Aus der

Medizinischen Klinik

des Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer

-Universitätsklinik-

der Ruhr-Universität Bochum

Direktor: Prof. Dr. med. Wolff Schmiegel

Klinische Charakteristika und Karzinomrisiko bei Patienten mit Peutz-Jeghers Syndrom (PJS)

Kumulative

Inaugural-Dissertation

zur

Erlangung des Doktorgrades der Medizin

einer

Hohen Medizinischen Fakultät

der Ruhr-Universität Bochum

vorgelegt von

Heidi Igl geb. Salloch

aus Castrop-Rauxel

2010

Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr

1. Referent: PD Dr. med. Anke Reinacher-Schick

2. Referent: Prof. Dr. med. Andrea Tannapfel

Tag der Mündlichen Prüfung: 31.05.2011

Abstract

Igl, Heidi

Klinische Charakteristika und Karzinomrisiko bei Pa tienten mit Peutz-Jeghers Syndrom (PJS) Problem: Das Peutz-Jeghers Syndrom (PJS) ist ein seltenes hamartöses Polyposis-Syndrom mit autosomal-

dominantem Erbgang, das durch eine STK 11- Keimbahnmutation verursacht wird. Das Syndrom geht einher

mit einem erhöhten Lebenszeitrisiko für die Entstehung von Karzinomen. Bislang ist nur wenig bekannt über

die Zusammenhänge zwischen den unterschiedlichen Mutationen und den phänotypischen Ausprägungen.

Darüber hinaus ist ein Nutzen der aktuell durchgeführten Vorsorgestrategien bisher nicht eindeutig geklärt. Um

mehr über die Genotyp-Phänotyp-Korrelationen in Erfahrung zu bringen, wurden in dieser Arbeit die unter-

schiedlichen Genotypen mit den klinischen Charakteristika in einer Kohorte von PJS Patienten korreliert und

die Patienten wurden prospektiv in Rahmen der Vorsorge beobachtet.

Methode: Von allen Patienten mit der Diagnose PJS im Zentrum für Familiären Darmkrebs an der Medizini-

schen Universitätsklinik, Knappschaftskrankenhaus Bochum wurde eine schriftliche Einverständniserklärung

zur Teilnahme an der Studie eingeholt. Mithilfe eines selbst erstellten Fragebogens wurden die Daten der

individuellen Patientengeschichte und der klinischen Charakteristika von 31 Patienten erhoben und durch die

Begutachtung der klinischen Akten und durch das Einholen von Daten aus externen Institutionen bestätigt.

Nach genetischer Beratung wurden die Patienten auf eine Mutation im STK 11-Gen getestet und die Genoty-

pen wurden in zwei Gruppen, trunkierende und nicht-trunkierende Mutationen, unterteilt. Die ermittelten Daten

wurden deskriptiv-statistisch dargestellt und auf ihre statistische Signifikanz hin überprüft.

Ergebnis: Das Auftreten der ersten Symptome der Erkrankung lag bei einem medianen Alter von 11 Jahren

und bei 42% der Patienten traten bereits in den ersten zehn Lebensjahren Komplikationen auf. Eine STK 11-

Keimbahn Mutation wurde in 16 (73%) von 22 getesteten Familien entdeckt (12 trunkierend; 4 nicht-

trunkierend). Die Anzahl der gastrointestinalen Operationen bei Patienten mit einer trunkierenden Mutation war

signifikant erhöht (p = 0,021) und die weiblichen Patienten in der trunkierenden Gruppe hatten ein signifikant

erhöhtes Risiko gynäkologisch operiert werden zu müssen (p=0,016). Darüber hinaus ließ sich in der trunkie-

renden Gruppe ein Trend zu einer höheren Polypenlast (p=0,11) und einem jüngeren Alter bei der ersten

Polypektomie (p=0,13) verzeichnen. Zehn Karzinome wurden in sechs Patienten entdeckt (fünf gastrointestina-

le und fünf gynäkologische Karzinome) und resultieren in einem kumulativen Lebensrisiko von 65% bis zum

Alter von 65 Jahren. Patienten mit einer trunkierenden Mutation tendierten dazu, mehr Karzinome zu entwi-

ckeln als Patienten mit einer nicht-trunkierenden Mutation (p=0,10). Im Rahmen der durchgeführten Vorsorge-

untersuchungen konnten 50% der Karzinome (n=5) in einem frühen, potenziell kurablen Stadium entdeckt

werden.

Diskussion: Diese Arbeit zeigt, dass nahezu die Hälfte aller PJS Patienten in Abhängigkeit vom Mutationstyp

sehr früh krankheitsbedingte Komplikationen entwickeln. Patienten mit einer trunkierenden Mutation wurden

häufiger am Gastrointestinaltrakt operiert und wiesen mehr Polypen und häufiger Karzinome auf. Darüber

hinaus ließen sich durch enge Vorsorgeuntersuchungen Karzinome in Frühstadien entdecken. Wir empfehlen

daher, die regelmäßige Vorsorge in einem Alter von 8 Jahren bei allen Patienten zu beginnen, um Komplikati-

onen zu vermeiden. Des Weiteren könnten Patienten mit einer trunkierenden Mutation von einem kürzeren

Intervall zwischen den Untersuchungen profitieren. Weitere Studien mit größeren Patientenkollektiven müssen

die aufgestellten Hypothesen bestätigen.

I

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung ………………………………………………………………… 01

2. Zielsetzung ………………………………………………………………. 04

3. Methodik ………………………………………………………………….. 05

3.1 Patientenpopulation und Datenauffassung……………………. 05

3.2 Genetische Beratung…………………………………………….. 05

3.3 Statistische Auswertung…………………………………………. 06

4. Ergebnisse ……………………………………………………………….. 07

4.1 Demographische Charakteristika………………………………. 07

4.2 PJS spezifische Charakteristika und Interventionen…………. 07

4.3 Genotyp der PJS Patienten……………………………………... 11

4.4 Genotyp-Phänotyp-Korrelationen………………………………. 12

4.5 Karzinome bei PJS Patienten…………………………………... 14

5. Diskussion ……………………………………………………………..… 19

Literaturteil ……………………………………………………………….….. 24

Anhang ……………………………………………………………………….. 28

II

Verzeichnis der Abkürzungen

al. alii

CA Cancer antigen

CT Computertomographie

ERCP Endoskopisch retrograde Cholangiopankreatikographie

F familiär

FS frame-shift, Leserasterverschiebung

GI gastrointestinal

HG-IEN hochgradige intraepitheliale Neoplasien

KI Konfidenzintervall

LG-IEN leichtgradige intraepitheliale Neoplasien

MLPA Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification

p p-Wert

PJ Peutz-Jeghers

PJS Peutz-Jeghers Syndrom

S sporadisch

SA Standardabweichung

Sp splice, Spleiß

STK Serin-Threonin Proteinkinase

TNM T: Tumor, N: Nodes (Lymphknoten), M: Metastasen

UV unclassified variant, nicht-klassifizierte Variante

vs. versus

X Stopp

III

Verzeichnis der Tabellen

Tabelle 1: Klinische Charakteristika und Lebensstil-Faktoren der

PJS Patienten………………………………………………………. 07

Tabelle 2: Genotypen der PJS Patienten…………………………………..... 11

Tabelle 3: Auftreten von Karzinomen bei PJS Patienten…………………... 16

Tabelle 4: Aktuelle Vorsorgestrategie für PJS Patienten am Familiären

Darmkrebszentrum an der Medizinischen Universitätsklinik des

Knappschaftskrankenhauses Bochum……………………………18

III

Verzeichnis der Abbildungen

Abbildung 1a: Kumulative Altersverteilung beim Auftreten der

Erstsymptome………………………………………………….. 08

Abbildung 1b: Symptomspektrum beim Auftreten der Erstsymptome…….. 09

Abbildung 1c: Kumulative Altersverteilung bei PJS Erstdiagnose…………. 09

Abbildung 2a: Generelles kumulatives Lebenszeitrisiko für Karzinome ….. 14

Abbildung 2b: Kumulatives Lebenszeitrisiko für gastrointestinale

Karzinome………………………………………………………. 15

Abbildung 2c: Kumulatives Lebenszeitrisiko für gynäkologische

Karzinome………………………………………………………. 15

- 1 -

1. Einleitung

Das Peutz-Jeghers Syndrom (PJS) ist ein seltenes Krankheitsbild mit einer

Prävalenz von 1/50.000 bis 1/200.000. Es ist gekennzeichnet durch das

Auftreten von charakteristischen Polypen im Gastrointestinaltrakt und Pig-

mentflecken. Die typische Pigmentierung der Lippen, der perioralen Region,

der Mundschleimhaut und manchmal auch der Hände und Füße erscheint bei

den meisten Patienten mit PJS, häufig bereits in der frühen Kindheit. Der

spezielle Typ hamartöser Polypen, der Peutz-Jeghers Polyp (PJ Polyp) ent-

steht bevorzugt im Dünndarm. Dieser Polypentyp weist eine erweiterte, baum-

artig verzweigte Muscularis Mucosae auf, umgeben von glandulärem, norma-

lerweise nicht-neoplastischem Epithel. Selten kommt es außerdem zum Auf-

treten extraintestinaler Polypen im Harntrakt, der Nase oder der Gallenblase.

Mit dem Lebensalter steigt die Polypenlast und die PJ Polypen werden über-

wiegend zwischen dem 10. und 20. Lebensjahr symptomatisch. Kolikartige

Abdominalschmerzen aufgrund einer Invagination von Dünndarmsegmenten

verursacht durch große Polypen oder auch chronische okkulte gastrointestina-

le Blutungen mit daraus folgender Eisenmangelanämie treten wiederholt auf.

Des Weiteren wurde die Präsentation mit akuten Abdominalschmerzen durch

einen mechanischen Ileus bei Obstruktion beobachtet. Obwohl die Polypen als

gutartige Hamartome klassifiziert sind, kann dennoch eine adenomatöse

Umwandlung und eine maligne Entartung vorkommen (Gruber et al.,1998;

Wang et al.,1999).

Die Diagnose eines Peutz-Jeghers Syndroms stützt sich auf klinische Krite-

rien. Diese sind das Auftreten von (a) zwei oder mehr PJ Polypen, (b) einem

PJ Polyp und der klassischen Pigmentierung oder (c) einem PJ Polyp zusam-

men mit einer positiven Familienanamnese für PJS (Tomlinson et al.,1997).

Das Peutz-Jeghers Syndrom wird mit einer unvollständigen Penetranz von

90% autosomal-dominant vererbt. Keimbahnmutationen der Serin-Threonin

Proteinkinase 11 (STK 11) auf Chromosom 19p 13.3 kann in 70% der Fälle

durch eine DNA-Sequenzanalyse nachgewiesen werden (Hemminki et

al.,1998; Jenne et al.,1998). Durch ein zusätzliches Screening für große

genomische Deletionen mithilfe der Multiplex Ligation-dependent Probe Ampli-

fication (MLPA) kann eine STK 11- Mutation bei bis zu 94% der Patienten

identifiziert werden (Aretz et al., 2005; Hearle, Rudd et al., 2006; Volikos et al.,

2006). Das STK 11- Gen kodiert für eine Serin-Threonin Proteinkinase, die

- 2 -

sowohl Prozesse der Zellteilung, als auch der Differenzierung und der zellulä-

ren Signaltransduktion reguliert. Die bisher bekannten Mutationen sind über

den gesamten kodierenden Bereich des Gens verteilt und fast jede betroffene

Familie weist eine eigene Mutation auf. Die Familienanamnese bezüglich des

Peutz-Jeghers Syndroms ist negativ in bis zu 45% der Indexfälle, was auf eine

hohe Inzidenz von de novo Keimbahnmutationen hinweist.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen klinischen Merkmalen haben PJS

Patienten ein erhöhtes Risiko für die Entstehung von Karzinomen und es gibt

ein signifikant erhöhtes Risiko, dass Patienten mit PJS in einem jungen Alter

an einem Karzinom versterben (Giardiello et al., 2000; Lim et al., 2003; Hear-

le, Schumacher et al., 2006; Mehenni et al., 2006). Bis zum 70. Lebensjahr

entwickeln 85% aller Patienten ein Karzinom (Hearle, Schumacher et al.,

2006). Neben den Karzinomen im Gastrointestinaltrakt, wie Kolorektum,

Magen und Dünndarm, ist das Risiko für Karzinome in extraintestinalen Orga-

nen, wie Pankreas, Lunge, Mamma, Uterus, Ovar und Hoden, signifikant

erhöht (Giardiello et al., 1987; Spigelman et al., 1989; Boardman et al., 1998;

Giardiello et al., 2000; Canto et al., 2006). Im Vergleich zur normalen Popula-

tion erscheinen bei PJS Patienten die häufig auftretenden Karzinome in einem

jüngeren Alter und die selten auftretenden Karzinome treten häufiger auf.

Regelmäßige Kontrolluntersuchungen haben einen besonders hohen Stellen-

wert in Anbetracht des hohen Risikos für benigne intestinale Komplikationen

im jungen Alter und auch für maligne Erkrankungen. Wegen der niedrigen

Inzidenz der Erkrankung existieren keine Evidenz-basierten Leitlinien. Aktuell

wird empfohlen, das reguläre Screening im Alter von spätestens 12 Jahren mit

einer Gastroduodenoskopie und einer Koloskopie alle zwei Jahre zu beginnen

(Giardiello et al., 2006; Schulmann et al., 2007). Darüber hinaus sollte ein

Screening nach Dünndarmpolypen durchgeführt werden. Die Modalitäten für

das Dünndarmscreening umfassen Enteroklysma, Kapselendoskopie, Magnet-

resonanz-Enteroklysma, Push-Enteroskopie, Doppelballon-Enteroskopie und

intraoperative Endoskopie (Schulmann et al., 2007). Besonders die Kapselen-

doskopie hat sich als nicht-invasive sensitive Screeningmethode der ersten

Wahl für PJS Patienten bewährt (Schulmann et al., 2005). Bei den endoskopi-

schen Techniken wird besonders die Methode der Doppelballon-Enteroskopie

geschätzt, da diese sofortige Interventionsmöglichkeiten, wie Biopsien und

Polypektomien, ermöglicht. Für weibliche PJS Patientinnen werden regelmä-

- 3 -

ßige endovaginale Ultraschall-Untersuchungen und eine Vorsorge bezüglich

Mammakarzinomen angeboten. Untersuchungen des Pankreas mit endosko-

pischem Ultraschall werden empfohlen und darüber hinaus die regelmäßige

klinische Untersuchung der Hoden für junge männliche Patienten mit PJS

(Giardiello et al., 2006; Schulmann et al., 2007).

