Riziková stratifikace nositelů mutace syndromu dlouhého QT typu 2 s normálním intervalem QTc

Úvod

Zavedení kaskádového genetického screeningu do managementu rodin se syndromem dlouhého QT (LQTS) vedlo k identifikaci rostoucího počtu nositelů mutací, z nichž mnozí mají normální QTc. Dřívější studie ukázaly, že nositelé mutací mají vyšší riziko srdečních příhod než genotypově negativní členové rodiny, a to i v případě absence prodloužení QTc,1 což se používá jako důvod pro podávání léčby β-blokátory asymptomatickým nositelům mutací LQTS bez ohledu na trvání QTc.2 Penetrance mutace se však může projevovat nejen prodloužením QTc, ale také aberantní morfologií vlny T, přičemž nejvýraznější abnormality vlny T jsou spojeny s genotypem LQT2.

Zdá se, že typ a umístění mutace LQT2 souvisí s rizikem srdečních příhod, přičemž nejvyšší riziko je omezeno na porézní mutace, jak bylo zjištěno ve velké mezinárodní kohortě LQT2.3 Není však známo, zda je riziko dané konkrétním typem mutace nezávislé na repolarizačních abnormalitách detekovatelných buď jako prodloužení QTc, nebo jako abnormální morfologie vlny T u nositelů mutace KCNH2. V dřívější studii, která zahrnovala pacienty se všemi 3 nejčastějšími genotypy LQTS, byl vliv typu mutace (tj. transmembránové missense mutace) omezen pouze na nositele mutací, kteří nevykazovali prodloužení QTc, zatímco u pacientů s prodlouženým QTc byl prediktivní účinek genotypu oslaben.1

Předpokládali jsme, že penetrance LQTS u nositelů mutací LQT2 s normálním intervalem QTc hodnocená jako výskyt arytmických příhod a synkopálních epizod souvisí s typem mutace KCNH2 a změnami morfologie vlny T, které lze hodnotit ze standardního klidového EKG. Naším cílem bylo posoudit, zda abnormální morfologie vlny T a informace o lokalizaci genetické vady mohou být užitečné při stratifikaci rizika dospělých nositelů mutace LQT2 s normálním intervalem QTc v Rochesterském registru LQTS.

Materiály

Údaje, analytické metody a studijní materiály nebudou poskytnuty jiným výzkumníkům za účelem reprodukce výsledků nebo opakování postupu.

Studijní populace

Pacienti v této studii pocházeli z Rochesterského registru LQTS; zařazení do registru bylo popsáno již dříve.4,5 Do současné analýzy byli vybráni pacienti, u nichž (1) bylo prokázáno, že jsou nositeli mutace v KCNH2 způsobující onemocnění (LQT2), (2) měli Bazettem korigovaný interval QT (QTc) <470 ms u žen a <460 ms u mužů a (3) byli starší 18 let, aby se vyloučily odchylky morfologie vlny T, které mohou být pozorovány u dětí a dospívajících. Pacienti byli ze studie vyloučeni, pokud měli >1 mutaci spojenou s LQTS.

Studijní soubor vybraný podle těchto kritérií zahrnoval 154 subjektů s genotypem pozitivním u pacientů s LQT2 a normálním nebo minimálně postiženým QTc a subjekty patřící do rodin s genotypem pozitivním u probandů, kteří byli geneticky testováni a u nichž byla zjištěna negativní mutace spojená s LQTS (n=1007).

Sběr dat

Standardní 12svodové klidové EKG bylo pořízeno v době zařazení do registru. Na prvním zaznamenaném EKG byly změřeny intervaly RR a QT a použity pro výpočet QT intervalu korigovaného na srdeční frekvenci podle Bazettova vzorce (QTc). Klinické údaje byly shromažďovány na prospektivně navržených formulářích s informacemi o demografických charakteristikách, osobní a rodinné anamnéze, EKG nálezech, terapii, včetně léků prodlužujících QT interval, a příhodách během dlouhodobého sledování. Byly rovněž shromažďovány informace o užívání β-blokátorů, aby bylo možné posoudit jejich možný vliv na výskyt srdečních příhod v závislosti na čase.

