Archiv "Gentest ermöglicht Diagnose des Familiären Mittelmeerfiebers" (28.05.1999)

A-1418

M E D I Z I N

(50) Deutsches Ärzteblatt 96,Heft 21, 28. Mai 1999 or zwei Jahren wurde das

Gen gefunden, das Fami- liäres Mittelmeerfieber (FMF) verursacht (12, 14). Seine Entdeckung markiert nicht nur eine bemerkenswerte wissen- schaftliche Leistung, sie bietet auch eine wertvolle Hilfe bei der klinischen Differentialdiagnose.

Vorkommen und Klinik des FMF

FMF ist eine Erkrankung der Völker des südlichen Mittelmeers (6).

Betroffen sind in erster Linie anatoli- sche Türken, nordafrikanische und ira- kische Juden, Armenier und Drusen, seltener Aschkenasi-Juden und Ara- ber. Mit Immigranten ist FMF nach Deutschland gekommen, und differen- tialdiagnostisch ist es hier inzwischen von erheblicher Bedeutung. Klinisch manifestiert sich die Erkrankung oft bereits in der Jugend mit rezidivieren- den Anfällen von hohem Fieber und akuter Serositis, die sich spontan inner- halb weniger Tage zurückbilden. Fast immer findet sich eine Peritonitis, in et- wa der Hälfte der Fälle besteht zusätz-

lich eine meist einseitige Pleuritis (Ab- bildung 1) oder eine akute oder chro- nisch-destruierende Arthritis, häufig eine Sacroiliitis. Seltene Manifestatio- nen der Anfälle sind erysipelartige Hauterscheinungen, Myositis, Perikar- ditis, Vaskulitis und Orchitis. Progno- stisch entscheidend ist eine begleitende Amyloidose, die langfristig eine Nieren-

insuffizienz verursacht. Konse- quente Behandlung mit Colchicin verhindert die Amyloidose und unterdrückt in der Regel auch das Auftreten der Anfälle. Die Dia- gnose erfolgt durch den Aus- schluß anderer Krankheitsursa- chen. Da FMF rezessiv vererbt wird, fällt das familiäre Auftreten nicht immer auf. Wegen des Not- fallcharakters der Peritonitiden werden die Betroffenen nicht sel- ten mehrfach laparotomiert, be- vor die Diagnose gestellt wird. La- boruntersuchungen wie zum Bei- spiel die Bestimmung der Dopamin-β- Hydroxylase stellten sich als wenig zu- verlässig für die Diagnostik heraus (1), ebenso eine Anfallsprovokation durch Infusion des Sympathomimetikums Metaraminol, die zudem für die Patien- ten nicht ohne Risiko ist (5).

Identifizierung eines FMF-Gens

Die Suche nach dem FMF-Gen wurde im wesentlichen von zwei großen wissenschaftlichen „Konsorti- en“ aufgenommen und praktisch am KURZBERICHT

Gentest ermöglicht

Diagnose des Familiären Mittelmeerfiebers

Hinrich Sudeck

Rolf Horstmann

Familiäres Mittelmeerfieber (FMF) ist eine genetisch beding- te Erkrankung mit rezidivierenden Fieberschüben und akuter Peritonitis, häufig auch Pleuritis oder Arthritis, seltener ande- ren Serositiden, und Entwicklung einer Amyloidose mit nachfolgender Niereninsuffizienz. FMF findet sich vorwie- gend in jüdischen, armenischen oder türkischen Familien, de- ren Vorfahren aus dem Mittelmeerraum stammen. Unlängst wurde ein Gen identifiziert, dessen Mutationen FMF verursa-

chen. Damit wurde es möglich, einen Gentest zu entwickeln und FMF erst-

mals positiv und nicht nur als Ausschlußdiagnose nachzu- weisen. Der Test ist von großer differentialdiagnostischer Hil- fe, er sichert insbesondere die Indikation zu der wirksamen Anfalls- und Amyloidoseprophylaxe mit Colchicin.