- 4 -

2. Zielsetzung

Die derzeitigen Empfehlungen zur Vorsorge bei PJS Patienten basieren nicht

auf kontrollierten klinischen Studien sondern auf Expertenmeinungen. Es ist

demnach unklar ob die aktuell durchgeführten Vorsorgeuntersuchungen bei

PJS Patienten wirklich das Überleben verbessern. Des Weiteren gibt es

bislang nur wenige Studien zu den unterschiedlichen Mutationen bei PJS

Patienten und den phänotypischen Charakteristika, die mit diesen Mutationen

assoziiert sind. Es existieren noch keine Daten, die spezifische Vorsorgestra-

tegien für die Träger der unterschiedlichen Keimbahnmutationen befürworten.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es detaillierte Korrelationen zwischen den

Genotypen und Phänotypen einer großen deutschen Kohorte von PJS Patien-

ten, mit besonderem Augenmerk auf die benignen und malignen Erscheinun-

gen des Krankheitsbildes, zu ermitteln. Dazu werden die phänotypischen

Ausprägungen der Erkrankung mit Hilfe eines Fragebogens und der Patien-

tenakten ermittelt und mit den gefundenen STK 11- Mutationen korreliert.

Darüber hinaus soll die Bedeutung der aktuellen Vorsorgeuntersuchungen im

Zentrum für Familiären Darmkrebs an der Medizinischen Universitätsklinik des

Knappschaftskrankenhauses Bochum bezogen auf die Entdeckung von Poly-

pen und Karzinomen in der untersuchten Kohorte evaluiert und verbessert

werden.

Die durch molekulargenetische Analyse sowie aus Fragebögen und Patien-

tenakten ermittelten Daten zur klinischen Charakterisierung sollen deskriptiv-

statistisch präsentiert und auf ihre statistische Signifikanz hin geprüft werden.

- 5 -

3. Methodik

3.1 Patientenpopulation und Datenerfassung

Alle PJS Patienten und ihre betroffenen Verwandten, die im Zentrum für

Familiären Darmkrebs an der Medizinischen Klinik des Knappschaftskranken-

hauses in Bochum behandelt werden und die in der elektronischen Datenbank

für Patienten mit erblichen Darmkrebserkrankungen erfasst sind, wurden

ermittelt. Von allen Patienten wurde eine Einverständniserklärung zur Studien-

teilnahme eingeholt, nachdem der Ethikantrag für die Studie von der lokalen

Ethikkommission akzeptiert wurde. Alle Studienpatienten erfüllten die Diagno-

sekriterien eines Peutz-Jeghers Syndroms, die weiter oben beschrieben

wurden. Die Patienten wurden gebeten, einen selbst erstellten Fragebogen

auszufüllen (siehe Anhang). Die Fragebogendaten zum Krankheitsverlauf

wurden durch die Durchsicht der hausinternen klinischen Akten und pathologi-

schen Archivdaten und durch externe Arztbriefe bestätigt. Des Weiteren

wurden die Karzinomdiagnosen durch Berichte aus der Pathologie gesichert.

Ein bereits verstorbener Patient, der zu Lebzeiten in unserem Zentrum behan-

delt wurde, wurde durch Analyse seiner archivierten Patientenakte in die

Studie mit eingeschlossen. Die Patienten wurden mit Blick auf ihren Genotyp

und die phänotypische Ausprägung des Syndroms charakterisiert. Der selbst

erstellte Fragebogen ermittelte die folgenden klinischen Parameter: Ge-

schlecht, Geburtsdatum, Alter und Symptome bei Erstdiagnose des Peutz-

Jeghers Syndroms, Anzahl und Verteilung der Polypen, frühere Operationen,

eigene Karzinomerkrankungen, Familienanamnese bezüglich PJS und Karzi-

nomen und auch Lebensstilfaktoren wie der Konsum von Nikotin, Alkohol und

Koffein. Außerdem wurde mit dem Fragebogen zur familiären Krankenge-

schichte und Dickdarmkrebsrisikoeinschätzung die Familienanamnese mit

besonderem Bezug auf erbliche Darmkrebserkrankungen erfragt.

3.2 Genetische Beratung

Die Patienten wurden im Institut für Humangenetik der Ruhr-Universität Bo-

chum (Direktor: Prof. Dr. med. J. T. Epplen) beraten und eine nachfolgende

STK 11- Keimbahnmutationstestung durch direkte DNA-Sequenzierung wurde

ihnen angeboten. Bei den Patienten, bei denen keine Mutation gefunden

werden konnte, wurde in der Mehrzahl der Fälle zusätzlich auf große genomi-

sche Deletionen mittels MLPA getestet. Die genetischen Tests wurden in

- 6 -

externen Laboren durchgeführt (Institute für Humangenetik an den Universitä-

ten Bonn (Direktor: Prof. Dr. med. M. M. Nöthen) und Düsseldorf (Direktor:

Univ.-Prof. Dr. rer. nat. B. Royer-Pokora)). Einige Patienten waren bereits

getestet, bevor sie zum Zentrum für Familiären Darmkrebs überwiesen wur-

den und die Testergebnisse konnten direkt von den externen Laboren ange-

fordert werden.

Die Genotypen der Patienten wurden in zwei Gruppen unterteilt: Die erste

Gruppe beinhaltet bekannte pathogene Mutationen, nämlich Stopp-

Mutationen, Insertionen und Deletionen, die eine Verschiebung des Leserah-

mens bewirken und zu einem frühzeitigen Stopp-Codon führen, Spleiß-

Mutationen (an den Positionen -2, -1, +1, +2) und Exon-Deletionen, die zu

einem unvollständigen Protein führen. Die zweite Gruppe enthält bekannte

Missense-Mutationen, kategorisiert als unklassifizierte Varianten (UV) mit

einer bisher unbekannten biologischen Konsequenz. Im Folgenden werden die

beiden Gruppen als trunkierende und nicht-trunkierende Gruppe benannt.

3.3 Statistische Auswertung

Die Erfassung der Daten und die statistische Auswertung wurden mithilfe des

Statistik Software Programms SPSS Version 15.0 durchgeführt. Die klinischen

Parameter wurden dann mit den Genotypen (trunkierende und nicht-

trunkierende Gruppe) korreliert. Der Fisher’s exact Test, der Student’s T-Test

und der Mann-Whitney U-Test wurden an den erforderlichen Stellen ange-

wendet. Die statistische Auswertung vom Auftreten der ersten Symptome,

dem Alter bei Erstdiagnose und dem kumulativen Lebenszeitrisiko für das

Auftreten von Karzinomen wurden mithilfe der Kaplan-Meier Methode (Kaplan

et al., 1958) und dem log-rank Test durchgeführt.

- 7 -

4. Ergebnisse

4.1 Demographische Charakteristika

Für die auf einem selbst erstellten Fragebogen (siehe Anhang) basierende

Studie, wurden 32 Patienten der Klinik, die am Peutz-Jeghers Syndrom leiden,

um ihre Teilnahme gebeten. Diese waren zum Teil miteinander verwandt. Die

Rücklaufrate betrug 94% (n=30). Zusätzlich wurden die Daten eines bereits

verstorbenen Patienten berücksichtigt. Die untersuchte Kohorte mit 31 Patien-

ten aus 24 unterschiedlichen Familien besteht aus 20 weiblichen und 11

männlichen Patienten zwischen 10 und 66 Jahren (Median 40). Klinische

Charakteristika und Lebensstil-Faktoren (Alkohol, Koffein und Nikotin) der PJS

Patienten sind in Tabelle 1 präsentiert.

Tabelle 1: Klinische Charakteristika und Lebensstil -Faktoren der PJS Patienten

N (%) Geschlecht männlich 11 (35) weiblich 20 (65) Alter Mittelwert ± SA 37,8 ± 16,2 Spannweite 10-66 Alter bei Erstdiagnose Mittelwert ± SA 16 ± 14,7 Spannweite 0-57 Auftreten familiär 19 (61) sporadisch 12 (39) Alkohol* ja 7 (27) nein 19 (73) Koffein* ja 20 (77) nein 6 (23) Nikotin* ja 4 (15) ehemals 3 (12) nein 19 (73) * Lebensstilfaktoren betreffen alle lebenden 26 Patienten über 16 Jahren

4.2 PJS spezifische Charakteristika und Interventio nen

Die Kohorte enthält 19 (61%) familiäre und 12 (39%) scheinbar sporadische

PJS Fälle ohne eine bekannte positive Familienanamnese für die Erkrankung.

Die ersten Symptome traten im medianen Alter von 11 Jahren (Spannweite: 0-

50 Jahre) auf (Abb. 1a) und waren charakterisiert durch Pigmentflecken

(73%), abdominelle Schmerzen (60%), Ileus (45%) und Anämie (37%) (Abb.

1b). An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Pigmentflecken niemals als alleini-

ges Kriterium genannt wurden und das Alter beim Auftreten der ersten Sym-

ptome bei allen Patienten auf das Auftreten von Polypen bezogen war. Die

- 8 -

ersten Komplikationen, wie Anämie, Hämorrhagie, Invagination oder Ileus

traten in 13 (42%) Indexfällen sogar vor der Vollendung des 10. Lebensjahres

auf. 29 Patienten (94%) wiesen die spezifische mukokutane Melaninpigmen-

tierung auf. Diese erschien vorwiegend bereits in der Kindheit (76%), aber

auch in der Jugend (17%) und selten im Erwachsenenalter (7%). In den meis-

ten Fällen verschwanden oder verblassten sie im Laufe der Jahre. Die definiti-

ve Diagnose Peutz-Jeghers Syndrom wurde im medianen Alter von 16 Jahren

(Spannweite: 0-57 Jahre) gestellt (Abb.1c). Die Latenzzeit zwischen dem

Auftreten der ersten Symptome und der Erstdiagnose PJS betrug im Median 2

Jahre (Spannweite: 0-46 Jahre).

Abbildung 1a: Kumulative Altersverteilung beim Auft reten der Erstsymptome

Es ist die Zeit von der Geburt bis zum Auftreten der Erstsymptome dargestellt. Bei 45% der Patienten traten erste Symptome vor der Vollendung des 10. Lebensjahres auf.

60 50 40 30 20 10 0

Alter (Jahren)

100

80

60

40

20

0

Kumulatives Auftreten der Symptome (%)

- 9 -

Abbildung 1b: Symptomspektrum beim Auftreten der Er stsymptome

Die gezeigten Symptome sind die ersten Symptome, die von den PJS Patienten bemerkt wurden.

Abbildung 1c: Kumulative Altersverteilung bei PJS E rstdiagnose

Es ist die Zeit von der Geburt bis zur Stellung der PJS Erstdiagnose dargestellt. Das mediane Alter bei der Diagnose betrug 16 Jahre.

Prolaps Ileus Invagination

Bauch- schmerzen Gewichts-

verlust orale

Pigmentierung Haemorrhagie Anämie

100

80

60

40

20

0

60 50 40 30 20 10 0

Alter (Jahren)

100

80

60

40

20

0

Erst -symptome (%)

Kumulative Alters-verteilung (%)

- 10 -

Alle Patienten des Kollektivs waren klinisch von hamartomatösen Gastroin-

testinalpolypen betroffen, die überwiegend in der Jugend und im frühen Er-

wachsenenalter symptomatisch wurden. Die erste Polypektomie wurde im

medianen Alter von 16 Jahren (Spannweite: 2-50 Jahre) durchgeführt. Fast

die Hälfte der Patientenkohorte (45%, n=14) wies einen Polypenrasen von

über 50 Polypen in mindestens einem Abschnitt des Gastrointestinaltrakts auf,

23% der Patienten (n=7) hatten eine Polypenlast von 21 bis 50 Polypen und

32% der Patienten (n=10) hatten weniger als 21 hamartöse Polypen. Der

Großteil der Patienten (61%) wies Polypen im gesamten Gastrointestinaltrakt

(Magen, Dünn- und Dickdarm) auf. Insgesamt war der Dünndarm in 90% der

Fälle betroffen, das Kolorektum in 77% und der Magen in 74% der Patienten.

Der Ösophagus war nie von Polypen befallen. Extraintestinale Polypen traten

bei drei von 31 (10%) Patienten in der Gallenblase auf.

Bisher wurden die Patienten im Median zweimal (Spannweite: 0-10) chirur-

gisch operiert, fünf Patienten wurden bislang noch nicht operiert. Die Operati-

onen umfassten überwiegend Darmresektionen, chirurgische Enterotomien

und Polypektomien, außerdem elf Appendektomien. Bei den meisten Patien-

ten, die bereits chirurgisch operiert wurden, war der Dünndarm der einzige

betroffene Darmabschnitt (61,5%), häufiger als der Dickdarm (11,5%) oder der

Dünn- und Dickdarm zusammen (27%). Die übrigen chirurgischen Interventio-

nen umfassten vier Schilddrüsenresektionen, zwei Cholezystektomien und

eine Gastrektomie.

Metrorrhagien wurden von zehn der 20 (50%) weiblichen Patienten beklagt

und sechs dieser Patientinnen und eine weitere wurden bereits gynäkologisch

operiert. Bei drei dieser Patientinnen wurden Zysten der Ovarien entfernt.

Darüber hinaus gab es vier Hysterektomien, von denen drei mit Ovarektomien

kombiniert waren. Eine beidseitige Ovarektomie wurde wegen Tumoren der

Ovarien durchgeführt (Zystom linkes Ovar und Borderline-Tumor rechtes

Ovar).

