摘要
小儿肺动脉高压(pH)中种系突变的患病率记录不佳。本研究的目的是在儿科队列中确定pH基因中的突变频率,并描述突变载体的临床特征。
本研究共纳入PH指数66例:35例儿童特发性肺动脉高压(IPAH);家族性PAH 5例;肺静脉闭塞症(PVOD)患儿3例;23例PAH合并先天性心脏病(APAH-CHD)。
在23名患有APAH-CHD的儿童中没有发现突变。在40名IPAH或FPAH的儿童中,发现了12个突变:五个突变BMPR2;4ACVRL1.;和三个TBX4。在3例PVOD病例中,2例携带eif2ak4.突变。突变载体在诊断中具有更严重的疾病,并且需要更具侵袭性的一线治疗。PVOD的三名患者在诊断中具有非常严重的疾病,需要肺移植。
儿科PAH的遗传建筑浓郁ACVRL1.和TBX4.与成年PAH相比的突变,但需要进一步的研究来确认这些结果。在经过测试的其中一种基因中携带突变的儿童的儿童发作Pah在诊断中具有更严重的介绍,但在非携带者中观察到的类似结果。
摘要
小儿肺动脉高压有特定的遗传建筑http:///wly/54yp301hcqi.
介绍
肺动脉高压(PAH)是一种罕见的毁灭性疾病,因血管细胞增生和内膜纤维化导致小肺动脉的进行性闭塞,导致心力衰竭,成人平均生存期<3年,儿童平均生存期<10个月[1-3.].PAH可以是明确的病理状况的并发症,它可以发生在家族病史或基因突变的背景下(遗传性PAH;),或者在没有确定的诱发因素时被认为是特发性(IPAH) [4.].IPAH来源不明,约占成人多环芳烃的70% [5.].在前瞻性TOPP(追踪结果和儿科pH的实践)中,收集儿科和青少年肺动脉高压的数据,88%的儿童有PAH,其中57%的特征为IPAH或HPAH,以及36%的PAH相关先天性心脏病(APAH-CHD)[6.].hpa是一种基因异质性疾病。与成年hpa相关的主要基因是BMPR2,一种编码骨形态发生蛋白信号传导途径的2型受体的基因。低渗透占主导地位BMPR2在> 70%的家族性Pah(FPAH)和15%的IPAH中发现突变[7.那8.].这些突变的外显率在两性中是不同的(男性为14%)与根据L阿金et al。[9.])。同一途径的其他基因中的突变,ACVRL1.在罕见的情况下英格在大多数情况下,可能导致与遗传性出血毛细血管直学癌(HHT)相关的PAH [10.那11.].很少有突变SMAD基因家族,以及kcnk3.和CAV1据报道了基因[12.-14.].最近,TBX4.已识别突变(小髌骨综合征)与儿童发作pah相关[15.].双等位隐性突变eif2ak4.在遗传性肺静脉闭塞性疾病(PVOD)和肺毛细血管血管瘤病的起源中发现了一个基因,这两种疾病表现出密切相关的表型,分别以静脉病变或毛细血管增生为主[16.那17.].
