presentessin un fenotip de risc, en població resident a l’àrea Mediterrània. Es va estudiar una cohort de 40 pacients amb HPP amb característiques de risc d’HPPF mitjançant un panell genètic personalitzat (AIP, AP2S1, CASR, CDC73, CDKN1A, CDKN1B, CDKN2B, CDKN2C, GCM2, GNA11, MEN1, PTH, RET i TRPV6). El primer article exposa la detecció de tres variants en línia germinal en gens de la família d’inhibidors de quinasa dependents de ciclina (CDKIs), prèviament no descrites a la literatura, i en caracteritza els seus portadors i familiars. Es van identificar dues mutacions al gen CDKN1B en pacients amb tumors paratiroidals atípics i una variant al gen CDKN2C en una pacient amb un adenoma paratiroidal quístic. En aquesta darrera pacient es va detectar un guany del cromosoma 1 i una disomia uniparental somàtica. Els pacients portadors de variants a CDKN1B van ser diagnosticats de síndrome de MEN4, i els dos tenien altres tumors com adenomes de còlon o lipomes atípics. A més, es va identificar un microadenoma hipofisiari en la pacient amb la variant a CDKN2C. A través de l'estudi de segregació familiar, es va diagnosticar i tractar precoçment d’HPP una altra portadora d’aquesta mateixa variant. El segon article descriu el projecte general de la tesi. Reporta un estudi observacional ambispectiu de 40 pacients amb fenotip de risc d’HPPF a qui es va realitzar un estudi genètic amb el panell mencionat de catorze gens. Es van detectar variants en 9 pacients (22,5%), de les quals cinc eren patogèniques o probablement patogèniques. Entre les variants, es van identificar dues a CDKN1B, una a CDKN2C, quatre a CASR i dues al gen TRPV6. La comparació de les variables clíniques i analítiques dels participants en funció del resultat de l’estudi genètic no va mostrar diferències estadísticament significatives entre els grups, a excepció de la ràtio d’aclariment de calci creatinina, que va ser inferior en el grup amb estudi genètic positiu. El grup de pacients portadors d’alguna variant va presentar de forma més freqüent dos o més factors de risc d’HPPF, en comparació amb el grup amb estudi genètic negatiu. Tot i això, les diferències no van ser estadísticament significatives. En conclusió, l’estudi genètic de pacients amb HPP i alguna característica de risc d’HPPF mitjançant el panell seleccionat va tenir una taxa diagnòstica rellevant en població de l’àrea mediterrània. La detecció de variants en línia germinal en algun dels gens estudiats ha permès un maneig clínic més adequat tant dels pacients com dels seus familiars, així com la implementació d’una estratègia racional d’estudi genètic a la pràctica clínica habitual al nostre medi.

El hiperparatiroidismo familiar (HPPF) es responsable del 10-15% de los casos de hiperparatiroidismo primario (HPP). Se trata de una patología poco conocida, y los estudios realizados sobre ella muestran variabilidad en las poblaciones y métodos utilizados. Además, pocos de estos estudios se han realizado en población de la zona mediterránea y, específicamente, ninguno evalúa población española afectada por esta patología. Esto provoca una falta de guías clínicas sobre qué pacientes deberían someterse a un estudio genético y qué genes deberían ser evaluados en cada caso. Sin embargo, ser portador o portadora de una mutación en línea germinal en alguno de los genes relacionados con el HPF tiene implicaciones clínicas, algunas de ellas potencialmente graves, tanto para el sujeto evaluado como para sus familiares. La presente tesis doctoral ha tenido como objetivo determinar la prevalencia de mutaciones en línea germinal de los genes asociados al HPPF en individuos con hiperparatiroidismo que presentaran un fenotipo de riesgo, en población residente en la zona mediterránea. Se estudió una cohorte de 40 pacientes con HPP y características de riesgo de HPPF mediante un panel genético personalizado (AIP, AP2S1, CASR, CDC73, CDKN1A, CDKN1B, CDKN2B, CDKN2C, GCM2, GNA11, MEN1, PTH, RET y TRPV6). El primer artículo expone la detección de tres variantes en línea germinal en genes de la familia de inhibidores de quinasas dependientes de ciclina (CDKIs), previamente no descritas en la literatura, y caracteriza a sus portadores y familiares. Se identificaron dos mutaciones en el gen CDKN1B en pacientes con tumores paratiroideos atípicos y una variante en el gen CDKN2C en una paciente con un adenoma paratiroideo quístico. En esta última paciente se detectó una ganancia del cromosoma 1 y una disomía uniparental somática. Los pacientes portadores de variantes en CDKN1B fueron diagnosticados de síndrome de MEN4, y ambos presentaban otros tumores asociados, como adenomas de colon o lipomas atípicos. Además, se identificó un microadenoma hipofisario en la paciente con la variante en CDKN2C. A través del estudio de segregación familiar, se diagnosticó y trató precozmente de HPP a otra portadora de esta misma variante en CDKN2C. El segundo artículo describe el proyecto general de la tesis. Se trata de un estudio observacional retrospectivo de 40 pacientes con fenotipo de riesgo de HPPF a quienes se les realizó un estudio genético con el panel mencionado de catorce genes. Se detectaron variantes en 9 pacientes (22,5%), de