Schlüsselwörter: Familiäres Mittelmeerfieber, Serositis, Amyloidose, Gentest, DNA-Analyse

ZUSAMMENFASSUNG

Familial Mediterranean Fever

Familial Mediterranean fever (FMF) is an inherited disease of recurrent febrile attacks of acute peritonitis, often also of pleu- ritis or arthritis and sometimes of other forms of serositis, ul- timately leading to amyloidosis with renal failure. FMF is pre- dominantly found in Jewish, Armenian or Turkish families whose ancestors originate from the Mediterranean basin. Re- cently, a gene was identified that contains mutations causing

FMF. Thus, it became possible to develop a DNA test which, for the first time, allows a positive diag-

nosis of FMF instead of diagnosing it merely by exclusion.

The test is of great diagnostic and also therapeutic value, it en- sures that prophylactic colchicine administration is indicated.

This prevents both, febrile attacks and amyloidosis.

Key words: Familial Mediterranean fever, serositis, amyloi- dosis, DNA test, DNA analysis

SUMMARY

V

1 Klinische Abteilung (Leiter: Prof. Dr. med.

Manfred Dietrich)

2 Abteilung für Tropenmedizinische Grund- lagenforschung (Leiter: Prof. Dr. med. Rolf Horstmann), Bernhard-Nocht-Institut für Tro- penmedizin, Hamburg

Abbildung 1: Einseitiger Pleuraerguß bei FMF

selben Tag abgeschlossen. Der Weg war mühsam und beschreibt die inzwi- schen üblich gewordene Suche nach pathogenetisch wichtigen Genen durch „positional cloning“. Zunächst wurde der FMF-Defekt durch Kopp- lungsanalysen auf einen Bereich von einigen Millionen Basenpaaren auf Chromosom 16 lokalisiert (9). Unter Verwendung zusätzlich entwickelter Marker wurde in betroffenen Famili- en und Populationen gezielt nach auf- schlußreichen Rekombinationen ge- sucht, die den Genort schließlich auf zwei- bis dreihunderttau-

send Basenpaare einengten (13). Von beiden konkurrie- renden Konsortien wurde die gesamte Region kom- plett sequenziert, um dort Bereiche zu identifizieren, die für ein Protein kodieren, das eine Rolle im Entzün- dungsprozeß spielen könn- te. Schließlich wurde ein Kandidat ausfindig gemacht und Pyrin/Marenostrin ge- nannt. Der Hinweis, daß es sich um den richtigen Kan- didaten handelt, ergab sich, als im Marenostrin-Gen Mutationen gefunden wur- den, deren homozygotes oder kombiniert heterozy- gotes Vorkommen mit dem Auftreten der Erkrankung korrelierte. Bislang sind 13 Punktmutationen beschrie- ben, die die Aminosäurese- quenz des Proteins an je- weils einer Position verän- dern (Tabelle 1). Zwar ist

das Marenostrin-Gen vermutlich nicht das alleinige FMF-Gen (12), doch scheint es für den größten Teil der Erkrankungsfälle verantwortlich zu sein.

Die Funktion von Marenostrin ist bislang unbekannt. Ähnlichkeiten in seiner abgeleiteten Aminosäurese- quenz mit bekannten Proteinen lassen vermuten, daß es als Transkriptions- faktor wirken könnte, der regulato- risch die Aktivierungsphase neutro- philer Granulozyten beendet. Bei FMF könnten zum Beispiel die muta- tionsbedingten Änderungen in der Struktur des Marenostrins die Inakti- vierungsfunktion stören und so für ei- ne pathologisch gesteigerte inflamma-

torische Reaktion verantwortlich sein. Die Pathogenese der Amyloido- se wird damit allerdings nicht erklärt.

