Фенотипические проявления мутаций гена рецептора липопротеидов низкой плотности у пациентов с семейной гиперхолестеринемией в Карелии

Полный текст

Введение Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) - наслед- ственная дислипидемия, в основе которой лежат мутации в гене рецептора липопротеидов низкой плот- ности (ЛПНП) [1-3]. Коронарная смерть у больных с гетерозиготной СГХС в возрасте 20-40 лет наблюдается (при отсутствии адекватной гиполипидемиче- ской терапии) приблизительно в 100 раз чаще, чем в общей популяции [4]. В ряде работ показана большая вариабельность клинической экспрессии ишемической болезни сердца (ИБС) у пациентов с СГХС, затрудняющая определение индивидуального риска, своевремен- ную диагностику заболевания, выбор оптимальной терапии. Различия в течении ИБС могут быть об- условлены классическими факторами риска ИБС, а также генетическими факторами, такими как тип му- тации в гене рецептора ЛПНП и наличием ряда поли- морфизмов в других генах, влияющих на прогресси- рование атеросклероза [5-11]. Материалы и методы На базе кафедры факультетской терапии ФГБОУ ВПО ПетрГУ в течение 10 лет под наблюдением нахо- дились 109 пациентов с СГХС, у 17 человек выявлена мутация рецептора ЛПНП. Клиническое обследова- ние включало: оценку показателей липидного спек- тра, глюкозы, гормонов щитовидной железы, элек- трокардиографию (ЭКГ), холтеровское мониториро- вание ЭКГ (ХМЭКГ), эхокардиографию, триплексное сканирование брахиоцефальных артерий и артерий нижних конечностей, нагрузочные тесты. Большин- ство обследованных были по национальности рус- ские, проживали в Петрозаводске и Республике Каре- лия. Диагноз СГХС устанавливали по критериям бри- танского руководства Simon Broom [12]. Средний воз- раст обследованных 48±2,3 года, 37% пациентов бы- ли моложе 40 лет. В группе пациентов 61 (31,3%) муж- чина - средний возраст 52,7±2,8 года, женщин - 43,1±1,7 года. Для поиска мутаций в гене рецептора ЛПНП проводили автоматизированный флуорес- центный SSCP-анализ экзонов гена, анализ полимор- физма длины рестрикционных фрагментов и пря- мое секвенирование ДНК на гелевом секвенаторе AL- FExpress-2 (Amersham Biosciences) с использованием программы ALFwin Sequence Analyzer. Протокол исследования был одобрен Комитетом по медицинской этике при Минздравсоцразвития Республики Карелия и ФГБОУ ВПО ПетрГУ. Результаты Проведено сопоставление клинических и генети- ческих факторов у пациентов с клинически досто- верным диагнозом СГХС. Для демонстрации разно- образия фенотипических проявлений СГХС приво- дим 5 клинических случаев из нашей практики. Клинический случай 1: раннее и тяжелое течение инфаркта миокарда (ИМ). Пациентка Л., 29 лет, ку- рильщик, индекс массы тела - 27 кг/м2. В кардиологи- ческом отделении по поводу ИБС, острого Q цирку- лярно-верхушечного ИМ, желудочковой тахикардии, нарушения проведения по типу синоатриальной бло- кады 2-й степени, ранней постинфарктной стенокар- дии. По данным коронарографии: ствол левой коро- нарной артерии короткий, эксцентрический стеноз до 50%. Передняя нисходящая артерия: стеноз 1-го сег- мента 70%, окклюзия 2-го сегмента. Огибающая арте- рия: рассыпной тип, бифуркационный стеноз до 50%, дистальный стеноз огибающей артерии 80%. Правая коронарная артерия (ПКА): стеноз в проксимальном сегменте (в устье до 90%, в среднем сегменте 90%), протяженный. Выполнено стентирование ПКА в сред- нем отделе. При обследовании исключены: антифос- фолипидный синдром, тромбофилия, вторичная дис- липидемия. Липидный спектр: общий холестерин (ОХС) - 9 ммоль/л, липопротеиды высокой плотно- сти (ЛПВП) - 1,3 ммоль/л, ЛПНП - 6,37 ммоль/л, три- глицериды (ТГ) - 0,76 ммоль/л. Впервые диагностировано нарушение толерантно- сти к глюкозе (гликемия 6,5 ммоль/л). Показатель тол- щины интима-медиа (ТИМ) сонных артерий - 0,8 мм. При осмотре: выявлена липоидная дуга роговицы. На- следственность: мать перенесла ИМ в возрасте 37 лет, умерла от острого нарушения мозгового кровообраще- ния (ОНМК) в 46 лет; отца не помнит; у сестры в возрас- те 26 лет при осмотре выявлена липоидная дуга рогови- цы, ОХС - 8,8-9,8 ммоль/л, ТГ - 1,4 ммоль/л, ЛПВП - 2,2 ммоль/л, ЛПНП - 5,95 ммоль/л, клинической картины ИБС нет; у сына 7 лет: липоидной дуги роговицы, ксан- том, ксантелазм век не выявлено, ОХС - 3 ммоль/л, ТГ - 0,65 ммоль/л, ЛПВП - 0,8 ммоль/л, ЛПНП - 2,2 ммоль/л. Таким образом, у пробанда установлено раннее развитие атеросклероза в виде многососудистого ко- ронарного и развития ремоделирования сонных ар- терий с увеличением ТИМ до 0,8 мм на фоне выра- женной дислипидемии и отягощенной наследствен- ности. Данные генетического обследования: мутация в экзоне 9-го гена рецептора ЛПНП с.1194 С>Т [«мол- чащая» замена p. (Ile398=), не приводящая к клиниче- ским проявлениям] и мутация в экзоне 11, представ- ляющая делецию 8 нуклеотидов и одновременную инсерцию одного нуклеотида T: c.1686_1693delinsT. Эта перестройка по правилам номенклатуры мута- ций должна быть обозначена как p. (Trp562Cysfs*5). На основании нуклеотидной последовательности предсказано, что мутация приводит к замене трипто- фана в 562-м положении последовательности белка на цистеин, сдвигу рамки считывания и обрыву цепи через 5 кодонов от места аминокислотной замены. Это связано с тем, что делеция вызывает изменение кодирующей последовательности мРНК рецептора ЛПНП на число нуклеотидов, не кратное 3 и приво- дит таким образом к сдвигу рамки считывания. Такая же мутация выявлена и у сестры пробанда. Клинический случай 2: отсутствие проявлений ИБС при СГХС. Пациентка М., 55 лет, жалоб не предъ- являет, при обследовании в поликлинике выявлено: ОХС - 11,3-12 ммоль/л, ЛПНП - 7,8 ммоль/л, ЛПВП - 1,3 ммоль/л, ТГ - 1,97 ммоль/л. При осмотре: ксанте- лазмы век, липоидная дуга роговицы, ксантомы сухо- жилий II и III пальцев кисти. Наследственность: отец умер от ОНМК в 60 лет, сестра умерла от ОНМК в 50 лет. Не курит, артериальной гипертензии (АГ) нет. Данных о вторичной дислипидемии нет. По ХМЭКГ и стресс- тесту ишемических изменений нет, эхокардиоскопия без патологии. Триплексное сканирование брахиоце- фальных артерий: слева ТИМ - 1,2 мм, диффузное утолщение, справа ТИМ - 1,3 мм, диффузно утолщена. Наблюдалась у ревматолога по поводу тендосино- виита сухожилий сгибателей и разгибателей II и III пальцев обоих кистей. Обследованы дети: сын 30 лет, ОХС - 4,98 ммоль/л, ТГ - 1,12 ммоль/л, ЛПВП - 1,63 ммоль/л, ЛПНП - 2,84 ммоль/л, при осмотре ли- поидной дуги роговицы, ксантом, ксантелазм не вы- явлено, данные по поводу ИБС отсутствуют. Дочь 25 лет: ОХС - 10,25 ммоль/л, ТГ - 1,26 мг/дл, ЛПНП - 8,2 ммоль/л, ЛПВП - 1,97 ммоль/л, при осмотре липо- идная дуга роговицы, клинической картины ИБС нет. Таким образом, клинически (дислипидемия, липо- идная дуга роговицы, ксантелазмы век и сухожиль- ные ксантомы, данные липидного спектра дочери) была диагностирована СГХС. Генетическое обследо- вание: однонуклеотидная делеция в 15-м экзоне гена рецептора ЛПНП, c.2191delG. Эта делеция приводит к изменению кодирующей последовательности мРНК рецептора ЛПНП на число нуклеотидов, не кратное 3. Таким образом, происходит сдвиг рамки считыва- ния при трансляции, что приводит к преждевремен- ной терминации трансляции. Предсказано, что эта мутация, которую по правилам номенклатуры следу- ет обозначить p. (Val731Serfs*6), приводит к образо- ванию рецептора без трансмембранного и цитоплаз- матического доменов. Таким образом, получается бе- лок, не способный связывать и интернализовать свои лиганды: АпоВ- и АпоЕ-содержащие липопротеиды. Такая же мутация выявлена и у дочери пробанда. Клинический случай 3: отсутствие мутации гена ЛПНП при наличии клинических проявлений СГХС. Пациент Б., 69 лет, госпитализирован по поводу ИБС острого повторного неQ-нижнего ИМ, гипертониче- ская болезнь III стадии, риск 4, облитерирующий ате- росклероз аорты и ее ветвей, хроническая артериаль- ная недостаточность II стадии. Липидный спектр: ОХС - 9,7 ммоль/л, ЛПНП - 6,44 ммоль/л, ТГ - 2,89 ммоль/л, ЛПВП - 1,07 ммоль/л. Данных о вторич- ной дислипидемии нет. Длительная АГ с максимальны- ми подъемами артериального давления до 200/100 мм рт. ст. Злостный курильщик. О повышении уровня ОХС знает в течение 2 лет. ИБС в течение 20 лет, дваж- ды ИМ. Наследственность неизвестна. У дочери 44 лет: проявлений ИБС нет, ОХС - 7,8 ммоль/л, ЛПНП - 5,6 ммоль/л, ТГ - 0,69 ммоль/л, ЛПВП - 1,7 ммоль/л, ксантелазмы век. При осмотре: ксантелазмы век, липо- идная дуга роговицы. По данным коронарографии вы- явлены стенозы передней нисходящей артерии до 60%, бифуркации, устья огибающей артерии - 90%, ПКА - 80%, задней межжелудочковой ветви - до 70%. Таким образом, клинически диагностирована СГХС. Проведенный генетический тест ни у пробан- да, ни у дочери мутации гена рецептора ЛПНП не вы- явил. Этот пример показывает, что даже при наличии выраженной клинической симптоматики СГХС не всегда удается выявить мутацию рецептора ЛПНП. Клинический случай 4: клинические проявле- ния атеросклероза при наличии мутации рецептора ЛПНП, которая функционально не охарактеризована и по своей биологической сути, предположительно, является «молчащей». Пациент П., 33 года, в кардио- логическом отделении по поводу острого трансму- рального распространенного переднего ИМ, постин- фарктной стенокардии, желудочковой экстрасисто- лии. АГ отрицает. Курит. Толерантность к физиче- ским нагрузкам ранее высокая. Индекс массы тела 35,5 кг/м2. ОХС - 9,9 ммоль/л, ХС ЛПНП - 7,6 ммоль/л, ТГ - 2 ммоль/л, ХС - ЛПВП 0,6 ммоль/л. При осмотре ксантом, ксантелазм, липоидной дуги роговицы нет. Данных о вторичной дислипидемии нет. Дочь 4 лет: ОХС - 7,8 ммоль/л, ЛПНП - 5,9 ммоль/л, ТГ - 1,1 ммоль/л. Сын 11 лет: ОХС - 5,6 ммоль/л, ЛПНП - 4 ммоль/л, ТГ - 2 ммоль/л. Отец погиб в моло- дом возрасте, мать не обследована. По данным генетического анализа выявлены 2 му- тации рецептора ЛПНП: в 13-м экзоне - гетерозигот- ная трансверсия c.1936 C>A, называемая также p. (Leu646Ile), и в 9-м экзоне найдена замена с.1340 C>G, иначе p. (Ser447Cys), описываемые нами впер- вые. Компьютерные алгоритмы, определяющие по- тенциальную «вредоносность» этих мутаций, дают противоречивые предсказания. Мы предполагаем, что мутация p. (Leu646Ile) действительно не является значимой для развития заболевания, поскольку она приводит в белковой последовательности к замене аминокислотного остатка лейцина на сходный остаток изолейцина. Однако мутация с.1340 C>G, иначе p. (Ser447Cys), приводит к образованию нового остатка цистеина, способного образовывать допол- нительные дисульфидные связи в домене, гомоло- гичном предшественнику эпидермального фактора роста и, возможно, влияет на функциональность бел- ка. За неимением прямого теста для установления ак- тивности рецептора ЛПНП у пробанда, а также не- полноты семейного анамнеза мы можем лишь пред- полагать определенное функциональное значение этих мутаций. Идентификация мутации с.1340 C>G, или p. (Ser447Cys) у дочери пробанда с выраженной ГХС согласуется с нашим предположением о веро- ятном «разрушительном» влиянии этой мутации на функцию рецептора. Кроме того, следует обратить внимание на другие факторы риска: низкий уровень ЛПВП, курение, ожирение. У обоих детей пробанда выявлена мутация c.1920 C>T, иначе, p. (Asn640=), которая является «молча- щей» заменой, ранее описанной в Испании [13, 14]. Клинический случай 5: классическое течение заболевания при впервые выявленной мутации. Больная Г., 57 лет. В 52 года перенесла первый транс- муральный распространенный передний ИМ, ослож- ненный аневризмой, через 2 года - повторный субэндокардиальный ИМ. Повышение ОХС (макси- мально до 11 ммоль/л) впервые было выявлено в воз- расте 47 лет. Мать страдала ИБС с 50 лет, имелось ука- зание на развитие ИБС в молодом возрасте у отца ма- тери. При осмотре - ксантомы ахилловых сухожи- лий, ксантелазмы век. Липидный спектр: ОХС - 10,68 ммоль/л, ТГ - 1,19, ЛПВП - 1,5 ммоль/л, ЛПНП - 8,17 ммоль/л. Триплексное сканирование брахиоцефальных