Cancer uppkommer genom klonal selektion av genetiska och epigenetiska förändringar som aktiverar proto-onkogener eller reducerar tumörsuppressorers funktion. Skillnaden mellan gain-of-function och loss-of-function påverkar förändringens cellulära dominans, ärftlighetsmönster, molekylär diagnostik och vilka terapeutiska sårbarheter som kan utnyttjas.
Grundbegrepp: cancerdrivande genförändringar
En proto-onkogen är en normal gen vars produkt främjar proliferation, överlevnad, metabolism eller differentiering under reglerade förhållanden. När genen aktiveras på ett olämpligt sätt – genom exempelvis mutation, amplifiering eller fusion – kan den fungera som en onkogen. Onkogenbegreppet avser således inte bara högt uttryck, utan en genetiskt eller epigenetiskt etablerad aktivitet som ger cellen en selektiv tillväxt- eller överlevnadsfördel.
En tumörsuppressorgen kodar för en funktion som motverkar malign transformation. Funktionen kan vara att hämma cellcykeln, dämpa tillväxtsignalering, utlösa apoptos eller senescens, reparera DNA eller upprätthålla en vävnadsmiljö som inte gynnar neoplasi. Tumörutveckling gynnas när funktionen reduceras eller förloras. Fullständig biallelisk inaktivering är vanlig, men partiell dosreduktion, dominant-negativ verkan och funktionell inaktivering utan DNA-sekvensförändring förekommer.
En driverförändring bidrar kausalt till klonens selektionsfördel. En passagerarförändring följer med klonexpansionen utan att själv vara nödvändig för tumörfenotypen. Samma variant kan vara en driver i en vävnad men biologiskt neutral i en annan. Bedömningen kräver därför information om varianttyp, gen, tumörtyp, klonalitet och aktiverad signalväg.
| Begrepp | Typisk cellulär effekt | Vanlig allelprincip |
|---|---|---|
| Proto-onkogen | Fysiologiskt reglerad positiv signal | Normal funktion |
| Onkogen | Ökad eller ny proliferativ/överlevnadsfrämjande funktion | Ofta dominant gain-of-function |
| Tumörsuppressorgen | Begränsar tillväxt eller bevarar genomstabilitet | Ofta recessiv loss-of-function |
| Driver | Ger selektionsfördel | Kan vara aktiverande eller inaktiverande |
| Passagerare | Ingen påvisad selektionsfördel | Speglar mutationsexponering och klonal historia |
Genotyp måste skiljas från proteinuttryck. En aktiverande mutation kan ge stark funktion utan att proteinmängden ökar, medan immunhistokemiskt överuttryck inte i sig bevisar onkogenaktivering. Omvänt kan en tumörsuppressor vara genetiskt intakt men transkriptionellt nedreglerad eller posttranslationellt nedbruten. Sekvensering, kopietalsanalys, RNA-analys och immunhistokemi mäter därför olika biologiska nivåer.
Normal kontroll av proliferation och vävnadshomeostas
Mitogen signalering börjar ofta när en tillväxtfaktor binder en receptortyrosinkinas på cellytan. Ligandbindning främjar receptorernas dimerisering eller konformationsförändring, varefter intracellulära tyrosinrester fosforyleras. Fosfotyrosinerna fungerar som bindningsställen för adapterproteiner och enzymer som aktiverar bland annat RAS–RAF–MEK–ERK- och PI3K–AKT–mTOR-systemen.
RAS växlar mellan GDP-bundet inaktivt och GTP-bundet aktivt tillstånd. Aktivt RAS rekryterar RAF, som fosforylerar MEK; MEK aktiverar därefter ERK. ERK påverkar cytoplasmatiska substrat och transkriptionsfaktorer, inklusive sådana som stimulerar cyklin D och MYC. Parallellt omvandlar PI3K membranlipiden PIP2 till PIP3. PIP3 rekryterar signalproteiner med pleckstrin-homologidomäner och leder till AKT-aktivering, hämning av proapoptotiska mekanismer och stimulering av mTOR-medierad proteinsyntes och celltillväxt.
MYC inducerar ett brett transkriptionsprogram för ribosombildning, metabolism och cellcykelprogression. Cyklin D binder CDK4 eller CDK6 och initierar fosforylering av retinoblastomproteinet pRB. Hypofosforylerat pRB binder E2F och hämmar transkription av gener som behövs för DNA-replikation. När pRB fosforyleras frigörs E2F, cyklin E–CDK2 aktiveras och cellen passerar restriktionspunkten mot S-fas.
