Familienstudien bei primär biliärer Zirrhose (PBC)

Dieser Vorschlag basiert auf kumulativen Daten, die eine wichtige Rolle für genetische Faktoren bei PBC aufzeigen, und die jüngsten Positionsklonierungsdaten von Genen für Morbus Crohn, Typ-2-Diabetes und rheumatoide sowie Psoriasis-Arthritis liefern den „Proof-of-Principle“ dafür, dass Anfälligkeitsgene für multigene Krankheiten können durch Kopplungs- und Assoziationsstrategien identifiziert werden. Unsere Gruppe hat Zugang zu >600 Patienten mit PBC, und diese Personen sowie Familienmitglieder bieten eine hervorragende Quelle für die Entdeckung von PBC-Genen. Darüber hinaus wird ein von uns initiiertes internationales PBC-Konsortium nicht nur dazu dienen, unsere Ergebnisse zu validieren, sondern auch als Quelle für zusätzliche Patientenrekrutierung dienen, falls wir nach Genen mit sehr geringen Auswirkungen suchen. Dank der bemerkenswerten Fortschritte in der Genotypisierungstechnologie und der Sequenzdaten aus dem Human Genome Project können Patientenpopulationen wie die unsere jetzt vollständig untersucht werden, um Anfälligkeitsgene für häufige multigenetische Krankheiten zu identifizieren. Durch die Kombination der Patientenressourcen unserer Gruppe und der anderer kanadischer Zentren mit dem verfügbaren Wissen über die vollständige Genomsequenz und den umfangreichen Informationen zu SNPs innerhalb dieser Sequenz sowie unserer Expertise in der Hochdurchsatz-Genotypisierung und schnellen computergestützten Ansätzen genetischer Daten können wir sind sehr gut positioniert, um mit der Abgrenzung der Anfälligkeitsallele für PBC zu beginnen. Wenn solche Allele identifiziert werden, werden die Informationen dann verwendet, um die molekulare Pathophysiologie dieser Krankheit zu definieren, um zu bestimmen, ob genetische Marker verwendet werden können, um das Risiko vorherzusagen und/oder Patienten in Bezug auf Prognose und Ansprechen auf Medikamente zu stratifizieren und schließlich zu identifizieren neue Ziele für verbesserte therapeutische Interventionen.

Für die Zwecke dieser Studie werden nur Patienten mit einer definitiven PBC-Diagnose rekrutiert, dh: diejenigen, die zum Zeitpunkt ihrer Erstdiagnose einen erhöhten Serumspiegel der alkalischen Phosphatase und positive AMA durch ELISA oder Immunfluoreszenz (>1/40 Titer) aufwiesen und die eine Leberbiopsie hatten, die die Diagnose von PBC bestätigte. Nach Unterzeichnung der Einverständniserklärung füllen die Patienten einen Fragebogen aus. Mit Zustimmung des Patienten kontaktiert der Koordinator die Eltern und Geschwister des Patienten, die entweder von PBC betroffen oder nicht betroffen sind, um sie um Teilnahme an der Studie zu bitten. Jedem Studienteilnehmer werden insgesamt fünf Röhrchen Blut entnommen. Die Blutproben werden verwendet, um die Biochemie der Leber und das vererbte genetische Material (DNA) zu untersuchen, um herauszufinden, was PBC verursacht. Darüber hinaus werden wir die Krankenakten aller Patienten mit PBC von TWH, die für diese Studie rekrutiert wurden, überprüfen, indem wir die in Misys aufbewahrten Aufzeichnungen verwenden, um ihre medizinische und chirurgische Vorgeschichte, frühere körperliche Untersuchungen, Labortests und Behandlungen zu untersuchen und zu bestätigen. Jeder Patient wird auch gebeten, nicht verwandte (normalerweise Ehepartner) Haushaltsmitglieder oder Freunde zu rekrutieren, die in der Nähe leben, um als Kontrollpersonen zu fungieren. Sie werden dann in Bezug auf Einverständniserklärung, Fragebogen und Blutabnahme gleich behandelt.

Es ist geplant, dass ungefähr 600 Patienten mit PBC zusammen mit ungefähr 1800 ihrer Verwandten und anderen nicht verwandten gesunden Freiwilligen an dieser Studie teilnehmen – dies ist eine multizentrische Studie – an den Standorten Toronto, London und Halifax.

