Исследование спектра мутаций гена MEFV в популяции Ростовской области

Введение

Периодическая болезнь (ПБ) (синонимы: семейная средиземноморская лихорадка, армянская болезнь) — наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующееся повторяющимися эпизодами жара и асептического воспаления серозных и синовиальных оболочек (Sohar E. et al., 1967). Тяжесть симптомов варьирует индивидуально, даже среди членов одной семьи. Амилоидоз, ведущий к отказу почек, является самым тяжелым осложнением. Основным методом лечения, предотвращающим это осложнение, является применение колхицина. В случае неэффективности/непереносимости колхицина возможно применение других лекарственных средств, в том числе генно-инженерных биологических препаратов (ингибиторы ИЛ-1β и др.) (Арутюнян М. В., Акопян Г. С., 2000; Shohat M., Halpern G. J., 2011; Федоров Е. С. и др., 2013).

Причиной заболевания являются мутации в гене MEFV (MEDITERRANIAN FEVER), локализованном на коротком плече хромосомы 16 (16p13.3) (Booth D. R. et al., 2000; Саркисян Т. Ф. и др., 2007). Ген MEFV функционирует преимущественно в гранулоцитах, продуктом является белок пирин (маренострин). Данный белок состоит из 781 аминокислотного остатка и относится к семейству ядерных факторов. Белок пирин участвует в регуляции воспалительного процесса и аппоптоза. Предполагается, что в норме пирин контролирует воспалительный процесс путем деактивации иммунного ответа. Мутантный белок теряет способность обратной регуляции воспаления (Mkrtchan G. M. et al., 2006; Giaglis S. et al., 2007; Shohat M., Halpern G. J., 2011).

К настоящему времени зафиксировано более 80 мутаций, которые являются миссенс-мутациями (Федоров Е. С. и др., 2013). Разное клиническое течение может быть обусловлено разными мутациями. Самой распространенной мутацией является M694V, которая в гомозиготном и компаунд-гетерозиготном состояниях приводит к развитию наиболее тяжелых симптомов заболевания и более ранней манифестации и чаще всего сопровождается развитием амилоидоза почек; отмечена также плохая реакция на колхицин (Dewalle M. et al., 1998; Giaglis S. et al., 2007; Shohat M., Halpern G. J., 2011; Ong F. et al., 2012). В гомозиготном состоянии в основном встречаются мутации V726A, M680I и R761H. При сравнении клинических симптомов у больных гетерозигот по этим четырем мутациям с гомозиготами наблюдается 90 %-ная корреляция (Саркисян Т. Ф. и др., 2007; Shohat M., Halpern G. J., 2011). Мутации E148Q и V726A ассоциированы с относительно легким фенотипом (Bakkaloglu A., 2003; Саркисян Т. Ф. и др., 2007). Больные периодической болезнью, гомозиготные по мутации E148Q гена MEFV имеют, как правило, более гетерогенную клиническую картину и обязательно нуждаются в лечении колхицином (Topaloglu R. et al., 2005). Кроме того, встречаются гомозиготы и компаунд-гетерозиготы по E148Q с бессимптомным носительством, исключая вариант M694V/E148Q. Полученные данные могут свидетельствовать о пониженной пенетрантности этой мутации, что способствует ее широкому распространению (Shohat M., Halpern G. J., 2011). У бессимптомных носителей встречаются мутации P369S, M694I, F479L и R42W в гетерозиготном и компаунд-гетерозиготном состояниях и ассоциированы с «мягким» фенотипом. Предполагается, что эти мутации также имеют низкую пенетрантность.

