Resumen
Antecedentes
Los pacientes con dermatomiositis (DM) que tienen anticuerpos contra el gen 5 asociado a la diferenciación del melanoma (MDA5) ocasionalmente desarrollan enfermedad pulmonar intersticial rápidamente progresiva (RP-ILD), una complicación inflamatoria grave; sin embargo, aún no se ha identificado ningún biomarcador genético para esta afección. Este estudio tuvo como objetivo identificar variantes del gen (IFIH1) inducidas por interferón con helicasa C dominio 1 (también conocido como MDA5) asociadas con un alto riesgo de RP-ILD asociada a DM.
Métodos
Se inscribieron un total de 204 pacientes con DM de seis instituciones. Se realizó la secuenciación del exoma completo en nueve pacientes con enfermedad pulmonar intersticial (EPI) asociada a DM que dieron positivo para anticuerpos anti-MDA5, y se identificaron seis polimorfismos de un solo nucleótido (SNP): p.Val194Ala (sin ID de SNP de referencia), rs1990760, rs3747517, rs12479043, rs10930046 y rs141134657. Las frecuencias alélicas de ocho variantes de IFIH1, incluidos estos seis SNP más rs117608083 y rs183412282, se analizaron mediante secuenciación de Sanger. Los análisis estadísticos incluyeron comparaciones de frecuencia de alelos y evaluaciones basadas en genotipos (modelos dominantes y recesivos) y la prueba de tendencia de Armitage.
Resultados
Entre los 204 pacientes con DM, 109 (53,4%) tenían DM clásica y 95 (46,6%) tenían DM clínica amiopática. Un total de 174 pacientes (85,3%) tenían EPI y 62 (30,4%) eran positivos para anticuerpos anti-MDA5. Entre los 204 pacientes con DM, las bajas frecuencias de alelos menores (MAF) para rs12479043 y rs10930046 se asociaron significativamente (p <0,05) con altas tasas de EPI y anticuerpos anti-MDA5. Entre los 174 pacientes con EPI, un MAF bajo para rs141134657 se asoció significativamente (p < 0,05) con una alta incidencia de aparición aguda de EPI en 3 meses, de acuerdo con las pruebas de alelos, genotipo y tendencia de Armitage, pero no con el modelo recesivo. Un MAF bajo para rs141134657 tendía a asociarse con niveles altos de proteína C reactiva en suero de acuerdo con los modelos aditivo y dominante, pero el resultado no fue significativo. Ninguna de las variantes de IFIH1 analizadas se asoció significativamente con los niveles séricos de ferritina, KL-6 y lactato deshidrogenasa.
Conclusión
Este estudio identificó biomarcadores genéticos asociados con el riesgo de RP-ILD en pacientes con DM. Estos hallazgos sugieren que el análisis de las variantes de IFIH1 puede servir como una herramienta valiosa para predecir el desarrollo de RP-ILD en esta población de pacientes.
Introducción
La enfermedad pulmonar intersticial (EPI) es una característica común y la principal causa de muerte y enfermedad maligna entre pacientes con polimiositis/dermatomiositis (PM/DM), como un subtipo de miopatías inflamatorias idiopáticas (MII).1,2,3). Algunos autoanticuerpos en pacientes con DM, como el anticuerpo anti-aminoacil tRNA sintetasa, tienen potencial como biomarcadores para el diagnóstico y predicción de EPI.4). La presencia y el título de anticuerpos contra el gen 5 asociado a la diferenciación del melanoma (MDA5) se asocian con una mayor mortalidad en pacientes con DM, como resultado del desarrollo de EPI fatal rápidamente progresiva (RP-EPI) (4,5,6,7,8). MDA5 (interferón inducido con helicasa C dominio 1, IFIH1) es una proteína de la familia del receptor similar al gen I inducible por ácido retinoico que actúa como sensor de virus de ARN en el sistema inmunológico innato (9). La producción de autoanticuerpos contra MDA5 se ha asociado con el desarrollo de RP-ILD en pacientes con DM y anticuerpos anti-MDA5, debido a las características regionales y estacionalidad de esta enfermedad (9, 10), con una incidencia de RP-ILD en pacientes con anticuerpos anti-MDA5 positivos y DM-ILD del 50% al 74% (5, 6, 11). Por tanto, existe la necesidad de seguir desarrollando otros biomarcadores asociados con la insuficiencia respiratoria aguda.
