DICER1: mutações, microRNAs e mecanismos

Estrutura de  DICER1

O gene DICER1 está localizado no cromossomo 14q32.13 e é composto por 27 exons com 1.922 aminoácidos. A proteína DICER1 é uma grande enzima com vários domínios e em formato de “L”.

• No topo do “L” estão os domínios PAZ e Platforma. Estes domínios são bolsas de ligação para RNA de cadeia dupla (dsRNA). A protuberância 3 ‘do substrato de dsRNA liga-se ao domínio PAZ e a porção 5’ se liga ao domínio Plataforma
• A metade inferior de DICER1 consiste nos domínios RNase IIIa e RNase IIIb, que dimerizam para formar o núcleo catalítico crítico da enzima, sendo que cada um cliva uma cadeia do substrato de dsRNA. O domínio RNase IIIa é responsável pela produção de 3p miRNAs da cadeia 3 ‘, e o domínio RNase IIIb produz 5p miRNAs da cadeia 5’. O DICER1 requer íons de magnésio e / ou manganês para realizar a clivagem catalítica. Estes íons metálicos estão ligados a resíduos de ligação a íons dentro dos domínios da RNase III nos resíduos de aminoácidos E1320 e E1564 no domínio da RNase IIIa, e D1709 e E1813 no domínio da RNase IIIb.
  • Correlação clínica: A maioria dos indivíduos com tumores relacionados com a síndrome DICER1 apresenta duas mutações no DICER1. Estes consistem tipicamente de uma mutação heterozigótica truncada (inativadora) germinativa, que pode estar localizada em qualquer posição em todo o gene, acoplada a uma mutação somática (ou específica do tumor), que afeta consistentemente um dos sítios de ligação de íons metálicos dentro do domínio de RNase IIIb ou um resíduo adjacente. Quase todos os tumores e displasias associados com a síndrome apresentam tais mutações “hotspot”. Em um subgrupo muito pequeno de pacientes com a síndrome DICER1, os eventos mutacionais iniciais são mutações da RNase IIIb em mosaico; o fenótipo nestes casos pode ser mais grave.
• Os domínios da RNase III são separados dos domínios de ligação do dsRNA por um ligante, que contém uma hélice conectora. Isso mantém o backbone de fosfato de dsRNA no lugar. Ele também atua como uma “régua”, posicionando o pré-miRNA ao longo da enzima de forma que a enzima possa clivar o dsRNA em miRNAs de tamanhos apropriados.
• Na base do L está o domínio helicase \ DExD / H. Este domínio é considerado um repressor do substrato de dsRNA.

Mutações em DICER1 – Germinativas e Somáticas

A síndrome DICER1 é caracterizada por mutações germinativas heterozigóticas (mutações em uma das duas cópias do gene DICER1 de um indivíduo em cada célula do corpo) e exibe herança autossômica dominante. Crianças de um dos pais com uma mutação germinativa em DICER1 têm 50% de chance de herdar a mutação e, portanto, estar em risco para desenvolver os tumores relacionados ao DICER1; 50% não herdam a mutação e, portanto, não estarão sob risco aumentado para o desenvolvimento de tumores relacionados a síndrome DICER1. A maioria das mutações em DICER1 é herdada de um pai que também carrega a mutação (que pode ou não ter um histórico pessoal de tumores relacionados ao DICER1). Em cerca de 20% dos casos, o teste familiar revela que a mutação DICER1 é de novo (ocorreu pela primeira vez) no indivíduo afetado. Neste caso, os irmãos do indivíduo afetado provavelmente não estarão sob sob risco para o desenvolvimento de tumores relacionados ao DICER1. O mosaicismo gonadal, fenômeno no qual um genitor não carrega uma mutação DICER1 germinativa, mas tem uma mutação DICER1 em uma subpopulação de células especificamente localizadas nas gônadas, não foi observado na síndrome DICER1, mas é teoricamente possível. Portanto, testes genéticos poderiam ser considerados para irmãos de crianças com uma mutação aparentemente de novo, embora um resultado positivo seja extremamente improvável.

As mutações germinais no gene DICER1 são tipicamente truncadas (embora mutações do tipo missense e patogênicas tenham sido raramente observadas) e foram identificadas em todo o gene. Mutações germinativas em DICER1 foram observadas em muitos grupos étnicos, e não foram observados efeitos fundadores. Não existem correlações genótipo-fenótipo consistentes entre as mutações germinativas e a penetrância tumoral associada.

