T1 매핑을 사용한 파브리병의 심장 관련 특성화 (T1)

앤더슨-파브리병(파브리병)은 유전성 용해소체 축적 장애입니다. 리소좀은 노폐물과 이물질을 분해하는 효소를 포함하는 세포 내에서 발견되는 구조입니다. 파브리병에는 α-갈락토시다아제 A라는 효소의 선천적 결핍이 있습니다. 이로 인해 리소좀에 글리코스핑고지질이라는 지방 물질이 점진적으로 축적됩니다.

세포에 글리코스핑고지질이 축적되면 많은 기관의 기능에 영향을 미칠 수 있지만 특히 심장, 뇌, 신경 및 신장에 영향을 미칩니다. 중증 및 만성 사지 통증, 진행성 신장 기능 장애, 일시적인 허혈성 발작 및 뇌졸중, 관상 동맥 질환 및 심부전으로 나타납니다. 심장 침범은 파브리병 환자 사망의 대부분을 담당하기 때문에 특히 중요합니다.

파브리병은 1:17,000에서 1:117,000명 사이에 영향을 미치지만, 진단의 어려움으로 인해 유병률이 과소 평가될 가능성이 있습니다. 모든 민족 및 인종 그룹에서 볼 수 있습니다. 생존율이 현저하게 감소된 만성 질환입니다(중간 사망 연령 50세). 원인 유전자는 X 염색체에 존재하므로 일반적으로 남성이 여성보다 더 심각하게 영향을 받으며 증상은 아동기 또는 청소년기에 시작됩니다. 증상은 명백한 질병이 없는 것부터 완전한 발현까지 암컷에서 더 다양하지만 최대 90%에서 증상이 나타납니다.

파브리병에 대한 치료법은 없지만 환자에게 결핍된 효소를 제공하는 효소 대체 요법(ERT)을 사용할 수 있습니다. ERT는 돌이킬 수 없는 말단 장기 손상이 발생하기 전에 질병 진행을 역전시키거나 늦추는 것으로 입증되었습니다. 그러나 어떤 환자가 ERT를 받아야 하는지, 언제 시작하고 반응을 모니터링하고 언제 중단해야 하는지에 대한 통일된 지침은 없습니다. 따라서 ERT의 혜택을 받을 수 있는 환자가 너무 늦게 받거나 아예 받지 못하는 경우가 많아 환자 치료가 최적과는 거리가 멉니다. 또한, ERT는 질병이 비가역적인 환자에게 시작되거나 더 이상 도움이 되지 않는 환자에게 계속됩니다. ERT 비용이 연간 환자당 £100,000를 초과한다는 점을 감안할 때 이는 환자 치료에 대한 의미뿐만 아니라 의료 서비스 제공에도 상당한 의미가 있습니다.

ERT에 대한 좋은 가이드라인이 없는 이유는 장기 침범이나 치료에 대한 장기 반응을 결정하는 좋은 검사가 없기 때문입니다. 위에서 설명한 바와 같이 심장 침범이 특히 중요하지만 심장 침범을 평가하는 현재 기술(심장 초음파 스캐닝(심초음파 검사))은 글리코스핑고지질 축적에 둔감합니다. 심초음파는 심장 근육 비후 및 총 펌프 기능 손상에 대한 평가를 허용하지만 이러한 변화는 늦게 발생하며 ERT에 대한 반응을 평가하는 데 둔감합니다. 심장 근육 생검은 글리코스핑고지질 축적을 확인할 수 있지만 이것은 매우 침습적이고 비용이 많이 들며 이러한 목적에 적합한 기술이 아닙니다.

ERT 시작을 안내하고, ERT에 대한 반응을 모니터링하고, 어떤 환자가 ERT로부터 혜택을 받지 못할 것인지 결정하는, 파브리병에서 조기 심장 침범을 감지하는 비침습적 기술이 환자 치료를 개선하고 개별화하는 측면과 의료 제공을 최적화하는 조건.

