胸主动脉扩张综合征

背景 主动脉扩张综合征由一组不同的综合征组成，其中对马凡综合征的描述最为详尽。 马凡综合征是一种与原纤维蛋白 1 基因 (FBN1) 突变相关的遗传性结缔组织疾病。 FBN1 具有超过 1000 种不同的突变，其遗传多样性非常广泛。 直到现在，在许多情况下，获得正确的基因诊断既昂贵、困难又耗时；但使用下一代测序 (NGS)1;2 有可能使诊断更快、更安全且成本更低。 TGFβR1 和 TGFβR2 基因的突变也可引起马凡综合征表型，以及 Loeys-Dietz 综合征和家族性胸主动脉瘤综合征。 其他基因的突变可导致临床怀疑马凡综合征或相关综合征，如 Ehler-Danlos 综合征、Weill-Marchesani 综合征以及其他 3. 在 20-30% 的诊断病例​​中发现由于新发突变引起的零星发生马凡综合症 4；5。 2010 年提出了新的诊断修订标准 3.

仅在少数研究中研究了马凡综合征的发生率，结果大相径庭。 在 1990 年的一项中国研究中，发现患病率为每 100,000 人 17.2 人，而 1997 年的一项研究发现患病率为每 100,000 人 4.6 人 6-9。 现有登记处的初步运行表明，丹麦有 1000-2000 名马凡综合征患者，这比上述研究中的患病率要高得多。

所有这些综合症的症状和疾病模式各不相同，但通常涉及心血管、眼部和骨骼系统。 新的研究还表明，马凡综合征中偏头痛、睡眠呼吸暂停和胆石症的发生频率增加，并且可能具有一系列尚未描述的症状和特征 10-15。

由于主动脉扩张和夹层，由于心血管原因，马凡患者的死亡率增加是众所周知的。 但是，这仅在少数小型研究中进行过研究； 1993 年的一项美国/苏格兰研究发现，人们的寿命从 1972 年的 48 岁增加到 1993 年的 72 岁 16-19。 其他胸主动脉扩张综合征的寿命数据很少。 同样，人们对马凡综合征和其他相关综合征的生活质量和社会经济状况知之甚少。 与这些综合征相关的发病率和死亡率增加可能会对社会经济状况产生不利影响，正如马凡综合征 20-23 所推测的那样。

骨骼表现首先由 AB Marfan 在 1896 年对该综合征的原始描述中进行了描述 24，但现在一个世纪过去了，该综合征的许多方面仍未得到很好的表征，并且已经对非常选定的马凡综合征患者群体进行了许多研究，这使得推断数据成为问题。

丹麦有优秀的登记处；只要诊断是确定的，它们就代表了研究罕见病（如马凡氏病）和有关发病率、死亡率和社会经济的相关综合征的独特可能性。 我们之前以这种方式研究了一系列罕见综合征 25-31。

然而，马凡综合征和一系列胸主动脉扩张综合征的诊断仍然存在问题，本研究的目标不仅是改善诊断，而且改善这些综合征的特征。 同样，我们的目标是识别新的突变，尤其是在二尖瓣主动脉瓣（占人口的 0.46-1.37%）等常见情况下，这通常会导致主动脉扩张和需要手术干预 32。 二尖瓣主动脉瓣综合征遵循常染色体显性遗传，具有不完全外显率和男性优势 (3:1)，这表明 X 染色体上的基因参与其中 33。

我们将使用多方面的方法识别所有马凡综合征患者和所有其他胸主动脉扩张综合征患者。 患者将通过丹麦所有可用的登记处（国家出院诊断登记处、死亡原因登记处、癌症登记处）和照顾这些患者的部门（哥本哈根和奥胡斯的 2 个罕见疾病中心）的组合来识别, 以及 3 个最大的心脏病科）。