Genetische Epidemiologie des FMF

Zusätzliche Polymorphismen um das Marenostrin-Gen und deren Ver- teilung im Mittelmeerraum lassen ver- muten, daß die für FMF verantwortli- chen Mutationen sehr alt sind, zunächst im Nahen Osten vorhanden waren und

sich von dort in biblischer Zeit, also vor über 2000 Jahren nach Europa, Nord- afrika und Armenien ausgebreitet ha- ben (Abbildung 2). Der Gendefekt ist heute sehr häufig; bei nordafrikani- schen Juden und Armeniern wurden Heterozygotenfrequenzen von bis zu 20 Prozent gefunden (4, 11). Das läßt vermuten, daß der heterozygote Zu- stand ähnlich wie bei anderen Erb- krankheiten wie zum Beispiel Sichel- zellanämie (7) oder Mukoviszidose (8) einen evolutionären Vorteil bietet. Bei FMF wurde eine gewisse Resistenz ge- gen Asthma bronchiale vermutet (3), doch läßt das umschriebene Verbrei- tungsgebiet des Gens im Mittelmeer- raum am ehesten an den Schutz vor ei-

ner regional prävalenten Infektions- krankheit denken. Für diese Hypothe- se könnte auch sprechen, daß verschie- dene Mutationen des Gens in densel- ben Populationen gefunden wurden.

Da sowohl die einzelnen Mutationen als auch die klinischen Zeichen in be- stimmten ethnischen Gruppen mit un- terschiedlicher Häufigkeit und Inten- sität auftreten, hat man begonnen, die Art der Mutation als prognostischen Faktor zu verwenden. So deutet sich zum Beispiel an, daß M694V mit einem hohen und V726A mit einem geringe- ren Risiko für Amyloidose einhergehen könnte (12).

Gentest für FMF

Die bislang gefunde- nen Mutationen liegen in drei Abschnitten des Ma- renostrin-Gens. Wir haben Oligonukleotide herge- stellt, die in der Polymera- se-Kettenreaktion die Am- plifikation der Segmente bewirken, die die bisher identifizierten Mutationen umfassen (12). Durch auto- matisierte Sequenzierung des Amplifikationspro- dukts lassen sich die Proben zuverlässig (Grafik) und re- lativ einfach analysieren.

Die klinische Bedeutung des Tests soll mit zwei Bei- spielen illustriert werden:

« Eine 33jährige Pati- entin aus dem Kaukasus lei- det seit dem 18. Lebensjahr unter rezidivierender Übelkeit, men- struationsabhängigen abdominellen Koliken und Fieber bis 41°C. Seit Be- ginn der Symptomatik 1983 zahlreiche Krankenhausaufenthalte mit unter- schiedlichen Verdachtsdiagnosen, un- ter anderem Porphyrie. 1983 Appen- dektomie, 1995 Laparoskopie mit Nachweis von Verwachsungen. 1997 erstmals Verdacht auf FMF, wegen Un- sicherheit der Diagnose jedoch keine konsequente Colchicin-Behandlung.

Anfang 1998 Untersuchung im Bern- hard-Nocht-Institut mit Nachweis mäßiger allgemeiner Entzündungszei- chen, einer mikrozytären Anämie und einer grenzwertig vergrößerten Milz;

kein Nachweis einer bakteriellen oder A-1420

M E D I Z I N KURZBERICHT

(52) Deutsches Ärzteblatt 96,Heft 21, 28. Mai 1999

Identifizierte Mutationen des FMF-Gens

E148Q¹ E167D T267I P369S F479L

M680I I692del² M694I M694V K695R

V726A A744S R761H

1) bedeutet den Austausch von Glutaminsäure (E) durch Glut- amin (Q) in Aminosäureposition 148; D=Asparaginsäure, T=Threonin, I=Isoleucin, P=Prolin, S=Serin, F=Phenylalanin, L=Leucin, M=Methionin, V=Valin, K=Lysin, R=Arginin, A=Alanin.

2) bedeutet die Deletion von Isoleucin in Aminosäureposition 692.