Signalvägarna begränsas av receptorinternalisering, fosfataser, GTPasaktiverande proteiner och transkriptionell negativ återkoppling. Kontaktinhibition, cellpolaritet och anknytning till extracellulär matrix hindrar normalt proliferation i fel anatomiskt sammanhang. Terminal differentiering reducerar dessutom många cellers proliferativa potential. Avsaknad av matrixkontakt kan utlösa anoikis, en form av apoptos som motverkar spridning av epiteliala celler.
Utfallet avgörs inte enbart av vilken signalväg som aktiveras. Kortvarig ERK-aktivering kan ge ett annat transkriptionsprogram än långvarig aktivering, och samma signal kan framkalla proliferation, differentiering, senescens eller apoptos beroende på celltyp och signalstyrka. Intakta p53- och RB-system fungerar här som motvikter: överdriven mitogen signalering kan tolkas som onkogen stress och leda till permanent cellcykelstopp eller celldöd.
Onkogener: gain-of-function och dominant verkan
En aktiverad onkogenallel räcker ofta för att höja signaleringen trots att den andra allelen är normal. Dominansen gäller på cellnivå: mutant protein tillför aktivitet som inte neutraliseras av den normala genprodukten. Detta skiljer sig från den klassiska tumörsuppressormodellen, där en kvarvarande vildtypsallel ofta kan upprätthålla en betydande del av funktionen.
Gain-of-function kan innebära konstitutiv enzymaktivitet, ligandoberoende receptordimerisering, ökad proteinstabilitet eller ökad mängd protein. Följden blir exempelvis tätare passage genom G1/S, minskat beroende av externa tillväxtfaktorer, ökad proteinsyntes eller högre apoptoströskel. Fördelen är relativ: en måttlig proliferationsökning kan över många celldelningar ge betydande klonal expansion.
Tumörer kan utveckla onkogenberoende, där fortsatt överlevnad är oproportionerligt beroende av en enskild aktiverad signal. Detta förklarar de ibland snabba behandlingssvaren på kinasehämmare vid exempelvis BCR::ABL1- eller EGFR-driven sjukdom. Beroendet är dock sällan absolut; subkloner, parallella signalvägar eller sekundära mutationer kan återställa signaleringen och orsaka resistens.
Effekten är även dosberoende. Låg eller måttlig RAS–MAPK-aktivitet kan främja proliferation, medan mycket stark aktivitet kan inducera replikationsstress, DNA-skada och p16–RB- eller p53-medierad senescens. En onkogen är därför inte alltid tillräcklig för transformation. Samtidig förlust av checkpoint-, apoptos- eller senescensfunktioner behövs ofta för att cellen ska tolerera den onkogena signalen.
Mekanismer för onkogenaktivering
Aktiverande punktmutationer och små insertioner eller deletioner förändrar främst proteinets funktion. KRAS-mutationer i regulatoriska kodon minskar den normala GTP-hydrolysen, så att en större andel av proteinet förblir GTP-bundet. BRAF V600E stabiliserar en aktiv kinasstruktur och driver MEK–ERK-signalering nedströms om RAS. Aktiverande EGFR-mutationer kan på motsvarande sätt öka receptorns kinasaktivitet utan normal ligandkontroll.
Genamplifikation ökar antalet genkopior och därmed vanligen mängden RNA och protein. ERBB2-amplifikation ger högt HER2-uttryck och ökad sannolikhet för receptordimerisering. MYC-amplifikation förstärker ett omfattande proliferativt transkriptionsprogram. Kopietalsökning kan omfatta en begränsad amplicon eller större kromosomala segment, varför närliggande gener också kan överuttryckas.
