CC BY
84
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ■
МУТАЦИИ В ГЕНАХ ИОННЫХ КАНАЛОВ ПРИ ГИПЕРТРОФИЧЕСКОЙ КАРДИОМИОПАТИИ
Чакова Н.Н.1, ^м^арова СМ.2, Ниязова C.C.
ГНУ «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси», Минск, Республика Беларусь ГУ «Республиканский научно-практический центр "Кардиология"», Минск, Республика Беларусь
Актуальность. Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) - наследственное заболевание миокарда, причиной которого являются мутации в генах саркомерных белков. Заболевание характеризуется гетерогенным фенотипом, изменчивой внутри- и межсемейной экспрессивностью и неполной пенетрантностью. Такая вариабельность заболевания может свидетельствовать о наличии других генетических факторов, так называемых генов-модификаторов, в том числе кодирующих белки ионных каналов и ассоциируемых с жизнеугрожающими желудочковыми аритмиями.
Цель данного исследования - поиск мутаций в генах белков саркомеров и ионных каналов у пациентов с ГКМП и изучение клинических проявлений заболевания в зависимости от генотипа.
Материал и методы. В исследование были включены 78 неродственных белорусских пациентов с высоким риском внезапной сердечной смерти (ВСС). Генотипирование осуществляли с использованием набора реагентов TruSight Cardio Sequencing Kit (Illumina). Результаты. У 13 (16,7%) пациентов с ГКМП были обнаружены редкие мутации в 5 генах ионных каналов: KCNQ1 (4), KCNH2 (3), CACNA1C (4), SCN5A (1) и ANK2 (2), из них 28,6% мутаций патогенные, 57,1% - VUS, 14,3% - новые, патогенные по предикторам in silico. Только 7 из 13 пациентов имели мутации в саркомерных генах (4 патогенных и 3 VUS). Показано, что присутствие мутаций в генах ионных каналов у пациентов с ГКМП в сочетании с изменениями в генах саркомерных белков провоцирует раннюю манифестацию заболевания, а также независимо от наличия мутаций в генах саркомерных белков увеличивает риск ВСС. Заключение. Наличие мутаций в генах ионных каналов у пациентов с ГКМП увеличивает риск развития жизнеугрожающих аритмий и ВСС и влияет на их прогноз и лечение.
ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ
Чакова Наталья Николаевна -кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории генетики животных ГНУ «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» (Минск, Республика Беларусь) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4721-9109
Ключевые слова:
гипертрофическая кардиомиопатия, мутации, гены белков саркомеров, каналопатии, гены ионных каналов, высокопроизводительное секвенирование ^Б), фенотипические проявления
Для цитирования: Чакова Н.Н., Комиссарова С.М., Ниязова С.С. Мутации в генах ионных каналов при гипертрофической кардиомиопатии // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2019. Т. 7, № 3. С. 63-69.
10.24411/2308-1198-2019-13007 Статья поступила в редакцию 15.06.2019. Принята в печать 25.07.2019.
1
Mutations in cardiac ion channel genes in hypertrophic cardiomyopathy
Chakova N.N.1, Komissarova S.M.2, Niyazova S.S.1
1 Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Republic of Belarus
2 Republican Scientific and Practical Center "Cardiology", Minsk, Republic of Belarus
Background. Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a hereditary myocardial disease caused by mutations in sarcomere protein genes. The disease is characterized by a heterogeneous phenotype, variable intra- and inter-family expressivity and incomplete penetrance. Such disease variability may indicate the presence of other genetic factors, the so-called modifier genes, including genes
OORRESPONDENCE
Chakova Natalya N. - Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher of Laboratory of Animal Genetics, Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus (Minsk, Republic of Belarus) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4721-9109
Keywords:
hypertrophic cardiomyopathy, mutations, sarcomere protein genes, cardiac channelopathies, cardiac ion channel genes, next generation sequencing (NGS), phenotypic features
encoding ion channel subunits associated with potentially lethal ventricular arrhythmias. The aim of the study was to search for mutations in sarcomere protein and cardiac ion channel genes in patients with HCM and to study clinical manifestations of the disease depending on the genotype. Material and methods. The study included 78 unrelated Belarusian patients with a high risk of sudden cardiac death (SCD). Genotyping was performed using the TruSight Cardio Sequencing Kit (Illumina).
