Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/156463
Author(s): João Abel Rainho Fonseca
Title: Penetrance estimation and clinical, demographic and genetic characterization of HDGC families sharing a founder variant followed at Centro Hospitalar Universitario São João (CHUSJ)
Issue Date: 2023-12-07
Abstract: Hereditary diffuse gastric cancer (HDGC), caused by CDH1 germline pathogenic, or likely-pathogenic variants, predisposes to early onset diffuse gastric (DGC) and lobular breast cancer (LBC). The CDH1 c.1901C>T pathogenic variant was previously defined as founder variant in the Northern Portuguese population, reported among different families, sharing a common ancestor. The primary goal of this thesis is to characterize these HDGC families, through establishment of extended family pedigrees and an updated comprehensive database with relevant data, to be used in disease risk calculation for carriers of this variant. Secondly, we aim to uncover why some carriers of this pathogenic variant develop early onset aggressive HDGC phenotypes, and others remain asymptomatic throughout their lives. We seek to find a set of possible genetic modifiers and CDH1-regulators that may work as predisposing or protective for the disease outcome, by taking advantage of our clinical database for cases selection, and the access to a biobank with biological material from these families. Detailed clinical and demographic data of individuals from 11 known families carrying the c.1901C>T variant followed at Centro Hospitalar Universitário São João (CHUSJ) were compiled, followed by the development of a reference database with updated clinical records. Pedigrees were built using an open-source software, subsequently trimmed for penetrance estimation analysis, which was performed in its entirety with several R software packages and tools. Previously available DNA was sent for whole genome sequencing (WGS) and analyzed with an in-house developed pipeline. This approach proved feasible prioritizing of true-positive and disease-causing single-nucleotide and copy-number variants (SNVs, CNVs), with the use of different variant calling software. Statistical analysis was performed to find significant differences amongst affected and non-affected groups based on the data collected. Extended pedigree information was obtained for the 11 families through genetic testing in several hospitals and/or patient reports at genetic counseling appointments, resulting in a clinical database comprising a total of 401 individuals. Specifically, for the CDH1 c.1901C>T variant, 43% (173/401) individuals underwent genetic testing at CHUSJ, of whom 43% (74/173) were found positive. 18% (13/74) of all carriers developed HDGC related cancers with clinical manifestation (9 DGC, 5 LBC), with a mean age at diagnosis of 34.9±10.4 years for DGC cases and 51.8±7.1 for LBC. Additional 19 carriers were found to have early gastric cancer confirmed at risk-reducing gastrectomy. Seven carriers opting for endoscopic surveillance only, remained HDGC-free after 65 years of age. Regarding genetic modifiers, our findings reveal groups of SNVs and CNVs exclusive from the young-affected carriers that may be disease predisposing. A total of 25 SNV cluster regions were identified, defined by an enrichment of exclusive rare variants, some overlapping regulatory sites. Furthermore, we identified CNVs overlapping exonic regions that will likely disturb genes associated with cellular proliferation regulation, as well as tight junction pathways. This work represents a steppingstone in the first intrafamilial lifetime-risk estimations for carriers of a single founder variant (CDH1 c.1901C>T) in the Portuguese population. It is projected that this robust clinical database will guide current and future studies for genetic modifiers and penetrance estimations, producing results that will contribute for guidelines' development with implications in patients' management.
Description: A síndrome do cancro gástrico difuso hereditário (CGDH), causado por variantes patogénicas germinativas no gene CDH1, predispõe o desenvolvimento precoce de cancro gástrico difuso (CGD) e cancro lobular da mama (CLM). A variante genética c.1901C>T deste gene foi reportada como variante patogénica fundadora numa população do norte de Portugal, partilhada por diversas famílias. O principal objetivo deste projeto é a caracterização genética e clínica destas famílias, através da criação de pedigrees das mesmas e de uma base de dados robusta e atualizada, para o desenvolvimento de cálculos de risco de doença para os portadores desta variante. Adicionalmente, pretendemos perceber o porquê dealguns portadores da variante desenvolverem manifestações de CGDH precocemente, enquanto outros se mantêm assintomáticos até uma idade avançada. Pretendemos encontrar modificadores genéticos e reguladores do gene CDH1 que poderão estar a contribuir para a proteção ou promoção da doença nos portadores da variante em estudo, utilizando a base de dados como meio para a seleção de casos e o acesso a material biológico destas famílias. Foram compilados dados demográficos e clínicos de indivíduos de 11 famílias com portadores conhecidos da variante c.1901C>T seguidas no Centro Hospitalar Universitário São João (CHUSJ), seguindo-se o desenvolvimento de uma base de dados de referência com registos clínicos atualizados. Foram elaborados pedigrees recorrendo-se ao uso de software open-source e adaptados para uma análise de estimativas de penetrância. Estas análises foram realizadas com o auxílio de diversas ferramentas e packages de R. Os dados de whole genome sequencing (WGS) foram analizados através de uma pipeline desenvolvida previamente pelo grupo de investigação onde se encontra inserido este projeto, com recurso a diversos callers de variantes, que já provou ser eficaz na prioritização de variantes causadoras de doença em estudos anteriores. Posteriormente, com base nos dados recolhidos, foi realizada uma análise estatística para encontrar diferenças significativas entre os grupos de portadores afetados e não afetados pela doença. Informações para os pedigrees foram obtidas através de testes genéticos em diversos hospitais e/ou de relatos de pacientes em consultas de oncogenética em diversos institutos, compilando um total de 401 indivíduos. Para a variante CDH1 c.1901C>T, 43% (173/401) dos indivíduos foram testados no CHUSJ, dos quais 43% (74/173) foram dados como positivos. 18% (13/74) dos portadores manifestaram clinicamente fenótipos de CGDH (9 CGD, 5 CLM), com média de idade ao diagnóstico de 34.9±10.4 anos para casos de CGD e 51.8±7.1 para CLM. 19 portadores que recorreram a gastrectomia redutora de risco apresentavam lesões de CGD inicial em blocos de tecido removido. Sete portadores que optaram por vigilância endoscópica mantêem-se sem manifestação de CGDH após os 65 anos de idade. Na pesquisa por modificadores genéticos, foram identificadas 25 regiões com clusters de variantes exclusivas em pacientes afetados até aos 35 anos, definidas por um enriquecimento de variantes raras, com algumas sobreposições com zonas regulatórias. Foram encontrados CNVs exclusivos em regiões exónicas que poderão estar associados a funções como regulação da proliferação e junção celular. Este trabalho apresenta-se como uma base para o estabelecimento de estimativas de risco intrafamiliar para portadores da variante fundadora CDH1 c.1901C>T numa população portuguesa. É esperado que a base de dados resultante seja um pilar importante para este e futuros estudos de penetrância, contribuindo para o estabelecimento de guidelines mais conservadoras e personalizadas para a prevenção de CGDH.
Subject: Ciências da saúde
Health sciences
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde
Medical and Health sciences::Health sciences
DOI: 10.34626/qcc5-f746
TID identifier: 203521714
URI: https://hdl.handle.net/10216/156463
Document Type: Dissertação
Rights: openAccess
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