Kromosomala rearrangemang kan skapa fusionsgener eller placera en gen under kontroll av en stark promotor eller enhancer. BCR::ABL1 kodar för ett konstitutivt aktivt tyrosinkinas. ALK-fusioner sammanför ALK:s kinasdomän med en partner som möjliggör dimerisering och aktivering. Vid enhancer-kapning kan den kodande sekvensen vara oförändrad, men uttrycket bli olämpligt starkt eller aktiveras i fel celltyp.
| Mekanism | Primär molekylär följd | Exempel |
|---|---|---|
| Punktmutation eller liten indel | Förändrad enzym- eller receptorfunktion | KRAS, BRAF V600E, EGFR |
| Amplifikation | Ökad gen- och proteindos | ERBB2, MYC |
| Fusion | Ny reglering eller konstitutiv enzymaktivitet | BCR::ABL1, ALK-fusion |
| Promotor-/enhancer-kapning | Ökat eller felriktat uttryck | MYC och andra transkriptionsregulatorer |
| Viral insertion | Lokal enhanceraktivering eller gendisruption | Retroviral insertion i experimentella och vissa virala tumörsystem |
Ökat genuttryck kan också följa av transkriptionsfaktoraktivitet, förändrat kromatin eller minskad RNA-nedbrytning utan kopietalsökning. Viral insertion kan aktivera en närliggande proto-onkogen genom virala regulatoriska element. Diagnostiskt är mekanismen viktig: en punktmutation söks med sekvensering, amplifiering med kopietalsanalys eller in situ-hybridisering och fusioner med RNA-baserad analys, riktad DNA-sekvensering eller immunhistokemisk screening.
Tumörsuppressorgener: funktionella huvudklasser
Gatekeepers begränsar direkt proliferation eller överlevnad. RB1 hämmar E2F och G1/S-övergången, medan CDKN2A-produkten p16^INK4a hämmar CDK4/6. APC dämpar Wnt-signalering genom att bidra till β-katenins nedbrytning. Förlust ger därför en omedelbar selektionsfördel i en mottaglig cellpopulation.
Caretakers bevarar genomets integritet genom DNA-reparation, replikationskontroll och korrekt kromosomhantering. BRCA1, BRCA2 och mismatch repair-proteiner är typiska exempel. Deras förlust driver inte alltid proliferation direkt, men höjer sannolikheten för ytterligare onkogenaktivering och tumörsuppressorförlust. Resultatet blir en mutatorfenotyp eller strukturell genominstabilitet.
Landscapers påverkar stroma, extracellulär matrix, inflammation, angiogenes och immunmiljö. Deras bortfall kan skapa en vävnadsmiljö där premaligna celler lättare överlever och expanderar. Klassificeringen är inte exklusiv: PTEN påverkar både intracellulär PI3K-signalering och mikromiljön, medan TP53 kombinerar checkpointkontroll, DNA-skadesvar, metabolism, senescens och apoptos.

Malign transformation gynnas när flera barriärer faller samtidigt. Förlust av en gatekeeper tillåter proliferation, caretaker-förlust ökar förändringstakten och förändringar i mikromiljön förbättrar överlevnad och spridning. Den biologiska effekten av en suppressorförlust bör därför bedömas som en nätverksförändring, inte som avsaknad av en isolerad ”broms”.
Tvåträffshypotesen och dess undantag
Knudsons tvåträffshypotes formulerades utifrån retinoblastom. Vid ärftlig sjukdom finns en patogen RB1-variant i könslinjen och därmed i kroppens celler. En retinal prekursor behöver då endast förlora eller inaktivera den kvarvarande vildtypsallelen. Eftersom många celler samtidigt är predisponerade uppkommer sjukdomen typiskt tidigt och är oftare bilateral och multifokal.
Vid icke-ärftligt retinoblastom måste två somatiska RB1-händelser uppstå i samma cellinje. Sannolikheten är lägre, vilket vanligen ger senare debut samt unilateral och unifokal tumör. Modellen förklarar varför predispositionen nedärvs autosomalt dominant på individnivå: en nedärvd allel ger kraftigt förhöjd tumörrisk. På cellnivå är den klassiska funktionen däremot recessiv, eftersom båda allelerna vanligtvis måste slås ut.
Tvåträffsmodellen är en huvudregel, inte en universell lag. Vid haploinsufficiens räcker en halverad gendos för biologisk effekt. En missensevariant i TP53 kan vara dominant-negativ, eftersom mutant p53 ingår i tetramerer och kan försämra komplex som även innehåller vildtypsprotein. Vissa mutanta p53-proteiner får dessutom neomorfa gain-of-function-egenskaper som inte enbart motsvarar förlust av normal p53-funktion.
En ”träff” behöver inte vara en punktmutation. Den kan utgöras av deletion, kromosomförlust, copy-neutral loss of heterozygosity eller epigenetisk silencering. En första träff kan också reducera funktionen partiellt och därefter samverka med posttranslationell hämning. Tvåträffsbegreppet beskriver således funktionell allelförlust snarare än exakt två sekvensvarianter.