Koncové body

Předem specifikovaným koncovým bodem studie byl výskyt první srdeční příhody (CE), která zahrnovala synkopu (definovanou jako přechodnou ztrátu vědomí s náhlým nástupem a zotavením), přerušovanou srdeční zástavu (ACA) vyžadující defibrilaci v rámci resuscitačních pokusů nebo náhlou srdeční smrt (SCD) související s LQTS; náhlý začátek bez zjevné příčiny, pokud k němu došlo u svědků, nebo smrt, která nebyla vysvětlena žádnou jinou příčinou, pokud k ní došlo v prostředí bez svědků včetně spánku).

Fenotypová charakteristika EKG

Všechny příchozí EKG byly hodnoceny kardiologem (W.Z.) zaslepeným vůči klinickým charakteristikám subjektů, pokud jde o morfologii vlny T ve svodech V5 a II, která byla klasifikována jako normální, široká, plochá, vroubkovaná, negativní nebo bifázická6,7 . Pro účely této analýzy byla morfologie vlny T, která nebyla vyhodnocena jako normální ani ve svodu II, ani ve svodu V5, klasifikována jako abnormální, což naznačuje možnou přítomnost abnormality komorové repolarizace/průniku mutace.

ECG byly rovněž hodnoceny s ohledem na konvenční měření intervalů, jako je PR, QRS, QT měřený ve svodu II a korigovaný pomocí Bazettova vzorce a interval Tpeak-Tend měřený od absolutního maxima vlny T do konce intervalu QT.

Studie byla schválena institucionální revizní komisí a účastníci studie poskytli informovaný souhlas.

Genotypová charakteristika

Přítomnost mutace KCNH2 způsobující LQTS byla ověřena pomocí standardních genetických testů prováděných v akademických molekulárně genetických laboratořích, o nichž jsme informovali dříve.1 Genetické změny aminokyselinové sekvence byly charakterizovány podle umístění v kanálovém proteinu, který byl definován jako patřící do pórové oblasti, pokud kódovací sekvence zahrnovala aminokyselinové zbytky nacházející se v oblasti S5-smyčky-S6 (552 až 657). Všechny ostatní genetické varianty byly pro účely této studie považovány za nepórové mutace.

Statistická analýza

Rozdíly v jednorozměrných charakteristikách u subjektů s normálním QTc LQT2 oproti kontrolním subjektům s negativním genotypem byly porovnány pomocí χ2 testu nebo Fisherova přesného testu pro kategoriální proměnné a Wilcoxonova rank-sum testu pro spojité proměnné. Kategoriální údaje byly prezentovány jako frekvence a procenta a spojité proměnné jako průměr±SD nebo medián a odpovídající mezikvartilové rozpětí.

Kumulativní pravděpodobnost primárních a sekundárních koncových bodů byla hodnocena Kaplan-Meierovou metodou s testováním významnosti pomocí log-rank statistiky. K vyhodnocení nezávislého podílu klinických a genetických faktorů na prvním výskytu časově závislých srdečních příhod od věku 18 let do konce sledování byl použit Coxův model proporcionálního rizika. Coxův regresní model byl upraven na časově závislé užívání β-blokátorů (věk, ve kterém pacienti užívali a vysazovali β-blokátory) a stratifikován podle pohlaví. Vzhledem k tomu, že se předem zvolená kritéria pro zařazení QTc překrývala s hraničním prodloužením QTc, byl model upraven také podle délky trvání QTc, přičemž jako hraniční hodnota pro normální a hraniční hodnoty QTc bylo zvoleno 440 ms. K vytvoření odhadů regresních parametrů specifických pro pohlaví u klinických a genetických faktorů byly použity interakce mezi pohlavím a sledovanými proměnnými. Předpoklad proporcionality byl testován pomocí časově závislých kovariát vytvořených z interakcí mezi dobou přežití a různými kovariáty.

