BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI LÊ THỊ THÚY HẰNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, CẬN LÂM SÀNG VÀ PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN GEN CỦA BỆNH MUCOPOLYSACCHARIDE Ở TRẺ EM Chuyên ngành : Nhi khoa Mã số : 62720135 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI - 2018 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: TS TRỊNH THANH HÙNG PGS.TS NGUYỄN THỊ YẾN Phản biện : PGS.TS NGUYỄN THỊ PHƢỢNG Phản biện : PGS.TS TRẦN VĂN KHOA Phản biện : PGS.TS ĐẶNG THỊ NGỌC DUNG Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án cấp trường Trường Đại học Y Hà Nội Vào hồi …… giờ, ngày …… tháng ……… năm 2018 Có thể tìm hiểu luận án: Thƣ viện Đại học Y Hà Nội Thƣ viện Quốc gia ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh Mucopolysaccharide (MPS) nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa gặp giới (khoảng 4,5/100000 trẻ sơ sinh sống) thiếu hụt enzym lysosom cần thiết để giáng hóa glycosaminoglycans Bệnh di truyền lặn nhiễm sắc thể thường trừ thể MPS II di truyền lặn nhiễm sắc thể giới tính X Bệnh chia thành nhiều thể phụ thuộc enzym thiếu hụt Bệnh gây tổn thương đa quan tiến triển tăng dần dẫn đến tàn phế tử vong sớm trước 10 tuổi Bệnh gặp nên dễ bị bỏ sót, triệu chứng khơng đặc hiệu nên khó chẩn đốn Để chẩn đốn xác định thể bệnh phải dựa vào xét nghiệm kỹ thuật cao mà Việt Nam chưa làm Trên giới điều trị MPS có nhiều tiến Tuy nhiên việc điều trị có hiệu cao với bệnh nhân phát bệnh trước 2,5 tuổi Tại Việt Nam bệnh nhân MPS thường chẩn đoán muộn Nghiên cứu MPS số lượng bệnh nhân Tuy nhiên, khoa Nội tiết - Chuyển hóa - Di truyền bệnh viện Nhi Trung ương năm gần lượng bệnh nhân MPS ngày nhiều Đứng trước thực trạng với hỗ trợ đề tài nghị định thư Việt Mỹ bệnh rối loạn chuyển hóa nên đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng phát đột biến gen bệnh Mucopolysaccharide trẻ em” tiến hành với mục tiêu: Mô tả đặc điểm lâm sàng cận lâm sàng bệnh Mucopolysaccharide trẻ em Xác định đột biến gen gây bệnh Mucopolysaccharide trẻ em điều trị Bệnh viện Nhi Trung ương TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tuy bệnh số lượng bệnh nhân phát ngày nhiều Bệnh có triệu chứng khơng đặc hiệu nên dễ bị bỏ sót Bệnh gây tổn thương đa quan tiến triển tăng dần nên chẩn đoán muộn để lại nhiều di chứng tử vong sớm trước 10 tuổi Gánh nặng bệnh tật bệnh nhân, gia đình bệnh nhân xã hội vơ nặng nề Điều trị hiệu phát muộn Đây bệnh di truyền chưa chẩn đoán trước sinh hay sàng lọc sơ sinh cho bệnh nhân Khắc phục vấn đề đề tài tiến hành nghiên cứu thời gian xuất triệu chứng đầu tiên, triệu chứng thường xuất sớm bệnh nhân MPS, triệu chứng lâm sàng, cận lâm sàng đặc trưng riêng thể giúp chẩn đoán sớm điều trị đặc hiệu, phân tích gen số bệnh nhân giúp tư vấn di truyền sàng lọc trước sinh cho gia đình bệnh nhân Vì thế, đề tài có tính cấp thiết có giá trị thực tiễn ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Luận án nghiên cứu 56 bệnh nhân, nghiên cứu Việt Nam bệnh MPS có qui mơ có hệ thống Luận án xác định tuổi xuất triệu chứng đầu tiên, triệu chứng thường xuất đầu tiên, triệu chứng lâm sàng, hình ảnh X quang đặc trưng riêng cho thể bệnh nhân MPS Bệnh viện Nhi Trung ương Phân tích gen cho 27 bệnh nhân nghiên cứu phát đột biến gen chưa công bố mô tả biểu lâm sàng với đột biến góp phần dự báo kiểu hình cho đột biến gen sàng lọc trước sinh sàng lọc sơ sinh Nghiên cứu đóng góp liệu cho ngân hàng gen CẤU TRÚC LUẬN ÁN Luận án có 129 trang thức, bao gồm 04 chương, 22 bảng, 61 hình: Đặt vấn đề (2 trang), chương 1- Tổng quan (41 trang), chương 2- Đối tượng phương pháp nghiên cứu (12 trang), chương 3- Kết nghiên cứu (37 trang), chương 4- Bàn luận (34 trang), kết luận (2 trang), kiến nghị (1 trang) Tài liệu tham khảo gồm 110 tài liệu, tiếng Việt, 104 tiếng Anh Có 51 tài liệu năm trở lại Ngồi ra, luận án có 25 trang phụ lục Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Cơ chế bệnh sinh - thể bệnh Bệnh Mucopolysaccharide (MPS) thiếu hụt 11 enzym lysosom cần thiết để giáng hóa glycosaminoglycans (GAGs) gây tích tụ GAGs tế bào, mô quan thể Các GAGs dermatan sulfate (DS), heparan sulfate (HS), keratan sulfate (KS) chondroitin sulfate (CS) Việc liên tục tích tụ GAGs khơng giáng hóa làm phì đại lysosom dẫn đến phình to tế bào gây phì đại nội tạng Tùy vào mức độ tích tụ GAGs mà triệu chứng lâm sàng biểu với mức độ khác Thể MPS I: Do thiếu hụt enzym α -L-Iduronidase: Hội chứng Hurler, hội chứng Hurler - Scheie, hội chứng Scheie Thể MPS II (hội chứng Hunter): Do