一些研究专门致力于鉴定小儿PAH中的基因突变。H乍一看et al。[18.]确定二BMPR2突变引起德诺维以及两种hht突变英格和ACVRL1.在16名儿童拥有iPAH。R.奥斯康省et al。[19.]找到了8.BMPR2突变载体(10%)在78名患有PAH的儿童中,其中大部分是FPAH(7/8)。在一系列29 fpah和ipah孩子们,pFarr.et al。[20.] 成立BMPR24例IPAH患儿(14%)发生突变,2例IPAH患儿发生突变ACVRL1.,以及未知重要性(VUS)的一个变体英格.Fujiwaraet al。[21.]研究了21名16岁以下PAH先证者,发现了四种突变BMPR2(19%)和五个突变ACVRL1..识别PAH基因突变对成年患者的预后有重要意义BMPR2或者ACVRL1.在这两组突变载体中,突变在诊断和死亡时间较短与非载体[10.].在pah,c的儿科形式飞驒et al。[22.]表现出类似的年龄,并限制了更糟糕的预后BMPR2死亡时间明显较短的携带者,但这种差异在儿童携带者中不显著ACVRL1.突变。
在APAH-CHD中,左至右分流和PAH之间的因果关系在大多数情况下被认为是明显的。最后一个国际分类将3型PAH-CHD定义为PAH伴偶发性CHD,其中包括不引起严重PAH的小分流缺陷,并遵循类似于IPAH的病程[23.].PAH基因突变在这些患者中的作用是未知的,在患有术后PAH(4型)的儿童中也不是已知的任何类型的任何类型的患者患者,也不是患有意想不到的肺血管疾病的任何类型。有限的遗传数据可用于Peditric患者APAH-CHD。P.Farr.et al。[20.)描述一个英格在2型APAH-CHD(左右分流)和一个患者中,患者不太可能致病患者BMPR2CHD的PAH家族病例中的突变。H乍一看et al。[18.]没有识别两种情况的APAH-CHD中的任何突变。R.霍尔et al。[24.]描述了三个BMPR2三个儿童有2型APAH-CHD的陪士。
考虑到最近鉴定的基因的调查,童年发病PAH的基因建筑提供有限的数据。该研究试图确定FPAH,IPAH,PVOD及3型和4型APAH-CHD患儿肺动脉高压(pH)基因突变的比例,并在诊断时描述其基线临床特征及其各自的结果。
方法
学习人口
从2007年1月到2013年12月,研究中纳入了指数儿科患者(n = 66);66岁66岁的无关患者6.8±5.13岁(平均值±SD.),经父母书面知情同意后纳入。所有患者均在同一儿科心内科进行研究。右心导管置管时测定PH,定义为静止时平均肺动脉压>25 mmHg,肺血管阻力指数(pvr) >3 Wood units·m2,和平均肺毛细血管楔压> 12mmHg。在所有儿童中进行了完全诊断检查,以检测可能易于发展PAH的合并症。在所有案例和父母中搜查了HHT症状。根据尼斯,法国的国际分类,患者分类为2013年[4.].临床和生物学研究排除了所有已知的原因后,认为PAH是特发性的。当家庭中至少有2例病例报告,并延伸到第三级亲属时,就被认为是fah。1型(艾森曼格综合征)和2型(左向右分流)APAH-CHD患者[23.)未被纳入,因为血流动力学状态被认为足以解释PAH的发生。包括3型(n=13)和4型(n=10) APAH-CHD患者。畸形综合征或先天性代谢错误,已知的非整倍体(21三体)和其他细胞遗传学异常(染色体1和14)被排除(n=18)。患者接受超声心动图检查,并在诊断时测量n末端脑钠肽前体(NT-proBNP)和循环内皮细胞(表1和2)[25.].PAH的事件案例是纳入期间诊断的基因分型(33/40),而普遍的病例(7/40)在可变延迟(7±4.5岁以下)后含有滞留物但基因分型。SD.).同样,APAH-CHD患者都是事件(11/23)和普遍存在(12/23)。
对于18岁以下的儿童,父母同意后,建议对有症状的个体进行基因检测(没有父母拒绝的情况)。当一个突变被发现时,就会对父母进行基因检测,以区分其遗传德诺维突变。提出了对pH诊断的所有亲属的遗传测试和详细的临床检查。未受影响的兄弟姐妹在母体批准后进行了基因分型,并根据法国法律筛查未受影响的儿童。
我们的机构审查委员会和伦理委员会批准了该方案。
遗传分析
