抽象
小儿肺动脉高压(PH)胚系突变的患病率记录不完整。这项研究的目的是确定在儿科人群中PH基因突变频率和描述突变携带者的临床特点。
66例PH指标:35例儿童特发性肺动脉高压(IPAH);家族性多环芳烃(FPAH)患儿5例;3例儿童肺静脉阻塞性疾病(PVOD);以及伴有先天性心脏病(APAH-CHD)的23名儿童。
没有突变的23名儿童与APAH-CHD被发现。在40名儿童IPAH或FPAH中,发现12个突变:五张BMPR2;四国ACVRL1;三上TBX4。在这三个PVOD情况下,两个携带的EIF2AK4突变。突变携带者在诊断和更积极的一线治疗更严重的疾病被需要。该3例PVOD曾在诊断非常严重的疾病和需要肺移植。
儿科PAH的遗传结构是富含ACVRL1和TBX4突变相比,成人PAH,但需要进一步的研究来证实这些结果。在进行测试中的一个基因突变的孩子儿童期发病PAH具有诊断更严重的呈现,但类似的结果,以在非携带者观察。
抽象
儿科肺高血压具有特定的遗传体系结构http://ow.ly/54yP301hCQi
介绍
肺动脉高压(Pulmonary arterial hypertension, PAH)是一种罕见的、毁灭性的疾病,由血管细胞增生和内膜纤维化导致的小口径肺动脉进行性闭塞,并导致心力衰竭,成人的平均生存期小于3年,儿童的平均生存期小于10个月[1-3]。PAH可以是良好确定的病理疾病的并发症,它可以发生在家族病史或遗传突变的上下文中(可遗传的PAH; HPAH)在不存在所识别的诱发因素的,或它被认为是特发性(IPAH)4]。IPAH有一个来历不明,并代表70%左右的PAH成人[五]。在准TOPP(跟踪预后与实践在儿科PH)的注册表,它收集在儿科和青少年肺动脉高血压数据,对儿童的88%有PAH,其中57%是表征为IPAH或HPAH,和36%,与相关的PAH先天性心脏疾病(APAH-CHD)6]。HPAH是一种遗传异质性疾病。成人HPAH的主要相关基因为BMPR2中,编码骨形态发生蛋白信号传导途径的2型受体的基因。低外显率占主导地位BMPR2突变>家族性PAH的70%(FPAH)和IPAH [15%被发现7,8]。这些突变的外显率在男性中两性不同(14%与根据L的女性42%阿金等。[9])。在同一个途径的其他基因的突变,ACVRL1在罕见的情况下ENG,可能会导致与在大多数情况下遗传性出血性血管扩张症(HHT)相关的PAH10,11]。在少数突变SMAD基因的家庭,并在KCNK3和CAV1基因已被报道12-14]。最近,TBX4突变(小髌骨综合征)已被鉴定为与儿童期发病PAH相关联15]。的等位基因隐性突变EIF2AK4基因已在遗传性肺静脉闭塞病(PVOD)和肺毛细血管血管瘤的起源中被发现,这两种疾病分别具有在静脉病变或毛细血管增生中占主导地位的密切相关表型[16,17]。
一些研究是专门致力于识别小儿PAH基因突变。Harrison等。[18]确定了两个BMPR2产生突变从头和两个HHT发人深省突变ENG和ACVRL1在16名儿童与IPAH。[Rosenzweig等。[19]发现8BMPR2突变携带者(10%)的78名儿童与PAH,其中大部分与FPAH(7/8)。在一系列的29名FPAH及IPAH儿童,P法尔等。[20]发现BMPR2在四个孩子突变的IPAH(14%),两个突变ACVRL1和一种变量的未知意义(VUS)ENG。Fujiwara等。[21] studied a series of 21 probands under 16 years of age with PAH and found four mutations inBMPR2(19%),并在五个突变ACVRL1。识别肺动脉高压基因突变对预后有重要意义BMPR2要么ACVRL1突变是在年轻的诊断和死亡时间是在这两个群体突变携带者的短与非携带者[10]。在PAH,C儿科形式希达等。[22]表明发病年龄相仿且预后较差限于BMPR2死亡时间明显较短,但这一差异在携带艾滋病毒的儿童中不显著ACVRL1突变。
在APAH,冠心病,左向右分流和PAH之间的因果关系在大多数情况下被认为是明显的。最后国际分类定义的类型3 APAH-CHD与巧合CHD PAH,其包括小分流缺陷不引起严重的PAH和以下一个过程类似于IPAH [23]。PAH基因突变在这些患者中的作用是未知的,也不是在任何类型的谁去制定突发肺血管病变的冠心病修复后的术后PAH(类型4)孩子知道。有限的遗传数据可用于儿科患者APAH-CHD。P法尔等。[20)描述一个ENG不太可能致病VUS在患者中的2型APAH-CHD(左到右分流器)和一个BMPR2突变PAH的家庭情况与冠心病。Harrison等。[18]并没有APAH-CHD两种情况发现任何突变。[Roberts等。[24]描述了三个BMPR2VUS的三个孩子与2型APAH-CHD。