Results. Rare mutations in 5 ion channel genes were detected in 13 (16.7%) patients with HCM: KCNQ1 (4), KCNH2 (3), CACNA1C (4), SCN5A (1) and ANK2 (2): 28.6% mutations are pathogenic, 57.1% are VUS, 14.3% are new, pathogenic according to in silico predictors. Only 7 out 13 patients had mutations in sarcomere genes (4 pathogenic and 3 VUS). It was shown that the presence of mutations in ion channel genes in patients with HCM in combination with changes in sarcomere protein genes contributes to the early disease manifestation and increased risk of SCD regardless of mutations in sarcomere protein genes.
Conclusion. The presence of mutations in ion channel genes in patients with HCM can increase a risk of life-threatening arrhythmias and SCD development and influence their prognosis and treatment.
For citation: Chakova N.N., Komissarova S.M., Niyazova S.S. Mutations in cardiac ion channel genes in hypertrophic cardiomyopathy. Clin Experiment Surg. Petrovsky J. 2019; 7 (3): 63-9. doi: 10.24411/2308-1198-2019-13007 (in Russian) Received 15.06.2019. Accepted 25.07.2019.
Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) -одна из самых распространенных генетически детерминированных кардиомиопатий, которая выявляется примерно в 1 из 200 случаев среди взрослого населения и может быть причиной внезапной сердечной смерти (ВСС) или прогрессирующего ухудшения систолической и диастолической функции левого желудочка [1]. На данный момент многочисленными исследованиями установлено и подтверждено, что у 50-60% пациентов данное заболевание вызывается мутациями в генах, кодирующих саркомерные белки кардиомиоцитов, и наследуется по аутосомно-доминантному типу. Еще 5-10% пациентов с ГКМП имеют метаболические синдромальные нарушения, нервно-мышечные болезни и генетические мальформации, обусловленные нарушениями в несаркомерных генах [2]. В ряде публикаций сообщается, что в редких случаях мутации в генах ионных каналов также могут лежать в основе неаритмических фенотипов и проявляться в виде структурных заболеваний сердца, включая различные кардиомиопатии и врожденные пороки сердца, или иметь перекрывающийся фенотип [3].
Благодаря высокопроизводительному секвени-рованию появляется все больше данных о наличии у пациентов с ГКМП нескольких патогенных мутаций, причем все они могут быть локализованы как в генах саркомерных белков, так и в разных генах, включая гены ионных каналов. В этих случаях речь идет о модифицирующем влиянии мутаций в не-саркомерных генах на течение заболевания и его прогноз [4, 5]. Как известно, ГКМП характеризуется высокогетерогенным фенотипом, изменчивой
внутри- и межсемейной экспрессивностью и неполной пенетрантностью. Одной из причин такой фенотипической изменчивости заболевания может быть вклад генов-модификаторов. Полученные на данный момент данные являются скорее предварительными и требуют дальнейшего изучения путем накопления аналогичных случаев и долгосрочного наблюдения.
Цели данного исследования - поиск мутаций в генах, кодирующих белки саркомеров и ионных каналов, у пациентов с ГКМП и изучение клинических проявлений заболевания в зависимости от генотипа.
Материал и методы
В исследование были включены 78 неродственных белорусских пациентов с ГКМП из регистра обследованных и проспективно наблюдаемых в Республиканском научно-практическом центре «Кардиология» в течение 7 лет. Все участники подписали информированное согласие на использование соответствующих биоматериалов для научных исследований. Диагноз ГКМП устанавливался в соответствии с рекомендациями Международного комитета экспертов по ГКМП (ESC, 2014).
