Open Access

Lena Bronk

• Die vorliegende Arbeit untersucht genetische Risikofaktoren der chronischen Pankreatitis (CP) mithilfe von Next-Generation Sequenzierungsdaten einer Primärkohorte und spezifischer Genotypisierung von Kandidatengenen in einer Validierungskohorte. Es sollten neue Risikovarianten identifiziert, bereits bekannte bestätigt und mögliche Synergismen bei trans-heterozygoten Merkmalsträgern aufgezeigt werden. Anhand einer Kandidatengen-Liste, u.a. aus dem Bereich der Proteasen, der Primärziliengene, des Immunsystems und des Fettstoffwechsels, wurden aus den Genom-Sequenzdaten einer Primärkohorte aus Patienten mit idiopathisch-chronischer Pankreatitis (ICP) und pankreasgesunden Kontrollprobanden potenzielle Risikovarianten für die CP zur Validierung ausgewählt. Die Auswertung der Sequenzdaten ergab vier Varianten mit signifikanter Häufung unter den ICP-Patienten (p.V579M [IFT74], p.H3215Y [FAT4], c.1023-8C>T [MAP2K1], p.F20L [FLII]), sowie drei weitere Varianten (p.S65C [HFE], p.F224L [IFT74], p.S522L [ZNF18]), die in der Primärkohorte eine ähnliche Verteilungs-Tendenz zeigten. Im Rahmen einer anschließenden Überprüfung der Sequenzvarianten mittels Real Time-PCR in einer größeren Validierungskohorte bestehend aus ICP-Patienten, Patienten mit alkoholisch-chronischer Pankreatitis (ACP) und gesunden Kontrollen konnten die Ergebnisse der Primärkohorte nicht bestätigt werden. Zwei Varianten (c.1023-8C>T [MAP2K1], p.F20L [FLII]) wurden jedoch ausschließlich bei Patienten mit CP nachgewiesen. In der erweiterten Primärkohorte wurden auch Prävalenz und Synergismen bekannter Risikovarianten für die CP überprüft. Es konnte die SPINK1-Variante p.N34S als Risikofaktor für alkoholisch-chronische Pankreatitis bestätigt werden (p=0,006). Die CTRC-Variante p.G60G kam im rezessiven Vererbungs-Modell signifikant häufiger bei Patienten mit ICP vor (p=0,02), unter den ACP-Patienten wurde das Signifikanzniveau jedoch nicht erreicht (p=0,05). In der Gruppe der CP-Patienten mit p.N34S-Mutation war das trans-heterozygote Vorliegen von p.G60G/p.N34S signifikant mit chronischer Pankreatitis assoziiert, sowohl für heterozygote als auch homozygote Träger der p.G60G-Mutation (p=0,005 bzw. p>0,0001). Somit konnte p.G60G ebenfalls als Risikofaktor für eine CP bestätigt werden. Die vermutlich Proteinfehlfaltungs-assoziierte CPA1-Variante p.E283K wurde bei einem ICP-Patienten, nicht jedoch bei pankreasgesunden Kontrollen, nachgewiesen. Auch das trans-heterozygote Vorliegen von CTRC- und CFTR-Varianten in dieser Kohorte war signifikant mit idiopathisch-chronischer Pankreatitis assoziiert (p=0,03). Für die Identifizierung neuer Risikovarianten waren die zur Verfügung stehenden NGS-Daten der Patientenkohorte nicht ausreichend, jedoch konnte ein erhöhtes CP-Risiko für spezifische Risikoallele und insbesondere trans-heterozygote Merkmalsträger nachgewiesen werden.
• The present work investigates genetic risk factors of chronic pancreatitis (CP) using next-generation sequencing data from a primary cohort and specific genotyping of candidate genes in a validation cohort. The aim was to identify new risk variants, confirm known variants and show possible synergisms in trans-heterozygous carriers. Using a list of candidate genes, including those from the areas of proteases, primary cilia genes, the immune system and lipid metabolism, potential risk variants for CP derived from genome sequencing data of a primary cohort of patients with idiopathic-chronic pancreatitis (ICP) and healthy control subjects were selected for validation. The evaluation of the sequence data revealed four variants with a significant accumulation among the ICP patients (p.V579M [IFT74], p.H3215Y [FAT4], c.1023-8C>T [MAP2K1], p.F20L [FLII]), as well as three other variants (p.S65C [HFE], p.F224L [IFT74], p.S522L [ZNF18]) that showed a similar yet not significant distribution in the primary cohort. In a subsequent review of the sequence variants using real-time PCR in a larger validation cohort consisting of ICP patients, patients with alcoholic chronic pancreatitis (ACP) and healthy controls, the results of the primary cohort could not be confirmed. However, two variants (c.1023-8C>T [MAP2K1], p.F20L [FLII]) were only detected in patients with CP. Furthermore, the prevalence and synergisms of known risk variants for CP were investigated in an extended primary cohort. The SPINK1 variant p.N34S could be confirmed as a risk factor for alcoholic-chronic pancreatitis (p=0.006). In an recessive inheritance model, the CTRC variant p.G60G was significantly more common in patients with ICP (p=0.02), but the significance level was not reached among ACP patients (p=0.05). In a group of CP patients showing an p.N34S mutation, the trans-heterozygous presence of p.G60G/p.N34S was significantly associated with chronic pancreatitis for both heterozygous and homozygous carriers of the p.G60G mutation (p=0.005 or p>0.0001), thus confirming p.G60G as a risk factor for CP. The presumably protein misfolding-associated CPA1 variant p.E283K was detected in one ICP patient but not in healthy controls. The trans-heterozygous presence of CTRC and CFTR variants in this cohort was also significantly associated with idiopathic-chronic pancreatitis (p=0.03). The available NGS data of the patient cohort were not sufficient for the identification of new risk variants, but an increased CP risk for specific risk alleles and especially trans-heterozygous carriers was detected.