Γενετική μελέτη ασθενών με απόφραξη φλέβας αμφιβληστροειδούς

Abstract

Purpose: Numerous studies have tried to evaluate the potential role of thrombophilia-related genes in retinal vein occlusion (RVO); however, there is limited research on genes related to different pathophysiological mechanisms involved in RVO. In view of the strong contribution of oxidative stress and inflammation to the pathogenesis of RVO, the purpose of the present study was to investigate the association of inflammation- and oxidative-stress-related polymorphisms from three different genes [apolipoprotein E (APOE), paraoxonase 1 (PON1) and stromal cell-derived factor 1 (SDF-1)] and the risk of RVO in a Greek population. Another purpose of this study was to determine whether these specific genetic polymorphisms affect the response to intravitreal anti-vascular endothelial growth factor (anti-VEGF) treatment in patients with macular oedema secondary to retinal vein occlusion (RVO). Methods: Participants in this case-control study were 50 RVO patients with macular oedema secondary to RVO (RVO group) and 50 healthy volunteers (control group). The patients were treated with intravitreal ranibizumab or aflibercept and were followed-up for 12 months after initiation of treatment. Blood samples were collected on EDTA tubes and genomic DNA was extracted. Genotyping of rs854560 (L55M) and rs662 (Q192R) for the PON1 gene, rs429358 and rs7412 for the APOE gene and rs1801157 [SDF1-3'G(801)A] for SDF-1 gene was performed using the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method. Results: The dominant genetic model of the association analysis for the PON1 Q192R single nucleotide polymorphism (SNP) revealed that there was a statistically significant difference between the RVO group and the control group. Specifically, after adjusting for age and hypertension, the PON1 192 R allele (QR + RR) was found to be associated with a statistically significantly higher risk of RVO compared to the QQ genotype (OR = 2.51; 95% CI = 1.02-6.14, p = 0.04). The statistically significant results were maintained after including diabetes in the multivariate model in addition to age and hypertension (OR = 2.83; 95% CI = 1.01-7.97, p = 0.042). No statistically significant association was revealed between the other studied polymorphisms and the risk of RVO. Haplotype analysis for PON1 SNPs, L55M and Q192R, revealed no statistically significant correlation. With reference to treatment response, patients with the LL genotype of the PON1 L55M SNP had statistically significantly higher reduction in central subfield thickness (CST) at month 12 after initiation of intravitreal anti-VEGF treatment (101.63 ± 56.80 μm in LL vs. 72.44 ± 39.41 μm in LM vs. 40.25 ± 19.33 μm in MM, p = 0.026). Patients with the M allele of the PON1 L55M SNP were statistically significantly associated with lower reduction in CST compared to non-carriers (68.29 ± 38.77 μm in LM + MM vs. 101.63 ± 56.80 μm in LL, p = 0.032). Conclusions: These findings suggest that the R allele of the PON1 Q192R SNP is likely to play a role as a risk factor for retinal vein occlusion. The novel finding of this study is that the presence of M allele of PON1 L55M SNP was associated with significantly lower reduction in CST after intravitreal anti-VEGF treatment in patients with macular oedema due to RVO, suggesting that PON1 L55M SNP may serve as a promising genetic biomarker for predicting response to intravitreal anti-VEGF treatment in patients with macular oedema due to RVO.