артерий: стеноз внутренней сон- ной артерии справа - 50%, слева - 60%. Клинически был установлен диагноз СГХС [2]. Сын 29 лет: ОХС - 8,04 ммоль/л, ТГ - 1,57 ммоль/л, ЛПВП - 1,65 ммоль/л, ЛПНП - 5,67 ммоль/л. Дочь 37 лет: показатели в пределах нормы, ксантом, ксан- телазм, липоидной дуги роговицы нет. Клинических, инструментальных данных о наличии ИБС у детей не выявлено. При генетическом обследовании пациентки и ее сы- на выявлена мутация c.192del10/ins8, иначе p. (Ser65Glyfs*64). На основании анализа ДНК предсказа- но возникновение стоп-кодона в 4-м экзоне гена ре- цептора и образование нефункционального укоро- ченного белка. В этом белке отсутствуют большая часть лигандсвязывающего домена и последующие до- мены, и, очевидно, подобная мутация может быть при- чиной развития СГХС. Анализ ДНК показал, что сын унаследовал мутантный аллель гена, тогда как дочь здорова. Таким образом, мы можем рассматривать описанную нами новую мутацию как вероятную при- чину развития СГХС у пробанда-матери и ее сына. Обсуждение Клинические проявления при СГХС возможны в молодом возрасте - вероятность ИМ в возрасте мо- ложе 30 лет у женщин с СГХС составляет менее 1%, у мужчин - 5% [6]. Среди наблюдаемых нами пациен- тов (клинический случай 1) - единственный случай дебюта ИБС с ИМ в возрасте моложе 30 лет. Следует отметить, что у пациентки присутствовали другие факторы риска атеросклероза: отягощенная наслед- ственность, курение, избыточная масса тела, наруше- ние толерантности к глюкозе. Несмотря на то что обе мутации, выявленные в 1 и 2-м клиническом случае, приводили к сдвигу рамки считывания, проявлялись выраженной дислипиде- мией, клиническая картина была различной. В пер- вом случае ИМ развился в возрасте 29 лет, что являет- ся редкой ситуацией даже для пациенток с гетерози- готной СГХС. Во втором случае - в возрасте 55 лет не было выявлено ИБС. Интересно, что у сестры первой пациентки ни в возрасте 26 лет, ни через 3 года после диагностики СГХС признаков ИБС выявлено не было. Кроме того, необходимо отметить, что у одних паци- ентов с СГХС имеется склонность к развитию коро- нарного атеросклероза (клинический случай 1, ран- ний ИМ), у других - церебрального атеросклероза (клинический случай 2). С чем связана такая избира- тельность клинических проявлений, до сих пор не- известно. По данным многих авторов, в этом случае большую роль играет анализ наследственной пред- расположенности [3, 7, 10, 11]. Следует помнить, что у части пациентов с СГХС вы- явить мутацию рецептора ЛПНП не удается (клини- ческий случай 3). Отрицательный результат генети- ческого теста не исключает СГХС - у 20% пациентов с клинически определенной СГХС мутации не обнару- живаются, несмотря на тщательный поиск с исполь- зованием современных методов [5]. В то же время показано, что у ряда пациентов с «мол- чащими» мутациями, не являющимися по своей био- логической сути манифестными, при наличии допол- нительных факторов риска может наблюдаться ран- ний дебют атеросклероза (клинический случай 4). В случае классического течения СГХС (клинический случай 5), подтвержденного генетическим обследова- нием, обязательно обследование родственников, оно позволяет установить СГХС в молодом возрасте и про- водить раннюю активную профилактику [1, 2, 5]. Отсутствие клинических проявлений атеросклеро- за и широкая фенотипическая вариабельность при СГХС требуют проведения целевых скринингов на СГХС, по крайней мере среди больных ИБС, с целью своевременных и адекватных профилактических ме- роприятий, особенно в тех случаях, где установлена мутация гена рецептора ЛПНП. В первую очередь это касается молодых родственников пробанда, у кото- рых заболевание может быть диагностировано на ранних доклинических стадиях, когда своевремен- ные профилактические мероприятия могут суще- ственно замедлить его прогрессирование. Работа выполнена в рамках реализации мероприя- тий Программы стратегического развития ФГБОУ ВПО ПетрГУ и грантов РФФИ 10-04-00563 и 13-04-00902.

