Μελέτη του γονιδιακού πολυμορφισμού rs13017968 του γονιδίου SLC8A1 και των αιματολογικών παραμέτρων ως προγνωστικοί δείκτες στη νόσο Kawasaki

Abstract

Kawasaki disease, also known as mucocutaneous lymph node syndrome, is an acute self limiting vasculitis primarily affecting medium and small arteries, particularly the coronary vessels. It is widely recognized as the leading cause of acquired heart disease in childhood and predominantly affects infants and children below the age of 5 years. The exact cause of Kawasaki disease remains unclear. Prompt initiation of treatment is crucial, as the disease can lead to serious complications if left untreated. Approximately 30% of patients develop coronary artery aneurysms, which are abnormal dilations of the coronary arteries. In Greece, the frequency of Kawasaki disease between 2000 and 2010, was reported to be 3.16 per 100,000 children under 14 years of age. Kawasaki disease can manifest in three different types: typical, incomplete, and non-typical. Accurate and timely diagnosis is of utmost importance as the course and prognosis of the disease depend on the prompt initiation of treatment. The primary treatment for Kawasaki disease is the intravenous administration of gamma-globulin (IVIG) along with high-dose aspirin. This therapy should be initiated immediately if the patient meets the diagnostic criteria. IVIG therapy has been shown to significantly reduce the risk of developing coronary aneurysms from 25% to less than 5%. Several studies have been conducted to identify possible biomarkers that can lead to Kawasaki disease diagnosis and predict its outcome. These include inflammation markers, immune response and protein markers, imaging findings, but also genetic markers. Recently, three single nucleotide polymorphisms in SLC8A1 (rs10490051, rs13017968, and rs12989852) were found to be correlated with Kawasaki disease. Among these, rs13017968 is particularly interesting, as it has shown a significant association with the risk of developing coronary aneurysms in patients with Kawasaki. Regarding protein markers, previous studies have found that the ratio of the mean platelet volume to the absolute number of lymphocytes (MPVLR) significantly correlates with the disease. Based on the above finding, the present study aimed to examine the association between the ratio of mean platelet volume to the absolute number of lymphocytes (MPVLR) and the risk of developing Kawasaki disease and coronary artery aneurysms in Kawasaki patients. An additional aim of this study was to investigate the role of the genetic polymorphism rs13017968 in children with Kawasaki and control subjects, as well as to determine the potential of rs13017968 as a prognostic marker for the development of coronary aneurysms in Kawasaki patients. This study was a case-control study conducted at the 2nd Department of Pediatrics at AHEPA University hospital in Thessaloniki. The study was performed after obtaining approval of the responsible scientific board. The study included a total of 60 children up to 16 years old who had been diagnosed with Kawasaki disease. The diagnosis of Kawasaki disease was based on the criteria for typical, incomplete, and