Abbildung 2: Vermutete Ausbreitung der FMF-Mutationen, modifiziert nach (2)

viralen Infektion oder einer Kollage- nose; Metaraminol-Test negativ, Se- rum-Amyloid nicht erhöht. Der Gen- test ergab eine kombinierte Heterozy- gotie für M680I und M694V (Grafik).

¬ Eine 30jährige Patientin aus der Türkei leidet seit dem 15. Lebens-

jahr unter rezidivierenden Anfällen von Fieber mit Schüttelfrost, abdomi- nellen Beschwerden, Arthralgien und thorakalen Schmerzen. Verdacht auf FMF, im Verlauf vorherrschend Sym- ptome einer Sacroiliitis. Beginn einer Colchicin-Behandlung, obwohl dia- gnostische Unsicherheit blieb, da zwei Metaraminol-Tests ohne eindeutiges Ergebnis verliefen. Anfang 1998 brach die Patientin die Behandlung ab, da sie von der Medikamentenwirkung nicht überzeugt war, sich ein Kind wünschte und eine medikamentöse Fruchtschä- digung befürchtete. Eine weiter Un-

tersuchung ergab initial unauffällige Entzündungsparameter, vermindertes Speichereisen, kein erhöhtes Serum- Amyloid. Nach einem akuten Schmerz- ereignis entwickelte sich ein flüchtiger kleiner Pleuraerguß. Der Gentest er- gab eine kombinierte Heterozygotie

für M694V und V726A (Grafik). Da Hinweise dafür vorliegen, daß Colchi- cin keine Gefahr für eine eventuelle Schwangerschaft darstellt (14), wurde die Behandlung mit Zustimmung der Patientin wieder aufgenommen.

Insgesamt haben wir seit Beginn 1998 in 30 Fällen durch den Gentest die Diagnose eines FMF bestätigt. In den beiden beschriebenen Kasuisti- ken war die Sicherung der Diagnose von besonderer Bedeutung, da sie die Patientinnen von der Indikation der möglicherweise lebenswichtigen Colchicin-Therapie überzeugte.

Zitierweise dieses Beitrags:

Dt Ärztebl 1999; 96: A-1418–1421 [Heft 21]

Literatur

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Anschrift für die Verfasser Dr. med. Hinrich Sudeck Klinische Abteilung Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

Bernhard-Nocht-Straße 74 20359 Hamburg

A-1421

M E D I Z I N KURZBERICHT

Deutsches Ärzteblatt 96,Heft 21, 28. Mai 1999 (53) A

680

A T G/C A/G T G

694

B 694

A/G T G G T/C T

A T G A T G A T G G T T

Codon- 726 Positionen Patienten- Sequenzen

Kontroll- Sequenzen Grafik

Punktmutationen im Marenostrin-Gen als Ursache für FMF. Bei kombiniert Heterozygoten wie in den vorlie- genden Fällen finden sich die Mutationen auf jeweils nur einem der beiden vorhandenen Allele, deshalb ergibt sich an den betroffenen Positionen eine Mischsequenz aus dem normalen und dem mutierten Allel. A) Betrof- fene Codons bei Patientin A (obere Sequenzen) mit entsprechenden Kontrollsequenzen (unten): Ein Austausch G —> C verändert das Codon ATG in Position 680 zu ATC und bewirkt damit in dieser Position einen Ersatz der Aminosäure Methionin durch Isoleucin; ein Austausch A —> G auf dem anderen Allel der Patientin bewirkt in Position 694 ATG —> GTG und damit einen Ersatz von Methionin durch Valin. B) Betroffene Codons bei Patientin B: Ein Austausch A —> G verändert das Codon ATG in Position 694 zu GTG und bewirkt einen Ersatz der Aminosäure Methionin durch Valin; ein Austausch T —> C auf dem anderen Allel der Patientin bewirkt in Position 726 GTT —> GCT und damit einen Ersatz von Valin durch Alanin. Der Austausch von Aminosäuren führt vermutlich zu einer Funktionsstörung des betroffenen Proteins Marenostrin