Μελέτη γενετικών πολυμορφισμών σε ασθενείς με νόσο του κινητικού νευρώνα

Abstract

Introduction: Although the majority of cases with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) are sporadic, about 10% are familial. Regarding the remaining 90%, heritability is considered to play an important role as well, with about 50% of the total risk variance being explained by genetics. Only 10% of the genetic architecture of ALS has been captured to date. Published literature suggests that single nucleotide polymorphisms (SNPs) 1) MOBP rs616147 and 2) SCFD1 rs10139154 are associated with ALS in western European and (southern) American populations but not in Asian ones, whereas there has been no relevant research involving individuals of Greek ancestry. On the other hand, the role of 3) CD33 rs3865444 (which is implicated in the regulation of inflammatory responses) has never been explored in ALS, in any population. The purpose of the current thesis was to examine the relationship between the three aforementioned SNPs and ALS in a well-defined Greek population. Methods: A prospective case-control study that adheres to the principles of candidate gene analyses was conducted. Patients with ALS were recruited from the Neurology department of the University General Hospital of Larissa. Consecutive invitations were addressed to every adult patient with ALS that visited the Neurology department, until achieving the prespecified sample size. The diagnosis of ALS was established according to the El-Escorial criteria by an expert neurologist with experience in neuromuscular disorders. In parallel, community-based healthy controls were randomly selected via individualized matching based on age (±2 years) and sex. DNA was isolated from nucleated white blood cells through the salting out method. The primary outcomes of the current study were the relationship between the SNPs MOBP rs616147, CD33 rs3865444, and SCFD1 rs10139154 and ALS (chi-squared tests – odds ratios). The association of the aforementioned SNPs with the age of ALS onset were defined as secondary outcomes (Cox proportional hazards models). Results: A total of 155 patients with ALS as well as 155 age and sex (individually) matched healthy controls were included. Genotyping was successful in >98% of the cases, with respect to every SNP. The power of our sample was >80% with respect to every analysis. All SNPs were found in Hardy-Weinberg equilibrium in the group of healthy controls. Statistical analysis revealed that MOBP rs616147, CD33 rs3865444, and SCFD1 rs10139154 were not related to the presence of ALS based on any heritability pattern (dominant, recessive, co-dominant, over-dominant, additive). Moreover, using both unadjusted as well as sex-adjusted Cox models, none of the aforementioned SNPs was associated with the age of ALS onset. Discussion: MOBP rs616147, CD33 rs3865444, and SCFD1 rs10139154 are neither related to the presence of ALS nor to the age of ALS onset in individuals of Greek ancestry.