Statistische Analysen/Power-Berechnungen: Die Verwendung der Assoziationsanalyse zur Identifizierung von Anfälligkeits-Allelen hängt stark vom Kopplungsungleichgewicht (LD) zwischen den SNP-Markern und den Krankheitsloci ab. Um zu demonstrieren, inwieweit LD zur Abgrenzung von PBC-Loci verwendet werden kann, hat unser Mitarbeiter Dr. C. Amos Berechnungen der Trennschärfe durchgeführt, um signifikante Effekte (auf dem p ≤ 0,05-Niveau) in einer Fall-Kontroll-Analyse unter Annahme unterschiedlicher Mengen zu erkennen von LD. Dr. Amos leitet eine Gruppe für statistische Genetik am MD Anderson Cancer Center und ist ein langjähriger Mitarbeiter von K. Siminovitch. Er und seine Gruppenmitglieder sind auch die statistischen Berater mehrerer Konsortien zur Kartierung von Krankheiten, darunter NARAC, ein in den USA ansässiges Konsortium zur Entdeckung von Genen für rheumatoide Arthritis. Um die Aussagekraft einer Assoziationsstudie zur Identifizierung von PBC-Anfälligkeitsallelen abzuschätzen, verwendete Dr. Amos Daten von Talwalkar und Lindor und schätzte die PBC-Prävalenz bei erwachsenen Frauen auf 0,05 % und ein 15-fach erhöhtes Risiko für PBC bei Verwandten ersten Grades betroffener Personen. Unter der Annahme, dass die Mutationshäufigkeit für die Krankheitsverursachung 0,1 % beträgt und auch, dass PBC durch ein einzelnes Gen verursacht wird, impliziert dieses Risikoniveau bei betroffenen Verwandten ersten Grades, dass die Penetranz bei Trägern von PBC-Anfälligkeitsallelen 6 % und bei Nicht-Trägern beträgt 0,4 % betragen. Ein einzelnes Genmodell für PBC ist jedoch vereinfachend und stimmt nicht mit den verfügbaren epidemiologischen Daten überein. Wenn stattdessen von 4 krankheitsverursachenden Loci ausgegangen wird und somit jedem dieser Loci ein Risiko zugeordnet wird, dann wäre das genotypspezifische Risiko 2,6 %, das locusspezifische relative Risiko bescheidenere 3,75 und das Krankheitsallelhäufigkeit bei Trägern würde 10 % betragen. In den hier vorgeschlagenen Studien beginnen wir mit der Untersuchung von 300 Fällen und 300 Kontrollen auf PBC-Assoziation mit den oben diskutierten spezifischen Kandidatengenen. Die Fähigkeit, eine Assoziation in jeder Fall-Kontroll-Studie nachzuweisen, hängt stark von der LD zwischen der Krankheitsmutation und den SNPs an eng verbundenen Loci sowie von der Anzahl der untersuchten Gene (etwa 40) ab. Wenn wir ein hohes Maß an Ungleichgewicht annehmen, wobei der Ungleichgewichtskoeffizient (D') 0,9 beträgt, und um konservativ zu sein, die Bonferroni-Korrektur für die gleichzeitige Bewertung von 40 Loci anwenden, dann erfordert das Erreichen von 5 % Power in dieser Studie die Durchführung eines einzigen SNP-Tests p-Wert von 0,00125. Basierend auf einer Krankheitsallelhäufigkeit von 10 % (wie oben berechnet) und der Analyse von 300 Fällen und 300 Kontrollen würde die Aussagekraft zum Nachweis einer SNP-Marker-Krankheits-Assoziation dann 84 % betragen. Die Studie kann durch steigende Fallzahlen und/oder Kontrollen weiter unterstützt werden. Um Ressourcen zu schonen, wird die Genotypisierung daher zunächst mit 300 Fällen und 300 Kontrollen durchgeführt, aber weitere 300 Kontrollen werden weiter auf Marker genotypisiert, die signifikante Ergebnisse auf dem Niveau von p = 0,01 zeigen. An den 300 Fällen und Kontrollen werden zunächst auch genomweite Assoziationsanalysen durchgeführt. Da jedoch ein genomweiter Screen wahrscheinlich viele falsch positive Loci-Krankheits-Assoziationen ergibt, werden alle Loci, die eine Assoziation auf dem 5%-Niveau zeigen, unter Verwendung eines Wiederholungssatzes von 300 Fällen und Kontrollen und/oder Trio-Familien bestätigt, sobald 200 solcher Familien sind vorhanden.