Thoracic Aorta Dilatationssyndrom

Baggrund Aortadilatationssyndromer er omfattet af en gruppe af forskellige syndromer, hvoraf Marfans syndrom er bedst beskrevet. Marfans syndrom er en arvelig bindevævssygdom forbundet med mutationer i fibrillin-1-genet (FBN1). Den genetiske diversitet er bred med mere end 1000 forskellige mutationer i FBN1. Indtil nu har det i mange tilfælde været både dyrt, svært og tidskrævende at få den korrekte genetiske diagnose; men brugen af ​​næste generations sekvensering (NGS)1;2 har potentialet til at gøre diagnose hurtigere, sikrere og meget billigere. Mutationer i TGFβR1 og TGFβR2 genet kan også give anledning til en Marfan syndrom fænotype, men også Loeys-Dietz syndrom og Familiær Thoracic Aortic Aneurysm syndrom. Mutationer i andre gener kan føre til en klinisk mistanke om Marfans syndrom eller relaterede syndromer som Ehler-Danlos syndrom, Weill-Marchesani syndrom samt andre 3. Sporadisk forekomst på grund af de novo mutationer ses i 20-30 % af diagnosticerede tilfælde af Marfan syndrom 4;5. Nye diagnostiske reviderede kriterier er blevet præsenteret i 2010 3.

Hyppigheden af ​​Marfans syndrom er kun blevet undersøgt i få undersøgelser og med meget divergerende resultater. I en kinesisk undersøgelse fra 1990 blev der fundet en prævalens på 17,2 pr. 100.000 sammenlignet med en undersøgelse fra 1997 med en prævalens på 4,6 pr. 100.000 6-9. Foreløbige kørsler af de tilgængelige registre tyder på, at der findes 1000-2000 personer med Marfans syndrom i Danmark, hvilket er en væsentlig højere prævalens end i de ovennævnte undersøgelser.

Mønstret af symptomer og sygdomme i alle disse syndromer er ret varierede, men med typisk involvering af det kardiovaskulære, okulære og skeletsystem. Nye undersøgelser har også vist en øget hyppighed af migræne, søvnapnø og kolelithiasis ved Marfan syndrom og sandsynligvis med en række symptomer og træk, der stadig ikke er beskrevet 10-15.

Der er en velkendt øget dødelighed blandt Marfan-patienter på grund af kardiovaskulære årsager på grund af aortadilatation og dissektion. Dette er dog kun blevet undersøgt i få og små undersøgelser; en amerikansk/skotsk undersøgelse fra 1993 fandt en stigende levetid fra 48 år i 1972 til 72 år i 1993 16-19. Data om levetid ved andre thoraxaorta dilatationssyndromer er sparsomme. Ligeledes ved man ikke meget om livskvaliteten og de socioøkonomiske forhold ved Marfans syndrom og andre relaterede syndromer. Det er muligt, at den øgede sygelighed og dødelighed relateret til disse syndromer påvirker socioøkonomiske forhold negativt, som det kan spekuleres i Marfan syndrom 20-23.

Skeletmanifestationerne blev først beskrevet af AB Marfan i den originale beskrivelse af syndromet i 1896 24, men nu et århundrede senere er mange facetter af syndromet stadig ikke velkarakteriseret, og mange undersøgelser er blevet udført på meget udvalgte grupper af Marfans syndrompatienter. , hvilket gør det problematisk at ekstrapolere data.

Danmark har fremragende registre; de repræsenterer en unik mulighed for undersøgelse af sjældne sygdomme som Marfan og relaterede syndromer vedrørende sygelighed, dødelighed og socioøkonomi, så længe diagnosen er sikker. Vi har tidligere undersøgt en række sjældne syndromer på denne måde 25-31.

Diagnose af Marfans syndrom og en række af Thoracic Aorta Dilatation syndromer er dog stadig problematiske, og et mål med denne undersøgelse er at forbedre ikke kun diagnosen, men også karakteriseringen af ​​disse syndromer. Ligeledes tilstræber vi at identificere nye mutationer, især ved hyppige tilstande som bikuspidal aortaklap (0,46-1,37% af befolkningen), hvilket ofte fører til aorta dilatation og behov for kirurgisk indgreb 32. Bicuspid aortaklapsyndrom følger en autosomal dominant nedarvning med ufuldstændig penetrering og mandlig overvægt (3:1), hvilket har peget på, at gener på X-kromosomet er involveret 33.

Vi vil identificere alle patienter med Marfans syndrom og alle andre patienter med thorax aorta dilatationssyndromer ved hjælp af en multifacetteret tilgang. Patienterne vil blive identificeret gennem en kombination af alle tilgængelige registre i Danmark (Det Nationale Register for Udskrivningsdiagnoser, Dødsårsagsregisteret, Kræftregisteret) og afdeling, der tager sig af disse patienter (de 2 centre for sjældne sygdomme i København og Aarhus). og de 3 største Kardiologiske Afdelinger).

I dette projekt vil vi levere en unik kombination af frontlinje molekylære teknologier og veldefinerede patientkohorter. Formålet med undersøgelsen er følgende:

1. At etablere en hurtig og billig genetisk test til diagnosticering af alle disse syndromer på en kombineret måde.
2. At fastslå forekomsten af ​​alle disse syndromer i Danmark.
3. At etablere sygelighed, dødelighed og socioøkonomiske mønstre for disse syndromer.
4. At undersøge genotype-fænotype relationer. Studiepopulation

Fra foreløbige kørsler i det nationale register over udskrivningsdiagnoser forventer vi at inkludere 500-1000 personer med Marfans syndrom. Nogle af disse har fået foretaget aortakirurgi, og vævsprøver er tilgængelige.