Genetisk inaktivering av tumörsuppressorer
Nonsensevarianter skapar ett prematurt stoppkodon och kan ge trunkerat protein eller nonsense-mediated mRNA decay. Frameshiftvarianter ändrar läsramen och leder vanligen till ett avvikande efterföljande proteinsegment och tidigt stopp. Splicevarianter kan orsaka exon-skipping, intronretention eller användning av kryptiska splice sites. Missensevarianter varierar från diskreta funktionsnedsättningar till fullständig inaktivering eller dominant-negativ effekt.
Större deletioner kan avlägsna en enstaka exon, hela genen eller ett kromosomsegment. Homozygot deletion innebär att båda kopiorna saknas. Kromosomförlust kan eliminera vildtypsallelen, varefter den kvarvarande muterade kromosomen ibland dupliceras. Mitotisk rekombination eller genduplicering kan på liknande sätt göra en heterozygot cell homozygot för den muterade allelen.
Loss of heterozygosity, LOH, betyder att den ursprungliga allelbalansen har förlorats. Vid deletion minskar kopietalet. Vid copy-neutral LOH kvarstår två kopior, men båda härstammar funktionellt från samma ursprungliga allel, exempelvis efter förlust av vildtypskromosomen och duplicering av den muterade. En normal total kopietalssignal utesluter därför inte biallelisk inaktivering.
Monoallelisk och biallelisk status måste tolkas tillsammans med gendos, varianttyp och klonalitet. En kvarvarande vildtypsallel garanterar inte bevarad funktion om genen är haploinsufficient, om mutant protein hämmar vildtypsproteinet eller om vildtypsallelen är transkriptionellt tyst. Om förändringen endast finns i en subklon kan suppressorförlusten vara viktig för progression eller behandlingsresistens snarare än för tumörinitiering.
Epigenetisk och posttranslationell funktionsförlust
CpG-öar i promotorregioner är normalt ofta ometylerade i uttryckta gener. Promotor-hypermetylering rekryterar metyl-CpG-bindande proteiner och repressiva kromatinkomplex, vilket minskar transkriptionsfaktorers tillgång till DNA. Histondeacetylering gör kromatinet mindre tillgängligt, medan H3K27me3 kan stabilisera ett polycomb-medierat repressivt tillstånd.
ATP-beroende kromatinremodellerare bestämmer nukleosomernas placering och därmed vilka regulatoriska sekvenser som är åtkomliga. Förlust av SWI/SNF-komponenter kan därför förändra många genprogram samtidigt. Mikro-RNA kan reducera ett tumörsuppressor-mRNA genom nedbrytning eller translationshämning, och långa icke-kodande RNA kan rekrytera repressiva komplex till specifika loci.
Ett kliniskt centralt exempel är promotor-hypermetylering av MLH1 vid sporadisk kolorektalcancer. Minskad MLH1-expression slår ut mismatch repair och ger mikrosatellitinstabilitet. MLH1/PMS2-bortfall vid immunhistokemi kan därför motsvara epigenetisk silencering snarare än en nedärvd MLH1-variant; metyleringsanalys bidrar till att skilja sporadisk tumörbiologi från misstänkt Lynch syndrom.
Funktionsförlust kan även ske posttranslationellt. MDM2 är ett E3-ubikvitinligas som binder p53, främjar dess ubiquitinering och leder till proteasomal nedbrytning. MDM2-amplifikation eller överaktivitet kan således hämma ett sekvensmässigt normalt TP53. Till skillnad från deletion är epigenetisk eller posttranslationell repression principiellt reversibel, men återaktivering med läkemedel påverkas av tumörens övriga genetiska förändringar.