Помимо физикального обследования всем пациентам выполняли эхокардиографию (ЭхоКГ) согласно объединенным рекомендациям Американского эхокардиографического общества и Европейской ассоциации эхокардиографии по количественной оценке структуры и функции камер сердца, электрокардиографию (ЭКГ) в 12 отведениях, суточное мониторирование ЭКГ, при необхо-
64
КЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ХИРУРГИЯ
димости коронароангиографию и магнитно-резонансную томографию (МРТ) сердца с отсроченным контрастированием гадолинием. В исследуемую группу вошли неродственные пациенты с высоким риском ВСС, в том числе умершие вследствие ВСС (8 человек), имеющие в семейном анамнезе случаи внезапной смерти близких родственников в молодом возрасте (21 человек); с успешной реанимацией и имплантацией кардиовертера-дефи-бриллятора (4 человека), с наличием желудочковых тахиаритмий (38 человек). Средний возраст неродственных пациентов с ГКМП при первоначальной оценке составлял 38,8+12,6 лет (17-63), 54 (69,2%) мужчины. Среднее значение толщины межжелудочковой перегородки (ТМЖП) - 19,7+4,1 мм.
Выделение тотальной ДНК из замороженной цельной крови выполняли фенол-хлороформным методом [6]. Поиск мутаций в кодирующих последовательностях генов у 78 пациентов проводили методом высокопроизводительного секвениро-вания (NGS) на генетическом анализаторе MiSeq (Illumina). Пробоподготовку образцов для сек-венирования на приборе MiSeq выполняли с использованием набора TruSight Cardio Sequencing Kit (Illumina), включающего гены-кандидаты для кардиомиопатий и каналопатий. Обработку и аннотирование результатов секвенирования проводили с помощью специального программного обеспечения ANNOVAR rev. 527 [7], позволяющего оценить патогенность выявленного генетического варианта на основе баз данных dbSNP, 1000 genomes, GWAS, HGMD и предсказательных модулей PolyPhen-2 и SIFT, REVEL, FATHMM.
Для верификации результатов NGS проводилась проверка наличия мутаций в исследуемых генах с помощью автоматического секвенирования по Сен-геру. Секвенирование выполняли с использованием коммерческого набора Big Dye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, США), согласно инструкции фирмы-производителя. Последовательности использованных в работе праймеров, условия проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) и список рестриктаз доступны по запросу.
Статистическую обработку материала проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica for Windows 6.0. Две несвязанные между собой группы по количественным признакам сравнивали непараметрическим методов с использованием U-критерия Манна-Уитни. Данные в таблицах представлены в виде среднего арифметического значения и стандартного отклонения. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.
Результаты и обсуждение
В результате проведения секвенирования у 51,3% пациентов (40 из 78) были выявлены ге-
нетические изменения в б генах, кодирующих сар-комерные белки: ACTC1, MYBPC3, MYH7, MYL3, TNNd и TPM1. Из 4б обнаруженных генетических изменений большинство - 84,8% (39 из 4б) - находились в генах MYH7 (15) и MYBPC3 (24). У б,4% индивидуумов было обнаружено по 2 (5,1%) или по 3 (1,3%) замены, причем хотя бы одна из них находилась в гене MYBPC3. Патогенные мутации составили 78,3% (3б из 4б), остальные имели статус возможной клинической значимости (variant of uncertain significance - VUS); 15,2% (7 из 4б) мутаций обнаружены впервые.
^оме того, у 13 из 78 (1б,7%) пациентов с ^МП были обнаружены патогенные мутации или аллельные варианты с возможной клинической значимостью в 5 генах, ответственных за функционирование ионных каналов ^K): KCNQ1 (4 мутации), KCNH2 (3 мутации), CACNA1C (4 мутации), SCN5A (1 мутация) и ANK2 (2 мутации).
^к показано на рис. 1, у половины пациентов с мутациями в этих генах (Б^ не обнаружено мутаций в генах саркомерных белков (БЦ, при этом у 1 пациента наблюдалась комбинация мутаций в генах CACNA1C и ANK2. У остальных пациентов наряду с мутациями, ассоциируемые с наследственными аритмиями, отмечались мутации и в генах саркомерных белков ^K + БЦ (рис. 1).
