Генетические причины аритмического фенотипа некомпактной кардиомиопатии

Автор: Комиссарова С.М., Чакова Н.Н., Ринейская Н.М., Долматович Т.В., Ниязова С.С.

Журнал: Евразийский кардиологический журнал @eurasian-cardiology-journal

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 2, 2021 года.

Бесплатный доступ

Цель работы. Оценить генотип-фенотип ассоциации у белорусских пациентов с некомпактной кардиомиопатией (НКМ) и клинически значимыми желудочковыми аритмиями.Материалы и методы. В исследование включены 170 неродственных пациентов с НКМ, проспективно наблюдаемых в РНПЦ «Кардиология» в течение 36 мес. [6; 42,0], у которых были данные 24 - часового холтеровского мониторирования ЭКГ в течение 12 месяцев после вступления в исследование. Медиана возраста пациентов, вступивших в исследование, составляла 42 [18;69] года, преобладали мужчины (63,2%). Аритмический фенотип НКМ был диагностирован по наличию необъяснимых синкопальных состояний; неустойчивой желудочковой тахикардии (ЖТ), ≥ 500 желудочковых экстрасистол за сутки. Диагноз НКМ устанавливали на основании эхо кардиографических (ЭхоКГ) критериев Jenni и критериев магнитно-резонансной томографии (МРТ) S. Petersen и А. Jaquier. Поиск мутаций в кодирующих последовательностях 174 генов проведен 30 неродственным пациентам с НКМ методом высокопроизводительного секвенирования (NGS).Результаты. У 76 из 170 (44,7%) пациентов клинически значимые аритмии являлись ведущим проявлением заболевания. Неустойчивая ЖТ была зафиксирована у 54 (71,1%) пациентов, устойчивая ЖТ - у 11 (14,5%) пациентов, ЖЭ более 500 в сутки - у 50 (65,8%). За период наблюдения (медиана наблюдения 36 месяцев) имплантируемые кардиовертеры-дефибрилляторы (ИКД) и ресинхронизирующие устройства с функцией дефибриллятора (CRT-D) были установлены 16 (21,1%) пациентам. В результате проведения NGS у 26 (86,7%) пробандов с аритмическим фенотипом НКМ обнаружено 40 изменения нуклеотидной последовательности (5 патогенных мутаций, 30 вариантов с неопределенной значимостью (VUS), 5 новых замен) в 27 генах. Доля мутаций в генах саркомерных протеинов составила 26,9%, а в генах белков ионных каналов оказалась равной 23,1%. На долю нуклеотидных изменений в генах, кодирующих структурные белки, пришлось 11,5%. В 38,5% случаев выявлена не одна, а две или более редких мутаций, причем в 30,8% аминокислотные изменения затрагивали белки разных функциональных классов.Выводы. В группе пациентов с аритмогенным фенотипом НКМ доля лиц с наличием мутаций в генах, ассоциированных с различными кардиомиопатиями, составила 86,7% и была существенно выше, чем сообщалось у пациентов с НМП в целом (59%). Более высокой оказалась и частота встречаемости множественных мутаций (38,5%) в этой когорте. Генетические особенности пациентов наряду с клиническими характеристиками являются маркерами высокого риска развития жизнеугрожающих аритмий и могут дополнительно использоваться для прогнозирования неблагоприятных событий у пациентов с НКМ, а также для ранней диагностики заболевания у их ближайших родственников.

Еще

Некомпактная кардиомиопатия, аритмический фенотип, жизнеугрожающие аритмии, высокопроизводительное секвенирование (ngs)

Короткий адрес: https://sciup.org/143176201

IDR: 143176201   |   DOI: 10.38109/2225-1685-2021-2-62-69

Текст научной статьи Генетические причины аритмического фенотипа некомпактной кардиомиопатии