non-typical Kawasaki. Additionally, 107 healthy children between 6 and 16 years old who were registered in the emergency unit of the hospital were included as the control group. All patients with Kawasaki disease received treatment with intravenous immunoglobulin (IVIG). Demographic information, genotypic and phenotypic characteristics, and various hematological parameters were collected as part of the study. Overall, the study analyzed 59 out of 60 patients with one patient excluded as an outlier and 107 control subjects. The mean age of the control subjects (139.38 months) was significantly higher than that of the patients (37.36 μήνες) (t=19.041, p<0.01). The majority of the patients (79.7%) exhibited typical symptoms of Kawasaki disease, while a smaller percentage (18.6%) showed atypical symptoms. Only one patient had symptoms of incomplete Kawasaki. Among the patients 33.9% developed coronary artery aneurysms, and 22.0% presented with pericardial fluid. The majority of patients (78.0%) received one dose of IVIG while the remaining patients received two doses. The study did not find a significant correlation between rs13017968 (a specific genetic marker) and the occurrence of Kawasaki disease (χ2=0.162, p=0.922) nor its correlation with the development of coronary artery aneurysm (χ2=4.612, p=0.096). Significant differences were observed in all hematological parameters tested. The MPVLR was significantly lower in patients (3.56 ± 2.24) compared to control subjects (4.58 ± 1.60) (t=3.087, p=0.003). This difference was primarily due to lower values of the mean platelet volume and a correspondingly lower number of lymphocytes. The MPVLR is calculated as a ratio of these two parameters. No significant relationship was found between the MPVLR and the development of coronary artery aneurysms. Consistent with previous data, the study found that boys were more likely to develop coronary artery aneurysms. To predict patients with Kawasaki disease, a logistic regression model was used. The results of this analysis showed a significant association of age (OR=0.942, p=0.003), white blood cell count (WBC) before IVIG treatment (OR=1.001, p=0.001), hematocrit value (HT) before IVIG treatment (OR=0.683, p=0.012), and platelet distribution width (PDW) before IVIG treatment (OR=2.232, p=0.054) with the likelihood of Kawasaki disease. The sensitivity, specificity, and accuracy of the model were 82.4%, 83.9%, and 83.8%, respectively. The model chosen in this study was statistically significant (χ2=28.814, p<0.01), with satisfactory specificity (99.1%) and sensitivity (94.9%), correctly classifying the result for 97.6% of cases. Because of the relatively small sample size of this study, the results should be interpreted with caution. Although the rarity of the disease justifies the limited number of participants, it also restricted the ability to perform certain statistical calculations and may limit the generalizability of the findings. Therefore, further studies including a larger sample or multicenter studies are required to clarify the roles of rs13017968 and MPVLR in Kawasaki disease. This would increase the statistical power and provide more robust conclusions.

