Rintakehän aortan laajentumisoireyhtymät

Tausta Aortan laajentumisoireyhtymät koostuvat joukosta erilaisia ​​oireyhtymiä, joista Marfanin oireyhtymä on kuvattu parhaiten. Marfanin oireyhtymä on perinnöllinen sidekudossairaus, joka liittyy fibrilliini-1-geenin (FBN1) mutaatioihin. Geneettinen monimuotoisuus on laaja ja FBN1:ssä on yli 1000 erilaista mutaatiota. Tähän asti oikean geneettisen diagnoosin saaminen on ollut monissa tapauksissa sekä kallista, vaikeaa että aikaavievää; mutta seuraavan sukupolven sekvensoinnin (NGS)1;2 käyttö mahdollistaa diagnoosin nopeamman, turvallisemman ja paljon halvemman. Mutaatiot TGFβR1- ja TGFβR2-geenissä voivat myös aiheuttaa Marfanin oireyhtymän fenotyypin, mutta myös Loeys-Dietzin oireyhtymän ja familiaalisen rinta-aortan aneurysman oireyhtymän. Muiden geenien mutaatiot voivat johtaa kliiniseen epäilyyn Marfanin oireyhtymästä tai siihen liittyvistä oireyhtymistä, kuten Ehler-Danlosin oireyhtymä, Weill-Marchesanin oireyhtymä ja muut 3. De novo -mutaatioista johtuvaa satunnaista esiintymistä havaitaan 20-30 %:lla diagnosoiduista Marfanin oireyhtymä 4;5. Uudet diagnostiset tarkistetut kriteerit on esitetty vuonna 2010 3.

Marfanin oireyhtymän esiintymistiheyttä on tutkittu vain muutamissa tutkimuksissa ja hyvin erilaisin tuloksin. Yhdessä kiinalaisessa tutkimuksessa vuodelta 1990 esiintyvyys oli 17,2 tapausta 100 000 kohden, kun taas vuoden 1997 tutkimuksessa esiintyvyys oli 4,6 tapausta 100 000 kohden 6-9. Käytettävissä olevien rekisterien alustavat ajot viittaavat siihen, että Tanskassa on 1000-2000 Marfanin oireyhtymää sairastavaa henkilöä, mikä on huomattavasti korkeampi esiintyvyys kuin edellä mainituissa tutkimuksissa.

Oireiden ja sairauksien mallit kaikissa näissä oireyhtymissä ovat melko vaihtelevia, mutta niissä on tyypillistä sydän- ja verisuoni-, silmä- ja luustojärjestelmän osallisuutta. Uudet tutkimukset ovat myös osoittaneet lisääntyneen migreenin, uniapnean ja sappikivitaudin esiintyvyyden Marfanin oireyhtymässä ja luultavasti useilla oireilla ja piirteillä, joita ei ole vielä kuvattu 10-15.

Marfan-potilaiden kuolleisuus on hyvin tiedossa sydän- ja verisuoniperäisten syiden vuoksi, mikä johtuu aortan laajentumisesta ja dissektiosta. Tätä on kuitenkin tutkittu vain harvoissa ja pienissä tutkimuksissa; eräs amerikkalainen/skotlantilainen tutkimus vuodelta 1993 havaitsi, että elinikä pitenee 48 vuodesta vuonna 1972 72 vuoteen vuonna 1993 16-19. Tietoa eliniästä muissa rintakehän aortan laajentumisoireyhtymissä on vähän. Eikä myöskään tiedetä paljon Marfanin oireyhtymän ja muiden siihen liittyvien oireyhtymien elämänlaadusta ja sosioekonomisista olosuhteista. On mahdollista, että näihin oireyhtymiin liittyvä lisääntynyt sairastuvuus ja kuolleisuus vaikuttavat haitallisesti sosioekonomisiin olosuhteisiin, kuten voidaan olettaa Marfanin oireyhtymässä 20-23.

Luuston ilmenemismuotoja kuvasi ensimmäisen kerran AB Marfan oireyhtymän alkuperäisessä kuvauksessa vuonna 1896 24, mutta nyt sata vuotta myöhemmin monia oireyhtymän puolia ei ole vieläkään hyvin karakterisoitu, ja monia tutkimuksia on tehty hyvin valituilla Marfanin oireyhtymäpotilasryhmillä. , mikä tekee tietojen ekstrapoloinnista ongelmallista.

Tanskalla on erinomaiset rekisterit; ne tarjoavat ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia harvinaisia ​​sairauksia, kuten Marfan ja niihin liittyviä sairastuvuutta, kuolleisuutta ja sosioekonomisia oireyhtymiä, kunhan diagnoosi on varma. Olemme aiemmin tutkineet useita harvinaisia ​​oireyhtymiä tällä tavalla 25-31.

Marfanin oireyhtymän ja useiden rinta-aortan laajentumisoireyhtymien diagnoosi on kuitenkin edelleen ongelmallinen, ja tämän tutkimuksen tavoitteena on parantaa diagnoosin lisäksi myös näiden oireyhtymien karakterisointia. Samoin pyrimme tunnistamaan uusia mutaatioita, erityisesti usein esiintyvissä olosuhteissa, kuten kaksikulmio-aorttaläppä (0,46-1,37 % väestöstä), jotka usein johtavat aortan laajentumiseen ja kirurgisten toimenpiteiden tarpeeseen 32. Bicuspid-aorttaläpän oireyhtymä seuraa autosomaalista dominanttia perinnöllistä epätäydellistä penetranssia ja miesvaltaisuutta (3:1), mikä on osoittanut, että X-kromosomissa olevat geenit ovat mukana 33.

Tunnistamme kaikki potilaat, joilla on Marfanin oireyhtymä ja kaikki muut potilaat, joilla on rintakehän aortan dilataatiosyndrooma, käyttämällä monitahoista lähestymistapaa. Potilaat tunnistetaan yhdistämällä kaikki Tanskassa saatavilla olevat rekisterit (The National Registry of Discharge Diagnoses, The Registry of Death, The Cancer Registry) ja osaston, joka huolehtii näistä potilaista (2 harvinaisten sairauksien keskusta Kööpenhaminassa ja Århusissa). ja 3 suurinta kardiologian osastoa).

Tässä projektissa tarjoamme ainutlaatuisen yhdistelmän etulinjan molekyylitekniikoita ja hyvin määriteltyjä potilasryhmiä. Tutkimuksen tavoitteet ovat seuraavat:

1. Perustaa nopea ja halpa geneettinen testi kaikkien näiden oireyhtymien diagnosoimiseksi yhdessä.
2. Selvittää kaikkien näiden oireyhtymien esiintyvyys Tanskassa.
3. Näiden oireyhtymien sairastuvuuden, kuolleisuuden ja sosioekonomisten mallien määrittäminen.
4. Tutkia genotyyppi-fenotyyppi -suhteita. Tutkimuspopulaatio

Kansallisen vastuuvapausdiagnoosien rekisterin alustavien ajojen perusteella odotamme mukaan 500–1000 Marfanin oireyhtymää sairastavaa henkilöä. Joillekin heistä on tehty aorttaleikkaus, ja kudosnäytteitä on saatavilla.

Jäljellä olevat oireyhtymät ovat vähäisempiä ja arvioimme niiden olevan yhteensä noin 100-500 henkilöä. Samoin joillekin heistä on tehty aorttaleikkaus, ja kudosnäytteitä on saatavilla.

Jokaiselle tapaukselle (Marfan tai mikä tahansa muu oireyhtymä) tunnistamme 100 sukupuoleen ja ikään sopivaa kontrollia Tanskan tilastokeskuksesta, jotta voimme laskea tarkat arviot sairastuvuus-, kuolleisuus- ja sosioekonomisista mittareista.

Menetelmät ja päätepisteet NGS-teknologia mahdollistaa suurten määrien sekvensointidatan hankinnan joko genomin koko tai kohdennetuista osista. Sekvensoimme koko eksomin ja sen jälkeen kohdespesifiset geenit, kuten FBN1, TGFβR1 ja TGFβR2 ja muut (löysimme yli 40 kiinnostavaa geeniä ja tämä määrä on edelleen nousussa). NGS:n kapasiteetti on niin suuri, että pyrimme sekvensoimaan useita potilaita samalla ajolla. Tämä nopeuttaa diagnoosiprosessia ja alentaa kustannuksia huomattavasti. Yhdestä potilaasta löydettyjä muutoksia verrataan sitten saatavilla oleviin tietokantoihin ihmisen genomin vaihteluista (SNPdb ja HapMap).

Kaikkien tutkittujen geenien DNA-sekvenssi mahdollistaa genotyypin karakterisoinnin, joka korreloi tietyn yksilön fenotyypin kanssa. Sekä tunnettuja että uusia mutaatioita odotetaan löytyvän, ja odotamme löytävämme yhden emäksen mutaatioita sekä genomisia uudelleenjärjestelyjä (indels).

Käytämme aortan tai muun asiaankuuluvan kudoksen kudosnäytteitä mutaatiostatuksen, lähettiribonukleiinihapon (mRNA) ilmentymisen tason ja proteiinimäärän välisiin korrelaatioihin, jolloin saadaan toiminnallista tietoa. Myöhemmässä projektissa tutkimme solumallien genomipoikkeamien toiminnallisia puolia.

Digitaaliset geeniekspressioarvot löydetään kalvosinnappien ja mutaatioiden, SNP:iden ja indelien avulla, niitä kutsutaan BWA SNP-soittimella ja kopiomäärän variaatioita kutsutaan CNV-seq:n avulla. Suoritamme DNA:n ja RNA:n syvän peiton samoista näytteistä väitetysti genomisten tapahtumien, kuten mutaatioiden, SNP:iden tai murtopisteiden, validoimiseksi. Bioinformatiikkaa tehdään molekyylilääketieteen laitoksen bioinformatiikkaryhmän asiantuntijoiden valvonnassa. Pyrimme kehittämään uusia tietokoneistettuja tekniikoita sekvenssitietojen analysointiin.

Epidemiologia Potilaspopulaatio kuvataan edellä mainitulla tavalla ja geneettisen karakterisoinnin jälkeen tutkimme eri oireyhtymien sairastavuutta, kuolleisuutta ja ilmaantuvuutta. Linkitämme eri rekistereitä ja arvioimme reseptilääkkeiden käyttöä sekä käytämme Tanskan tilastokeskuksen rekistereitä ja tutkimme eri oireyhtymien sosioekonomisia tuloksia.

Kehitämme taulukoita odotettavissa olevista kliinisistä ilmenemismuodoista kussakin oireyhtymäryhmässä ja lopulta linkitämme ne tiettyihin mutaatioihin (geeni-toiminto-suhde), jolloin pystymme ennustamaan kunkin yksilön lopputuloksen. Taulukot sisältävät alkamisiän, oireiden todennäköisyyden jne.

Tilastolliset menetelmät Ilmaantuvuusluvut lasketaan tapauksina 100 000:ta kohden vuodessa ja analysoidaan käyttäen Poisson-regressiota. Sairastuvuutta ja kuolleisuutta kuvataan Kaplan-Meier-käyrien, log-rank-testauksen ja Cox-regression avulla. Sosioekonomisia tietoja analysoidaan ehdollisen logistisen regression avulla.

Luvat ja yhteistyökumppanit Tiedeeettisen toimikunnan lupa hyväksytään. Helsingin julistuksen mukaisesti suoritettavaan tutkimukseen ei liity erityisiä eettisiä näkökohtia. Lupaa haetaan eri palveluksessa olevilta rekistereiltä, ​​ja Tanskan tilastokeskus on hyväksynyt luvan. Potilaat otetaan mukaan Tanskan kahden harvinaisten sairauksien keskuksen poliklinikoista ja neljästä suurimmasta kardiologian osastosta. Tiedot tallennetaan ja analysoidaan molekyylilääketieteen osastolla, Aarhusin yliopistollisessa sairaalassa, Skejbyssä.

Kliininen merkitys Kuvatut oireyhtymät aiheuttavat suuria kustannuksia yhteiskunnalle (>3000 yksilöä, joilla on erilaisia ​​kliinisiä ilmenemismuotoja), ja onnistuessaan pystymme tunnistamaan oireyhtymän sairastavat perheet ja ehkäisemään sairauksia sekä diagnosoimaan paljon aikaisemmin, mikä johtaa parempaan elämänlaatuun ja yhteiskunnan hoitokustannukset alenevat. Lisäksi geneettisen taustan tarkka kuvaus johtaa todennäköisesti paljon parempaan esimerkiksi verenpainetaudin hoitoon (angiotensiinin salpaaja beetasalpaajan sijaan).

Julkaisut Kuvatut tutkimukset johtavat useisiin julkaisuihin. Kaikki mukana olevat kliiniset osastot mainitaan tulevissa julkaisuissa Kiitokset.