Некомпактная кардиомиопатия (НКМ) – клинически и генетически гетерогенная первичная кардиомиопатия, которая характеризуется интенсивно развитыми желудочковыми трабекулами в сочетании с глубокими выстланными эндокардом межтрабекулярными лакунами, не связанными с коронарным кровотоком и предрасполагающими к образованию тромбов [1]. Результаты популяционных исследований, проведенных в различных странах, свидетельствуют о том, что распространенность НКМ в общей популяции составляет 1:5000 человек, а среди взрослых пациентов с сердечной недостаточностью (СН) – от 3% до 4% [2]. Клинические проявления заболевания разнообразны, НКМ встречается как в изолированной форме, так и в сочетании с другими кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца. Одной из основных причин НКМ являются мутации в генах, ассоциируемых с развитием различных кардиомиопатий и кодирующих саркомерные, структурные и регуляторные белки, а также белки, ответственные за функционирование ионных каналов [3]. Мутации наследуются по аутосомно-доминантному типу, реже являются рецессивными или X-сцепленными [4].

Высокая частота жизнеугрожающих желудочковых аритмий с повышенным риском внезапной сердечной смерти (ВСС) у пациентов с НКМ, отмечалась во многих исследованиях [5,6]. В мета-анализе, проведенном Kayvanpour E. с соавт. [7], по данным 35 исследований, включивших 7598 пациентов с НКМ, было показано, что примерно у одной пятой пациентов с НКМ были выявлены жизнеугрожающие аритмии. Однако на сегодняшний день в рекомендациях Европейского общества кардиологов нет каких-либо конкретных критериев выделения пациентов высокого риска развития жизнеугрожающих желудочковых аритмических событий среди пациентов с НКМ, и показания для имплантации кардиовертера-дефибриллятора (ИКД) следуют общему руководству стратегии первичной и вторичной профилактики ВСС c использованием критериев для дилатационной кардиомиопатии (ДКМП) [8]. В 2019 г. американскими экспертами разработан консенсусный документ в отношении НКМ, в котором освещается подход к имплантации КД у этой категории пациентов [9]. Указано, что пациентам с НКМ и желудочковыми тахиаритмиями, ассоциированными с синкопальными состояниями, или ВСС с успешными реанимационными мероприятиями при ожидаемой выживаемости более 1 года, рекомендована терапия КД с целью вторичной профилактики ВСС. Имплантация КД также целесообразна у пациентов с НКМ и доказанной неустойчивой ЖТ при наличии снижения систолической функции миокарда с целью первичной профилактики ВСС [10].

Критерии стратификации риска пациентов с НКМ, разработанные к настоящему времени, были сосредоточены, в основном, на клинико-инструментальных характеристиках, включая семейный анамнез, электрокардиографические(ЭКГ) характеристики, параметры ЭхоКГ-исследования, наличии зон фиброза миокарда по данным МРТ с отсроченным контрастированием без учета генетических факторов. Однако анализ данных многочисленных исследований указывает на существование ассоциаций генотипа и фенотипа заболевания и связи неблагоприятных клинических событий с различными генотипами [11].

Аритмические генотипы, связанные с повышенным риском ВСС, хорошо известны при кардиомиопатиях, таких как ДКМП, аритмогенная кардиомиопатия правого желудочка (АКПЖ), а также гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) [12]. Генетическая составляющая также играет важную роль в патогенезе НКМ. В ряде крупных исследований изучался спектр генетических причин развития злокачественных желудочковых тахиаритмий при этой патологии. В обзоре J.I. van Waning [13] при изучении результатов 172 исследований, включивших 561 пациентов с НКМ, выделены группы генов, ассоциированные с аритмиями, куда вошли гены, кодирующие белки ионных каналов: ABCC9, ANK2, CACNА2D1, CASQ2, HCN4, KCNE3, KCNH2, KCNQ1, RYR2 и SCN5А, а также генетические варианты в саркомерных и несаркомерных генах, которые часто ассоциируются с желудочковыми тахиаритмиями и имеют риск неблагоприятного исхода: TTN, RBM20, DSP, DTNA, JUP, LMNA, PKP2, PLN, PRDM16 и SGCD.

