Tình trạng đột biến gen PROS1 và các yếu tố liên quan trên bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu vô căn
Mục tiêu: Các bất thường di truyền của các yếu tố ly giải huyết khối như protein C, protein S và
antithrombin đóng vai trò sinh bệnh học chủ đạo trong bệnh lý thuyên tắc huyết khối tĩnh mạch ở người châu Á.
Thông qua nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát các bất thường của gen PROS1 và sự thay đổi nồng độ
protein S trên bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu (HKTMS) vô căn người Việt Nam.
Đối tượng và phương pháp: 50 bệnh nhân HKTMS vô căn tham gia nghiên cứu được giải trình tự vùng
khởi động, toàn bộ các exon mã hoá và vùng intron lân cận của gen PROS1 đồng thời với định lượng nồng độ
protein S trong huyết tương.
Bạn đang xem tài liệu "Tình trạng đột biến gen PROS1 và các yếu tố liên quan trên bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu vô căn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tình trạng đột biến gen PROS1 và các yếu tố liên quan trên bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu vô căn
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 25 * Số 1 * 2021 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Chẩn Đoán Hình Ảnh - Sinh Học Phân Tử 158 TÌNH TRẠNG ĐỘT BIẾN GEN PROS1 VÀ CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN TRÊN BỆNH NHÂN HUYẾT KHỐI TĨNH MẠCH SÂU VÔ CĂN Đỗ Đức Minh1 TÓM TẮT Mục tiêu: Các bất thường di truyền của các yếu tố ly giải huyết khối như protein C, protein S và antithrombin đóng vai trò sinh bệnh học chủ đạo trong bệnh lý thuyên tắc huyết khối tĩnh mạch ở người châu Á. Thông qua nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát các bất thường của gen PROS1 và sự thay đổi nồng độ protein S trên bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu (HKTMS) vô căn người Việt Nam. Đối tượng và phương pháp: 50 bệnh nhân HKTMS vô căn tham gia nghiên cứu được giải trình tự vùng khởi động, toàn bộ các exon mã hoá và vùng intron lân cận của gen PROS1 đồng thời với định lượng nồng độ protein S trong huyết tương. Kết quả: Chúng tôi phát hiện đột biến gen PROS1 ở 8 bệnh nhân tham gia nghiên cứu. Các đột biến này trải dài trên toàn bộ gen với 4 đột biến vô nghĩa và 4 đột biến sai nghĩa. Trong số các đột biến này, có 4 đột biến lần đầu được mô tả có liên quan đến HKTMS. Kết luận: Đột biến gen PROS1 được phát hiện trên 16% bệnh nhân HKTMS vô căn tham gia nghiên cứu và liên quan chặt chẽ với tình trạng giảm protein S huyết tương. Từ khóa: huyết khối tĩnh mạch sâu, gen PROS1, protein S ABSTRACT PROS1 GENETIC MUTATIONS AND ASSOCIATED FACTORS IN PATIENTS WITH IDIOPATHIC VENOUS THROMBOSIS Do Duc Minh * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 25 - No 1 - 2021: 158-162 Background: Hereditary disorders of hemolytic factors such as protein C, protein S and antithrombin are major pathophysiologic alteration in venous thrombo-embolism of Asian populations. The aim of this study was to investigate PROS1 genetic mutations and plasma protein S concentration in Vietnamese patients diagnosed with idiopathic deep venous thrombosis. Objectives and methods: Promoter, all coding exon and flanking intron regions of PROS1 gene