Полногенное молекулярно-генетическое исследование при семейной гиперхолестеринемии (гены LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1) методом NGS

Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) – самое распространенное генетическое заболевание, в большинстве случаев с аутосомно-доминантным типом наследования. СГХС сопровождается значительным повышением холестерина липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) в кровотоке, в результате чего существенно увеличивается риск сердечно-сосудистых заболеваний атеросклеротического генеза. Развитие СГХС обусловлено патогенными вариантами в генах, участвующих в метаболизме липопротеидов, что приводит к недостаточному захвату ЛПНП из кровотока, либо повышению деградации ЛПНП-рецептора. Дебют сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с СГХС происходит преждевременно (<55 лет у мужчин, <60 лет у женщин). В связи с тем, что гиперхолестеринемия сама по себе не вызывает никаких жалоб, заболевание длительные годы протекает бессимптомно и зачастую манифестирует в виде ишемической болезни сердца, в частности, инфаркта миокарда или внезапной смерти.

Лабораторно СГХС характеризуется повышением общего холестерина > 7.5 ммоль/л или ХС-ЛПНП > 4.9 ммоль/л у взрослых или общего холестерина > 6.7 ммоль/л или ХС-ЛПНП > 4.0 ммоль/л у детей.

Различают гетерозиготную и гомозиготную формы СГХС. Встречаемость гетерозиготной формы - 1 на 300-500 человек, гомозиготной – 1 на 1,000,000 человек.

Пациенты с гетерозиготной формой СГХС имеют 13-кратный риск развития ССЗ по сравнению с общей популяцией. Гомозиготная форма СГХС встречается редко, но, тем не менее, представляет существенную опасность для жизни пациента: возраст возникновения ССЗ приходится на первые 20 лет жизни. Средняя продолжительность жизни при гомозиготной форме СГХС обычно не превышает 30 лет. Однако своевременная постановка диагноза СГХС и начало лечения кардинально снижает риск развития ССЗ у таких пациентов.

Несмотря на большую распространенность, патогенные варианты идентифицируют лишь в 80% случаев СГХС. Среди них в 85-90% случаев определяется аберрации в гене рецептора ЛПНП (LDLR), в 5-10% - в гене APOB, менее 5% в гене PCSK9, и менее, чем в 1% - в гене LDLRAP1.

Самая частая генетическая причина СГХС - патогенные варианты в гене рецептора липопротеидов низкой плотности (LDLR, или ЛПНП-рецептор), который расположен главным образом на поверхности гепатоцитов и играет ключевую роль в связывании и элиминации из кровотока ЛПНП. На сегодняшний день известно более 1600 патогенных вариантов LDLR, способных нарушить функцию рецептора и вызывать развитие СГХС. Методика NGS является наиболее точным и современной методом диагностики данного заболевания, однако даже она не позволяет выявлять 10% аберраций в данном гене – протяженных делеций и инсерций.

Вторая по частоте причина СГХС — патогенные варианты в гене APOB. Большинство патогенных вариантов APOB относятся к аберрациям в рецептор-связывающем домене APOB100. В результате данной аберрации измененный APOB100 снижает аффинность ЛПНП-рецептора к ЛПНП крови, что приводит к недостаточной их утилизации и ускоренному отложению в тканях и сосудах.

Третий ген, патогенные варианты в котором способны приводить к развитию СГХС, — это ген PCSK9. Главной функцией PCSK9 является связывание и последующее разрушение ЛПНП-рецептора. Патогенные варианты вызывают усиление функции PCSK9 и ускоренную деградацию ЛНП-рецепторов. В результате этого количество ЛНП-рецепторов уменьшается, что приводит к повышению концентрации ЛПНП в кровотоке.

Патогенные варианты в гене LDLRAP1 (кодирует адапторный белок 1 для LDLR) обуславливают менее 1% случаев СГХС. Они имеют рецессивный тип наследования и клинически проявляются только при гомозиготных формах или при сложных гетерозиготных формах СГХС.

В качестве основных критериев диагностики СГХС рeкомендуется использовать критерии Голландской сети клиник по лечению липидных нарушений (DLCN — Dutch Lipid Clinic Network) и британские критерии Simon Broome. В соответствии с ними оценивается персональный и семейный анамнез ранних ССЗ, фенотипические проявления СГХС, наличие патогенных вариантов в генах LDLR, APOB100 и PCSK9. Сумма полученных баллов позволяет определить вероятность СГХС от возможной до определенной. Данные критерии обладают достаточно высокой чувствительностью и специфичностью при определенной СГХС: патогенные варианты в таком случае обнаруживается у 60–80% пациентов. Однако 25–30% генетически подтвержденных случаев СГХС приходится на вероятный критериальный диагноз (6–8 баллов по DLCN).

Гомозиготная форма СГХС у взрослых и детей устанавливается на основании модифицированных критериев Европейского общества по атеросклерозу (EAS).

Интерпретация:

• Диагностика СГХС основана на выявлении патогенных вариантов в генах LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1. Выявление гетерозиготной аберрации в генах LDLR, APOB, PCSK9 подтверждает диагноз гетерозиготной формы семейной гиперхолестеринемии. Выявление двух аберраций в транс-положении или гомозиготной аберрации подтверждает диагноз гомозиготной формы семейной гиперхолестеринемии.

• Отсутствие патогенных вариантов в генах LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1 не исключает диагноз семейной гиперхолестеринемии.