Forekomsten af ​​RYR1-relateret sygdom

ABSTRAKT

Skeletmuskel-ryanodinreceptorgenet (RYR1) koder for en vigtig calciumkanal i skeletmuskulaturen, med en afgørende rolle i muskelsammentrækning. Mutationer (dvs. sygdomsfremkaldende ændringer) i RYR1 er forbundet med en meget bred vifte af kliniske problemer, lige fra medfødte muskeltilstande med dyb svækkelse ved fødslen ("medfødte myopatier"), til en potentielt dødelig anæstesikomplikation ("Malignant hypertermi, MH") i ellers raske individer. Selvom RYR1-relaterede tilstande menes at være blandt de mest almindelige neuromuskulære lidelser, er deres præcise forekomst (dvs. antallet af tilfælde i en bestemt population på et givet tidspunkt) i øjeblikket ukendt. Desuden er der ingen information om den relative hyppighed af specifikke medfødte myopatier, MH og relaterede manifestationer.

Manglen på pålidelige epidemiologiske data repræsenterer en stor hindring for at imødekomme behovene hos individer, der er berørt af RYR1-relaterede tilstande, for passende ressourceallokering og forberedelse til kliniske undersøgelser ("forsøgsberedskab"), der er afgørende for terapiudvikling. For at afhjælpe denne mangel vil vi gennemføre en international samarbejdsundersøgelse, der involverer neuromuskulære og MH-centre fra Storbritannien og Holland, med fokus på forekomsten af ​​RYR1-relaterede tilstande, som en gruppe og pr. undertype. De lande, der deltager i denne undersøgelse, blev inkluderet på grund af 1) centraliseret RYR1-testning, 2) tilstedeværelsen af ​​mindst én database/register med befolkningsdækning, der fanger RYR1-relaterede lidelser og 3) nationale myopati- og MH-ekspertisecentre. Information vedrørende RYR1-muterede individer og deres specifikke diagnose vil blive indhentet fra nationale databaser/registre og analyseret ved brug af statistiske tilgange, der er veletablerede i den epidemiologiske vurdering af humane sygdomme og andre pattedyrpopulationer.

Denne undersøgelse vil give vigtige oplysninger om den faktiske sygdomsbyrde af RYR1-relaterede lidelser i verdensomspændende skala, informere passende forskningsressourcefordeling og forberedelse til prøveberedskab.

I. RYR1 FORSKNINGSPRIORITET OMRÅDE

A. Forekomst af RYR1-relaterede sygdomme

Ii. Påvirkning på RYR1-relateret sygdom

Der er flere grunde til, at denne forskning er vigtig og vil gøre en betydelig forskel i RYR-1-stiftelsens mission om at finde behandlinger og kurer for RYR1-relaterede sygdomme:

For første gang vil denne undersøgelse give pålidelige og up-to-data epidemiologiske data vedrørende forekomsten af ​​RYR1-relaterede lidelser som en gruppe og med hensyn til specifikke undergrupper inden for denne bredere gruppe. Aktuelt tilgængelige epidemiologiske data er forældede og afspejler ikke ændringerne i diagnostisk praksis og den relaterede stigning i diagnostisk udbytte i løbet af det sidste årti. I modsætning til de få i øjeblikket tilgængelige, regionalt begrænsede undersøgelser, er dette den første epidemiologiske undersøgelse vedrørende RYR1-relaterede lidelser, der tager en landsdækkende tilgang, der involverer to store europæiske lande med etnisk blandede befolkninger, hvilket begrænser den potentielle virkning af regionale forskelle i ekspertise og diagnostisk strenghed. Desuden vil denne undersøgelse i modsætning til tidligere undersøgelser ikke kun fokusere på RYR1-relaterede myopatier, men på RYR1-relaterede lidelser i deres helhed, herunder medfødte myopatier og malign hypertermi modtagelighed.