were sequenced and plasma protein S concentration was assessed in 50 Vietnamese patients diagnosed with idiopathic deep venous thrombosis. Results: Mutations of PROS1 were detected in eight out of 50 participants. All the mutations including four missense and four nonsense mutations diffused along the gene. Among detectable mutations, four of them were novel. Conclusion: Mutations of PROS1 were identified in 18% Vietnamese patients diagnosed with idiopathic deep venous thrombosis and the mutational status was associated with protein S level. Keywords: venous thrombosis, PROS1 gene, mutation, protein S 1Trung tâm Y Sinh Học Phân Tử, ĐH Y Dược TP. Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: TS. Đỗ Đức Minh ĐT: 0932 999989 Email: [email protected] Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 25 * Số 1 * 2021 Chuyên Đề Chẩn Đoán Hình Ảnh - Sinh Học Phân Tử 159 ĐẶT VẤN ĐỀ Các nghiên cứu về bệnh lý huyết khối tĩnh mạch sâu (HKTMS) ở các nước châu Á cho thấy có nhiều đặc điểm khác biệt trong bệnh lý này so với các nước phương Tây. Đầu tiên, tần suất HKTMS ở dân số Trung Quốc và Hàn Quốc thấp hơn từ 5-6 lần so với các nước phương Tây(1). Hơn nữa, bệnh nhân châu Á điều trị với warfarin cho thấy nguy cơ biến chứng chảy máu cao hơn so với người da trắng dù có chỉ số INR tương đồng(2,3). Vì là bệnh lý là có nhiều yếu tố nguyên nhân, khoảng 30% số ca HKTMS được cho là do các bất thường liên quan đến quá trình ly giải huyết khối. Ở người da trắng, trạng thái tăng đông di truyền phổ biến nhất là yếu tố V Leiden và biến thể G20210A trên gen prothrombin với tần suất lần lượt là 18,8% và 7,1% ở bệnh nhân HKTMS(4). Tuy nhiên, cả hai biến thể gen này rất hiếm khi phát hiện được ở bệnh nhân HKTMS châu Á(5). Bất thường các yếu tố tăng đông khác bao gồm protein C, protein S và antithrombin lại rất phổ biến ở dân số HKTMS người châu Á. Sự khác biệt giữa người phương Tây và người châu Á rất có ý nghĩa trên lâm sàng vì yếu tố V Leiden và Prothrombin G20210A là các yếu tố tăng đông yếu và do đó các xét nghiệm khảo sát các bất thường tăng đông không được khuyến cáo. Tuy nhiên, các thay đổi protein C, protein S và antithrombin lại là yếu tố tăng đông mạnh hơn và sẽ làm gia tăng nguy cơ HKTMS tái phát ở các bệnh nhân này. Đáng chú ý là các rối loạn các yếu tố tăng đông không đồng nhất trong dân số người Châu Á. Cụ thể là rối loạn protein S rất phổ biến ở dân số Nhật Bản với đột biến chủ đạo là K196E trên gen PROS1(6), nhưng đột biến này lại không được phát hiện ở các dân số Trung Quốc và Hàn Quốc(7,8). Protein S là một cofactor, cùng với phospholipid và calci sẽ giúp cho protein C hoạt hóa bất hoạt các yếu tố Va và VIIIa bằng cách cắt các phân tử này tại các vị trí amino acid arginine đặc hiệu. Chỉ có protein S tự do (khoảng 40% protein S tổng số) tham gia vào quá trình này như một cofactor của protein C. Thiếu hụt protein S được phân thành 3 dạng: dạng I do dự thiếu hụt protein S tổng số cũng như protein S tự do và hoạt tính protein S giảm, dạng II có nồng độ protein S tổng số và protein S tự do bình thường nhưng hoạt tính protein S bị giảm, dạng III biểu hiện qua sự giảm nồng độ protein S tự do và hoạt tính protein S giảm nhưng hàm lượng protein S tổng số bình