Спектр мутаций гена VHL при спорадическом светлоклеточном почечно-клеточном раке

Нарушения гена VHL являются ранней и характерной особенностью светлоклеточного почечно-клеточного рака (скПКР). Проведен анализ мутаций VHL в 98 образцах скПКР для определения их локализации относительно функционально значимых мотивов белка VHL. Анализ мутаций VHL проводили в ДНК из свежезамороженных тканей опухоли секвенированием по Сэнгеру, параллельно 62 образца скПКР подвергли cеквенированию нового поколения (next generation sequencing, NGS). В 73 (74,4 %) из 98 образцов скПКР обнаружены нон-сайлент-мутации в кодирующей части гена VHL. Мутации, нарушающие функции белка VHL (нонсенс-мутации, мутации в сайтах сплайсинга и делеции / инсерции со сдвигом рамки считывания), выявлены в 40 (40,8 %) образцах скПКР, миссенс-мутации – в 35 (35,7 %). Всего обнаружено 76 мутаций, влияющих на функции белка VHL в 72 (73 %) образцах скПКР, причем 15 мутаций не были описаны ранее (делеции / инсерции VHL со сдвигом или без сдвига рамки считывания). В 4 случаях скПКР выявлено по 2 мутации VHL. Большинство миссенс-мутаций нарушают сайты взаимодействия белка VHL с HIF, РKС или кинезином. Рассмотрен вопрос о патогенности сайлент-мутации p.P154P и мутаций в интронах вблизи сайтов сплайсинга. Полученные результаты важны для изучения роли мутаций VHL в прогрессировании и прогнозе скПКР.

1. Znaor A., Lortet-Tieulent J., Laversanne M. et al. International variations and trends in renal cell carcinoma incidence and mortality. Eur Urol 2015;67(3):519–30. DOI: 10.1016/j.eururo.2014.10.002.

2. Заридзе Д.Г. Рак почки: клинические и экспериментальные исследования. Молекулярная эпидемиология рака почки. М.: РАН, 2019. C. 67–92.

3. Заридзе Д.Г., Мукерия А.Ф., Шаньгина О.В., Матвеев В.Б. Молекулярная эпидемиология рака почки. Онкоурология 2018;14(3):107–19.

4. Banks R.E., Tirukonda P., Taylor C. et al. Genetic and epigenetic analysis of von Hippel–Lindau (VHL) gene alterations and relationship with clinical variables in sporadic renal cancer. Cancer Res 2006;66(4):2000–11. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-05-3074.

5. Nordstrom-O’Brien M., van der Luijt R.B., van Rooijen E. et al. Genetic analysis of von Hippel–Lindau disease. Hum Mutat 2010;31(5):521–37. DOI: 10.1002/humu.21219.

6. Gossage L., Pires D.E., Olivera-Nappa Á. et al. An integrated computational approach can classify VHL missense mutations according to risk of clear cell renal carcinoma. Hum Mol Genet 2014;23(22):5976–88. DOI: 10.1093/hmg/ddu321.

7. Nickerson M.L., Jaeger E., Shi Y. et al. Improved identification of von Hippel– Lindau gene alterations in clear cell renal tumors. Clin Cancer Res 2008;14(15):4726–34. DOI: 10.1158/1078-0432.

8. Cowey C.L., Rathmell W.K. VHL gene mutations in renal cell carcinoma: role as a biomarker of disease outcome and drug efficacy. Curr Oncol Rep 2009;11(2):94–101. DOI: 10.1007/s11912-009-0015-5.

9. Mehdi A., Riazalhosseini Y. Epigenome Aberrations: Emerging driving factors of the clear cell renal cell carcinoma. Int J Mol Sci 2017;18(8):1774. DOI: 10.3390/ijms18081774.

10. Wang J., Xi Z., Xi J. et al. Somatic mutations in renal cell carcinomas from Chinese patients revealed by whole exome sequencing. Cancer Cell Int 2018;18:159. DOI: 10.1186/s12935-018-0661-5.

11. Moore L.E., Nickerson M.L., Brennan P. et al. Von Hippel–Lindau (VHL) inactivation in sporadic clear cell renal cancer: associations with germline VHL polymorphisms and etiologic risk factors. PLоS Genet 2011;7(10):e1002312. DOI: 10.1371/journal.pgen.1002312.

12. Iwai K., Yamanaka K., Kamura T. et al. Identification of the von Hippel–Lindau tumor-suppressor protein as part of an active E3 ubiquitin ligase complex. Proc Natl Acad Sci USA 1999;96(22):12436–41. DOI: 10.1073/pnas.96.22.12436.

