D Kelly1, G Crotty1, J O’Mullane2, M Stapleton2, B Sweeney1, SS O’Sullivan1

Avdelinger av 1Neurology og 2Biochemistry, Cork University Hospital, Wilton, Cork

Abstrakt

Det første trinnet i screening for potensielle Wilson sykdom er serum ceruloplasmin testing, der et nivå på mindre enn 0,2 g/L er tankevekkende av sykdommen., Vi hadde som mål å finne ut hvor stor andel av en Irsk befolkning hadde en lav ceruloplasmin nivå, enten lave målinger ble riktig følges opp og hva de kliniske resultatene var. Vi har gjennomført en retrospektiv gjennomgang av alle serum ceruloplasmin målinger mellom August 2003 og oktober 2009 i en stor høyere henvisning sentrum i Sør-Irland. Kliniske data, serum ceruloplasmin, leverfunksjonsprøver, urin kobber og lever biopsi rapporter ble alle tatt opp der dette er tilgjengelig. 1573 pasienter hadde et serum ceruloplasmin måling under 7-års studie periode. 96 pasienter (6.,1%) hadde en ceruloplasmin nivå <0.2 g/L og av disse er det kun 3 pasienter hadde Wilson sykdom. Det var bare 1 ny diagnose. Bare 27 pasienter (28.1%) hadde en eller annen form for bekreftende tester utført. I vår senterets erfaring, er den positive prediktive verdien av en betydelig lave ceruloplasmin nivå er 11.1% (95% CI 2.91-30.3%). I praksis en lav serum ceruloplasmin måling er ofte ikke fulgt av riktig bekreftende testing., Måling av serum ceruloplasmin som en enestående diagnostisk test for Wilson sykdom, eller som en del av batteriet ikke lever screening tester er upassende og lav avkastning.

Innledning

Wilson sykdom (WD) er en sjelden autosomal recessiv feil i hepatocellulær kobber transport funnet i 3 av 100,000 mennesker1. Det kan føre til kronisk kobber deponering i leveren, hjernen og andre vev som resulterer i hepatotoxicity og nevropsykiatriske sequelae2., The American Association for the Study of leversykdom (AASLD) anbefaler at screening for WD-i ethvert individ i alderen mellom 3 og 55 år med leveren forandringer av usikker årsak, spesielt de med komorbide uforklarlige nevrologiske disorders3. Det første trinnet i screening for potensielle WD er serum ceruloplasmin målingen, som er omtrent 85 til 90 prosent av pasienter med WD har lave serum ceruloplasmin levels4., Imidlertid, lave ceruloplasmin er ikke spesifikke for WD; det kan føre til dårlig opptak, andre sykdommer i leveren, protein-å miste enteropathies, kjøpte kobber-mangel, og arvelig aceruloplasminemia5. Ceruloplasmin er også en akutt fase reaktant og kan være forhøyet i inflammatoriske stater, inkludert WD pasienter med aktiv hepatitis6. Hyper-østrogen stater, inkludert graviditet eller bruk av p-piller kan også øke ceruloplasmin nivåer som ceruloplasmin mRNA har en østrogen responsive oppstrøms regionen for sin transcription7. Ceruloplasmin nivåer av mindre enn 0.,2g/L har blitt vist i en studie for å ha en sensitivitet på over 98%, spesifisitet på over 55% og positiv prediktiv verdi på over 48% for diagnostisering av WD på genotype-verifisert patients8.