thường(9). Các đột biến trên gen PROS1 thường dẫn đến tình trạng thiếu hụt các sản phẩm protein đích phục vụ cho quá trình ly giải huyết khối là protein S. Sự thiếu hụt này có liên quan đến tình trạng tái phát HKTMS(10). Sự thiếu hụt protein này được di truyền theo kiểu di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường. Đối với các bất thường di truyền liên quan đến protein S, việc xét nghiệm di truyền và tư vấn di truyền được cho là cần thiết vì nguy cơ tái phát cao ở những bệnh nhân mang đột biến này nếu không được điều trị phòng ngừa phù hợp(11). Do đó, thông qua nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát tình trạng đột biến gen PROS1 và các yếu tố liên quan trên các bệnh nhân huyết khối tĩnh mạch sâu vô căn. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Bệnh nhân HKTMS thỏa tiêu chuẩn chẩn đoán của hiệp hội tim mạch Châu Âu(12), với các triệu chứng lâm sàng đặc trưng như đau, đỏ, sưng phù chi dưới được chẩn đoán xác định bằng siêu âm Doppler mạch máu, sẽ được thu thập các thông tin lâm sàng có liên quan đến bệnh lý bao gồm tuổi, giới, tiền căn gia đình, vị trí bị HKTMS. Tiêu chuẩn loại trừ Các bệnh nhân được ghi nhận có yếu tố nguy cơ gây HKTMS bao gồm: Gãy xương lớn (chậu, đùi....). Thay khớp gối hay khớp hang. Vửa trải qua phẫu thuật lớn. Chấn thương. Chấn thương cột sống. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 25 * Số 1 * 2021 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Chẩn Đoán Hình Ảnh - Sinh Học Phân Tử 160 Đang có bệnh lý ác tính. Đang hóa trị. Đang điều trị liệu pháp hormone. Đang uống thuốc ngừa thai. Nằm bất động trên giường >3 ngày. Béo phì. Có thai. Phương pháp nghiên cứu Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu cắt ngang mô tả Cỡ mẫu 50 bệnh nhân HKTMS thỏa tiêu chuẩn chọn và tiêu chuẩn loại trừ Phương pháp thực hiện Giải trình tự gen PROS1 Quy trình giải trình tự gen PROS1 đã được nghiên cứu và chuẩn hóa trong nghiên cứu trước đây của chúng tôi(13) với các bước: Tách chiết DNA bộ gene: Bệnh nhân được thu thập lấy 2 ml máu tĩnh mạch, cho vào ống chống đông có EDTA, lắc đều nhẹ nhàng. Genomic DNA của các tế bào bạch cầu trong máu toàn phần được tách chiết bằng bộ kit GeneJetTM whole blood genomic DNA purification (Thermo Scientific, Mỹ) theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất. Phản ứng PCR khuếch đại và giải trình tự gen mục tiêu: Điều kiện và cặp mồi cho phản ứng PCR và giải trình tự gen của toàn bộ các exon và vùng lân cận trên gen PROS1 đã được mô tả trong nghiên cứu trước đây của chúng tôi. Phân tích kết quả: Kết quả giải trình tự được xem là có bất thường khi có sự thay đổi các nucleotide so với trình tự tiêu chuẩn của gen PROS1 mang mã số NG_009813.1 trong kho dữ liệu của Genebank. Định lượng nồng độ protein S huyết tương Nồng độ protein C huyết tương được định lượng bằng bộ kit Human Protein S ELISA Kit (Abcam, Cambridge, Anh) bằng kỹ thuật ELISA theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất. Phân tích thống kê Các số liệu sau đó sẽ được phân tích với các phép kiểm thống kê là t-test và chi bình phương với ngưỡng giá trị p được xem là có ý nghĩa thống kê khi bé hơn hoặc bằng 0,05. Y đức Đề tài nghiên cứu đã được sự chấp thuận