Prothrombinmutation 20210 G- A, Prothrombinspiegel und Faktor V Leiden-Mutation bei venösen und arteriellen Gefäßverschlüssen
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Originalarbeit Prothrombinmutation 20210 G—>A, Prothrombinspiegel und Faktor V Leiden-Mutation bei venösen und arteriellen Gefäßverschlüssen Prothrombinmutation 20210 G->A, Prothrombin Levels and Faktor V Leiden Mutation in Patients with Venous and Arterial Occlusions ^nnelie Siegemund1'4, H. Voigt2, H. Scheel2, J. Berrouschot3, T. Siegemund1 Zusammenfassung: Im Jahr 1996 wurde erstmals the combination with Factor V Leiden mutation. The eine Mutation im Prothrombingen (20210 G—»A im 3'- prevalence of 20210 G->A-mutation was 1.7% in con- untranslatierten Teil) beschrieben. Die Mutation ist mit trols. 7.1% in patients with venous and 4.9% in pa- erhöhten Prothrombinspiegeln und einem vermehrten tients with arterial occlusions, respectively. The odds Auftreten venöser Thrombosen verbunden. Der Zu- ratio for an occlusion of veins was 4.3. The prevalence sammenhang zwischen dieser Mutation und arteriellen of Factor V Leiden mutation was 6.1% (controls), Verschlüssen ist noch nicht eindeutig geklärt. Wir un- 25.4% (venous thrombosis) and 9.0% (arterial occlu- tersuchten 115 Probanden und 1100 Patienten mit sions), respectively. The odds ratio for a venous occlu- venösen und arteriellen Verschlüssen auf das Vorliegen sion was 5.3. Our results confirm that the Factor V der Prothrombinmutation in Kombination mit der Fak- Leiden mutation (p
A. Siegemund et al.: Prothrombinmutation 20210 G-*A Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, Prävalenzda- Prothrombinmutation 20210 C-»A und Faktor V ten für die Prothrombinmutation 20210 G-»A in unse- Leiden: DNA-fsolierung aus EDTA- oder Citratblut, rer Region zu ermitteln und mit Literaturdaten zu ver- Amplification, allelspezifische Hybridsierung mit gleichen. Wir untersuchten Patienten aus der Region markierten Sonden (die entweder Wildtyp oder Mutan- Leipzig (Patienten der Medizinischen Klinik und Poli- te erkennen) und anschließender Nachweis im ELISA- klinik I und der Klinik und Poliklinik für Neurologic Test (medipro, Medizinische Produkte GmbH Ketsch). der Universität Leipzig). Zusätzlich wurde die Bestim- Prothrombinfragmente F|+2 und D-Dimer wurden mung der Faktor V Leiden-Mutation in unsere Unter- mit Enzygnost-ELISA (Dade Behring) bestimmt. Die suchungen aufgenommen. Wir konnten bei Trägern Aktivität des Prothrombins wurde mit Faktor II-Man- dieser Mutation eine erhöhte Thrombingenerierung gelplasma und Thromboplastin (Thromborel®, Dade nachweisen [3]. So interessierte uns, ob das. Vorliegen Behring) am ACL 300 (Instrumentation Laboratory) beider Mutationen einen additiven Effekt auf die ermittelt. Thrombingenerierung, die mittels Aktivitätsmarker er- Statistik: Die statistische Auswertung erfolgte mit faßt wurde, hervorruft. dem SPSS für Windows, Version 6.0. Die statistische Beurteilung unterschiedlicher Prävalenzen in den ein- zelnen Gruppen erfolgte mit dem Chi-Quadrat-Test Patienten nach Pearson. Die univariate odds ratio wurde als Ap- proximation des relativen Risikos durch einfache Es wurden 1100 Patienten (571 männlich, 529 weib- Kreuztabelle, zusammen mit den 95%-Konfidenzinter- lich) untersucht, das mittlere Alter betrug 57,9 ± 14,7 vallen (CI) errechnet. Statistische Signifikanz wurde Jahre. 