Наиболее часто периодическая болезнь встречается у народов Средиземноморья (евреи, армяне, арабы, турки), однако заболевание получило широкое распространение вследствие межконтинентальных путешествий в двадцатом веке (Allen J. N. et al., 2003; Bakkaloglu A., 2003; Саркисян Т. Ф. и др., 2007). В разных популяциях мутации гена MEFV вcтречаются с разной частотой: среди турков, а также у евреев-ашкенази, частота носительства мутаций гена MEFV составляет 1:5; среди евреев, проживающих на севере Африки — варьирует от 1:5 до 1:10 (Bakkaloglu A., 2003). Согласно исследованиям Т. Ф. Саркисян и соавт. (2007), частота носительства мутаций гена MEFV среди населения республики Армения — 1:5. В Ростовской области армяне составляют значительную часть населения, но частота мутаций гена MEFV для данного региона не изучена.

Цель исследования

В связи с этим, целью данной работы было изучение спектра и частот распространения мутаций в гене MEFV среди армян и русского населения Ростовской области.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 105 жителей Ростовской области с диагнозом периодическая болезнь и имеющие родственников с данным заболеванием. Среди пациентов было 53 женщины и 52 мужчины в возрасте от 4 до 88 лет. Все пациенты подписали информированное согласие об участии в исследовании.

Материалом для исследования послужили образцы крови. Для выделения ДНК из крови использовали фенол-хлороформный метод: секвенирование экзона 10 гена MEFV было выполнено на автоматическом восьми-капиллярном генетический анализаторе ABI PRISM 3500 (Applied Biosystems).

При оценке соответствия данных исследуемых выборок применяли критерий χ². Определение частот аллелей и генотипов проводили с помощью закона Харди-Вайнберга. Статистический анализ проводили с помощью критерия Стьюдента. Для сравнительного анализа трех возрастных групп определяли доверительный интервал доли (Гланц С., 1999).

Результаты и обсуждение

Анализ результатов секвенирования экзона 10 гена MEFV в. 105 исследуемых образцах показал, что у 38 пациентов с диагнозом периодическая болезнь мутаций в экзоне 10 гена MEFV не обнаружено. У 67 пациентов выявлено 6 мутаций в экзоне 10 гена MEFV (рисунок 1).

Рисунок 1 — Спектр мутаций в экзоне 10 гена MEFV среди жителей Ростовской области

98,5 % больных периодической болезнью имеют хотя бы одну четырех наиболее часто встречающихся мутаций — M694V, V726A, M680I, R761H.

Среди пациентов с мутациями в гене MEFV было 38 мужчин (57 %) и 29 женщин (43 %), но эти различия статистически не значимы (p>0,05). Среди всех носителей мутации M694V 61,5 % — мужчины. Среди носителей мутации V726A также незначительно преобладают мужчины — 60 %. Мутация M680I распределена практически равномерно среди больных мужского и женского пола — 56,25 % у мужчин. Мутация R761H в исследуемой группе встретилась только у четверых пациентов — двое мужчин и две женщины. Оставшиеся две мутации A744S и K695R встретились по одному разу, у женщин. Мутации среди мужчин и женщин распределены практически равномерно, однако есть данные о неполной пенетрантности мутантных генотипов у женщин (Sarkisian T. et al., 2005).

Далее был проведен анализ спектра мутаций у жителей Ростовской области по возрастным группам: первая возрастная группа — до 1969 года рождения включительно (10 чел.); вторая возрастная группа — 1970–1999 года рождения (37 чел.); третья возрастная группа — после 2000 года рождения включительно (20 чел.) (рисунок 2).

Рисунок 2 — Частота регистрации мутаций среди жителей Ростовской области, для которых было проведено секвенирование экзона 10 гена MEFV, по возрастным группам

По представленным на рисунке 2 данным видно, что независимо от года рождения преобладает мутация M694V. Частота данной мутации в разных возрастных группах колеблется от 60 % до 95 %. На втором месте по частоте встречаемости находится мутация V726A. Однако в динамике, с течением времени, прослеживается сокращение частоты ее встречаемости (с 40 % у людей до 1969 г. р. до 15 % у детей после 2000 г. р.). Третья наиболее часто регистрируемая мутация M680I варьирует в пределах 15—29,7 % по частоте встречаемости среди населения Ростовской области. Мутация R761H регистрируется у небольшой части населения. За последние годы частота ее регистрации сократилась с 20 % до 5 %. Однако, она присутствует в популяции, поэтому ее также можно отнести к мутациям, характерным для жителей Ростовской области.