Funabiki et al. demostró que una línea de ratón mutante que albergaba la mutación G821S de IFIH1 de sentido único desarrolló espontáneamente una nefritis similar al lupus que mostraba depósito de inmunoglobulina (Ig) y complemento, regulación positiva de citocinas y quimiocinas inflamatorias en el riñón, aumento de la expresión de Ig y positividad sérica para anticuerpos antinucleares y anti-ADN.12). Anteriormente encontramos niveles elevados de expresión de IgG, IgM, IgA y componente 3 del complemento (C3) en los pulmones de pacientes con DM y anticuerpos anti-MDA5. También demostramos que la administración de anticuerpos anti-MDA5 a ratones transgénicos MDA5 indujo lesión pulmonar (13). Sin embargo, aún no está claro el papel preciso de los autoanticuerpos anti-MDA5 en el desarrollo de insuficiencia respiratoria en pacientes con RP-ILD asociada a DM.
Sato et al. sugirieron que la edad avanzada, la proteína C reactiva (PCR) alta, la saturación capilar periférica de oxígeno baja y la positividad del anticuerpo anti-MDA5 eran predictores independientes de mortalidad a corto plazo en pacientes con PM/DM-ILD.7). Los niveles séricos elevados de ferritina e interleucina-18, proteínas implicadas en el síndrome de activación de macrófagos y la diferencia de oxígeno alveolar-arterial se asociaron con una supervivencia más corta o una respuesta al tratamiento en un estudio retrospectivo de pacientes con DM.11, 14). Algunos estudios han investigado las asociaciones entre variantes genéticas de MDA5 y enfermedades (15,16,17,18,19,20). Se identificó un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) de IFIH1 (rs1990760) como un factor de riesgo para el lupus eritematoso sistémico, la diabetes mellitus tipo 1 y la enfermedad de Grave (18, 19), mientras que Lamborn et al. asoció una mutación homocigótica sin sentido de IFIH1 (rs117608083) con el mecanismo de defensa contra la infección por rinovirus humano (20). Sin embargo, aún no se han establecido biomarcadores genómicos para predecir el desarrollo de RP-ILD en pacientes con DM.
Este estudio tuvo como objetivo identificar variantes de IFIH1 asociadas con el desarrollo de RP-ILD asociada a DM en 204 pacientes con DM matriculados en seis instituciones médicas. Realizamos la secuenciación del exoma completo de nueve pacientes con DM-ILD con anticuerpos anti-MDA5 y detectamos seis SNP (c.581T> C, p.Val194Ala (sin ID de SNP de referencia), rs1990760, rs3747517, rs12479043, rs10930046, rs141134657). Luego analizamos las frecuencias alélicas de estos seis y otros dos SNP de IFIH1 (rs117608083 y rs183412282) utilizando la secuenciación de Sanger. Estos resultados pueden proporcionar biomarcadores genómicos para predecir el desarrollo de RP-ILD.
Pacientes y métodos.