Centrala gen–signalväg-par
Onkogener och tumörsuppressorer verkar ofta på motsatta sidor av samma signalaxel. Aktivering av en positiv regulator kan därför ge en fenotyp som liknar förlust av den negativa regulatorn. Mekanismerna har emellertid olika genetiska biomarkörer, ärftliga implikationer och möjligheter till läkemedelshämning.
| Antagonistiskt par | Normal mekanism | Följd av rubbning |
|---|---|---|
| RB1–E2F | pRB binder och hämmar E2F | RB1-förlust frigör S-fasprogrammet |
| CDKN2A–CDK4/6 | p16 hämmar cyklin D–CDK4/6 | CDKN2A-förlust ökar pRB-fosforylering |
| PTEN–PI3K/AKT | PTEN omvandlar PIP3 till PIP2 | PTEN-förlust förstärker AKT–mTOR |
| APC–Wnt/β-katenin | APC bidrar till β-kateninnedbrytning | APC-förlust ger nukleärt β-katenin |
| NF1–RAS | Neurofibromin stimulerar RAS-GTP-hydrolys | NF1-förlust förlänger RAS-aktivitet |
| VHL–HIF | VHL riktar hydroxylerat HIF mot nedbrytning | VHL-förlust ger pseudohypoxi |
RB1-förlust och överaktivt cyklin D–CDK4/6 konvergerar på E2F, men CDK4/6-hämmare förutsätter i regel att funktionellt pRB finns kvar. PTEN-förlust och PI3K-aktivering ökar båda PIP3, men PTEN-förlust kan samtidigt påverka kromosomstabilitet och mikromiljö. NF1-förlust och KRAS-aktivering håller RAS-signalen aktiv genom olika molekylära händelser.
I Wnt-systemet samverkar APC med bland annat AXIN och GSK3 i ett destruktionskomplex. När APC förloras stabiliseras β-katenin, går in i kärnan och aktiverar proliferativa gener såsom MYC. Vid VHL-förlust undgår HIF nedbrytning även vid normal syretension, vilket inducerar angiogena och metabola program. Dessa axlar visar varför en negativ regulator ofta är en tumörsuppressor medan dess positiva motpart kan fungera onkogent.
DNA-skadesvar, genominstabilitet och celldöd
ATM aktiveras framför allt vid DNA-dubbelsträngsbrott och signalerar genom bland annat CHK2 och p53. ATR reagerar främst på enkelsträngat DNA vid replikationsstress och aktiverar CHK1. Kinaserna bromsar cellcykeln, stabiliserar replikationsgafflar och koordinerar reparation. Om kontrollen förloras kan cellen replikera skadat DNA eller gå in i mitos med ofullständigt duplicerade kromosomer.
p53 inducerar bland annat CDKN1A, som kodar för p21. p21 hämmar cyklin–CDK-komplex, pRB förblir hypofosforylerat och E2F hålls inaktivt. Stoppet ger tid för reparation; vid svår eller bestående skada kan p53 i stället stimulera proapoptotiska gener. BAX och BAK oligomeriseras då i mitokondriens yttermembran, vilket leder till permeabilisering, cytokrom c-frisättning och kaspasaktivering.
BRCA1 och BRCA2 är centrala för homolog rekombination, en relativt noggrann reparation av dubbelsträngsbrott med systerkromatiden som mall. Förlust ger homolog rekombinationsdefekt, reparation genom mer felbenägna mekanismer och strukturella kromosomförändringar. Mismatch repair-proteiner, däribland MLH1 och MSH2, korrigerar felparningar och små insertioner eller deletioner som uppstår vid replikation.
Caretaker-förlust skapar därmed olika instabilitetsfenotyper. Mismatch repair-brist ger mikrosatellitinstabilitet och många små mutationshändelser, medan homolog rekombinationsdefekt ger karakteristiska strukturella förändringar. Defekter i kromosomsegregation kan orsaka aneuploidi och kromosomal instabilitet. Gemensamt är att nya drivers uppkommer snabbare och att klonal diversitet ökar.
Klassiska exempel och tumörspektrum
Tumörsuppressorer skiljer sig åt beträffande vävnadsspecificitet och inaktiveringsmekanism. TP53 är förändrad i omkring hälften av humana cancerfall, medan APC-förlust förekommer i merparten – över 80 procent – av kolorektala carcinom. SWI/SNF-komplexets komponenter är sammantaget förändrade i omkring 20 procent av tumörer, men enskilda gener och tumörtyper varierar kraftigt.