Pålidelige epidemiologiske data vedrørende en gruppe af lidelser og/eller specifikke undergrupper indenfor er en væsentlig del af forberedelsen til klarhed til kliniske forsøg og vil muliggøre klinisk oversættelse af nye terapeutiske udviklinger vedrørende RYR1-relaterede lidelser til klinisk praksis. En række nye terapeutiske tilgange er i øjeblikket på det præ-kliniske eller kliniske forsøgsstadium, hvor nogle af disse tilgange forventes at blive introduceret i klinisk praksis i løbet af de næste par år.

Denne undersøgelse vil fremhæve den sande samfundsmæssige og individuelle sygdomsbyrde af RYR1-relaterede lidelser og give en stimulus til passende tildeling af sundheds- og forskningsressourcer, der er dedikeret til denne vigtige gruppe af neuromuskulære lidelser. Desuden fremhæver den relative frekvens af specifikke undergrupper (dvs. Medfødte myopatier, MH) inden for den bredere gruppe af RYR1-relaterede lidelser vil hjælpe med at fokusere og skræddersy fremtidig forskningsindsats, da de underliggende patogene mekanismer og individuelle sygdoms manifestationer i forskellige undergrupper er vidt forskellige. Vigtigere er det, at terapeutiske strategier, der er rettet mod patienter, der lider af medfødte myopatier, ikke nødvendigvis kommer dem, der lider af MH, og forskellige behandlingsmetoder baseret på pålidelige epidemiologiske data kan være påkrævet.

Endelig vil opnåelse af mere detaljerede genotype-fænotypedata sandsynligvis give vigtig indsigt i de i øjeblikket ikke fuldt ud undersøgt forbindelser mellem medfødt myopati og ondartet hypertermi-fænotyper og den spændende kontinuum mellem ondartet hypertermi-følsomhed, anstrengende myalgi/rhabdomyolyse og forbedret atletisk ydeevne.

III. SPECIFIKKE MÅL OG RATIONALE

De specifikke primære mål med dette projekt er i) at undersøge forekomsten af ​​RYR1-relaterede lidelser i to forskellige lande, Storbritannien og Holland; ii) at afgrænse den relative hyppighed af specifikke undergrupper (især medfødte myopatier vs malign hypertermi) inden for den samlede gruppe af RYR1-relaterede lidelser; og iii) at etablere genotype-fænotype-korrelationer for specifikke undergrupper af RYR1-relaterede myopatier og relaterede lidelser.

Selvom det ikke er et primært formål med denne undersøgelse, vil den udpegede post-doc forsker også blive inviteret til at bidrage til andet igangværende arbejde med RYR1-relaterede lidelser fra afdelingen.

i) Forekomst af RYR1-relaterede lidelser: Det antages, at mutationer i RYR1 er en af ​​de mest almindelige genetiske årsager til ikke-dystrofiske neuromuskulære lidelser, dog er der i øjeblikket kun få undersøgelser, der rapporterer forekomsten af ​​disse almindelige tilstande. Desuden er disse undersøgelser regionalt begrænsede og mere end 10 år gamle, hvilket ikke afspejler de seneste ændringer og regionale forskelle i diagnostisk praksis. En international samarbejdsundersøgelse med fokus på forekomsten af ​​RYR1-relaterede lidelser er derfor tiltrængt og rettidig.

ii) Hyppigheden af ​​specifikke undergrupper af RYR1-relateret sygdom: I løbet af de sidste to årtier har spektret af RYR1-relaterede lidelser kontinuerligt udviklet ; ) myopatier. Der er i øjeblikket ingen data om hyppigheden af ​​disse specifikke undergrupper, og en specifik undersøgelse, der vedrører denne mangel, er presserende nødvendigt.

