Tương quan kiểu gen, kiểu hình trong bệnh Alzheimer
Đặt vấn đề: Bệnh Alzheimer (AD) là dạng sa sút trí tuệ (SSTT) phổ biến nhất (chiếm 60%-80%). Theo
WHO, AD là một trong năm nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn thế giới, là gánh nặng toàn cầu về
sức khỏe cũng như kinh tế xã hội. Hiện nay, các nghiên cứu tìm dấu ấn sinh học AD đang rất được quan tâm,
mục đích để phát hiện sớm bệnh Alzheimer. Tuy nhiên, những gì chúng ta làm được vẫn còn khiêm tốn, đến nay
AD vẫn là bệnh không thể chữa khỏi và rất khó dự phòng một cách hiệu quả. Trong nghiên cứu này, chúng tôi
thực hiện giải trình tự thế hệ mới trên mẫu DNA bộ gen từ máu ngoại vi của bệnh nhân AD Việt Nam để khảo
sát sự tương quan giữa kiểu gen và kiểu hình. Sự thành công của nghiên cứu sẽ cung cấp phổ biến thể gen liên
quan đến thể khởi phát sớm và muộn của bệnh Alzheimer, tạo tiền đề cho các nghiên cứu mở rộng, hướng đến
mục đích phát hiện sớm để điều trị hiệu quả hơn căn bệnh này.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tương quan kiểu gen, kiểu hình trong bệnh Alzheimer
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 171 TƯƠNG QUAN KIỂU GEN, KIỂU HÌNH TRONG BỆNH ALZHEIMER Nguyễn Thị Tuyết Lan1, Đặng Thị Minh Trang1, Đỗ Nông Xuân Mai1, Tống Mai Trang2, Trần Công Thắng3, Phan Ngọc Minh1, Giang Hoa1, Đỗ Thị Thanh Thủy1, Trương Đình Kiệt1 TÓM TẮT Đặt vấn đề: Bệnh Alzheimer (AD) là dạng sa sút trí tuệ (SSTT) phổ biến nhất (chiếm 60%-80%). Theo WHO, AD là một trong năm nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn thế giới, là gánh nặng toàn cầu về sức khỏe cũng như kinh tế xã hội. Hiện nay, các nghiên cứu tìm dấu ấn sinh học AD đang rất được quan tâm, mục đích để phát hiện sớm bệnh Alzheimer. Tuy nhiên, những gì chúng ta làm được vẫn còn khiêm tốn, đến nay AD vẫn là bệnh không thể chữa khỏi và rất khó dự phòng một cách hiệu quả. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thực hiện giải trình tự thế hệ mới trên mẫu DNA bộ gen từ máu ngoại vi của bệnh nhân AD Việt Nam để khảo sát sự tương quan giữa kiểu gen và kiểu hình. Sự thành công của nghiên cứu sẽ cung cấp phổ biến thể gen liên quan đến thể khởi phát sớm và muộn của bệnh Alzheimer, tạo tiền đề cho các nghiên cứu mở rộng, hướng đến mục đích phát hiện sớm để điều trị hiệu quả hơn căn bệnh này. Mục tiêu: Đánh giá mối quan hệ kiểu gen - kiểu hình của bệnh nhân Alzheimer người Việt Nam bằng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới. Đối tượng - Phương pháp: Mẫu máu của bệnh nhân AD được thu nhận tại bệnh viện Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh, được tách chiết DNA bằng bộ kit Magjet Whole blood DNA, tạo thư viện và lai-bắt giữ các phân đoạn DNA của các gen mục tiêu bằng bộ kit New England Biolabs (Mỹ), sau đó giải trình tự bằng hệ thống giải trình tự thế hệ mới Illumina (Mỹ). Kết quả: Trong 101 bệnh nhân AD, có 51 (50,5%) trường hợp khởi phát sớm (EOAD) và 50 (49,5%) trường hợp khởi phát muộn (LOAD), độ tuổi khởi phát trung bình của các bệnh nhân EOAD là 57 