Všechny statistické testy byly dvoustranné a hodnota P <0,05 byla považována za statisticky významnou. Analýzy byly provedeny pomocí softwaru SAS verze 9.4 (SAS Institute, Cary, NC).

Výsledky

Studovaná populace

Rozdělení intervalů QTc ve studované skupině a kontrolní skupině s negativním genotypem je uvedeno na obrázku 1. U nositelů normálních mutací QTc bylo zaznamenáno celkem 60 unikátních patogenních genetických variant, z nichž naprostá většina (n=119, 78 %) nesla mutace, které byly zaznamenány i u postižených členů rodiny s prodlouženým QTc.

Klinické charakteristiky studijní populace jsou uvedeny v tabulce 1 se srovnáním nositelů a nenositelů normálního QTc LQT2. Věk při zařazení do registru a rozložení pohlaví se mezi skupinami nelišily. Rozdíly byly v délce trvání QTc, která byla u nositelů delší než u nenositelů, přestože byla v mezích normy. Tpeak-Tend měřený ve svodech II a V5 byl také delší u nositelů mutace. Abnormální morfologie vlny T byla pozorována u 39 % nosičů LQT2 s normálním QTc a u 7 % nenosičů. Pórové mutace byly identifikovány u 15 % přenašečů. Synkopa před 18. rokem věku byla pozorována u 23 nositelů LQT2 s normálním QTc, z nichž 5 mělo porézní mutace a 12 mělo abnormální morfologii vlny T.

Among the 154 LQT2 carriers, there were 44 (29%) patients with cardiac events ≥18 years of age including 8 (5%) ACA or SCD. Ze 1007 nenositelů mělo 135 (13 %) pacientů alespoň 1 srdeční příhodu včetně 3 (0,3 %) s ACA nebo SCD. Vzhledem k malému počtu ACA/SCD v této kohortě jsme se v analýze zaměřili na srdeční příhody. Z 25 příjemců implantabilního kardioverteru-defibrilátoru mezi nositeli LQT2 neměl nikdo v minulosti srdeční zástavu nebo dokumentovanou torsades de pointes; 9 z nich však mělo v anamnéze synkopu a 6 mělo SCD v rodinné anamnéze. Jediný jedinec z této skupiny, který během sledování obdržel výboj implantabilního kardioverteru-defibrilátoru, byl nositelem neporézní mutace 209 A>G, měl abnormální morfologii vlny T a výchozí QTc 450 ms. Byl nositelem mutace 209 A>G.

Klinický průběh u nosičů LQT2 s normálním QTc

Morfologie vlny T

Obrázek 2A ukazuje kumulativní pravděpodobnost srdečních příhod u nosičů LQT2 s abnormální vlnou T oproti nosičům LQT2 s normální vlnou T ve srovnání s nenosiči. Po 10 letech sledování od 18 let věku měli nositelé LQT2 s abnormální vlnou T významně vyšší pravděpodobnost srdečních příhod než nositelé LQT2 s normální vlnou T a nenositelé (27 % oproti 10 %, resp. 6 %; P<0,001). Po 30 letech sledování od 18 let věku byla tato míra 37 % oproti 19 % (P=0,134), resp. 12 % (P<0,001). Po multivariačním přizpůsobení pohlaví a časově závislé léčbě β-blokátory měli nositelé LQT2 s normálním QTc a abnormální morfologií vlny T vyšší riziko srdečních příhod než nositelé LQT2 s normální morfologií vlny T a nenositelé (tabulka 2). Ve srovnání s nenositeli měli nositelé LQT2 s normální morfologií vlny T trend k vyššímu riziku srdečních příhod s poměrem rizik (HR) 1,58 (P=0,072). Tpeak–Tend did not demonstrate an independent prognostic value in the multivariable analysis, and its inclusion in the model did not affect the results.