thiếu hụt Iduronate-2-sulfatase Thể MPS III (hội chứng Sanfilippo): thiếu enzym heparan N-sulfatase (týp A), α-Nacetylglucosaminidase (týp B); α-glucosaminide acetyltransferase (týp C), N-acetyl glucosamine 6-sulfatase (týp D) Thể MPS IV: Do thiếu hụt Galactose 6-sulfatase (gây hội chứng Morquio A), thiếu Β Galactosidase (hội chứng Morquio B) Thể MPS VI (hội chứng Maroteaux-Lamy): Do thiếu hụt Arylsulfatase B Thể MPS VII (hội chứng Sly): Do thiếu hụt Β- Glucuronidase Thể MPS IX (hội chứng Natowicz): Do thiếu hụt Hyaluronidase 1.2 Triệu chứng lâm sàng, cận lâm sàng: Bộ mặt thô, biến dạng xương, cứng khớp, chậm phát triển tinh thần, gan lách to, giảm thị lực, giảm thính lực, vị bẹn rốn, tổn thương van tim, tiến triển bệnh tăng dần X quang: Biến dạng xương sọ, giãn não thất Biến dạng đốt sống, chèn ép tủy sống Xương sườn hình mái chèo Biến dạng xương chi, xương chậu, lỗng xương Xét nghiệm định lượng GAGs nước tiểu tăng cao Đo hoạt độ enzym đặc hiệu (tùy theo thể) bạch cầu lympho máu ngoại vi ngun bào sợi ni cấy giảm nhiều Phân tích phân tử tìm đột biến gen gây bệnh 1.3 Đặc điểm di truyền: MPS bệnh di truyền lặn nhiễm sắc thể thường trừ MPS II di truyền lặn liên kết giới tính X Các gen IDUA, IDS, SGSH, NAGLU, HGSNAT, GNS, GALNS, GLB1, ARSB, GUSB mã hoá cho enzym thiếu hụt gây thể bệnh tương ứng Đa số đột biến gen đột biến điểm chủ yếu đột biến sai nghĩa, đến đột biến tái xếp lớn, lại đoạn phần hay toàn bộ, thêm đoạn, nhân đơi nhỏ, đột biến vị trí cắt nối 1.4 Chẩn đoán: 1.4.1 Chẩn đoán xác định: Khi có ≥1 triệu chứng triệu chứng nghi ngờ MPS như: Biến dạng xương, cứng khớp, chậm phát triển tinh thần, tăng động, đục giác mạc, thoát vị bẹn rốn, gan và/hoặc lách to, tổn thương van tim, giảm thính lực, lùn Xét nghiệm GAGs nước tiểu tăng cao, hoạt độ enzym bạch cầu lym máu ngoại vi huyết giảm 10% số bình thường Phân tích gen tìm đột biến 1.4.2 Chẩn đoán trước sinh: Áp dụng cho tất bệnh nhân MPS anh, chị em bệnh nhân nhằm phát sớm để can thiệp điều trị thai kỳ, sau đẻ định hủy thai có bệnh lý di truyền khơng thể khắc phục 1.4.3 Sàng lọc chẩn đoán sơ sinh: Sàng lọc sơ sinh mở rộng có hệ thống phổ khối kép sắc ký lỏng (LC/MS-MS) trẻ có nguy cao nhằm phát sớm bệnh nhân MPS để quản lý theo dõi điều trị sớm nhằm hạn chế di chứng, giảm thấp tử vong tàn phế cho trẻ em 1.5 Điều trị 1.5.1 Điều trị cụ thể: Liệu pháp ghép tế bào gốc từ tủy xương, liệu pháp enzym thay thế, liệu pháp gen, liệu pháp giảm chất, liệu pháp phân tử nhỏ Chaperone, điều trị triệu chứng, phục hồi chức 1.5.2 Tư vấn di truyền: Phương pháp điều trị, nuôi dưỡng trẻ bị bệnh, phương pháp phòng bệnh cho gia đình, cho thành viên khác dòng họ, khả điều trị bệnh di truyền thai nhi để gia đình định lựa chọn sinh hay đình sản Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm thời gian nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành Bệnh viện Nhi Trung ương thời gian từ 1/1/2012 đến 31/12/2015 Các xét nghiệm GAGs nước tiểu, hoạt độ enzym thực phòng xét nghiệm di truyền bệnh viện đại học quốc gia Đài Loan Phân tích gen phòng xét nghiệm di truyền trung tâm Asan - Seoul Hàn Quốc 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu Bao gồm 56 bệnh nhân chẩn đoán mắc bệnh Mucopolysaccharide theo tiêu chuẩn chẩn đoán Thomas J A Lehman cộng 2011 2.2.1 Tiêu chuẩn chọn bệnh nhân Bệnh nhân chọn vào nghiên cứu đáp ứng điều kiện sau: * Tiêu chuẩn lâm sàng: Bệnh nhân có ≥ triệu chứng số triệu chứng nghi ngờ MPS sau: Chậm phát triển tinh thần (trí nhớ giảm tăng động), mặt thô (đầu to, trán dô, mũi tẹt, cánh mũi bè to, môi dày, lưỡi to), biến dạng xương khớp, cứng khớp dây chằng lỏng lẻo, thoát vị rốn thoát vị bẹn, lùn, gan và/hoặc lách to, tai giảm thính lực điếc, đục giác mạc, tổn thương van tim suy tim, có tiền sử gia đình (là anh, chị, em ruột bệnh nhân MPS) * Tiêu chuẩn xét nghiệm: Hoạt độ enzym bạch cầu lympho máu ngoại vi huyết tương giảm (tiêu chuẩn bắt buộc chưa có kết phân tích gen) Xét nghiệm Glycosaminoglycan toàn phần nước tiểu tăng 2.2.2 Tiêu chuẩn loại trừ Những bệnh nhân mà gia đình khơng đồng ý hợp tác tham gia xét nghiệm trình nghiên cứu Những bệnh nhân MPS thiếu thông tin cần thiết ghi chép không đầy đủ thăm khám lâm sàng, thiếu xét nghiệm enzym dù lâm sàng có đầy đủ triệu chứng 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu nhóm ca bệnh 2.3.2 Mẫu nghiên cứu: Cỡ mẫu lựa chọn theo phương thức chọn mẫu tiện ích Lấy tất bệnh nhân có đủ tiêu chuẩn nghiên cứu bệnh viện Nhi Trung ương từ 1/1/2012 - 31/12/2015 2.4 Xử lý phân tích số liệu 2.4.1 Làm số liệu: Các phiếu bệnh án thu thập phải kiểm tra trước sau nhập số liệu 2.4.2 Cách mã hóa: Số liệu nhập vào máy tính phần mềm Epidata 3.0, thơng tin mã hóa số ký tự riêng 2.4.3 Xử lý số liệu: Các số liệu thu thập nghiên cứu xử lý theo thuật toán thống kê y học máy vi tính phần mềm STATA 12.0 để tính tốn thơng số thực nghiệm 2.5 Đạo đức nghiên cứu Đề tài tuân thủ chặt chẽ theo đạo đức nghiên cứu Y học Gia đình bệnh nhân hồn tồn tự nguyện tham gia vào nghiên cứu Các thông tin bệnh nhân gia đình đảm bảo bí mật Đề tài chấp thuận hội đồng y đức bệnh viện Nhi trung ương (ngày chấp thuận: 21/2/2012) Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong thời gian từ 1/1/ 2012 đến 31/12/ 2015 tiến hành khám chẩn đoán xác định thể cho 56 bệnh nhân MPS Xét nghiệm phân tích phân tử thực 27 bệnh nhân Kết thu sau: 3.1 Đặc điểm nhóm nghiên cứu 3.1.1 Phân bố theo nhóm tuổi Hình 3.1 Biểu đồ phân bố theo nhóm tuổi Nhận xét: Nhóm tuổi chẩn đốn gặp nhiều nhóm tuổi (44,6%) 3.1.2 Phân bố theo thể giới Bảng 3.1 Phân bố theo thể giới Nam Nữ Tổng Tỷ lệ % Thể MPS I 8,9 Thể MPS II 26 27 48,2 Thể MPS III 1 3,6 Thể MPS IVA 13 23,2 Thể MPS VI 16,1 Tổng 56 100 43 (76,8%) 13 (23,2%) Nhận xét: Nhóm MPS II chiếm tỷ lệ cao 48,2% Tỷ lệ nam nhóm nghiên cứu cao 3.2 Đặc điể s ng v cận lâm sàng bệnh nhân MPS 3.2.1 Tuổi xuất triệu chứng tuổi chẩn đoán Bảng 3.2 Tuổi xuất triệu chứng tuổi chẩn đoán Thể bệnh n MPS I MPS II 27 MPS IIIA MPS IIIB MPS IVA 1 13 MPS VI TỔNG 56 Tuổi xuất triệu chứng tháng - tuổi (1,1 ± 0,5) tháng - tuổi (1,8 ± 1,2) tuổi tuổi - tuổi (1 ± 0,8) - tuổi (0,9 ± 1,3) - tuổi (1,4 ± 1,1) Tuổi chẩn đoán tháng - 7,5 tuổi (3,4 ± 2,6) 21 tháng - 13,5 tuổi (5,8 ± 3,9) 5,5 tuổi 5,2 tuổi 1,3 - 7,5 tuổi (3,9 ± 1,9) tháng - 7,2 tuổi (3,4 ± 2,6) tháng - 13,5 tuổi (4,7 ± 3,2) Nhận xét: Từ xuất triệu chứng đến chẩn đoán khoảng thời gian từ - năm 3.2.2 Các triệu chứng xuất bệnh nhân MPS Bảng 3.3 Các triệu chứng xuất bệnh nhân MPS Thể ệnh Số lượng ca Biến dạng xương Cứng khớp Chậm phát triển tinh thần Chậm nói Tăng động Mặt thơ Rậm lơng Thốt vị bẹn rốn MPS MPS MPS MPS MPS Tỷ lệ Tổng I II III IVA VI (%) 27 13 56 100 12 18 32,1 12 15 26,8 16,1 5 8,9 5,4 1 3,6 2 3,6 1 3,6 Nhận xét: Triệu chứng xuất bệnh nhân MPS gia đình phát chiếm tỷ lệ cao biểu biến dạng xương (32,1%), cứng khớp (26,8%), chậm phát triển tinh thần (16,1%) 3.2.3 Các triệu chứng lâm sàng bệnh nhân MPS I: (8 tháng - 7,5 tuổi), (1 nam - nữ) Bảng 3.4 Các triệu chứng lâm sàng bệnh nhân MPS I Triệu chứng n/N Tỷ lệ (%) Bộ mặt thô 5/5 100.0 Biến dạng xương 5/5 100,0 Đục giác mạc 5/5 100,0 Cứng khớp 4/5 80,0 Biến dạng xương ức 4/5 80,0 Chậm phát triển tinh thần 4/5 80,0 Giảm thính lực 3/4 75,0 Lùn 3/5 60,0 Gan lách to 3/5 60,0 Thoát vị bẹn rốn 3/5 60,0 Tổn thương van tim 2/5 40,0 Có tiền sử gia đình 1/5 20,0 Nhận xét: Các triệu chứng gặp với tỷ lệ cao bệnh nhân MPS I bao gồm: Mặt thô, biến dạng xương, đục giác mạc (5/5 ca) Tiếp theo cứng khớp, biến dạng xương ức, chậm phát triển tinh thần giảm thính lực 3.2.4 Các triệu chứng lâm sàng bệnh nhân MPS II: (21 tháng - 13,5 tuổi), (26 nam - nữ) Bảng 3.5 Các triệu chứng lâm sàng 27 bệnh nhân MPS II Triệu chứng (N=27) n/N Tỷ lệ (%) Bộ mặt thô 27/27 100,0 Cứng khớp 24/27 88,8 Chậm phát triển tinh thần 23/27 85,2 Biến dạng xương 21/27 77,8 Gan lách to 16/27 59,3 Tổn thương van tim 12/26 46,2 Thoát vị bẹn rốn 12/27 44,4 Giảm thính lực 8/25 32,0 Lùn 8/27 29,6 Biến dạng xương ức 7/27 25,9 Có tiền sử gia đình 7/27 25,9 Đục giác mạc 0/27 0,0 11 Remarks: The total urinary GAGs concentration of MPS patients is high compared to the standard GAGs level Table 3.11 Comparison of urinary GAGs levels between diseases GAGs concentration Higher than the Disease degree Min - Max X ± SD average value (times) Mild 111.52 – 505.66 379.08 ± 90.82 10.3 ± 2.8 Moderate, 63.04 – 1738.61 575.89 ± 48.37 13.2 ± 0.9 severe Remarks: GAGs levels in mild patients 10 times higher than normal values, and 13 times higher in moderate and severe patients than the normal GAGs 3.2.10 Enzyme activity of MPS patients in this Study Table 3.12 Enzyme activity of MPS patients in this Study Type of Quantitative defficient MPS Enzym MPS I (n = 5) MPS II (n = 27) MPS IIIA (n = 1) MPS IIIB (n = 1) MPS IVA (n = 13) α -L-Iduronidase (in leukocytes) Patients with MPS 0.43 (0.01 - 22.4) (4.78 ± 9.86) Iduronate-2-sulphatase 0.07 (0.00 - 14.99) (in plasma) (0.88 ± 2.88) Heparan-N-sulphatase (in leukocytes) 0.03 Α-Nacetylglucosaminidase (in plasma) 0.93 Galactose 6-sulphatase 0.74 (0.01 - 66.24) (in leukocytes) (11.38 ± 