tuổi và LOAD là 73 tuổi. Ở nhóm EOAD, nghiên cứu ghi nhận có mối liên quan giữa đột biến APP/PSEN1 với bệnh Alzheimer (p=0,03) và giữa độ tuổi khởi phát của nhóm mang đột biến APP/PSEN1 so với các nhóm mang đột biến APOE (p=0,01). Ở thể LOAD, nhóm mang đồng hợp alen APOE e4 có độ tuổi khởi phát sớm hơn so với nhóm mang e4 dị hợp alen APOE và nhóm không mang alen APOE e4 (p=0,057). Kết luận: Kết quả này cho thấy có mối liên hệ giữa những kiểu gen khác nhau và độ tuổi khởi phát ở hai nhóm bệnh Alzheimer. Đối với nhóm EOAD, sự hiện diện của biến thể trên gen APP/PSEN1 làm tăng độ tuổi khởi phát của bệnh nhân EOAD. Đối với nhóm LOAD, sự hiện diện của đồng hợp alen APOE e4 trên bệnh nhân thúc đẩy tiến trình khởi phát của bệnh sớm hơn so với nhóm mang dị hợp hay không mang alen này. Từ khóa: bệnh Alzheimer (AD), sa sút trí tuệ (SSTT), bệnh Alzheimer khởi phát sớm (EOAD), bệnh Alzheimer khởi phát muộn (LOAD), biến thể, kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) 1Viện Di truyền Y học, Thành phố Hồ Chí Minh 2Khoa Thần kinh, Bệnh viện Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh 3Bộ môn Thần Kinh, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: ThS. Nguyễn Thị Tuyết Lan ĐT: 0937130391 Email: [email protected] 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 172 ABSTRACT INVESTIGATE THE ASSOCIATION BETWEEN GENOTYPE AND PHENOTYPE OF ALZHEIMER DISEASE Nguyen Thi Tuyet Lan, Dang Thi Minh Trang, Do Nong Xuan Mai, Tong Mai Trang, Tran Cong Thang, Phan Ngoc Minh, Giang Hoa, Do Thi Thanh Thuy, Truong Dinh Kiet * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 25 - No 1 - 2021: 171-177 Background: Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia, (accounting for 60% - 80%). According to WHO, AD is one of the top five causes of death worldwide. It is also a global burden on health as well as on socioeconomic status. Currently, biomarkers of AD researches are highly interested, aiming for AD early detection. However, what we have done is still modest, and AD is still incurable and difficult to prevent. In this study, we perform new generation sequencing on genomic DNA samples from the blood of Vietnamese AD patients to investigate the association between genotype and phenotype. The success of the study will provide the proliferation of genotypes related to the early-onset and late-onset Alzheimer's disease, paving the way for extensive research, aiming for early detection for more effective treatment of radicals this disease. Objectives: Evaluate the association between genotype - phenotype of Alzheimer's patients in Vietnam using new-generation sequencing (NGS). Method: Blood from Alzheimer patients was collected at University Medical Center HCMC and used to extract genomic DNA with Magjet Whole blood DNA kit, then preparing library and hybridization-capturing DNA fragments of targeted genes using New England Biolabs kit (USA), loading for sequencing in Illumina next-generation sequencing system. Results: In 101 Alzheimer