- 11 -

4.3 Genotyp der PJS Patienten

22 der 24 Familien wurden nach genetischer Beratung auf eine STK 11-

Keimbahnmutation getestet. Eine Mutation wurde in 16 der 22 untersuchten

Familien (73%) gefunden, wobei jede Familie mit ihrer Mutation eine unter-

schiedliche Variante repräsentierte. Mit Bezug auf die verschiedenen Mutati-

onsgruppen waren 12 von 16 (75%) Mutationen, die in nicht miteinander

verwandten Familien gefunden wurden, kategorisiert als trunkierende Mutatio-

nen (drei Nonsense Mutationen, sieben Frameshift Mutationen, eine Spleiß-

Mutation, eine große genomische Deletion) und vier (25%) Familien wiesen

nicht-trunkierende Mutationen auf. Die spezifischen Genotypen der PJS

Patienten sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2: Genotyp der PJS Patienten

Indexfall S/F* Exon Nukleotid Effekt Genotyp** 01 S 5 c.716_719delGGTC p.S240fs FS 02 F 4 c.526G>C D176H UV 03 F 6 c.779delT p.I260fs FS 04 F 6 c.790_793delTTTG p.F264fs FS 05 F 6 c.793G>T E265X X 06 F 6 c.793G>T E265X X 07 F 6 c.793G>T E265X X 08 F - - - - 09 S 4 c.474_480delTCAGCTG C158X X 10 S - - - - 11 S 8 c.924G>T W308C UV 12 F 7 c.910C>T R304W UV 13 F 7 c.910C>T R304W UV 14 S 1 c.179_180insA Y60X X 15 F - - - - 16 S - - - - 17 F 6 c.779delT p.I260fs FS 18 F - - - - 19 F - - - - 20 S 5 c.622_635dup14 T212fs FS 21 S 8 c.1010_1011delTG p.V337fs FS 22 F 1 c.287_290+7del11bp aberrantes

Spleißen Sp

23 S 1 Deletion (MLPA) Deletion 24 S Intron1 c.290+1G>T aberrantes

Spleißen Sp

25 S 4 c.491T>C L164P UV 26 F 5 c.640C>T Q214X X 27 F - - - - 28 F - - - - 29 S - - - - 30 F 7 c.910C>T R304W UV 31 F - - - - *Auftreten von PJS in der Familie: S sporadisch, F familiär

**Genotyp: trunkierende Mutationen, FS Leserasterverschiebung, X Stopp, Sp Spleiß; nicht-trunkierende

Mutationen, UV nicht-klassifizierte Variante

- 12 -

4.4 Genotyp-Phänotyp-Korrelationen

Mit Blick auf die Genotyp-Phänotyp-Korrelationen fiel auf, dass die Anzahl der

chirurgischen Interventionen in der trunkierenden Gruppe signifikant erhöht

war (trunkierend vs. nicht-trunkierend; Mittelwert 3,8 ± 2,678 vs. 1,3 ± 1,633; p

= 0,02). Von den fünf Patienten, die bisher noch nicht operiert wurden, wiesen

drei eine bekannte nicht-trunkierende Mutation auf. In der Gruppe mit den

trunkierenden Mutationen wurden die Patienten im Median viermal operiert

und es gab lediglich einen Patienten (7%) im Alter von 19 Jahren, der noch

nicht operiert wurde. Im Gegensatz dazu wurden die Patienten mit einer nicht-

trunkierenden Mutation bislang im Median nur einmal operiert und 50% von

ihnen wurden noch nie operiert. Bei separater Betrachtung der gastrointestina-

len Operationen gab es ebenfalls eine Tendenz, dass Patienten der trunkie-

renden Gruppe häufiger operiert wurden als Patienten der nicht-trunkierenden

Gruppe (trunkierend vs. nicht-trunkierend; Mittelwert 3,07 ± 2,017 vs. 1,3 ±

1,633; p = 0,06). Darüber hinaus war der Unterschied in der Anzahl der gynä-

kologischen Operationen zwischen den beiden Gruppen noch größer (p =

0,016) und Patientinnen der trunkierenden Gruppe hatten ein signifikant

erhöhtes Risiko, gynäkologisch operiert werden zu müssen. Alle fünf Patien-

tinnen in der nicht-trunkierenden Gruppe haben bisher noch keine gynäkologi-

sche Operation erhalten, während 67% (6/9) der Patientinnen in der trunkie-

renden Gruppe bereits gynäkologisch operiert wurden.

Wird die Polypenlast in den zwei verschiedenen Gruppen verglichen, ist ein

Trend zu einer höheren Polypenanzahl in der trunkierenden Gruppe (p = 0,11)

zu verzeichnen. Im Einzelnen hatten 13% (2/15) der Patienten in der trunkie-

renden Gruppe weniger als 21 Polypen und es waren 50% (3/6) der Patienten

in der nicht-trunkierenden Gruppe. Im Vergleich wiesen 87% (13/15) in der

trunkierenden Gruppe mehr als 20 Polypen auf und es waren 50% (3/6) in der

nicht-trunkierenden Gruppe. Daneben war ein Trend in Richtung eines jünge-

ren Alters bei der ersten Polypektomie in der trunkierenden gegenüber der

nicht-trunkierenden Gruppe zu erkennen (trunkierend vs. nicht-trunkierend;

Mittelwert 14 vs. 23 Jahre (95% KI 10,8-18,1 vs. 11,1-33,9, p = 0,13).

Die Analyse der klinischen Daten zeigte eine mediane Zeit bis zum Auftreten

der ersten Symptome von 11 Jahren, aber es offenbarte sich eine große

Variabilität (Spannweite: 0-50 Jahre). Es gab keinen signifikanten Unterschied

in der Zeit bis zum Auftreten der ersten Symptome zwischen den beiden

- 13 -

Gruppen (trunkierend vs. nicht-trunkierend; Mittelwert 9 vs. 13 Jahre; 95%-KI

0-19,1 vs. 0,6-25,4; p = 0,57). Die Erstdiagnose des Peutz-Jeghers Syndroms

in einem medianen Alter von 16 Jahren war ebenso nicht mit einem der Geno-

typen assoziiert (trunkierend vs. nicht-trunkierend; Mittelwert 17 vs. 15 Jahre;

95%-KI 13,3-20,7 vs. 1,8-28,2; p = 0,74).

Bezogen auf die Karzinominzidenz in dieser Population schienen die Patien-

ten der trunkierenden Gruppe mehr Karzinome zu haben als die Patienten der

nicht-trunkierenden Gruppe, aber der Unterschied war statistisch nicht signifi-

kant in dieser Kohorte (p = 0,10). In Betrachtung der unterschiedlichen Geno-

typen wurden acht der malignen Tumoren in fünf Patienten (33%, 5/15) mit

einer trunkierenden Mutation entdeckt, aber es wurde kein Karzinom (0%, 0/6)

in einem Patienten mit einer nicht-trunkierenden Mutation gefunden.

- 14 -

4.5 Karzinome bei PJS Patienten

Insgesamt wurden bisher zehn maligne Tumoren in sechs (19%) der 31 PJS

Patienten nachgewiesen, resultierend in einem kumulativen Lebenszeitrisiko

von 65% bis zum Alter von 60 Jahren (Abb. 2a-c).

Abbildung 2a: Generelles kumulatives Lebenszeitrisi ko für Karzinome Das Lebenszeitrisiko für Karzinome bei PJS Patienten wird gezeigt. Es ist die Zeit von der

Geburt bis zur Diagnosestellung des ersten Karzinoms für die Patienten mit Karzinomen und die Zeit von der Geburt bis zum letzten Kontakt für die Patienten ohne Karzinom dargestellt.

70 60 50 40 30 20 10 Alter (Jahren)

100

80

60

40

20

0

Kumulatives Lebenszeitrisiko für Karzinome (%)

- 15 -

Abbildung 2b: Kumulatives Lebenszeitrisiko für gast rointestinale Karzinome

Das Lebenszeitrisiko für gastrointestinale Karzinome bei PJS Patienten wird gezeigt. Es ist die Zeit von der Geburt bis zur Stellung der ersten Karzinomdiagnose für die Patienten mit Karzinomen und die Zeit von der Geburt bis zum letzten Kontakt für die Patienten ohne

Karzinom dargestellt.

Abbildung 2c: Kumulatives Lebenszeitrisiko für gynä kologische Karzinome

Das Lebenszeitrisiko für gynäkologische Karzinome bei PJS Patienten wird gezeigt. Es ist die Zeit von der Geburt bis zur Stellung der ersten Karzinomdiagnose für die Patienten mit Karzinomen und die Zeit von der Geburt bis zum letzten Kontakt für die Patienten ohne

Karzinom dargestellt.

70 60 50 40 30 20 10 Alter (Jahren)

100

80

60

40

20

0

70 60 50 40 30 20 10 Alter (Jahren)

100

80

60

40

20

0

Kumulatives Lebenszeitrisiko für Karzinome (%)

Kumulatives Lebenszeitrisiko für Karzinome (%)

- 16 -

Tabelle 3 zeigt das Auftreten von Karzinomen in der untersuchten Kohorte. Es

wurden fünf gastrointestinale Karzinome entdeckt (ein Dünndarmkarzinom, ein

Magenkarzinom, ein unspezifisches Adenokarzinom (am ehesten Pankreas-

karzinom) und zwei synchrone Pankreaskarzinome). Dies resultiert in einem

kumulativen Lebenszeitrisiko für gastrointestinale Karzinome von 60% bis zum

Alter von 60 Jahren. Des Weiteren wurden fünf gynäkologische Karzinome bei

drei Patientinnen gefunden (ein Ovarkarzinom, zwei synchrone Mammakarzi-

nome, ein Endometriumkarzinom und ein endozervikales Adenoma ma-

lignum), resultierend in einem Lebenszeitrisiko für gynäkologische Karzinome

von 40% bis zum Alter von 60 Jahren.

Tabelle 3: Auftreten von Karzinomen bei PJS Patient en Index-

fall Geschlecht Alter bei

Diagnose Lokalisation Detektion TNM-Stadium

09 w 44

44

Mammakarzinom links Mammakarzinom rechts

Vorsorge Vorsorge

pTis cN0 cM0 G2 pT1 cN1biii cM0 G2

07 m 45 Abdomineller Konglome-rattumor (Histologie: Adenokarzinom, CA19-9 >1000; am ehesten Pankreaskarzinom)

Symptome cT4

24 w 53

53

54

Ovarkarzinom Endozervikales Adenoma malignum 2 synchrone Pank-reaskarzinome

Symptome koinzidenteller Befund Vorsorge

Borderlinetumor pT1b G1 pT1b N0 M0 L0 V0 (UICC Ia) pT1b N0 M0 L0 V0 (UICC Ia)

21 m 47 Jejunumkarzinom Vorsorge (prävalent)

pT4 N1 cM0 L1 V0 G3 (UICC III)

17 w 28 Endometriumkarzinom keine Daten Erstdiagnose 1980 (anamnestische Daten)

29 m 61 Magenkarzinom Vorsorge (inzidentell; Intervall 11 Monate)

pT3 N2 cM0 L1 Vx G3 (UICC III)

Es ist anzumerken, dass sechs der malignen Tumore (67%) im Rahmen

unserer Vorsorgeuntersuchungen nach aktuellen Vorsorgeempfehlungen

diagnostiziert wurden (siehe Tabelle 4). Fünf Karzinome und drei hochgradige

intraepitheliale Neoplasien (HG-IEN) wurden in frühen, potenziell kurablen

Stadien entdeckt. Bei einer 44jährigen Patientin wurden im Rahmen der

Vorsorge zwei synchrone Mammakarzinome bei der Mammographie gefunden

(Indexfall 09 in Tabelle 3). Ein Borderline Tumor des Ovars wurde wegen

seiner Symptomatik bei einer 53jährigen Frau entdeckt und es wurde eine

- 17 -

einseitige Ovarektomie zusammen mit einer Hysterektomie durchgeführt, die

den Befund eines nicht-symptomatischen endozervikalen Adenoma malignum

im Frühstadium erbrachte (Indexfall 24 in Tabelle 3). Ein Jahr später im Alter

von 54 Jahren wurden bei dieser Patientin zwei synchrone Pankreaskarzino-

me im Rahmen der Vorsorge bei der endosonographischen Untersuchung

diagnostiziert, die mithilfe einer computertomographischen Bildgebung des

Abdomens und anschliessender Operation bestätigt werden konnten. Chirur-

gisch wurde eine totale Pankreatikoduodenektomie durchgeführt. Bei einer

61jährigen Frau wurde nach einem Intervall von nur elf Monaten bei der re-

gelmäßigen Gastroduodenoskopie ein inzidentelles Magenkarzinom diagnos-

tiziert (Indexfall 29 in Tabelle 3). Ein weiterer maligner Tumor des Uterus einer

28jährigen Frau basiert lediglich auf der persönlichen Erzählung der Patientin

und konnte nicht durch weitere Daten belegt werden (Indexfall 17 in Tabelle

3).

Ein symptomatisches Jejunumkarzinom bei einem 47jährigen Mann war

bereits prävalent bei der Erstdiagnose des PJS. Ein symptomatisches Karzi-

nom war letal im Alter von 45 Jahren, nachdem der Patient mit einer sehr

großen intraabdominalen Tumormasse in unser Zentrum überwiesen wurde

(Indexfall 21 in Tabelle 3).

Darüber hinaus wurden sowohl drei hochgradige intraepitheliale Neoplasien

(HG-IEN) in hamartomatösen Polypen durch präventive endoskopische Poly-

pektomien gefunden (20, männlich, Duodenum; 48, männlich, Kolon; 52,

weiblich, Duodenum) als auch zehn leichtgradige intraepitheliale Neoplasien

(LG-IEN). Die Familienanamnese von allen PJS Patienten bezüglich des

Auftretens von Karzinomen war positiv in 77% der Fälle.

- 18 -

Tabelle 4: Aktuelle Vorsorgestrategie für PJS Patie nten am Familiären Darmkrebszentrum an der Medizinischen Universitätskli-

nik des Knappschaftskrankenhauses Bochum Alter (Jahren)

Intervall (Jahren)

Organsystem Vorgehen bei männlichen Patienten

Vorgehen bei weiblichen Patienten

0-12 1

Hoden

Anamnese und körperliche Untersuchung mit Routine-Labor; Hodenuntersuchung

Anamnese und körperliche Untersuchung mit Routine-Labor

>10 2-3 Oberer GI-Trakt

Ösophagogastroduodenoskopie und Dünndarmuntersuchung

>12 2-3 Unterer GI-Trakt

Koloskopie

>20 1 Zervix Zervixabstrich und Färbung nach Papanicoulau*

>25 1 Pankreas Endosonographie evtl. CT/ ERCP

>25** ½ 1 1

Brust Ovar

Klinische Tastuntersuchung Mammographie Transvaginale Sonographie und CA-125

* Routineuntersuchung für alle weiblichen Personen ** Die Vorsorgeuntersuchungen der Brust können eher beginnen, basierend auf dem frühesten Auftreten einer Erkrankung in der Familie.

