Pathomechanism of SPINK1 promoter variants in chronic pancreatitis  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
101521
Type K
Principal investigator Czakó, László
Title in Hungarian A SPINK1 promóter variánsok szerepe krónikus pankreatitiszben
Title in English Pathomechanism of SPINK1 promoter variants in chronic pancreatitis
Keywords in Hungarian krónikus hasnyálmirigy gyulladás
Keywords in English chronic pancreatitis
Discipline
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)95 %
Ortelius classification: Clinical medicine
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)5 %
Ortelius classification: Gastroenterology
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Medicine (University of Szeged)
Participants Balla, Zsolt
Geisz, Andrea
Hegyi, Péter
Schnúr, Andrea
Venglovecz, Viktória
Starting date 2012-02-01
Closing date 2015-01-31
Funding (in million HUF) 13.540
FTE (full time equivalent) 6.53
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára

A krónikus pancreatitis a hasnyálmirigy idült, progresszíven kifejlődő megbetegedése, amely a mirigy exokrin és endokrin funkciójának jelentős mértékű károsodásához vezet. Az utóbbi évek kutatásai hatékonyan segítettek a betegség patomechanizmusának megértésében. Örökletes, familiáris és sporadikus krónikus pancreatitis-szel összefüggésbe hozható mutációkat azonosítottak a kationos tripszinogént kódoló PRSS1, valamint a hasnyálmirigy eredetű tripszin inhibitort kódoló SPINK1 génben. A genetikai adattár bővülése ellenére a betegség molekuláris mechanizmusának teljes felderítése-mely PRSS1 és SPINK1 mutációk felelősek a krónikus pancreatitis kialakulásáért-még várat magára. A jelen pályázat elsősorban a gyakori N34S mutáció biokémiai defektusának megfejtésére hivatott. Az N34S variáns esetében még nem sikerült a funkcióvesztést kísérletesen igazolni, ezért feltételezzük, hogy a mutáció kapcsolatban állhat egy olyan eddig még azonosítatlan genetikai variánssal a SPINK1 gén promoter vagy 5’ upstream régiójában, amely ténylegesen felelős az inhibitor rendellenes működéséért. Ennek kísérletes megfejtésére 400 beteg és 400 egészséges kontroll egyénen tervezzük a SPINK1 gén mintegy 10 kb upstream régiójának szekvenálási analízisét. Az újonnan talált N34S mutációval együttesen előforduló variáns funkcionális tesztelését luciferáz riporter rendszerrel végezzük.


Mi a kutatás alapkérdése?

Célunk olyan genetikai variánsok azonosítása, melyek a SPINK1 gén promoter illetve 5’ upstream régiójában találhatók, és összefüggésben állnak krónikus pancreatitis-szel. Ennek megvalósítására 400 beteg illetve kontroll egyén SPINK1 génjének mintegy 10 kb upstream régióját vizsgáljuk DNS szekvencia analízissel. Továbbá az azonosított variánsokat funkcionális tesztelésnek vetjük alá.


Mi a kutatás jelentősége?

A hasnyálmirigy eredetű tripszin inhibitor (SPINK1) szerepe az ektópiásan aktiválódott tripszin semlegesítése, ezért a SPINK1-mutációkat az inhibitor funkcióját károsan érintő loss-off-function mutációknak tekintjük. Az inhibitorfunkció defektusa miatt a hasnyálmirigyben normál esetben fennálló proteáz-antiproteáz egyensúly felborul, így beindulhat a zimogének aktivációja és önemésztődése. A SPINK1 mutációk többségénél még nem ismert az a funkcionális hatás amely a SPINK1 funkció károsodását ezáltal a proteáz-antiproteáz egyensúly felborulását okozhatja. Az ilyen jellegű mutációk működési mechanizmusának megfejtése nagyban hozzájárul a krónikus pancreatitis terápiás kezeléséhez.