28,б% (4 из 14) мутаций в генах ионных каналов приходились на патогенные мутации; 57,1% - VUS; 14,3% (2 из 14) - новые, патогенные по предикторам in silico. При этом только 4 из этих пациентов имели патогенные мутации в саркомерных генах, 3 пациента имели замены со статусом VUS и у б пациентов мутаций в саркомерных генах не выявлено (табл. 1).
78,б% мутаций в генах ионных каналов приходилось на 3 гена: KCNQ1 и KCNH2, кодирующих a-субъединицы медленных и быстрых калиевых каналов, и CACNA1C, отвечающего за синтез а^субъединицы кальциевого канала. Интересно, что у 3 из 4 (75,0%) носителей мутации в гене CACNA1C не выявлено мутаций в генах саркомер-
Рис. 1. Распределение мутаций у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией: BK - мутации в генах белков ионных каналов; БО - мутации в генах белков саркомеров
Fig. 1. Distribution of mutations in HCM patients ^K - mutations in the cardiac ion channel genes, БC - mutations in the sarcomere protein genes)
OI OI
Таблица 1. Характеристика выявленных мутаций у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией (ГКМП)
Код пациента Мутации в генах, ассоциированных с ГКМП Статус мутации Мутации в генах, ассоциированных с каналопатиями Статус мутации Фенотип ГКМП Аритмии События Исходы
493 Нет - KCNQ1: c.477+lG>A; rs762814879 Pathogenic ОГКМП НЖТ Миосепт-экто-мия -
261 МУВРСЗ: с.2610с1е1С; р.5ег871А1аГз; Г5730880656 Pathogenic/ Likely pathogenic KCNQ1: c.776G>A; p.Arg259His; rsl99472720 Pathogenic/ Likely pathogenic НГКМП - - ВСС в анамнезе
59 Нет - KCNQ1: c.74delG; p.Arg25fs New ОГКМП НЖТ ЖТ/ФЖ ВСС
537 ТСАР: с.208С>Т; р.Агд70Тгр; Г5775636212 VUS KCNQ1: c,1831G>A p.Asp611Asn; rsl47445322 VUS НГКМП - ЖТ/ФЖ, ИКД ВСС с реанимацией
100 МУН7: с.[146С>А;147С>А]; р.А1а49Азп New KCNH2: c.526C>T; p.Argl76Trp; rs36210422 VUS ОГКМП НЖТ - -
12 МУВРСЗ: с.2827С>Т; р.Агд943Тег; Г5387907267 Pathogenic KCNH2: c.2948C>T; p.Thr983Ile; rsl49955375 Pathogenic/ Likelypathogenic [11] ОГКМП НЖТ, HT - ВСС в анамнезе
20 МУВРСЗ: с.1828С>А; р.АБрбЮШБ; Г5371564200 Likely pathogenic KCNH2: c.2653C>T; p.Arg885Cys; rsl43512106 VUS НГКМП ЖТ/ФЖ, ИКД ВСС в анамнезе, ВСС с реанимацией
МУВРСЗ: с.3197С>С; р.РгоМббАгд New
444 МУВРСЗ: с.1037С>А; р.Агд346ШБ; гз397515883р VUS CACNA1C: c.2350C>T; p.Pro784Ser; rs749935207 VUS ОГКМП НЖТ, HT Миосепт-экто-мия -
105 Нет CACNA1C: c.2350C>T; p.Pro784Ser; rs749935207 VUS ОГКМП НЖТ, ФП
ANK2: c.5509G>A; p.Alal837Thr; rsl99527708 VUS
237 Нет - CACNA1C: c.5546C>G; p.Serl849Cys; rs531405662 VUS ОГКМП НЖТ - ВСС
536 Нет - CACNA1C: c,1552C>T; p.Arg518Cys; rs786205748 Pathogenic НГКМП НЖТ, HT - -
218 МУН7: с.485А>С; р.Туг1б2Суз; ГБ1057517771 Likely pathogenic SCN5A: c,1019G>A; p.Arg340Gln; rsl91009474 VUS НГКМП СССУ ЭКС -
36 Нет - ANK2: c.7667A>T; p.Asp2556Val New ОГКМП - - ВСС
-о -о
Примечание. New - новый вариант, не описанный в литературных источниках; VUS (Variant of Uncertain Significance) - замены с неустановленной значимостью; ВСС - внезапная сердечная смерть; ЖТ - желудочковая тахикардия; ИКД - имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор; НГКМП и ОГКМП - необструктивная и обструктивная формы ГКМП; НЖТ - неустойчивая желудочковая тахикардия; HT - наджелудочковая тахикардия; СССУ - синдром слабости синусового узла; ФЖ - фибрилляция желудочков; ФП - фибрилляция предсердий; ЭКС - электрокардиостимулятор.
