Синдромы дилатации грудной аорты

Актуальность темы Синдромы дилатации аорты составляют группу различных синдромов, из которых лучше всего описан синдром Марфана. Синдром Марфана — наследственное заболевание соединительной ткани, связанное с мутациями в гене фибриллина-1 (FBN1). Генетическое разнообразие велико: в FBN1 насчитывается более 1000 различных мутаций. До сих пор постановка правильного генетического диагноза во многих случаях была дорогой, сложной и трудоемкой; но использование секвенирования следующего поколения (NGS)1;2 может сделать диагностику быстрее, безопаснее и намного дешевле. Мутации в гене TGFβR1 и TGFβR2 также могут вызывать фенотип синдрома Марфана, а также синдром Лоеса-Дитца и синдром семейной аневризмы грудной аорты. Мутации в других генах могут привести к клиническому подозрению на синдром Марфана или родственные синдромы, такие как синдром Элера-Данлоса, синдром Вейля-Марчесани и др. Синдром Марфана 4;5. В 2010 году были представлены новые пересмотренные диагностические критерии 3.

Частота синдрома Марфана была изучена только в нескольких исследованиях и с очень разными результатами. В одном китайском исследовании 1990 г. была обнаружена распространенность 17,2 на 100 000, по сравнению с исследованием 1997 г. с распространенностью 4,6 на 100 000 6-9. Предварительные прогоны доступных регистров показывают, что в Дании насчитывается 1000-2000 человек с синдромом Марфана, что является значительно более высокой распространенностью, чем в вышеупомянутых исследованиях.

Паттерн симптомов и заболеваний при всех этих синдромах весьма разнообразен, но с типичным поражением сердечно-сосудистой, глазной и костной систем. Новые исследования также показали повышенную частоту мигрени, апноэ во сне и желчнокаменной болезни при синдроме Марфана и, вероятно, с рядом симптомов и признаков, которые еще не описаны 10-15.

Хорошо известна повышенная смертность среди пациентов с синдромом Марфана из-за сердечно-сосудистых причин из-за дилатации и расслоения аорты. Однако это было изучено только в нескольких и небольших исследованиях; одно американо-шотландское исследование 1993 г. выявило увеличение продолжительности жизни с 48 лет в 1972 г. до 72 лет в 1993 г. 16-19. Данные о продолжительности жизни при других синдромах дилатации грудной аорты скудны. Точно так же мало что известно о качестве жизни и социально-экономических условиях синдрома Марфана и других родственных синдромов. Возможно, что повышенная заболеваемость и смертность, связанные с этими синдромами, неблагоприятно влияют на социально-экономические условия, как можно предположить при синдроме Марфана 20-23.

Скелетные проявления были впервые описаны А.Б. Марфаном в первоначальном описании синдрома в 1896 г. 24 , но сейчас, столетие спустя, многие аспекты синдрома все еще недостаточно хорошо охарактеризованы, и было проведено множество исследований на очень избранных группах пациентов с синдромом Марфана. , что затрудняет экстраполяцию данных.

В Дании отличные реестры; они представляют собой уникальную возможность для изучения редких заболеваний, таких как синдром Марфана и родственных синдромов, с точки зрения заболеваемости, смертности и социально-экономических показателей, если диагноз точен. Ранее мы изучали таким образом ряд редких синдромов 25-31.

Однако диагностика синдрома Марфана и ряда синдромов дилатации грудной аорты по-прежнему проблематична, и целью настоящего исследования является улучшение не только диагностики, но и характеристики этих синдромов. Точно так же мы стремимся выявить новые мутации, особенно при частых состояниях, таких как двустворчатый аортальный клапан (0,46-1,37% населения), которые часто приводят к дилатации аорты и необходимости хирургического вмешательства 32. Синдром двустворчатого аортального клапана следует за аутосомно-доминантным наследованием с неполной пенетрантностью и преобладанием мужчин (3:1), что указывает на участие генов на Х-хромосоме 33.

Мы выявим всех пациентов с синдромом Марфана и всех других пациентов с синдромами дилатации грудной аорты, используя многогранный подход. Пациенты будут идентифицированы с помощью комбинации всех доступных реестров в Дании (Национальный реестр диагнозов при выписке, Реестр причин смерти, Реестр рака) и отделений, занимающихся этими пациентами (2 Центра редких заболеваний в Копенгагене и Орхусе). , и 3 крупнейших отделения кардиологии).

В этом проекте мы предоставим уникальное сочетание передовых молекулярных технологий и четко определенных групп пациентов. Цели исследования следующие:

1. Создать быстрый и дешевый генетический тест для диагностики всех этих синдромов в комплексе.
2. Установить частоту всех этих синдромов в Дании.
3. Установить заболеваемость, смертность и социально-экономические закономерности этих синдромов.
4. Изучить генотип-фенотипические отношения. Исследуемая популяция

По предварительным данным Национального реестра диагнозов при выписке мы ожидаем включить 500-1000 человек с синдромом Марфана. У некоторых из них была операция на аорте, и образцы тканей доступны.