của Hội đồng đạo đức trong nghiên cứu Y sinh học Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh với quyết định số 452/ĐHYD-HĐĐĐ ngày 18 tháng 12 năm 2018. KẾT QUẢ Các đặc điểm cơ bản của bệnh nhân tham gia nghiên cứu Chúng tôi đã tiến hành chọn được 50 bệnh nhân được chẩn đoán HKTMS phù hợp với tiêu chuẩn chọn mẫu với đầy đủ các thông tin lâm sàng và cận lâm sàng Các đặc điểm cơ bản của 50 bệnh nhân được chẩn đoán HKTMS tham gia nghiên cứu được thể hiện trong bảng 1. Bảng 1: Đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng của 50 bệnh nhân HKTMS Đặc điểm Giá trị Tuổi (TB ± ĐLC) 44,9 ± 14,9 Giới Nam (%) Nữ (%) 30% 70% Chân bị HKTMS Chân P Chân T Hai chân 36% 54% 10% Tiền căn gia đình Có Không 8% 92% Nồng độ protein S (mg/dL) (TB ± ĐLC) 0,03 ± 0,01 Kết quả đột biến gen PROS1 Có Không 16% 84% Các đột biến gen PROS1 và nồng độ protein S huyết tương của bệnh nhân HKTMS Kết quả giải trình tự toàn bộ các exon mã hoá và vùng intron lân cận gen PROS1 của 50 bệnh Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 25 * Số 1 * 2021 Chuyên Đề Chẩn Đoán Hình Ảnh - Sinh Học Phân Tử 161 nhân HKTMS cho thấy có 4 đột biến sai nghĩa và 4 đột biến vô nghĩa trên 8 bệnh nhân. Trong số này, có 2 đột biến vô nghĩa và 2 đột biến sai nghĩa được mô tả lần đầu trong y văn, bao gồm c.265C>T (p.L89*), c.715A>T (p.K239*), c.253T>C (p.Y85H) và c.269G>T (p.R90L). Kết quả đột biến và nồng độ protein S tương ứng được thể hiện trong Bảng 2. Bảng 2: Tình trạng đột biến gen PROS1 và nồng độ protein S huyết tương của 8 bệnh nhân có mang độ biến gen PROS1 nghiên cứu Bệnh nhân Tình trạng đột biến gen PROS1 Nồng độ protein S (mg/dL) (bình thường: 0,25 – 0,75) HK01 c.253T>C (p.Y85H) 0,0 HK02 c.233C>T (p.T78M) 0,0 HK03 c.269G>T (p.R90L) 0,0 HK11 c.265C>T (p.L89*) 0,7 HK17 c.1351 C>T (p.R451*) 0,0 HK42 c.253T>C (p.Y85H) 0,01 HK46 c.715A>T (p.K239*) 0,01 HK47 c.1351 C>T (p.R451*) 0,02 Trong số các đột biến chúng tôi phát hiện được, có 2 đột biến vô nghĩa tại codon 451 đã được báo cáo trước đây có liên quan đến bệnh lý HKTMS. Bên cạnh đó, các đột biến vô nghĩa còn lại đều xuất hiện ở các vị trí codon trước condon 451, do đó, sản phẩm protein S sẽ càng bị ảnh hưởng và nhiều khả năng các đột biến này liên quan với tình trang HKTMS. Đối với các đột biến sai nghĩa. Mối liên hệ giữa tình trạng đột biến gen PROS1 và các yếu tố liên quan: Bảng 3: Mối liên quan giữa tình trạng đột biến gen và các yếu tố liên quan Biến số Nhóm có đột biến (N=8) Nhóm không đột biến (N=42) Trị số p Tuổi (TB ± ĐLC) 44,1 ± 12,9 45,1 ± 15,8 0,85 Giới Nam Nữ 2 6 13 29 0,76 Chân bị HKTMS Chân P Chân T Hai chân 4 3 1 13 25 4 0,67 Tiền căn gia đình Có Không 1 7 4 37 0,43 Biến số Nhóm có đột biến (N=8) Nhóm không đột biến (N=42) Trị số p Nồng độ protein S (g/L) (TB ± ĐLC) 0,13 ± 0,2 0,03 ± 0,02 0,04 Chúng tôi tiến hành so sánh các biến số lâm sàng cũng như cận lâm sàng ở 2 nhóm bệnh nhân có và không có mang đột biến gen PROS1. Kết quả được thể hiện trong Bảng 3. Có thể thấy các bệnh nhân có mang đột biến gen PROS1 có nồng độ protein S thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm bệnh nhân không mang độ biến gen. Ngoài ra, các biến số khác không khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa 2 nhóm bệnh nhân. BÀN LUẬN Protein S là một glycoprotein phụ thuộc vitamin K được tổng hợp tại gan, với cấu trúc bao gồm 4 vùng chính là vùng GIa, vùng nhạy cảm thrombin, vùng EGF-like, SHBG-like. Các bất thường của gen PROS1 trải dài trên các vùng gen được khảo sát và không có bất thường di truyền K196E nào được phát hiện, mặc dù đây là đột biến rất phổ biến trong dân số người Nhật Bản(6). Trong số các đột biến gen chúng tôi ghi nhận được trên gen PROS1, đột biến vô nghĩa tạo ra mã dừng ở vị trí codon 89 và 239 là đột biến nhiều khả năng gây bệnh, do các đột biến tạo ra mã dừng ở codon 451 đã được báo cáo là các đột biến gây bệnh trước đây(14). Ngoài ra, đột biến tại các codon 78 cũng đã được báo cáo là các đột biến gây giảm hoạt tính của protein S(15). Các đột biến sai nghĩa lần đầu được mô tả được chúng tôi tiến hành dự đoán khả năng gây bệnh bằng 2 phần mền là SIFT và Polyphen-2(16,17). Kết quả dự đoán được thể hiện trong Bảng 3. Bảng 4: Kết quả dự đoán khả năng gây bệnh của các đột biến sai nghĩa lần đầu được mô tả Biến thể Chỉ số dự đoán theo SIFT Chỉ số dự đoán theo Polyphen-2 c.253T>C (p.Y85H) 0,00 Ảnh hưởng chức năng protein 0,99 Có thể tổn thương c.269G>T (p.R90L) 0,17 Dung nạp 0,01 Lành tính Cả hai đột biến được mô tả lần đầu c.253T>C (p.Y85H) và c.269G>T (p.R90L) đều có liên quan Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 25 * Số 1 * 2021 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Chẩn Đoán Hình Ảnh - Sinh Học Phân Tử 162 với kiểu hình giảm nồng độ protein S trong máu. Sự thay thế tyrosine bằng histidine ở codon 85 nằm trong vùng GIa của protein S, các thay đổi acid amin trong vùng này đã được báo cáo làm cho mRNA gấp cuộn sai lệch, thoái hóa và mất tính ổn định, làm cho sản phẩm protein đích bị giảm đáng kể(18). Mặc dù kết quả dự đoán từ 2 phần mềm đều cho rằng việc thay thế arginine ở vị trí codon 90 bằng leucine sẽ không ảnh hưởng đến chức năng của protein S, tuy nhiên, các nghiên cứu thực nghiệm lại cho thấy rằng arginine tại vị trí này có tính bảo tồn cao ở các loài động vật hữu nhũ và sự thay thế arginine bằng histidine tại vị trí này đã được báo cáo là ảnh hưởng rất lớn đến việc giảm sản xuất protein S(15,19). KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu này cho thấy đột biến gây bệnh trên gen PROS1 chiếm tỷ lệ 16% nguyên nhân gây bệnh ở các bệnh nhân HKTMS vô căn. Tình trạng đột biến có liên hệ chặt chẽ với sự giảm protein S trong huyết tương của các bệnh nhân tham gia nghiên cứu. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lee LH, Gallus A, Jindal R, Wang C, Wu CC (2017). Incidence of Venous Thromboembolism in Asian Populations: A Systematic Review. Thromb Haemost, 117(12):2243-2260. 2. Lip GYH, Wang K-L, Chiang CE (2015). Non-vitamin K antagonist oral anticoagulants (NOACs) for stroke prevention in Asian patients with atrial fibrillation: time for a reappraisal. Int J Cardiol, 180:246-254. 3. Nakamura M, Wang YQ, Wang C, et al (2015). Efficacy and safety of edoxaban for treatment of venous thromboembolism: a subanalysis of East Asian patients in the Hokusai-VTE trial. J Thromb Haemost JTH, 13(9):1606-1614. 4. Seligsohn U, Lubetsky A (2001). Genetic susceptibility to venous thrombosis. N Engl J Med, 344(16):1222-1231. 