Среди пациентов с мутациями в гене MEFV (67 человек) был проведен анализ их генотипов. Чаще всего встречаются пациенты с мутациями в состоянии компаунд-гетерозигот — 41,79 %. Пациенты с мутациями гена MEFV в гомо- и гетерозиготном состоянии встречаются с практически одинаковой частотой — 29,85 % и 28,36 % соответственно (таблица 1). Таким образом, 71,64 % больных периодической болезнью, проживающих в Ростовской области, имеют две мутантные аллели в экзоне 10 гена MEFV. Похожие данные приводятся для жителей Республики Армения — 74,8 % (Sarkisian T. et al., 2005).

Таблица 1 — Количество зарегистрированных на территории Ростовской области больных периодической болезнью с различными генотипами по гену MEFV

Таким образом, определен спектр генотипов по гену MEFV, встречающихся у жителей Ростовской области. Ниже приведена сравнительная характеристика частот генотипов, наиболее характерных для жителей Ростовской области и жителей Республики Армения (таблица 2).

Таблица 2 — Сравнение частот встречаемости генотипов между жителями Ростовской области и Республики Армения

Самый распространенный среди больных периодической болезнью генотип M694V/M694V практически с одинаковой частотой встречается и у жителей Ростовской области, и у жителей Армении. По другим генотипам есть небольшие различия, но генотип M680I/V726A в два раза чаще встречается у жителей Армении.

В разных популяциях мутации гена MEFV вcтречаются с разной частотой (таблица 3). В подавляющем большинстве популяций на первом месте по частоте встречаемости находится мутация M694V (от 19,5 % у арабов до 76,8 % у евреев-неашкенази). Однако, в популяции турок, проживающих в турецкой провинции Хатай, эта мутация регистрируется лишь в 7,95 % случаев, чаще всего здесь регистрируется замена R202Q — с частотой 21,35 % (Gunesacar R. et al., 2014). Практически с такой же частотой эта замена регистрируется и у греков — 21,4 %. В гетерозиготном состоянии замена R202Q встречается у больных периодической болезнью и у здоровых людей практически с одинаковой частотой — 31,6 % и 33,6 % соответственно; в гомозиготном состоянии — у больных периодической болезнью с частотой 9,2 %, у здоровых — 0,7 %. Таким образом, предполагается, что замена R202Q в гомозиготном состоянии ассоциирована с периодической болезнью (Giaglis S. et al., 2007). Похожие результаты были получены в 2008 и 2012 годах исследователями из Турции A. Ozturk и S. Yigit соответственно (Gunesacar R. et al., 2014).

Таблица 3 — Спектр мутаций в гене MEFV среди больных периодической болезнью, представителей различных национальностей

В таблице 4 показаны частоты мутаций в гене MEFV среди представителей стран Средиземноморского региона, жители которых предрасположены к периодической болезни.

Таблица 4 — Частота носительства мутаций гена MEFV среди населения Армении, Турции, Израиля и т. д.

Таким образом, в проведенном исследовании выявлен спектр мутаций экзона 10  MEFV у жителей Ростовской области — M694V, V726A, M680I, R761H, A744S, K695R.

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в рамках программы «У.М.Н.И.К.» на оборудовании ЦКП «Высокие технологии» ЮФУ, грант RFMEFI59414×0002.