22.18) NAcetylgalactosamine-4MPS VI 6.28 (0.00 - 42.18) Sulphatase (n = 9) (9.97 ± 13.24) (Arylsulfatase B - in leukocytes) Normal value 41.8 ± 15.9 nmol/mg Prot/hrs 496.3 ± 165.7 nmol/ml Plasma/4hrs 4.6 ± 2.2 nmol/mg Prot/24hrs 320.4 ± 131.3 nmol/ml Plasma/17hrs 158.9 ± 82.8 nmol/mg Prot/17hrs 92.3 ± 49.6 nmol/mg Prot/hrs 12 Remarks: The enzyme activity of patients with MPSs greatly reduced comparing with the corresponding laboratory normal values 3.3 Gene analysis results of some MPS patients In the Study, 27 patients were analyzed for genes, but no mutation was found in patients Among 23 patients, were with MPS I, 14 with MPS II, with MPS IV and with MPS VI 3.3.1 Genotype distribution in patients Table 3.13 Genotype distribution in 23 MPS patients MPS I MPS II MPS IVA MPS VI 14 patients patients patients patients Mutation Type Deletion mutation Recombination mutation Missense mutation Nonsense mutation 1 Duplication mutation Splicing mutation Total (N; %) 14 n % 11 36.6 20.0 20.0 10.0 6.7 6.7 30 100.0 Remark: Missense mutation accounted for the highest rate of mutations in 23 MPS patients, especially in MPS I (4/5) 3.3.2 IDUA gene mutational profile and genotype correlations clinical manifestations of patients with MPS I Table 3.14 Genotype and clinical manifestation of patients with MPS I STT c.DNA Protein c.1046A>G c.750C>T/ c.1862G>C c.1862G>C/ c.1862G>C p.D349G p.Q584X/ p R621P p.R621P/ p.R621P Enzyme activity α -LIduronidase (nmol/mg Prot/hrs) 0.43 GAGs (mg/gram creatinine) Clinical type 508.83 Hurler/Scheie 0.12 1019.50 Hurler 0.94 1738.61 Hurler Remarks: In patient 1, only mutant allele was detected, showing Huren/Scheie average clinical manifestation Patient had heterozygous double mutation and patient had Hurler clinical homozygous mutation 13 Family tree of patient MPS I Nr Figure 3.2 Family tree of patient MPS I Nr 1, 2013 Remarks: The family has a daughter with Hurler/Scheie MPS I In the pedigree, no one suffered the disease as the patient Genotype of MPS I Nr Figure 3.3 Illustrated IDUA gene sequence of MPS I patient Nr Remarks: Patients carried an un-reported missense mutation c.1046A> G as A were replaced with G at 1046 position on the IDUA gene 3.3.3 Mutations of IDS gene and genotype correlation - clinical manifestations of studied MPS II patients Analysis of IDS gene mutation on 18 MPS II patients detected mutations in 14 patients 14 Table 3.15 Genotype and clinical manifestations of patients with MPS II Patients Nucleotid change Protein change Enzyme activity GAGs Iduronate-2(mg/gram sulphatase creatinine) (nmol/mg plasma/4hrs) Clinical type Patient Nr Recombination 0.01 835.45 Moderate Patient Nr Recombination 0.01 701.22 Severe Patient Nr Recombination 0.14 755.36 Severe Patient Nr Recombination 0.01 473.57 Patient Nr Recombination 2.42 605.46 Patient Nr 10 Recombination 498.50 Severe Severe (Brother of patient Nr 8) Severe (Mother carries gene) Patient Nr 11 c.879G>C p.Q293H 0.01 789.59 Severe Patient Nr 12 c.120_122del p.L41 deletion 0.01 771.84 Severe Patient Nr 13 c.1001A>G p.D334G 0.01 Severe Patient Nr 14 c.1124_1128dup p.L377RfsX16 0.01 476.36 Mild Patient Nr 15 c.473del p.Y158FfsX55 0.41 532.99 Patient Nr 16 c.814C>T p.Q272X 0.35 479.22 Patient Nr 17 c.1048A>T p.N350Y 0.63 391.53 Patient Nr 19 c.166dup p.D56GfsX2 0.01 422.79 Severe Severe (Mother carries gene) Severe (brother suffers disease, Mother and sister carry gene) Mild Remarks: There different mutations of IDS gene were detected: patients carry recombination mutation, patients carry reported mutations, and unreported mutations were detected in patients 15 Family tree of MPS II patient Nr 17 Figure 3.4 Family tree of MPS II patient Nr 17, 2014 Remarks: The patient's family has two siblings with the same disease Mother and sister are disease gene carrier Genotype of patient Nr 17 Figure 3.5 The image of mutation in patient Nr 17 using gene sequencing method Remarks: Patient carries the missense mutation p.N350Y (unreported mutation or novel mutation) 3.3.4 Mutations of GALNS gene on MPS IV patients of the Study Table 3.16 Genotype and clinical manifestations of MPS IVA patients Item c.DNA Protein Patient Nr 34 Patient Nr 35 Patient Nr 36 Patient Nr 43 Patient Nr 44 c.1279delG/c 1279delG c.899-2A>C/ c.899-2A>C c.374C>T/c.1 155C>G c.1279delG/c 1279delG p.V427SfsX14/p.V427 SfsX14 c.871G>A Enzym activity (nmol/mg Prot/17hrs) 0.74 GAGs (mg/gram Clinca creatinine) l type 332.73 Severe 0.67 193.38 Severe p.P125L/p.Y385X 0.09 269.68 Severe