Men annen forskning tyder på at den positive prediktive verdien av ceruloplasmin <0.2 g/L når det brukes alene hos pasienter med lever dysfunksjon kan være så lav som 5.9%1. På grunn av dette, retningslinjer anbefaler en rekke bekreftende tester, inkludert et slit-lampe undersøkelse for påvisning av Kayser-Fleischer (KF) ringer og 24-timers urin kobber estimation3., Ytterligere undersøkelser kan være nødvendig for de med ubestemmelige resultater inkluderer en lever biopsi for å bestemme nedsatt kobber konsentrasjon eller molekylære tester for ATP7B mutations9,10. Den Europeiske Foreningen for Studier av Leveren (EASL) klinisk praksis, retningslinjer er også klar over begrensningene i serum ceruloplasmin måling som en enkel test, og anbefaler bruk av en kombinasjon av tester som reflekterer ‘forstyrret kobber metabolisme» med en diagnostisk scoring system basert på deres results11., Vår studie vurderte forekomsten av lav ceruloplasmin nivåer i befolkningen og de kliniske indikasjoner for testing. Vi fastslått om ytterligere diagnostiske tester ble utført, og hva var den kliniske betydningen av disse resultatene.

Metoder

Vi gjennomført en retrospektiv gjennomgang av alle ceruloplasmin målinger i Cork University Hospital klinisk laboratorium som serverer et stort primærhelsetjenesten nettverk, spesialitet klinikker, og en 800-seng høyere nevrologiske og hepatological henvisning sentrum, mellom August 2003 og oktober 2009., Perioden ble valgt til å omfatte maksimal data tilgjengelig. Studien ble godkjent av sykehuset etisk komité. Kliniske data, serum ceruloplasmin, leverfunksjonsprøver, urin kobber og lever biopsi rapporter ble alle tatt opp der dette er tilgjengelig. Nephelometry var teknikken som brukes av henvisning laboratorium for måling av serum ceruloplasmin i løpet av studieperioden. Vi behandlet ceruloplasmin-verdier som er mindre enn 0,2 g/L som potensielt positivt for WD-i samsvar med publisert guidelines3., En diagnose av WD var fast bestemt på grunnlag av resultatene av bekreftende testing (urin og nedsatt kobber, ophthalmologic eksamener), og pasientjournalen dokumentasjon. Genetisk testing resultater ble spilt inn der dette er tilgjengelig. WD heterozygote katter ble definert som de med bare en sykdom som forårsaker mutasjon i fravær av andre støttende funksjoner. Data ble analysert ved hjelp av SPSS versjon 21.

Resultater

Demografi av de testede befolkningen

Vårt laboratorium i byen Cork, Irland fungerer som en supra-regionalt senter for en total befolkning på 1,1 millioner mennesker., Det var 1573 pasienter i laboratoriet database som hadde et serum ceruloplasmin måling under 7-års studie periode. Tabell 1 viser demografisk informasjon og henvisning kilde ved klinisk spesialitet. Totalt 476 serum ceruloplasmin nivåer (30.3%) ble bestilt hos pasienter i alderen mindre enn 3 år eller større enn 55 år, en gruppe utenfor AASLD recommendations3. Se Figur 1 for omfanget av ceruloplasmin nivåer i hele befolkningen. Median ceruloplasmin nivå var 0.28 g/L (5. centile = 0.18, 95. centile = 0.5 g/L)., Det var en betydelig forskjell i median nivå for menn og kvinner i 0.27 g/L og 0,3 g/L i henholdsvis (p<0.05). Det var en svak positiv korrelasjon mellom alder og ceruloplasmin nivå med lavere aldre assosiert med lavere ceruloplasmin nivå, r =.124, n = 1573, p <.0005.

Tabell 1:

Positive ceruloplasmin resultater

96 pasienter (mann:kvinne = 72%:28%) av hele kohorten (6.1%) hadde en ceruloplasmin nivå <0.,2g/L (se Figur 1). De vanligste indikasjoner for testing var tilstedeværelsen av leverfunksjon test misdannelser (61.5%), en bevegelse lidelse (18.8%) og psykiatriske forstyrrelser (7.3%). 40.6% av gruppen ble deretter gitt en endelig leversykdom diagnose, er det mest vanlige som var alkoholiker leversykdom (14.6%) etterfulgt av alkoholfrie fatty leversykdom (8.3%). Bare 3 av 96 pasienter (3.1%) hadde WD. To av disse pasientene hadde tidligere blitt diagnostisert og ble re-testes for sykdom overvåking. En pasient ble nylig diagnostisert med WD-i løpet av studieperioden., Hans forhøyet 24-timers urin kobber utskillelse, Kayser-Fleisher ringer sammen med lave serum ceruloplasmin nivå bekreftet diagnosen. Alle 3 WD pasientene hadde en ceruloplasmin < 0.05 g/L. I tillegg, 1 individ presentere med tremor ble identifisert som en WD transportøren med en enkelt ATP7B mutasjon bare. Hans genetiske analyser ikke var forenlig med et sammensatt heterozygot, og han har aldri utviklet noen ytterligere kliniske symptomer.