5. Angchaisuksiri P (2011). Venous thromboembolism in Asia--an unrecognised and under-treated problem? Thromb Haemost, 106(4):585-590. 6. Kimura R, Honda S, Kawasaki T, et al (2006). Protein S-K196E mutation as a genetic risk factor for deep vein thrombosis in Japanese patients. Blood, 107(4):1737-1738. 7. Tang L, Guo T, Yang R, et al (2012). Genetic background analysis of protein C deficiency demonstrates a recurrent mutation associated with venous thrombosis in Chinese population. PloS One, 7(4):e35773. 8. Kim HJ, Seo JY, Lee KO, et al (2014). Distinct frequencies and mutation spectrums of genetic thrombophilia in Korea in comparison with other Asian countries both in patients with thromboembolism and in the general population. Haematologica, 99(3):561-569. 9. Gupta A, Tun AM, Tuma F. Protein S Deficiency (2020). In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, URL: 10. Mahmoodi BK, Brouwer J-LP, Ten Kate MK, et al (2010). A prospective cohort study on the absolute risks of venous thromboembolism and predictive value of screening asymptomatic relatives of patients with hereditary deficiencies of protein S, protein C or antithrombin. J Thromb Haemost JTH, 8(6):1193-1200. 11. Satpanich P, Rojnuckarin P (2019). Risk factors for venous thromboembolism (VTE) recurrences in Thai patients without cancer. Hematol Amst Neth, 24(1):159-165. 12. Mazzolai L, Aboyans V, Ageno W, et al (2018). Diagnosis and management of acute deep vein thrombosis: a joint consensus document from the European Society of Cardiology working groups of aorta and peripheral vascular diseases and pulmonary circulation and right ventricular function. Eur Heart J, 39(47):4208-4218. 13. Lê Gia Hoàng Linh, Phạm Văn Dũng, Nguyễn Hoài Nam, et al (2020). Khảo sát bất thường di truyền gen pros1 trong bệnh lý huyết khối tĩnh mạch. Y học Thành Phố Hồ Chí Minh, 24(2):163. 14. Caspers M, Pavlova A, Driesen J, et al (2012). Deficiencies of antithrombin, protein C and protein S - practical experience in genetic analysis of a large patient cohort. Thromb Haemost, 108(2):247-257. 15. Gandrille S, Borgel D, Eschwege-Gufflet V, et al (1995). Identification of 15 different candidate causal point mutations and three polymorphisms in 19 patients with protein S deficiency using a scanning method for the analysis of the protein S active gene. Blood, 85(1):130-138. 16. Adzhubei IA, Schmidt S, Peshkin L, et al (2010). A method and server for predicting damaging missense mutations. Nat Methods, 7(4):248-249. 17. Kumar P, Henikoff S, Ng PC (2009). Predicting the effects of coding non-synonymous variants on protein function using the SIFT algorithm. Nat Protoc, 4(7):1073-1081. 18. Ikejiri M, Tsuji A, Wada H, et al (2010). Analysis three abnormal Protein S genes in a patient with pulmonary embolism. Thromb Res, 125(6):529-532. 19. Chu MD, Sun J, Bird P (1994). Cloning and sequencing of a cDNA encoding the murine vitamin K-dependent protein S. Biochim Biophys Acta, 1217(3):325-328. Ngày nhận bài báo: 30/06/2020 Ngày nhận phản biện nhận xét bài báo: 20/02/2021 Ngày bài báo được đăng: 10/03/2021
File đính kèm:
tinh_trang_dot_bien_gen_pros1_va_cac_yeu_to_lien_quan_tren_b.pdf

