Protein S
Protein S–Mangel
Protein S ist ein vitamin K-abhängiges Plasmaglykoprotein (635 Aminosäuren; Mr, 70 kDa), das vorwiegend in der Leber, aber auch in Endothelzellen, Megakaryozyten und Leydig-Zellen des Hodens synthetisiert wird.362 Protein S ist ein nichtenzymatischer Cofaktor für die aktivierte Protein C-vermittelte Inaktivierung von Faktor VIIIa und Faktor Va. Zusätzlich kann Protein S eine protein C-unabhängige gerinnungshemmende Aktivität aufweisen, indem es Faktor VIIIa im Tenase-Komplex und Faktor Va und Faktor Xa im Prothrombinase-Komplex direkt bindet und inhibiert. Das N-terminale Ende des Moleküls besteht aus einer Gla–Domäne, einer aromatischen Ringaminosäuredomäne, einer thrombinempfindlichen Region und vier epidermalen wachstumsfaktorähnlichen Domänen, während das C-terminale Ende eher eine sexualhormonbindende globulinähnliche Domäne als eine Serinproteasedomäne umfasst. Ungefähr 60% bis 70% des gesamten Plasmaproteins S zirkulieren nicht kovalent gebunden in 1 : 1 Stöchiometrie zu einem komplementregulatorischen Protein, C4b-bindendem Protein (C4BPß+), und ist inaktiv. Der Rest zirkuliert als freies Protein S (Plasmakonzentration, 150 nmol/l) mit einer Plasmahalbwertszeit von 96 Stunden.
Das Protein S (PROS1) -Gen befindet sich auf dem kurzen Arm von Chromosom 3 (3p11.1-3p11.2) und besteht aus 15 Exons, die sich über 80 kb erstrecken. Darüber hinaus gibt es ein Protein-S-Pseudogen (PSß) mit 96,5% Homologie zu PSa, das sich innerhalb von 4 Zentimetern von PROS1 befindet. Der angeborene Protein-S-Mangel wird als autosomal dominante Störung mit variabler Penetranz vererbt. Die Prävalenz von Protein-S-Mangel in der normalen Bevölkerung beträgt etwa 200 pro 100.000 (siehe Tabelle 14-3).Basierend auf den Gesamt- und freien Plasmaprotein-S-Antigenspiegeln wurde der Protein-S-Mangel zunächst in drei Phänotypen eingeteilt; Alle drei hatten eine reduzierte Protein-S-Aktivität. Typ-I-Protein-S-Mangel bestand aus reduzierten Gesamt- und freien Protein-S-Antigenspiegeln, 363,364 Typ II bestand aus normalen Gesamt- und freien Protein-S-Antigenspiegeln und Typ III bestand aus normalen Gesamtprotein-S-Antigenspiegeln, aber reduziertem freiem Protein-S-Antigen. Mutationen wurden jedoch nur bei 44% der Personen mit einem Typ-III-Phänotyp identifiziert, was die Möglichkeit aufwirft, dass einige dieser Fälle erworbene Anomalien darstellen.365.366 Neuere Studien zeigen, dass viele Patienten mit Typ-III-Mangel den gleichen molekularen Defekt wie Typ-I-Mangel haben und dass der altersbedingte Anstieg von C4BPß +, aber nicht von Protein S, zum Typ-III-Phänotyp führt.265.362 Etwa zwei Drittel der Patienten mit Protein-S-Mangel haben einen Typ-I-Phänotyp und ein Drittel einen Typ-III-Phänotyp; Der Typ-II-Phänotyp ist ziemlich selten. Da jedoch die meisten Labors zuvor mit einem freien Protein-S-Antigen-Assay auf Protein-S-Mangel untersucht wurden und aufgrund der Unfähigkeit, alle Protein-S-Antikoagulansaktivitäten zu messen, ist die wahre Prävalenz des Typ-II-Protein-S-Mangels unbekannt.
Plasmaprotein-S-Aktivitätstests (z. B. aktivierter Protein–C-Cofaktor) sind modifizierte APTT- oder PT-basierte Assays, bei denen die Protein-S-Spiegel des Patienten direkt proportional zur Protein-S-Cofaktor-Aktivität bei aktivierter Protein-C-vermittelter Verlängerung der Gerinnungszeit sind. Im APTT-basierten funktionellen Protein-S-Assay wird Patientenplasma in protein–S-defizientem Plasma verdünnt, eine feste Menge an aktiviertem Protein C und Faktor Va zugegeben und die Gerinnungszeit gemessen. PT-basierte Assays werden ähnlich durchgeführt, oder das native Protein C des Patienten kann durch Zugabe von Protac in aktiviertes Protein C umgewandelt werden. Assays der frühen Generation ergaben falsch niedrige Protein-S-Aktivitätswerte in Gegenwart von aktivierter Protein-C-Resistenz, der Faktor-V-Leiden-Mutation oder erhöhten Faktor-II- (Prothrombin), VII- oder VIII-Aktivitäten. Darüber hinaus macht eine Verlängerung der Baseline-APTT, die durch Heparin oder ein Lupus-Antikoagulans verursacht wird, die Assay-Ergebnisse uninterpretierbar. Neuere Versionen der Assays sind weniger anfällig für solche Interferenzen aufgrund einer größeren Verdünnung des Patientenplasmas in Protein-S-defizientem Plasma, Zugabe einer erhöhten Menge an Faktor Va und Einschluss von Hexadimethrinbromid (Polybren), um einen Heparineffekt zu neutralisieren. Eine erhöhte Faktor-VIII-Aktivität (wie sie bei akuter Thrombose oder einer anderen Ursache einer Akutphasenreaktion auftritt) kann jedoch bei APTT-basierten Assays immer noch zu einer falsch niedrigen Protein-S-Aktivität führen.