- 19 -

5. Diskussion

Die Studie, in die 31 Patienten eingeschlossen wurden, enthält die größte

monozentrische Kohorte von PJS Patienten in Deutschland. Neben der Ermitt-

lung verschiedener klinischer und histopathologischer Parameter bei diesen

Patienten, war es Ziel der Studie die Genotypen mit den Phänotypen zu

korrelieren. Dabei wurde der Fokus nicht nur auf das Auftreten von Karzino-

men gesetzt, sondern ebenso auf das Auftreten der nicht-malignen Manifesta-

tionen und Komplikationen wie die Polypenanzahl, die Anzahl der durchge-

führten Operationen und das Auftreten der ersten Symptome. Die Kohorte

wurde durch die Vorsorgestrategien prospektiv verfolgt und die Effektivität der

Vorsorge wurde evaluiert.

Das mediane Alter beim Auftreten der ersten Symptome betrug 11 Jahre.

Nahezu die Hälfte der Patienten präsentierte sich mit schwerwiegenden Kom-

plikationen, hervorgerufen durch das Wachstum von Polypen, in den ersten

zehn Lebensjahren. Daraus lässt sich folgern, dass alle PJS Patienten, unab-

hängig vom Mutationsstatus von einem frühen Start des endoskopischen

Vorsorgeprogramms profitieren könnten. Während die meisten Kliniken,

inklusive der Medizinischen Universitätsklinik des Knappschaftskrankenhau-

ses Bochum, bisher in einem Alter von 12 Jahren mit der endoskopischen

Vorsorge beginnen (Giardiello et al., 2006; Schulmann et al., 2007), schlagen

wir vor, nun bereits in einem Alter von 8 Jahren die ersten endoskopischen

Untersuchungen durchzuführen, noch vor dem Auftreten früher Komplikatio-

nen.

Die Rate der detektierten STK 11- Keimbahnmutationen betrug 73% und teilte

sich auf in 75% trunkierende und 25% nicht-trunkierende Mutationen. Die

Mutationsfrequenz und Mutationsklassen sind vergleichbar mit denen anderer

Studien (Giardiello et al., 2000; Schumacher et al., 2005; Lim et al., 2004). Die

biologische Signifikanz der nicht-trunkierenden Mutationen ist nicht vollständig

geklärt. Es ist jedoch zu vermuten, dass die identifizierten nicht-trunkierenden

Mutationen die zugrunde liegenden pathogenen Mutationen darstellten.

Die Anzahl der durchgeführten Operationen, insbesondere nach gastrointesti-

nalen Komplikationen, bei den Patienten mit einer trunkierenden Mutation war

- 20 -

signifikant erhöht im Vergleich zu den Patienten mit einer nicht-trunkierenden

Mutation. Patienten mit einer trunkierenden Mutation könnten somit von einer

häufigeren Durchführung oberer Endoskopien und bildgebenden Darstellung

des Dünndarms profitieren, um unnötige Operationen zu vermeiden. Diese

Hypothese sollte in zukünftigen Studien prospektiv bestätigt werden. Zusätz-

lich hatten besonders die weiblichen Patienten mit einer trunkierenden Mutati-

on ein signifikant erhöhtes Risiko gynäkologisch operiert zu werden. Die

Indikationen für die chirurgischen Eingriffe waren unter anderem Unterleibs-

schmerzen und Blutungen. Es ist hervorzuheben, dass die Anzahl der gynäko-

logischen Tumorerkrankungen bei den Patienten mit einer trunkierenden

Mutation nicht signifikant erhöht war. Daher bleibt auch die klinische Relevanz

dieser Beobachtungen fraglich und eine Änderung der aktuellen gynäkologi-

schen Vorsorgestrategie kann zu diesem Zeitpunkt nicht empfohlen werden.

Des Weiteren gab es für die Patienten mit einer trunkierenden Mutation einen

Trend in Richtung einer höheren Polypenanzahl und einem jüngeren Alter bei

der ersten Polypektomie. Jedoch gab es keinen signifikanten Unterschied

zwischen den beiden Gruppen in der Zeit bis zum Auftreten der ersten Sym-

ptome oder bis zur Erstdiagnose. Es lässt sich schlussfolgern, dass PJS

Patienten mit einer trunkierenden Mutation während ihres Lebens schwerer

betroffen sind als Patienten mit einer nicht-trunkierenden Mutation. Amos et al.

bemerkten, dass Patienten mit einer nicht-trunkierenden Mutation ihre erste

Polypektomie signifikant später hatten und es nur einen grenzwertigen Unter-

schied im Alter beim Auftreten der ersten berichteten gastrointestinalen Sym-

ptome gab im Vergleich zu den Patienten mit einer trunkierenden Mutation

oder keiner gefundenen Mutation (Amos et al., 2004). Die Resultate dieser

Arbeit bestätigen, dass das Alter bei der ersten Polypektomie niedriger war bei

den Patienten mit einer trunkierenden Mutation.

Die Evaluation des Alters der Patienten in der trunkierenden und der nicht-

trunkierenden Mutationsgruppe (Median 40 vs. 35 Jahre) konnte keinen signi-

fikanten Unterschied im Alter für die unterschiedlichen phänotypischen Aus-

prägungen in den beiden Gruppen nachweisen.

- 21 -

PJS Patienten haben ein signifikant erhöhtes Risiko für die Entstehung diver-

ser Karzinome, insbesondere gastrointestinalen und gynäkologischen Ur-

sprungs. Zehn Karzinome wurden in sechs (19%) der 31 Studienpatienten

gefunden, resultierend in einem kumulativen Lebenszeitrisiko von 65% bis

zum Alter von 65 Jahren. Es gab lediglich ein Karzinom in einem Alter von 28

Jahren, während alle anderen Karzinome erst in einem Alter von 40 Jahren

oder später auftraten. Zum Vergleich beträgt das generelle Lebenszeitrisiko

für die Entwicklung von Karzinomen bis zum Alter von 60 Jahren und 70

Jahren ~8% und ~18% (Lim et al., 2004), somit ist das Risiko für Karzinome

bei PJS Patienten signifikant erhöht. Diese Daten bestätigen frühere Studien

inklusive einer großen retrospektiven weltweiten multizentrischen Studie von

Hearle et al. mit 419 PJS Patienten, in der über ein Risiko für gastrointestinale

Karzinome von 57% bis zum Alter von 70 Jahren berichtet wurde (Hearle,

Schumacher et al., 2006). Darüber hinaus war in der erwähnten Studie das

Auftreten von Karzinomen unüblich vor dem Alter von 30 Jahren. Mit Blick auf

die weiblichen Patienten ist das Risiko für Zervixkarzinome nicht erhöht, aber

es existiert ein erhöhtes Risiko für die Entstehung eines Adenoma malignum,

welches ein schnelles Wachstum und eine frühe Metastasierung zeigt. In der

untersuchten Kohorte trat bei einer Patientin ein endozervikales Adenoma

malignum auf.

Bei Betrachtung der Genotyp-Phänotyp-Korrelationen ist zu erkennen, dass

die Patienten mit einer trunkierenden Mutation einen Trend zu mehr Karzino-

men aufwiesen im Vergleich zu den Patienten mit einer nicht-trunkierenden

Mutation, obwohl dieser Unterschied keine statistische Signifikanz erreicht hat.

Es war auffällig, dass kein Karzinom bei einem Patienten mit einer nicht-

trunkierenden Mutation entdeckt wurde. Möglicherweise waren die Fallzahlen

zu gering um eine statistische Signifikanz zu erreichen. Weitere Studien zu

Genotyp-Phänotyp-Korrelationen ergaben ebenfalls, dass es keinen signifi-

kanten Unterschied für PJS Patienten mit einer trunkierenden oder nicht-

trunkierenden Mutation bezüglich des Karzinomrisikos gibt (Lim et al., 2004;

Schumacher et al., 2005; Volikos et al., 2006; Hearle, Schumacher et al.,

2006). Dennoch bemerkten Hearle et al. ebenfalls eine Tendenz für ein erhöh-

tes Karzinomrisiko und bestätigten somit diese Beobachtung (Hearle, Schu-

macher et al., 2006). Schumacher et al. fanden heraus, dass Patientinnen mit

- 22 -

Mammakarzinom überwiegend eine trunkierende Mutation aufwiesen (Schu-

macher et al., 2005). Wie oben erwähnt, legen auch diese Beobachtungen

nahe, dass Patienten mit einer trunkierenden Mutation von intensivierten

Vorsorgeprogrammen profitieren könnten.

Es ist zu bemerken, dass sechs der Malignome (67%) im Rahmen der durch-

geführten Vorsorgeuntersuchungen entdeckt werden konnten. Darüber hinaus

wurden durch präventive endoskopische Polypektomie drei hochgradige

intraepitheliale Neoplasien in hamartomatösen Polypen gefunden. Dies bestä-

tigt, dass die aktuellen Vorsorgeuntersuchungen dabei halfen, Karzinome in

einem frühen, potenziell kurablen Stadium zu finden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die regelmäßigen Vorsorgeuntersuchungen

einen enormen Stellenwert bei jedem einzelnen PJS Patienten einnehmen. Es

ist zu empfehlen, dass das reguläre Vorsorgeprogramm in einem Alter von

acht Jahren mit einer zweijährlichen Gastroduodenoskopie und Kolonoskopie

gestartet wird, in Übereinstimmung mit Giardiello et al. (Giardiello et al., 2006).

Der Nutzen durch die Vermeidung einer höheren Morbidität im Rahmen einer

Notfalllaparotomie gegenüber einer elektiven Laparotomie gerechtfertigt

dieses junge Alter. Zusätzlich sollten Vorsorgeuntersuchungen bezüglich

Polypen im Dünndarm, insbesondere die Kapselendoskopie, durchgeführt

werden. Polypen, die größer als 15mm im Durchmesser sind, müssen endo-

skopisch reseziert werden (Pennazio et al., 2000; Edwards et al., 2003). Für

weibliche Patienten ist eine regelmäßige endovaginale Ultraschalluntersu-

chung und Zervikalzytologie ab dem Alter von 18 Jahren vorgesehen, sowie

eine regelmäßige Untersuchung auf Brusttumore ab dem Alter von 25 Jahren.

Darüber hinaus wird eine regelmäßige klinische Untersuchung der Hoden für

junge männliche Patienten mit PJS empfohlen, besonders bei Vorliegen einer

Gynäkomastie. Vorsorgeuntersuchungen für Pankreas und Gallenblase sind

ebenfalls wichtig und sollten im Alter von 25 Jahren mittels endoskopischen

Ultraschalls oder Magnetresonanz-Cholangiopankreatographie durchgeführt

werden. In Übereinstimmung mit Lim et al. zeigen die ermittelten Daten, dass

eine Krebsvorsorge möglicherweise nicht vor einem Alter von 35 Jahren für

gastrointestinale Karzinome und 25 Jahren für gynäkologische Karzinome

gerechtfertigt ist (Lim et al., 2004). Die Vorsorgeuntersuchungen für benigne

Polypen-abhängige Komplikationen mittels Polypektomie müssen jedoch eher

- 23 -

beginnen. Die aktuellen Vorsorgeempfehlungen der Medizinischen Universi-

tätsklinik des Knappschaftskrankenhauses Bochum sind in Tabelle 4 darge-

stellt und sind vergleichbar mit den Empfehlungen von Giardiello et al. (Giar-

diello et al., 2006). In Abhängigkeit vom Genotyp kann es bei den Vorsorge-

empfehlungen, bezüglich der Vermeidung benigner Komplikationen und der

frühen Entdeckung maligner Tumore, Abweichungen geben. Daher schlagen

wir vor, dass PJS Patienten mit einer trunkierenden Mutation die Vorsorgeun-

tersuchungen in kürzeren Intervallen wahrnehmen sollen.

Zusammenfassend wurde die Korrelation verschiedener PJS Genotypen mit

den individuellen Phänotypen präsentiert und es ist anzumerken, dass Patien-

ten mit einer trunkierenden Mutation im STK 11- Gen schwerer von der Krank-

heit betroffen sind im Vergleich zu den Patienten mit einer nicht-trunkierenden

Mutation. Erstere zeigten eine Tendenz zu mehr Karzinomen und mehr Poly-

pen und sie hatten eine signifikant erhöhte Anzahl chirurgischer Interventio-

nen, sowohl gastrointestinal als auch gynäkologisch. Darüber hinaus halfen

die Vorsorgeuntersuchungen in der untersuchten Kohorte dabei diverse Karzi-

nome in einem Stadium zu entdecken, in dem eine Heilung noch möglich war.

Es lässt sich schlussfolgern, dass der Mutationstyp eine wichtige Bedeutung in

Bezug auf die regelmäßigen Vorsorgeuntersuchungen bei PJS Patienten

haben könnte und die Strategien sich individuell unterscheiden könnten.

Obschon diese Studie die bis heute größte monozentrische Kohorte von PJS

Patienten in Deutschland repräsentiert, ist die Aussagekraft der Beobachtun-

gen durch die relativ kleine Patientenzahl limitiert. Dies wird vor allem bei der

Verteilung auf die einzelnen Mutationsgruppen deutlich, da einer relativ größe-

ren Anzahl von Patienten mit trunkierender Mutation eine relativ kleinere

Anzahl von Patienten mit nicht-trunkierender Mutation gegenüber steht. Eine

weitere Limitation stellt die Inhomogenität des Kollektivs durch den Einschluss

mehrerer Individuen innerhalb derselben Familien dar, die die Studienergeb-

nisse verzerrt haben könnten. Unter Umständen gab es auch systematische

Fehler durch die Überweisung in das Zentrum für Familiären Darmkrebs, im

Sinne einer häufigeren Einweisung von schwer betroffenen Fällen. Die Ergeb-

nisse dieser Arbeit müssen in größeren gut definierten homogenen Patienten-

populationen bestätigt werden. Die beobachteten Entdeckungen und aufge-

- 24 -

stellten Hypothesen sollten die Basis für zukünftige prospektive multizentri-

sche Vorsorgestudien sein und durch diese validiert werden.

- 25 -

Literaturverzeichnis

Amos, C. I., Keitheri-Cheteri, M. B., Sabripour, M., Wei, C., McGarrity, T. J.,

Seldin, M. F., Nations, L., Lynch, P. M., Fidder, H. H., Friedman, E., Frazier,

M. L. (2004). Genotype-phenotype correlations in Peutz-Jeghers syndrome. J

Med Genet 41, 327-333

Aretz, S., Stienen, D., Uhlhaas, S., Loff, S., Back, W., Pagenstecher, C.,

McLeod, D. R.,Graham, G. E., Mangold, E., Santer, R., Propping, P., Friedl,

W. (2005). High proportion of large genomic STK 11 deletions in Peutz-

Jeghers syndrome. Hum Mutat 26 (6), 513-9

Boardman, L. A., Thibodeau, S. N., Schaid, D. J., Lindor, N. M., McDonnell, S.