Η νόσος ή σύνδρομο Kawasaki ή αλλιώς βλεννογoνο-δερματικό λεμφαδενικό σύνδρομο αποτελεί μια οξεία εμπύρετη αυτοπεριοριζόμενη αγγειίτιδα των μέσων και μικρών αρτηριών και κυρίως των στεφανιαίων αγγείων. Έχει αναγνωριστεί παγκοσμίως ως η συχνότερη αιτία επίκτητης καρδιοπάθειας στην παιδική ηλικία και προσβάλλει κυρίως βρέφη και παιδιά ηλικίας κάτω των πέντε ετών. Η αιτιολογία της νόσου δεν είναι ξεκάθαρη. Ωστόσο η μη έγκαιρη έναρξη θεραπείας μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές επιπλοκές, όπως η εμφάνιση στεφανιαίων ανευρυσμάτων, που αποτελεί και τη σοβαρότερη επιπλοκή, σε περίπου 30% των ασθενών. Στην Ελλάδα, η συχνότητα της νόσου κατά την περίοδο 2000-2010, ήταν 3,16 ανά 100.000 παιδία κάτω των 14 ετών. Διακρίνονται τρείς τύποι Kawasaki, το τυπικό, το μη πλήρες ή ατελές και το άτυπο. Η έγκαιρη διάγνωση είναι καθοριστικής σημασίας καθώς η πορεία και η πρόγνωση της νόσου καθορίζεται από την έγκαιρη έναρξη θεραπείας. Η πρώτη γραμμή θεραπείας για τη νόσο Kawasaki είναι η ενδοφλέβια έγχυση γ-σφαιρίνης (IVIG) και ασπιρίνης σε υψηλή δόση, η οποία πρέπει να ξεκινά άμεσα εφόσον ο ασθενής πληροί τα τυπικά κριτήρια της νόσου. Η IVIG έχει δειχθεί ότι μπορεί να αποτρέψει τον κίνδυνο ανάπτυξης ανευρυσμάτων της στεφανιαίας αρτηρίας από 25% σε λιγότερο από 5%. Πολυάριθμες μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί προκειμένου να αναγνωριστούν πιθανοί βιοδείκτες τόσο για τη διάγνωση όσο και για την πρόβλεψη της έκβασης της νόσου Kawasaki. Αυτοί περιλαμβάνουν δείκτες φλεγμονής, ανοσολογικούς και πρωτεϊνικούς δείκτες, ευρήματα σε τεχνικές απεικόνισης αλλά και αρκετούς γενετικούς δείκτες. Πρόσφατα, μελετήθηκαν και τρεις μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί τoυ γονιδίου SLC8A1 (rs10490051, rs13017968, and rs12989852) και συσχετίστηκαν με τη νόσο Kawasaki. Από τους τρεις πολυμορφισμούς αυτούς, ενδιαφέρον παρουσιάζει ο rs13017968, καθώς έδειξε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την πιθανότητα εμφάνισης στεφανιαίων ανευρυσμάτων σε ασθενείς με Kawasaki. Ανάμεσα στους πρωτεϊνικούς δείκτες, ενδιαφέρον παρουσίασε ο λόγος του μέσου όγκου αιμοπεταλίων προς τον απόλυτο αριθμό των λεμφοκυττάρων (MPVLR), ο οποίος φάνηκε να σχετίζεται με τη νόσο σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες. Βάση των παραπάνω δεδομένων, η παρούσα διατριβή είχε σκοπό τη μελέτη του MPVLR σε σχέση με τον κίνδυνο εμφάνισης Kawasaki και συσχέτισή του με τον κίνδυνο εμφάνισης στεφανιαίων ανευρυσμάτων σε ασθενείς με Kawasaki. Επιπλέον στόχος της διατριβής ήταν η μελέτη του γονιδιακού πολυμορφισμού rs13017968 σε παιδιά με νόσο Kawasaki και σε υγιείς μάρτυρες αλλά και ο ρόλος του rs13017968 ως προγνωστικός δείκτης εμφάνισης στεφανιαίων ανευρυσμάτων σε ασθενείς. Η παρούσα διατριβή αποτέλεσε μια μελέτη παρατήρησης ασθενών-μαρτύρων (case-control study) και έλαβε χώρα στη Β’ Πανεπιστημιακή Παιδιατρική Κλινική του νοσοκομείου ΑΧΕΠΑ στη Θεσσαλονίκη μετά από έγκριση του αρμόδιου επιστημονικού συμβουλίου. Στη μελέτη συμμετείχαν 60 παιδιά ηλικίας έως 16 ετών που διεγνώσθησαν με νόσο Kawasaki βάση των κριτηρίων για τυπικό, μη πλήρες και άτυπο Kawasaki και 107 υγιή παιδιά (μάρτυρες ελέγχου) από 6 έως 16 ετών που επισκέφτηκαν τα τακτικά εξωτερικά ιατρεία του νοσοκομείου