A síndrome de DICER1 se encaixa no modelo de um gene supressor de tumor (GST), em que o gene é funcionalmente inativado por mutações bialélicas (uma ocorrendo de forma germinativa e uma  segunda mutação somática, no contexto da síndrome DICER1). No entanto, a síndrome DICER1 difere da maioria dos outros GSTs em que a segunda mutação, ou “segundo hit“, observado nos tumores relacionados com DICER1 é quase sempre limitada ao domínio RNase IIIb. Estes segundos eventos somáticos são altamente característicos, afetando as posições de aminoácidos 1705, 1709, 1809, 1810 e 1813 que alteram mas não destroem o DICER1. Estes “hotspots” são resíduos de ligação a metais, que são importantes para a função da enzima, ou estão adjacentes a estes resíduos. Mutações nessas posições de aminoácidos levam à perda da síntese de microRNA 5p. A perda de heterozigosidade (LOH) é incomum nos tumores relacionados ao DICER1 como sendo um segundo evento somático, mas ocorre ocasionalmente, especialmente no caso do pinoblastoma.

O mosaicismo somático para mutações do tipo hotspot no domínio da RNase IIIb foi relatado em crianças com fenótipos graves, caracterizados ​​por múltiplos tumores primários e, em alguns casos, crescimento excessivo. Estas mutações parecem ser acompanhadas por mutações somáticas truncadas no outro alelo ou LOH nos tumores.

O NF é geralmente considerado uma displasia renal benigna, constituído por múltiplos cistos renais multiloculares de paredes finas. É uma das manifestações mais frequentes da síndrome DICER1, ocorrendo tipicamente abaixo dos 4 anos de idade em portadores de mutação, apresentando-se como uma massa indolor abdominal ou no flanco. A nefrectomia parcial ou total pode ser necessária devido a um efeito de massa ou devido ao comprometimento da função renal. Em casos muito raros, observa-se que o NC evolui para sarcoma anaplásico do rim, uma neoplasia maligna. PMID: 21036787, 17137906, 24481001, 28177962

O BMN é caracterizado pelo aumento nodular da glândula tireóide. O BMN é a manifestação mais frequente da síndrome DICER1 e se apresenta como uma massa cervical palpável, tipicamente desde a infância até o início da idade adulta. O BMN e a doença da tireóide são comuns na população geral e, portanto, a síndrome DICER1 deve ser considerada para o BMN somente na presença de tumores relacionados a síndrome DICER1 no indivíduo ou na família. O câncer diferenciado de tireoide é uma manifestação rara da síndrome DICER1 e tem sido observado em crianças que foram tratadas intensamente (quimioterapia, radioterapia) para um diagnóstico prévio de BPP, bem como naquelas sem fatores de risco prévios para câncer de tireoide. PMID:  PMID: 21205968, 24617712, 27459524.

As NCS/EO são um grupo de cânceres de ovário não-epiteliais bastante raros, e incluem tumores de células da granulosa, ginandroblastomas e tumores de células de Sertoli-Leydig (SLCT). O SLCT é o NCS/EO mais comumente observado na síndrome DICER1. Enquanto o SLCT é um tumor maligno, a mortalidade associada é baixa. A SLCT frequentemente apresenta sinais de virilização (hirsutismo, alterações na voz), juntamente com características típicas de uma neoplasia de ovário, incluindo distensão abdominal e dor. PMID: 21205968, 21501861, 25844550, 27858560.

O BH é um tumor primitivo extremamente raro da glândula pituitária, apresentando-se tipicamente aos 24 meses de idade, geralmente com síndrome de Cushing, ou com oftalmoplegia e / ou hidrocefalia. O BH é um tumor com risco de vida. É uma manifestação muito rara, mas altamente característica da síndrome DICER1. PMID: 24839956.

PMID: 24839956.

PinB é um tumor neuroectodérmico primitivo raro originário da glândula pineal. A apresentação clínica característica incluem sintomas de massa  na rreunião da pineal e alterações oftalmológicas. O PinB é uma manifestação rara, mas característica da síndrome DICER1. Este tumor tende a ocorrer em idades mais jovens se uma mutação germinativa de DICER1 estiver presente. PMID: 25022261.

PMID: 25022261.