K., Burgart, L. J., Ahlquist, D. A., Podratz, K. C., Pittelkow, M., Hartmann, L. C.

(1998). Increased risk for cancer in patients with the Peutz-Jeghers syndrome.

Ann Intern Med 128 (11), 896-9

Canto, M. I., Goggins, M., Hruban, R. H., Petersen, G. M., Giardiello, F. M.,

Yeo, C., Fishman, E. K., Brune, K., Axilbund, J., Griffin, C., Ali, S., Richman,

J., Jagannath, S., Kantsevoy, S. V., Kalloo, A. N. (2006). Screening for early

pancreatic neoplasia in high-risk individuals: a prospective controlled study.

Clin Gastroenterol Hepatol 4 (6), 766-81

Edwards, D. P., Khosraviani, K., Stafferton, R., Phillips, R. K. (2003). Long-

term results of polyp clearance by intraoperative enteroscopy in the Peutz-

Jeghers syndrome. Dis Colon Rectum 46, 48-50

Giardiello, F. M., Brensinger, J. D., Tersmette, A. C., Goodman, S. N., Peter-

sen, G. M., Booker, S. V., Cruz-Correa, M., Offerhaus, J. A. (2000). Very high

risk of cancer in familial Peutz-Jeghers syndrome. Gastroenterology 119 (6),

1447-53

Giardiello, F. M., Trimbath, J. D. (2006). Peutz-Jeghers syndrome and man-

agement recommendations. Clin Gastroenterol Hepatol 4 (4), 408-15

- 26 -

Giardiello, F. M., Welsh, S. B., Hamilton, S. R., Offerhaus, G. J., Gittelsohn, A.

M., Booker, S. V., Krush, A. J., Yardley, J. H., Luk, G. D. (1987). Increased

risk of cancer in the Peutz-Jeghers syndrome. N Engl J Med 316 (24), 1511-4

Gruber, S. B., Entius, M. M., Petersen, G. M., Laken, S. J., Longo, P. A.,

Boyer, R., Levin, A. M., Mujumdar, U. J., Trent, J. M., Kinzler, K. W., Vogel-

stein, B., Hamilton, S. R., Polymeropoulos, M. H., Offerhaus, G. J., Giardiello,

F. M. (1998). Pathogenesis of adenocarcinoma in Peutz-Jeghers syndrome.

Cancer Res 58 (23), 5267-70

Hearle, N. C., Rudd, M. F., Lim, W., Murday, V., Lim, A. G., Phillips, R. K.,

Lee, P. W., O'donohue, J., Morrison, P. J., Norman, A., Hodgson, S. V., Lu-

cassen, A., Houlston, R. S. (2006). Exonic STK 11 deletions are not a rare

cause of Peutz-Jeghers syndrome. J Med Genet 43 (4), e15

Hearle, N., Schumacher, V., Menko, F. H., Olschwang, S., Boardman, L. A.,

Gille, J. J., Keller, J. J., Westerman, A. M., Scott, R. J., Lim, W., Trimbath, J.

D., Giardiello, F. M., Gruber, S. B., Offerhaus, G. J., de Rooij, F. W., Wilson, J.

H., Hansmann, A., Moslein, G., Royer-Pokora, B., Vogel, T., Phillips, R. K.,

Spigelman, A. D., Houlston, R. S. (2006). Frequency and spectrum of cancers

in the Peutz-Jeghers syndrome. Clin Cancer Res 12 (10), 3209-15

Hemminki, A., Markie, D., Tomlinson, I., Avizienyte, E., Roth, S., Loukola, A.,

Bignell, G., Warren, W., Aminoff, M., Hoglund, P., Jarvinen, H., Tristo, P.,

Pelin, K., Ridanpaa, M., Salovaara, R., Toro, T., Bodmer, W., Olschwang, S.,

Olsen, A. S., Stratton, M. R., de la Chapelle, A., Aaltonen, L. A. (1998). A

serine/ threonine kinase gene defective in Peutz-Jeghers syndrome. Nature

391, 184-187

Jenne, D. E., Reimann, H., Nezu, J., Friedel, W., Loff, S., Jeschke, R., Muller,

O., Back, W., Zimmer, M. (1998). Peutz-Jeghers syndrome is caused by

mutations in a novel serine threonine kinase. Nat Genet 18 (1), 38-43

Kaplan, E., Meier, P. (1958). Nonparametric estimation from incomplete ob-

servations. J Am Stat Assoc, 23-39

- 27 -

Lim, W., Hearle, N., Shah, B., Murday, V., Hodgson, S. V., Lucassen, A.,

Eccles, D., Talbot, I., Neale, K., Lim, A. G., O'Donohue, J., Donaldson, A.,

Macdonald, R. C., Young, I. D., Robinson, M. H., Lee, P. W., Stoodley, B. J.,

Tomlinson, I., Alderson, D., Holbrook, A. G., Vyas, S., Swarbrick, E. T., Lewis,

A. A., Phillips, R. K., Houlston, R. S. (2003). Further observations on LKB 1/

STK 11 status and cancer risk in Peutz-Jeghers syndrome. Br J Cancer 89 (2),

308-13

Lim, W., Olschwang, S., Keller, J. J., Westerman, A. M., Menko, F. H., Board-

man, L. A., Scott, R. J., Trimbath, J., Giardiello, F. M., Gruber, S. B., Gille, J.

J., Offerhaus, G. J., de Rooij, F. W., Wilson, J. H., Spigelman, A. D., Phillips,

R. K., Houlston, R. S. (2004). Relative frequency and morphology of cancers

in STK 11 mutation carriers. Gastroenterology 126 (7), 1788-94

Mehenni, H., Resta, N., Park, J. G., Miyaki, M., Guanti, G., Costanza, M. C.

(2006). Cancer risks in LKB1 germline mutation carriers. Gut 55 (7), 984-90

Pennazio, M., Rossini, F. P. (2000). Small bowel polyps in Peutz-Jeghers

syndrome: management by combined push enteroscopy and intraoperative

enteroscopy. Gastrointest Endosc 51, 304-308

Schulmann, K., Hollerbach, S., Kraus, K., Willert, J., Vogel, T., Möslein, G.,

Pox, C., Reiser, M., Reinacher-Schick, A., Schmiegel, W. (2005). Feasibility

and Diagnostic Utility of Video Capsule Endoscopy for the Detection of Small

Bowel Polyps in Patients with Hereditary Polyposis Syndromes. Am J Gastro-

enterol 100, 27-37

Schulmann, K., Pox, C., Tannapfel, A., Schmiegel, W. (2007). The patient with

multiple intestinal polyps. Best Pract Res Clin Gastroenterol 21 (3), 409-26

Schumacher, V., Vogel, T., Leube, B., Driemel, C., Goecke, T., Moslein, G.,

Royer-Pokora, B. (2005). STK 11 genotyping and cancer risk in Peutz-Jeghers

syndrome. J Med Genet 42 (5), 428-35

- 28 -

Spigelman, A. D., Murday, V., Phillips, R. K. S. (1989). Cancer and the Peutz-

Jeghers syndrome. Gut 30 (11), 1588-90

Tomlinson, I. P., Houlston, R. S. (1997). Peutz-Jeghers syndrome. J Med

Genet 34, 1007-1011

Volikos, E., Robinson, J., Aittomaki, K., Mecklin, J. P., Jarvinen, H., Wester-

man, A. M., de Rooji, F. W., Vogel, T., Moeslein, G., Launonen, V., Tomlinson,

I. P., Silver, A. R., Aaltonen, L. A. (2006). LKB1 exonic and whole gene dele-

tions are a common cause of Peutz-Jeghers syndrome. J Med Genet 43 (5),

e18

Wang, Z. J., Ellis, I., Zauber, P., Iwama, T., Marchese, C., Talbot, I., Xue, W.

H., Yan, Z. Y., Tomlinson, I. (1999). Allelic imbalance at the LKB1 (STK 11)

locus in tumours from patients with Peutz-Jeghers' syndrome provides evi-

dence for a hamartoma-(adenoma)-carcinoma sequence. J Pathol 188 (1), 9-

13

- 29 -

Anhang Fragebogen zum Peutz-Jeghers Syndrom Die im Fragebogen gegebenen Informationen werden vertraulich behandelt und unterliegen der ärztli-chen Schweigepflicht. Der Fragebogen wurde erstellt um die seltene familiäre Darmkrebserkrankung Peutz-Jeghers Syndrom näher zu charakterisieren. Bitte unterschreiben Sie die Einverständniserklä-rung zu Beginn dieses Fragebogens, damit wir Ihre Daten verwenden können. Bitte füllen Sie alle Abschnitte so vollständig wie möglich aus und schreiben Sie unbekannt, wenn Sie Informationen nicht besitzen. Name:_________________ Vorname:__________________ Straße:___________________________________ PLZ:___________ Stadt:_______________________ Tel.:__________________________ Geburtsdatum:____________ Ich bin damit einverstanden, dass meine Daten und Angaben gespeichert werden und zu wissenschaftli-chen Zwecken verwendet werden. Ich bin damit einverstanden, dass diese im Rahmen einer Promoti-onsarbeit anonym veröffentlicht werden. Ort, Datum __________________________ Unterschrift (bei Minderjährigen der Erziehungsberechtigten) _________________________ Mutation Wurde bei Ihnen bereits nach einer Mutation gesucht bzw. ist eine Mutation bei Ihnen bekannt? ja nein unbekannt Wenn ja, in welchem humangenetischen Institut waren Sie?

Bonn Düsseldorf anderes _____________________ Sind bei Ihnen Pigmentflecken vorhanden? ja nein Wenn ja, seit wann? ___________ Lebensstil Rauchen Sie? ja nein ehemalig Wenn ja, seit wann rauchen Sie? _____________________ Wenn ja, wie viel pro Tag? ___________________ Trinken Sie regelmäßig Alkohol? ja nein Wenn ja, was trinken Sie? Bier Wein anderes Wenn ja, wie viel trinken Sie durchschnittlich pro Tag? ________________________ Trinken Sie Kaffee? ja nein Wenn ja, wie viel pro Tag? ____________________ Nehmen Sie Medikamente? ja nein Wenn ja, welche?_____________________________________________________________ Symptome

- 30 -

Wann hatten Sie Ihre ersten Symptome? ___________________ Welche Symptome hatten Sie? Bitte kreuzen Sie alles Zutreffende an. Anämie (Blutarmut) akute Bauchschmerzen

Blutung chronische Bauchschmerzen Pigmentflecken Invagination (Darmeinstülpung) Gewichtsverlust Ileus (akuter Darmverschluss) andere

Erstdiagnose Wann wurde bei Ihnen zum ersten Mal die Diagnose Peutz-Jeghers Syndrom gestellt? __________________ Welche primäre Diagnostik wurde bei Ihnen durchgeführt? Endoskopie (Spiegelung)

Röntgen Computertomographie (CT)

Sonographie (Ultraschall) Operation Operationen Wie viele abdominelle Operationen (Operationen im Bauchraum) wurden bei Ihnen bereits durchge-führt? ___ Operationen 1. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 2. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 3. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 4. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 5. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

- 31 -

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm

Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 6. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 7. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ 8. OP Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: Magen Dünndarm Dickdarm Art der OP: Polypenentfernung Darmteilresektion anderes _______________________________________ Raum für Ihre Anmerkungen: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Ihre Behandlung bevor Sie Patient/in in der Medizinischen Klinik des Knappschaftskrankenhau-ses Bochum-Langendreer waren: Seit wann gehen Sie regelmäßig zu Vorsorgeuntersuchungen Ihres Magen-Darm-Trakts? _____________ Welche Untersuchungen wurden dabei bei Ihnen durchgeführt?

Magenspiegelung Darmspiegelung Dünndarmuntersuchungen Welche? ___________________________ Welche weiteren Vorsorgeuntersuchungen haben Sie bereits vor Ihrer Behandlung im Knappschafts-krankenhaus Langendreer so durchführen lassen? Brustuntersuchung gynäkologische Vorsorgeuntersuchung Untersuchung des Pankreas (Bauchspeicheldrüse) Hatten Sie bereits bösartige Tumore? ja nein Wenn ja, welche? Magen Dünndarm Dickdarm Pankreas (Bauchspeicheldrüse)

Brust Ovarien (Eierstöcke) andere __________________________________________

Sind Ihnen Angaben zum TNM-Stadium dieser bösartigen Tumore bekannt? 1.Tumor: Datum: _____________

- 32 -

Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: __________________ Stadium: _______________________

2. Tumor: Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________ Stadt: ______________________

Organ: __________________ Stadium: _______________________ 3.Tumor: Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________

Stadt: ______________________

Organ: __________________ Stadium: _______________________

4.Tumor: Datum: _____________ Krankenhaus:___________________________

Stadt: ______________________

Organ: __________________ Stadium: _______________________

Wie wurden die bösartigen Tumore bei Ihnen festgestellt? Symptome Vorsorgeuntersuchung andere _________________

Welche therapeutischen Maßnahmen wurden bei Ihnen durchgeführt?

Chemotherapie Strahlentherapie Familienanamnese Gibt es in Ihrer Familie/ Verwandtschaft weitere Betroffene mit Peutz-Jeghers Syndrom? ja nein Wenn ja, wer? (z.B. Mutter, 1 Onkel väterlicherseits) ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Sind bei Ihnen in der Familie/ Verwandtschaft weitere Tumorerkrankungen bekannt? ja nein Wenn ja, füllen Sie bitte den beigelegten „Fragebogen zur familiären Krankengeschichte und Dickdarmkrebsrisikoeinschätzung“ aus. Gynäkologische Symptome (Patientinnen) Haben oder hatten Sie Blutungsunregelmäßigkeiten? ja nein Wurden Sie bereits gynäkologisch operiert? ja nein Wenn ja, an welchem Organ? Gebärmutter Ovarien (Eierstöcke) Datum: ______________ Grund: _______________________________

Krankenhaus: __________________________ Stadt: _______________________ Aktuelle Behandlung Sind Sie in Behandlung bei anderen Ärzten, seitdem Sie Patient/in im Knappschaftskrankenhaus Langendreer sind? ja nein Wenn ja, bei welchen Ärzten? Gynäkologe Name: ________________________________ Adresse: ____________________________________________

- 33 -

Gastroenterologe/ Internist Name: ________________________________ Adresse: ____________________________________________ Chirurge Name: ________________________________ Adresse: ____________________________________________ Radiologe Name: ________________________________ Adresse: ____________________________________________ andere, und zwar _______________ Name: ________________________________ Adresse: ____________________________________________

Anhang A1: Fragebogen zum Peutz-Jeghers Syndrom

Danksagung

An dieser Stelle möchte ich allen danken, die mich in meinen Bemühungen

um meine Promotion auf vielfältige Weise unterstützt haben. Ohne den Beitrag

weiterer Personen und die Motivation durch Andere wäre diese Doktorarbeit

nicht möglich gewesen.