Bekreftende testing for Wilson sykdom

Etter en positiv/tankevekkende ceruloplasmin resultat, 27/96 pasienter (28.,1%) hadde en eller annen form for bekreftende testing for WD utført. 14 pasienter (14.5%) ble undersøkt ophthalmologically for Kayser-Fleisher ringer. 10 pasienter (10.4%) hadde en lever biopsi for nedsatt kobber kvantifisering. 23 pasienter (24%) hadde urin kobber kvantifisering. Det betyr oppfølging periode fra første testene ble 51.4 måneder (SD-30.3 måneder). Ikke-nevrologi/gastroenterology subspecialities var betydelig mindre sannsynlig å gjøre oppfølgende undersøkelser. (p<0.01). Bare 4 av 27 pasienter (14.,8%) som hadde ytterligere testing var under omsorg av ikke-nevrologi/gastroenterology subspecialities.

Ceruloplasmin som en screening diagnostisk test

Diskusjon

Måling av ceruloplasmin er ofte bedt om i vurdering og behandling av pasient med leveren enzym høyde. I vår gjennomgang av 7 år ceruloplasmin bestilling mønstre, vi fant dårlig tilslutning til AASLD retningslinjer. En betydelig andel av befolkningen ble testet på utsiden av alder-spekter som er anbefalt av AASLD. Det er veldig uvanlig å presentere med Wilson sykdommen etter fylte 4012., I en stor retrospektiv gjennomgang av ceruloplasmin nivåer i 5023 pasienter, antall som trengs for å teste for sen-utbruddet Wilson sykdom (>40 år) for å følge i 1 ny diagnose var 284713. I mange tilfeller leveren avvik ble ikke av usikker etiologi og mer vanlige sykdommer som ennå ikke var ut-styrt. Flere av de som er med lave ceruloplasmin nivåer hadde kronisk hepatitt eller alkohol-indusert leversykdom – forhold knyttet til falskt positive resultater på videregående dårlig nedsatt syntetiske function1., Mindre enn 30% av studiepopulasjonen hadde hensiktsmessig oppfølging undersøkelser for en positiv ceruloplasmin resultat som oftalmologisk undersøkelse for KF ringer eller leveren biopsi for kobber farging. Ceruloplasmin målinger ble forespurt av en rekke subspecialites, det vanligste er gastroenterology, nevrologi og indremedisinere. Den vanligste årsaken til testing var for evaluering av leveren enzym heving eller etablert leversykdom. Leger som ikke var gastroenterologists eller nevrologer var mindre tilbøyelige til å utføre bekreftende undersøkelser (p<0.01)., Dette tyder på mangel av kunnskap fra andre subspecialities med diagnostisk algoritme av undersøkelser som er nødvendig for å bekrefte eller utelukke WD.