iii) Korrelationer af genotype-fænotype i RyR1-relaterede lidelser: Definition af genotype-fænotype-korrelationer vil hjælpe med at belyse det komplekse forhold mellem RYR1-relaterede MHS og CM-fænotyper og tilvejebringe grundlaget for fremtidig forskning, herunder funktionelle undersøgelser. Specifikke analyser, der skal foretages, vil for eksempel fokusere på RYR1-varianter impliceret i King-Denborough-syndrom (KDS), en sjælden myopati forbundet med dysmorfe funktioner og dybtgående maligne hyperthermia-følsomhed (MHS) og på P.Thr4288_ala4290dup, en RYR1-variant ( Fundet ved detekterbar frekvens hos individer af afrikansk aner på databaser med genomisk variation, ofte forbundet med øget atletisk evne. RYR1 P.THR4288_ALA4290DUP er også fundet hos personer med anstrengende myalgi/rhabdomyolyse (ERM) og ondartet hypertermi (MH), men det er i øjeblikket uklart, om denne observation afspejler en kausal tilknytning eller bare den relativt høje frekvens af denne variant i visse populationer. For at løse dette spørgsmål vil vi sammenligne hyppigheden af ​​P.THR4288_ALA4290DUP i de opnåede datasæt i I) og II) med dens populationsfrekvens.

IV. FORELØBIGE/STØTTENDE DATA

i) Forekomst af RYR1-relaterede lidelser: Der er i øjeblikket kun én undersøgelse fra USA, der indikerer prævalensen af ​​RYR1-relaterede medfødte myopatier som 1 ud af 90000 i en repræsentativ pædiatrisk population (Amburgey et al., Ann Neurol 2011;70: 662-665); dette er sandsynligvis en undervurdering i betragtning af, at denne mere end 10 år gamle undersøgelse går forud for den udbredte introduktion af næste generations sekvensering i klinisk diagnostik og ikke tager højde for præsentationer som MH eller MH-relaterede manifestationer (som f.eks. anstrengelsesmyalgi/rhabdomyolyse og sent opstået aksial myopati), som først er blevet anerkendt i løbet af det sidste årti. En nyere UK-baseret undersøgelse indikerer mutationer i RYR1 som den mest almindelige identificerbare genetiske årsag til medfødte myopatier [Maggi et al., Neurology 2015;84:28-35], men kommenterer ikke deres overordnede udbredelse.

ii) Hyppighed af specifikke undergrupper af RYR1-relateret sygdom: Der er i øjeblikket kun én undersøgelse fra Storbritannien vedrørende hyppigheden af ​​specifikke RYR1-relaterede medfødte myopatier (CM'er), hvilket tyder på, at Central Core Disease (CCD) og Multi-minicore Disease (MmD) ) ("kernemyopatierne") er mest almindelige, mens andre såsom Centronuclear Myopathy (CNM) og Congenital Fiber Type Disproportion (CFTD) er mindre hyppig [Maggi et al., Neurology 2015;84:28-35]. Der er i øjeblikket ingen information om den relative hyppighed af CM versus maligne hypertermi-fænotyper, og om nyere opståede MH-associerede manifestationer såsom anstrengelsesmyalgi/rhabdomyolyse og sent opstået aksial myopati.

iii) Korrelationer af genotype-fænotype i RyR1-relaterede lidelser: Definition af genotype-fænotype-korrelationer vil hjælpe med at belyse det komplekse forhold mellem RYR1-relaterede MHS og CM-fænotyper og tilvejebringe grundlaget for fremtidig forskning, herunder funktionelle undersøgelser. Specifikke analyser, der skal foretages, vil for eksempel fokusere på RYR1-varianter impliceret i King-Denborough-syndrom (KDS), en sjælden myopati forbundet med dysmorfe funktioner og dybtgående maligne hyperthermia-følsomhed (MHS) og på P.Thr4288_ala4290dup, en RYR1-variant ( Fundet ved detekterbar frekvens hos individer af afrikansk aner på databaser med genomisk variation, ofte forbundet med øget atletisk evne. RYR1 er også fundet hos personer med anstrengende myalgi/rhabdomyolyse (ERM) og ondartet hypertermi (MH), men det er i øjeblikket uklart, om denne observation afspejler en årsagssammenhæng eller bare den relativt høje hyppighed af denne variant i visse populationer. For at løse dette spørgsmål vil vi sammenligne hyppigheden af ​​P.THR4288_ALA4290DUP i de opnåede datasæt i I) og II) med dens populationsfrekvens.

