Alfa-1-antitrypsin genotype

Mangel på alfa-1-antitrypsin, dokumentert ved kvantitativ proteinanalyse av alfa-1-antitrypsin i serum/plasma med verdier under nedre referansegrense (Kvinner og menn: 1,0-1,7 g/L. Nyfødte har høyere verdi enn barn og voksne).

Mistanke om genetisk betinget alfa-1-antitrypsinmangel ved proteinverdier under 0.7 g/L.

Pasientforberedelse

Ingen

Prøvetaking

• Materiale: EDTA-fullblod.
• Minste prøvevolum: 0,5 mL (helst 1 mL) fullblod.

Holdbarhet

• Oppbevaring: Prøven er holdbar i flere døgn i romtemperatur, men oppbevaring i kjøleskap anbefales. Ved lengre tids lagring ( > 1 mnd) bør prøven fryses.
• Forsendelse: Ordinær post, kan sendes ved romtemperatur.

Ikke relevant

Avdeling for medisinsk biokjemi, Ullevål

Vanligvis innen 2 uker, ta kontakt dersom det haster mer.

Arvelig alfa-1-antitrypsinmangel er assosiert med ulike genvarianter i SERPINA1-genet. Z- og S-allelene dominerer sterkt, og forekomsten av disse varierer mellom folkegrupper.

• Z-allel, SERPINA1 c.1096G >A (g.17083G >A): Allelfrekvens i nordeuropeisk befolkning ca 1-2%
• S-allel, SERPINA1 c.863A >T (g.14768A >T): Allelfrekvens i nordeuropeisk befolkning ca 2-4%

Alfa-1-antitrypsin er en viktig proteaseinhibitor som produseres hovedsakelig i lever. Den hemmer bl.annet nøytrofil elastase, et enzym som frisettes fra nøytrofile granulocytter og bryter ned elastisk bindevev.

Alfa-1-antitrypsinmangel gir hovedsakelig kliniske symptomer fra lever og lunge.

Alfa-1-antitrypsinmangel er en av de hyppigste arvelige sykdommene blandt hvite, og følger autosomal recessiv arvegang. Over 120 ulike sekvensvarianter er observert i genet som koder for alfa-1-antitrypsin (SERPINA1), hvorav Z- og S-variantene har de høyeste frekvensene i den nordeuropeiske befolkningen. Z-mutasjonen har den laveste bærerfrekvensen, men er den viktigste i klinisk sammenheng. S-mutasjonen opptrer hyppigere, men vil alene påvirke enzymets funksjon i mindre grad. Homozygoti for Z-mutasjonen utgjør ca 95% av alle pasienter med alvorlig alfa-1-antitrypsinmangel. S-mutasjonen gir kun lett sykelighet og vesentlig i kombinasjon med Z-mutasjonen (sammensatt heterozygot S/Z). Tilstanden er underdiagnostisert.

Samme alfa-1-antitrypsin genotype kan gi ulik klinikk, noe som sannsynligvis har sammenheng med at sekvensvarianter i andre gener eller miljøfaktorer kan influere klinisk presentasjon.

Z-mutasjonen fører til dannelse av dysfunksjonelt alfa-1-antitrypsinprotein som aggregerer og bidrar til redusert sekresjon fra lever ut i sirkulasjonen. Retensjon av alfa-1-antitrypsin kan føre til en rekke leversykdommer som hepatitt, kolestatisk ikterus, cirrhose og hepatom. Homozygote bærere av Z-mutasjonen har betydelig risiko for å utvikle alvorlig leversykdom allerede i nyfødt- eller spedbarnsperioden. Andre allelkombinasjoner har adskillig lavere risiko for å utvikle leversykdom. Derimot vil alle mutasjonkombinasjoner som gir betydelig redusert alfa-1-antitrypsinaktivitet disponere for emfysem. Dette er en lungesykdom som skyldes destruksjon av det elastiske bindevevet i lungene som følge av redusert hemning av nøytrofil elastase ved lave nivåer av alfa-1-antitrypsin. Z/Z -homozygoti er den hyppigste årsaken til emfysembetinget alfa-1-antitrypsinmangel. Det finnes også andre, svært sjeldne mutasjoner som kan gi emfysem, såkalte null-mutasjoner med mindre enn 1% alfa-1-antitrypsinmengde, som kan gi emfysem allerede i tidlig barnealder. Forøvrig vil andre mutasjonskombinasjoner kun gi en lett økt risiko for å utvikle emfysem i forhold til normalbefolkningen. Røyking vil i stor grad fremskynde sykdomsutviklingen. Debutalder for kliniske symptomer hos røykere kan være i 30-årene, mens ikke-røykere kan ha en forsinkelse på opp mot 10-20 år.

