Ausgangslage: Die genetischen Grundlagen der chronischen Pankreatitis sind zum heutigen Zeitpunkt nur unzureichend erforscht. Mutationen im Gen des Serinprotease-Inhibitors Kazal Type 1 (SPINK1) und heterozygote Mutationen im CFTR-Gen wurden in zahlreichen Untersuchungen gehäuft bei Patienten mit chronischer Pankreatitis nachgewiesen. Methodik: Es wurden retrospektiv anhand der Daten der Pankcourse Studie (2004-2007) Untersuchungen bei Patienten mit chronischer Pankreatitis zur Häufigkeit von SPINK1- und CFTR-Mutationen sowie zum Manifestationszeitpunkt der Erkrankung durchgeführt. In Fall-Kontroll-Analysen wurde untersucht, ob sich Unterschiede in den jeweiligen Krankheitsverläufen nachweisen lassen. Ergebnisse: Eine heterozygote SPINK1-Mutation (N34S) konnte bei 11,5% und eine CFTR-Mutationen bei 24% der untersuchten Patienten nachgewiesen werden. Bei Patienten mit SPINK1-Mutation fand sich im Gegensatz zu Patienten mit CFTR-Mutation eine signifikant frühere Krankheitsmanifestation als bei Patienten ohne Mutationsnachweis. Patienten mit SPINK1-Mutation mussten zudem seltener und später operiert werden als Patienten ohne Mutation. Bei Patienten mit CFTR-Mutation zeigte sich ein signifikant früheres Auftreten von Stenosierungen und Konkrementen des D. pancreaticus im Vergleich zur Kontrollgruppe. Schlussfolgerung: Die ätiologische Bedeutung von SPINK1- und CFTR-Mutationen konnte bestätigt werden. Es fanden sich einzelne Hinweise auf einen durch die jeweilige Mutation verursachten charakteristischen Krankheitsverlauf, was durch weitergehende Untersuchungen bestätigt werden muss.

Ausgangslage: Die genetischen Grundlagen der chronischen Pankreatitis sind zum heutigen Zeitpunkt nur unzureichend erforscht. Mutationen im Gen des Serinprotease-Inhibitors Kazal Type 1 (SPINK1) und heterozygote Mutationen im CFTR-Gen wurden in zahlreichen Untersuchungen gehäuft bei Patienten mit chronischer Pankreatitis nachgewiesen. Methodik: Es wurden retrospektiv anhand der Daten der Pankcourse Studie (2004-2007) Untersuchungen bei Patienten mit chronischer Pankreatitis zur Häufigkeit von SPINK1- und CFTR-Mutationen sowie zum Manifestationszeitpunkt der Erkrankung durchgeführt. In Fall-Kontroll-Analysen wurde untersucht, ob sich Unterschiede in den jeweiligen Krankheitsverläufen nachweisen lassen. Ergebnisse: Eine heterozygote SPINK1-Mutation (N34S) konnte bei 11,5% und eine CFTR-Mutationen bei 24% der untersuchten Patienten nachgewiesen werden. Bei Patienten mit SPINK1-Mutation fand sich im Gegensatz zu Patienten mit CFTR-Mutation eine signifikant frühere Krankheitsmanifestation als bei Patienten ohne Mutationsnachweis. Patienten mit SPINK1-Mutation mussten zudem seltener und später operiert werden als Patienten ohne Mutation. Bei Patienten mit CFTR-Mutation zeigte sich ein signifikant früheres Auftreten von Stenosierungen und Konkrementen des D. pancreaticus im Vergleich zur Kontrollgruppe. Schlussfolgerung: Die ätiologische Bedeutung von SPINK1- und CFTR-Mutationen konnte bestätigt werden. Es fanden sich einzelne Hinweise auf einen durch die jeweilige Mutation verursachten charakteristischen Krankheitsverlauf, was durch weitergehende Untersuchungen bestätigt werden muss.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第23766号 / 医博第4812号 / 新制||医||1056(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 鈴木 実, 教授 中本 裕士, 教授 伊藤 貴浩 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Die in den letzten Jahren erhobenen genetischen Befunden untermauern das Konzept, daß ein Ungleichgewicht von Proteasen und ihren Inhibitoren wesentlich an der Pathogenese der chronischen Pankreatitis beteiligt ist. Die Identifizierung von Mutationen im kationischen Trypsinogen bei Patienten mit hereditärer Pankreatitis hat das Verständnis der Erkrankung entscheidend beeinflußt. Der Nachweis von SPINK1-, CFTR- und PRSS1-Mutationen bei Patienten ohne Familienanamnese für eine Pankreatitis deutet darauf hin, daß auch die idiopathische Pankreatitis genetisch determiniert ist. Die bisher durchgeführten Studien legen nahe, daß die erblich bedingte chronische Pankreatitis eine genetisch heterogene Erkrankung ist, die in Abhängigkeit von den defekten Genen bzw. den zugrundeliegenden Mutationen einem autosomal dominanten, einem autosomal rezessiven oder einem komplexen Erbgang folgt. Das gehäufte Auftreten von SPINK1-Mutationen bei alkoholischer chronischer Pankreatitis ist ein Hinweis darauf, daß genetische Faktoren auch zur Suszeptibilität von primär nicht erblichen Formen der chronischen Pankreatitis beitragen. Im weiteren konnte gezeigt werden, daß genetische Dispositionsfaktoren auch bei der Pathogenese der tropischen Pankreatitis einen wesentlichen Stellenwert besitzen. Diese Daten stellen das Konzept der tropischen Pankreatitis als eigene, tropenspezifische Krankheitsentität in Frage. In der vorliegenden Arbeit wurde die Bedeutung genetischer Faktoren bei der Entstehung der hereditären und idiopathischen wie der alkoholischen Pankreatitis untersucht. Die vollständige Aufklärung der genetischen Ursachen wird vermutlich die Unterscheidung zwischen hereditärer und idiopathischer bzw. tropischer chronischer Pankreatitis obsolet werden lassen. Nach Ausschluß sekundärer Ursachen sollte auch bei Patienten ohne Familienanamnese eine Genanalyse auf Mutationen in den obengenannten Genen veranlaßt werden. / The