Frühe Assays von Plasmaprotein-S-Proteinspiegeln maßen typischerweise das Gesamtprotein-S-Antigen durch ELISA. Freie Protein-S-Antigenspiegel wurden im Plasmaüberstand nach Fällung von Protein–S-C4b-bindenden Proteinkomplexen mit 3,75% Polyethylenglykol 6000 gemessen. Neuere Assays messen freies Protein-S-Antigen direkt und ohne die Notwendigkeit einer Polyethylenglykolfällung unter Verwendung eines monoklonalen Antikörper-ELISA, der spezifisch für freies Protein-S-Antigen ist.
Assays für Protein-S-Aktivität oder freie Protein-S-Antigen-Level können für erste Tests auf Protein-S-Mangel verwendet werden.362 Ein Screening-Assay auf Protein-S-Aktivität kann einen Protein-S-Mangel vom Typ II identifizieren, der von einem freien Protein-S-Antigen-Assay übersehen würde. Protein-S-Aktivitätstests unterliegen jedoch immer noch potenziellen Interferenzen und sollten als erste Tests mit Vorsicht angewendet werden. Eine niedrige Protein-S-Aktivität sollte mit einem Test auf freies Protein-S-Antigen bestätigt werden. Wenn das anfängliche Protein-S-Testergebnis bei beiden Methoden niedrig ist, sollte der Befund an einer anderen Probe bestätigt werden, die entnommen wurde, nachdem sichergestellt wurde, dass alle potenziell erworbenen Ursachen für einen Protein-S-Mangel ausgeschlossen oder korrigiert wurden. In einer retrospektiven Kohortenstudie von Familienmitgliedern mit Protein-S-Mangel hatten nur Verwandte mit freien Protein-S-Spiegeln unter dem 5. Perzentil (und insbesondere unter dem 2,5. Perzentil) ein erhöhtes Risiko für Venenthrombosen.367 Dieser Grenzwert lag weit unter der unteren Grenze des normalen Referenzbereichs. Routinemäßige Tests der Gesamtprotein-S-Antigenspiegel sind nicht erforderlich, können jedoch nützlich sein, wenn der freie Protein-S-Antigenspiegel und / oder die Protein-S-Aktivität niedrig sind.
Die neonatalen Protein-S-Spiegel liegen bei etwa 35% der normalen Erwachsenenwerte und steigen im Alter von etwa 1 Jahr auf die Erwachsenenwerte an.362 Die Protein-S-Spiegel sind bei prämenopausalen Frauen im Allgemeinen niedriger als bei postmenopausalen Frauen, und die Spiegel steigen sowohl bei Männern als auch bei Frauen mit zunehmendem Alter an. Die Spiegel werden durch Vitamin-K-Mangel, orale (Vitamin-K-Antagonisten) Antikoagulanzien, Lebererkrankungen, akute Thrombose, 368-Sepsis, ICF / DIC, HIV-Infektion, 369- und L-Asparaginase-Therapie sowie bei Frauen durch orale Kontrazeptiva, Schwangerschaft und Östrogentherapie gesenkt. Obwohl die Gesamtprotein-S-Antigenmessungen bei Personen mit nephrotischem Syndrom im Allgemeinen erhöht sind, Die Spiegel des freien Protein-S-Antigens und die Protein-S-Aktivität können aufgrund des Verlusts von freiem Protein-S im Urin und der Erhöhung der C4b-bindenden Proteinspiegel verringert sein.360 Bei Patienten, die unter Warfarin einen stabilen Antikoagulationszustand erreicht haben, kann der Verdacht auf einen angeborenen Protein S–Mangel bestehen, wenn die Protein S-Aktivität im Vergleich zur Aktivität von Faktor II (Prothrombin), einem Vitamin K-abhängigen Zymogen mit ähnlicher Plasmahalbwertszeit, diskordant reduziert ist. Eine endgültige Diagnose erfordert jedoch wiederholte Messungen, nachdem der Patient die Einnahme von Warfarin für mindestens 4 bis 6 Wochen und vorzugsweise länger abgebrochen hat. Wenn es nicht möglich ist, Warfarin wegen der Schwere der thrombotischen Diathese abzusetzen, können solche Studien durchgeführt werden, während der Patient eine Heparintherapie erhält, die die freien Protein-S-Antigenspiegel nicht verändert. Familienstudien können auch nützlich sein, um eine Diagnose eines angeborenen Protein-S-Mangels zu bestätigen. Die Inzidenz und das relative Risiko sowohl einer ersten Lebenszeit (Vorfall) als auch einer wiederkehrenden venösen Thromboembolie sind in Tabelle 14-3 dargestellt.