A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára

A hasnyálmirigy gyulladást a mirigyszövet pusztulása, emésztési zavarok, krónikus fájdalom jellemzi, és cukorbetegség kísérheti. A megbetegedés hátterében számos esetben olyan genetikai mutációk állnak, melyek az itt termelődő emésztőenzimek megfelelő működését és interakcióját gátolják. A jelen pályázat célja egy olyan mutáció funkcionális analízise mely viszonylag nagy gyakorisággal fordul elő hasnyálmirigy gyulladásos betegekben, azonban működési mechanizmusa még tisztázatlan.
Summary
Summary of proposed research including key goals for scientifically qualified
assessors (max. 200 words)

Chronic pancreatitis (CP) is characterized by progressive pancreatic damage that eventually results in significant impairment of exocrine as well as endocrine functions of the gland. Our understanding of the pathogenesis of CP has improved in recent years. Mutations of the PRSS1 gene encoding cationic trypsinogen and the SPINK1 gene encoding pancreatic secretory trypsin inhibitor were found in association with hereditary, familial and sporadic chronic pancreatitis. Despite the progress in the genetics of CP, the molecular mechanism(s) through which PRSS1 and SPINK1 mutations cause chronic pancreatitis remained unclear. The present grant proposal focuses on the common N34S SPINK1 mutation and aims at identifying the biochemical defect underlying the putative loss of inhibitory function. In this respect, previous and preliminary studies indicated that the mutation N34S per se causes no detectable alterations in SPINK1 function. Therefore, we hypothesize that N34S is linked with another, yet unidentified genetic variant in the promoter or 5' upstream region of the SPINK1 gene, which decreases SPINK1 expression. We propose to sequence the SPINK1 gene including 10 kb upstream region in 400 patients with CP and 400 healthy controls. We will analyze the functional consequences of the newly identified variants using luciferase reporter assays.



What is your research question? (max. 200 words)

We propose to identify genetic variations in the promoter and 5' upstream region of the SPINK1 gene that might be associated with chronic pancreatitis. To this end, we will sequence the SPINK1 gene including 10 kb upstream region in 400 patients with CP and 400 healthy controls. Furthermore, we propose to analyze the functional significance of the newly identified variants.



What is the significance of your research? (max. 250 words)

The pancreatic trypsin inhibitor (SPINK1) plays a mayor role in protecting the pancreas from premature trypsinogen activation. Absence of the inhibitory function of SPINK1 can throw the normal protease-antiprotease relationship off balance. The disease relevant functional effect is unclear in most cases of the SPINK1 mutations disturbing the normal protease-inhibitor equilibrium. Therefore resolving the mutational mechanism contributes in therapy.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A SPINK1 gén mutációi a hasnyálmirigy proteáz-antiproteáz egyensúly felborulásához, ezáltal a zimogének idő előtti aktivációjához és szöveti önemésztődéshez vezethetnek. A jelen tanulmány célja a SPINK1 promóter variánsok kóros jelentőségének tesztelése. 100 krónikus pankreatitiszes beteg és 100 kontroll egyénből a DNS izolálást követően szekvencia analízist végeztünk a SPINK1 promoter régió ~1 kb szakaszán. Két gyakori polimorfizmust azonosítottunk a beteg illetve kontroll csoportban (c.-253T>C és c.-807C>T). További 4 ritka variáns kizárólag a betegcsoportban fordult elő (c.-14G>A, c.-108G>T, c.-215G>A, c.-246A>G), melyek krónikus pankreatitisszel való asszociációját funkcionális analízis során vizsgáltuk. A luciferáz riporter analízis 3 mutációnál (c.-14G>A (80%), c.-108G>T (31%) és c.-246A>G (54%)) mutatott szignifikánsan csökkent promoter aktivitást a vad típushoz képest, míg a c.-215G>A variáns esetében kétszeresére (201%) nőtt a promoter aktivitás, továbbá a c.-253T>C polimorfizmus esetében ezen aktivitás nem változott. A fenti eredmények alapján két új patogén variánst (108G>T és c.-246A>G) azonosítottunk a SPINK1 promóter régióban, melyek hozzájárulhatnak a krónikus hasnyálmirigy-gyulladás kialakulásához.
Results in English
Mutations in the SPINK1 promoter region may influence gene transcription and increase the risk for chronic pancreatitis (CP). Our aim was to identify possible pathogenic promoter variants of SPINK1 in CP patients. 100 subjects with CP (cases) and 100 subjects with no pancreatic disease (controls) from the Hungarian National Pancreas Registry were enrolled. Direct sequencing of SPINK1 promoter region (~1.2 kb) was performed. Functional characterization of variants was carried out using luciferase reporter gene assay. Two common polymorphisms (c.-253T>C and c.-807C>T) were found both in cases and controls. Variant c.253T>C was enriched in cases relative to controls (OR 2.1, 95% CI 1.2 to 3.8, p=0.015). Four rare promoter variants were present in cases only. Variant c.-215G>A was detected in 3/100 cases; always linked with the pathogenic c.194+2T>C variant in intron 3. Novel promoter variants c.-14G>A, c.-108G>T, and c.-246A>G were identified in one case each. Functional analysis showed decreased promoter activity for variants c.-14G>A (80%), c.-108G>T (31%) and c.-246A>G (54%), whereas activity of variant c.-215G>A was increased (201%) and variant c.-253T>C was unchanged, compared to wild type. The common promoter variant c.-253T>C was associated with CP in this cohort. Two of three newly identified SPINK1 promoter variants seem to exhibit significant functional defects and should be considered potential risk factors for CP.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=101521
Decision
Yes