Таблица 2. Демографическая, клиническая, эхокардиографическая характеристика пациентов и исходы
Характеристика Группа пациентов
все нет мутаций (1) мутации в генах
БС (2) БК (3) БС + БК (4)
n=78 n=31 n=34 n=6 n=7
Мужчины Женщины 54 (69,2%) 24 (з0,8%) 22 (71,0%) 9 (29,0%) 23(67,6%) 11(32,4%) 4 (66,7%) 2 (33,3%) 4 (57,1%) 3 (42,9%)
Возраст, годы 38,8+12,6 39,3±11,2 37,7+13,2 48,8±9,3*1 32,6+15,3
Возраст первичных симптомов, годы 24,2+10,6 24,1+10,7 23,9+10,2 32,9±8,7*1*2*4 19,6+12,3
ОГКМП 47 (60,3%) 20 (64,5%) 17 (50,0%) 6 (100%) 4 (57,1%)
ИММ ЛЖ, г/м2 168,6+53,9 146,00+63,7 169,5+46,8 151,0+25,1 173,0+46,5
ТСЛЖ макс., мм 20,9+4,6 18,7±3,4 22,8±5,0*1 19,7+1,8 22,9±3,5*1
Наличие НЖТ 38 (48,7%) 14 (45,1%) 18 (52,9%) 2 (33,3%) 4 (57,1%)
Наличие ФП 18 (23,1%) 7 (22,6%) 11 (32,4%) - -
ВСС в семейном анамнезе 21 (26,9%) 10 (32,2%) 8 (23,5%) 0 3 (42,9%)
ВСС 8 (10,3%) 3 (9,7%) 2 (5,9%) 3 (50%) 0
ИКД с реанимацией 4 (5,1%) 1 (3,2%) 1 (2,9%) 2 (28,6%)
Миосептэктомия 15 (18,0%) 5 (16,1%) 8 (23,5%) 1 (16,7%) 1 (14,3%)
ЭКС 3 (3,8%) 2 (5,9%) 1 (14,3%)
Примечание. * - статистически значимые различия (р<0,05): *1 - с 1-й группой, *2 - со 2-й группой, *4 - с 4-й группой; БК -мутации в генах белков ионных каналов; БС - мутации в генах белков саркомеров; ВСС - внезапная сердечная смерть; ИКД -имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор; ИММ ЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка; ОГКМП - обструктивная форма ГКМП; НЖТ - неустойчивая желудочковая тахикардия; ТСЛЖ макс. - максимальная толщина стенки ЛЖ; ФП - фибрилляция предсердий; ЭКС - электрокардиостимулятор.
ных белков, т.е. мутации в этом гене, по-видимому, были основной причиной развития ГКМП. Возможно, это связано с нарушением регуляции ионов внутриклеточного Са2+, который, как известно, является основным модулятором сокращения и релаксации миоцитов и может активировать гипертрофию и дисфункцию миокарда, подверженного стрессовому воздействию [8]. Нарушение обмена Са2+ в целом и повышение его концентрации внутри клетки являются центральными механизмами в патогенезе ГКМП [9]. Наиболее интересный случай в этом отношении представляла пациентка с мутацией р.Дгд518Су$ (г$786205748) в гене CACNA1C. Данная мутация является патогенной, была обнаружена в нескольких семьях и на данный момент хорошо представлена в литературе [10]. Ее феноти-пическая реализация даже в одной и той же семье очень широка: от ГКМП, жизнеугрожающих аритмий, врожденных пороков сердца до случаев ВСС, а также сочетание этих клинических фенотипов.