有限的数据可在儿童期发病PAH的遗传结构,考虑到最近发现的基因调查。本研究旨在确定肺动脉高压(PH)基因突变与FPAH,IPAH,PVOD和在类型3和4 APAH-CHD儿童的比例,和在诊断时和它们各自的结果描述它们的基线临床特征。
方法
研究人群
从2007年1月2013年12月,指数儿科患者(n = 66)被列入研究;66unrelated patients aged 6.8±5.13 years (mean±SD)用PH诊断他们的父母给了这项研究的书面知情同意书后,都包括在内。所有患者在同一小儿心脏部门进行了研究。PHdiagnosis was determined during right-heart catheterisation, and defined as mean pulmonary arterial pressure >25 mmHg at rest, pulmonary vascular resistance index (PVRI) >3 Wood units·m2,和mean pulmonary capillary wedge pressure >12 mmHg. A complete diagnostic examination was performed in all children to detect comorbidities that may predispose to the development of PAH. HHT symptoms were searched for in all cases and their parents. Patients were classified according to the international classification agreed in Nice, France, in 2013 [4]。多环芳烃被认为是特发性后的临床和生物学研究消除了所有已知的原因。案件被认为是FPAH时至少有两个病例报告中向上延伸至第三级亲属的家庭。例1型(艾森门格氏综合征)和2型(左到右分流)APAH-CHD [23,因为血流动力学状态被认为足以解释肺动脉高压的发生。纳入3型(13例)和4例(10例)APAH-CHD患者。畸形综合征或天生代谢错误,已知的非整倍体(21三体)和其他细胞遗传异常(染色体1和14)被排除在外(n=18)。诊断时对患者进行超声心动图、脑钠肽前n端(NT-proBNP)和循环内皮细胞测量(表1和2)25]。一世ncident cases of PAH were those genotyped at diagnosis within the period of inclusion (33/40), whereas prevalent cases (7/40) were alive at inclusion but genotyped after a variable delay (7±4.5 years; mean±SD)。同样,患者APAH-CHD都是事件(11/23)和流行(12/23)。
F要么children under the age of 18 years, genetic testing was proposed to symptomatic individuals after parent approval (no case of parent refusal). When a mutation was identified, genetic testing was performed in parents to differentiate inherited from从头突变。基因测试和详细的临床检查,提出为PH诊断所有的亲戚。根据法国法律筛选未受影响孩子父母同意后未受影响的兄弟姐妹进行基因分型和。
我们的机构审查委员会和伦理委员会批准该协议。
遗传分析
所有患者进行筛选BMPR2和ACVRL1点突变和大重排。患者IPAH或FPAH,并没有突变BMPR2要么ACVRL1,进一步筛选EIF2AK4,TBX4和KCNK3点突变。ENG和SMAD9对其他基因未发现突变的FPAH患者进行筛查(图1)。以来TBX4,KCNK3和EIF2AK4不知道在研究开始参与PH,包括患者进行回顾性测试,这些额外的基因。
如S中所述进行点突变和大重排的筛选ztrymf等。[7]。用于引物BMPR2,ACVRL1,ENG,EIF2AK4,SMAD9和KCNK3先前已经描述[7,10-12,14,16]。用于引物TBX4筛选在补充表S1提供。
核苷酸编号与人类基因组变异协会的建议。所有鉴定的突变与阿拉穆特软件,版本2.2(交互式Biosoftware公司,法国鲁昂市)进行了分析。
结果