 

List of publications

  
Terzin V, Takács R, Lengyel Cs, Várkonyi T, Wittmann T, Pálinkás A, Czakó L: Improved glycemic control in pancreatic diabetes through intensive conservative insulin therapy, PANCREATOLOGY 12:(2) pp. 100-103. (2012), 2012
Terzin V, Földesi I, Kovács L, Pokornyi Gy, Wittmann T, Czakó L: Association between autoimmune pancreatitis and systemic autoimmune diseases, WORLD JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY 18:(21) pp. 2649-2653. (2012), 2012
Terzin V, Várkonyi T, Szabolcs A, Lengyel Cs, Takács T, Wittmann T, Pálinkás A, Czakó L: An exocrine pancreatic dysfunction is associated with poor glycemic control in type 2 diabetes., HEPATO-GASTROENTEROLOGY &: p. &. (2012), 2012
Seiler CM, Izbicki J, Varga-Szabó L, Czakó L, Fiók J, Sperti C, Lerch MM, Pezzilli R, Vasileva G, Pap Á, Varga M, Friess H: A double-blind, randomized, placebo-controlled study of pancreatin 25000 minimicrospheres for pancreatic exocrine insufficiency after major pancreatic resection, ALIMENTARY PHARMACOLOGY & THERAPEUTICS &: p. &. (2012), 2012
Fluhr G, Mayerle J, Czakó L, Hegyi P, Lerch M: Pre-Study protocol MagPEP: A multicentre randomized controlled trial of magnesium sulphate in the prevention of post-ERCP pancreatitis, BMC GASTROENTEROLOGY 13:(1) p. 11. (2012), 2012
Czakó L, Dobra M, Terzin V, Tiszlavicz L, Wittmann T: Sepsis and hepatitis together with herpes simplex esophagitis in an immunocompetent adult, DISEASES OF THE ESOPHAGUS &:(Epub ahead of print) p. &. (2012), 2012
Baranyai T, Terzin V, Vajda Á, Wittmann T, Czakó L: Hypertriglyceridemia causes more severe course of acute pancreatitis, CLINICAL LIPIDOLOGY 7:(6) pp. 731-736. (2012), 2012
Baranyai T, Kupai K, Tiszlavicz L, Fébel H, Szűcs G, Varga VZ, Ferdinandy P, Csonka Cs, Czakó L, Csont T: Hypercholesterolemia leads to metabolic and pathological alterations in the liver without affecting the pancreas., LIPIDS &: p. &. (2012), 2012
Major J, Czelecz J, Daoud S, Molnár E, Gyömörei B, Czakó L, Szabó I: Recidíváló akut pancreatitis családon belüli halmozódása – Az első kationos tripszinogén gén mutációt hordozó magyar család – Esetismertetés, GYERMEKGYÓGYÁSZAT 63: pp. 324-327. (2012), 2012
Czakó L, Dobra M, Terzin V, Tiszlavicz L, Wittmann T: Sepsis with herpes simplex esophagitis in an immunocompetent adult, Dis Esophagus 2013;25:(2):197-9, 2013
Szepes Z, Dobra M, Góg Cs, Zábrák E, Makula É, Tiszlavicz L, Kiss T, Molnár T, Nagy F, Czakó L, Terzin V, Wittmann T: Pancreas tumor vagy autoimmun pancreatitis (?), avagy az endoszonográf, mint diagnosztikus revizor, Orvosi Hetilap 2013;154(2):62-8, 2013
Czakó L: Pancreas exokrin elégtelenség: a diagnózis nehézségei és a terápia, Háziorvosi Továbbképző Szemle 2013;12(4):176-9, 2013