652 Patienten wiesen eine phlebographisch, so- bei p-Werten < 0,05 angenommen. nographisch oder perfusionsszintigraphisch gesicherte tiefe Venenthrombose (TVT) oder Lungenembolie (LE) auf. Der Anteil der Lungenembolien betrug Ergebnisse 16,3%, Sinusvenenthrombosen lagen bei 1,5% der Pa- tienten vor. Die 402 Patienten mit arteriellen Ver- Die Prothrombinvariante trat in unserem Normalkol- schlüssen verteilen sich wie folgt: 78,9% Schlaganfäl- lektiv zu .1,7% und bei Patienten mit venösen Ver- le (computertomographisch gesichert), 5,3% Herzin- schlüssen zu 7,1% auf. Der Unterschied zwischen den farkte, 15,8% andere arterielle Manifestationen. 46 Pa- Kollektiven war signifikant und entsprach einer Odds tienten hatten sowohl arterielle als auch venöse Ver- Ratio von 4,3 (95% Konfidenzintervall 1,0-17,8) schlüsse. (Tab. 1). Die Faktor V Leiden-Mutation wurde mit Die Kontrollgruppe bestand aus 115 Blutspendern einer Häufigkeit von 6,1 bzw. 25,4% gefunden. Der (42 männlich, 73 weiblich). Das mittlere Alter betrug Unterschied war sogar hochsignifikant. Es errechnete 37,2 ± 12,2 Jahre. Wir gingen im Rahmen unserer sich eine Odds Ratio von 5,3 (2,4-11,5) (Tab. 2). Im Fall-Kontroll-Studie davon aus, daß die Prävalenz der Gegensatz zu den venösen Verschlüssen spielen APC- Prothrombin G20210A-Mutation unabhängig von Resistenz und Prothrombinvariante bei arteriellen Ver- Alter und Geschlecht ist und verzichteten daher auf schlüssen in ihrer Gesamtheit keine Rolle. Ein signifi- ein exakt angepaßtes Vergleichskollektiv. kanter Unterschied zum Normalkollektiv war nicht zu erkennen (Tab. l, 2). Dieser konnte auch dann nicht hergestellt werden, wenn die Patienten in Untergrup- pen aufgeteilt wurden; z.B. ergibt sich für Patienten Methoden unter 40 Jahren für die Prothrombinmutation ein p- Wert von 0,20, bei Unterteilung in Diagnosegruppen APC-Resistenz: Die Untersuchung auf APC-Resistenz wie Schlaganfall, Herzinfarkt oder andere arterielle erfolgte mit dem ProC Global/FV-Assay am BCT-Ge- Thrombosen ließ sich ebenfalls keine Signifikanz er- rinnungsanalyzer (Dade Behring). Die Probe wird zielen. nacheinander mit Faktor V-Mangelplasma, Protein C- Wir fanden eine Patientin mit einer homozygoten Aktivator (PCAT-FV/s) oder einem Puffer (PCAT- Prothrombinmutation, die im Alter von 31 Jahren an FV/0), partiellem Thromboplastin und Calciumchlorid einer Sinusyenenthrombose (Sinus sigmoideus et versetzt und die Zeit bis zum Eintritt der Gerinnung transversus) erkrankte. Einziger bekannter Risikofak- bestimmt. Die Ratio errechnet sich aus PCATFV/s / tor war die Einnahme oraler Kontrazeptiva (seit 3 Jah- PCATFV/0, die Normalisierte Ratio NR aus dem Ver- ren). Die Patientin wies eine hohe Prothrombinakti- hältnis Ratio (Probe)/Ratio (Standardreferenzplasma). vitäten von über 140% auf. Die Prothrombinfragmen- Bei Patienten mit einer NR
A. Siegemund et al.: Prothrombinmutation 20210 G->A Tabelle 1 Prävalehz der Prothrombinmutation 20210 G->A bei Patienten mit venösen und arteriellen Verschlüssen G/G* Genotyp G/A A/A p-Wert Odds Ratio (95% Cl) Kontrollen n=115(%)- 113(98,3) 2·(1,7) Pat. mit venösen Verschlüssen n=698(%) 648(92,9) 49(7,0) 1(0,1) 0,03 4,3(1,0-17,8) Pat. mit arteriellen Verschlüssen n=448(%) 426(95,1) 22(4,9) - 0,13 2,9(0,7-12,6) Tabelle 2 Prävalenz der Faktor V Leiden-Mutation (1691 G-»A) bei Patienten mit venösen und arteriellen Verschlüssen . G/G . Genotyp G/A A/A p-Wert Odds Ratio (95% Cl) Kontrollen _ n=115(%) 108 (93,9) 7(6,1) - Pat. mit venösen Verschlüssen n=652 (%) 486(74,5) 154 (23,6) 12(1,8)