所有患者都被筛选BMPR2和ACVRL1点突变和大重排。患有IPAH或FPAH的患者,没有突变BMPR2或者ACVRL1.,进一步筛选EIF2AK4,TBX4和kcnk3.点突变。英格和SMAD9对其他基因未发现突变的fah患者进行筛查(图1).自TBX4.那kcnk3.和eif2ak4.在研究开始时不知道与PH有关,纳入的患者回顾性测试这些额外的基因。
如下所述进行点突变和大重排的筛选Ztrymf.et al。[7.].引物用于BMPR2那ACVRL1.那英格那eif2ak4.那SMAD9和kcnk3.之前描述过[7.那10.-12.那14.那16.].引物用于TBX4.在补充表S1中提供筛选。
核苷酸编号遵循人类基因组变异社会建议。用Alamut软件,版本2.2(互动Biosoftware,Rouen,France)分析所有识别的突变。
结果
所有患者每年至少进行两次标准化方案,包括世界卫生组织功能类,NT-PROPNP和超声心动图测量(表2.).对下列事件的发生进行了单独或综合分析:死亡;肺或心肺移植;Potts分流。
统计数据
数据显示为平均值±SD..使用XLSTAT 2014软件(Addinsoft, New York, NY, USA)进行非参数Mann-Whitney U检验,比较有或没有突变的患者,或在适当时计算卡方检验;P <0.05为差异有统计学意义。使用MedCalc统计软件12.7.7版(MedCalc software bvba, Ostend, Belgium)构建Kaplan-Meier生存曲线(图2)并计算日志秩检验,用于测试突变载流子和非载体(仅限事件案例)之间的自由概率分布的差异(仅用于死亡,移植,Potts分流)。
结果
PH基因突变
经家系分析和临床检查,IPAH 35例,fah 5例,APAH-CHD 3型13例,APAH-CHD 4型10例,PVOD 3例。66名儿童中有14名发现了突变:8名IPAH患者(IPAH的23%),4名fah患者(fah的80%)和2名PVOD患者(PVOD的67%)。没有突变BMPR2和ACVRL1.3型和4型APAH-CHD (表3).
五BMPR2(三个ipah和两个fpah),四个ACVRL1.(三IPAH和一pah),三TBX4.(两个IPAH和一个pah)和两个双等位基因eif2ak4.发现2个PVOD突变(表3).
有十种突变曾被描述并归类为有害突变。发现了四种新的突变:一种是BMPR2(删除外显子2-7)和三个TBX4.所有的突变都是无意义的突变(所有的突变都在补充表S2中描述)。
没有发现突变ENG, KCNK3或者SMAD9基因。四ACVRL1.突变携带者表现出HHT症状。在14例已发现突变的指示病例中,对11例进行了父母遗传筛查。在两种IPAH情况下BMPR2确定的突变是德诺维突变。其余突变是遗传的,在所有病例中,携带突变的父母PAH无症状或单等位基因携带者eif2ak4.PVOD突变。
在三个家庭中TBX4.突变,突变被遗传。携带突变的父母对高声心动图的正常肺动脉压(PAP)具有无症状的PAH,但与骨异常有症状TBX4.突变。
突变在eif2ak4.在2例患者中发现了该基因(以前在Eyryet al。[16.]),谁介绍了PVOD的临床,血液动力学和胸部计算机断层扫描(CT)特征,而没有eif2ak4.在IPAH或FPAH的儿童中鉴定了突变。在诊断时怀疑一个8岁的女孩在胸部CT上有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、肺活检和肺演变证实了诊断,随访期间她的临床状态需要移植。
IPAH和fah患者诊断时的临床状况
在诊断时,IPAH和FPAH在一个PAH基因中发生突变的患者在更糟糕的功能阶级中,具有更常见的右心室功能障碍(高右心房压力)的迹象,并且具有更频繁的晕厥(表格1).虽然在统计学上,他们的平均PAP、pvid - ri和心脏指数没有不同,但在突变携带者中这些参数的值往往更差。只有一个TBX4.突变载体根据Sitbon标准认为在急性血管舒张检测中的响应者[26.].因此,前期联合治疗(口服内皮素受体拮抗剂和磷酸二酯酶5型抑制剂)或前列腺素类似物三联治疗更常作为该组的一线治疗。值得注意的是,在成年人群中观察到女性占优势,但在突变携带者和非携带者中性别比例相似。两组在诊断年龄上无差异。