Mutace LQT2 s pórovou doménou versus bez pórové domény

Nositelství mutace LQT2 v pórové doméně se jevilo jako ukazatel rizika v podskupině pacientů s pozitivní mutací a normálním QTc (obrázek 2B). Po multivariačním přizpůsobení pohlaví a časově závislé léčbě β-blokátory měli nositelé normálního QTc LQT2 s pórovými mutacemi trend k vyššímu riziku srdečních příhod než nositelé nepórových mutací LQT2 (HR, 1,93; P=0,068; tabulka 2).

Provedli jsme také analýzu citlivosti vyloučením nositelů normálního QTc LQT2 mutací, kteří měli synkopální příhody před 18. rokem věku, což přineslo podobné výsledky analýzy Kaplanovy-Meierovy křivky a nemělo vliv na odhad rizika.

Sex-Related Risk of Cardiac Events in LQT2 Mutation Carriers

Because the risk of cardiac events is significantly different in adult LQT2 women than men, we analyzed the above associations in men and women separately (Table 3). Among LQT2 carriers with normal QTc, women had greater risk of cardiac events than men (HR, 4.09, 95% confidence interval, 1.89–8.81; P<0.001; Figure 3).

Normální morfologie vlny T byla pozorována u 26 mužů (39 %) a 29 žen (33 %); srdeční příhody však byly zaznamenány pouze u 4 (15 %) mužů a 19 (66 %) žen (hodnota P pro interakci=0,018). Jak ukazuje tabulka 3, nositelky LQT2 s abnormální vlnou T měly vyšší riziko srdečních příhod než nositelky LQT2 s normální morfologií vlny T (HR, 3,31; P=0,001; obrázek 4A a 4B). U mužů nebyla zjištěna žádná významná souvislost mezi morfologií vlny T a srdečními příhodami.

Porézní lokalizace mutací LQT2 naznačovala významně vyšší riziko srdečních příhod než u mužů bez porézní mutace LQT2 (HR, 3,70; P=0,002). U žen však taková souvislost zjištěna nebyla (HR, 1,37; P=0,487; obr. 4C a 4D). Nositelé porézní mutace LQT2 tvořili jedinou podskupinu mužů, která vykazovala signifikantní riziko ve srovnání s nenositeli (obrázek 4C).

Diskuse

Ukázali jsme, že u nositelů choroboplodných mutací v genu KCNH2 s normálním intervalem QTc lze další stratifikace rizika dosáhnout kombinací informací o pohlaví pacienta, postižené oblasti KCNH2 a morfologii vlny T. Ukázalo se, že u nositelů mutací v genu KCNH2 s normálním intervalem QTc lze dosáhnout další stratifikace rizika. Naše zjištění rozšiřují dříve uváděné riziko spojené s ženským pohlavím na podskupinu nosičů mutace LQT2 s normálním intervalem QTc. Navíc pacienti s normální morfologií vlny T a neporézními mutacemi KCNH2 mají obecně nízké riziko srdečních příhod; mezi muži a ženami však existují významné rozdíly ve stratifikační hodnotě rizika těchto charakteristik. Ženy nesoucí mutace LQT2 vykazují významně zvýšené riziko srdečních příhod ve srovnání s genotypově negativními kontrolami, které souvisí s přítomností abnormálních vln T a nesouvisí s typem mutace. Naopak nosičství porézní mutace bylo jediným rizikovým faktorem, který identifikoval podskupinu se zvýšeným rizikem CE u mužů.