O ERMS é um achado patológico frequente em tumores relacionados à mutação DICER1. É o subtipo sarcomatoso mais prevalente dos sarcomas de padrão misto do blastoma peluropulmonar. Os ERMS de alguns locais anatômicos específicos são altamente característicos da síndrome DICER1:

O ERMS do colo uterino (cERMS), também conhecido como “EMRS botrióide do cervix uterino” é muito raro, mas parece ser altamente característico da mutação DICER1. O cERMS ocorre tipicamente nas idades entre 10 e 25 anos, apresentando-se como manchas anormais ou massa vaginal polipóide. PMID: 22180160, 24151152, 22157934, 27896549.

O ERMS ovariano (oERMS) são muito raramente observados e parece ser bastante característico da mutação DICER1. (É possível que o oERMS não seja uma entidade separada, mas sim uma subcategoria de SLCT ovariana na qual o ERMS predomina entre os elementos heterólogos encontrados nos SLCTs relacionados a síndrome de DICER1). PMID: 25844550, 25836323.

O ERMS primário de bexiga está entre os locais mais comuns do ERMS em crianças pequenas, sendo que a maioria dos casos não está relacionada com a mutação DICER1. Existem entretanto vários relatos de casos, com ou sem mutações DICER1 germinativas, que sugerem que o ERMS da bexiga é parte da síndrome DICER1, mas nenhum caso com mutações somáticas de “segundo hit” no DICER1 foi descrito em literatura. PMID: 22180160, 18000857, 20981696.

O ERMS primário de vagina / vulva e o ERMS de órbita (todos locais característicos do ERMS na primeira infância) não foram observados associados a síndrome DICER1. Do mesmo modo, o padrão alveolar de RMS também não foi associado a mutações DICER1.

O MECC é um tumor ocular embrionário muito raro que pode ser benigno ou maligno. As apresentações clínicas característica incluem leucocoria e/ou diminuição da acuidade visual. O MECC é uma manifestação rara, mas relativamente característica da síndrome de DICER1 PMID: 21156700,  27896549.

NCMH is a very rare benign tumor of the nasal cavities and sinus, often presenting with nasal congestion in childhood or adolescence. NCMH is a rare, but somewhat characteristic manifestation of DICER1 syndrome. PMID: 25118636.

O SAM é um tumor raro e agressivo do rim. Foi observado muito raramente pacientes com mutações DICER1 e pode se originar de um nefroma cístico previamente existente. PMID: 26928971, 24481001, 27036314.

Outros tumores / displasias que podem ocorrer em indivíduos com mutações germinativas do DICER1 incluem tumor de Wilms, neuroblastoma, meduloblastoma e pólipos hamatomatosos juvenis intestinais. A grande maioria dos casos não é causada por mutações DICER1, e a observação de qualquer uma dessas características sozinha em um paciente não é suficiente para sugerir a síndrome DICER1. No entanto, o risco destas condições parece estar aumentado em portadores de mutação DICER1, e o teste genético para mutações DICER1 pode ser indicado se estas neoplasias estiverem presentes no contexto de tumores relacionados com a síndrome DICER1 em outros indivíduos da família.

Vigilância

Não existem diretrizes estabelecidas para a vigilância do surgimento de tumores em portadores de mutação DICER1.

As seguintes estratégias de triagem foram sugeridas pelo workshop de predisposição para câncer infantil da AACR (Schultz KAP et al, PTEN, DICER1, FH e suas síndromes de suscetibilidade tumoral associadas: características clínicas, genética e recomendações de vigilância na infância. Clin Cancer Res 2017 15; 23 ( 12): e76-e82). As Instituições podem ter recomendações diferentes. É importante reconhecer que a maioria dos dados se baseia apenas na opinião de especialistas.

Não há evidências que sugiram que os tumores associados às mutações germinativas do DICER1 tenham diferentes desfechos de tratamento do que os mesmos tumores quando ocorrem de forma esporadica.

A maioria dos tumores no espectro da síndrome DICER1 tem um curso relativamente benigno. No entanto, a malignidade ocorre em certos tipos de tumores relacionados ao DICER1, notadamente o blastoma peluropulmonar. Outros estão associados com morbidade e / ou mortalidade devido à localização e efeitos de massa ou crescimento, como o PitB, ou morbidades relacionadas a manifestações clínicas, como a androgenização devido a SLCTs. Como a síndrome DICER1 é rara, os médicos que se deparam com doenças relacionadas ao DICER1 devem considerar entrar em contato com especialistas na síndrome para as obter recomendações mais recentes de tratamento.