在这个项目中，我们将提供前线分子技术和定义明确的患者队列的独特组合。 该研究的目的如下：

1. 建立一种快速且廉价的基因检测，以综合方式诊断所有这些综合征。
2. 确定丹麦所有这些综合症的发病率。
3. 确定这些综合征的发病率、死亡率和社会经济模式。
4. 检查基因型-表型关系。 研究人群

根据国家出院诊断登记处的初步运行，我们预计将包括 500-1000 名马凡综合征患者。 其中一些人进行了主动脉手术，并且可以获得组织标本。

其余综合征的数量较少，我们预计总共包括约 100-500 人。 同样，其中一些人进行了主动脉手术，并且可以获得组织标本。

对于每个案例（马凡或任何其他综合征），我们将从丹麦统计局确定 100 个性别和年龄匹配的对照，使我们能够计算发病率、死亡率和社会经济措施的精确估计。

方法和终点 NGS 技术能够从基因组的整个或目标部分获取大量测序数据。 我们将对整个外显子组进行测序，然后靶向特定基因，如 FBN1、TGFβR1 和 TGFβR2 等（我们发现了 40 多个感兴趣的基因，而且这个数字还在上升）。 NGS 的容量如此之大，以至于我们的目标是在同一次运行中对大量患者进行测序。 这将加快诊断过程并大大降低成本。 然后将在任何一名患者身上发现的变化与可用的人类基因组变异数据库（SNPdb 和 HapMap）进行比较。

所有检查基因的 DNA 序列将允许基因型表征，这将与给定个体的表型相关联。 预期会发现已知突变和新突变，并且我们期望发现单碱基突变和基因组重排 (indel)。

我们将使用来自主动脉或其他相关组织的组织样本进行突变状态、信使核糖核酸 (mRNA) 表达水平和蛋白质数量之间的相关性，从而获得功能信息。 在以后的项目中，我们将研究细胞模型中基因组畸变的功能方面。

数字基因表达值将使用袖扣和突变、SNP 和插入缺失找到，将使用 BWA SNP-caller 调用，拷贝数变异将使用 CNV-seq 调用。 我们将对同一样本中的 DNA 和 RNA 进行深度覆盖，以验证据称的基因组事件，例如突变、SNP 或断点。 生物信息学将在分子医学系生物信息学组专家的指导下进行。 我们的目标是设计新的计算机化技术来分析序列数据。

流行病学 患者群体将如上所述进行描述，在进行基因表征后，我们将研究不同综合征的发病率、死亡率和发病率。 我们将连接不同的登记处并估计处方药的使用，我们将使用丹麦统计局的登记处并研究不同综合症的社会经济结果。

我们将制定每个综合征组的预期临床表现表，并最终将这些与某些突变（基因-功能关系）联系起来，从而能够预测每个个体的结果。 这些表格将包括发病年龄、出现症状的可能性等。

统计方法 发病率将计算为每年每 100.000 例病例，并使用泊松回归进行分析。 发病率和死亡率将使用 Kaplan-Meier 曲线、对数秩检验和 Cox 回归进行描述。 将使用条件逻辑回归分析社会经济数据。

许可和合作伙伴 接受科学伦理委员会的许可。 该研究没有特定的伦理考虑，将根据赫尔辛基宣言进行。 将寻求所雇用的不同登记处的许可，丹麦统计局已接受许可。 患者将包括来自丹麦 2 个罕见疾病中心和 4 个最大心脏病科的门诊诊所。 数据将在 Skejby 奥胡斯大学医院分子医学系存储和分析。

临床重要性 所描述的综合症给社会带来了高昂的代价（>3000 人具有各种临床表现），如果成功，我们将能够识别出患有该综合症的家庭并预防疾病，以及更早地诊断，从而提高生活质量和为社会降低治疗成本。 此外，对遗传背景的精确描述可能会导致更好的治疗，例如高血压（血管紧张素阻滞剂而不是 β 阻滞剂治疗）。

出版物 所描述的研究将导致一系列的出版物。 所有涉及的临床部门将在未来出版物的致谢中提及。