Генетические предикторы инфаркта миокарда у лиц молодого возраста

01.07.2013
1060

ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава РФ, 660022 Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1; ФГБУ НИИ терапии СО РАМН; Институт цитологии и генетики СО РАМН, Новосибирск
Цель исследования состояла в изучении взаимосвязи однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) rs499818 (6p24.1), rs619203 гена ROS1 (6q22), rs10757278 и rs1333049 (9p21.3), rs2549513 (16q23.1), rs4804611 гена ZNF627 (19p13.2) с развитием инфаркта миокарда (ИМ) у лиц молодого возраста. Группа больных ИМ (n=99) в возрасте моложе 45 лет и группа контроля (n=111) статистически значимо не различались по полу (р=0,617), возрасту (р=0,291), артериальной гипертонии (р=0,766), сахарному диабету (р=0,395), гиперхолестеринемии (р=0,696), избыточной массе тела и ожирению (р=0,361), абдоминальному типу ожирения (р=0,831) и анамнезу курения (р=0,400). Статистически значимые различия между группами имелись по отягощенной наследственности (р<0,001). Геномную ДНК выделяли из венозной крови фенолхлороформным методом. Генетическое тестирование проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени в соответствии с протоколом фирмы-производителя на приборе AB 7900HT. Выявлена статистически значимая ассоциация rs1333049 и rs10757278 с развитием ИМ. Отношение шансов (ОШ) развития ИМ у носителей аллеля риска С rs1333049 составило 2,40 при 95% доверительном интервале (ДИ) от 1,24 до 4,65, у носителей аллеля риска G rs10757278 — 2,00 при 95% ДИ от 1,05 до 3,80. Статистическая значимость сохранялась при учете отягощенного семейного анамнеза: ОШ развития ИМ у носителей аллеля риска С rs1333049 составило 4,25 при 95% ДИ от 1,39 до 12,99, у носителей аллеля риска G rs10757278 несколько меньше — 3,04 (95% ДИ от 1,09 до 8,52). При наличии в генотипе обоих аллелей риска С rs1333049 и G rs10757278 ОШ развития ИМ составило 2,40 (при 95% ДИ от 1,20 до 4,82) и не отличалось от такового при наличии только аллеля С rs1333049. Вероятно, эти ОНП в нашей популяции входят в один блок сцепления и, соответственно, достаточно генотипирования одного ОНП. Для различных вариантов генотипов ОНП rs4804611, rs2549513, rs499818, rs619203 статистически значимых ассоциаций с ИМ не выявлено. ОНП rs1333049 и rs10757278 локуса 9p21.3 являются предикторами ИМ у лиц молодого возраста, не зависящими как от «традиционных» факторов риска, так и от наличия отягощенного семейного анамнеза.

Хорошо известно, что ишемическая болезнь сердца (ИБС) — заболевание, развивающееся в результате взаимодействия как средовых, так и генетических факторов. Огромное социально-экономическое бремя сердечнососудистых заболеваний (ССЗ) обусловлено не только прямыми затратами на здравоохранение, но и в гораздо большей степени ущербом, связанным с преждевременной смертностью в трудоспособном возрасте [1]. В России, несмотря на постепенное снижение смертности от ССЗ в последние годы — от 927,5 на 100 тыс. человек в 2003 г. до 752,7 на 100 тыс. в 2011 г., ССЗ остаются ведущей причиной смертности среди населения. При этом на первое место ССЗ выходят, начиная с 45-летнего возраста, и абсолютным лидером среди них является ИБС, удельный вес которой в структуре смертности от ССЗ составляет более 50% [2, 3].

Комплекс профилактических мер, наглядно продемонстрировавший свою эффективность по снижению заболеваемости и смертности от ССЗ, не позволяет в полном объеме решать задачи первичной профилактики среди населения молодого и среднего возраста. Во многом это обусловлено сложностью оценки степени риска развития ССЗ в молодом возрасте, в том числе с помощью расчета относительного риска по шкале SCORE [4—7]. У значительного числа пациентов в молодом возрасте ИБС дебютирует развитием инфаркта миокарда (ИМ) с высоким уровнем догоспитальной летальности, в ряде случаев при этом выявляются интактные коронарные артерии [8—10]. Таким образом, проблема профилактики и поиска прогностических маркеров ИМ у лиц молодого и среднего возраста остается крайне актуальной.