A Sipqemunrt et al Prothrombinmutation 20210 G-»A l Tabelle 4 Klinische Daten der Patienten mit Faktor V Leiden- und Prothrombinmutation 20210 G-»A Alter bei Erst- Artenelle Ver- Venöse Ver- Rezidivierende Bemerkungen manifestation Schlüsse Schlüsse Verschlüsse B H.-J. 67 Jahre X (mit LE) Spontane Thrombose, HIT Typ II, arte- rielle Hypertonie, Hyperlipoproteinämie FO. 44 Jahre Rezidivierende Thrombophlebit den, Hypertonie S.H. 26 Jahre Raucher K.H. 40 Jahre X X Spontane Thrombose S. P. 21 Jahre X X Postoperative Thrombose (Meniskusläsion) W D. 54 Jahre X (mit LE) Rezidivierende oberflächliche Venen- entzündung, spontane Thrombose S.H. 47 Jahre X Grenzwertige Hyperlipoproteinämie S.G. 42 Jahre X Starker Raucher, Homocystein-Erhöhung, Venenentzündung W.J. 42 Jahre Ohne weitere Risikofaktoren 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 iiiiiiijSi^^^ $^J£Sg^ 0 o»9 l ,' 1,2 G 1,3 ? 1,5 üT 11,7·6 1,8 1,9 2 2,1 n = 209 n = 131 2,2 Mittelwert = 0,96 nmol/l Mittelwert = 0,64 nmol/l 25 .20 15 10 Relativer A nten Ha APC-Resistenz ohne APC-Resistenz Abbildung 1 Prothrombinfragment FU2 : Plasmaspiegel bei Patienten mit und ohne APC-Resistenz 354 J Lab Med 1999; 23 (6): 351-356
A. Siegemund et al.: Prothrombinmutation 20210 G->A thrombinmutation eine geringere Allelfrequenz sowohl Herzinfarktrisiko steigt bei Männern besonders bei in Normalkollektiven als auch bei Thrombosepatienten gleichzeitigem Vorkommen von Faktor V Leiden- oder gefunden [7], bei den Inuit (Eskimos) konnte die Pro- Prothrombinmutation mit atherogenen Risikofaktoren thrombinmutation nicht nachgewiesen werden [8]. wie Rauchen, Hypertonie und metaboli sehen Faktoren Poort et al. [2] hingegen wählten einzig anhand der [17]. Während wir hinsichtlich der Prävalenz der Fak- Familienanamnese Patienten aus und ermittelten dabei tor V Leiden-Mutation wesentlich mehr als die hier eine hohe Prävalenz von etwa 18%. Daten ausgewähl- aufgeführten Patienten mit arteriellen Verschlüssen ter Familien lagen uns aber nicht vor. Verglichen mit überblicken und keine Beziehung feststellen konnten, Protein C- oder Protein S-Mangel tritt die Prothrom- sind hinsichtlich des Zusammenhanges zwischen arte- binmutation wesentlich häufiger auf. Wir fanden in riellen Gefäßverschlüssen und Prothrombinmutation einem Kollektiv von ca. 500 Patienten nach venöser noch größere Untersuchungszahlen erforderlich bzw. Thrombose Prävalenzen von 1% für den Protein C- eine genauere Differenzierung des Patientengutes. Er- bzw. 3% für Protein S-Mangel . Die Faktor V Leiden- gebnisse unter Berücksichtigung von Untergruppen Mutation bleibt auch nach der Beschreibung der Pro- werden in Kürze publiziert. Zum gegenwärtigen Zeit- thrombinmutation der häufigste hereditäre thromboge- punkt empfehlen wir daher die Durchführung der ne Risikofaktor. Ein diagnostischer Vorteil ist, daß DNA-Analyse zum Nachweis des 20210 A-AJlels zu- DNA-Analysen auch während der Therapie mit oralen mindest bei jüngeren Patienten mit arteriellen Ver- Antikoagulantien durchgeführt werden können. Unse- schlüssen dann, wenn andere Risikofaktoren nicht er- re Ergebnisse belegen auch, daß in den Gerinnungsla- hoben werden konnten. boratorien molekularbiologische Arbeitsweisen in der Hohe Prothrombinspiegel sind weitaus häufiger mit Zukunft breitere Anwendung finden müssen. der Prothrombinvariante assoziiert als niedrige, inter- Homozygote Merkmalsträger wurden weder in der essanterweise hatten auch symptomatische Non-Carri- schwedischen Untersuchung noch in der Leiden er höhere Prothrombinspiegel als die Kontrollen. Un- Thrombophilia Study [5] gefunden. Bei einer ge- sere Kontrollgruppe bestand zwar aus jüngeren Perso- schätzten Prävalenz von nur 0,015% in der Normalbe- nen als die Gruppe der Thrombosepatienten, aber eine völkerung [9] liegen jedoch Fallbeschreibungen von Altersabhängigkeit der Prothrombinspiegel besteht homozygoten