Untersuchung des CARD15-Gens in Patienten mit Morbus Crohn, Colitis ulcerosa und Colitis indeterminata und Korrelation des Genotyps mit dem Phänotyp

Die Untersuchung genetischer Prädispositionsfaktoren in der
Ätiologie der chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) führte
zur Identifikation von zahlreichen so genannten
Suszeptibilitätsgenen, die eine Rolle in der Pathophysiologie der
CED spielen könnten. Im Jahre 2001 wurde das so genannte
NOD2-/CARD15-Gen in der perizentrischen Region des Chromosoms 16
identifiziert. Drei Hauptmutationen in diesem 12 Exons umfassenden
Gen konnten mit einem Morbus Crohn (MC) assoziiert werden
(c.2104C>T (p.R702W) in Exon 4, c.2722G>C (p.G908R) in Exon 8
und c.3020insC (p.1007fs) in Exon 11). Ist ein Allel durch eine
dieser Mutationen verändert, so ist im Vergleich zur
Normalbevölkerung das relative Risiko, an einem Morbus Crohn zu
erkranken, ungefähr dreimal so hoch. Im Falle einer Veränderung
beider CARD15-Allele steigt das Erkrankungsrisiko sogar um das 30
bis 40fache. Weiterhin konnte in klinischen Studien gezeigt werden,
dass diese CARD15-Mutationen mit einer rascheren Progression der
Erkrankung und mit einem penetrierenden und stenosierenden Verlauf
assoziiert sind. Ziel der im Rahmen dieser Doktorarbeit
durchgeführten Studien war es, die genetischen Analysen für den
Kliniker nutzbar zu machen und die Bedeutung der Genotypisierung in
der klinischen Diagnostik und Therapieplanung genauer zu
definieren. Ein weiteres Hauptinteresse war die Identifizierung
genetisch determinierter Subpopulationen von CED-Patienten, die ein
homogenes Krankheitsbild aufweisen. Da sich in verschiedenen
Studien zeigte, dass gerade homozygote und zusammengesetzt
heterozygote Merkmalsträger von CARD15-Mutationen unter einer
besonders schweren CED leiden, sollte eine effektive und auch in
der täglichen Routine leicht anwendbare Detektionsstrategie
entwickelt werden, um solche Patienten einfach identifizieren zu
können. Durch die Untersuchung der drei Hauptmutationen des
CARD15-Gens (p.R702W, p.G908R und p.1007fs) bei 445 CED-Patienten
und eine anschließend durchgeführte Genotyp-Phänotyp-Korrelation
konnte solch eine Population von Hochrisiko-Patienten identifiziert
werden, die für die Insertionsmutation p.1007fs homozygot war.
Dabei handelt es sich um die größte je in der Literatur
veröffentlichte Subkohorte von MC-Patienten (n = 19) mit diesem
Genotyp, die durch ein sehr homogenes Krankheitsbild
charakterisiert war. Alle Betroffenen litten unter einem progressiv
verlaufenden Morbus Crohn mit der häufigen Notwendigkeit einer
operativen Intervention, und sie mußten mit Immunsuppressiva
behandelt werden, um eine Remission der Erkrankung zu erreichen. In
einer weiteren Studie wurde eine zweite Subgruppe von CED-Patienten
identifiziert, die ebenfalls unter einer raschen Progression der
Erkrankung litt. Es handelte sich dabei um zusammengesetzt
heterozygote Merkmalsträger, deren zweite, seltenere Mutation durch
eine limitierte DNA-Sequenzanalyse der Exons 4, 5, 6, 8 und 11 des
CARD15-Gens detektiert werden konnte. Durch diese
Detektionsstrategie war es theoretisch möglich, bis zu 96,6 % der
bis dahin beschriebenen mutierten Allele effektiv zu
identifizieren. Von den acht neuen CARD15-Varianten spielt die
Mehrheit wahrscheinlich eine Rolle in der Pathophysiologie der CED.
Im Rahmen einer ebenfalls am Universitätsklinikum
München-Grosshadern durchgeführten prospektiven doppelblinden
Studie sollte anschließend anhand des Phänotyps der CED-Patienten
der assoziierte Genotyp vorhergesagt werden. Hierbei konnte die
Insertionsmutation p.1007fs als Vorhersagewert für einen
stenosierenden Verlauf des Morbus Crohn im terminalen Ileum
identifiziert werden. Trotz kontroverser Diskussionen über den
wirklichen Nutzen und die Konsequenzen der Kenntnis des
CARD15-Mutationsstatus eines CED-Patienten im klinischen Alltag, d.
h. für die Diagnostik und eventuell für die weitere
Therapieplanung, scheint bei Betrachtung der Ergebnisse der im
Rahmen dieser Doktorarbeit durchgeführten Studien eine
Genotypisierung von CED-Patienten durchaus sinnvoll zu sein.
Angesichts der Häufigkeiten und der Lokalisation der
CARD15-Mutationen ist sicherlich eine initiale Fokussierung auf die
drei Hauptmutationen des CARD15-Gens (p.R702W, p.G908R und
p.1007fs) zum Beispiel mittels RLFP-Analysen sinnvoll. Eine
Untersuchung weiterer Regionen des CARD15-Gens durch Sequenzierung
der DNA ist vorzugsweise bei Patienten angebracht, die sich bereits
in jungen Jahren mit einem schweren Krankheitsbild präsentieren.
Insgesamt können nur etwa 20 % der genetischen Prädisposition für
einen Morbus Crohn durch CARD15-Mutationen erklärt werden, wobei
zwischen 35 und 45 % der MC-Patienten Träger von CARD15-Mutationen
sind. Demzufolge müssen Veränderungen in weiteren
Suszeptibilitätsgenen für die genetische Prädisposition
verantwortlich sein. Seit der Erstbeschreibung des CARD15-Gens
wurden dementsprechend weitere Gene bzw. Genveränderungen
beschrieben, die ebenfalls eine Rolle in der Entstehung einer CED
spielen könnten. DLG5, SCL22A4 und SLC22A5, Gene der HLA-Region,
CARD4 und TLR4 sind solche potentiellen Suszeptibilitätsgene.