Zunächst möchte ich mich bei allen Patienten bedanken, die an dieser Studie

teilgenommen haben.

Ausdrücklich bedanken möchte ich mich bei Frau PD Dr. med. Reinacher-

Schick und Herrn Dr. med. Schulmann aus der Medizinischen Klinik für die

wirklich hervorragende Betreuung meiner Promotion. Ohne deren unermüdli-

chen Einsatz, geduldige Erklärungen, Motivation und lehrreiche Kritik wäre

diese Arbeit nicht zu Stande gekommen.

Darüber hinaus danke ich den Co-Autoren der gemeinsamen Veröffentlichung

für ihre jeweiligen Beiträge zu dieser Arbeit.

Herrn Holland-Letz aus der Abteilung für Medizinische Informatik, Biometrie

und Epidemiologie danke ich für die statistische Beratung.

Ich danke ganz besonders den Menschen, die mich immer lieben und unter-

stützen, insbesondere meinem Ehemann und meiner Familie.

Curriculum Vitae

Heidi Igl geb. Salloch

geboren am 15.05.1984 in Castrop-Rauxel

Schulische Ausbildung:

1994 - 2003 Adalbert-Stifter-Gymnasium in Castrop-Rauxel

Abschluss: Abitur (Note: 1,5)

Sprachkenntnisse: Englisch, Französisch, Latein

Studium:

2003 - 2009 Studium der Humanmedizin an der Ruhr-Universität Bochum

September 2005 Erster Abschnitt der Ärztlichen Prüfung (Note: 2,5)

Dezember 2009 Zweiter Abschnitt der Ärztlichen Prüfung (Note: 2,5)

Dezember 2009 Approbation als Ärztin

Famulaturen:

Februar/März 2006 Famulatur bei Herrn Dr. med. Matthias Thöns, Facharzt für

Anästhesiologie und Palliativmedizin in Witten

Juli 2006 Praktikum in der Kinderchirurgie im Vivantes Klinikum Neukölln in

Berlin

August 2006 Famulatur in der Medizinischen Universitätsklinik im Knapp-

schaftskrankenhaus in Bochum

Februar/März 2007 Famulatur bei Herrn Dr. med. Hans-Christoph Koch, Facharzt für

Kinderheilkunde/ Neonatologie mit Belegabteilung in Zell/ Mosel

September/Oktober 2007 Famulatur in der Elisabethklinik für Kinder- und Jugendpsychiat-

rie, -psychotherapie in Dortmund

Praktisches Jahr:

August 2008 - April 2009 Chirurgische und Medizinische Universitätsklinik im Knapp-

schaftskrankenhaus Bochum

April - Juli 2009 Kinderklinik im St. Josef Hospital in Bochum

Beruflicher Werdegang

Januar - Juni 2010 Assistenzärztin an der Medizinischen Universitätsklinik des

Knappschaftskrankenhauses Bochum bei Herrn Prof. Dr. med.

W. Schmiegel

seit Juli 2010 Assistenzärztin in der LWL-Klinik Dortmund – Elisabeth-Klinik –

bei Frau Dorothea Rahmann

lnt J Colorectal Dis (2010) 25:97-107

DOI 10. 1007/s00384-009-0793-0

are associated with more polyps, surgical interventionsand cancers

Heidi Salloch . Anke Reinacher-Schick.

Karsten

Schuhnann . Christian Pox.Jörg Willert. Andrea Tannapfel . Stefan Heringlake.

Timm

O.'Goecke.Stefan Aretz. Susanne Stemmler . Wolff Schmiegel

Truncating mutations in Peutz-Jeghers syndrome

Accepted: 6 August 2009iPublished online: 2 September 2009@ Springer-Verlag2}D9

AbstractBackground and Goals Peutz-Jeghen ryndrome @JS) is arare autosomal dominant polyposis syndrome caused by,SZK.I1

germline mutations.

PJS

is associated with an increased riskof cancer. In our cohort, clinical and phenotypic parameters

were correlated with genotypic findings and patients wereprospectively followed by surveillance.

Salloch and

Reinacher-Schick

contributed

equally

to the manuscript.

H. Salloch' A. Reinacher-Schick' K. Schul-rnann' C. Pox'S. Heringlake'W. Schmiegel (X)Medical Departrnent, Knappschaftsl«ankenhaus,Ruhr-University Bochum,In der

Schomau

23-25,

44892

Bochum,

Germanye-mail: meduni-kkh@rub.de

J. Willert' W. SchmiegelDivision

of

Gastroenterology

and

Hepatology,University Clinic Bergmannsheil, Ruhr-University Bochum,Bochum,

Germany

A. TannapfelInstitute of Pathology, Ruhr-University Bochum,Bochum, Gemrany

T.

O.

GoeckeInstitute of Human Genetics, Heinrich-Heine University,Düsseldorf, Germany

S. AretzInstitute of Human Genetics, University

of

Bonn,Bonn, Germany

S. StemmlerHuman Genetics, Ruhr-University Bochum,Bochum,

Germany

Study -thirly-one patients treated between 2000 and 2006,were evaluated,. STKll genotyping was perfolmed andphenotypes of patients with truncating (TM) and non-truncating mutations (NTIvI) were compared.Results Median age at first symptoms was 1l years andcomplications occurred before the age of ten in 42Yo ofpatients. STKll mutations were detected in 16 of 22families (12 T}lf; four NTM). Patients with

TM

had moresurgical gastrointestinal

(GD

interventions

(p

: 0.021),

and

female patients in the TM group had an increased risk ofundergoing gynecological surgery (p : 0.016). Also, therewas

a

frend

towards

a higher polyp count (p:0.11) andearlier age at first polypectomy (p : 0.13) in the TM group.Ten

carcinomas

were detected in six patients resulting in acancer risk of 65Yo tp to the age of 65 years. Patients withTM tended to develop

more

cancers (p:0.10). Importantly,our surveillance strategy used detected 50% of cancers(n: 5) at afl early potentially curable stage.Conclusions Our study shows that almost half of PJpatients have

complications

early in

life

independent ofmutational status. Patients with TM require

more

surgicalGI interventions and tend to develop

more

polyps andcancers. Furthermore, close

surveillance

detects early stage

cancers in patients. We propose that surveillance should

be

started as

early

as 8 years in all patients to avoidcomplications. Moreoveq patients with

TM

may benefitfrom surveillarce

at

shorter

intervals.

Keywords Peutz-Jeghers syndrome . STK1 I germlinemutation . Cancer risk . Genotype phenotype correlations .

Surveillance

Q Springer

98 lnt J

Colorectal

Dis (2010) 25:97-107

Introduction

Peutz-Jeghers slmdrome (PJS) is a rare autosomal dominantinherited

polyposis

syrdrome which is characterised by the

occulrence of mucocutaneous pigment spots and hamar-

tomatous polyps. PJS polyps occur

throughout

the

gastro-

intestinal (GI) tract but are most

often

localised in the

small

intestine. The diagnosis of PJS is based on clinical and

histological

criteria,

including

the

presence of (1) two ormore PJS polyps, (2) one PJS polyp

and

classicalpigmentation or (3) one PJS polyp along with a positive

family history of PJS [1]. Germline mutations of the

serine-threonine protein kinase 1l (STKLL; LKßl) gene

can be detected in 10-94% of patients 12-61. STKllregulates cell division, differentiation

and

cellular

signal

transduction. Mutations are spread over

the

whole SZK11

gene with nearly

every

affected family presenting with a

discrete

mutation.

The family history of Peutz-Jeghers

syndrome is negative in up to 45oÄ of index cases whichindicates a high incidence of de novo germline mutations.

PJS polyps usually become symptomatic in the second

decade of life. Recurrent colic§ abdominal pain due to

invagination of small bowel segments as well as occult GIbleeding

resulting

in iron deficiency anaemia

are

commonsymptoms

and

manifestations

of the disease. Acute abdom-

inal pain from small bowel obstruction is also observed

frequently. In addition to these benign disease manifes-

tations, PJS patients are at increased risk of developingcancer at several

organ

sites,

and

there

is

a

significantlyincreased risk that patients with PJS will die of cancer at ayoung age [7-11]. Eighty-five percent ofall patients

develop

cancer up to age 70 [8]. Cancer entities

include

differentcancers of the GI tract, such

as

colorectal

carcinomas

and

carcinomas of the stomach and the small intestine, as

well as cancers at extraintestinal sites such as pancreas,

lung, breast,

uterus,

ovary and testicles 17, ll-14).Regular

surveillance

seems to be

important

for patients

with PJS because of the high risk of developing benignintestinal complications

and

malignant disease. Currently,experts

recommend

regular screening to start at age 12 wilhgastroduodenoscopies and colonoscopies to be performed

biennially [15, 16]. [n addition, screening for polyps of the

small intestine is generally advised. Modalities for small

bowel screening include

conventional

enteroclysis,

capsule

endoscopy (CE), magnetic resonance

enteroclysis,

push

enteroscopy,

double

balloon enteroscopy

and

intraoperative

endoscopy [6]. CE has been

especially

proposed as a non-

invasive sensitive first-line screening option for patients

with PJS [17]. If polyps are detected by endoscopic

techniques, immediate interventions

such

as

biopsies orpolypectomies are possible. Pancreatic

surveillance

usingendoscopic ultrasound is also advised. For female PJS

patients, regular

endovaginal

ultrasound

examinations

and

fl Springer

screening for breast

cancer

has

been

proposed. For males

with PJS, regular clinical examination of the testis isrecommended [15, 16]. Please note that screening recom-

mendations

are

not based on conholled

clinical

trials

butrather on expert

opinion.

Therefore, it is still unclear

whether

surveillance

in PJS patients actually improves

survival.

Fur*rermore,

there are only

few

studies

evaluating

the

mutational

spectra of PJS patients and

the

phenotypiccharacteristics

associated

with these specific mutations.

There is also no data to suggest that patients with specific

mutations

should

be monitored

more

intensely

than

others.

The aim of this study

was

to investigate in a detailed

fashion the genotypic and phenotypic characteristics of a

large

German

cohort

of PJS patients including benign and

malignant manifestations of the disease. Phenotype was

correlated with the STK-LL mutations found. Furthermore,

we wished to assess the impact of our surveillanceprogramme on polyp and

cancer

detection in our cohort.

Methods

Patient population and

data

acquisition

After approval of the

study

by the institutional

review

board

of the Ruhr-University

Bochum,

all 32 PJS patients whohad presented to our Familial Colorectal Cancer Center

between 2000

and

2006

were contacted, and informedconsent was obtained. All patients fulfilled the diagrrostic

criteria for PJS described

above

which was

the

only

inclusion

criterion, and

there

were

no

exclusion

criteria. Personal and

family history as well as various clinical characteristics was

documented prospectively by questionnaire and telephonicinterviews. Archived patients' files were analysed

retrospec-

tively. The patient questionnaire inquired gender, date ofbirth, age

and

symptoms

at diagrosis of PJS, number and

distribution of polyps, former surgery

history

of cancers,

family

history

of

PJS

and

tumouß as well as lifestyle factors.

Questionnaire data was firttrer validated

through

review

ofintemal clinical and pathological archived data

and,

ifavailable,

extemal

medical

reports.

Cancer diagnoses

were

confirmed by corresponding pathology reports.

Genetic testing

All patients underwent routine genetic counselling, and

subsequent STKll germline mutation testing was offered as

part of standard

care

in patients with polyposis syndromes.Two out of

24

farnllies refused germline mutational testing

after

counselling.

Patients without

a

detected mutation bydirect DNA sequencing were screened for large genomicdeletions of the STKll gene by multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA). Mutational testing

lnt J Colorectal Dis (2010) 25:97-107

was perfbrmed at

the

Institutes of

Human

Genetics of Bonnor Düsseldorf. Six patients had

undergone

genetic testingbefore

referral

to

our

Familial Colorectal Cancer

Center.

Inthese

cases,

test results

were

directly obtained from extemallaboratories. The analytic strategy was not differentbetween

laboratories.

Genotypes were subdivided into

two

groups. The

first

group consisted of patients with truncating mutations (TMs;truncating mutation group) including stop mutations,insertions and deletions

causing

a frameshift and a pre-

mature stop

codon,

splice-site

mutations and exon deletionsleading to a

truncated

protein. The second group containedpatients with missense mutations

categorised

as unclassifiedvariants (UV) of a priori unknown

biological

relevance (non-

truncating mutation (NTM) group). In the following, the twogroups will be termed as TM and NTM group.

Statistical analysis

Data collection and statistical analyses were performedusing SPSS Version

15.0

software

(SPSS Institute Inc.,Cary

NC,

USA).

Clinical

parameters were correlated withthe genotypes (truncating and non-truncating group).Regarding the burden of polyps, the patients wereclassified into three groups depending on

the

cumulativenumber of polyps: 0-20 (low burden), 2l-50 (mediumburden)

and

>50 polyps (high burden). Fisher's exact test,

Student's

/

test

and

Mann-Whitney [./ test were used

where

appropriate. Occurrence of first symptoms, the age atinitial diagnosis and the cumulative lifetime

risks

forcancer were analysed using the Kaplan-Meier method

[18] and

log-rank

test. P values <0.05 were considered tobe statistically significant.

Results

Clinical characteristics

Thirty (94%) of

32

cortacted patients were

included

in thestudy. Two patients declined participation. Additional data

of one deceased patient was

also

included

after informedconsent was obtained from his widow The examinedcohort of 3l patients from 24 dif[erent families consistedot20 (65%) female and 11 (35%)male patients aged 10 to66 years (median 40,

mean

+SD 37.8+16.2 years). Clinicalcharacteristics

are

summarised in Table 1.