Цель работы. Оценить генотип-фенотип ассоциации у белорусских пациентов с НКМ и клинически значимыми желудочковыми аритмиями.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование включены 170 неродственных пациентов с НКМ проспективно наблюдаемых в РНПЦ «Кардиология» в течение 36 мес. [6; 42,0], у которых были данные 24 – часового холтеровского мониторирования ЭКГ в течение 12 месяцев после вступления в исследование. Все участники дали добровольное письменное информированное согласие на участие в исследовании и использование соответствующих биоматериалов. Аритмический фенотип НКМ был диагностирован по наличию одного из следующих признаков: 1) необъяснимые синкопальные состояния (вероятно, из-за ЖТ); 2) неустойчивая ЖТ, определяемая как 3 последовательных желудочковых сокращений продолжительностью <30 сек с частотой 120 уд/ мин; 3) 500 желудочковых экстрасистол за сутки и был выявлен у 76 (44,7%) пациентов, медиана возраста которых составляла 42 года (18; 69); женщин – 28 (36,8), мужчин – 48 (63,2%). Клинико-инструментальное обследование помимо стандартных методов обследования (осмотр, сбор индивидуального и семейного анамнеза, ЭКГ, суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру, ЭхоКГ) включало МРТ с отсроченным контрастированием, при необходимости коронароангиографическое исследование. Диагноз НКМ устанавливали на основании следующих критериев: 1) ЭхоКГ критериев Jenni и соавт. [14], включающих наличие соотношения некомпактного (NC) и компактного (C) слоев NC/C >2,0 в конце систолы; многочисленных чрезмерно выдающихся трабекул и глубоких межтрабекулярных углублений; наличие более 2-х трабекулярных углублений, снабжаемых внутрижелудочковой кровью по данным цветного допплеровского анализа; 2) МРТ-критериев (Petersen) при конечно-диастолическом соотношении NC/C 2,3 в одном из сегментов ЛЖ по длинным осям МРТ-изображения [15] и доли некомпактного миокарда >20% согласно критериям А. Jaquier [16].

Протокол МРТ- сканирования включал градиент-эхо последовательности с яркой кровью в кино-режиме для морфологической и функциональной оценки, градиент-эхо последовательности инверсия-восстановление с отсроченным контрстированием через 10 мин после введения контрастного вещества (омнискан) в расчете 0.1 ммоль/кг. Оценка локализации и характера отсроченного распределения контрастного препарата проводилась в 17 сегментах миокарда левого желудочка на срезах по короткой оси ЛЖ на базальном уровне (6 сегментов), среднем уровне (на уровне папиллярных мышц, 6 сегментов), на верхушечном уровне (5 сегментов). Всем пациентам, выполнившим МРТ сердца, визуально проводился анализ участков миокарда с отсроченным накоплением контрастного вещества. Для того, чтобы количественно оценить контрастное накопление препарата на каждом срезе по короткой оси ЛЖ в каждом сегменте вручную обводилась и полуавтоматически рассчитывалась площадь участка с 48 отсроченным контрастированием, затем все полученные результаты суммировались. Объем контрастированного миокарда определялся с помощью умножения суммированной площади с накоплением контраста на толщину среза.

Генетическое исследование. Поиск мутаций в кодирующих последовательностях 174 генов, ассоциируемых с сердечно-сосудистой патологией, проведен 30 неродственным пациентам с НКМ методом высокопроизводительного секвенирования (NGS) на генетическом анализаторе MiSeq (Illumina) с использованием набора «TruSight™ Cardio Sequencing Panel». Обработка и аннотирование результатов секвенирования проводилась с помощью программного обеспечения ANNOVAR rev. 527 [16], позволяющего оценить патогенность выявленного генетического варианта.

Статистическая обработка материала проводилась с использованием пакета прикладных программ «Statistica for Windows 12». Данные в таблицах представлены в виде среднего арифметического значения и стандартного отклонения, а также в виде значений медианы и 25- и 75-го процентилей (интерквартильный размах). Статистически значимыми считали различия при p <0,05.