两组诊断中较严重的临床和血液动力学状况在2年龄小的儿童组中持久化(四个具有突变和八个没有)。
表2.显示为每种突变患者的基线特征。
讨论
这项研究观察了一组患有不同类型PH的儿童的遗传状况,以更好地定义儿童PAH的遗传结构,并评估与不同基因突变相关的临床状况。纳入IPAH、fah、PVOD和3型和4型APAH-CHD患者,并筛查已知PAH和PVOD基因突变,包括最近发现的基因(TBX4.那kcnk3.和eif2ak4.).PAH是系统性疾病的一部分或与染色体异常相关的患者未被纳入研究。
无PAH突变与冠心病(3型APAH-CHD)和术后PAH突变(4型APAH-CHD)BMPR2而在ACVRL1.表明其遗传背景与IPAH不同。在这两组中,无易感突变提示血流动力学因素足以诱发PAH,或其他尚未确定的遗传因素与此相关。如果遗传背景相同,这个大小的样本有94%的能力(数据没有显示)检测出任何易感基因的变异。先前发表的小系列APAH-CHD患者的结果没有检测到致病突变BMPR2或者ACVRL1.基因;仅错义VUS(大多数可能是良性的根据在Silico.工具),但没有发现有害的突变,在相同的背景下[18.那20.那24.].因此,这项研究的结果和已经公布的结果都不理解筛查这些研究中使用的基因。
在FPAH,BMPR2鉴定在不到一半的指数案件中突变,而BMPR2在超过80%的成人家族病例中发现突变[27.)和其他突变ACVRL1.和TBX4.这代表了在儿童中发现的近50%的突变。同样地,在IPAH中,在BMPR2在成人PAH群中的相似比例中发现的突变也发现了突变ACVRL1.和TBX4.常见的基因BMPR2如果把突变放在一起考虑。由于样本量小,本研究缺乏统计能力,无法得出成人fah突变分布的显著差异;需要进一步的研究来证实这些差异。ACVRL1.错义突变发现在这项研究已经发表在遗传性出血性毛细血管扩张症患者和被发现在家庭中的儿童遗传性出血性毛细血管扩张症症状出现在受影响的孩子或承运人父母因为多环芳烃可以先于其他儿童遗传性出血性毛细血管扩张症的症状,但通常出现在承运人父(10.].事实上,克iret al。[10.]之前的研究表明,在成年人中,PAH的发病年龄与ACVRL1.早于BMPR2突变载体和这种发病时期早于没有检测到的突变的成年人。
TBX4.在我们的研究中,3/40(7.5%)的IPAH/ fah患者中检测到突变,这一比例低于Kentjens-Frederikseet al。[15.),TBX4.在没有发育异常的情况下,在21%的PAH儿童中检测到突变。在儿科和成人PAH中对该基因进行常规检测将有助于确定重要性TBX4..
TBX4.突变是由患有典型的小髌骨综合征的骨骼畸形的父母传递的,但没有PAH症状。事实上,一种突变TBX4.基因很少导致成人PAH(根据Kentjens-Frederikseet al。[15.])。
目前,肺外显率变化主要为TBX4.从一代到以下一代的突变和在某些孩子中观察到的PAH的严重程度无法解释。与从一个父母和/或表观遗传机制的涉及遗传因素的相互作用是可能进一步研究的可能假设。没有PAH和携带的成年人TBX4.突变可能是因为这种类型的儿童发病PAH的死亡率高,但目前没有随访和家庭数据都可以支持这种假设。我们有限的经验(n = 73)在常规搜索中TBX4.成人PAH患者的突变显示出类似于已经报告的突变的频率(数据未显示)[15.].
所有三个PVOD的孩子都非常快速地恶化并经历了肺部移植。虽然这三名患者具有类似的进化导致肺移植,但没有突变eif2ak4.在三名没有患病兄弟姐妹的患者中发现了这种基因。Eyryet al。[16.),但其他未确认的遗传因素可能与该患者有关。
在这项研究中,突变载体在诊断中具有更严重的临床介绍,这是根据先前报告的成年患者的经验BMPR2和ACVRL1.突变(7.那10.].然而,在血流动力学状态方面的差异并没有达到显著性,可能是因为参与的患者数量较少。由于诊断时的临床表现较差,这组患者的初始治疗更积极(表2.),但在结果上,这种差异并不显著(表4.).有趣的是,在成人和儿科PAH中,BMPR2突变载体几乎从不响应钙通道阻滞剂。除了一个患者外,这也是在本研究中的一系列儿童发作PAH中的情况。TBX4.突变(表2和3.)[19.那28.那29.].