| Gen | Normal funktion | Typisk inaktivering | Tumörspektrum och predisposition |
|---|---|---|---|
| TP53 | Stressvar, checkpoint, apoptos | Missense, trunkering, LOH | Många cancerformer; Li–Fraumeni |
| RB1 | Hämmar E2F och G1/S | Mutation, deletion, LOH | Retinoblastom, osteosarkom, småcellig lungcancer |
| APC | Dämpar Wnt/β-katenin | Trunkerande varianter, LOH | Kolorektalcancer; familjär adenomatös polypos |
| PTEN | Hämmar PI3K–AKT | Mutation, deletion, epigenetisk förlust | Endometrie-, prostata- och hjärntumörer; PTEN-hamartomsyndrom |
| BRCA1/2 | Homolog rekombination | Mutation och andra träff/LOH | Bröst-, ovarial-, prostata- och pankreascancer; hereditär predisposition |
| CDKN2A | p16 hämmar CDK4/6; p14^ARF påverkar p53 | Deletion, mutation, metylering | Melanom och pankreascancer; familjärt melanom |
| NF1 | RAS-GTPasaktiverande protein | Mutation, deletion, LOH | Nervskidetumörer, gliom; neurofibromatos typ 1 |
| VHL | HIF-nedbrytning | Mutation, deletion, metylering | Klarcellig njurcancer; von Hippel–Lindaus sjukdom |
| SWI/SNF-gener | Kromatinremodellering | Mutation eller deletion | Bland annat njur-, ovarial- och rabdoida tumörer |
Representativa onkogener ligger ofta i enzymatiskt angripbara signalvägar. KRAS och BRAF driver MAPK-signalering, EGFR och ERBB2 kodar för receptortyrosinkinaser, MYC är en transkriptionsregulator och ABL1 blir onkogent i exempelvis BCR::ABL1-fusionen. Aktiveringen kan vara punktmutation, amplifiering eller fusion, vilket avgör vilken analys och ibland vilken behandling som är relevant.
| Onkogen | Typisk aktivering | Exempel på associerad tumör |
|---|---|---|
| KRAS | Aktiverande punktmutation | Pankreas-, kolorektal- och lungcancer |
| BRAF | Aktiverande mutation, ofta V600E | Melanom, tyreoidea- och kolorektalcancer |
| EGFR | Aktiverande mutation eller amplifiering | Lungadenocarcinom, gliom |
| ERBB2 | Amplifikation/överuttryck | Bröst- och ventrikelcancer |
| MYC | Amplifikation eller enhancer-rearrangemang | Flera solida tumörer och lymfom |
| ABL1 | BCR::ABL1-fusion | Kronisk myeloisk leukemi och vissa akuta leukemier |
Multistegscarcinogenes, klonal evolution och biologisk kontext
En malign tumör uppkommer sällan genom en enda driver. En tidig förändring skapar en expanderande klon där ytterligare förändringar kan uppstå. Subkloner konkurrerar om näring, utrymme och överlevnad, och selektionstrycket förändras under hypoxi, immunangrepp och behandling. Drivers som ökar fitness i den aktuella miljön anrikas.
Successiva förändringar kan möjliggöra autonom proliferation, apoptosresistens, replikativ fortlevnad, angiogenes, invasion, metastasering och immunundvikande. Ordningsföljden spelar roll: APC-förlust i kolorektalt epitel kan skapa ett tidigt adenom, medan andra förändringar främjar senare progression. Samma genförändring i en terminalt differentierad cell utan lämplig epigenetisk kompetens kan däremot sakna transformerande effekt.
Genetiska interaktioner kan vara additiva, synergistiska eller epistatiska. Två förändringar i samma linjära signalväg behöver inte ge ytterligare fördel, medan kombinationen onkogenaktivering och checkpointförlust ofta är starkt synergistisk. Syntetisk letalitet innebär att förlust av den ena funktionen tolereras men gör cellen beroende av en parallell funktion; blockad av denna blir då selektivt dödlig.
Intratumoral heterogenitet innebär att olika geografiska områden och metastaser kan ha skilda subklonala drivers. Ett biopsiprov representerar därför inte nödvändigtvis hela sjukdomen. Vissa signalvägar är dessutom kontextberoende: NOTCH kan främja proliferation i vissa vävnader men driva differentiering i andra. TGF-β kan tidigt hämma epitelial proliferation men senare bidra till invasion, immunhämning och metastasering.
Ärftlig cancerpredisposition och klinisk genetik
Patogena germlinevarianter i tumörsuppressorgener ger ofta autosomalt dominant cancerpredisposition. RB1 är kopplad till hereditärt retinoblastom, TP53 till Li–Fraumeni, APC till familjär adenomatös polypos och BRCA1/2 till hereditärt bröst- och ovarialcancersyndrom. PTEN orsakar PTEN-hamartomsyndrom, NF1 neurofibromatos typ 1 och mismatch repair-gener som MLH1 och MSH2 Lynch syndrom.