Svarrapportering

• Alfa-1-antitrypsin genotype (allelkombinasjon) rapporteres basert på det samlede resultat etter analyse av Z- og S-variantene, lokalisert henholdsvis i c.1096G >A og c.863A >T i SERPINA1-genet.
• Homozygot (Z/Z)
• Homozygot (S/S)
• Sammensatt heterozygot (S/Z)
• Heterozygot (M/Z)
• Heterozygot (M/S)

Genotyperesultatet rapporteres sammen med en henvisning til et nettbasert informasjonsskriv.

Forekomst av andre sjeldne sekvensvarianter i SERPINA1-genet, eller mutasjoner i andre gener som kan bidra til å påvirke alfa-1-antitrypsin-funksjonen kan ikke utelukkes.

Svartolkning

• Homozygot Z/Z, (Pi*ZZ): Alvorlig alfa-1-antitrypsin mangel, ca 10-15% av normalt proteinnivå i serum/plasma. Betydelig risiko for å utvikle alvorlig leversykdom allerede fra nyfødt eller tidlige barnealder. De fleste utvikler kronisk obstruktiv lungesykdom i voksen alder.

• Sammensatt heterozygot S/Z, (Pi*SZ): Redusert alfa-1-antitrypsinaktivitet, ca 40% av normalt serum/plasmanivå. Lett økt risiko for å utvikle lungesykdom (emfysem), men minimal økt risiko for leversykdom.
• Homozygot S/S, (Pi*SS): Moderat redusert alfa-1-antitrypsinaktivitet, ca 60% av normalt serum/plasmanivå, ingen kjent økt risiko for verken lever eller lungesykdom.
• Heterozygot Z, (Pi*MZ): Moderat redusert alfa-1-antitrypsinaktivitet, ca 60% av normalt serum/plasmanivå, lett økt risiko for lever eller lungesykdom.
• Heterozygot S, (Pi*MS): Nærmest normalt nivå av alfa-1-antitrypsin i serum/plasma.

Genotyperesultater bør alltlid tolkes med varsomhet. Det kan finnes andre sekvensvarianter som er assosiert med alfa-1-antitrypsinmangel, men som ikke undersøkes ved denne gentesten.

Ved svært lave nivåer av alfa-1-antitrypsin og samtidig fravær av Z- eller S-genvarianter, vil supplering av fenotypeanalyser som isolelektrisk fokusering (Pi-typing) kunne avklare situasjonen. Pi-typing utføres på Avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin, Ullevål.

Usikkerhet

Maskering av reell alfa-1-antitrypsinmangel

• Gravide og kvinner under østrogenbehandling vil ha økte serum/plasmanivåer av alfa-1-antitrypsin (1,5-3,0 g/L).
• Nivået av alfa-1-antitrypsin kan øke ved aktiv prosess/akuttfase.

Pasientens genotype er i utgangspunktet stabil og uendret gjennom hele livet. Det er således normalt ikke indisert å gjenta en genotyping hvis den er utført tidligere og svaret er tilgjengelig for rapportering.
Unntak kan være:

• Ønske om ny genotyping med en mer omfattende metode:
  Hvis man tidligere bare har fått undersøkt én eller noen få DNA-sekvensvarianter i det aktuelle genet, kan det være aktuelt å teste påny med en ny eller mer omfattende metode som fanger opp flere varianter.
• Pasienten er transplantert:
  Stamcelletransplantasjon tilfører donorleukocytter, noe som vil gi endret genotype ved analysering av blodprøve. Organtransplantasjon tilfører organ med donors genotype. Blodceller og øvrige vev er da uendret.
• Mistanke om feil:
  Selv om det er sjelden, kan det forekomme berettiget mistanke om feil genotyperesultat. I så fall kan ny genotyping være indisert. I tillegg til prøveforbytning eller feil knyttet til analysering eller rapportering, kan det ved leukopeni i forbindelse med graviditet eller hos personer som får ordinær blodoverføring (én enhet SAG-blod kan inneholde inntil 1 million leukocytter) forekomme at det i en periode på inntil noen måneder blir en tilblanding og proliferasjon av fosters eller blodgivers leukocytter (mikrokimerisme) som kan gi endret genotyperesultat.
• Klonal ekspansjon av mutert cellelinje hos pasienten.

Sanntids-PCR med alleldeteksjon vha hybridiseringsprober og smeltekurveanalyse på LightCycler® 480 (Roche) instrument.

Analysen omfatter undersøkelse av følgende SERPINA1-genvarianter (alleler)

• Z-allel: SERPINA1 c.1096G >A (rs28929474), NG_008290.1:g.17083G >A, p.Glu366Lys
• S-allel: SERPINA1 c.863A >T (rs17580), NG_008290.1:g14768A >T, p.Glu288Val