p.V427SfsX14/p.V427 SfsX14 0.01 320.25 Severe p.A291T 0.02 291.44 Severe Remarks: There different pathogenic mutations of GALNS gene were detected In which, the un-reported deletion mutation P V427SfsX14 was identified in two patients in homozygous form 16 Sequencing results of certain mutations in patients with MPS IVA Figure 3.6 Image of certain mutations sequencing in patients with MPS IVA Remarks: Deletion mutation p.V427SfsX14 has not been reported 3.3.5 Mutation of ARSB gene on patient with MPS VI in the Study Family tree of MPSVI patient Nr 47 Figure 3.7 Illustrated image of family tree of MPSVI patient Nr 47 in 2013 Remarks: No one of the genealogy suffered disease as of the patient Genotype of MPS VI patient Nr 47 Figure 3.8 The image of mutation in patient Nr 47 using gene sequencing method Remarks: the patient carries homozygous mutation on ARSB gene which is un-reported mutation, c.524A>G (p.Y175C) 17 Chapter 4: DISCUSSION 4.1 Characteristics of the Cohort 4.1.1 Patient Distribution by Age The study of 56 patients showed that the diagnosis age of the patients was really late, mostly at > 2.5 years (85.7%), especiallyat the age of > years (44.6%) This is the major reason that limits the course of treatment As per research by Vu Chi Dzung, the average age of diagnosis is 5.8 ± 3.7 years In some countries in the world, MPS disease are diagnosed quite early by neonatal screening 4.1.2 Patient Distribution by Disease Type and Gender The ratio of male/female in the cohort was 76.8% male and 23.2% female Male rate is relatively high because the patients with MPS II are of the highest incidence The incidence of patients with MPS II accounts for the highest rate of 48.2%, the same as the Hsiang Yu Lin’s study in Taiwan and Sung Yoon Cho’s study in Korea Studies in Germany and Poland show the highest rate of 48% for MPS III Studies show that in European countries, MPS III takes the highest rates, whereas in Asian countries the highest rate belongs to MPS II - similar to our study results 4.2 Clinical and subclinical characteristics of MPS patients in the Study 4.2.1 Clinical characteristics of MPS patients in the Study 4.2.1.1 Patients with MPS I In our Study, the age at diagnosis was quite long late away from the age of symptoms onset, similar to the studies by Alzbeta Vazna (Czech and Slovak), Latifa Chkioua (Tunisia) The early symptoms were bone deformation, joint stiffness, mental retardation, and hernia, similar to the study by Latifa et al The proportion of patients with coarse facial features in our Study is similar to that of Tatiana Pineda and Latifa Chkioua’s study, Wang X's study has a lower proportion Symptoms of bone deformities, joint stiffness, mental retardation, inguinal or umbilical hernia, corneal 18 clouding also account for high rate in the studies and often occur quite early This group of symptoms suggests an early diagnosis of MPS I 4.2.1.2 Patients with MPS II In our Study, the age of first symptoms of patients with MPS II was quite far from the age of diagnosis, similar to that of Sung Yoon Cho (South Korea), Mary Anne D Chiong (Philippines) studies The first clinical manifestations are usually mental retardation, joint stiffness, coarse facial features, hernia, or respiratory infection In our Study, the coarse facial features accounted for 100%, similar to that of Ida VD Schwartz, Sung Yoon Cho’s study Stiff joints accounted for 88.8%, lower than those of Dimitry A Chistiakov, Dhanya Lakshmi, but higher than those of Uttarilli A Mental retardation was 85.2%, similar to that of Dimitry A Chistiakov, Ida VD Schwartz Bone deformation was 77.8%, lower than that of Dhanya Lakshmi's study, but much higher than that of Uttarilli A, suggesting early diagnosis Splenomegaly or hepatomegaly symptoms were 59.3%, 46.2% for cardiac valve damage, inguinal and umbilical hernia - 44.4%, 32% for hearing imparment, all of these were significantly lower than those of other authors’s studies 4.2.1.3 Patients with MPS III In the Study, both patients were diagnosed late Early symptoms were hyperactivity, attention deficit, hard to concentrate, easy demolition, mental retardation, similar to that of M.J Valsta, Veronica Delgadillo’s studies Both patients in the Study showed hyperactivity, mental retardation, aggresiveness, mild bone deformity Other symptoms such as hepatomegaly, coarse facial features, joint stiffness but less than other types Both patients had no corneal clouding, no cardiac valve damage, normal hearing function, normal height According to M.J Valsta et al 2007, Frits A Wijburg et al., 2013, symptoms of MPS III patients are characterized by mental retardation, cognitive decline, speech delay, hyperactivity, behavioral disorder, aggressiveness, sleep disturbance, convulsion The authors also commented the coarse facial features were present in most patients but milder and might appear later than other type In 19 addition, some patients also have mild bone deformities (hump, scoliosis), hearing loss, inguinal or umbilical hernia, or respiratory infections, otitis A small number of patients had splenomegaly or hepatomegaly, might have cardiac valve damage The number of patients of this type was small, therefore the symptoms were not manifested as many as that of other studies 4.2.1.4 Patients with MPS IVA In our study, the diagnosis age of MPS IVA was quite far from the age at which the first symptoms appeared Early symptoms of this group of patients were mainly bone deformities Our study is also similar to that of C J Hendriksz, Hsiang Yu Lin In our Study, the clinical symptoms were similar to those in the study conducted by Souhir Khedhiri, Timothy C Wood: Loose ligaments of the wrist joint, bone deformity, protruding or concave chest, short stature, scoliosis are prominent symptoms, suggestive of diagnosis In addition, patients also were vulnerable to respiratory inflammation, possible hearing imparment, mild corneal clouding, inguinal or umbilical hernia, splenomegaly or hepatomegaly The facial features were not coarse and mental retardation was almost unlikely present 4.2.1.5 Patients with MPS VI The diagnosis age of MPS VI patients is also few years apart from the onset age of the first symptoms, similar to those of Agnieszka Jurecka, Piranit Nik Kantaputra’s studies Early symptoms detected were bone deformities The clinical symptoms of the patients in our Study were similar to that of Maurizio Scarpa’s study on Italian patients, Juby Mathew’s study on Indian patients who had coarse facial features, bone deformities, stiff joints, corneal clouding, some had splenomegaly or hepatomegaly, cardiac valve damage, hearing impairment, inguinal or umbilical hernia The expression of hearing impairment, mental retardation in our study was similar to that of other studies Manifestations of corneal clouding, cardiac valves damage, short stature, hirsutism, splenomegaly or hepatomegaly were at lower rate than many other studies 20 4.2.2 The major subclinical characteristics of patients with MPS of the Study 4.2.2.1 X-ray images of patients with MPS of the Study Our results matched with that of Elizabeth, Shyn Jye Chen, Klane K White, Hendriksz The authors identified spiral deformities (hump, scoliosis) and vertebral injuries in patients with severe MPS I, Hurler MPS II, MPS IVA, and MPS VI Spinal cord compression was more common in patients with MPS IVA, MPS I (Hurler) Image of oarshaped ribs found in most types Long bone deformity image was found in patients with Hurler, severe MPS II, MPS IV, MPS VI In Souhir Khedhiri's study on radiography of patients with MPS IVA, there patients had cervical vertebrae compression Maurizio Scarpa's study on Italian patients with MPS VI reported out of patients (77.8%) had cervical vertebrae compression and of patients (100%) had cerebral lesions on MRI scans 4.2.2.2 Tests of Urinary GAGs and enzyme activity in the blood of patients in the study The patients were divided into groups according to the severity of the disease, including mild and severer (moderate and severe) The average values of total urinary GAGs of the milder group were 10 times higher than normal urinary GAGs by age groups The average values of total urinary GAGs of the severer group were 13 times higher than that of normal urinary GAGs by age groups Enzyme activity of α-Iduronidase in peripheral blood lymphocyte of patients with MPS I in the cohort was significantly lower than the normal values Our results were similar to that of Luning Sun (China), Latifa Chkioua (Tunisia) Urinary GAGs increased, serum α-Iduronate sulfatase enzyme activity in MPS II patients in the study were significantly lower than the normal values Our results were similar to that of Ida VD Schwartz, Dimitry A Chistiakov, Mary Anne D Chiong Urinary GAGs increased, enzyme activity in the blood of patients with MPS III in the study was much lower than normal Our results were similar to that of Veronica Delgadillo 21 Urinary GAGs increased, galactose-6-sulphate enzyme activity in the white blood cells of patients with MPS IVA in the study were significantly lower than normal Our results were similar to that of Souhir Khedhiri, Sonia Pajares, Hsiang Yu Lin Urinary GAGs increased, Arylsulfatase B enzyme activity in the leukocytes of patients with MPS VI in the study was significantly lower than normal Our results were similar to that of Azevedo, Marion M Brands 4.3 Analysis of Gene Mutations in 23 patients Gene analysis was conducted on 27 patients with MPS, but mutations were detected in only 23 patients, no mutation was detected in patients with MPS II Among 23 patients analized for gene mutations, the most common mutation was missense, similar to that observed by Rossella P, Latifa Chkioua 4.3.1 IDUA mutation in patients with MPS I Mutation p.Q584X was reported in the study by Guey-Jen LeeChen 2002 (Taiwan) and Luning Sun 2011 (China) Patient Nr with MPS I in the study (p.Q584X/p.R621P) showed the Hurler phenotype Mutation p.R621P was encountered in a homozygous patient and in another patient in dual heterozygous form, who carried the mutation p.R621P on exon 14 and mutation p.Q584X on exon 13 Both patients had Hurler phenotype Mutation p.D349G causes Hurler/Scheie phenotype in MPS I patient number Mutations p.R621P and p.D349G had never been reported in 1000 genomes, dbSNP or SWISSprot data These mutations were predicted to be disease-causing mutants using the prediction software (http:/ / sift.jcvi.org (SIFT score 0.00, affected) (SIFT score 0.01, affected); http:/ /genetics.bwh.harvard.edu/ pph2/ 4.3.2 IDS Mutation on 14 patiens with MPS II Among 14 patients with MPS II, patients were detected to have complex recombination events between IDS gene and the pseudogene Clinical manifestations of these patients were severe in patients and moderate in patient Studies by Susanna Lualdi, Huiwen Zhang and Motomichi Kosuga also found complex 22 recombinant mutations with pseudo-genes The patients often had severe clinical manifestations Deletion mutation c.120-122del (p.L41del) was reported in Chi Hwa Kim’s study, 2003 Patient Nr 12 carried p.L41del mutation with severe clinical manifestations The missense mutation at exon c.1001A>G (p.334G) was described by Peining Li in 1998 study Patient Nr 13 carried pD334G mutation with severe clinical manifestations Missense mutation c.879G>C (p.Q293H) was described by Schröder in 1994 study Patient Nr 11 carried p.Q293H mutation with severe clinical manifestations Five patients (35.7%) carried mutation that was not reported before, c.166dup (p.56Gfs * 2) (patient Nr 19 with mild phenotype) Duplication mutation c.1124 - 1128 dup (p.L377Gfs * 10) (patient Nr 14 with mild phenotype) Deletion mutation at exon (c.473del) (p.YY158fs) (patient Nr 15 with severe phenotype) Nonesense mutation at c.814C>T (p.Q272 *) (patient Nr 16 with severe phenotype Missense mutation at exon c.1048A>T (p.N350Y) (patient Nr 17 with severe phenotype) These mutations were not reported in the 1000 genomes, dbSNP or SWISSprot database and were predicted to be disease mutants using software mềm (Xq28.(3)http://sift.jcvi.org (SIFT score 0.00, affected) (4)http:/ /genetics.bwh.harvard.edu/ pph2/ (1.000, probably damage) 4.3.3 GALNS mutation on patients with MPS IVA: Mutation p.P125L was described by Anna Caciotti, Tamarozzi Mutation p.Y385X was associated with p.P125L mutation in patient Nr 36 with severe clinical manifestations Mutation p.A291T was described in the study of S Tomatsu, Tamarozzi Clinical manifestations of severity (patient Nr 44) Splicing mutation c.899-2A>C interferes with the the frame translation process, which halts early transcription, leading to truncated protein chain Clinical manifestations of severe phenotype (Patient Nr 35) 23 Un-reported deletion mutation p.V427SfsX14 was identified in two homozygous patients (patient 34 and patient 43) Both of these patients had clinically severe phenotypes 4.3.4 ARSB mutation on patient with MPS VI The Study analized gene for patient with MPS VI This patient carried the homozygous missense mutation c.524A>G/ c.524A>G (p.Y175C/p.Y175C) that was novel mutation The patient had clinical manifestations of severe phenotype CONCLUSION After having study on 56 patients with MPS followed-up and treated at Department of Endocrinology - Metabolism - Genetics of the National Hospital of Paediatrics, we have come to following conclusions: Clinical and subclinical characteristics of patients with Mucopolysaccharidosis There types of MPS are detected: MPS I, II, III (IIIA and IIIB), IVA, VI MPS II is the most common with the highest incidence of 48.2% Late age at diagnosis, usually after age of 2.5 Early symptoms of patients with MPS with high incidence are: bone deformation, joint stiffness, mental retardation, speech delay Common clinical symptoms: MPS I: coarse facial features, bone deformity, joint stiffness, corneal clouding, mental retardation MPS II: coarse facial features, bone deformity, joint stiffness, mental retardation, no corneal clouding MPS III: mental retardation, hyperactivity, aggressiveness MPS IVA: Loose ligaments, bone deformity, short stature, very unlikely mental retardation MPS VI: coarse facial features, bone deformity, joint stiffness, corneal clouding, unlikely mental retardation X-rays bone damage: oar-shaped ribs, spinal deformities, long bony deformities, skull lesion detected by MRI 24 Mutation spectrum in 27 patients with MPS at the National Hospital of Paediatrics Among 56 patients with MPS, gene analysis was performed for 27 patients including MPS I patients, 18 MPS II patients, MPS IV patients and MPS VI patient No mutation was found in patients (14.8%) There types of mutations were found, in which the missense mutation was at the highest rate of 36.6%, deletion mutation of 20%, and recombination mutation of 20% Nine un-reported mutations (novel mutations) were detected: two missense mutations for MPS I: p.R621P (clinically severe type) and p.D349G (moderate type) Five mutations for MPS II: p.56GfsX2 (mild type); p.L377GfsX10 (mild type); P.Y158fs (severe type); p.Q272X (severe type); p.N350Y (severe type) One deletion mutation was detected for MPS IVA: p.V427SfsX14 (severe type) One missense mutation was detected for MPS VI: p.Y175C (severe type) RECOMMENDATIONS Patients with manifestations of bone deformities, coarse facial features, joint stiffness, mental retardation should have specialized obstetric consultation for early diagnosis Screening should be performed on all children who are siblings of the patients Early deployment of biochemistry and molecular biological laboratories to diagnose MPS disease in Vietnam Larger-scale study is required to detect more mutations in patients with MPSs in Vietnam LIST OF RESEARCH PIECES PUBLISHED BY THE AUTHOR IN RELATION TO THE THESIS Le Thi Thuy Hang, Nguyen Thi Yen, Trinh Thanh Hung, Tran Thanh Tu, Vu Chi Dzung, Can Thi Bich Ngoc (2014) Study on clinical symptoms, biomarkers and enzyme activity of some cases of Mucopolysaccharidose I and II Journal of Military Medicine and Pharmacy No 8, pages 118 - 122 Le Thi Thuy Hang, Tran Thanh Tu, Vu Chi Dzung, Can Thi Bich Ngoc, Nguyen Thi Yen, Trinh Thanh Hung (2015) Clinical symptoms and enzyme activity of some Mucopolysaccharidose cases Journal of Practical Medicine (947), pages 69-73 Le Thi Thuy Hang, Vu Chi Dzung, Shunji Tomatsu, Nguyen Thi Yen, Trinh Thanh Hung, Can Thi Bich Ngoc, Nguyen Ngoc Khanh, Wuh Liang Hwu, Gu Hwan Ki, Han Wook Yoo (2015) Poster 32 and Abstract 082: Phenotype and genotype of Vietnamese patients with Mucopolysaccharidosis II: First case series report Annals of Translational Medicine - 11th Asia Pacific Conference on Human Genetics Le Thi Thuy Hang, Vu Chi Dzung, Can Thi Bich Ngoc, Nguyen Thi Yen, Trinh Thanh Hung (2016) Study on clinical and subclinical characteristics of patients with Mucopolysaccharidosis VI Journal of Military Medicine and Pharmacy No 8, pages 108-112 Le Thi Thuy Hang, Vu Chi Dzung, Can Thi Bich Ngoc, Nguyen Thi Yen, Trinh Thanh Hung (2016) Clinical and genetic mutations of some cases of Mucopolysaccharidosis type II Journal of Medical Research No 4, pages 10-18 Le Thi Thuy Hang, Vu Chi Dzung, Can Thi Bich Ngoc, Nguyen Thi Yen, Trinh Thanh Hung (2017) Mucopolysaccharidosis type III: Case Report Journal of Military Medicine and Pharmacy No 4, pages 227-232 ... Mỹ bệnh rối loạn chuyển hóa nên đề tài: Nghiên cứu đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng phát đột biến gen bệnh Mucopolysaccharide trẻ em tiến hành với mục tiêu: Mô tả đặc điểm lâm sàng cận lâm sàng. .. MPS II tương tự nghiên cứu 4.2 Đặc điểm lâm sàng cận lâm sàng bệnh nhân mps nghiên cứu 4.2.1 Đặc điểm lâm sàng bệnh nhân MPS nghiên cứu 4.2.1.1 Các bệnh nhân MPS I Trong nghiên cứu chúng tơi tuổi... G vị trí 1046 gen IDUA 3.3.3 Các đột biến gen IDS tương quan kiểu gen - biểu lâm sàng bệnh nhân MPS II nghiên cứu Phân tích đột biến gen IDS 18 bệnh nhân MPS II phát đột biến 14 bệnh nhân 15