Остальных синдромов меньше, и мы ожидаем, что в общей сложности они охватят около 100-500 человек. Точно так же у некоторых из них была операция на аорте, и образцы тканей доступны.

Для каждого случая (синдром Марфана или любой другой синдром) мы определим 100 контрольных пациентов, соответствующих полу и возрасту, из Статистического управления Дании, что позволит нам рассчитать точные оценки заболеваемости, смертности и социально-экономических показателей.

Методы и конечные точки Технология NGS позволяет получать большие объемы данных секвенирования либо из всего генома, либо из целевых частей. Мы будем секвенировать весь экзом, а затем нацелимся на определенные гены, такие как FBN1, TGFβR1 и TGFβR2 и другие (мы обнаружили более 40 представляющих интерес генов, и это число продолжает расти). Возможности NGS настолько велики, что мы стремимся секвенировать несколько пациентов в одном цикле. Это ускорит процесс диагностики и существенно снизит затраты. Затем изменения, обнаруженные у любого пациента, будут сравниваться с доступными базами данных вариаций генома человека (SNPdb и HapMap).

Последовательность ДНК всех исследованных генов позволит охарактеризовать генотип, который будет коррелировать с фенотипом данного индивидуума. Ожидается, что будут обнаружены как известные, так и новые мутации, и мы ожидаем найти мутации с одним основанием, а также геномные перестройки (инделы).

Мы будем использовать образцы ткани из аорты или другой соответствующей ткани для корреляции между мутационным статусом, уровнем экспрессии информационной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) и количеством белка, таким образом, получая функциональную информацию. В более позднем проекте мы изучим функциональные аспекты геномных аберраций на клеточных моделях.

Значения экспрессии цифровых генов будут найдены с использованием Cufflinks и мутаций, SNP и вставок, будут вызываться с помощью BWA SNP-вызывающего, а вариации числа копий будут вызываться с использованием CNV-seq. Мы проведем глубокий анализ ДНК и РНК из одних и тех же образцов для проверки предположительно геномных событий, таких как мутации, SNP или точки останова. Биоинформатика будет проводиться под руководством специалистов группы биоинформатики кафедры молекулярной медицины. Мы стремимся к разработке новых компьютеризированных методов анализа данных последовательности.

Эпидемиология Популяция пациентов будет описана, как указано выше, и после генетической характеристики мы изучим заболеваемость, смертность и заболеваемость различными синдромами. Мы свяжем различные реестры и оценим использование лекарств, отпускаемых по рецепту, и мы будем использовать реестры Статистического управления Дании и изучать социально-экономические последствия для различных синдромов.

Мы разработаем таблицы ожидаемых клинических проявлений в каждой группе синдромов и, в конечном итоге, свяжем их с определенными мутациями (взаимоотношения ген-функция), что позволит предсказать результат для каждого человека. Таблицы будут включать возраст начала, вероятность симптомов и т. д.

Статистические методы. Показатели заболеваемости будут рассчитаны как случаи на 100 000 в год и проанализированы с использованием регрессии Пуассона. Заболеваемость и смертность будут описаны с использованием кривых Каплана-Мейера, логарифмического рангового тестирования и регрессии Кокса. Социально-экономические данные будут проанализированы с использованием условной логистической регрессии.

Разрешения и партнеры по сотрудничеству Принимается разрешение Комитета по этике науки. Нет особых этических соображений в отношении исследования, которое будет проводиться в соответствии с Хельсинкской декларацией. Будет запрошено разрешение от различных задействованных реестров, и Статистическое управление Дании приняло разрешение. В исследование будут включены пациенты из амбулаторных клиник двух центров редких заболеваний в Дании и четырех крупнейших отделений кардиологии. Данные будут храниться и анализироваться в отделении молекулярной медицины Орхусской университетской больницы в Скейби.

Клиническая значимость Описанные синдромы дорого обходятся обществу (>3000 человек с различными клиническими проявлениями), и в случае успеха мы сможем выявлять семьи с синдромами и предотвращать заболевания, а также диагностировать их намного раньше, что приведет к улучшению качества жизни и снижение стоимости лечения для общества. Кроме того, точное описание генетического фона, вероятно, приведет к более эффективному лечению, например, гипертонии (блокаторы ангиотензина вместо лечения бета-блокаторами).

Публикации Описанные исследования приведут к ряду публикаций. Все задействованные клинические отделения будут упомянуты в разделе Благодарности в будущих публикациях.