Nosiči mutací způsobujících LQTS s normálním QTc představují náročnou skupinu pacientů. Ačkoli je riziko ACA/SCD považováno za nízké, jak již dříve prokázala naše skupina,1 stále představuje ≈4 % kumulativního rizika do 40 let věku a je 10krát vyšší ve srovnání s nepostiženými členy rodiny. Toto pozorování vedlo k doporučení léčby β-blokátory u všech nositelů mutace LQTS bez ohledu na trvání QTc.2 Přestože jsou β-blokátory známé svým vynikajícím bezpečnostním profilem, rodinní příslušníci diagnostikovaní v důsledku široce zavedeného kaskádového genetického rodinného screeningu jsou často mladí a zdraví jedinci, kteří jsou vystaveni dlouhodobé léčbě β-blokátory a s nimi spojenými nežádoucími účinky, což může významně ovlivnit kvalitu jejich života. Je proto zapotřebí dalších pokusů o rizikovou stratifikaci nositelů mutací LQTS s normálním QTc.

Předpokládali jsme, že penetranci mutace a související arytmické riziko lze hodnotit nejen podle stupně prodloužení QTc, ale také podle změn tvaru vlny T viditelných i v normálním rozsahu QTc. Ze 2 nejčastějších genetických variant LQTS je typ 2 známý svým charakteristickým zkreslením vlny T, které bylo poprvé popsáno v roce 19956 a které bylo možné spolehlivě rozlišit pomocí počítačových metod8.-10 Naše zjištění silné souvislosti mezi kardiologem posouzenou abnormální morfologií vlny T a rizikem arytmických příhod u pacientů se syndromem LQTS typu 2 naznačují, že dříve používaná terminologie fenotypově negativního LQTS založená výhradně na hodnocení QTc by měla být nově definována a přinejmenším v souvislosti s LQTS typu 2 by měla být založena na hodnocení jak QTc, tak tvaru vlny T.

Přestože bylo prokázáno nižší riziko arytmických příhod ve srovnání s pacienty s abnormální morfologií vlny T, ženy s LQT2 s normální vlnou T měly stále zvýšené riziko srdečních příhod ve srovnání s genotypově negativními členy rodiny, což nebylo pozorováno u mužů. Významné reziduální riziko pozorované u žen s normálními vlnami T může být způsobeno dobře rozpoznaným vlivem pohlavních hormonů na arytmogenezi, který byl nedávno přezkoumán,11 a který se nemusí přímo promítnout do abnormalit na povrchovém EKG. Je však také možné, že souvislost mezi jednotlivými genetickými variantami a jejich projevem na povrchovém EKG je mutačně specifická a riziko arytmie nemusí být vázáno na EKG projev defektu iontového kanálu.

Asociace mezi mutacemi v oblasti transmembránových pórů KCNH2 a zvýšeným rizikem arytmie byla poprvé popsána v roce 200212 a později rozšířena na velké mezinárodní kohortě pacientů s LQT2.3 V souladu s dřívějšími pozorováními2 byla prevalence pórových mutací v naší studii v naší skupině pacientů s normálním QTc relativně nízká. V předchozí analýze vlivu charakteristik specifických pro mutaci na výsledek u pacientů s různými variantami LQTS3 bylo naznačeno, že charakteristiky mutace měly prognostický vliv pouze u pacientů s normálním intervalem QTc, zatímco u pacientů s prodlouženým QTc ovlivňoval riziko arytmií spíše stupeň prodloužení QTc než typ mutace. Je však pozoruhodné, že i nízkorizikové neporézní mutace v naší studii byly spojeny s trojnásobně zvýšeným rizikem srdečních příhod u mužských nositelů mutace LQT2 s normálním QTc ve srovnání s genotypově negativními členy rodiny.