patients, there were 51 (50.5%) early-onset cases (EOAD) and 50 (49.5%) late- onset cases (LOAD), the mean age of EOAD patients was 57 years old, and LOAD patients was 73 years old. In the EOAD group, the study recorded the association between APP/PSEN1 mutations and Alzheimer’s disease (p=0.03) and between the age of onset of the APP/PSEN1 group with the APOE groups (p = 0.01). Besides, in the LOAD, the group having homozygote APOE e4 alleles had an earlier onset age than those with heterozygous APOE e4 allele and non-APOE e4 allele patients (p=0.057). Conclusion: These results showed a relationship between different genotypes and onset age in the two groups of Alzheimer's disease. In the EOAD group, the presence of APP/PSEN1 variants increased the onset age of EOAD patients. In the LOAD group, the attendance of the homozygote APOE e4 alleles stimulated the earlier onset age of the disease than the heterozygous or non-allele group. Key words: Alzheimer disease (AD), dementia, Early-Onset Alzheimer Disease (EOAD), late-onset Alzheimer disease (LOAD), genetic variants, next-generation sequencing (NGS) ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh Alzheimer (AD) gây ra những thay đổi bất thường trong não, chủ yếu ảnh hưởng đến trí nhớ, giảm nhận thức, rối loạn thời gian và không gian, và các khả năng trí tuệ khác. Theo thống kê tại Mỹ năm 2019, cứ mỗi 65 giây lại có thêm một trường hợp bệnh mới được phát hiện và cứ 3 người già tử vong sẽ có 1 người được chẩn đoán sa sút trí tuệ. Năm 2019, số người mắc Alzheimer tại Mỹ khoảng 5,8 triệu người và đến năm 2050 con số này sẽ tăng lên 14 triệu. Chi phí chăm sóc cho bệnh nhân Alzheimer trên toàn thế giới năm 2019 ước tính là 290 tỉ đô la Mỹ, dự báo nếu bệnh không được ngăn chặn và kiểm soát, đến năm 2050 con số này sẽ tăng lên 1,1 nghìn tỉ đô la(1). 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 173 Dựa trên độ tuổi khởi phát, bệnh Alzheimer được chia thành hai loại, khởi phát sớm (EOAD) trước 65 tuổi và khởi phát muộn (LOAD) sau 65 tuổi. Ở Việt Nam, nhiều nghiên cứu về AD cũng đã được thực hiện nhưng còn chưa thực sự quan tâm đến tính chất riêng biệt của hai nhóm khởi phát này(2-4). Hiện nay, nghiên cứu về gen của các bệnh nhân Alzheimer đang là mối quan tâm hàng đầu nhờ sự phát triển của kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới (Next-generation sequencing – NGS), cho phép phân tích đồng thời nhiều gen cùng lúc. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thực hiện giải trình tự thế hệ mới DNA bộ gen từ mẫu máu ngoại vi của bệnh nhân Alzheimer để khảo sát sự tương quan giữa kiểu gen và kiểu hình bệnh Alzheimer ở Việt Nam. Sự thành công của nghiên cứu sẽ cung cấp phổ biến thể gen liên quan đến thể AD khởi phát sớm và muộn, tạo tiền đề cho các nghiên cứu mở rộng, hướng đến mục đích phát hiện sớm để điều trị hiệu quả hơn căn bệnh này. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Mẫu máu ngoại biên của các bệnh nhân được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer theo tiêu chuẩn chẩn đoán rối loạn thần kinh nhận thức DSM- 5 được thu nhận tại Bệnh viện Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh từ tháng 05/2019 tới tháng 04/2020. Tiêu chuẩn chọn mẫu Bệnh nhân được chẩn đoán xác định mắc Alzheimer theo tiêu chuẩn DSM-5; đồng ý tham gia nghiên cứu; không truyền máu trong vòng 3 tháng trước khi được thu nhận mẫu máu cho nghiên cứu; có thông tin lâm sàng, bệnh mãn tính và tiền sử gia đình, kết quả chụp MRI. Tiêu chuẩn loại trừ Bệnh nhân (BN) không đồng ý tham gia nghiên cứu (NC). Phương pháp nghiên cứu Thiết kế nghiên cứu Nghiên cứu cắt ngang. Cỡ mẫu Quá trình nghiên cứu thu nhận được 101 mẫu máu của bệnh nhân Alzheimer. Các biến số chính Độ tuổi khởi phát và các nhóm đột biến trên gen APP/PSENs và APOE (e4/e4, e4/e_, e_/e_) Tách chiết DNA từ mẫu máu: DNA mẫu máu thu nhận được ly trích bằng bộ kit Magjet Whole blood DNA (Thermo Scientific, Đức) và được phân chia vào tube, lưu trữ ở -200C cho tới khi thực hiện giải trình tự. Chuẩn bị thư viện và làm giàu phân mảnh DNA: DNA sau khi tách chiết được sử dụng để tạo thư viện (phân mảnh DNA, chỉnh sửa đầu mút, gắn adaptor, index và PCR) bằng bộ kit Ultra II FS library preparation (New Englands Biolab, Mỹ) và NEBnext Multiplex Oligos Dual (NEBnext). Qui trình thực hiện theo hướng dẫn của bộ kit. Sản phẩm phải đạt hàm lượng ít nhất là 500 ng để đảm bảo đủ lượng DNA cho bước tiếp theo. Lai và bắt giữ gen mục tiêu: Sản phẩm PCR từ bước tạo thư viện tiếp tục được lai với hỗn hợp mẫu dò đã được gắn biotin đặc hiệu cho các gen mục tiêu. Mẫu dò được thiết kế dựa trên trình tự mRNA của các gen mục tiêu và tổng hợp bởi IDTDNA (Mỹ). Sau đó, thông qua tương tác streptavidin-biotin, sử dụng hạt từ Dynabeads MyOne Streptavidin T1 (ThermoFisher) để bắt giữ phân mảnh DNA của các gen mục tiêu. Phản ứng lai sử dụng hóa chất và thực hiện theo huớng dẫn của bộ kit xGen library hybridization (IDTDNA, Mỹ). DNA sau khi được bắt giữ sẽ được nhân bản lần 2 bằng PCR để đạt nồng độ cần thiết cho giải trình tự thế hệ mới là 10 nM. Giải trình tự trên hệ thống giải trình tự thế hệ mới NextSeq (Ilumina, Mỹ): Thư viện đạt chuẩn nồng độ trên 10nM được biến tính và giải trình tự bằng kit Nextseq 500/550 High Output trên hệ thống NextSeq 550 (Illumina, Mỹ). 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 174 Phân tích kết quả giải trình tự: Dữ liệu giải trình tự được sao lưu và gửi lên máy chủ để phân tích kết quả. Kết quả giải trình tự thế hệ mới đạt được là hàng triệu cặp trình tự DNA có kích thước 75 nucleotit. Từng trình tự DNA sau đó được sắp xếp lên bộ gen người chuẩn của National Center of Biotechnology Information (NCBI) để xác định vị trí của trình tự này trên bộ gen người(5). Vị trí của mỗi trình tự trong cặp trình tự cho phép xác định biến đổi xảy ra trên vùng gen mục tiêu. Phần mềm phân tích được xây dựng dựa trên trình tự tại từng vị trí nucleotit để xác định các biến đổi di truyền xảy ra. Toàn bộ phần mềm được viết dựa trên phương pháp phân tích