Defektträgern mit schweren thromboem- nicht [18]. Die Bestimmung der Prothrombinaktivität bolischen Symptomen vor [10]. Andererseits berichte- könnte bei Patienten mit der 20210 G-»A-Mutation in ten Morange et al. [9] über 4 von 5 untersuchten ho- das Untersuchungsprogramm aufgenommen werden. mozygoten Mitgliedern einer Familie ohne Throm- Möglicherweise lassen sich über die Höhe der Pro- boembolieanamriese: Homozygote Merkmalsträger thrombinaktivitäten und das Auftreten venöser bzw. hatten dabei höhere Prothrombinspiegel als heterozy- arterieller Verschlüsse weitere Zusammenhänge auf- gote. Auch die von uns aufgeführte homozygote zeigen. Die DNA-Analyse bleibt aber die einzige zu- Merkmalsträgerin mit schwerer Sinusvenenthrombose verlässige Nachweismethode für die Mutation. wies hohe Prothrombinaktivitäten auf. Als Zeichen einer gesteigerten in vivo-Prothrom- Das Thromboserisiko von Trägern der Prothrombin- binaktivierung sind bei Patienten mit Inhibitordefekten mutation ist gegenüber einer Normalpopulation um (Antithrombin HI-Mangel, Protein C/S-Mangel, APC- den Faktor 4 erhöht. Das Risiko für venöse Verschlüs- Resistenz) die Prothrombinfragmente Fi+2 erhöht [19]. se ist für beide Mutationen vergleichbar. Makris et al. Diese persistierende Erhöhung von Fi+2 spricht unab- [11] konnten bei Untersuchungen von 101 Thrombose- hängig von der zugrundeliegenden Mutation oder dem familien nachweisen, daß ein statistisch signifikanter Inhibitormangel für eine Gerinnungsaktivierung, auch Zusammenhang zwischen der Anzahl der thromboem- wenn damit nicht unmittelbar eine Thrombose assozi- bolischen Ereignisse und dem Vorliegen der Prothrom- iert ist. Diesen Zusammenhang konnten wir bereits bei binvariante besteht. Nach neueren Untersuchungen Patienten mit einer Faktor V Leiden-Mutation nach- stellt, wie dies am Beispiel unserer homozygoten Trä- weisen [3]. Wegen der zentralen Rolle, die das Throm- gerin deutlich wird, die Prothrombinmutation - beson- bin bzw. dessen Vorstufe Prothrombin im Gerinnungs- ders in Kombination mit oralen Kontrazeptiva - einen system einnehmen, sind Störungen an diesem Schlüs- erheblichen Risikofaktor für Hirnvenenthrombosen dar selenzym von großer Bedeutung für die Ätiopathoge- [14-16]: Martinelli et al. [16] errechneten dafür eine nese der Thrombose. Wir gehen davon aus, daß bei Odds Ratio von 149,3 (95% CI: 31,0-711,0). Betrach- Camern der 20210 G-»A-Mutätion die erhöhten Pro- tet man jedoch arterielle Gefäß Verschlüsse, so ließ sich thrombinspiegel auch zu einer verstärkten Thrombin- kein signifikantes Risiko für beide thrombogene Risi- generierung mit der Folge einer Erhöhung von Fi+2 kofaktoren errechnen. Literaturdaten zum Zusammen- führen und Carrier damit über einen längeren Untersu- hang zwischen arteriellen Thrombosen und der Pro- chungszeitraum leicht bis moderat erhöhte Fi+2-Spie- thrombinmutation Hegen nur vereinzelt vor. Während gel aufweisen. Eindeutigere Aussagen scheinen sich Longstreth et aJ. [12] schlußfolgern, daß weder die aus der Bestimmung der endogenen Thrombi nbil- Faktor V Leiden-Mutation noch die Prothrombinvari- dungskapazität zu ergeben [20]. Unterschiede hinsicht- ante einen Risikofaklor für Hirninfarkte bei jungen lich der Thrombingenerierung von Patienten mit Dop- Frauen darstellen, messen Arnida et al. [13] der Prö- peldefekten (Prothrombin- und Faktor V-Mutation) zu thrombinVariante eine signifikante Bedeutung bei. Das Patienten mit nur einem Defekt (Prothrombin- oder J Lab Med 1999; 23 (6): 351-356 355