В исследованиях последних лет на основе анализа полного генома выявляются все новые однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП), ассоциированные с развитием ИБС и ИМ [11]. Однако наиболее строгий и достоверный генетический предиктор развития ИМ, известный к настоящему времени, локализован в хромосоме 9р21.3. Особая роль этого региона генома человека в развитии ИБС и ИМ подтверждена в различных этнических группах и мета-анализах [12—17]. Предикторная роль этого региона генома доказана и в крупном исследовании у женщин различных этнических групп [18].

В ряде исследований выявлена ассоциация хромосомы 9р21.3 с тяжестью поражения коронарного русла. Вероятность тяжелого трехсосудистого поражения в 1,5—2 раза выше была у носителей аллеля риска С rs1333049 [19]. В другом крупном проспективном исследовании аллель риска G rs10757278 достоверно ассоциировался с многососудистым типом поражения, стенозом ствола левой коронарной артерии, проксимальным типом поражения [20].

Выявлена также ассоциация локуса 9р21.3 с развитием ИБС в молодом возрасте [21— 23]. Есть данные о взаимосвязи локуса 9р21.3 с отягощенной наследственностью [24]. Однако лишь в единичных работах проводился жесткий отбор с ограничением возраста больных, перенесших ИМ как наиболее тяжелое проявление ИБС [25]. По нашему мнению, возрастной ценз имеет принципиальное значение. В этом случае можно предполагать большую роль именно генетических, а не средовых факторов, взаимодействие которых и реализуется в развитие заболевания.

Цель настоящего исследования состояла в изучении взаимосвязи ОНП rs499818 (6p24.1), rs619203 гена ROS1 (6q22), rs10757278 и rs1333049 (9p21.3), rs2549513 (16q23.1), rs4804611 гена ZNF627 (19p13.2) с развитием ИМ у лиц молодого возраста.

Материал и методы

В исследование включали больных, госпитализированных с диагнозом ИМ в крупнейшие кардиологические центры Красноярска — Городская клиническая больница No20 им. И.С. Берзона и Краевая клиническая больница. Критериями включения являлись: 1) верифицированный на основании клинической картины, электрокардиографических данных и исследования маркеров некроза миокарда диагноз ИМ; 2) возраст ≤ 45 лет; 3) европеоидная раса; 4) наличие подписанного информированного согласия пациента. Исследование одобрено Этическим комитетом Красноярского государственного медицинского университета.

За период с 01.01.09 по 30.06.10 в исследование были включены 99 больных ИМ (90 мужчин и 9 женщин) в возрасте от 22 до 45 лет (средний возраст 39,9±5,1 года). Группу контроля составили 111 человек (103 мужчины и 8 женщин) в возрасте от 25 до 45 лет (средний возраст 40,7±4,7 года). Группы статистически значимо не различались по возрасту (р=0,291) и полу (р=0,617).

Контрольная группа была сформирована на основе выборки из базы крупного эпидемиологического исследования ВОЗ MONICA по изучению тенденций заболеваемости и смертности от ССЗ и определяющих их факторов, выполненного в НИИ терапии СО РАМН Новосибирска. Объем выборки из генеральной совокупности определялся протоколом программы и составил около 800 мужчин и 800 женщин в возрасте 25—64 года. Каждая возрастная декада (25—34 года, 35—44 года, 45—54 года, 55—64 года) включала около 200 человек. Из общей когорты участников программы была сформирована группа контроля, включающая 111 человек в возрасте моложе 45 лет, с исключенной ИБС на основании стандартного опросника Rose. Программа обследования всех участников включала измерение артериального давления, антропометрию (рост, масса тела, окружность талии), анамнез курения, исследование уровня общего холестерина, семейный анамнез ИБС, 12-канальную электрокардиограмму покоя.

Группа больных ИМ статистически значимо не отличалась от контрольной группы по таким общепризнанным факторам риска ИБС, как наличие артериальной гипертонии (р=0,766), сахарного диабета (р=0,395), гиперхолестеринемии (р=0,696), избыточной массы тела и ожирения (р=0,361), абдоминального типа ожирения (р=0,831) и анамнез курения (р=0,400). Гиперхолестеринемию диагностировали при уровне общего холестерина более 5,0 ммоль/л. При определении избыточной массы тела и ожирения использовали классификацию ВОЗ, основанную на вычислении индекса массы тела (ИМТ) по формуле Кетле — масса тела (кг)/рост (м)2. Нормальной считали массу тела при ИМТ 18,5—24,9 кг/м2, избыточную массу тела констатировали при ИМТ 25,0—29,9 кг/м2, ожирение — при ИМТ ≥30 кг/м2. Абдоминальный тип ожирения диагностировали при окружности талии более 94 см у мужчин и 80 см у женщин. Исследуемая группа и группа контроля статистически значимо различались по отягощенной наследственности по ИБС (р<0,001). Характеристика групп представлена в табл. 1.