Результаты и обсуждение

Исходная клиническая характеристика пациентов с клинически значимыми желудочковыми аритмиями представлена в таблице 1.

У 76 из 170 (44,7%) пациентов с самого начала манифестации заболевания клинически значимые желудочковые аритмии выходили на первый план и являлись ведущим проявлением заболевания. Медиана возраста пациентов, вступивших в исследование, составляла 42 [18; 69] года, преобладали мужчины (63,2%). Неустойчивая ЖТ была наиболее частым видом аритмии и зафиксирована у 54 (71,1%) пациентов, устойчивая ЖТ – у 11 (14,5%) пациентов, ЖЭ более 500 в сутки – у 50 (65,8%), хроническая форма ФП с эпизодами неустойчивой ЖТ отмечена у 34 (44,7%) пациентов. Симптомы ХСН имелись у всех пациентов, ХСН III ФК NYHA отмечена у 20 (26,3%) пациентов. У 35 (46%) наблюдалась систолическая дисфункция ЛЖ, медиана ФВ ЛЖ составила 41% [17; 80]. По данным ЭхоКГ-исследования у большинства обследуемых регистрировали дилатацию ЛЖ, так как в данной когорте преобладали пациенты с дилатационным фенотипом НКМ (53,9%). По данным МРТ с отсроченным контрастированием у 37 (48,7%) пациентов обнаружены зоны фиброза миокарда, медиана объема фиброза миокарда составила 14,5%.

За период наблюдения (медиана наблюдения 36 месяцев) имплантируемые устройства (ИКД/СРТ-Д) были установлены 16 (21,1%) пациентам, оправданные шоки отмечались у двух из них; трое пациентов умерли, из них ВСС наступила у одного пациента с CRT-D-терапией, которая оказалась неэффективной в купировании устойчивой ЖТ. Троим пациентам успешно проведена ортотопическая трансплантация сердца (ОТС).

В результате проведения секвенирования методом NGS у 26 из 30 пробандов с аритмогенным фенотипом НКМ 86,7%) об-

Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов с клинически значимыми желудочковыми аритмиями Table 1. Clinical characteristics of patients with clinically significant ventricular arrhythmias

Характеристика

Всего, n=76

Возраст вступления в исследование, лет

42 [18; 69]

Мужской пол, n (%)

48/28 (63,2/36,8)

ЧСС, уд/мин

69 [58,5; 80]

Продолжительность QRS, мс

110 [99, 133]

Длительность корригированного интервала QT, мс

437 [409; 480]

ЖЭ более 500 в сутки, n (%)

50 (65,8)

Наличие ФП, форма постоянная, n (%)

34 (44,7)

Наличие неустойчивой

ЖТ в сутки, n (%)

54 (71,1)

Наличие устойчивой ЖТ в сутки, n (%)

11 (14,5)

ФК СН NYHA 0, n (%) I, n (%) II, n (%) III, n (%)

2 (2,6)

17 (22,4)

37 (48,7)

20 (26,3)

ФВ ЛЖ, %

41 (17; 80)

Число пациентов ФВ ЛЖ <40%, n (%)

35 (46)

Характеристика

Всего, n=76

Число пациентов с ФВ ЛЖ >40%, n (%)

41 (54)

ЛП, мм

41 [28; 70]

КДР ЛЖ, мм

61 [38; 89]

КСР ЛЖ, мм

49 [26; 75]

КДО ЛЖ, мл

177 [40; 470]

КСО ЛЖ, мл

98 [9; 384]

Число пациентов с фиброзом миокарда, n (%)

37 (48,7)

% объема фиброза миокарда

14,35 [0,63; 50]

Фенотип НКМ+ДКМП, n (%)

41 (53,9)

Фенотип НКМ+ГКМП, n (%)

8 (10,5)

Изолированный НКМ, n (%)

24 (31,6)

Фенотип НКМ+ВПС, n (%)

3 (3,9)

Имплантируемые устройства:

16 (21,1)

ИКД, n (%)