所有患者均至少每年两次的标准化协议,其中包括世界卫生组织功能分级,NT-proBNP和超声心动图测量(随访表2)。以下事件的发生被考虑用于分析,无论是单独或组合:死亡;肺或心脏肺移植;Potts分流。
统计
数据表示为平均值±SD。使用XLSTAT 2014软件(Addinsoft, New York, NY, USA)进行非参数Mann-Whitney U检验,比较有无突变的患者,或计算卡方检验;p<0.05认为有统计学意义。采用MedCalc统计软件12.7.7版本(MedCalc software bvba, Ostend, Belgium)构建Kaplan-Meier生存曲线(图2),并计算出数秩检验,这是用来测试的差别在三个主要事件(死亡,移植,波茨分流)突变携带者,只有非携带者(发病病例)之间的自由概率分布。
结果
PH基因突变
继系谱分析和临床检查,35名儿童被归类为IPAH,五象FPAH,13 3型APAH-CHD,10型4 APAH,CHD和三成PVOD。八IPAH患者(IPAH的23%),四FPAH患者(FPAH的80%),并在PVOD患者两(PVOD的67%)的突变在66名儿童的14被确定。在没有突变BMPR2和ACVRL1基因在儿童被鉴定类型3和类型4 APAH-CHD(表3)。
五BMPR2(三级IPAH和两个FPAH),四ACVRL1(三IPAH和一FPAH),三TBX4(2 IPAH和一个FPAH)和两个等位基因EIF2AK4(二PVOD)被确定突变(表3)。
十大突变先前已被描述并归类为有害突变。四个新的基因突变被确定:一个大的重排BMPR2(外显子2-7的缺失)和三个TBX4所有突变均为无意义突变(所有突变在补充表S2中进行了描述)。
没有突变,鉴定ENG,KCNK3要么SMAD9基因。四ACVRL1突变携带者表现出HHT的症状。在14例发现突变的指示病例中,对11例进行了亲本遗传筛查。在两种IPAH的情况下BMPR2鉴定的突变是从头突变。剩余的突变遗传和在所有情况下携带突变的父是无症状PAH或用于单个等位基因载体EIF2AK4突变的PVOD。
在三个家庭用TBX4突变,该突变是遗传的。携带突变的父是无症状用于与正常肺动脉压(PAP)在超声心动图PAH,但症状用于与相关联的骨异常TBX4突变。
在突变EIF2AK4基因2例(以前在电子商务报告进行鉴定yries等。[16]),谁提出与临床,血流动力学和胸部计算机断层扫描(CT)的PVOD特征,而没有EIF2AK4突变与IPAH或FPAH儿童被确定。一个8岁女童疑在诊断时有胸部CT PVOD,但没有突变EIF2AK4在其他基因测试中也没有发现。随后的CT扫描、肺活检和进展证实了诊断,并在随访中要求进行移植。
IPAH和FPAH患者诊断时的临床状况
在诊断时,IPAH和FPAH患者的时候谁在PAH基因中的一个有一个突变是在一个糟糕的功能类,有右心功能不全(右房压高)更频繁地相关的体征和有更频繁的晕厥(表格1)。虽然统计上,他们没有不同的平均PAP,PVRI和心脏指数,这些参数值往往在突变携带者要差一些。只有一个TBX4突变载体被认为是根据希特博恩标准[在急性血管舒张试验应答26]。因此,前期组合疗法或三联疗法用前列腺素类似物(内皮素受体拮抗剂和磷酸二酯酶5型抑制剂的口服组合),更经常用作该组中的第一线治疗。值得注意的是,观察女性占多数的成年人口,但性别比例在突变携带者和非携带者相似。有这两个群体之间的诊断年龄无差异。
Ťhe more severe clinical and haemodynamic status at diagnosis in the two groups was overrepresented in the group of children younger than 2 years (four with mutation and eight without).
表2显示患者为每种类型的突变的基线特征。
成果
后续的突变携带者和非携带者的平均持续时间是相似的(表4)。在IPAH和FPAH突变携带者,11/12孩子在功能I级或II和PVRI通过处理在最后随访显著改善。该突变携带者的无随访期间死亡。乙y contrast, in the non-carrier group, four patients died, two immediately after diagnosis despite upfront triple therapy, and the other two 4 years after diagnosis from class III heart failure. The three patients with PVOD had rapid functional deterioration and underwent a transplant.