Для изучения клинических проявлений ГКМП в зависимости от обнаруженного генотипа все пациенты (78 человек) были разделены на 4 группы: 1-я - пациенты без значимых мутаций в генах саркомерных белков и ионных каналов; 2-я -пациенты с мутациями только в генах саркомерных белков (БС); 3-я - пациенты с мутациями только в генах ионных каналов (БК) и 4-я - пациенты с комбинацией мутаций в генах саркомерных белков и ионных каналов (БС + БК). Клиническая характеристика пациентов в зависимости от генотипа представлена в табл. 2.
Сравнительный анализ между исследуемыми выборками показал, что пациенты из 4-й группы с сочетанием мутаций имели самый молодой возраст манифестации первичных симптомов, а также наибольшую частоту эпизодов неустойчивой желудочковой тахикардии (57,1%) по данным холте-ровского мониторирования ЭКГ, случаев успешной реанимацией с имплантацией кардиовертера-дефи-бриллятора (28,6%) и ВСС у родственников в анамнезе (42,9%) по сравнению с другими группами. Полученные результаты подтверждаются исследованиями L.R. Lopes и др. [5], в которых представлены генотип- и фенотип-ассоциации у пациентов с ГКМП и продемонстрировано, что пациенты с сочетанием мутаций в генах белков саркомера и ионных каналов имели злокачественные аритмии.
У носителей мутаций только в генах, ассоциируемых с каналопатиями, возраст проявления первичных симптомов оказался самым поздним по сравнению с остальными группами и составил 48,8+9,3 года. Однако у пациентов этой группы в 100% случаев диагностирована более тяжелая обструктивная форма ГКМП, а случаи ВСС регистрировались в 5 раз статистически значимо чаще, чем в других группах (р=0,008).
Что касается показателей гипертрофии миокарда (ИММ, ТСЛЖ макс.), их степень выраженности больше зависела от наличия мутаций в генах сарко-мерных белков.
Таким образом, полученные данные указывают на то, что присутствие мутаций в генах ионных каналов у пациентов с ГКМП в сочетании с мутациями
Рис. 2. Родословная семьи пациентки с 3 мутациями (О - нет признаков ГКМП, • - диагностирована ГКМП, • - установлена зона некомпактного миокарда, ± - наличие/ отсутствие мутации, ВСС - внезапная сердечная смерть)
Fig. 2. Pedigree of the patient with 3 mutations (О - clinically unaffected members, • - clinical diagnosis of HCM, • -clinical diagnosis of left ventricularnoncompaction, ± - mutation present/ absent, ВСС - sudden cardiac death)
в генах саркомерных белков провоцирует раннюю манифестацию ГКМП и независимо от наличия мутаций в генах саркомерных белков увеличивает риск ВСС.
Клинический случай
Поскольку семейный скрининг позволяет выявить особенности фенотипических проявлений заболевания более детально, чем выборка неродственных пациентов, в качестве клинического примера приводим семью, в которой у 4 ее членов были выявлены 2 мутации р.Д$р6101-Н$ (г$371564200) и р.Рго1066Дгд (новая) в гене МУВРС3 и мутация р.Дгд885СуБ (гб143512106) в гене ШИ2 в различном сочетании, при этом фенотипы очень сильно различались (табл. 3, рис. 2).