Об авторах

Виктория Алексеевна Корнева

ФГБОУ ВПО Петрозаводский государственный университет

Email: vikkorneva@mail.ru
канд. мед. наук, доц. каф. факультетской терапии, инфекционных болезней и эпиде- миологии ФГБОУ ВПО ПетрГУ 185910, Россия, Республика Карелия, Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33

Татьяна Юрьевна Богословская

ФГБНУ Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург

Email: ktu17@yandex.ru
канд. биол. наук, науч. сотр. отд. молекулярной генетики ФГБНУ ИЭМ 197376, Россия, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12

Татьяна Юрьевна Кузнецова

ФГБОУ ВПО Петрозаводский государственный университет

Email: eme@karelia.ru
д-р мед. наук, зав. каф. факультетской терапии, инфекционных болезней и эпидемиологии ФГБОУ ВПО ПетрГУ 185910, Россия, Республика Карелия, Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33

Михаил Юрьевич Мандельштам

ФГБНУ Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург; ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет

Email: michail@MM13666.spb.edu
д-р биол. наук, рук. лаб. биохимической генетики, отд. молекулярной генетики ФГБНУ ИЭМ, проф. каф. биохимии биолого-почвенного фак-та ФГБОУ ВПО СПбГУ 197376, Россия, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12

Вадим Борисович Васильев

ФГБНУ Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург; ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет

Email: vadim@biokemis.ru
д-р мед. наук, рук. отд. молекулярной генетики ФГБНУ ИЭМ, проф. каф. фундаментальной медицины и медицинских технологий стоматологического фак-та ФГБОУ ВПО СПбГУ 197376, Россия, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12

Список литературы

Дополнительные файлы