บทคัดย่อ
กลุ่มโรคพันธุกรรมแอลเอสดี หรือ Lysosomal Storage Diseases (LSD) เป็นกลุ่มโรคพันธุกรรมที่ไลโซโซมไม่สามารถย่อย และกำจัดสารโมเลกุลใหญ่ออกจากเซลล์ มีเกือบ 50 โรค หลายโรคมีอาการคล้ายกับโรคพบบ่อยอื่น ๆ จึงทำให้ผู้ป่วยหลายรายได้รับการวินิจฉัยผิดพลาด หรือใช้เวลาหลายปีจึงได้รับการวินิจฉัยโรคที่ถูกต้อง ซึ่งอาการ และภาวะแทรกซ้อนมักทำให้ผู้ป่วยทุพพลภาพ หรือเสียชีวิตก่อนวัยอันควร แต่บางโรคมีการรักษาที่ได้ผลดี หรือหายขาดได้ถ้าได้รับการวินิจฉัยโดยเร็ว การตรวจวินิจฉัยโดยการตรวจยีนเพียงอย่างเดียว อาจพบตำแหน่งที่ไม่มีข้อมูลเพียงพอที่จะสามารถสรุปได้แน่ชัดว่าเป็นตำแหน่งก่อโรคจริงหรือไม่ (Variant of Unknown Significant) และการตรวจการทำงานของเอนไซม์ก็อาจพบผลบวกลวงได้ และไม่สามารถใช้ในการติดตามผลการรักษาได้ ดังนั้น การศึกษานี้จึงมีจุดมุ่งหมายในการพัฒนาการตรวจตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับ 2 โรค ที่มีวิธีรักษา และพบบ่อย คือ Gaucher Disease และ Pompe Disease ให้ผู้ป่วยในประเทศไทยสามารถเข้าถึงได้ และได้ผลการวินิจฉัยรวดเร็วแม่นยำขึ้น ซึ่งใช้เป็นหนึ่งในเครื่องมือในการติดตามผลการรักษา การศึกษาได้พัฒนาการตรวจ Glucosylsphingosine (Lyso-Gb1) จากพลาสมา และหยดเลือดบนกระดาษซับเลือดสำหรับ Gaucher Disease และ Glucose Tetrasaccharide (Hex4) จากปัสสาวะสำหรับ Pompe Disease ได้สำเร็จจากผู้เข้าร่วมโครงการ จำนวน 40 ราย (สิ่งส่งตรวจ 48 ตัวอย่าง) โดยเป็นผู้ป่วย Gaucher Disease จำนวน 11 ราย ผู้ป่วย Pompe Disease จำนวน 4 ราย และผู้เป็นพาหะ 6 ราย คนปกติ 19 ราย โดยพบว่า ความเข้มข้นของ Lyso-Gb1 ในผู้ป่วย Gaucher Disease ที่ยังไม่ได้รับการรักษา (29.7 pmol/mL) มีค่าสูงมากกว่าคนปกติ และพาหะ (0.34 pmol/mL) ประมาณ 100 เท่า และ Hex4 ในปัสสาวะผู้ป่วย Pompe Disease ที่ยังไม่ได้รับการรักษา (44.7 µM) มีความเข้มข้นสูงมากกว่าคนปกติ (0.59 µM) ประมาณ 75 เท่า อีกทั้งในผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาแล้วจะพบความเข้มข้นของ Biomarker ลดลงกว่ายังไม่ได้รับการรักษาทั้งสองโรค รวมถึง พบว่า ผู้ป่วย Gaucher Disease ที่ได้รับการรักษาโดยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดมีความเข้มข้นของ Lyso-Gb1 ต่ำกว่าที่รักษาด้วยการให้เอนไซม์ทดแทน การศึกษา พบว่า การกลายพันธุ์ของยีน GBA ในผู้ป่วย Gaucher disease มีการกลายพันธุ์ที่พบบ่อยโดยพบถึงร้อยละ 86.4 ที่ตำแหน่ง c.1448T>C (p.Leu483Pro) สำหรับการกลายพันธุ์ของยีน GAA ในผู้ป่วย Pompe Disease พบการกลายพันธุ์ในหลากหลายตำแหน่ง สรุปผลการศึกษา สามารถพัฒนาการตรวจ Lyso-Gb1 สำหรับ Gaucher disease และ Hex4 สำหรับ Pompe Disease ได้เป็นผลสำเร็จ โดยเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สามารถใช้ในการวินิจฉัย และติดตามการรักษาได้ นำไปสู่ประโยชน์ในการวินิจฉัยผู้ป่วยในประเทศไทยได้รวดเร็วในอนาคตรวมถึงการทำงานวิจัยต่อยอดในอนาคต
บทคัดย่อ
Lysosomal Storage Diseases (LSD) are a group of genetic disorders where lysosomes cannot break down and eliminate large molecules from cells. There are nearly 50 diseases in this group, and many of them have symptoms similar to other common diseases, leading to misdiagnosis or delayed diagnosis for many patients. Complications often render patients disabled or lead to premature death. However, some diseases are treatable or can be cured if diagnosed early. Diagnosis based solely on genetic testing may encounter positions with variants of unknown significance (VUS), while enzyme activity tests may also yield false-positive results. Both tests cannot be used to monitor treatment outcomes. Therefore, this study aims todevelop biomarker quantitative analysis for two common treatable LSD, Gaucher disease (GD) and Pompe disease (PD), to provide patients in Thailand with more accurate and prompt diagnoses and to be used as a tool for monitoring treatment outcomes. Forty participants were included in the study: patients with GD (11), PD (4), carrier (6), and normal individuals (19). The study successfully developed assays for detecting glucosylsphingosine (Lyso-Gb1) from plasma and dried blood spots for GD and Glucose tetrasaccharide (Hex4) from urine for PD. The result revealed a significant elevation of Lyso-Gb1 in untreated GD patients (29.7 pmol/mL), approximately 100 times normal individuals (0.34 pmol/mL). Similarly, Hex4 levels were markedly higher, approximately 75 times, in untreated Pompe disease patients (44.7 µM) compared to healthy controls (0.59 µM). Moreover, treated patients exhibited decreased biomarker concentrations compared to untreated patients for both diseases. Notably, GD patients treated with hematopoietic stem cell transplantation showed lower Lyso-Gb1 concentrations than those treated with enzyme replacement therapy. Genetic analysis revealed a common mutation in the GBA gene among GD patients, with mutations detected in up to 86.4% of cases at position c.1448T>C (p.Leu483Pro). Genetic mutations were found in various positions within the GAA gene for PD. The study demonstrates the successful development of assays for detecting Lyso-Gb1 in GD and Hex4 in PD, serving as effective biological markers for diagnosis and treatment monitoring. The establishment of a testing facility for these biomarkers in Thailand addresses a critical gap in the availability of diagnostic resources and further research for LSD.