The cohort included 19 (61%) familial and

12

(39%)

apparently

sporadic

PJS cases. Familial PJS cases

were

defined as at least two involved persons in at least twogenerations or first degree relatives who fulfil the diagnos-tic criteria for PJS described above. First symptomsoccurred at a

median

age of 11 years (range, 0-50 years;

Fig. la) and

were

characterised particularly through oralhyperpigmentation (73oÄ), abdominal pain (60%), smallbowel

obstruction

(45%) and

anaemia

(37%;Fig. 1b). Oralpigmentation was

never

recorded

as the only criterion; thus,the age

at

first symptoms

was

related

to first gastrointestinal

symptoms in all patients. Anaemia, bleeding,

invagination

orbowel obstruction

developed

in 13 (42%) index cases

even before

the

age of 10. Twenty-nine patients (94%) hadcharacteristic

mucocutaneous

melanin pigmentation. Pigmentlesions most§ occurred in childhood (76%), sometimes inadolescence (17o/o) and rarely in adulthood (7%). In mostcases, pigmentations disappeared or faded with age. Definitediagnoses were established at the

median

age

of 16 years

(range, G-57, mean4SD 16+14.7 years;Fig. 1c). The medianlatency period between the

occurrence

of first symptoms and

the diagrosis of PJS was 2 years (range, G46 years).

The

median

age at

fust

polypectomy was 16 years

(range, 2-50 years). Fourteen patients @s%)had a carpet ofpolyps consisting of over

50

polyps in at least

one

part ofthe GI tract, seven patients Q3%)had 21 to 50 polyps and

ten patients (32%) had less than 2l polyps. The smallintestine was affected in 90% of the cases, whereas thecolorectum

was

affected

in 77oÄ and

the

stomach it 74Yo.

The oesophagus was

never

affected. Three out of 31

patients had

extraintestinal

polyps in the gallbladder.

To date,

the

patients have undergone a median of twosurgical

interventions

(range, 0-10); five patients have

not

yet had surgery. Indications for GI surgery

comprised

ofmainly small

bowel

obstruction due to invagination orpolyps, imminent bowel obstruction due to large

polyps

detected at endoscopy or GI bleeding.Surgical interventions were mostly segment

resections

ofthe

small

intestine, surgical

enterotomy

and polypectomyand appendectomies. In most of the patients who hadsurgical interventions of the GI tract, only

the

smallintestine

was

afflected (61.5%). h 12% the large boweland in 27oÄ the small and

large

intestine

were affected.

The

remaining

non-intestinal

surgical interventions were

four

resections of the thyroid gland, two cholecystectomies and

one gastrectomy for cancer.

Ten (50%o) of 20

female

patients

complained of metrorrha-gia of which six patients and

one

additional patient underwentgynaecological surgery. In three patients, ovarian

cysts

were

resected. Furthermore, four hysterectomies were performed.

Three of

four

hysterectomies were

combined

with oophorec-tomies. [n one of these patients, bilateral oophorectomy

was

performed due to

tumours

of the

ovaries

(cystoma on

the

leftand borderline tumour on

the

right ovary).

Genotype of PJS patients

In22 out of

24

famllies,

STKII germline mutational testingwas performed. In each family, at

least

one family member

-ä Sp.i"g"t

Int J Colorectal Dis (2010) 25:97-107

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lnt J Colorectal Dis (2010) 25:97-107 101

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t02 Int J

Colorectal

Dis (2010) 25:97-107

Fig. 1 a Cumulative age distri-bution at the

occurrence

of

first

symptoms. Approximately 45Yo

developed

symptoms

before the

age of 10 years. b Spectrum ofsymptoms

at

development

offrst symptoms as reported bypatients, refrospectively.Oral pigmentation was never

reported as a

single

sign,therefore,

the

age at frst symp-toms

in

Fig. la equals

the

age

at

first gastrointestinal symptoms.c Cumulative age distribution at

definite diagnosis ofPJS. Themedian age at diagrrosis was

16 years

ooEaorLEat

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20 30

age (years)

pigm€ntation weight

30

age (years)

anaemia haemorrhage oral

lossof

abdominal invagination ileus prolapspigm€ntation weight pain of

intestine

Q Springer

lnt J Colorectal

Dis

(2010) 25:97 l,07 103

Fig. 2 Cumulative risk

of

tumour development. Ages are

shown

as )time to

first

cancer

diagnosis

for those with cancer

and

time to lastfollow-up contact for censored cases. a Cumulative risk for allcancers. b Cumulative risk of gastrointestinal cancers. c Cumulativerisk of gynaecological cancers

was tested. A mutation was detected in 16 (73%) of 22examined families with each detected mutation representing

a different

mutation.

Six (27%) families have not yet been

analysed for

a

germline mutation.

Twelve

(75%) of 16

mutations

detected

in unrelated families were categorised as

TM, whereas fow (25%) families had NTM. Genotypes ofPJS patients are shown in Table l.

Genotype/phenotype correlations

Analysing the genotype/phenotype correlations, we foundthat

the

number

of surgical

interventions

was

significantly

higher in the TM group compared to the NTM group (TMvs. NTM; mean 3.8+2.7 vs. 1.3+1.6; p:0.02). To date,

patients underwent a median

number

of two operations(range, 0-10), whereas five patients have

not

yet undergone

surgery (three patients with NTMs). In the TM group, the

median number of operations

was

four, and

there

was

only

one patient aged 19 (7oÄ) not yet operated

on.

In contrast, inpatients with

NTM,

the

median

number

of operations

was

one, and 50Yo of these patients did not have any surgicalintervention as of yet. Evaluating GI operations separately,

there was also a strong

tendency

to more

surgical

interven-tions in patients of the TM as compared with patients in the

NTM group (mean 3 .l +2.0 vs. 1 .3 + 1 .6 ; p :0.06). Moreover,the difference in number of gynaecological surgeries betweenthe two groups was also significant (TM vs. NTM;67% (619)

vs.0%o (0/5),p:0.016), and patients in the TM group had a

significantly increased risk of undergoing gynaecological

surgery. All five female patients in the NTM group had not

undergone any gynaecological surgical interventions yet

while 67%o (6/9) of the patients in the TM group had

already

undergone gynaecological surgery.

Comparing the burden ofpolyps in the two patient groups,

there

was

a

trend

towards a higher

number

of polyps in the

TM group (p:0.11). Namely, 13% (2/15) of the patients inthe TM group had less than

21

polyps and 50Yo (3/6) ofthepatients in the NTM group, respectively. In comparison, 87%o

(13/15) in the TM group had more than 20 polyps vs. 50%(316) inthe

NTM

group. In addition, there

was

also

a trendtowards lower age at first polypectomy in the TM groupversus the NTM group (mean 14 vs. 23 years of age

(95% U 10.8-18.1 vs.

1l.l-33.9,

p:0.13)).The median age

at

onset

of the disease was 11 years butshowed a wide

variability

(range, 0-50 years). There was

no significant difference in age at onset between the TMand NTM group (median 9 vs. 13 years;95oÄ CI 0-19.1 vs.

0.625.4; p:0.57). Similarly, the

median

age at definitive

sL

oE

oI.9,

o.u§Eo

80

60

40

30

40

50

age (years)

b

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.g 40

§E

A20

30 40 50

age (years)

100

60

40

20

sL

oE

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o

§E

o

30 40 50

age (years)

ä Springer

104 lnt J

Colorectal

Dis (2010) 25:97-107

diagnosis of PJS was 16 years; it was not different betweenthe TM and NTM group (median 17 vs. 15 years;95Yo CI13.3-20.7 vs. 1.8-28.2; p=0.7$.

Patients in the TM group showed a

tendency

to developmore carcinomas than patients in the NTM group, althoughthe difference did not

reach

statistical

significance (p=0.10;see also

the

following). Eight malignancies were detected infle (33oÄ,5/15) patients with TMs, but there

was

no

carcerfound in any (0%o,0/6) of the patient with an NTM.

Cancer in PJS patients-detection through surveillance

Seventy-seven percent of the PJS patients had a positivefamily

history

for cancer as expected. A total of tenmalignant

tumours

were detected in six (19%) of 31 PJS

patients resulting in a cumulative cancer risk of 650Ä tp tothe age of 60 (Fig. 2a-c). As shown in Table 1, we detectedfive gastrointestinal cancers in four patients (one smallbowel cancer, one gastric cancer, one adenocarcinoma ofunknown primary (most likely of pancreatic origin) and twosynchronous pancreatic carcinomas; cumulative cancer riskfor GI cancer,

60%

by the age of 60) as well as

five

gynaecological carcinomas in three patients (one ovariancancer, two synchronous breast,

one

endometrial

cancer andone endocervical adenoma malignum) (cumulative risk

for

gynaecological cancer: 40%by the age of 60). Of note,

six

of the malignancies (670Ä) were diagnosed within thecontext of surveillance procedures according to our sur-

veillance programme (see Table

2).

As many as flve cancers

and three high grade intraepithelial neoplasias (HG-IEN)were detected in early, potentially curable stages.

For

example, in a 44-yearold woman two syrchronous earlybreast carcinomas were

found

through surveillance

by

mammography (TNM stage: pTis cNO cMO G2 and pTlcNlbiii CMO G2). One patient age 54 years was

diagnosed

with

two

synchronous

pancreatic

carcinomas detected bysurveillance with endoscopic ultrasound, which were thenconfirmed by an abdominal computed

tomographic

(CT)scan. The patient underwent total pancreaticoduodenec-tomy. Both of her

tumours

were diagnosed at a

very

earlystage without adjacent

organ

o-r lymph node

involvement

(TNM stage: pTlb N0M0L0 V0 (UICC Ia), pTis N0M0L0V0) and may confer

long-term

survival in this patient. Oneyear earlier, the same patient was also diagnosed with a

borderline

tumour

of the ovary detected because she

complained of lower abdominal pain. Unilateral oophorec-tomy and hysterectomy were performed revealing an

additional non-symptomatic early-stage

endocervical

ade-

noma malignum. In a 61-year-old-woman, an asymptomaticgastric cancer was

found

incidentally

after an

interval

ofonly 11 months within the context of regular surveillanceupper endoscopy (TNM-stage: pT3 N2cM0Ll Vx G3(UICC IID.

In

addition, surveillance

endoscopy

revealedthree HG-IEN in hamartomatous polyps which were subse-quently resected during endoscopy (20y, male, duodenum;48y,

male,

colon;

52y,

female,

duodenum)

as well as ten low-grade intraepithelial neoplasias (LG-IEN). [n these cases,

polypectomy was

the

only treatment

necessary

for these earlylesions.

Furthermore,

another malignant tumour

of

the uterus

diagnosed at the

age

of28 years was reported by a patient butcould

not

be completely verified by medical

records

since thediagnosis

was

made 23 before

referral.

Table 2 Current

surveillance

protocol for patients with PJS at

the

Familial Colorectal

Cancer

Center

Bochum

Age Interval(years) (years)

Organ Procedures for male patients

systemProcedures for female patients

21>10

Ul2

1

Testicles

History

and physical exam; testicle(Ultrasound, examination and routine blood tests

2) (including blood count and ferritin)annually

Testicular

ultrasound

offered

>12 21

>25b See right

History and physical exam with routine blood tests(including blood count

and

ferritin) annually

Clinical breast exam semiannually

Mammography annually (MRI annually offered,ultrasound

annually

in young patients should

be

considered)transvaginal ultasound and

serum

CA-125

annually

Upper Upper

endoscopy

and

small

bowel evaluation(first line

with

capsuleGlfact endoscopy

and

MR enteroclysis; see text)

Lower ColonoscopyGI tract

Cervix Pelvic exam with Pap smearu

Pancreas

Endoscopic

ultrasound

annually

Abdominal CT,ERCP for unclear

findings

Breast,ovary

>20 I

>25 I

aRoutine exam for all female persons in the general populationb Breast cancer surveillance might begin

earlier

on

basis of earliest age of onset in family

Q Springer

Int J

Colorectal

Dis (2010) 25:97-107 t0s

A symptomatic

carcinoma

of the jejunum in a 47-year-oldman was

already

prevalent at the initial diagnosis of PJS. Onepatient was

referred

with an advanced intra-abdominal tumourmass (cancer of

unknown

primary) and

consecutively

died at

the age of 45 years. Histology suspected

carcinoma

of thepancreas as the most probable primary tumow location.

Discussion

The present study, which included 31 patients, comprises

the largest

single-centre

cohort of PJS patients in Germany.Besides collecting

various

clinical and histopathologicalparameters in these patients, we

wished

to

correlate distinctgenotypes with respective phenotypic characteristics.Importantly, we

did

not

only focus on cancer-relatedparameters but also evaluated non-malignant patient char-

acteristics such

as

polyp numbers, median number ofsurgeries performed or onset of first symptoms.

Lastly,

the

cohort

was

followed prospectively by various surveillance

measures, and the

effect

of surveillance was assessed.

Clinical and

demographic

parameters collected

ln our

study

cohort,

first symptoms

developed

early with

first

serious complications related to polyps occurrilg in almost

half of patients before the age of 10. We therefore suggest that

PJS mutation

carriers,

independent of their type of STKIImutation, may benefit from

an

early

start

of endoscopic

screening. While most

institutions,

including

our

own,

hadpreviously recommended the initiation of endoscopic mea-

sures at

the

age of 12 [15, 16], we

now

suggest that

endoscopic

surveillance

should

start

at age 8 before thepresence of

first

symptoms, mainly to avoid

early

complica-

tions and potentially early

surgery

caused by growing polyps.

Genotype of PJS patients

ln our cohort, the STKIL germline mutation detection rate

was 73oÄ and revealed 15Yo TMs and 25oÄ NTMs. The

mutation frequency

and

mutation

types

are

comparable to

other

studies

19, 19, 201. The biologic significance of the

non-truncating

mutations

is

not

completely clear. However,we suspect that

the

identified NTM was the underlyingpathogenic mutation in at least two of four

families

since

one mutation

was

segregating with the pheno§pe in one

family and the other

mutation

of a sporadic case was aproven de novo mutation.

Geno§pe phenotype correlations

One of the

main

goals of this study was to assess potentialgenotype-phenotype correlations in our cohort of PJS

patients. We focused on cancer diagnoses and theirpotential link to certain STK

11

mutations

and

also aimed

to collect a number of

clinical

parameters regarding benigncomplications of the disease in our cohort.

The

number

of surgical

interventions,

mostly

after

GI

complications in patients in the TM group, was signif-icantly increased in our cohort. Patients with truncatingmutations may thus

benefit

from more frequent upperendoscopies and

small

bowel

imaging than non-truncating

mutation

patients to avoid GI surgeries.However, this hypothesis needs prospective validationin future-studies. In addition, female patients in the TMgroup had a significantly increased risk of undergoinggynaecological surgery. The

indications

for surgery

were

lower abdominal pain and bleeding or were unknown

in

a number of patients. Importantly, the number ofgynaecological cancers was not significantly increasedin the TM group. Therefore,

the

clinical relevance of the

findings remains uncertain,

and

we

may

not deduct a

change in recommendation from the

findings

as of yet.