Serum ceruloplasmin måling med en cut-off nivå på mindre enn 0,2 g/L hadde en lav PPV for WD-i vår studie tilsvarende tidligere publisert work1. Dette er relatert til lav pre-test sannsynlighet for diagnosen i en fjerne valget av befolkningen med en høy forekomst av leversykdom med kjent etiologi. Å senke referanse utvalg 0,14 ville ha bedre teste ytelsen uten negativ innvirkning på følsomhet., Større diagnostisk nøyaktighet med dette lavere terskel har blitt rapportert i tidligere studier med en påminnelse av lokale validering necessary8. I denne studien, serum ceruloplasmin konsentrasjoner på mindre enn 0.20, 0.14, og 0.10 g/L viste positive prediktive verdier for 48.3%, 100% og 100%, henholdsvis, I validering gruppe, et serum ceruloplasmin terskelen av 0.14 g/L gjengitt 100% sensitivitet og spesifisitet. Men det er mulig at ikke alle pasienter med WD ble tatt på grunnlag av dette screening tester., Som tidligere nevnt, det kan være falske negative resultater for WD-i møte med infeksjon eller inflammation14. Graviditet og supplerende østrogen behandling kan ha en lignende impact15. Fremtiden test forespørsler/tolkninger bør ta slike formildende kliniske faktorer i betraktning. Testmetode kan påvirke resultatene. Serum ceruloplasmin kan måles enzymatically av sin kobber-avhengige oksidase aktivitet mot spesifikke substrater eller av antistoff-avhengig analyser. Det siste inkluderer nephelometry, radioimmunoassay og radial immunodiffusion., Resultatene er generelt lik, bortsett fra for antistoff-avhengig og immunodiffusion analyser, som kan overvurdere ceruloplasmin nivåer. Den overestimation kan oppstå fordi de to testmetodene ikke skille mellom apoceruloplasmin (ceruloplasmin ubundne til kobber) og holoceruloplasmin (ceruloplasmin med full utfylle av 6 kobber atomer per molekyl)16. Nephelometry var teknikken som er brukt konsekvent gjennom hele studieperioden.

Det var flere begrensninger i denne studien. Vi gjorde ikke følge opp pasienter som hadde normal (>0.,2g/L) serum ceruloplasmin nivåer for å sikre at de ikke senere utvikle WD. Dermed kan vi ikke har fanget teste egenskapene til alle berørte pasienter. Vår evne til å vurdere ceruloplasmin som en diagnostisk test ble begrenset som vi bare kunne omfatte målinger der definitive bekreftende testing ble utført. I tillegg, er det mulig at heterozygot bærer oppdaget vi gjorde faktisk har WD med en mindre alvorlig fenotypen., Gitt at de fleste WD pasienter er compound heterozygote katter og at det eksisterer mange sykdom-spesifikke mutasjoner, kan det være vanskelig å skille mellom en sunn transportør fra en berørt individual17. Rutinemessig screening av alle pasienter er av begrenset klinisk nytte og ceruloplasmin bør ikke brukes som en del av empiric batteri av tester som danner leveren skjermen. Mer fornuftig bruk av ceruloplasmin i en valgt befolkningen med høyere pre-test sannsynlighet for Wilson sykdom kan øke sin nytteverdi som en screening tool., Diagnostiske scoring systemer, for eksempel som foreslått av EASL11 kan hjelpe risiko stratify eller contextualize en lav serum ceruloplasmin resultat. Det er et klart behov for økt utdanning om den aktuelle indikasjoner for ceruloplasmin testing på tvers av alle henvisning kliniske spesialiteter, men i særdeleshet ikke-nevrolog og ikke-gastroenterology kilder. Teste ytelsen kan forbedres med lokalt validert nedre referanseområdet, retningslinje etterlevelse og bruk på en mer velg befolkningen.,

Korrespondanse: S O ‘sullivan

Institutt for Nevrologi, Cork universitetssykehus, Cork

E-post:

Midler

S O’ sullivan har mottatt støtte til å delta på møter fra Eisai Pharma, UCB, AbbVie, Lundbeck Pharma og Teva Pharma