的两组患者谁了事件和随访期间均对三联疗法的数量是两组相似(表4)。本次活动免费(死亡,移植,波茨吻合)两组生存曲线表明,在突变携带者和非携带者的发生率是不显著不同(图2)。
讨论
本研究着眼于各种形式的PH儿童的群体的遗传状况,以便更好地确定PAH的童年遗传结构和评估不同的基因突变相关的临床条件。IPAH患者,FPAH,PVOD和类型3和4 APAH-CHD被纳入并筛选已知的PAH和PVOD基因,包括最近鉴定的基因中的突变(TBX4,KCNK3和EIF2AK4)。PAH是全身性疾病的一部分或与染色体异常相关的患者不包括在研究中。
在PAH巧合没有突变与冠心病(类型3 APAH-CHD)和在手术后的PAH的(类型4 APAH-CHD)BMPR2在ACVRL1基因被发现,这表明遗传背景是从不同IPAH。在这两组中,不存在的诱发突变的表明要么血液动力学的因素是足以诱导PAH,或其他,但将要鉴定的遗传因子参与此设置。这种尺寸的样品具有94%的功率(数据未示出)以检测是否遗传背景相同的测试的基因的任何变体的易感性。在小编的患者APAH-CHD此前公布的结果没有发现无论是在致病性突变BMPR2要么ACVRL1基因;只有错义VUS(其中大部分可能根据良性在硅片工具)被发现,但没有有害突变,在相同的背景下[18,20,24]。因此,本研究的两种结果,并已发布并不能证明筛选这些患者在本研究中使用的基因的。
在FPAH,BMPR2突变被确定小于指数病例的一半,而BMPR2突变在80%以上的成年家族性病例[发现27和其他的突变被发现ACVRL1和TBX4这代表了近50%的儿童中发现的突变。同样,在IPAH,旁边的BMPR2在成年人的PAH人口比例相似发现突变,突变也是在发现ACVRL1和TBX4基因被认为是在频繁的BMPR2如果突变一起考虑。该研究缺乏统计功率达到突变的分布与成人FPAH因为样本较小显著差异;还需要进一步的研究来证实这些差异。ACVRL1在这项研究中发现错义突变已经报道HHT患者和来自家庭,HHT症状目前无论是在受影响的儿童,或在载体父母的子女中发现,因为PAH可以先HHT的其他症状在幼童,但通常存在于载体母体[10]。事实上,克irerd等。[10先前的研究表明,在成年人中,PAH的发病年龄与in的突变有关ACVRL1比…早BMPR2突变携带者和这个发病年龄早于中未发现突变的成年人。
TBX4在我们的研究中,3/40(7.5%)的IPAH/FPAH患者检测到突变,这一比例低于K报道的比例erstjens-Frederikse等。[15]其中TBX4在PAH患儿的21%进行检测突变没有发育异常。该基因在儿童和成人PAH的常规检测将有助于确定的重要性TBX4。
TBX4突变来自父母与典型的小髌骨综合征的骨骼畸形呈现传输,但没有PAH的症状。事实上,在一个突变TBX4基因很少引起成人多环芳烃(小于2%根据Kerstjens-Frederikse等。[15])。
目前,在肺外显的重大变化TBX4从一代突变以下,并在一些儿童观察PAH的严重程度无法解释。从一个母公司和/或表观遗传机制参与继承有遗传因素的相互作用是需要进一步研究可能的假设。由于缺乏成年人受PAH,携带TBX4基因突变可能是因为在这种类型的儿童期发病PAH的死亡率高,但无后续和家庭数据目前可支持这种假说。我们在常规搜索经验有限(N = 73)TBX4成人PAH患者节目突变类似于已有报道(数据未显示)突变的频率[15]。
所有三个孩子PVOD有非常快速的临床恶化,接受了肺移植。虽然这三个病人有类似的发展导致了肺移植,没有突变EIF2AK4基因在三个病人谁没有兄弟姐妹受影响的一个发现。在用E的研究没有检测到遗传异质性yries等。[16],但其他身份不明的遗传因素可能参与了这名病人。