las cuales cinco eran patogénicas o probablemente patogénicas. Entre las variantes, se identificaron dos en CDKN1B, una en CDKN2C, cuatro en CASR y dos en el gen TRPV6. La comparación de las variables clínicas y analíticas de los participantes en función del resultado del estudio genético no mostró diferencias estadísticamente significativas entre los grupos, salvo en la ratio de aclaramiento de calcio-creatinina, que fue inferior en el grupo con estudio genético positivo. El grupo de portadores de alguna variante presentó con mayor frecuencia dos o más factores de riesgo de HPPF, en comparación con el grupo con estudio genético negativo. Sin embargo, las diferencias no fueron estadísticamente significativas. En conclusión, el estudio genético de pacientes con HPP y alguna característica de riesgo de HPPF mediante el panel seleccionado tuvo una tasa diagnóstica relevante en población de la zona mediterránea. La detección de variantes en línea germinal en alguno de los genes estudiados ha permitido un manejo clínico más adecuado tanto de los pacientes como de sus familiares, así como la implementación de una estrategia racional de estudio genético en la práctica clínica habitual en nuestro entorno.

Familial hyperparathyroidism (HPPF) could account for up to 10-15% of primary hyperparathyroidism (HPP) cases. Some authors have reported the prevalence and characteristics of this disease in different geographic areas. Even so, data until now show significant variability and heterogeneous methods and population studied. Moreover, very few of these studies have been carried out in Mediterranean populations, and specifically, none of them have assessed the Spanish population. There is a lack of clinical guidelines and scientific evidence about which patients with HPP should undergo genetic testing and which specific genes should be evaluated. Having a germline mutation in a gene associated with HPPF means clinical implications, some of which may be potentially serious for both the index case and their potentially affected family members. This doctoral thesis aimed to determine the prevalence of germline mutations in genes associated with HPPF in hyperparathyroidism patients who exhibited a risk phenotype, in a population residing in the Mediterranean area. A cohort of patients with HPP and at least one risk feature for inherited origin was selected (n=40). These individuals underwent genetic testing to identify germline mutations using a gene panel (AIP, AP2S1, CASR, CDC73, CDKN1A, CDKN1B, CDKN2B, CDKN2C, GCM2, GNA11, MEN1, PTH, RET, and TRPV6). The project consists of two articles; The first paper describes the detection of three germline variants in cyclin-dependent kinase inhibitor genes (CDKIs), previously unreported. Two mutations were discovered in the CDKN1B gene in two patients with atypical parathyroid tumors, and one variant of uncertain significance (VUS) was detected in the CDKN2C gene in a patient with a cystic parathyroid adenoma. In the third case, a gain of the entire chromosome 1 and a somatic uniparental disomy of the same chromosome was observed. Both carriers of CDKN1B variants were diagnosed with MEN4 syndrome due to the genetic alteration and the aforementioned parathyroid involvement. Phenotypically, both also presented with other tumors: colon adenoma with dysplasia and atypical lipomas in one case, and aberrant T-cell population in the other. During screening for other tumors, a non-functioning pituitary microadenoma was detected in the patient carrying a CDKN2C variant. Family segregation studies identified another carrier of the same CDKN2C mutation, fact that enabled the early diagnosis of HPP with associated osteoporosis. The second paper describes an observational ambispective study, which was the general project of the thesis. A cohort of 40 individuals with a risk phenotype for HPPF were recruited for genetic testing, using the aforementioned gene panel. Variants were detected in nine out of 40 patients (22.5%), five of which were pathogenic or likely pathogenic (12.5%): two variants in CDKN1B (gene associated with MEN4), one VUS in CDKN2C, four variants in CASR (one classified as VUS, the others as class 1 or 2 variants), and two variants in the TRPV6 gene classified as VUS. The comparison of clinical and analytical variables among participants based on the genetic study results did not show statistically significant differences between groups, except for the calcium-creatinine clearance ratio, which was lower in the group of variant carriers. The group of carriers more frequently presented with two or more HPPF risk factors compared to the group with negative genetic study results, although the differences were not statistically significant. In conclusion, genetic testing of patients with HPP and a risk feature for inherited origin using the selected panel demonstrated a significant diagnostic rate in the Mediterranean population. The detection of germline variants in certain genes enabled more appropriate clinical management of both the patients and their relatives, as well as the implementation of a rational genetic testing strategy in routine clinical practice in our setting.