A Siegemund et a!.: Prothrombinmutation 20210 G->A Faktor V-Mutation) konnten wir nicht feststellen. Für 5. Van der Meer FJM, Koster T, Vandenbroucke JP, Briet E, Ro- sendaal FR. The Leiden Thrombophilia Study (LETS). Thromb Ha- gesicherte Aussagen sind weitere Daten erforderlich. emost 1997;78:63I-5. Im Moment überblicken wir nur neun Patienten mit 6. Hillarp A, Zöller B, Svensson PJ, Dahlbäck B. The 20210 A Al- dem genannten Doppcldefekt. lele of the Prothrombin Gene is a Common Risk Factor among Ausgehend von unseren Untersuchungen empfehlen Swedish Outpatients with Verified Deep Venous Thrombosis. Thromb Haemost 997;78:990-2. wir, nach der Mutation im Prothrombingen zu suchen: 7. Olafson f, Hjaltadottir S, Önundarson PT, Poraninsdottir R, • bei Patienten unter 45 Jahren mit venösen Throm- Haraldsdottir V. Prevalence of Factor VQ506 and Prothrombin 20210 bosen oder arteriellen Verschlüssen ohne erkennba- A Mutations in an Apparently Healthy Icelandic Population and Pa- tients Suffering from Venous Thrombosis. Thromb Haemost ren anderen Risikofaktor 1998;79:685-6. • bei spontan auftretenden venösen Thrombosen 8. Moniek PMdM, Bladbjerg EM, Johansen LG, Gram J, Jesper- • bei venösen Thrombosen in der Gravidität und post sen J. Absence of Prothrombin Mutation in Inuit (Greenland Eski- partum mos). Thromb Haemost 1998;79:882. 9. Morange PE, Barthet MC, Henry M, Fontanet H, Aillaud MF, • bei Patienten mit rezidivierenden venösen Throm- Alessi MC, Juhan-Vague I. A Three-Generation Family Presenting bosen Five Cases of Homozygosity for the 20210 G to A Prothrombin Va- • als zusätzlicher Risikofaktor bei weiteren Inhibitor- riant. Thromb Haemost 1998;80:859-60. 10. Howard TE, Marusa M, Channell C, Duncan A. A Patient Ho- defekten wie Protein C/S-Mangel, Antithrombin HI- mozygous for a Mutation in the Prothrombin Gene 3'-untranslated Mangel oder APC-Resistenz bzw. beim Vorliegen Region Associated with Massive Thrombosis. Blood Coagul Fibri- eines Antiphospholipid-Antikörpersyndroms, bei er- nolysis 1997;8:316-9. höhten Homocysteinspiegeln und hohen Faktor 11. Makris M, Preston FE, Beauchamp NJ, Cooper PC, Daly ME, Hampton KK, Bayliss P, Peake IR, Miller GJ. Co-inheritance of the Vlll-Spiegeln im Sinne des Auftretens von Throm- 20210A Allele of the Prothrombin Gene Increases the Risk of bosen als Multigendefekt Thrombosis in Subjects with Familial Thrombophilia. Thromb Ha- • vor dem Absetzen der Therapie mit oralen Antikoa- emost 1997;78:1426-9. 12. Longstreth WT, Rosendaal FR, Siscovick DS, Vos HL, gulantien, wenn von einem künftig hohem Re- Schwartz SM, Psaty BM, Raghunathan TE, Koepsel TD, Reitsma thromboserisiko ausgegangen werden muß PH. Risk of Stroke in Young Women and Two Prothrombotic Mu- • im Rahmen von Familienuntersuchungen bei fami- tations: Factor V Leiden and Prothrombin Variant (G20210A). Stro- liär gehäuft auftretenden Thrombosen ke 1998;29:577-80. 13. Arruda VR, Annichino-Bizzacchi JM, Gonsalves MS, Costa • bei Patienten mit permanent erhöhten Prothrombin- FF. Prevalence of the Prothrombin Gene Variant (nt20210A) in Ve- fragmenten und -spiegeln nous Thrombosis and Arterial Disease. Thromb Haemost • in prospektiven klinischen Studien zur Etablierung 1997;78:1430-3. 14. Bloem BR, van Putten MJAM, v. d. Meer FJM, van Hüten JJ, der Bestimmung der Prothrombinmutation in der Bertina RM. Superior Sagittal Sinus Thrombosis in a Patient He- Ätiopathogenese thromboembolischer Erkrankun- terozygous for the Novel 20210 A Allele of the Prothrombin Gene. gen und zur Festlegung therapeutischer Strategien. Thromb Haemost 1998;79:235. 15. Martinelli, I, Sacchi E, Landi G, Taioli E, Duca F, Mannucci PM. 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