13. Shen C., Kaelin W.G. The VHL/HIF axis in clear cell renal carcinoma. Semin Cancer Biol 2013;23(1):18–25. DOI: 10.1016/j.semcancer.2012.06.001.

14. Lolkema M.P., Gervais M.L., Snijckers C.M. et al. Tumor suppression by the von Hippel–Lindau protein requires phosphorylation of the acidic domain. J Biol Chem 2005;280:22205–11. DOI: 10.1074/jbc.M503220200.

15. Frew I.J., Moch H.A. Clearer view of the molecular complexity of clear cell renal cell carcinoma. Annu Rev Pathol 2015;10:263–89. DOI: 10.1146/annurevpathol-012414-040306.

16. Young A.C., Craven R.A., Cohen D. et al. Analysis of VHL gene alterations and their relationship to clinical parameters in sporadic conventional renal cell carcinoma. Clin Cancer Res 2009;15(24):7582–92. DOI: 10.1158/1078-0432.

17. Taylor C., Craven R.A., Harnden P. et al. Determination of the consequences of VHL mutations on VHL transcripts in renal cell carcinoma. Int J Oncol 2012;41(4):1229–40. DOI: 10.3892/ijo.2012.1561.

18. Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecular characterization of clear cell renal cell carcinoma. Nature 2013;499(7456):43–9. DOI: 10.1038/nature12222.

19. Scelo G., Riazalhosseini Y., Greger L. et al. Variation in genomic landscape of clear cell renal cell carcinoma across Europe. Nat Commun 2014;5:5135. DOI: 10.1038/ncomms6135.

20. Razafinjatovo C., Bihr S., Mischo A. et al. Characterization of VHL missense mutations in sporadic clear cell renal cell carcinoma: hotspots, affected binding domains, functional impact on pVHL and therapeutic relevance. BMC Cancer 2016; 16:638. DOI: 10.1186/s12885& 016&2688&0.

21. Mikhailenko D.S., Zhinzhilo T.A., Kolpakov A.V. et al. Specific lcalization of missense mutations in the VHL gene in clear cell renal cell carcinoma. Bull Exp Biol Med 2017;163(4):465–8. DOI: 10.1007/s10517-017-3829-4.

22. Kim H.S., Kim J.H., Jang H.J. et al. Clinicopathologic significance of VHL gene alteration in clear-cell renal cell carcinoma: An Updated Meta-Analysis and Review. Int J Mol Sci 2018;19(9): E2529. DOI: 10.3390/ijms19092529.

23. Casuscellia J., Vanob Y.A., Fridmanc W.H., Hsieh J.J. Molecular classification of renal cell carcinoma and its implication in future clinical practice. Kidney Cancer 2017;1(1): 3–13. DOI: 10.3233/KCA-170008.

24. Poehlman W.L., Hsieh J.J., Feltus F.A. Linking binary gene relationships to drivers of renal cell carcinoma reveals convergent function in alternate tumor progression paths. Sci Rep 2019;9(1):2899. DOI: 10.1038/s41598-019-39875-y.

25. Huang Y.,Wang J., Jia P. et al. Clonal architectures predict clinical outcome in clear cell renal cell carcinoma. Nat Commun 2019;10(1):1245. DOI: 10.1038/s41467-019-09241-7.

26. Högner A., Krause H., Jandrig B. et al. PBRM1 and VHL expression correlate in human clear cell renal cell carcinoma with differential association with patient’s overall survival. Urol Oncol 2018;36(3):94.e1–14. DOI: 10.1016/j.urolonc.2017.10.027.

27. Заридзе Д.Г., Мазуренко Н.Н., Бежанова С.Д. и др. Прогностическая роль экспрессии маркера PBRM1 при светлоклеточном раке почки. Онкоурология 2019;15(1):23–31.

28. Zaridze D.G., Mazurenko N.N., Bezhanova S.D. et al. Prognostic role of PBRM1 marker expression in clear-cell renal-cell carcinoma. Onkourologiya = Cancer Urology 2019;15(1):23–31. (In Russ.) DOI: 10.17650/1726-9776-2019-15-1-23-31.

29. Minervini G., Quaglia F., Tabaro F., Tosatto S.C.E. Insights into the molecular features of the von Hippel–Lindau-like protein. Amino Acids 2019;51(10–12):1461–74. DOI: 10.1007/s00726-019-02781-8.

30. Gerlinger M., Rowan A.J., Horswell S. et al. Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregion sequencing. N Engl J Med 2012;366:883–92. DOI: 10.1056/NEJMoa1113205.

31. Krassowski M., Paczkowska M., Cullion K. et al. Active Driver DB: human disease mutations and genome variation in posttranslational modification sites of proteins. Nucleic Acids Res 2018;46(D1):D901–10. DOI: 10.1093/nar/gkx973.