Молекулярно-генетические исследования. Геномную ДНК выделяли из 10 мл венозной крови. Экстракцию ДНК из крови проводили фенолхлороформным методом [26]. Полиморфизм генов тестировали с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени в соответствии с протоколом фирмы производителя (зонды TaqMan, «Applied Biosystems», США) на приборе AB 7900HT. В исследовании изучали ОНП rs499818 (6p24.1), rs619203 гена ROS1 (6q22), rs10757278 и rs1333049 (9p21.3), rs2549513 (16q23.1), rs4804611 гена ZNF627 (19p13.2), ассоциированные с развитием ИМ по данным полногеномных исследований (табл. 2).

Статистическая обработка. Полученные данные обрабатывали при помощи программы SPSS, версия 19.0. Описательная статистика результатов исследования представлена для качественных признаков в виде процентных долей и их стандартных ошибок, для количественных — в виде средних арифметических (М) и стандартных отклонений (σ). Значимость различий качественных признаков оценивали при помощи непараметрического критерия χ2 Пирсона с поправкой на непрерывность и точного критерия Фишера. Проверку нормальности распределения значений переменных осуществляли с использованием критерия Колмогорова—Смирнова. При подтверждении нормального распределения переменных проверку статистической значимости различий проводили при помощи t-критерия Стьюдента для независимых выборок. В отсутствие нормального распределения переменных проводили сравнение групп с помощью непараметрического рангового критерия Манна—Уитни. Для оценки риска развития ИМ по конкретному аллелю или генотипу определяли отношения шансов (ОШ) в таблицах сопряженности 2×2 с расчетом доверительных интервалов (ДИ). Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

По результатам исследования ассоциация с ИМ выявлена для двух ОНП rs1333049 и rs10757278 локуса 9р21.3. При анализе распределения частот генотипов исследуемых полиморфизмов было определено, что аллель риска С (генотипы CС + СG) rs1333049 и аллель риска G (генотипы AG + GG) rs10757278 достоверно ассоциировались с ИМ. В группе ИМ выявлено 81,1% носителей аллеля С rs1333049, в контрольной группе — 64,2% (р=0,008). Частота аллеля G rs10757278 в группе больных ИМ была также статистически значимо выше (78,7%), чем в контрольной, — 64,8% (р=0,033). Нами не обнаружено статистически значимых различий между группами по распределению частот различных вариантов генотипов ОНП rs4804611, rs2549513, rs499818, rs619203. Результаты представлены в табл. 3.

Нами выявлено, что у носителей аллеля риска С rs1333049, в отличие от лиц с генотипом GG, ОШ в 2,4 раза выше (ОШ 2,40 при 95% ДИ от 1,24 до 4,65). В 2 раза больший риск имелся и у носителей аллеля риска G rs10757278 по сравнению с гомозиготным АА rsв1а3р3и30а4н9т(оCм)+ генотипа (ОШ 2,00 при 95% ДИ от 1,05 до 3,80).

Теоретически при наличии у одного человека аллелей риска одновременно в 2 ОНП можно предполагать более высокий риск развития заболевания. Однако для этого должен соблюдаться целый ряд условий. Одно из таких условий — независимая передача потомству или отсутствие сцепления. В нашем случае rs1333049 и rs10757278 расположены достаточно близко – на расстоянии 1025 нуклеотидных пар. ОШ развития ИМ при наличии обоих аллелей риска С rs1333049 и G rs10757278 составило 2,40 (при 95% ДИ от 1,202,д4о 4,82) и не отличалось от такового при наличии только аллеля С rs1333049 (см. рисунок).

Вероятно, эти ОНП в нашей популяции входят в один блок сцепления и, соответственно, достаточно генотипирования одного ОНП. Блоки сцепления могут различаться в разных популяциях. Это и служит одной из главных причин расхождений результатов ассоциативных исследований в разных популяциях. Что касается изучаемых ОНП rs1333049 и rs10757278, то почти полное их сцепление можно отметить и в других недавно опубликованных работах [24, 31].