Naše zjištění dále ilustrují význam pohlaví při hodnocení rizika u nositelů mutace LQT2. Ačkoli souvislost ženského pohlaví se zvýšeným rizikem CE u LQT2 byla opakovaně popsána již dříve,5,13 naše zjištění rozšiřují tyto poznatky na rostoucí skupinu fenotypově negativních rodinných příslušníků nesoucích mutaci, která vznikla v důsledku zavedení genetického kaskádového screeningu do klinické praxe. Přestože by hodnocení morfologie vln T mohlo být užitečné při identifikaci nejrizikovější skupiny žen, zdá se, že i ženy nesoucí mutaci LQT2 se zdánlivě normálním EKG, tj. normálními vlnami T a normálním QTc, jsou ve srovnání s nenositelkami významně rizikovější. Riziko CE spojené s genotypem LQTS navíc přetrvává po celý život, jak již dříve prokázala naše skupina14 , a naše současné výsledky potvrzují platnost tohoto pozorování u žen s normálním QTc, které zůstávají v riziku i v pozdním postmenopauzálním období. Naopak se zdá, že u mužů nesoucích mutace LQT2 je riziko příhod velmi nízké, pokud mají normální QTc nezávisle na morfologii vlny T, takže jejich riziko příhod zůstává nerozlišitelné od kontrol s negativním genotypem, s výjimkou malé menšiny mužů nesoucích porézní mutace, u nichž bylo riziko čtyřnásobně zvýšeno ve srovnání s nenositeli.

Na závěr naše zjištění vyvolávají otázku, zda by primární preventivní léčba β-blokátory, která je v současné době doporučována u nositelů mutací s normálním QTc2 , měla být aplikována bez rozdílu. Naše zjištění rozdílů v riziku srdečních příhod v závislosti na pohlaví u nositelů mutace LQT2 s normálním QTc naznačují, že u mužů nesoucích nepórovou mutaci LQT2, což znamená naprostou většinu mužských nositelů mutace, je riziko arytmických příhod neodlišitelné od rizika 1 pozorovaného u genotypově negativních členů rodiny, a proto nemusí mít dostatečný poměr rizika a přínosu pro ospravedlnění celoživotní léčby β-blokátory.

Omezení studie

Naše zjištění se vztahují pouze na dospělé nositele mutace LQT2, protože jsme záměrně vyloučili jedince mladší 18 let z důvodu větší variability normálních variant morfologie vlny T souvisejících s věkem. Zůstává tedy neprokázáno, zda by podobné schéma stratifikace rizika bylo možné vytvořit i pro děti a kojence, kteří se narodili s chorobnou variantou KCNH2 a měli by být léčeni β-blokádou podle současných doporučení.2

Posouzení morfologie vlny T bylo provedeno bez použití automatických počítačových algoritmů, a proto mohlo dojít k podcenění EKG projevů poruchy funkce draslíkových kanálů, které lze případně přičíst arytmickému riziku u pacientů s normální morfologií vlny T.

Nakonec, i když byl model upraven s ohledem na užívání β-blokátorů v závislosti na čase, nepodařilo se nám získat přístup k informacím o okolnostech provázejících hlášené CE. Nemůžeme proto zohlednit možné spouštěče, expozici potenciálním lékům prodlužujícím QT interval nebo predisponující faktory, které mohly přispět k synkopálním příhodám u nositelů mutace LQT2.

Závěry

Mezi elektrokardiograficky nepostiženými pacienty s LQT2 jsou ženské pohlaví, morfologie vlny T a typ mutace LQT2 nezávisle spojeny s rizikem srdečních příhod a měly by být zváženy při zvažování rizik a přínosů primární preventivní léčby. Genotypově pozitivní pacientky s LQT2 s normálním QTc jsou vystaveny vyššímu riziku srdečních příhod než kontrolní populace, ačkoli přítomnost abnormality vlny T je spojena s vyšším rizikem než normální morfologie T-vlny. Typ mutace je užitečný při stratifikaci rizika srdečních příhod u mužů – nositelů LQT2 s normálním QTc: u nepostižených mutací LQT2 není riziko srdečních příhod významně odlišné od nepostižených členů rodiny. Výsledky naznačují, že stratifikace rizika v rámci nepostižených nositelů mutace LQT2 je možná, a obhajují použití profylaktické léčby β-blokátory na míru pacientovi.

Poznámky