Molecular characterization of Pancreatic NeuroEndocrine Tumors (PanNETs)

Scopo: identificare le alterazioni molecolari clinicamente rilevanti associate ai tumori neuroendocrini del pancreas (PanNETs). Materiali e Metodi: 204 pazienti sono stati studiati per la ricerca mutazionale in 8 geni frequentemente alterati in PanNETs utilizzando Tecnologia Ion Torrent. Tali geni si dividono tra MEN1, ATRX e DAXX coinvolti nel rimodellamento della cromatina, PIK3CA,TSC2,PTEN,MTOR implicati nel mTOR pathway e infine ATM presente come ruolo centrale nel mantenimento della stabilità e riparazione del DNA. Inoltre sono stati valutati: i) le variazioni del numero di copie (CNV) tramite dati CGH array disponibili in 90 casi, ii) l’allungamento alternativo dei telomeri (ALT) tramite FISH in un numero selezionato di casi iii) l’espressione proteica tramite immunoistochimica per Menina, ATRX, Daxx, Atm e Pten in 171PanNETs. Risultati: l’analisi mutazionale mirata tramite next generation sequencing di 204 PanNETs ha dimostrato la presenza di mutazioni in 112/204 (55%), mentre in 92 (45%) risultano non alterati. E’ stato inoltre rilevato i) le mutazioni a carico dei geni Daxx e ATRX risultano essere mutuamente esclusive e più frequentemente presenti pari a 53/204 (26%) e associate con mutazioni di MEN1 o ATM a loro volta mutuamente esclusive; ii) mutazioni DAXX/ATRX sono associate a un sottoinsieme di PanNETs che presentano perdite cromosomiche ; iii ) le mutazioni PTEN e TSC2 si escludono a vicenda e sono state trovate in 31/204 (15%), mentre l'attivazione mTOR è associato con una migliore sopravvivenza libera da malattia. Conclusioni : in questo studio abbiamo dimostrato che i PanNETs possono essere suddivisi tra due principali sottogruppi molecolari. Un primo gruppo mostra una simultanea perdita cromosomica nelle neoplasie con mutazioni a carico di MEN1 e la contemporanea alterazione nei geni DAXX , ATRX , PTEN e TSC2 . Il secondo gruppo di casi presenta mutazioni di MEN1 senza alterazioni cromosomiche rincorrenti il cui significato deve essere ancora scoperto.Purpose: To identify clinically relevant molecular alterations associated to pancreatic endocrine tumors (PanNETs) discovered by recent exome sequencing data. Patients and Methods: A series of 204 PanNETs were explored for intragenic mutations in 8 genes reported as recurrently altered in PanNETs using Ion Torrent technology. The 8 genes were MEN1, ATM, ATRX, DAXX, PIK3CA, TSC2, PTEN, MTOR. Their relation with chromosomal copy number aberrations were assessed in 90 cases having CGH array data available, and in a selected number of cases alternative lengthening of telomeres (ALT) was investigated by FISH. A total of 171 PanNETs were also investigated by immunohistochemistry for Menin, Atrx, Daxx, Atm and Pten. Results: Our targetted next-generation mutational analysis of 204 PanNETs for three chromatin remodelling genes (MEN1, ATRX, DAXX), MTOR pathway genes (PTEN, TSC2, PIK3CA, MTOR) and the ATM DNA repair gene assessed that 112/204 (55%) PanNETS had mutations, while 92 (45%) lacked mutations, and: i) the mutually exclusive mutations in DAXX and ATRX chromatin remodelling genes were the most frequent, accounting for 53/204 (26%) cases, and were associated with MEN1 or ATM mutations that were in turn mutually exclusive; ii) DAXX/ATRX mutations are associated with a subset of PanNETS showing a peculiar pattern of recurrent chromosomal losses; iii) the mutually exclusive mutations in genes belonging to mTOR pathways were found in 31/204 (15%), and mTOR pathway activation is associated with shorter disease-free survival. Conclusions: We report that PanNET can be subdived into two main molecular subgroups. The first showing the peculiar simultaneous loss of twelve chromosomes, which includes the vast majority of neoplasms showing MEN1 mutations and concurrent mutations in DAXX, ATRX, PTEN and TSC2. The second group, where only a small number of cases shows MEN1 mutations, lacks recurrent chromosomal anomalies and the gene alterations responsible for their development remain to be discovered