У пробанда, 28-летняя женщины с 3 выявленными мутациями, течение заболевания было самым тяжелым, симптомы заболевания манифестировали в течение последних 5 лет, когда появилась одышка при умеренной физической нагрузке и перебои в сердце (табл. 3). При ЭхоКГ выявили асимме-
тричную гипертрофию ЛЖ с максимальной толщиной межжелудочковой перегородки в базальном отделе 24 мм без обструкции выносящего тракта ЛЖ. При суточном мониторировании ЭКГ регистрировали синусовый ритм с частой желудочковой экстрасистолией и эпизодами НЖТ. Медикаментозное лечение включало бисопролол в дозе 5 мг/сут. В возрасте 26 лет у пациентки внезапно произошла пароксизмальная желудочковая тахикардия/фибрилляция желудочков (ЖТ/ФЖ) с успешной реанимацией и имплантацией кардио-вертера-дефибриллятора. На ЭКГ было зарегистрировано удлинение интервала ОТ 480 мс.
При каскадном скрининге было установлено, что мутацию р.Рго1066Дгд в гене МУВРС3 и мутацию р.Дгд885СуБ в гене КСНИ2 пробанд унаследовала от отца (рис. 2), у которого диагностирована необструктивная ГКМП (градиент давления ВТЛЖ 27 мм рт.ст.), асимметричная гипертрофия ЛЖ (толщина межжелудочковой перегородки -18 мм, толщина задней стенки ЛЖ - 11 мм) без значимых нарушений ритма. У матери при гено-типировании установлена мутация р.Д$р610Д$п. При ЭхоКГ признаки ГКМП отсутствовали, выявлена зона некомпактного миокарда в верхушечной области ЛЖ. При суточном мониторинге ЭКГ значимых нарушений ритма не регистрировали. Сын пробанда (7 лет) является носителем мутации р.Д$р610Д$п, на данный момент симптомов заболевания нет.
Таким образом, более тяжелые клинические проявления заболевания были у членов семьи, у которых помимо одной или двух мутаций в гене МУВРС3 была выявлена также мутация р.Дгд885СуБ в гене КСТИ2: они имели более выраженную гипер-
Таблица 3. Клиническая характеристика членов семьи пробанда
Характеристика Пробанд Отец Мать Сын
Мутации MYBPC3: р.Asp610Asn; р^гоИббА^; KCNH2: p.Arg885Cys MYBPC3: р^гоИббА^; KCNH2: p.Arg885Cys MYBPC3: р.Asp610Asn MYBPC3: р.Asp610Asn
Фенотип НГКМП НГКМП НКМ Носитель
Возраст, годы 28 55 52 7
Возраст манифестации симптомов, годы 25 48 52 _
Синкопе + - -
Наличие НЖТ + + -
Интервал ОТс, мс 480 440 388 320
ФК СН ^НД II I I 0
ФВ ЛЖ, % 46 68 56 78
ИММ ЛЖ, г/м2 152 159 96 65
ТМЖП, мм 22 21 10 8
ЛП, мм 48 42 34 30
ГД ВТЛЖ, мм рт.ст. 11 22 3 2
Примечание. ГДВТ ЛЖ - градиент обструкции выходного тракта левого желудочка; ИММ ЛЖ - индекс массы миокарда ЛЖ; ЛП - левое предсердие; НЖТ - неустойчивая желудочковая тахикардия; ТМЖП - толщина межжелудочковой перегородки; ФВ ЛЖ - фракция выброса ЛЖ; ФК СН - функциональный класс сердечной недостаточности.
68 КЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ХИРУРГИЯ
трофию ЛЖ и неблагоприятные события. Можно предположить, что мутация в гене KCNH2 служит функциональным модификатором ГКМП, причиной которого являются мутации в саркомерном гене MYBPC3.
Заключение
ГКМП - это болезнь со сложным патогенезом, в основе которого лежит нарушение структуры саркомера и энергетический дефицит, детерминированные прежде всего генетическими дефектами. В данном исследовании установлено, что дополнительные мутации в генах ионных каналов могут являться генетическими модификаторами клинических проявлений ГКМП и провоцировать более выраженный фенотип и неблагоприятные исходы по сравнению с пациентами с мутацией только в генах саркомерных белков. Наряду с модифицирующим эффектом некоторые мутации в генах ионных каналов могут быть непосредственной причиной развития ГКМП, в первую очередь, как показывают результаты исследования, это касается мутаций в гене CACNA1C.
