Syndromy dilatace hrudní aorty

Pozadí Aortální dilatační syndromy jsou zahrnuty do skupiny různých syndromů, z nichž je nejlépe popsán Marfanův syndrom. Marfanův syndrom je dědičné onemocnění pojivové tkáně spojené s mutacemi v genu pro fibrillin-1 (FBN1). Genetická rozmanitost je široká s více než 1000 různými mutacemi v FBN1. Až dosud bylo získání správné genetické diagnózy v mnoha případech drahé, obtížné a časově náročné; ale použití sekvenování nové generace (NGS)1;2 má potenciál učinit diagnostiku rychlejší, bezpečnější a mnohem levnější. Mutace v genu TGFβR1 a TGFβR2 mohou také způsobit fenotyp Marfanova syndromu, ale také Loeys-Dietzův syndrom a syndrom familiárního aneuryzmatu hrudní aorty. Mutace v jiných genech mohou vést ke klinickému podezření na Marfanův syndrom nebo příbuzné syndromy jako Ehler-Danlosův syndrom, Weill-Marchesaniho syndrom a další 3. Sporadický výskyt v důsledku de novo mutací je pozorován u 20-30 % diagnostikovaných případů Marfanův syndrom 4;5. V roce 2010 byla předložena nová diagnostická revidovaná kritéria 3.

Frekvence Marfanova syndromu byla studována pouze v několika studiích a s velmi odlišnými výsledky. V jedné čínské studii z roku 1990 byla zjištěna prevalence 17,2 na 100 000 ve srovnání se studií z roku 1997 s prevalencí 4,6 na 100 000 6-9. Předběžné testy dostupných registrů naznačují, že v Dánsku existuje 1000–2000 jedinců s Marfanovým syndromem, což je podstatně vyšší prevalence než ve výše uvedených studiích.

Vzorec symptomů a onemocnění u všech těchto syndromů je dosti rozmanitý, avšak s typickým postižením kardiovaskulárního, očního a kosterního systému. Nové studie také ukázaly zvýšenou frekvenci migrény, spánkové apnoe a cholelitiázy u Marfanova syndromu a pravděpodobně s řadou dosud nepopsaných symptomů a rysů 10-15.

Mezi pacienty s Marfanem je dobře známá zvýšená mortalita z kardiovaskulárních příčin v důsledku dilatace a disekce aorty. To však bylo zkoumáno pouze v několika malých studiích; jedna americká/skotská studie z roku 1993 zjistila prodlužující se délku života ze 48 let v roce 1972 na 72 let v roce 1993 16-19. Údaje o délce života u jiných syndromů dilatace hrudní aorty jsou omezené. Stejně tak není mnoho známo o kvalitě života a socioekonomických podmínkách Marfanova syndromu a dalších příbuzných syndromů. Je možné, že zvýšená morbidita a mortalita související s těmito syndromy nepříznivě ovlivňují socioekonomické podmínky, jak lze spekulovat u Marfanova syndromu 20-23.

Kostní projevy byly poprvé popsány AB Marfanem v původním popisu syndromu v roce 1896 24, ale nyní o století později není mnoho aspektů syndromu stále dobře charakterizováno a bylo provedeno mnoho studií na velmi vybraných skupinách pacientů s Marfanovým syndromem. , což ztěžuje extrapolaci dat.

Dánsko má vynikající registry; představují jedinečnou možnost pro studium vzácných onemocnění, jako je Marfan a příbuzných syndromů týkajících se morbidity, úmrtnosti a socioekonomie, pokud je diagnóza jistá. Dříve jsme tímto způsobem studovali řadu vzácných syndromů 25-31.

Diagnostika Marfanova syndromu a řady syndromů dilatace hrudní aorty je však stále problematická a cílem této studie je zlepšit nejen diagnostiku, ale i charakterizaci těchto syndromů. Podobně se zaměřujeme na identifikaci nových mutací, zejména u častých stavů, jako je bikuspidální aortální chlopeň (0,46–1,37 % populace), která často vede k dilataci aorty a nutnosti chirurgického zákroku 32. Syndrom bikuspidální aortální chlopně následuje autozomálně dominantní dědičnost s neúplnou penetrací a mužskou dominancí (3:1), což ukazuje na zapojení genů na chromozomu X 33.

Pomocí mnohostranného přístupu identifikujeme všechny pacienty s Marfanovým syndromem a všechny ostatní pacienty se syndromy dilatace hrudní aorty. Pacienti budou identifikováni kombinací všech dostupných registrů v Dánsku (Národní registr propouštěcích diagnóz, Registr příčin úmrtí, The Cancer Registry) a oddělení, které se o tyto pacienty stará (2 Centra vzácných onemocnění v Kodani a Aarhusu a 3 největší kardiologická klinika).