Participantes del estudio
Inicialmente analizamos los exones de IFIH1 en nueve pacientes con DM-ILD con autoanticuerpos anti-MDA5 de 2017 a 2018 mediante secuenciación del exoma completo. Posteriormente, llevamos a cabo un estudio de cohorte prospectivo multicéntrico en el que participaron 208 pacientes, incluidos 9 casos previamente analizados mediante secuenciación del exoma completo. con DM que recibieron atención en seis centros de colaboración entre 2017 y 2022. Los principales criterios de inclusión fueron pacientes que cumplieron con los criterios de diagnóstico de DM según lo informado por Bohan y Peter (21, 22) o los criterios de diagnóstico para dermatomiositis clínicamente amiopática (CADM) informados por Sontheimer (2), y pacientes de > 20 y < 80 años. Se excluyeron los pacientes diagnosticados de enfermedad maligna no controlada mediante tratamiento radical, insuficiencia cardíaca, neumonía infecciosa, lesión pulmonar aguda por causas distintas a la DM, neumonitis por hipersensibilidad, neumonitis por radiación, neumoconiosis, linfangioleiomiomatosis pulmonar o proteinosis alveolar. La presencia y clasificación de EPI se determinaron mediante tomografía computarizada de alta resolución y diagnóstico histológico de los casos sometidos a biopsias pulmonares por investigadores de cada facultad, con base en directrices globales y clasificación de neumonías intersticiales idiopáticas (23, 24). La definición de aparición aguda de EPI se basó en los criterios de RP-ILD en un estudio previo (25), con un periodo entre el diagnóstico de DM y la aparición de EPI dentro de los 3 meses.
Secuenciación de próxima generación de IFIH1
El ADN genómico se extrajo de sangre total utilizando un kit NucleoSpinr® Blood L (Macherey-Nagel, Delaware, Alemania) según el protocolo del fabricante. El enriquecimiento del exoma se realizó utilizando un kit SureSelect Human All Exon V6 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, EE. UU.), dirigido a exones codificantes de proteínas y regiones intrónicas flanqueantes. La secuenciación se realizó en la plataforma Illumina NovaSeq6000 con lecturas de extremos pares de 150 pb en Takara Bio Inc. (Tokio, Japón) (26, 27).
Secuenciación de Sanger
Se analizaron ocho SNP de IFIH1 (c.581T >C, p.Val194Ala (sin ID de SNP de referencia), rs1990760, rs3747517, rs12479043, rs10930046, rs141134657, rs117608083 y rs183412282) utilizando Sanger. secuenciación. El ADN genómico se extrajo utilizando un kit QIAamp® DNA Blood Midi (Qiagen, Hilden, Alemania) siguiendo el protocolo del fabricante. La amplificación y secuenciación de la reacción en cadena de la polimerasa se realizaron utilizando cebadores diseñados para flanquear cada uno de los ocho SNP de IFIH1. La secuenciación se realizó utilizando un analizador de ADN ABI3730xl (Thermo Fisher Scientific/Applied Biosystems, CA, EE. UU.) en Takara Bio Inc (17).
Recopilación de datos
En el estudio prospectivo, se midieron la función pulmonar y la PCR sérica, la lactato deshidrogenasa (LDH), Krebs von den Lungen-6 (KL-6) y los niveles de ferritina al mismo tiempo que se extraía sangre para la medición de variantes.
Análisis estadístico
Los datos se expresan como mediana (percentiles 25 a 75 del rango intercuartílico). Se calcularon las frecuencias de genotipos y se compararon las distribuciones de alelos entre subgrupos. El análisis genético incluyó pruebas de alelos y genotipos, modelos dominantes y recesivos, pruebas de tendencias de Armitage y modelos aditivos. Se consideró estadísticamente significativo un valor de p < 0,05. Se investigó la asociación entre las variantes de IFIH1 y la presencia de EPI en un total de 204 pacientes con DM. Para evaluar si estas variantes estaban asociadas con la aparición aguda de EPI o con biomarcadores relacionados con EPI, se realizaron análisis en un subconjunto de 174 pacientes con DM con EPI. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando PLINK ver1.07 (28).
Resultados
Características del paciente
Inicialmente analizamos los exones de IFIH1 en nueve de 208 pacientes mediante secuenciación del exoma completo. Los nueve pacientes (2 (22%) hombres, mediana de edad 54,0 años (rango: 49,0-60,0)) tenían…