Penetrans anger sannolikheten att en bärare utvecklar relevant fenotyp, medan variabel expressivitet beskriver skillnader i debutålder, tumörtyp och antal primärtumörer. Riskerna påverkas av variant, kön, vävnad, miljö och modifierande gener. En negativ familjeanamnes utesluter inte ärftlighet, eftersom varianten kan vara de novo, familjen liten eller penetransen ofullständig.
Mosaik innebär att varianten uppkommit efter befruktningen och bara finns i en andel celler. Låggradig mosaik kan ge svag signal i blod och kräva analys med tillräckligt sekvenseringsdjup eller annan vävnad. Om gonaderna ingår kan varianten föras vidare även när bäraren har lindrig eller frånvarande klinisk fenotyp.
När en patogen germlinevariant har påvisats erbjuds genetisk vägledning, individuellt kontrollprogram och kaskadtestning av biologiska släktingar. Ett tumörfynd kan dock inte automatiskt klassificeras som ärftligt. En variant med omkring 50 procents variantallelfrekvens kan vara heterozygot germline, men också klonal somatisk i ett prov med hög tumörrenhet. Analys av blod eller annan normalvävnad krävs för säker klassificering.
Molekylär diagnostik, tolkning och behandlingskonsekvenser
DNA-sekvensering detekterar punktmutationer och små indel, medan kopietalsanalys identifierar deletioner och amplifieringar. Fusioner analyseras ofta effektivast på RNA-nivå eftersom uttryckta fusionspartner då kan påvisas direkt. Metyleringsanalys används för epigenetisk silencering. Immunhistokemi kan visa proteinbortfall, överuttryck eller avvikande lokalisation men är vanligen en indirekt markör.
Jämförelse mellan tumör och normalprov skiljer somatiska från konstitutionella varianter och underlättar bedömning av LOH. En heterozygot variant väntas principiellt utgöra hälften av allelerna i ett rent diploidprov, men tumörrenhet, aneuploidi och kopietalsförändringar påverkar variantallelfrekvensen, VAF. En låg VAF kan spegla låg tumörrenhet eller subklonalitet snarare än tekniskt fel.
Centrala felkällor är otillräcklig täckning, allelic dropout, FFPE-relaterade artefakter och bristande fusionsdesign. Copy-neutral LOH kan missas om endast totalt kopietal analyseras. En hög VAF kan bero på LOH och behöver inte betyda germline. Biallelisk suppressorförlust bör därför bedömas genom integrering av sekvensdata, allelspecifikt kopietal, tumörrenhet och proteinuttryck.
Aktiverade onkogener kan ofta angripas direkt med småmolekylära kinasehämmare eller antikroppar, exempelvis mot ABL1, EGFR, BRAF, ALK eller HER2. CDK4/6-hämmare ingriper funktionellt mellan cyklin D och pRB, men effekten påverkas av RB1-status. MDM2-hämning syftar till att stabilisera vildtyp-p53 och är därför mindre rationell när TP53 redan är inaktiverad.
Tumörsuppressorförlust behandlas ofta indirekt genom beroenden som uppkommit sekundärt. Vid BRCA1/2-relaterad homolog rekombinationsdefekt ger PARP-hämning syntetisk letalitet genom att öka replikationsassocierade DNA-skador som tumörcellen inte kan reparera effektivt. Mismatch repair-brist och mikrosatellitinstabilitet kan ge många neoantigener och har betydelse för sannolikheten att svara på immuncheckpoint-hämning.
Att återställa en förlorad suppressorgen är betydligt svårare än att blockera ett överaktivt enzym. Genen kan vara deleterad, trunkerad eller nedreglerad i olika subkloner, och funktionellt protein måste levereras till en stor andel tumörceller i rätt mängd och cellulärt kompartment. Genterapi, epigenetisk återaktivering och reaktivering av mutanta proteiner undersöks, men leverans, specificitet, immunogenicitet och intratumoral heterogenitet begränsar den kliniska användbarheten.
Källor
- Tumor suppressor gene
- Tumörsuppressorgen
- Tumor suppressor gene
- Bild: Tumour suppressor genes police the cell cycle and downregulate pro-cancer signals.jpg — WassermanLab, CC BY-SA 4.0