ή νοσηλεύτηκαν στη Β’ Πανεπιστημιακή Παιδιατρική Κλινική του νοσοκομείου ΑΧΕΠΑ στη Θεσσαλονίκη . Όλοι οι ασθενείς έλαβαν θεραπεία με IVIG. Πραγματοποιήθηκε συλλογή δημογραφικών, γενετικών, και κλινικών χαρακτηριστικών και μετρήθηκαν διάφορες αιματολογικές παράμετροι. Συνολικά, αναλύθηκαν τα αποτελέσματα για 59/60 ασθενείς (ένας αφαιρέθηκε λόγω ακραίων τιμών στις μεταβλητές) και για 107/107 μάρτυρες ελέγχου. Η μέση ηλικία των μαρτύρων ελέγχου ήταν σημαντικά μεγαλύτερη (139,38 μήνες) από αυτή των ασθενών (37,36 μήνες) (t=19,041, p<0,01). Οι περισσότεροι ασθενείς (79,7%) είχαν τυπικά συμπτώματα Kawasaki, ενώ ένα μικρό ποσοστό (18,6%) είχε μη-τυπικά συμπτώματα. Μόνο ένας ασθενής είχε συμπτώματα μη πλήρους ή ατελούς Kawasaki. Το ένα τρίτο των ασθενών 33,9% εμφάνισαν ανευρύσματα στεφανιαίων αγγείων, και 22,0% εμφάνισαν περικαρδιακό υγρό. Επιπλέον, οι επιπλοκές της εκτασίας και της ανεπάρκειας της μιτροειδούς βαλβίδας εμφανίστηκαν σε 45,8% και 15,3% των ασθενών, αντίστοιχα. Η πλειοψηφία των ασθενών (78,0%) έλαβε μια δόση IVIG σαν θεραπεία ενώ οι υπόλοιποι ασθενείς έλαβαν δυο δόσεις. Η ανάλυση δεν έδειξε στατιστικώς σημαντική εξάρτηση μεταξύ του rs13017968 και της εμφάνισης της ασθένειας Kawasaki (χ2=0.162, p=0.922) ή των στεφανιαίων ανευρυσμάτων (χ2=4.612, p=0.096). Σημαντικές διαφορές βρέθηκαν σε όλες τις αιματολογικές παραμέτρους που ελέγχθηκαν, με τον MPVLR να είναι σημαντικά χαμηλότερος στους ασθενείς (3,56 ± 2,24) από ότι στους μάρτυρες ελέγχου (4,58 ± 1,60) (t=3,087, p=0,003) γεγονός που εξηγείται από τη σημαντικά υψηλότερη τιμή του μέσου όγκου αιμοπεταλίων και την αντίστοιχα σημαντικά υψηλότερη τιμή του αριθμού λεμφοκυττάρων στους ασθενείς έναντι των υγιών καθότι ο MPVLR υπολογίζεται με βάση το πηλίκο των δυο παραπάνω. Επιπρόσθετα, δε βρέθηκε σημαντική συσχέτιση μεταξύ MPVLR και εμφάνισης στεφανιαίων ανευρυσμάτων. Σε συμφωνία με προηγούμενα δεδομένα, βρέθηκε ότι τα αγόρια είχαν μεγαλύτερη πιθανότητα εμφάνισης στεφανιαίων ανευρυσμάτων.Για την πρόβλεψη ασθενών με νόσο Kawasaki, χρησιμοποιήθηκε μοντέλο δυαδικής παλινδρόμησης (logistic regression). Τα αποτελέσματα της ανάλυσης αυτής έδειξαν σημαντική συσχέτιση της ηλικίας (OR=0,942, p=0,003), του αριθμού των λευκοκυττάρων (WBC) πριν τη θεραπεία με IVIG (OR=1,001, p=0,001), της τιμής του αιματοκρίτη (HT) πριν τη θεραπεία με IVIG (OR=0,683, p=0,012) αλλά και του εύρους κατανομής των αιμοπεταλίων (PDW) πριν τη θεραπεία με IVIG (OR=2,232, p=0,054) με την πιθανότητα εμφάνισης της νόσου Kawasaki. Η ευαισθησία, η ειδικότητα και η ακρίβεια του μοντέλου ήταν 82,4%, 83,9% και 83,8%, αντίστοιχα. Το μοντέλο που επιλέχθηκε στην παρούσα διατριβή ήταν στατιστικά σημαντικό (χ2=28,814, p<0,01), με ικανοποιητική ειδικότητα (99,1%) και ευαισθησία (94,9%), ταξινομώντας σωστά το αποτέλεσμα για το 97,6% των περιπτώσεων. Λόγω του σχετικά μικρού δείγματος της μελέτης, παρότι αυτό δικαιολογείται από την σπανιότητα της νόσου, δε μπόρεσαν να πραγματοποιηθούν στατιστικές αναλύσεις για όλες τις υποθέσεις εργασίας της διατριβής αυτής. Επομένως τα αποτελέσματα θα πρέπει να ερμηνευτούν με προσοχή. Επιπλέον πολυκεντρικές μελέτες με μεγαλύτερο δείγμα είναι απαραίτητες για να διασαφηνιστεί ο ρόλος του rs13017968 και του MPVLR στη νόσο Kawasaki.