recent discoveries of trypsinogen (PRSS1) and trypsin inhibitor (SPINK1) mutations in patients with hereditary and idiopathic chronic pancreatitis support the hypothesis that an inappropriate activation of pancreatic zymogens to active enzymes within the pancreatic parenchyma initiates the inflammatory process. Thus, pancreatitis may be the result of an imbalance of proteases and their inhibitors within the pancreatic parenchyma. Since the first description of inherited pancreatitis reported an autosomal dominant trait, hereditary CP was defined as an rare dominant inherited disease. Subsequently, the fact of familial clustering in one generation only, which indicates other inheritance pattern such as recessive or complex trait, was blinded out in the disease concept of hereditary CP for a long time. The Identification of PRSS1, SPINK1 and CFTR mutations in patients with so-called idiopathic chronic pancreatitis, however, shows that inherited cases of CP are much more frequent and that different mutations in different genes might lead to different inheritance pattern. Evaluation of patients with CP without an obvious predisposing factor should include genetic testing for mutations in the above mentioned genes even in the absence of a family history of pancreatitis. The finding of SPINK1 mutations in alcohol-induced pancreatitis indicates that genetic factors genetic factors may increase disease susceptibility to primary non-hereditary CP types. This work summarises the significance of genetic factors in the pathogenesis of hereditary and idiopathic as well as alcoholic chronic pancreatitis. Thus, the identification of further genes involved into the pathogenesis of inherited CP probably will also enhance our knowledge about more common types of CP such as alcoholic or tropical CP.

L’hyperchylomicronémie familiale est un trait monogénique caractérisé par un taux de triglycérides plasmatiques à jeun supérieur à 10 mmol/L (la normale étant de 1,7 mmol/L). L’hyperchylomicronémie familiale est le plus souvent causée par une déficience dans le gène LPL (pour lipoprotéine lipase). La déficience en lipoprotéine lipase (LPLD) est aussi associée à un risque élevé de pancréatite. La pancréatite en soi est reconnue comme un trait complexe génétique dont plusieurs gènes sont associés à sa susceptibilité. Étant donné l’expression variable de la pancréatite chez les patients LPLD, les résultats de ce mémoire présentent certains facteurs génétiques pouvant être responsables du risque de l’expression de la pancréatite aigüe récurrente chez les sujets LPLD. L’analyse par séquençage des régions codantes et promotrices des gènes CTRC (pour « Chymotrypsin C ») et SPINK1 (pour « Serine protease inhibitor Kazal type 1 ») a été effectuée chez 38 patients LPLD et 100 témoins. Ces deux gènes codent pour des protéines impliquées dans le métabolisme des protéases au niveau du pancréas et ont déjà été associés avec la pancréatite dans la littérature. Notre étude a permis d’identifier une combinaison de deux polymorphismes (CTRC-rs545634 et SPINK1-rs11319) associée significativement avec la récidive d’hospitalisations pour douleur abdominale sévère ou pour pancréatite aigüe récurrente chez les patients LPLD (p<0,001). Ces résultats suggèrent que le risque de récidive de pancréatite chez les patients LPLD peut être influencé par des variants dans des gènes de susceptibilité à la pancréatite. L’identification de biomarqueurs génétiques améliore la compréhension des mécanismes physiopathologiques de la pancréatite chez les patients LPLD ce qui, par conséquent, permet de mieux évaluer et caractériser les risques de pancréatite afin d'adapter un plan d'intervention préventif pour ces patients. / Familial hyperchylomicronemia is a monogenic trait characterized by an increased fasting plasma triglyceride levels ≥ 10 mmol/L (normal is 1.7 mmol/L). Familial hyperchylomicronemia is most often caused by a deficiency in the LPL gene. Lipoprotein lipase deficiency (LPLD) is also associated with an increased risk of pancreatitis. Pancreatitis is recognized as a complex genetic trait and several genes are associated with its susceptibility. Considering the variable expression of pancreatitis in LPLD patients, results of this manuscript demonstrate that genetic factors may be responsible of the increased risk of recurrent acute pancreatitis episodes in LPLD subjects. The sequencing analysis of the coding and promoters regions of CTRC gene (for Chymotrypsin C) and SPINK1 gene (for Serine protease inhibitor Kazal type 1) was performed. These two genes encode proteins involved in the metabolism of the pancreas proteases and have been associated with pancreatitis in literature. A combination of two polymorphisms (CTRC-rs545634 and SPINK1-rs11319) have been identified and associated with recurrent hospitalizations for severe abdominal pain or recurrent acute pancreatitis in LPLD patients (p <0.001). These results suggest that the risk of recurrent episodes of pancreatitis in LPLD patients may be influenced by variants in susceptibility genes. The identification of genetic biomarkers improves the understanding of the pathophysiological mechanisms of pancreatitis in LPLD patients which therefore helps to assess and characterize the risk of pancreatitis to adapt preventive intervention plan for these patients.