Поиск молекулярных маркеров у пациентов с семейной гиперхолестеринемией в чувашской популяции

Аннотация. Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) входит в число наиболее распространенных наследственных заболеваний. Генетическое исследование при СГХС позволяет проводить профилирование пациентов в зависимости от типа дефекта ферментных систем и назначать персонализированную терапию.
Цель – поиск молекулярных маркеров СГХС у пациентов из Чувашии.
Материал и методы. В БУ Чувашской Республики «Республиканский кардиологический диспансер» минздрава Чувашской Республики (Чебоксары) у 12 пациентов с вероятной и определенной СГХС (согласно критериям Голландской шкалы липидных клиник, DLCNC) был проведен поиск вариантов мутаций генов, ассоциированных с развитием генетически обусловленных гиперхолестеринемий, а также с другими наследственными заболеваниями со сходными фенотипическими проявлениями.
Результаты. Молекулярные маркеры СГХС выявлены у 33,3% (n = 4) пациентов. Были идентифицированы мутации генов LDLR, PCSK9 в гетерозиготном состоянии. В исследуемых образцах ДНК обнаружены варианты нуклеотидной последовательности в гене LDLR (Chr19:11224317, NM_000527.5:c.T1465A:p.Tyr489Asn); (Chr19:11217240, rs879254652, NM_000527.5:c.695 1G>T); (Chr19:11218138, rs879254708, NM_000527.5:c.С888A:p.Cys296Ter), в гене PCSK9 (Chr1:55523127, rs137852912, NM_174936.4:c.G1120A:p.Asp374Asn).
Заключение. Впервые проведено генетическое исследование, связанное с СГХС, у пациентов чувашской популяции. Из 12 пациентов группы тестирования у 4 подтверждено наличие молекулярных маркеров заболевания, у 3 выявлена самая частая причина СГХС (мутации в гене LDLR), которая обусловливает 85–90% случаев этого заболевания. Данное исследование дополняет знания о спектре вариантов, вызывающих СГХС в России, и позволяет не только подтвердить диагноз у обследуемого человека, но и провести каскадный скрининг его родственников с целью ранней диагностики заболевания.

ВВЕДЕНИЕ

Атеросклероз – хроническое мультифокальное воспалительное заболевание крупных и средних артерий, обусловленное постепенным увеличением липидных и фиброзных бляшек в стенке сосуда [1]. Многочисленные исследования в области эпидемиологии подтверждают, что гиперхолестеринемия (ГХС) с высоким уровнем липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) в крови коррелирует с прогрессированием атеросклероза. Атеросклероз, в свою очередь, служит основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и смертности в развитых и развивающихся странах [2].

Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) представляет собой наследственное заболевание, при котором генетическое повреждение белков, участвующих в метаболизме липопротеидов, обусловливает нарушение захвата частиц ЛПНП и, как следствие, повышает риск ранних атеросклеротических ССЗ [3]. Мутации генов LDLR, APOB, PCSK9, наследующиеся аутосомно-доминантно, определяют гомозиготные и гетерозиготные формы СГХС [3]. Мутации генов LDLRAP1, LIPA, ABCG5, ABCG8 имеют рецессивный тип наследования и вызывают тяжелый фенотип гомозиготной СГХС. В 85–90% случаев СГХС обусловлена мутациями гена рецептора ЛПНП (LDLR) [4], в 5–10% – аполипопротеина В (APOB), в менее чем 5% – пропротеин конвертазы субтилизин/кексин тип 9 (PCSK9) [3]. Члены группы экспертов Clinical Genome Resource (ClinGen) Familial Hypercholesterolemia Variant из 13 разных стран описали около 2900 вариантов генов LDLR, APOB и PCSK9, потенциально связанных с СГХС [5].

Наиболее частой причиной СГХС являются мутации гена LDLR. Ген находится на коротком плече 19-й хромосомы (19p13.2), состоит из 18 экзонов (MIM:606945) и содержит более 45 тыс. нуклеотидов. Он кодирует рецептор ЛПНП, расположенный на поверхности гепатоцитов. Дисфункции или отсутствие рецепторов ЛПНП из-за мутаций гена LDLR вызывают значительное увеличение уровня ЛПНП и общего холестерина (ОХС) в плазме крови и, как следствие, преждевременное развитие атеросклеротических ССЗ.

На сегодняшний день установлено более 1600 мутаций гена LDLR, которые не всегда имеют одинаковые фенотипические проявления [5]. Идентифицировано 5 классов мутаций гена LDLR. Мутации 1-го класса приводят к полному отсутствию рецепторов ЛПНП, а остальные 4 класса – к нарушению их функции [6].

Мутации 1-го класса, известные как «нулевые аллели», полностью блокируют синтез рецепторов, составляя 4,6% всех мутаций, и плохо поддаются терапии статинами.

Мутации 2-го класса, на которые приходится около 40,7% от общего числа мутаций, нарушают структуру белка, кодируются экзонами 2–6 и влияют на связывание лиганда.

Мутации 3-го класса (частота 46%), находящиеся в экзонах 7–14, препятствуют связыванию ЛПНП с рецептором.

Мутации 4-го класса нарушают образование комплекса «рецептор – лиганд», расположены в экзоне 15.

Мутации 5-го класса (частота 5,9%) приводят к синтезу рецепторов, не способных к рециркуляции, и находятся в экзонах 16–18 [7].

Мутации гена APOB – вторая наиболее распространенная причина СГХС. Ген APOB отвечает за кодирование белка аполипопротеина B (апоB), который циркулирует в плазме крови в двух различных формах. Более короткая форма, апоB- 48, является ключевым компонентом хиломикронов. Более длинная форма, апоB-100, входит в состав липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеидов промежуточной плотности, ЛПНП и липопротеида (а). Ген, кодирующий апоВ-100, локализуется во второй хромосоме. АпоВ функционирует как лиганд для рецепторов ЛПНП. Мутации гена APOB обусловливают нарушение связывания ЛПНП со своим рецептором, что способствует увеличению его концентрации в крови. Этот тип мутаций, чаще наблюдаемый среди населения Западной Европы, известен как семейный дефект апоВ [8]. Наличие патогенных вариантов гена APOB связано с менее выраженными проявлениями заболевания по сравнению с мутациями гена LDLR и более высокой эффективностью лечения статинами. У 32% носителей этой вариации наблюдается нормальный фенотип, что объясняется неполной пенетрантностью мутации. Тем не менее вероятность возникновения раннего атеросклероза у этих людей превышает общепопуляционный риск [9].

Мутации гена PCSK9 занимают третье место среди наиболее частых причин развития СГХС. Этот ген кодирует синтез белка PCSK9, который регулирует количество рецепторов ЛПНП на поверхности клетки и способствует их деградации в лизосомах. Вариации гена PCSK9, увеличивающие его активность, способствуют снижению числа рецепторов на клеточной мембране и возникновению ГХС. Пациенты с такими мутациями имеют повышенные показатели ЛПНП и более высокую вероятность развития коронарной болезни сердца в молодом возрасте относительно носителей мутаций в гене рецептора ЛПНП [10]. В дополнение обнаружены мутации, усиливающие функциональную активность PCSK9. Эти мутации способны активизировать выработку липопротеидов, содержащих апоВ, в печени, что, в свою очередь, вызывает ГХС [6].

Изучены также мутации, определяющие функциональную недостаточность белка PCSK9, результатом чего становится значительное умень...

Л.В. Тарасова, Л.А. Порфирьева, А.В. Дубова, Н.Ю. Кучерова, О.В. Димитриева