Furthermore,

there

was

a

trend

for patients in the TMgroup to have a higher number ofpolyps and

the

age at firstpolypectomy was lower. Yet, there was no signif,rcantdifference between the two groups in the time to onset ofsymptoms or regarding

age

at first diagnosis of PJS. Weconclude that patients with a TM were

more

severelyaffected during

their

lifetime

than patients with an NTM.Amos et al. [19] noted that

individuals

with NTMs hadtheir first polypectomy significantly

later,

and the group

also found a borderline difference in the age

at

onset

offirstreported GI symptoms compared with patients either withTMs or no detectable mutation. Our results confirm that

the

age at first polypectomy was lower in patients with a TM.Finally, we evaluated the patients' median ages in the TMand

the

NTM groups (40 vs. 35 years) to exclude that asignificant

difference

in age accounts for the difflerences inphenotypes found in the two groups.

Cancer in PJS patients and benefit of surveillance

PJS patients have a significantly increased risk

for

thedevelopment of various cancer types, mainly GI andgynaecological cancers. We detected ten carcinomas in six(19%) out of 31 PJS patients resulting in a cumulativecancer risk of 650Ä up to the age of 65 years. There wasonly one

carcinoma

at age 28, while all the other cancers

occurred at age 40 or

later.

The

general population risk fordeveloping cancer up to age

60

years and

70

years is -8%oatd, -78Yo, respectively [21]; hence, the risk

for

cancer inPJS patients is increased significantly. Our data confirmprevious studies including a most

recently

published largeretrospective worldwide multicenter study by Hearle et al.

[8], who included

419

PJS patients and reported a risk for

-ä sp.i"g"t

106 Int J

Colorectal

Dis (2010) 25:97-t07

GI cancers of 57% by the

age

of 70.

Moreover,

cancer

was

uncommon before

the

age of 30 years in

their

study.

With respect to female patients, the risk of cervicalcarcinomas is not increased, but there is an increased riskfor the development of an

adenoma

malignum, which mayshow

rapid

disease progression and early

dissemination.

Inour

cohort,

one patient developed

an

endocervic4l

adenoma

malignum.Regarding the genotype-phenotype correlation, we

recognised that patients in the TM group tended to havemore carcinomas

than

patients in the NTM group, althoughthe difference did

not

reach statistical

significance.

It wasnoticeable that no carcinoma was detected in any of ourpatients with an NTM. Howeveq

the

numbers may have

been too small to achieve adequate power. Furthergenotype-phenotype correlation

studies

suggest that thereis

no

significant difference for PJS patients with TM orNTM regarding cancer risk as well [8, 10, 20, 2ll. Yet,Hearle et

al.

[8] also found

that

PJS patients with a TMhave

at

least

the

tendency for a higher cancer risk

which

isconfirmed by our observation.

Besides,

Schumacher et al.

[20] found that individuals with breast carcinomas had TMspredominantly. This

may

also

suggest,

as stated before, thatpatients with TM benefit from more intense surveillanceprograrnmes.

Importantly, six of the malignancies (670Ä) were diag-nosed within

the

context of surveillance proceduresaccording to our surveillance programme and in addition,three HG-IEN were found in hamartomatous polyps bypreventive endoscopic polypectomy. These findings con-frm that our surveillance strategy helped to detect cancers

in a stage early enough to be cured demonstrating the

importance of surveillance for the individual PJS patient.

Overall,

we

found

that

patients with a truncating STKIImutation were

more

severely

affected

from

the

disease

compared with the patients with a non-truncating

mutation.

Our results

support

the

notion that regular surveillance isextremely important in PJS patients. We propose thatregular screening

should

be started at

lhe

age of 8 withbiannual gastroduodenoscopy and colonoscopy, in accor-

dance with Giardiello

et

al. [15]. The benefit of avoidingthe

higher

morbidity of emergency

versus

elective abdom-inal surgery for benign complications justifies this youngage. Screening

options

for polyps of the sma1l intestine, likemagnetic resonance enteroclysis, push endoscopy andespecially capsule endoscopy, should be performed inaddition.

Polyps

greater than 15 mm in diameter needendoscopic

resection

by means ofpush endoscopy,

double

balloon enteroscopy or explorative laparatomy and intra-operative

endoscopy

122, 231. For female PJ patients,

regular endovaginal ultrasound examination and cervicalcytology should

be

initiated

at

the

age

of 18,

and

regularscreening for breast tumours should

be

started by the age of

ä Springer

25.

Furthermore,

regular clinical examination of the

testis

is

recommended for young male patients with PJS,

especially

if gynecomastia is present. Pancreatic and biliary surveil-lance is recommended and

should

be started at the age of25 by means of endoscopic ultrasound or magneticresonance cholangiopancreatography. In accordance withLim et al. l2ll, our data

suggest

that cancer surveillance isprobably not justified before

the

age of 35 years for GIcancer

and

25 years for gynaecological cancer.

However,

prevention of benign polyp-related complications by poly-pectomy needs to be initiated earlier. The current

surveil-

lance recommendations at our instifution are shown

in

Table 2 and

are

similar to those recommended by Johns

Hopkins University by

Giardiello

et al. [15]. Depending

on

the

type

of mutation, the surveillance strategy for theavoidance of benign complications and the

early

detection ofmalignant

tumours

might be different. Therefore, we suggest

that patients with

TM

should

receive

surveillance at shorterintervals

than

patients with NTM. Howeveq

this

hypothesisneeds to be validated

prospectively

in future studies.

In summary

we

have

shown

the

correlation of difflerentPJS genotypes with certain phenotypes, and we observedthat the patients with a

truncating

mutation in the

STKIL

gene were

more

severely

affected

from

the

disease as

compared with the patients with a non-truncating mutation.The former

show

the

tendency to having

more

carcinomasand

more

polyps, and they have a significantly increasednumber of surgical

interventions,

GI as well as gynaeco-logical. Furthermore, it appears that surveillance in ourcohort of patients helped

detect

some cancers in a stage

early enough to be cured. We conclude that

the

type

ofmutation may have

implications

regarding

regular

surveil-lance examinations in patients with PJS,

and

the strategies

may differ

individually.

Although

this study represents

the

largest

monocenter

cohort of PJ patients in Germanyreported to date,

these

observations are based on a

relatively small patient number.

There

might have

been

a

referral

bias

to our

tertiary

centre of expertise, and thepopulation was

inhomogeneous

because of

the

inclusion

ofmultiple

individuals

within the same family and a dispro-portionately large number of individuals with TM vs. NTMwhich may bias the study. Our observations need to be

conflrmed in larger well-defined homogeneous patients'population. The findings reported

here

need to be confirmedin future prospective multicenter surveillance studies.

Acknowledgement We

want

to thank all participating patients,colleagues and institutions throughout Germany who contributedpatient data to this study. This work was supported in part by theGerman Cancer Aid (Deutsche Krebshilfe) grant "Familiäirer Darmk-rebs" to W.S.

Al1

authors

disclose

having

no financial arrangement(s)with a company whose product flgures prominently in the manuscriptor with a company

making

a competing product. There

was

no writingassistance received.

Int J Colorectal Dis (2010) 25:97-107 t07

References

1. Tomlinson

IP,

Houlston

RS (1997) Peutz-Jeghers syndrome. J

Med Genet

34:1007-1011

2. Jenre DE, Reimann H, Nezu

J,

Friedel

W, Loff S, Jeschke

R,

Muller O,

Back

W,

Zinmer

M (1998) Peutz-Jeghers syndrome

is

caused by mutations in a novel serine threonine kinase. Nat Genet18(1):38-43

3.

Hemminki

A, Markie D, Tomlinson I, Avizienyte E, Roth S,Loukola A, Bignell G, Warren W, Aminoff M, Hoglund P,

Jarvinen H,

Tristo

P, Pelin K, Ridanpaa M, Salovaara R, Toro IBorimer W,

Olschwang

S,

Olsen

AS, Stratton MR, de la ChapelleA, Aaltonen LA (1998) A serine/ threonine

kinase

gene defectivein Peutz-Jeghers syndrome.

Nature

39

I

:

1

84-1 874. Atetz S, Stienen D, Uhlhaas S, Loff S, Back W, Pagenstecher

C,

Mcleod DR, Graham GE, Mangold E, Sarter R, Propping P,

Friedl W (2005) High proportion of large genomic ,§IK1Ideletions in Peutz-Jeghers s;,ndrome. Hum Mutat 26(6):513-519

5. Hearle NC, Rudd MF, Lim W,

Murday

V Lim

AG,

Phillips

RK,

Lee

PW,

O'donohue J, Morrison PJ, Norman A, Hodgson SV,

Lucassen A, Houlston RS (2006) Exonic STKII deletions are nota ftne cause of Peutz-Jeghers syndrome. J Med Genet 43(4):el5

6.

Volikos

E, Robinson J,

Aittomaki

K, Mecklin JP,

Jarvinen

H,

Westerman AM, de Rooji FW,

Vogel

I Moeslein G, Launonen V,Tomlinson

IP,

Silver AR, Aaltonen LA (2006) LKB1 exonic andwhole gene deletions are a cofltmon cause of Peutz-Jegherssyndrome. J Med Genet 43(5):e18

7. Giardiello FM, Brensinger JD, Tersmette AC, Goodman SN,Petersen GM, Booker SV,

Cruz-Correa

M, Offerhaus JA (2000)Very

high

risk of cancer in familial Peutz-Jeghers syndrome.Gastroenterology 119(6):1

447

-14538. Hearle N, Schumacher V, Menko FH, Olschwang S, Boardman

LA, Gille JJ, Keller JJ, Westerman AM, Scott RI, Lim WTrimbath JD, Giardiello FM, Gruber

SB,

Offerhaus

GJ,

de

RooijFW, Wilson

JH,

Hansmann A, Moslein

G,

Royer-Pokora

B,

Vogel

I Phillips R§ Spigelman AD, Houlston

RS

(2006) Frequencyand spectrum of cancers in the Peutz-Jeghers syndrome.

Clin

Cancer Res

12(10):3209-321

5

9. Lim W Hearle N, Shah B,

Murday

V,

Hodgson

SV, Lucassen A,Eccles D,

Talbot

I, Neale K,

Lim

AG,

O'Donohue J, Donaldson A,Macdonald RC,

Young

ID, Robinson MH, Lee

PW,

Stoodley

BJ,Tomlinson I, Alderson D, Holbrook AG, Vya"s S,

Swarbrick

ElLewis AA, Phillips

RK,

Houlston

RS

(2003) Further observationson LKB1/S7(11 status and cancer risk in Peutz-Jeghers syn-drome. Br J

Cancer

89(2):308-313

[0. Meherni H, Resta N, Park

JG,

Miyaki

M,

Guanti G, Costanza MC(2006) Cancer risks

in

LKBI germline mutation

carriers.

Gut 55(7):984-990

11. Boardman LA, Thibodeau SN, Schaid DJ, Lindor NM,McDonnell SK, Burgart LJ, Ahlquist DA, Podratz KC,Pittelkow M, Hartmann LC (1998) Increased risk for cancerin patients with the Peutz-Jeghers syndrome. Ann Intern

Med

128(1 1):896-89912. Canto MI, Goggins M, Hruban RH, Petersen GM, Giardiello FM,

Yeo C, Fishmaa EK, Brune K, Axilbund J,

Griffin

C, Ali S,fuchman J, Jagannath S, Kantsevoy SY Kalloo AN (2006)Screening for early pancreatic neoplasia in high-risk individuals:a prospective controlled study. Clin Gastroenterol Hepatol 4(6):766-781

13.

Giardiello

FM, Welsh SB, Hamilton S& Offerhaus GJ, GittelsohnAM, Booker SV, Krush

AJ,

Yardley

JH,

Luk GD (1987) Increasedrisk of cancer in the Peutz-Jeghers s;mdrome. N Engl J Med 316

Q4):1511-1st414. Spigelman AD, Murday V,

Phillips

RKS

(1989) Cancer

and

thePeutz-Jeghers syndrome. Gut 30( 1 1 ) : I 5

8

8- 1 59015. Giardiello FM, Trimbath JD (2006) Peutz-Jeghers slmdrome and

maragement recommendations. Clin Gastroenterol Hepatol 4(4):408-415

16. Schulmann I! Pox C, Tannapfel A, Schmiegel W (2007) Thepatient with multiple intestinal polyps. Best Pract

Res

ClinGastroenterol

2l

(3) :40942617. Schulmann K Hollerbach S, Kraus K,

Willert

J, Vogel T, MösleinG,

Pox

C,

Reiser M, Reinacher-Schick A, Schmiegel W (2005)Feasibility and

diagnostic

utility of video capsule

endoscopy

forthe detection of small

bowel

polyps in patients with hereditarypolyposis syndromes. Am J Gastroenterol 100l.27-37

18. Kaplan E, Meier P (1958) Nonparametric

estimation

fromincomplete

observations.

J Am Stat Assoc 53:23-3919. Amos

CI,

Keitheri-Cheteri MB, Sabripour M, Wei

C,

McGarrity

TJ, Seldin MF,

Nations

L, Lynch

PM,

Fidder

HH, Friedman E,Frazier ML (2004) Genotypelhenotype correlations in Peutz-Jeghers syndrome. J Med Gerct 4l:327133

20. Schumacher V,

Vogel

T,

Leube

B, Driemel

C,

Goecke ! MosleinG, Royer-Pokora B (2005) STKII genotyping and cancer risk inPeutz-Jeghers syndrome. J Med Genet 42(5):428435

21. Lln W, Olschwang S, Keller JJ,

Westerman

AM, Menko FH,Boardman LA, Scott RI, Trimbath J, Giardiello FM, Gruber SB,Gille JJ, Offerhaus GJ, de Rooij FW, Wilson

JH,

Spigelman AD,Phillips RK, Houlston RS (2004) Relative

frequency

andmorphology of cancers n STKII mutation carriers. Gastroenter-ology 126(7 ):17 8 8-1 794

22. PennaÄo M, Rossini

FP

(2000) Small bowel polyps in Peutz-Jeghers

syndrome:

management

by combined push enteroscopyand

intraoperative

enteroscopy. Gastrointest

Endosc

5 1 :304-30823. Edwards DP,

Khosraviani

K, Stafferton R, Phillips RK (2003)Long-term results of polyp clearance by intraoperative entero-scopy in the Peutz-Jeghers syndrome. Dis Colon Rectum

46:48

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