V tomto projektu poskytneme unikátní kombinaci předních molekulárních technologií a dobře definovaných kohort pacientů. Cíle studie jsou následující:

1. Zavést rychlý a levný genetický test pro diagnostiku všech těchto syndromů kombinovaným způsobem.
2. Zjistit výskyt všech těchto syndromů v Dánsku.
3. Stanovit morbiditu, mortalitu a socioekonomické vzorce pro tyto syndromy.
4. Zkoumat vztahy genotyp-fenotyp. Studijní populace

Z předběžných běhů v Národním registru diagnóz propouštění očekáváme zahrnutí 500-1000 osob s Marfanovým syndromem. Někteří z nich podstoupili operaci aorty a jsou k dispozici vzorky tkáně.

Zbývající syndromy jsou méně početné a očekáváme, že dohromady budou zahrnovat asi 100-500 osob. Podobně někteří z nich podstoupili operaci aorty a jsou k dispozici vzorky tkáně.

Pro každý případ (Marfanův nebo jakýkoli jiný syndrom) identifikujeme 100 kontrol podle pohlaví a věku z Dánského statistického úřadu, což nám umožní vypočítat přesné odhady nemocnosti, úmrtnosti a socioekonomických ukazatelů.

Metody a koncové body Technologie NGS umožňuje získávání velkého množství sekvenačních dat buď z celého nebo z cílových částí genomu. Sekvenujeme celý exom a poté zacílíme na specifické geny jako FBN1, TGFβR1 a TGFβR2 a další (našli jsme více než 40 zajímavých genů a toto číslo stále stoupá). Kapacita NGS je tak velká, že se snažíme sekvenovat několik pacientů ve stejném cyklu. To urychlí diagnostický proces a podstatně sníží náklady. Změny nalezené u kteréhokoli pacienta pak budou porovnány s dostupnými databázemi variací v lidském genomu (SNPdb a HapMap).

Sekvence DNA všech zkoumaných genů umožní charakterizaci genotypu, který bude korelován s fenotypem daného jedince. Očekává se, že budou nalezeny známé i nové mutace a očekáváme, že najdeme mutace s jednou bází a také genomové přestavby (indely).

Použijeme vzorky tkáně z aorty nebo jiné relevantní tkáně pro korelace mezi mutačním stavem, úrovní exprese messenger ribonukleové kyseliny (mRNA) a množstvím proteinu, čímž získáme funkční informace. V pozdějším projektu budeme studovat funkční aspekty genomových aberací v buněčných modelech.

Hodnoty digitální genové exprese budou nalezeny pomocí manžetových knoflíčků a mutací, SNP a indelů, budou volány pomocí BWA SNP-caller a variace počtu kopií bude vyvolána pomocí CNV-seq. Provedeme hluboké pokrytí DNA a RNA ze stejných vzorků pro validaci údajně genomických událostí, jako jsou mutace, SNP nebo body zlomu. Bioinformatika bude prováděna pod dohledem odborníků ze skupiny bioinformatiky Ústavu molekulární medicíny. Naším cílem je navrhnout nové počítačové techniky pro analýzu sekvenčních dat.

Epidemiologie Populace pacientů bude popsána výše uvedeným způsobem a po genetické charakterizaci budeme studovat morbiditu, mortalitu a incidenci pro různé syndromy. Propojíme různé registry a odhadneme používání léků na předpis a použijeme registry dánského statistického úřadu a budeme studovat socioekonomické výsledky pro různé syndromy.

Vypracujeme tabulky očekávaných klinických projevů v každé skupině syndromů a případně je spojíme s určitými mutacemi (vztah gen - funkce), abychom mohli předpovědět výsledek každého jedince. Tabulky budou zahrnovat věk nástupu, pravděpodobnost příznaku atd.

Statistické metody Míra výskytu bude vypočítána jako případy na 100 000 za rok a analyzována pomocí Poissonovy regrese. Morbidita a mortalita budou popsány pomocí Kaplanových-Meierových křivek, log-rank testování a Coxovy regrese. Socioekonomická data budou analyzována pomocí podmíněné logistické regrese.

Povolení a spolupracující partneři Povolení Etické komise pro vědu je přijímáno. Ve vztahu ke studii, která bude prováděna v souladu s Helsinskou deklarací, neexistují žádná konkrétní etická hlediska. Bude požadováno povolení od různých používaných registrů a Dánský statistický úřad povolení přijal. Budou zařazeni pacienti z ambulancí 2 center vzácných onemocnění v Dánsku a 4 největších kardiologických oddělení. Data budou uchovávána a analyzována na Klinice molekulární medicíny Fakultní nemocnice Aarhus, Skejby.

Klinický význam Popsané syndromy mají pro společnost vysoké náklady (> 3000 jedinců s různou klinickou manifestací), a pokud budeme úspěšní, budeme schopni identifikovat rodiny se syndromy a předcházet onemocněním, stejně jako mnohem dříve diagnostikovat, což vede k lepší kvalitě života a snížení nákladů na léčbu pro společnost. Kromě toho přesný popis genetického pozadí pravděpodobně povede k mnohem lepší léčbě například hypertenze (blokátor angiotenzinu místo léčby betablokátory).

Publikace Popsané studie povedou k řadě publikací. Všechna zúčastněná klinická oddělení budou zmíněna v Poděkování v budoucích publikacích.