V. Detaljeret projektbeskrivelse

1) EKSPERIMENTEL PLAN OG METODER:

A) Undersøgelsesbeskrivelse:

i) Udbredelse af RYR1-relaterede lidelser: For at bestemme forekomsten af ​​RYR1-relaterede lidelser indsamler vi demografiske, genetiske, kliniske og patologiske data fra patienter, der er diagnosticeret og gennemgået i to forskellige lande, Det Forenede Kongerige og Holland med befolkninger af Henholdsvis 67 og 17 millioner. Over lande vil blive inkluderet baseret på tilgængeligheden af ​​A) centraliseret RYR1-test med befolkningsdækkende dækning og/eller tilstedeværelsen af ​​nationale ekspertisecentre for B) medfødte myopatier og malign hypertermi (MH) med patientdatabaser/registre med befolkningsomfang. dækning.

Inklusionskriterier for patienter er a) tilstedeværelsen af ​​(en) utvetydigt patogen RYR1-mutation(er), b) kliniske træk ved en anerkendt RYR1-relateret lidelse (dvs. en medfødt myopati, MH eller relaterede fænotyper), c) mindst én specialist gennemgang på et af de nationale ekspertisecentre og d) være bosat i et af de deltagende lande. Kriterier for diagnosticering af en medfødt myopati er tilstedeværelsen af ​​suggestive kliniske træk og understøttende muskelbiopsifund, eller tilstedeværelsen af ​​understøttende histopatologiske fund i en første grads slægtning med lignende kliniske træk og den samme RYR1-genotype. Kriterier for diagnosticering af MH-følsomhed er kliniske træk, der tyder på malign hypertermi (som defineret ved en diagnostisk Larach-score) og/eller en positiv IVCT/CHCT-test eller en slægtning med en historie med MH og den samme RYR1-genotype. Eksklusionskriterier vil være en klinisk diagnose af en medfødt myopati eller malign hypertermi uden nogen af ​​de understøttende beviser som skitseret ovenfor, eller uden at være bosat i et af de deltagende lande.

Dataindsamling: For hver patient indsamler vi følgende data fra databaser/registre, der allerede findes på de deltagende centre: alder ved diagnose, køn og Ryr1 -genotype. Vi vil også indsamle detaljer om den specifikke RYR1-relaterede diagnose, kategoriseret som Central Core Disease (CCD), Multi-Minicore Disease (MMD), Centronuklear myopati (CNM), medfødt fibertype Disproportion (CFTD), King-Denborough Syndrome (KDS (KDS ), medfødt myopati med ikke-specifikke histopatologiske træk (CMN'er), ondartet hypertermi-følsomhed (MHS) og anstrengende rhabdomyolyse/myalgi (ERM). I tilfælde med mere end en diagnose af en RYR1-relaterede lidelser (for eksempel CCD og MH) registreres begge diagnoser. Data indsamles for alle patienter, der opfylder inkluderingskriterierne, der ses på et af de deltagende centre over en 10-årig periode, mellem 01.01.2011 til 31.12.20. Alle data gemmes i anonymiseret form på en sikker server ved King's College University, London. En standardiseret dataindsamlingsproforma er blevet drøftet og aftalt vil blive leveret separat.

Statistisk og epidemiologisk analyse: Punktforekomster for hvert land beregnes baseret på antallet af patienter, der er i live på 31.12.2020, sammenlignet med nationale befolkningsnumre. I lande, hvor mere end en populationsbaseret database/registreringsdatabase, der fanger RYR1-relaterede lidelser, er tilgængelig, vil vi også udføre en multiple source capture-recapture-tilgang (som beskrevet detaljeret af Deenen et al., Neurology 2014; 83: 1056-59 ), en tilgang, der er egnet til at korrigere for symptomatiske individer, der muligvis ikke er blevet fanget i nogen af ​​de forhørte databaser/registre. Satserne beregnes i de årlige kohorter for observationsperioden og vil blive udtrykt pr. 100.000 personer om året. Priserne præsenteres for den samlede kohort og specificerede undergrupper, hver lagdelt efter alder og køn. Alle hændelser vil blive aldersjusteret ved hjælp af direkte metoder til den europæiske standardpopulation i 2013. 95% CIS vil blive estimeret under forudsætning af en Poisson -distribution for antallet af begivenheder.