Σκοπός: Πολυάριθμες μελέτες έχουν προσπαθήσει να αξιολογήσουν τον πιθανό ρόλο γονιδίων που σχετίζονται με τη θρομβοφιλία στην απόφραξη της φλέβας του αμφιβληστροειδούς (retinal vein occlusion, RVO). Ωστόσο, υπάρχει περιορισμένη έρευνα γύρω από γονίδια που σχετίζονται με διαφορετικούς παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς εμπλεκόμενους στην RVO. Λόγω της ισχυρής συμβολής του οξειδωτικού στρες και της φλεγμονής στην παθογένεση της RVO, ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να διερευνήσει τη συσχέτιση κάποιων πολυμορφισμών από τρία διαφορετικά γονίδια [απολιποπρωτεΐνη Ε (apolipoprotein E, APOE), παραοξονάση 1 (paraoxonase 1, PON1) και παράγοντας 1 που προέρχεται από τα στρωματικά κύτταρα (stromal cell-derived factor 1, SDF-1)], τα οποία σχετίζονται με τη φλεγμονή και το οξειδωτικό στρες, με τον κίνδυνο εμφάνισης RVO στον ελληνικό πληθυσμό. Ένας άλλος σκοπός αυτής της διδακτορικής διατριβής ήταν να προσδιοριστεί εάν οι συγκεκριμένοι γενετικοί πολυμορφισμοί επηρεάζουν την ανταπόκριση στη θεραπεία με ενδοϋαλoειδικούς anti-VEGF παράγοντες σε ασθενείς με οίδημα της ωχράς κηλίδας λόγω απόφραξης φλέβας αμφιβληστροειδούς .Μέθοδοι: Οι συμμετέχοντες σε αυτή τη διδακτορική διατριβή ήταν 50 ασθενείς με RVO και οίδημα της ωχράς κηλίδας λόγω της RVO (ομάδα RVO) και 50 υγιείς εθελοντές (ομάδα ελέγχου). Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε θεραπεία με ενδοϋαλοειδικές ενέσεις ranibizumab ή aflibercept και παρακολουθήθηκαν για 12 μήνες μετά την έναρξη της θεραπείας. Συλλέχθηκαν δείγματα αίματος σε σωλήνες EDTA και απομονώθηκε γενωμικό DNA. Πραγματοποιήθηκε γονοτύπηση των πολυμορφισμών rs854560 (L55M) και rs662 (Q192R) για το γονίδιο PON1, rs429358 και rs7412 για το γονίδιο APOE και rs1801157 [SDF1-3'G(801)A] για το γονίδιο SDF-1 στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας τη μέθοδο polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Αποτελέσματα: Το γενετικό μοντέλο επικρατούς κληρονομικότητας της ανάλυσης συσχέτισης πολυμορφισμού-νόσου για το μονονουκλεοτιδικό πολυμορφισμό PON1 Q192R αποκάλυψε ότι υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της ομάδας RVO και της ομάδας ελέγχου. Συγκεκριμένα, μετά από προσαρμογή για την ηλικία και την υπέρταση, το αλληλόμορφο PON1 192 R (γονότυποι QR + RR) βρέθηκε να σχετίζεται με στατιστικά σημαντικά υψηλότερο κίνδυνο RVO σε σύγκριση με τον γονότυπο QQ (OR = 2.51, 95% CI = 1.02-6.14, p = 0.04). Τα στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα διατηρήθηκαν μετά τη συμπερίληψη του διαβήτη στο πολυπαραγοντικό μοντέλο μαζί με την ηλικία και την υπέρταση (OR = 2.83, 95% CI = 1.01-7.97, p = 0.042). Δεν αποκαλύφθηκε κάποια στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ των άλλων πολυμορφισμών που μελετήθηκαν και του κινδύνου RVO. Η ανάλυση απλότυπου για τους μονονουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς του γονιδίου PON1, L55M και Q192R, δεν αποκάλυψε κάποια στατιστικά σημαντική συσχέτιση. Αναφορικά με την ανταπόκριση στη θεραπεία, οι ασθενείς με γονότυπο LL του πολυμορφισμού PON1 L55M είχαν στατιστικά σημαντικά μεγαλύτερη μείωση στο πάχος του κεντρικού υποπεδίου (central subfield thickness, CST) στην οπτική τομογραφία συνοχής (optical coherence tomography, OCT) τον 12ο μήνα μετά την έναρξη της ενδοϋαλοειδικής θεραπείας με anti-VEGF παράγοντες (101.63 ± 56.80 μm για το γονότυπο LL έναντι 72.44 ± 39.41 μm για το γονότυπο LM έναντι 40.25 ± 19.33 μm για το γονότυπο ΜΜ, p = 0.026). Οι ασθενείς με το αλληλόμορφο Μ του PON1 L55M συσχετίστηκαν στατιστικά σημαντικά με χαμηλότερη μείωση του CST σε σύγκριση με τους μη φορείς (68.29 ± 38.77 μm για τους γονότυπους LM + MM έναντι 101.63 ± 56.80 μm για το γονότυπο LL, p = 0.032). Συμπεράσματα: Τα παραπάνω ευρήματα υποδηλώνουν ότι το αλληλόμορφο R του μονονουκλεοτιδικού πολυμορφισμού PON1 Q192R είναι πιθανό να παίζει ρόλο ως παράγοντας κινδύνου για απόφραξη φλέβας του αμφιβληστροειδούς. Το νέο εύρημα αυτής της μελέτης-διδακτορικής διατριβής είναι ότι η παρουσία του αλληλόμορφου Μ του μονονουκλεοτιδικού πολυμορφισμού PON1 L55M συσχετίστηκε με στατιστικά σημαντικά χαμηλότερη μείωση του CST μετά από ενδοϋαλοειδική θεραπεία anti-VEGF σε ασθενείς με οίδημα ωχράς κηλίδας λόγω RVO, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο πολυμορφισμός PON1 L55M μπορεί να χρησιμεύσει ως ένας υποσχόμενος γενετικός βιοδείκτης για την πρόβλεψη της ανταπόκρισης στην ενδοϋαλοειδική anti-VEGF θεραπεία σε ασθενείς με οίδημα ωχράς κηλίδας λόγω RVO.