De resterende syndromer er færre i antal, og vi forventer i alt at omfatte omkring 100-500 personer. Ligeledes har nogle af disse fået foretaget aortakirurgi, og vævsprøver er tilgængelige.

For hvert tilfælde (Marfan eller ethvert andet syndrom) vil vi identificere 100 køns- og aldersmatchede kontroller fra Danmarks Statistik, så vi kan beregne præcise estimater af sygelighed, dødelighed og socioøkonomiske mål.

Metoder og endepunkter NGS-teknologien muliggør fremskaffelse af store mængder sekventeringsdata fra enten hele eller målrettede dele af genomet. Vi vil sekventere hele exom og derefter målrette specifikke gener som FBN1, TGFβR1 og TGFβR2 og andre (vi fandt mere end 40 gener af interesse, og dette antal stiger stadig). Kapaciteten på NGS er så stor, at vi tilstræber at sekventere et antal patienter i samme kørsel. Dette vil fremskynde diagnosticeringsprocessen og reducere omkostningerne betydeligt. Ændringer fundet i en patient vil derefter blive sammenlignet med tilgængelige databaser over variationer i det menneskelige genom (SNPdb og HapMap).

DNA-sekvensen af ​​alle undersøgte gener vil give mulighed for genotypekarakterisering, som vil være korreleret med fænotypen af ​​et givet individ. Både kendte og nye mutationer forventes at blive fundet, og vi forventer at finde enkelt-base mutationer samt genomiske omlejringer (indels).

Vi vil bruge vævsprøver fra aorta eller andet relevant væv til korrelationer mellem mutationsstatus, niveauet af messenger ribonukleinsyre (mRNA) ekspression og proteinmængde, og dermed opnå funktionel information. I et senere projekt vil vi studere de funktionelle aspekter af de genomiske aberrationer i cellemodeller.

Digitale genekspressionsværdier vil blive fundet ved hjælp af manchetknapper og mutationer, SNP'er og indels, vil blive kaldt ved hjælp af BWA SNP-kalderen, og kopinummervariation vil blive kaldt ved hjælp af CNV-seq. Vi vil udføre dyb dækning af DNA'et og RNA'et fra de samme prøver til validering af påståede genomiske hændelser såsom mutationer, SNP'er eller brudpunkter. Bioinformatik vil blive udført under supervision af eksperterne ved Institut for Molekylær Medicins bioinformatikgruppe. Vi sigter mod at udtænke nye computeriserede teknikker til analyse af sekvensdata.

Epidemiologi Patientpopulationen vil blive beskrevet som nævnt ovenfor, og efter genetisk karakterisering vil vi studere sygelighed, mortalitet og forekomst for de forskellige syndromer. Vi vil sammenkæde forskellige registre og estimere brugen af ​​receptpligtig medicin og vi vil bruge registrene på Danmarks Statistik og undersøge det socioøkonomiske udfald for de forskellige syndromer.

Vi vil udvikle tabeller over forventede kliniske manifestationer i hver syndromgruppe og til sidst koble disse til visse mutationer (gen-funktionsforhold), og dermed være i stand til at forudsige resultatet af hver enkelt person. Tabellerne vil inkludere debutalder, sandsynlighed for symptom osv.

Statistiske metoder Incidensrater vil blive beregnet som tilfælde pr. 100.000 pr. år og analyseret ved brug af Poisson-regression. Morbiditet og mortalitet vil blive beskrevet ved brug af Kaplan-Meier kurver, log-rank test og Cox regression. Socioøkonomiske data vil blive analyseret ved hjælp af betinget logistisk regression.

Tilladelser og samarbejdspartnere Tilladelse fra Videnskabsetisk Komité accepteres. Der er ingen specifikke etiske overvejelser i forhold til undersøgelsen, som vil blive gennemført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen. Der vil blive søgt tilladelse fra de forskellige beskæftigede registre, og Danmarks Statistik har accepteret en tilladelse. Patienter vil blive inkluderet fra ambulatorierne på de 2 centre for sjældne sygdomme i Danmark og de 4 største kardiologiske afdelinger. Data vil blive opbevaret og analyseret på Molekylær Medicinsk Afdeling, Aarhus Universitetshospital, Skejby.

Klinisk betydning De beskrevne syndromer påvirker samfundet høje omkostninger (>3000 individer med forskellige kliniske manifestationer), og hvis det lykkes, vil vi være i stand til at identificere familier med syndromerne og forebygge sygdomme, samt diagnosticere meget tidligere, hvilket fører til bedre livskvalitet og reducerede behandlingsomkostninger for samfundet. Endvidere vil en præcis beskrivelse af den genetiske baggrund sandsynligvis føre til en meget bedre behandling af f.eks. hypertension (angiotensinblokker i stedet for betablokkerbehandling).

Publikationer De beskrevne undersøgelser vil føre til en række publikationer. Alle involverede kliniske afdelinger vil blive nævnt i anerkendelser i fremtidige publikationer.