tối ưu hoá bởi Viện nghiên cứu Broad thuộc Đại học Harvard – Mỹ(6). Kết quả phân tích ghi nhận những biến thể di truyền trong các vùng gen mục tiêu. Phân loại các biến đổi di truyền: biến thể phát hiện được phân loại làm 5 nhóm đột biến: (1) lành tính (benign), (2) gần giống lành tính (likely benign), (3) gây bệnh (pathogenic), (4) gần giống gây bệnh (likely pathogenic) và (5) không rõ chức năng (variant of uncertain significance - VUS). Trong đó, nhóm (1) và (2) là những biến thể không làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh AD, nhóm (3) và (4) lại làm tăng nguy cơ mắc AD thể khởi phát muộn. Nhóm (5) là những biến thể chưa có bằng chứng khoa học đầy đủ trong việc xác định vai trò của biến thể liên quan đến nguy cơ gây bệnh. Sự phân loại đột biến này dựa trên cơ sở dữ liệu thông tin lâm sàng về biến thể của Trung tâm Quốc gia về Thông tin Công nghệ Sinh học Mỹ (Clinvar database, NCBI, Mỹ) và cơ sở dữ liệu đột biến liên quan bệnh Alzheimer (www.alzforum.org). Xử lý số liệu Số liệu được và xử lý bằng phần mềm Stata® phiên bản 13.0 (StataCorp Inc., Texas, Hoa Kỳ). Thống kê mô tả: tần số, tỉ lệ %, trung bình ± độ lệch chuẩn, khoảng tin cậy. Thống kê phân tích: phép kiểm Chi bình phương, phép kiểm định chính xác Fisher’s. Sự khác biệt được xem có ý nghĩa thống kê khi p <0,05 với độ tin cậy 95%. KẾT QUẢ Mô tả đặc điểm của nhóm bệnh nhân Alzheimer trong nghiên cứu Trong 101 trường hợp bệnh nhân AD tham gia nghiên cứu có 51 trường hợp khởi phát sớm (chiếm tỉ lệ 50,5%) và 50 trường hợp khởi phát muộn (chiếm tỉ lệ 49,5%). Thông tin lâm sàng của 2 nhóm này được tóm tắt trong Bảng 1. Bảng 1: Thông tin lâm sàng của 101 bệnh nhân AD Đặc tính Nhóm khởi phát sớm (EOAD) n = 51 Nhóm khởi phát muộn (LOAD) n = 50 Tuổi khởi phát trung bình 57,39 ± 4,52 (56,11-58,66) 73,12 ± 6,17 (71.37 - 74.87) Giới tính Nam 19 (37,3%) 16 (32,0%) Nữ 32 (62,7%) 34 (68,00%) Tiền sử gia đình có người sa sút trí tuệ Có 20 (39,2%) 18 (36,0%) Không 31 (60,8%) 32 (64,0%) Các bệnh thường gặp trong từng nhóm khởi phát 21 (41,18%) 33 (66,0%) Cao huyết áp 6 (28,57%) 2 (6,06%) Đái tháo đường 2 (9,52%) 5 (15.15%) Tim mạch 1 (4,76%) 3 (9.09%) Bệnh lý khác 5 (23,81%) 4 (12.12%) Nhiều bệnh nền (≥2 bệnh) 7 (33,33%) 19 (57.58%) Mối liên hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của bệnh nhân Alzheimer Việt Nam Để tìm hiểu mối liên hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của bệnh nhân Alzheimer Việt Nam, nghiên cứu tiến hành phân tích tỉ lệ đột biến trong từng nhóm: EOAD (n=51), LOAD (n=50) và nhóm đối chứng người khoẻ mạnh (n=28) (dữ liệu từ đề tài của tác giả Giang Hoa [8]). Kết quả thể hiện ở biểu đồ 1 ghi nhận chỉ tìm thấy các đột biến trên 2 gen APP/PSEN1 ở nhóm bệnh nhân EOAD (11,7%) và không có trường hợp 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 175 nào trong nhóm LOAD và nhóm chứng mang đột biến ở 2 gen trên (p=0,03, Fisher exact test). Tỉ lệ mang alen APOE e4 ở các nhóm bệnh EOAD và LOAD luôn cao hơn nhóm đối chứng, đặc biệt ở nhóm