在这项研究中,基因突变携带者在诊断更严重的临床表现,这是按照成人患者与先前报道的经验BMPR2和ACVRL1突变[7,10]。然而,对于血液动力学状态差异没有达到显着,可能是因为少数患者有关。因为在诊断这更糟的临床表现,初次治疗是该组中的更积极的(表2),但这种差异并没有在结局更显著(表4)。有趣的是,在成人和儿童PAH,BMPR2突变携带者几乎从来不响应钙通道阻滞剂。这也是该系列在这项研究中儿童期发病PAH的情况下,除了一个病人用TBX4突变(表2和3)19,28,29]。
在这项研究中,突变的鉴定并没有影响初始治疗;这是基于通常的标准,得到遗传筛查的结果之前。如果患者PVOD,在其中肺移植是在所有情况表明,被排除此成立。
在成人中,BMPR2和ACVRL1突变携带者也有诊断更严重的表现,比突变的非携带者死于年轻[7,10,29]。在这项研究中不允许在结果的任何显著差异样本量根据突变携带者进行检测(表4和图2)患有更严重的疾病表现,需要肺移植或波茨诊断后立即吻合谁,是PVOD患者(EIF2AK4突变)或ACVRL1突变携带者在成人[也观察到10]。在被K的研究erstjens-Frederikse等。[15],没有增加死亡率TBX4相比其他儿童期发病的肺动脉高压患者载体。这也是本研究的情况。
这项研究有一定的局限性,因为它涉及一种罕见的疾病和样本量较小。缺乏动力的可能解释缺席的群体之间的差异显著。允许盛行的情况下,谁可以被视为幸存者,列入期内可能已经修改了突变载波频率。然而,突变的载波频率是在流行类似(2/7; 29%)和在事件的情况下(10/33; 30%)。因为整个组中未检测到突变,这是不相关的APAH。虽然不太可能,可能已经错过了一些基因突变,因为有些患者没有纳入或因为一些基因没有在所有患者中筛选的研究包括(图1)。
总之,这项研究表明,筛查患者的类型3和4 APAH,对于冠心病BMPR2和ACVRL1是不利的,这证实了结果没有有害突变的其他研究中[发现18,20,24]。PAH患者的突变的比例相当于成人的,但有一个非常不同的分配所涉及的基因。TBX4突变的重要贡献指出,这些突变的外显率是成人和儿童之间的不同。
最后,在患者的突变出现诊断更加严重的临床地位可媲美什么在成年人群中先前观测。
在这项研究中系列不允许与突变儿童的人口初始治疗的具体建议。突变的基因之一存在测试在我们的研究没有预测临床结果,除了EIF2AK4基因。筛查在人口众多的儿科IPAH和FPAH患者这些突变可能有助于针对临床结果,以进一步确定这些突变的预测值。
在儿科PAH基因诊断中的一个关键问题是可能性测试亲属为他们的载体或无载体的状态,如在PVOD作为隐性疾病发送的情况兄弟姐妹。早期诊断和认真跟进的好处应该超过一个严重的疾病给予了诊断的偏见症状出现之前,以及其出现的概率还没有精确的测定。知道的一些形式的儿科HPAH的不良预后会高情绪压力对父母的来源,但一个,这将有助于他们在父母的决定。在这种情况下,通过遗传学和遗传咨询提供遗传咨询应帮助家长清楚地了解遗传情况,并告知他们的决策。
致谢
我们感谢安妮乐华,玛丽 - 克里斯蒂娜Waill和萨利姆Bakas,遗传学系,GH萨伯特慈善,援助PubliqueHôpitaux巴黎,巴黎,法国,基因分型的患者。我们感谢大卫Tregouët,INSERM,Cardiometabolism和营养研究所,UMR_S 1166-ICAN,法国巴黎,与统计数据分析咨询,和大卫斯马贾教授,血液科,AP-HP,HOPITAL EUROPEEN蓬皮杜,巴黎,法国中,用于测量循环内皮细胞。
作者贡献:M.利维D.阀盖:临床护理患者,研究设计,文章写作。一Szezepanski:护理患者,收集数据。F. Soubrier,M. Eyries:基因数据,研究设计,文章写作。S. Nadaud,M. Ladouceur:数据的统计分析,文章的严格审查。
脚注
在编辑点评欧元呼吸杂志2016年48:987-989。
这篇文章有提供补充材料www.qdcxjkg.com
利益冲突:披露可以这篇文章在旁边找到www.qdcxjkg.com
- 收到了2016年1月28日。
- 公认2016年6月7日。
- 版权©2016人队