Следует отметить, что распространенность мутаций в генах ионных каналов в обследованной выборке пациентов с ГКМП составила 16,0% и была значительно выше, чем ожидалось. Возможно, это
было связано с тем, что исследуемая группа была представлена преимущественно пациентами с неблагоприятными событиями и исходами.
Таким образом, наличие мутаций в генах, кодирующих белки ионных каналов, у пациентов с ГКМП ухудшает прогноз заболевания и увеличивает риск ВСС. Результаты данного исследования показывают, что пациентам с диагнозом ГКМП, имеющим жизнеугрожающие нарушения ритма или неблагоприятные события и исходы в семейном анамнезе, может быть рекомендован поиск мутаций не только в генах саркомерных белков, но и в генах, контролирующих функционирование ионных каналов. Это будет способствовать более точной оценке риска ВСС для пациента и его ближайших родственников и назначению оптимальной терапии с учетом генетических особенностей пациента.
Финансирование. Работа выполнена в рамках мероприятия 18 «Разработать технологию оценки риска внезапной сердечной смерти и других неблагоприятных исходов у пациентов с первичными кар-диомиопатиями с использованием технологий нового поколения секвенирования» подпрограммы 1 «Инновационные биотехнологии - 2020» ГП «Наукоемкие технологии и техника», 2016-2020 гг.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература/References
1. Elliott P.M., Anastasakls A., Borger M.A., et al. 2014 ESC Guidelines on diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy: the Task Force for the Diagnosis and Management of Hypertrophic Cardiomyopathy of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2014; 35: 2733-79.
2. Maron B.J., Maron M.S., Semsarian C. Genetics of hypertrophic cardiomyopathy after 20 years: clinical perspectives. J Am Coll Cardiol. 2012; 60: 705-15.
3. Roston T.M., Cunningham T., Lehman A., et al. Beyond the electrocardiogram: mutations in cardiac ion channel genes underlie nonarrhythmic phenotypes. Clin Med Insights Cardiol. 2017; 11: 1179546817698134.
4. Lopes L.R., Zekavati A., Syrris P., et al. Genetic complexity in hypertrophic cardiomyopathy revealed by high-throughput sequencing. J Med Genet. 2013; 50 (4): 228-39.
5. Lopes L.R., Syrris P., Guttman O.P., et al. Novel genotype-phenotype association demonstrated by high-throughput sequencing in patients with hypertrophic cardiomyopathy. Heart. 2015; 101: 294-301.
6. Mathew C.G. The isolation of high molecular weight eucaryotic DNA. Methods Mol Biol. 1985; 2: 31-4.
7. Wang K., LI M., Hakonarson H. ANNOVAR: functional annotation of genetic variants from high-throughput sequencing data. Nucleic Acids Res. 2010; 38 (16): e164.
8. Backs J., Backs T., Neef S., et al. The delta isoform of CaM kinase II is required for pathological cardiac hypertrophy and remodeling after pressure overload. Proc Natl Acad Sci USA. 2009; 106: 2342-7.
9. Lan F., Lee A.S., Liang P., et al. Abnormal calcium handling properties underlie familial hypertrophic cardiomyopathy pathology in patient-specific induced pluripotent stem cells. Cell Stem Cell. 2013; 12 (1): 101-13.
10. Boczek N.J., Ye D., Jin F., et al. Identification and functional characterization of a novel CACNA1C-mediated cardiac disorder characterized by prolonged QT intervals with hypertrophic cardiomyopathy, congenital heart defects, and sudden cardiac death. Circ Arrhythm Electro-physiol. 2015; 8 (5): 1122-32.
11. Garg P., Oikonomopoulos A., Chen H., et al. Genome editing of induced pluripotent stem cells to decipher cardiac channelopathy variant. J Am Coll Cardiol. 2018; 72 (1): 62-75.