ii) Hyppighed af specifikke undergrupper af RYR1-relateret sygdom: Baseret på data opnået i i), vil vi også beregne hyppigheden af ​​specifikke undergrupper af RYR1-relaterede lidelser, herunder de forskellige medfødte myopatier (CCD, MmD, CNM, CFTD, CMNS) og ondartet hypertermi (MH). For hver patient vil den kliniske og histopatologiske diagnose blive verificeret ved gennemgang af de kliniske noter og den originale muskelbiopsi, hvor det er muligt.

iii) Genotype-fænotype-korrelationer i RYR1-relaterede lidelser: Vi har tidligere offentliggjort den hidtil største serie af RYR1-relaterede KDS-patienter, hvilket indikerer, at KDS er en unik myopati tæt forbundet med MH-associerede RYR1-mutationer, men med den præcise tilstand af arv i øjeblikket uløst [Dowling et al., Neuromuscul Disord 2011;21:420-427]. Vi har efterfølgende identificeret mere end 10 yderligere patienter med RYR1-relateret KDS og fundet en tilsyneladende sammenhæng med RYR1-centraldomænet MH-mutationshotspot (Fernandez-Garcia et al., manuskript under forberedelse), en observation, der skal valideres i større datasæt .

RYR1 p.Thr4288_Ala4290dup er tidligere blevet rapporteret i forbindelse med MH-reaktioner, ofte hos individer, der bærer mindst én yderligere RYR1-variant [Levano et al., Hum Mutat 2008;30:590-8; Sambuughin et al., Clin Genet 2009;76:564-68]. Vi har også fundet RYR1 p.Thr4288_Ala4290dup i en kohorte af patienter med RYR1-associeret anstrengelsesmyalgi/rhabdomyolyse, ofte forbundet med en tilsyneladende forbedret atletisk evne [Dlamini et al. Neuromuscul Disord 2013;23:540-48], en sammenhæng, der endnu ikke er blevet udforsket yderligere.

B) Etiske overvejelser, regulatoriske krav og datastyringsprotokol:

Undersøgelsen har modtaget foreløbig forskningsetikudvalg (REC) godkendelse af King's College London Rec i afventning af nogle mindre ændringer (KCL Ethics Ref: LRS/DP-22/23-36029).

En datastyringsprotokol er blevet udviklet af den udpegede data manager til undersøgelsen. De retrospektive data indsamlet fra Storbritannien (Guy's & St Thomas 'NHS Foundation Trust, London, Great Ormond Street Children's Hospital, London og National Malignant Hyperthermia Center, Leeds) og Holland (Radboud University Medical Center, Nijmegen) vil ikke Har nogen direkte patientidentifikatorer eller patientpseudonymer, der tillader patient genidentifikation. Dataene fra disse centre vil ved anonymiserede. Data indsamlet vil være for så meget som 1000 patienter og overført fra hvert center gennem en sikret krypteret metode, såsom krypteret e -mail, afhængigt af størrelsen på det dokument, der overføres. En datadelingaftale vil blive indgået med hvert center, der beskriver de dataelementer, der skal deles, disse data vil blive anonymiseret og overførselsmåden. Der vil ikke være nogen dataoverførsel fra studiecentret (Kings College London, KCL) til tredjepart. Undersøgelsen vil køre i to år, og dens data vil blive bevaret og arkiveret i overensstemmelse med KCL -datalagringsplanen i 10 år. Gennem KCL REMAS (Research Ethics Management Application System) vil undersøgelsen blive registreret hos KDPR (King's Data Protection Register) i overensstemmelse med UK Data Protection Act 2018.