APOE e4 đồng hợp, LOAD có sự khác biệt so với nhóm đối chứng (p=0,02, Fisher exact test). Ngoài ra, kết quả phân tích không ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm EOAD và LOAD ở các nhóm mang alen APOE e4 đồng hợp, dị hợp và không mang alen APOE e4 (Hình 1). Hình 1: Tỉ lệ đột biến gen trong nhóm EOAD, LOAD và đối chứng Mối liên hệ giữa kiểu gen APP/PSEN1 và kiểu hình của bệnh nhân Alzheimer khởi phát sớm Để tìm mối liên hệ giữa kiểu gen APP/PSEN1 và kiểu hình của bệnh nhân Alzheimer khởi phát sớm, biểu đồ survival plot được khảo sát trên bốn nhóm bệnh nhân EOAD: nhóm mang đột biến APP/PSEN1, nhóm mang đột biến đồng hợp APOE e4, nhóm mang đột biến dị hợp APOE e4 và nhóm không mang đột biến APOE e4 (Bảng 2). Kết quả cho thấy nhóm bệnh nhân EOAD mang đột biến APP/PSEN1 có độ tuổi khởi phát sớm hơn rất nhiều so với 3 nhóm còn lại (p=0,01) (Hình 2). Hình 2: Sự tương quan kiểu gen – độ tuổi khởi phát trên bệnh nhân EOAD Bảng 2: Bảng so sánh số bệnh nhân mang đột biến theo độ tuổi khởi phát trong nhóm EOAD (các nhóm đột biến bao gồm: APP/PSEN1, APOE e_/e_, APOE e4/e_, APOE e4/e4) Số ca trong nhóm mang đột biến Độ tuổi khởi phát 39 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 APP/PSEN1 1 1 0 2 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 APOE e_/e_ 0 2 2 1 2 2 1 4 2 4 1 1 5 0 2 APOE e4/e_ 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 2 1 0 APOE e4/e4 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 2 0 1 1 0 Mối liên hệ giữa kiểu gen APOE và kiểu hình của bệnh nhân Alzheimer khởi phát muộn Nghiên cứu ghi nhận được tuổi khởi phát trung bình của nhóm bệnh nhân Alzheimer khởi phát muộn có mang APOE e4 đồng hợp là 69 tuổi, nhóm mang APOE e4 dị hợp là 73 tuổi và nhóm không mang APOE e4 là 76 tuổi. Số bệnh nhân của từng nhóm đột biến theo độ tuổi khởi phát được thể hiện trong Bảng 3. 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 176 Phân tích survival plot của 3 nhóm bệnh nhân LOAD: nhóm mang đột biến đồng hợp APOE e4, nhóm mang đột biến dị hợp APOE e4 và nhóm không mang đột biến APOE e4 (Hình 3) ghi nhận nhóm mang đột biến APOE e4 đồng hợp có độ tuổi khởi phát sớm hơn so với 2 nhóm còn lại (p-value=0,057, xấp xỉ mức có nghĩa thống kê 0,05). Bảng 3: Bảng so sánh số bệnh nhân mang đột biến theo độ tuổi khởi phát trong nhóm LOAD (các nhóm đột biến bao gồm: APOE e4/e4, APOE e4/e_, APOE e_/e_) Số ca trong nhóm mang đột biến Độ tuổi khởi phát 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 78 80 81 82 83 84 88 APOE e4/e4 1 1 0 0 2 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 APOE e4/e_ 1 1 1 1 2 1 0 1 2 1 0 0 2 0 2 0 1 1 0 APOE e_/e_ 1 0 1 3 2 1 1 0 0 0 4 3 2 1 1 1 0 0 2 Hình 3: Sự tương quan kiểu gen – độ tuổi khởi phát trên bệnh nhân LOAD BÀN LUẬN Độ tuổi khởi phát trung bình của các bệnh nhân nhóm EOAD tham gia nghiên cứu là 57 tuổi và nhóm LOAD là 73 tuổi. Ngoài ra, nghiên cứu cũng ghi nhận ở cả hai nhóm, tỉ lệ bệnh nhân nữ đều cao hơn gần gấp đôi bệnh nhân nam, lần lượt chiếm 62,7% so với 