在这项研究中,突变的鉴定没有影响初始治疗;这是基于在获得遗传筛查结果之前的通常标准。如果在所有情况下表明肺移植的PVOD患者,这持有TRUE,被排除在外,但被排除在外,但被排除在外。
在成年人中,BMPR2和ACVRL1.突变载体还在诊断中具有更严重的呈现,而不是突变非载体的衰弱[7.那10.那29.].本研究中的样品大小不允许根据突变载体状态(表4.和图2)患有更严重的疾病介绍的患者,诊断后立即需要肺移植或Potts吻合,是PVOD患者(eif2ak4.突变)或ACVRL1.在成人中也发现了突变携带者[10.].在Kentjens-Frederikseet al。[15.,没有增加死亡率TBX4.载体与其他儿童发病PAH患者相比。这项研究也是如此。
本研究具有一些局限性,因为它涉及罕见的疾病,并且样品大小很小。缺乏权力可能会解释群体之间存在显着差异。允许在包含期内可以被视为幸存者的普遍案例可能已经修改了突变载波频率。然而,突变载体频率在普遍存在(2/7; 29%)和事件案件中相似(10/33; 30%)。这与APAH无关,因为在整个组中没有检测到突变。虽然不太可能,可能已经错过了一些突变,因为一些患者未包括或者因为在研究中的所有患者中未筛查某些基因(图1).
总之,本研究表明,筛查3型和4 APAH-CHD的患者BMPR2和ACVRL1.这是不利的,这一结果证实了其他研究中没有发现有害突变[18.那20.那24.].PAH患者突变的比例与成年人的比例相当,但涉及基因的分布非常不同。TBX4突变的重要贡献指出,这些突变的渗透在成人和儿童之间是不同的。
最后,患有突变的患者在诊断时更严重的临床状态似乎与以前在成年人中观察到的情况相当。
本研究中的系列并不允许对突变的儿童人群进行初始治疗的特定建议。在测试中存在的一个基因中的突变的存在在我们的研究中没有预测临床结果,除了eif2ak4.基因。在大量儿科IPAH和fah患者中筛查这些突变可能有助于进一步确定这些突变对临床结果的预测价值。
儿科PAH遗传诊断的一个关键问题是测试亲属的载体或非载流子状态,例如PVOD作为隐性疾病的PVOD的兄弟姐妹。早期诊断和仔细随访的益处应超过在症状出现之前对严重疾病给出的诊断的偏见,并且尚未确定外观的概率。了解某些形式的儿科HPAH的预后差将是父母的高情绪压力的源泉,而且可以帮助他们在父母决策中的一个。在这些情况下,遗传学家和遗传咨询师提供的遗传咨询应该帮助父母清楚地了解遗传情况并告知他们的决策。
致谢
我们感谢安妮克洛伊,玛丽·克里斯汀怀尔和萨利姆巴卡斯,Genetics Dept,GhPitié-Salpêtrière,法国巴黎援助PubliequeHôpitauxdeAris,用于基因分型患者。我们感谢DavidTregouët,内部心脏素质和营养研究所,UMR_S 1166-ICAN,法国巴黎,与统计数据分析的建议,以及David Smadja教授,血液学系,AP-HP,HôteureulgéenGeorges蓬皮杜,巴黎,法国,用于测量循环内皮细胞。
作者的贡献:M. Levy,D.帽子:患者的临床护理,研究设计,文章写作。I. Szezepanski:护理患者,数据收集。F. SOUBRIER,M. DEYRIES:遗传数据,学习设计,文章写作。S. Nadaud,M. Ladouceur:数据统计分析,对文章的批判性审查。
脚注
编辑评论in.EUR RESPIR J.2016;48:987-989。
本文提供了补充材料www.qdcxjkg.com.
利益冲突:可以在本文中找到披露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