Литература

1. Sohar E. Familial Mediterranean fever. A survey of 470 cases and review of literature / Sohar E., Gafni J., Pras M., Heller H. // Am J Med. — 1967. — № 43. — P. 227—253.
2. Арутюнян М. В. Периодическая болезнь (этиопатогенетические и клинические аспекты) / Арутюнян М. В., Акопян Г. С. — М.: МИА, 2000. — 304 с.
3. Shohat M. Familial Mediterranian fever — A review / Shohat M., Halpern G. J. // Genetics in Medicine. — 2011. — Vol. 13, № 6. — P. 487—498.
4. Федоров Е. С. Семейная средиземноморская лихорадка (периодическая болезнь): современный взгляд на проблему / Федоров Е. С., Салугина С. О., Кузьмина Н. Н. // Современная ревматология. — 2013. — № 1. — С. 24—30.
5. Booth D. R. The genetic basis of autosomal dominant Familial mediterranean fever / Booth D. R., Gillmore J. D., Lachmann H. J. [et al.]. — QJM: An International Journal of Medicine. — 2000. — Vol. 90, № 4. — P. 217.
6. Саркисян Т. Ф. Молекулярная диагностика семейной средиземноморской лихорадки (периодической болезни) среди армян / Саркисян Т. Ф., Айрапетян А. С., Шахсуварян Г. Р., Егиазарян А. Р. // Новый армянский медицинский журнал. — 2007. — Т. 1, № 1. — С. 16—23.
7. Bakkaloglu A. Familial mediterranean fever / Bakkaloglu A. — Pediatr Nephrol. — 2003. — № 18. — P. 853—859.
8. Allen J. N. Colchicine has opposite effects on Il-1b anf TNF alpha production / Allen J. N., Herzyk D. J., Wewers M. D. // Current Opinion in Pharmacology. — 2003. — Vol. 3, Issue 4. — P. 204.
9. Siegal S. Benign paroxysmal peritonitis / Siegal S. // Ann Intern Med. — 1945. — № 23. — P. 1—21.
10. Heller H. Familial Mediterranean fever / Heller H., Sohar E., Sherf L. // Arch Intern Med. — 1958. — № 102. — P. 50—71.
11. Ehrenfeld E. N. Recurrent polyserositis (familial Mediterranean fever: periodic disease). A report os fifty-five cases / Ehrenfeld E. N. // Am J Med. — 1961. — № 31. — P. 107—123.
12. Sarkisian T. Molecular Study of FMF Patients in Armenia / Sarkisian T., Ajrapetyan H., Shahsuvaryan G. // Current Drug Targets — Inflammation & Allergy. — 2005. — № 4. — P. 113—116.
13. Ong F. The M694V mutation in Armenian-Americans: a 10-year retrospective study of MEFV mutation testing for familial Mediterranean fever at UCLA / Ong F., Vakil H., Xue Y. [et al.] // Clin Genet. — 2012. — P. 425—434.
14. Dewalle M. Phenotype-genotype correlation in Jewish patients suffering from familial Mediterranean fever (FMF) / Dewalle M., Domingo C., Rozenbaum M., Ben-Chetrit E., Cattan D., Bernot A., Dross C., Dupont M., Notarnicola C., Levy M., Rosner I., Demaille J., Touitou I. // European Journal of Human Genetics. — 1998. — Issue 6. — P. 95—97.
15. Gunesacar R. Frequency of MEFV gene mutations in Hatay province, Mediterranean region of Turkey and report of a novel missense mutation (I247V) / Gunesacar R., Celik M. M., Arica V., Elmacioglu S., Ozturk O. H. // Gene. — 2014. — Volume 546, Issue 2. — P. 195—199.
16. Гланц С. Медико-биологическая статистика / Гланц С. — М.: Практика, 1999. — 459 с.
17. Mkrtchan G. M. Classical pathway complement activity in Familial Mediterranean fever / Mkrtchan G. M., Boyajyan A. S., Yavazyan A. A., Beglaryan A. A. // Clinical Biochemistry. — 2006. — Vol. 39, Issue 7. — P. 688—691.
18. Giaglis S. MEFV alterations and population genetics analysis in a large cohort of Greek patients with familial Mediterranean fever / Giaglis S., Papadopoulos V., Kambas K., Doumas M., Tsironidou V., Rafail S., Kartalis G., Speletas M., Ritis K. // Clinical Genetics. — 2007. — № 71. — P. 458—467.