Учитывая, что единственным различием между группами ИМ и контроля был отягощенный по ИБС семейный анамнез, мы проанализировали взаимосвязь ОНП хромосомы 9р21.3 с отягощенной наследственностью. По нашим данным, предикторная роль ОНП хромосомы 9р21.3 была независимой от наличия семейного анамнеза.

Более того, риск развития ИМ в группе без отягощенного по ИБС семейного анамнеза был существенно выше, чем в общей группе. Так, ОШ развития ИМ у носителей аллеля риска С rs1333049 составило 4,25 (при 95% ДИ от 1,39 до 12,99), у носителей аллеля риска G rs10757278 несколько меньше — 3,04 (при 95% ДИ от 1,09 до 8,52).

Впервые в России у лиц молодого возраста проведено изучение ОНП, ассоциированных с развитием ИМ по данным полногеномных исследований. Доказано, что ОНП rs1333049 и rs10757278 локуса хромосомы 9р21.3 являются предикторами развития ИМ в молодом возрасте вне зависимости от наличия традиционных факторов риска, в том числе отягощенной наследственности. При этом суммирование генотипов риска ОНП rs1333049 и rs10757278 локуса 9р21.3 не имеет большего прогностического значения перед одним из них — rs1333049.

Практическим приложением геномной информации может быть ее использование в стратификации риска у пациентов. Интеграция генетических предикторов в имеющиеся шкалы оценки риска и разработка клиникогенетических рискометров являются одним из наиболее перспективных направлений в определении индивидуального риска развития заболевания. Ввиду постоянства генотипа в течение жизни изучение генетических предикторов ИМ наиболее актуально именно у лиц молодого возраста.