심혈관 자기 공명 영상(심장 MRI)은 비교적 새로운 임상 심장 영상 기술입니다. 심장 구조 및 기능에 대한 상세하고 고유한 정보를 제공합니다. 심장 MRI 이미지는 자기장을 사용하여 획득됩니다. 이온화 방사선이 없습니다. 실제로 이것은 "현재 이용 가능한 가장 안전한 의료 절차 중 하나"(www.nhs.uk)로 간주되며 따라서 질병 감시 및 치료 모니터링을 위한 이상적인 기술입니다.

심장 MRI의 고유한 속성 중 하나는 심장 근육 조직의 구성을 비침습적으로 특성화할 수 있는 능력입니다. 모든 조직에 질량이 있는 것처럼 모든 조직에는 자기적 특성이 있습니다. T1 매핑이라는 심장 MRI 기술은 조직의 자기 이완 특성을 측정할 수 있습니다. T1 매핑 기술은 수년 동안 다른 장기를 평가하는 데 사용되어 왔지만 비교적 최근에야 심장에 적용되었습니다.

지방은 심장 근육과 다른 자기 특성을 가지고 있습니다. 특히 그것은 심장 근육보다 더 빠른 자기 이완을 가지고 있습니다. 이 차이는 T1 매핑을 사용하여 측정할 수 있습니다. 지방은 심장 근육보다 짧은(또는 낮은 값) T1 이완 시간을 갖습니다.

위에서 설명한 바와 같이 파브리병에서는 심장에 글리코스핑고지질이 축적됩니다. 또한 기술된 바와 같이, 글리코스핑고지질은 지방 물질이다. 따라서 T1 매핑 기술을 사용하여 이론적으로 심장에 이 지방의 축적을 감지할 수 있습니다.

2건의 소규모 연구에서 건강한 지원자와 심장 근육 비후를 유발하는 다른 심장 상태를 가진 환자와 비교하여 파브리병 환자에서 낮은 T1 매핑 값을 입증했습니다(Sado et al Circ Cardiovasc Imaging. 2013;6:392-398 및 Thompson 등 Circ Cardiovasc Imaging. 2013;6:637-645). 흥미롭게도, 심장 구조 및 기능에서 감지할 수 있는 다른 변화가 없는 경우 낮은 T1 매핑 값이 나타났으며, 이는 이 기술이 파브리병의 심장 침범을 조기에 감지할 수 있음을 시사합니다. T1 매핑 및 기타 연합된 심장 MRI 기술(후기 가돌리늄 증강 및 세포외 부피 정량화)은 파브리병에서 심장 근육 반흔을 입증하는 데에도 사용되었으며, 이는 돌이킬 수 없고 따라서 ERT로 치료할 가능성이 낮습니다.

따라서 잠재적으로 심장 MRI T1 매핑은 파브리병의 심장 침범을 조기에 감지할 수 있으므로 ERT 시작을 더 잘 안내하고 ERT에 대한 심장 반응을 모니터링할 수 있으며 설명된 심장 MRI 기술과 함께 진행된 질병이 언제 존재하고 따라서 ERT를 중지해야 하거나 시작하기에 적합하지 않은 경우.

유망하지만 파브리병에 대한 이 혁신적인 기술에 대한 추가 조사와 개발이 필요합니다. 이 연구는 파브리병에서 T1 매핑에 대해 자세히 알아보는 것을 목표로 합니다. 임상 심장 MRI 스캐닝을 위해 의뢰된 환자도 T1 매핑을 받게 됩니다. T1 매핑 결과는 질병 심각도의 다른 마커와 상관관계가 있습니다. 이렇게 하면 다음이 허용됩니다.

1. 문헌에 현재 존재하는 것보다 더 많은 파브리 환자 집단에서 결정될 심장 근육 T1
2. T1은 현재 문헌에 존재하는 것보다 광범위한 파브리병 중증도에 걸쳐 특성화됩니다.