  1. Cauza E, Maier-Dobersberger T, Polli C, Kaserer K, Kramer L, Ferenci S. Screening for Wilson ‘ s sykdom hos pasienter med leversykdommer av serum ceruloplasmin. Journal of hepatology. 1997;27:358-62.
  2. Medici-V, Rossaro L, Sturniolo GC. Wilson sykdom–en praktisk tilnærming til diagnose, behandling og oppfølging., Fordøyelses-og leversykdommer : official journal of the italiensk Society of Gastroenterology og den italienske Foreningen for Studier av Leveren. 2007;39:601-9.
  3. Roberts EA, Schilsky ML. Diagnose og behandling av Wilson sykdom: en oppdatering. Hepatology (Baltimore, Md). 2008;47:2089-111.
  4. Stremmel W, Meyerrose KW, Niederau C, Hefter H, Kreuzpaintner G, Strohmeyer G. Wilson sykdom: klinisk undersøkelse, behandling og overlevelse. Annals of internal medicine. 1991;115:720-6.
  5. Hellman NE, Gitlin JD. Ceruloplasmin metabolisme og funksjon. Årlig gjennomgang av ernæring., 2002;22:439-58.
  6. Scott J, Gollan JL, Samourian S, Sherlock S. Wilson ‘ s sykdom, presentere som kronisk aktiv hepatitt. Gastroenterology. 1978;74:645-51.
  7. tysk JL, 3., Bearn AG. Effekten av østrogen på kobber metabolisme i Wilson ‘ s sykdom. Journal of clinical investigation. 1961;40:445-53.
  8. Mak CM, Lam CW, Tam S. Diagnostisk nøyaktighet av serum ceruloplasmin i Wilson sykdom: bestemmelse av følsomhet og spesifisitet av ROC-kurve analyse blant ATP7B-genotyped fag. Klinisk kjemi. 2008;54:1356-62.,
  9. Ferenci P, Steindl-Munda P, Vogel W, Jessner W, Gschwantler M, Stauber R, Datz C, Hackl F, Wrba F, Bauer P, Lorenz O. Diagnostiske verdien av kvantitative nedsatt kobber besluttsomhet hos pasienter med Wilsons Sykdom. Clinical gastroenterology og hepatology : den offisielle klinisk praksis journal of the American Gastroenterological Association. 2005;3:811-8.
  10. Shah AB, Chernov jeg, Zhang HT, Ross BM, Das K, Lutsenko S, Pavone L, Evgrafov O, Ivanova-Smolenskaya IA, Annerén G, Westermark K, Urrutia FH, Penchaszadeh GK, Sternlieb jeg, Scheinberg IH, Gilliam TC, Petrukhin K., Identifisering og analyse av mutasjoner i Wilson sykdom genet (ATP7B): befolkning frekvenser, genotype-fenotype sammenheng, og funksjonelle analyser. American journal of human genetics. 1997;61:317-28.
  11. EASL Klinisk Praksis-Retningslinjer: Wilson ‘ s sykdom. Journal of hepatology. 2012;56:671-85.
  12. Gow PJ, Smallwood RA, Angus PW, Smith AL, Vegg-AJ, Sewell RB. Diagnose av Wilson ‘ s sykdom: en opplevelse i over tre tiår. Gut. 2000;46:415-9.
  13. Tapper EB, Rahni GJØRE, Arnaout R, Lai M. overforbruk av serum ceruloplasmin måling. The American journal of medicine., 2013;126:926.e1-5.
  14. Goldstein CHAT, Kaplan HB, Edelson HS, Weissmann G. Ceruloplasmin: en akutt fase reaktant at scavenges oksygen-avledet frie radikaler. Annals of the New York Academy of Sciences. 1982;389:368-79.
  15. Arredondo M, Nunez H, Lopez G, Pizarro F, Ayala M, Araya M. Påvirkning av østrogen på kobber indikatorer: in vitro og in vivo studier. Biologiske spor element forskning. 2010;134:252-64.
  16. Dufour JF, Kaplan MM. Muddying vann: Wilson ‘ s sykdom utfordringer ikke vil snart forsvinne. Gastroenterology. 1997;113:348-50.

17. Schilsky ML, Ala A., Genetisk testing for Wilson sykdom: tilgjengelighet og verktøy. Gjeldende gastroenterology rapporter. 2010;12:57-61.

Side 341