Список литературы

  1. Оганов Р.Г., Концевая А.В., Калинина А.М. Экономический ущерб от сердечно-сосудистых заболеваний в Российской Федерации. Кардиоваск тер и проф 2011;4:4—9.
  2. Оганов Р.Г., Масленникова Г.Я. Демографические тенденции в Российской Федерации: вклад болезней системы кровообращения. Кардиоваск тер и проф 2012;1:5—10.
  3. Федеральная служба государственной статистики http://www.gks. ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/population/ demography
  4. Зволинская Е.Ю., Александров А.А. Оценка риска развития сердечнососудистых заболеваний у лиц молодого возраста. Кардиология 2010;8:37—47.
  5. Кардиоваскулярная профилактика. Российские рекомендации ВНОК. Кардиоваск тер и проф 2011;6(Приложение 2):64.
  6. Журавлев Ю.И., Назаренко Г.И., Рязанов В.В. и др. Новый метод анализа риска развития ишемической болезни сердца на основании геномных и компьютерных технологий. Кардиология 2011;2:19—25.
  7. Осипов А.Г., Силкина С.Б., Правдина Е.А. и др. Факторы риска и относительный коронарный риск у лиц молодого возраста. Кардиоваск тер и проф 2012;1:41—42.
  8. Гафаров В.В., Громова Е.А., Гафарова А.В. и др. Инфаркт миокарда и стресс на работе и в семье: 10-летний риск возникновения в открытой популяции мужчин 25—64 лет (эпидемиологическое исследование в рамках программы ВОЗ «MONICA-PSYCHOSOCIAL»). Кардиология 2011;3:10—16.
  9. Голофеевский В.Ю., Сотников А.В., Яковлев В.В. и др. Особенности течения инфаркта миокарда в молодом и среднем возрасте. Клин мед 2009 2:21—24.
  10. Сафарова М.С., Ежов М.В., Лупанов В.П. и др. Инфаркт миокарда у молодого мужчины без классических факторов риска атеросклероза. Кардиоваск тер и проф 2010;5:86—90.
  11. Schunkert H., König I.R., Kathiresan S. et al. Large-scale association analyses identifies 13 new susceptibility loci for coronary artery disease. Nat Genet 2011;43:333—338.
  12. Максимов В.Н., Куликов И.В., Орлов П.С. и др. Проверка взаимосвязи между девятью однонуклеотидными полиморфизмами и инфарктом миокарда на сибирской популяции. Вестн РАМН 2012;5:24—29.
  13. Franceschini N., Carty C., Buzkova P. et al. Association of genetic variants and incident coronary heart disease in multiethnic cohorts: the PAGE study. Circ Cardiovasc Genet 2011;4:661—672.
  14. Hiura Y., Fukushima Y., Yuno M. et al. Validation of the association of genetic variants on chromosome 9p21 and 1q41 with myocardial infarction in a Japanese population. Circ J 2008;72:1213—1217.
  15. Koch W., Türk S., Erl A. et al. The chromosome 9p21 region and myocardial infarction in a European population. Atherosclerosis 2011;217:220—226.
  16. Maitra A., Dash D., John S. et al. A common variant in chromosome 9p21 associated with coronary artery disease in Asian Indians. J Genet 2010;88:113—118.
  17. Shen G.Q., Rao S., Martinelli N. еt al. Association between four SNP’s on chromosome 9p21 and myocardial infarction is replicated in an Italian population. J Hum Gen 2008;53:144—150.
  18. Beckie T.M., Groer M.W., Beckstead J.W. The relationship between polymorphisms on chromosome 9p21 and age of onset of coronary heart disease in black and white woman. Gen Test Moll Biomark 2011;15:435— 442.
  19. Dandona S., Stewart A.F.R., Chen L. et al. Gene dosage of the common variant 9p21 predicts severity of coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2010;56:479—486.
  20. Patel R.S., Su S., Neeland I.J. et al. The chromosome 9p21 risk locus is associated with angiographic and progression of coronary artery disease. Eur Heart J 2010;31:3017—3023.
  21. Chen Z., Qian Q., Ma G. et al. A common variant on chromosome 9p21 affects the risk of early-onset coronary artery disease. Mol Biol Rep 2009;36:889—893.
  22. Ellis K.L., Pilbrow A.P., Frampton C.M. et al. A common variant at chromosome 9p21.3 is associated with age of onset of coronary disease but not subsequent mortality. Circ Cardiovasc Genet 2010;3:286—293.
  23. McPherson R. Chromosome 9p21 and coronary artery disease. N Engl J Med 2010;362:1736—1737.
  24. Scheffold T., Kullmann S., Huge A. et al. Six sequence variants on chromosome 9p21.3 are associated with a positive family history of myocardial infarction: a multicenter registry. BMC Cardiovascular Disorders 2011;11:9.
  25. Adrissino D., Berzuini C., Merlini P.A. et al. Influence of 9p21.3 genetic variants on clinical and angiographic outcomes in early-onset myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 2011;58:426—434.
  26. Смит К., Калко С., Кантор Ч. Пульс-электрофорез и методы работы с большими молекулами ДНК. Анализ генома. Под ред. К. Дейвиса (пер. с англ.). М: Мир 1990:58—94.
  27. Мартынова Е.А., Демкина А.И., Шестерня П.А. Генетические предикторы развития инфаркта миокарда. Сб. тез. I Всерос. науч.практ. конф. молодых ученых по профилактике и лечению сердечнососудистых заболеваний. Барнаул 2012:42—43.
  28. Shiffman D., Ellis S.G., Rowland C.M. et al. Identification of four gene variants associated with myocardial infarction. Am J Hum Genet 2005;77:596—605.
  29. Larson M.G., Atwood L.D., Benjamin E.J. et al. Framingham Heart Study 100K project: genome-wide associations for cardiovascular disease outcomes. BMC Med Genet 2007;8:S5.
  30. Koch W., Hoppmann P., Schömig A. et al. Variations of specific noncandidate genes and risk of myocardial infarction: a replication study. Int J Cardiol 2011;147:38—41.
  31. Virani S.S., Brautbar A., Lee V.V. et al. Chromosome 9p21 single nucleotide polymorphisms are not associated with recurrent myocardial infarction in patients with established coronary artery disease. Circ J 2012;76:950—956.

Об авторах / Для корреспонденции

ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава РФ
КафРиесдурнаокв.нОуШтрернанзивихтбиоялИезМне. й No1
ОШ — отношение шансов; ИМ — инфаркт миокарда; ДИ —
Шестерня П.А. - к.м.н., доцент кафедры.
доверительный интервал.
Шестерня П.А. ... Генетические предикторы ИМ
Шульман В.А. - д.м.н., проф. кафедры.
Никулина С. Ю.- д.м.н., проф., зав. кафедрой, проректор по учебной работе. Мартынова Е.А. - аспирант.
Демкина А.И. - аспирант.
ФГБУ НИИ терапии СО РАМН, Новосибирск
Институт цитологии и генетики СО РАМН, Новосибирск
Воевода М.И. - д.м.н., проф., акад. РАМН, директор Института терапии. Лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний Максимов В.Н. - д.м.н, зав. кафедрой.
Межинститутский сектор молекулярной эпидемиологии и эволюции человека
Орлов П.С. - мл.н.с.
E-mail: shesternya75@mail.ru

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь