Zespoły poszerzenia aorty piersiowej

Wprowadzenie Zespoły poszerzenia aorty obejmują grupę różnych zespołów, z których najlepiej opisany jest zespół Marfana. Zespół Marfana to dziedziczne zaburzenie tkanki łącznej związane z mutacjami w genie fibryliny-1 (FBN1). Różnorodność genetyczna jest szeroka i obejmuje ponad 1000 różnych mutacji w FBN1. Do tej pory postawienie prawidłowej diagnozy genetycznej było w wielu przypadkach kosztowne, trudne i czasochłonne; ale zastosowanie sekwencjonowania nowej generacji (NGS)1;2 może sprawić, że diagnostyka będzie szybsza, bezpieczniejsza i znacznie tańsza. Mutacje w genie TGFβR1 i TGFβR2 mogą również powodować fenotyp zespołu Marfana, ale także zespół Loeysa-Dietza i zespół rodzinnego tętniaka aorty piersiowej. Mutacje w innych genach mogą prowadzić do klinicznego podejrzenia zespołu Marfana lub zespołów pokrewnych, takich jak zespół Ehlera-Danlosa, zespół Weilla-Marchesaniego i innych. Zespół Marfana 4;5. Nowe zrewidowane kryteria diagnostyczne zostały przedstawione w 2010 roku 3.

Częstość występowania zespołu Marfana była badana tylko w kilku badaniach iz bardzo rozbieżnymi wynikami. W jednym chińskim badaniu z 1990 r. stwierdzono częstość występowania 17,2 na 100 000, w porównaniu z badaniem z 1997 r. z częstością 4,6 na 100 000 6-9. Wstępne analizy dostępnych rejestrów sugerują, że w Danii żyje od 1000 do 2000 osób z zespołem Marfana, co stanowi znacznie wyższą częstość występowania niż we wspomnianych badaniach.

Wzorzec objawów i chorób we wszystkich tych zespołach jest dość zróżnicowany, ale z typowym zajęciem układu sercowo-naczyniowego, narządu wzroku i układu kostnego. Nowe badania wykazały również zwiększoną częstość migreny, bezdechu sennego i kamicy żółciowej w zespole Marfana i prawdopodobnie z szeregiem objawów i cech wciąż nie opisanych 10-15.

Dobrze znana jest zwiększona śmiertelność wśród pacjentów z chorobą Marfana z przyczyn sercowo-naczyniowych, z powodu poszerzenia i rozwarstwienia aorty. Jednak zostało to zbadane tylko w nielicznych i małych badaniach; jedno amerykańsko-szkockie badanie z 1993 r. wykazało wzrost długości życia z 48 lat w 1972 r. do 72 lat w 1993 r. 16-19. Dane dotyczące długości życia w innych zespołach poszerzenia aorty piersiowej są skąpe. Podobnie niewiele wiadomo o jakości życia i warunkach społeczno-ekonomicznych zespołu Marfana i innych pokrewnych zespołów. Możliwe, że zwiększona zachorowalność i śmiertelność związana z tymi zespołami wpływa niekorzystnie na warunki społeczno-ekonomiczne, jak można spekulować w zespole Marfana 20-23.

Objawy szkieletowe zostały po raz pierwszy opisane przez AB Marfana w oryginalnym opisie zespołu w 1896 r. 24, ale teraz, sto lat później, wiele aspektów zespołu nadal nie jest dobrze scharakteryzowanych i przeprowadzono wiele badań na bardzo wybranych grupach pacjentów z zespołem Marfana , co utrudnia ekstrapolację danych.

Dania ma doskonałe rejestry; stanowią wyjątkową możliwość badania rzadkich chorób, takich jak choroba Marfana i pokrewne zespoły dotyczące zachorowalności, śmiertelności i społeczno-ekonomicznej, o ile diagnoza jest pewna. Wcześniej badaliśmy w ten sposób szereg rzadkich zespołów 25-31.

Jednak rozpoznanie zespołu Marfana i szeregu zespołów poszerzenia aorty piersiowej jest nadal problematyczne, a celem niniejszego badania jest poprawa nie tylko diagnostyki, ale także charakterystyki tych zespołów. Podobnie dążymy do identyfikacji nowych mutacji, zwłaszcza w częstych schorzeniach, takich jak dwupłatkowa zastawka aortalna (0,46-1,37% populacji), co często prowadzi do poszerzenia aorty i konieczności interwencji chirurgicznej 32. Zespół dwupłatkowej zastawki aortalnej jest dziedziczony autosomalnie dominująco z niepełną penetracją i przewagą mężczyzn (3:1), co wskazuje na udział genów na chromosomie X 33.

Zidentyfikujemy wszystkich pacjentów z zespołem Marfana i wszystkich innych pacjentów z zespołami poszerzenia aorty piersiowej, stosując podejście wieloaspektowe. Pacjenci będą identyfikowani poprzez połączenie wszystkich dostępnych rejestrów w Danii (Krajowy Rejestr Diagnoz Wypisów, Rejestr Przyczyn Zgonów, Rejestr Nowotworów) oraz oddziałów zajmujących się tymi pacjentami (2 Centra Chorób Rzadkich w Kopenhadze i Aarhus) , oraz 3 największe Kliniki Kardiologii).

W tym projekcie zapewnimy unikalną kombinację technologii molekularnych pierwszej linii i dobrze zdefiniowanych kohort pacjentów. Cele badania są następujące:

1. Stworzenie szybkiego i taniego testu genetycznego do diagnozy wszystkich tych zespołów w sposób łączony.
2. Ustalenie częstości występowania wszystkich tych zespołów w Danii.
3. Ustalenie zachorowalności, śmiertelności i wzorców społeczno-ekonomicznych dla tych zespołów.
4. Badanie relacji genotyp-fenotyp. Badana populacja

Ze wstępnych przebiegów w Krajowym Rejestrze Rozpoznań Wypisowych spodziewamy się objąć 500-1000 osób z zespołem Marfana. Niektóre z nich przeszły operację aorty i dostępne są próbki tkanek.

Pozostałe zespoły są mniej liczne i spodziewamy się łącznie około 100-500 osób. Podobnie, niektóre z nich przeszły operację aorty i dostępne są próbki tkanek.

Dla każdego przypadku (zespół Marfana lub jakikolwiek inny) zidentyfikujemy 100 grup kontrolnych dobranych pod względem płci i wieku z Duńskiego Urzędu Statystycznego, co umożliwi nam obliczenie dokładnych szacunków zachorowalności, śmiertelności i wskaźników społeczno-ekonomicznych.

Metody i punkty końcowe Technologia NGS umożliwia pozyskiwanie dużych ilości danych sekwencjonowania z całego lub wybranych części genomu. Sekwencjonujemy cały egzom, a następnie celujemy w określone geny, takie jak FBN1, TGFβR1 i TGFβR2 i inne (znaleźliśmy ponad 40 interesujących genów, a liczba ta wciąż rośnie). Pojemność NGS jest tak duża, że ​​naszym celem jest sekwencjonowanie wielu pacjentów w tym samym cyklu. Przyspieszy to proces diagnostyczny i znacznie obniży koszty. Zmiany wykryte u dowolnego pacjenta zostaną następnie porównane z dostępnymi bazami danych zmian w ludzkim genomie (SNPdb i HapMap).

Sekwencja DNA wszystkich badanych genów pozwoli na scharakteryzowanie genotypu, który będzie skorelowany z fenotypem danego osobnika. Oczekuje się, że zostaną znalezione zarówno znane, jak i nowe mutacje, i spodziewamy się znaleźć mutacje jednozasadowe, a także rearanżacje genomowe (indele).

Wykorzystamy próbki tkanek z aorty lub innych odpowiednich tkanek do korelacji między statusem mutacji, poziomem ekspresji informacyjnego kwasu rybonukleinowego (mRNA) i ilością białka, uzyskując w ten sposób informacje funkcjonalne. W późniejszym projekcie będziemy badać funkcjonalne aspekty aberracji genomowych w modelach komórkowych.

Cyfrowe wartości ekspresji genów zostaną znalezione przy użyciu spinek do mankietów i mutacji, SNP i indeli, zostaną wywołane przy użyciu BWA SNP-caller, a zmienność liczby kopii zostanie wywołana przy użyciu CNV-seq. Przeprowadzimy głębokie pokrycie DNA i RNA z tych samych próbek w celu walidacji rzekomo genomicznych zdarzeń, takich jak mutacje, SNP lub punkty przerwania. Bioinformatyka będzie prowadzona pod nadzorem ekspertów z grupy bioinformatyki Zakładu Medycyny Molekularnej. Naszym celem jest opracowanie nowych skomputeryzowanych technik analizy danych sekwencyjnych.

Epidemiologia Populacja pacjentów zostanie opisana tak, jak wspomniano powyżej, a po scharakteryzowaniu genetycznym zbadamy zachorowalność, śmiertelność i częstość występowania różnych zespołów. Połączymy różne rejestry i oszacujemy wykorzystanie leków na receptę, a także wykorzystamy rejestry w Statistics Denmark i zbadamy skutki społeczno-ekonomiczne dla różnych zespołów.

Opracujemy tabele oczekiwanych objawów klinicznych w każdej grupie zespołów i ostatecznie powiążemy je z pewnymi mutacjami (zależność gen - funkcja), dzięki czemu będziemy w stanie przewidzieć wynik każdej osoby. Tabele będą zawierać wiek zachorowania, prawdopodobieństwo wystąpienia objawów itp.

Metody statystyczne Współczynniki zachorowań zostaną obliczone jako przypadki na 100 000 rocznie i przeanalizowane za pomocą regresji Poissona. Zachorowalność i śmiertelność zostaną opisane za pomocą krzywych Kaplana-Meiera, testu log-rank i regresji Coxa. Dane społeczno-ekonomiczne zostaną przeanalizowane przy użyciu warunkowej regresji logistycznej.

Pozwolenia i partnerzy współpracujący Zgoda Komitetu ds. Etyki Naukowej jest akceptowana. Nie ma szczególnych względów etycznych w odniesieniu do badania, które zostanie przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską. Zostaną poproszone o pozwolenie z różnych zatrudnionych rejestrów, a Duński Urząd Statystyczny zaakceptował pozwolenie. Zostaną włączeni pacjenci z ambulatoriów 2 ośrodków chorób rzadkich w Danii i 4 największych Oddziałów Kardiologii. Dane będą przechowywane i analizowane w Departamencie Medycyny Molekularnej Szpitala Uniwersyteckiego Aarhus w Skejby.

Znaczenie kliniczne Opisane zespoły wiążą się z wysokimi kosztami dla społeczeństwa (>3000 osób z różnymi objawami klinicznymi), a jeśli się powiedzie, będziemy w stanie identyfikować rodziny z zespołami i zapobiegać chorobom, a także diagnozować znacznie wcześniej, co prowadzi do poprawy jakości życia i obniżenie kosztów leczenia dla społeczeństwa. Ponadto dokładny opis podłoża genetycznego może prowadzić do znacznie lepszego leczenia np. nadciśnienia tętniczego (leczenie blokerem angiotensyny zamiast beta-blokera).

Publikacje Opisane badania zaowocują szeregiem publikacji. Wszystkie zaangażowane oddziały kliniczne zostaną wymienione w Podziękowaniach w przyszłych publikacjach.