An exploratory study using next-generation sequencing to identify prothrombotic variants in patients with cerebral vein thrombosis
Eine explorative Studie zur Identifizierung prothrombotischer Varianten bei Patienten mit Sinusvenenthrombosen unter Verwendung von Next Generation Sequencing
Creators: name: Kramer, Robert Anton
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2023
Subjects: cerebral vein thrombosis
thrombophilia
personalized medicine
next-generation sequencing
molecular medicine
neurology
hemostaseology

description: Prothrombotic hereditary risk factors for cerebral vein thrombosis (CVT) are of clinical interest to better understand the underlying pathophysiology and stratify patients for the risk of recurrence. This study explores prothrombotic risk factors in CVT patients. An initial screening in patients of the outpatient clinic of the Department of Transfusion Medicine and Hemostaseology of the University Hospital Erlangen, Germany, revealed 183 patients with a history of CVT. An initial screening identified a number of common prothrombic risk factors, including Factor V Leiden (rs6025) and Prothrombin G20210A (rs1799963). All patients without relevant findings (58 individuals) were invited to participate in a subsequent genetic analysis of 55 relevant genes using next-generation sequencing (NGS). Three intron variants (ADAMTS13: rs28446901, FN1: rs56380797, rs35343655) were identified to occur with a significantly higher frequency in the CVT patient cohort compared to the general European population. Furthermore, the combined prevalence of at least two of four potentially prothrombic variants (FGA (rs6050), F13A1 (rs5985), ITGB3 (rs5918), and PROCR (rs867186)) was significantly higher in the CVT subjects. The possible impact of the identified variants on CVT is discussed.
description: 1. ZUSAMMENFASSUNG 1.1. HINTERGRUND UND ZIELE Prothrombotische hereditäre Risikofaktoren für Sinus- und Hirnvenenthrombo-sen (CVT) sind von klinischem Interesse, um die zugrunde liegende Pathophysiologie besser zu verstehen und die Patienten hinsichtlich des Risikos ei-nes erneuten Auftretens zu stratifizieren und damit die Behandlung individuell abzustimmen. Varianten, wie die in Europa häufige Faktor-V-Mutation Typ Leiden (F5LM, rs6025) und die Prothrombin-Mutation G20210A (F2M, rs1799963), sind Beispiele für bekannte thrombophile Varianten, die regelhaft Bestandteil eines Thrombophilie-Screenings sind. Ziel dieser Arbeit war die Suche und Identifikation weiterer prothrombotischer Varianten mittels Next-Generation-Sequencing (NGS), die das Entstehen einer CVT begünstigen könnten und im üblichen Thrombophilie-Screening nicht erfasst werden. 1.2. METHODEN In der vorliegenden, monozentrischen und explorativen Studie sequenzierten wir 55 gerinnungsrelevante Gene von Patienten, die bereits eine Sinusvenenthrombose er-litten hatten, mittels NGS auf Einzelnukleotidpolymorphismen (SNP) bzw. Genveränderungen wie Punktmutationen, Deletionen oder Insertionen, die mit dem Auftreten der CVT assoziiert sein könnten. Von Interesse waren dabei sowohl bekannte thrombophile Varianten, die insgesamt selten vorkommen, als auch Varianten, die aktuell nicht in einem gesicherten Zusammenhang mit einer Thrombophilie stehen. Von 183 Patienten, die sich mit einer CVT in der Vorgeschichte in der Ambulanz der Transfusionsmedizinischen und Hämostaseologischen Abteilung des Universitätsklinikums Erlangen im Zeitraum von 1999 bis 2021 vorstellten, wurden 49 Patienten von der Sequenzierung ausgeschlossen, da bei diesen bereits eine der bekannten thrombophilen Varianten nachgewiesen werden konnte (F5LM, F2M, Protein-C-Mangel, Pro-tein-S-Mangel, Antithrombin-Mangel und/oder Antiphospholipid-Syndrom). Von den 134 verbleibenden Patienten nahmen nach Aufklärung und Einwilligung 58 Patienten an der Studie teil. Die Varianten erfassten wir in ihrer Häufigkeit bezogen auf die Anzahl der Allele. Um die Prävalenz der identifizierten Varianten in der Studienpopulation mit der Allgemeinbevölkerung zu vergleichen, wurde die NCBI-Datenbank für Ge-notypen und Phänotypen, Release 2, (dbGaP) herangezogen. Die Häufigkeiten der Varianten in der Studienpopulation und in der europäischen Bevölkerung wurden mit dem Test auf gleiche oder gegebene Proportionen (prop.test1) verglichen. 1.3. ERGEBNISSE UND BEOBACHTUNGEN Von den insgesamt 843 Varianten zeigten 141 gegenüber der europäischen Bevölkerung eine statistisch signifikante Verteilungsdiskrepanz (p &lt; 0,05). Wir stellten fest, dass insbesondere drei Intron-Varianten (ADAMTS13: rs28446901, FN1: rs56380797, rs35343655) in der Patientenkohorte im Vergleich zur europäischen Allgemeinbevölkerung deutlich häufiger vorkommen. Außerdem war die Prävalenz der Kombinationen von mindestens zwei von vier potenziell prothrombotischen Varianten (FGA (rs6050), F13A1 (rs5985), ITGB3 (rs5918) und PROCR (rs867186) bei den CVT-Patienten nicht nur signifikant höher als im Schnitt der Mitteleuropäer, sondern auch höher als die anzunehmende Prävalenz, die nach Berechnung auf Grund der tatsächlichen Frequenz dieser vier Varianten innerhalb der Studienpopulation zu erwarten gewesen wäre. Manche Varianten kamen in der CVT-Gruppe auch seltener vor als in der Vergleichsgruppe. Ein protektiver Effekt dieser Varianten ist vorstellbar. 1.4. SCHLUSSFOLGERUNGEN In der Analyse der Daten aller CVT-Patienten bestätigte sich zunächst die erhöhte Prävalenz der bekannten, häufigen, hereditären Thrombophilie-Varianten. Auffällig war die Häufung weiterer Varianten sowie die unerwartet hohe Prävalenz ausgewählter Kombinationen von potentiell prothrombotischen Varianten, deren mögliche Auswirkungen noch diskutiert werden müssen. Diese monozentrische Studie untersuchte den Wert eines zweistufigen Ansatzes zur Beurteilung von Patienten mit einer CVT-Anamnese im Hinblick auf prothrombotische Varianten. Es sind weitere Studien mit größeren Kohorten erforder-lich, um die Hypothesen zu bestätigen, die auf den Ergebnissen dieser Studie basieren.