Εισαγωγή: Παρόλο που στην πλειοψηφία τους οι περιπτώσεις ασθενών με νόσο κινητικού νευρώνα (ΝΚΝ) είναι σποραδικές, ένα 10% του συνόλου των περιπτώσεων πάσχει από οικογενή ΝΚΝ. Στο υπόλοιπο 90% η κληρονομικότητα αποτελεί επίσης έναν ισχυρό προδιαθεσικό παράγοντα με περίπου 50% της μεταβλητότητας κινδύνου νόσησης να εξηγείται γενετικά. Μέχρι σήμερα έχει ανακαλυφθεί κατά προσέγγιση το 10% της γενετικής βάσης της ΝΚΝ. Στη δημοσιευμένη βιβλιογραφία οι μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (SNPs) 1) MOBP rs616147 και 2) SCFD1 rs10139154 έχουν συσχετιστεί με ΝΚΝ στον δυτικό-ευρωπαϊκό και αμερικάνικο πληθυσμό αλλά όχι στον ασιατικό (μη σημαντικά αποτελέσματα), ενώ απουσιάζει πλήρως η διερεύνηση αυτών των πολυμορφισμών στον ελληνικό πληθυσμό. Από την άλλη, ο ρόλος του 3) CD33 rs3865444 (υπεισέρχεται στη ρύθμιση και ισορροπία της φλεγμονώδους απόκρισης) δεν έχει μελετηθεί καθόλου στη NKN, σε κανέναν πληθυσμό. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση της συσχέτισης μεταξύ των εν λόγω πολυμορφισμών και της ΝΚΝ. Μεθοδολογία: Διενεργήθηκε μία προοπτική μελέτη πασχόντων-μαρτύρων που ακολουθεί της αρχές των candidate gene analyses (μελέτες υποψήφιων γονιδίων). Οι συμμετέχοντες εντοπίστηκαν προοπτικά στη Νευρολογική κλινική του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Λάρισας. Πρόταση συμμετοχής απευθύνθηκε διαδοχικά σε κάθε ενήλικα ασθενή με ΝΚΝ που παρουσιάστηκε στη Νευρολογική κλινική μέχρι την επίτευξη του επιθυμητού μεγέθους δείγματος. Η διάγνωση της νόσου βασίστηκε στα αναθεωρημένα κριτήρια El-Escorial και καθιερώθηκε από έναν ειδικό νευρολόγο με εμπειρία στις νευρομυικές διαταραχές. Παράλληλα, υγιείς μάρτυρες από την κοινότητα επιλέχθηκαν τυχαία, με τη διαδικασία της εξατομικευμένης αντιστοίχισης βάσει φύλου και ηλικίας (±2 έτη) με τους πάσχοντες. Η απομόνωση του DNA έγινε από εμπύρηνα λευκοκύτταρα με βάση τη μέθοδο της εξαλάτωσης. Ως πρωταρχικές εκβάσεις ορίστηκαν οι συσχετίσεις μεταξύ των πολυμορφισμών MOBP rs616147, CD33 rs3865444, και SCFD1 rs10139154 και της ΝΚΝ (chi-squared tests – odds ratios). Ως δευτερεύουσες εκβάσεις ορίστηκαν οι συσχετίσεις μεταξύ των εν λόγω SNPs και της ηλικίας έναρξης της ΝΚΝ (Cox proportional hazards models). Αποτελέσματα: Συνολικά, στην παρούσα μελέτη συμμετείχαν 155 ασθενείς με ΝΚΝ και 155 υγιείς μάρτυρες εξατομικευμένα αντιστοιχισμένοι βάσει ηλικίας και φύλου. Η γονοτύπηση ήταν επιτυχημένη σε >98% των περιπτώσεων, ως προς κάθε πολυμορφισμό. Επετεύχθη στατιστική ισχύς άνω του 80% για κάθε ανάλυση. Όλοι οι πολυμορφισμοί βρισκόταν σε ισορροπία κατά Hardy-Weinberg στους υγιείς μάρτυρες. Εκ της στατιστικής ανάλυσης, δεν προέκυψε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ των MOBP rs616147, CD33 rs3865444 και SCFD1 rs10139154 και της παρουσίας ΝΚΝ, σύμφωνα με όλα τα μοντέλα κληρονομικότητας (επικρατής-dominant, υπολειπόμενος-recessive, συν-επικρατής-co-dominant, υπερ-κυρίαρχος-over-dominant και συσσωρευτικός-additive τύπος). Επιπλέον, χρησιμοποιώντας τόσο μη σταθμισμένα – όσο και σταθμισμένα ως προς το φύλο μοντέλα επιβίωσης, οι αναλύσεις επιβίωσης ανέδειξαν πως οι εν λόγω πολυμορφισμοί δεν επιδρούν στην ηλικία έναρξης της νόσου. Συζήτηση: Στον ελληνικό πληθυσμό, οι πολυμορφισμοί MOBP rs616147, CD33 rs3865444 και SCFD1 rs10139154 δεν σχετίζονται με την παρουσία σποραδικής ΝΚΝ, ούτε επιδρούν στην ηλικία έναρξης της νόσου.