Hart PA, Kamisawa T, Brugge WR, Chung JB, Culver EL, Czakó L, Frulloni L, Go VLW, Gress TM, Kim MH, Kawa S, Lee KT, Lerch MM, Liao WC, Löhr M, Okazaki K, Ryu JK, Schleinitz N, Shimizu K, Shimosegawa T, Soetikno R, Webster G, Yadav D, Zen Y, Chari ST: Long-term outcomes of autoimmune pancreatitis: a multicentre, international analysis, Gut2013 Dec;62(12):1771-6, 2013
Seiler CM, Izbicki J, Varga-Szabó L, Czakó L, Fiók J, Sperti C, Lerch MM, Pezzilli R, Vasileva G, Pap Á, Varga M, Friess H: A double-blind, randomized, placebo-controlled study of pancreatin 25000 minimicrospheres for pancreatic exocrine insufficiency after major pancreatic resection., Aliment Pharmacol Ther 2013;37(7):691-702, 2013
Fluhr G; Mayerle J; Weber E; Aghdassi A; Simon P; Gress T; Seufferlein T; Mössner J; Stallmach A; Rösch T; Müller M; Siegmund B; Büchner-Steudel P; Zuber-Jerger I; Kantowski M; Hoffmeister A; Rosendahl J; Linhart T; Maul J; Czakó L; Hegyi P; Kraft M; Engel G; Kohlmann T; Glitsch A; Pickartz T; Budde C; Nitsche C; Storck K; Lerch M: Pre-Study protocol MagPEP: A multicentre randomized controlled trial of magnesium sulphate in the prevention of post-ERCP pancreatitis, BMC Gastroenterology 2013 Jan 15;13(1):11, 2013
Róka R, Sirli R, Czakó L, Szepes Z, Molnár T, Popescu A, Sporea I, Wittmann T: Határ menti együttműködés a gasztroenterológia területén korszerű betegellátás és az orvosképzés színvonalának emelése érdekében, Magyar Belorvosi Archivum 2013;3:176-177, 2013
Czakó L: Pancreaselégtelenség cukorbetegekben – cukorbetegség pancreasbetegekben. Egy szerv – két betegség, Medical Tribune 2013;4:8-9, 2013
Eszter Hegyi, M.D. Andrea Geisz, Ph.D. Miklos Sahin-Toth, M.D., Ph.D. Monique Derikx, M.D. Balazs Csaba Nemeth, M.D., Ph.D. Anita Balazs, M.D. Istvan Hritz, M.D., Ph.D. Ferenc Izbeki, M.D., Ph.D. Adrienn Halasz, M.D. Andrea Parniczky, M.D. Tamas Takacs, M.D., PhD., D.Sc. Dezso Kelemen, M.D. Patricia Sarlos, M.D., Ph.D. Péter Hegyi, MD, PhD, Laszlo Czako, M.D., Ph.D., D.Sc.: SPINK1 promoter variants in chronic pancreatitis, Pancreas, accepted - Manuscript Number PANCREAS 14608R1, 2014
Terzin V, Várkonyi T, Szabolcs A, Lengyel C, Takács T, Zsóri G, Stájer A, Palkó A, Wittmann T, Pálinkás A, Czakó L: Prevalence of exocrine pancreatic insufficiency in type 2 diabetes mellitus with poor glycemic control., Pancreatology. 2014 Sep-Oct;14(5):356-60. doi: 10.1016/j.pan.2014.07.004. Epub 2014 Jul 29., 2014
Döbrönte Z, Szepes Z, Izbéki F, Gervain J, Lakatos L, Pécsi G, Ihász M, Lakner L, Toldy E, Czakó L.: Is rectal indomethacin effective in preventing of post-endoscopic retrograde cholangiopancreatography pancreatitis?, World J Gastroenterol. 2014 Aug 7;20(29):10151-7. doi: 10.3748/wjg.v20.i29.10151, 2014




 

Events of the project

  
2013-11-21 14:27:59
Résztvevők változása
2013-10-29 10:52:55
Résztvevők változása



Back »