37,3% trong nhóm EOAD và 68,0% so với 32,00% trong nhóm LOAD. Số liệu này phù hợp với các công bố trước đó về việc nữ giới có nguy cơ mắc AD cao hơn gấp 1,5 đến 2 lần so với nam giới(7). Tỉ lệ bệnh nhân có ít nhất một người thân mang triệu chứng của bệnh sa sút trí tuệ ở nhóm EOAD và LOAD lần lượt là 39,2% và 36,0% cho thấy có mối liên hệ về mặt di truyền giữa các cá thể trong các gia đình khi có tiền sử SSTT. Tính chung cả hai nhóm, 53,5% bệnh nhân số AD có các bệnh lý nền kèm theo như cao huyết áp, đái tháo đường, tim mạch và một số bệnh lý khác. Trong đó, tỉ lệ cao nhất là cao huyết áp (49,1%), sau đó là đái tháo đường (30,2%) và tim mạch (28,3%). Tỉ lệ bệnh nhân mắc nhiều bệnh nền cùng lúc (≥ 2 bệnh) chiếm 47,2%. Các bệnh nền này cũng có thể là yếu tố nguy cơ, gia tăng khả năng và diễn tiến bệnh Alzheimer. Nghiên cứu phân tích tỉ lệ đột trên các gen APP/PSEN1/PSEN2 trong nhóm EOAD và LOAD ghi nhận chỉ tìm thấy các đột biến trên 2 gen APP/PSEN1 ở nhóm bệnh nhân EOAD, chiếm tỉ lệ 11,7%, và không có trường hợp nào trong nhóm LOAD và nhóm chứng mang đột biến ở 2 gen trên (p=0,03, Fisher exact test). Độ tuổi khởi phát của nhóm bệnh nhân EOAD mang đột biến APP/PSEN1 cũng sớm hơn rất nhiều so với 3 nhóm còn lại (p-value = 0,01). Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê này khẳng định vai trò quyết định của các gen APP/PSEN1 trong quá trình bệnh sinh của thể AD khởi phát sớm. Tần suất biến thể APOE e4 ghi nhận ở bệnh nhân EOAD là 20/51 (39,2%) và bệnh nhân LOAD là 25/50 (50,0%) tương đồng với những kết quả báo cáo trước đó cho thấy 40-65% bệnh nhân AD mang biến thể APOE e4, làm tăng tốc lắng đọng amyloid, hình thành các mảng xơ rối, gây nên bệnh AD(10,11). Theo y văn, alen APOE e4 được xác định làm gia tăng nguy cơ mắc Alzheimer, đồng thời cũng làm giảm tuổi khởi phát bệnh. Mang một bản sao alen e4 có thể làm tăng nguy cơ mắc AD từ 2 đến 3 lần, trong khi mang cả 2 bản sao thì nguy cơ tăng lên đến 12 lần(9). Trong nghiên cứu này, tỉ lệ người mang alen APOE e4 (e4/e4 và e4/-) ở nhóm EOAD và 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 177 LOAD đều cao hơn so với nhóm đối chứng. Đặc biệt, trong LOAD, tỉ lệ bệnh nhân mang đồng hợp alen APOE e4 có sự khác biệt thống kê so với nhóm đối chứng (p=0,02, Fisher exact test). Nghiên cứu không ghi nhận sự khác biệt độ tuổi khởi phát ở các bệnh nhân mang đồng hợp alen APOE e4, dị hợp alen APOE e4 và không mang alen APOE e4 ở nhóm EOAD. Tuy nhiên, trong nhóm LOAD, độ tuổi khởi phát của nhóm mang đồng hợp alen APOE e4 sớm hơn so với 2 nhóm còn lại (p-value = 0,057). Kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đó về sự hiện diện của alen e4 sẽ thúc đẩy tuổi khởi phát(12,13). KẾT LUẬN Nghiên cứu ghi nhận tỉ lệ biến thể APP/PSEN1 ở bệnh nhân EOAD Việt Nam là (11,7%) và không có sự hiện diện của biến thể APP/PSEN1/PSEN2 trong nhóm LOAD. Tỉ lệ alen APOE e4 trong bệnh nhân AD khởi phát muộn là 50%. Phân tích sự tương quan kiểu gen - kiểu hình cho thấy vai trò khác biệt của các gen nguy cơ trong hai nhóm EOAD và LOAD. Sự hiện diện của biến thể trên gen APP/PSEN1 làm tăng độ tuổi khởi phát của bệnh nhân EOAD so với những đối tượng không mang biến thể. Trong khi đó, sự hiện diện của alen APOE e4 chỉ tương quan với độ tuổi khởi phát trong nhóm LOAD. Nghiên cứu mở ra khả năng ứng dụng quy trình giải trình tự thế hệ mới để phát hiện biến thể trên gen mục tiêu liên quan bệnh Alzheimer ở hai thể khởi phát. Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được thực hiện dưới sự hỗ trợ của Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ TPHCM thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM (mã số 1122/QĐ-SKHCN). TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Alzheimer’s Association. (2019). Alzheimer’s Disease Facts and Figures. Alzheimers Dement, pp.321-87. 2. Lê Văn Tuấn, Hoàng Văn Tân, Lê Đức Hinh (2014). Một số đặc điểm dịch tể học sa sút trí tuệ ở người cao tuổi tại hai quận, huyện Hà Nội. Nghiên cứu Y học, 87(2):144-150. 3. Nguyễn Kim Việt (2009). Nghiên cứu đặc điểm sa sút trí tuệ tại cộng đồng. Y học Thực hành, 679:16-18. 4. Trần Công Thắng (2011). Giá trị của thang điểm Mini-Cog trong tầm soát sa sút trí tuệ. Y học Thành phố Hồ Chí Minh, 15(2):81-85. 5. Li H, Durbin R (2009). Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler Transform. Bioinformatic, 25(14):1754- 1760. 6. McKenna A, Hanna M, Banks E, et al (2010). The Genome Analysis Toolkit: a MapReduce framework for analyzing next- generation DNA sequencing data. Genome Research, 20(9):1297- 1303. 7. Chêne G, Beiser A, Au R, Preis SR et al. (2015). Gender and incidence of dementia in the Framingham Heart Study from mid-adult life. Alzheimers Dement, 11(3):310-320. 8. Giang Hoa, Nguyễn Thị Quỳnh Thơ, Đào Thị Hồng Thuý et al. (2020). Nghiên cứu đột biến gen liên quan đến bệnh Alzheimer khởi phát sớm bằng kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới. Y học Thành phố Hồ Chí Minh, 24(4):132-139. 9. Michaelson DM (2014). APOE ε4: the most prevalent yet understudied risk factor for Alzheimer's disease. Alzheimers Dement, 10(6):861-868. 10. Hoàng Văn Lương, et al. (2009). Phân tích sự đa hình kiểu gen APOE ở các bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer. Y học Việt Nam, 1:42-48. 11. Tang M X et al. (1998). The APOE-epsilon4 allele and the risk of Alzheimer disease among African Americans, whites, and Hispanics. JAMA, 279(10):751-755. 12. Strittmatter WJ, Saunders AM, Schmechel D, et al. (1993). Apolipoprotein E: high-avidity binding to beta-amyloid and increased frequency of type 4 allele in late-onset Alzheimer disease. Proceedings of the National Academy of Sciences, 90(5):1977-1981. 13. Genin E, Hannequin D, Wallon D et al. (2011). APOE and Alzheimer disease: a major gene with semi-dominant inheritance. Molecular Psychiatry, 16(9):903-907. Ngày nhận bài báo: 01/09/2020 Ngày nhận phản biện nhận xét bài báo: 20/02/2021 Ngày bài báo được đăng: 10/03/2021
File đính kèm:
tuong_quan_kieu_gen_kieu_hinh_trong_benh_alzheimer.pdf