7 (9,3)

CRT-D/ИКД, n (%)

9 (11,8)

ОТС, n (%)

3 (3,9)

Смерть, n (%)

3 (3,9)

Примечания: данные представлены в виде n (%), M±SD, Me [LQ; UQ]; ЖЭ – желудочковая экстрасистолия; ФП – фибрилляция предсердий; ЖТ – желудочковая тахикардия; ФК СН – функциональный класс сердечной недостаточности; ФВ ЛЖ- фракция выброса левого желудочка; ЛП – левое предсердие; КДР ЛЖ – конечно-диастолический размер; КСР ЛЖ – конечно-систолический размер; КДО ЛЖ – конечно-диастолический объём левого желудочка; КСО ЛЖ – конечносистолический объём левого желудочка; НКМ – некомпактный миокард; ДКМП – дилатационная кардиомиопатия; ГКМП – гипертрофическая кадиомиопатия; ВПС – врождённый порок сердца; ОТС – ортотопическая трансплантация сердца. Notes: data are presented as n (%), M±SD, Me [LQ; UQ]; VPB – ventricular premature beats; AF – atrial fibrillation; VT – ventricular tachycardia; FC HF – functional class of heart failure; LV EF - left ventricular ejection fraction; LA – left atrium; LV EDD – left ventricular end-diastolic diameter; LV ESD – left ventricular end-systolic diameter; LV EDV – left ventricular end-diastolic volume; LV ESV – left ventricular end-systolic volume; NCCM – non – compaction cardiomapathy; DCM – dilated cardiomyopathy; HCM – hypertrophic cadiomyopathy; CHD – congenital heart disease; OHT – orthotopic heart transplantation.

наружено 40 изменений нуклеотидной последовательности в 27 генах. На рисунке 1 представлено распределение выявленных мутаций в генах, ответственных за синтез саркомерных, структурных белков и субъединиц ионных каналов. Доля мутаций в генах саркомерных протеинов составила 26,9%, а в генах белков ионных каналов оказалась равной 23,1%. На долю нуклеотидных изменений в генах, кодирующих структурные белки, пришлось 11,5%. Две и более мутаций в различных генах обнаружены в 38,5% случаях, причем в 30,8% аминокислотные изменения затрагивали белки разных функциональных классов.

Доля миссенс-мутаций была наибольшей и равнялась 70%, остальные 12 нуклеотидных вариантов были представлены де-лециями без сдвига рамки считывания (5), изменениями в интроне, нарушающими сплайсинг (2), антисмысловыми мутациями (3) и дупликациями со сдвигом рамки считывания (2).

В таблице 2 представлены выявленные в результате секвенирования мутации в генах, кодирующих саркомерные белки: 3 мутации в гене MYH7 и по одной мутации в генах MYBPC3, TTN и NEXN .

Патогенные мутации составили 28,6% (2 из 7); варианты с неопределенной клинической значимостью (variant of uncertain significance, VUS) – 57,1% (4 из 7) и 1 из мутаций в гене MYH7 была новой (табл. 2). Пациенты с заменами VUS в генах MYH7, MYBPC3, NEXN и LDB3 имели желудочковые аритмии, потребовавшие имплантации ИКД/CRT-D. 2 пациента впоследствии умерло, один (код 4) скончался вследствие развития тромбоэмболических осложнений, а второй пробанд (код 6) с наличием желудочковой аритмии и полной блокады левой ножки пучка Гиса – из-за отсутствия эффективности в купировании устой- чивой ЖТ выполненной CRT-D-терапии. Пациенты (код 1, 2) с мутациями в гене MYH7 и пациент (код 5) с нонсенс-мутацией в гене TTN на данный момент характеризовались отсутствием жизнеугрожающих аритмических событий. В исследованиях последних лет мутации, ведущие к возникновению усеченных вариантов титина, считаются самой частой причиной возникновения НКМ [17]. При этом в нескольких независимых исследованиях на основе семейного скрининга показано, что усеченные варианты TTN часто ассоциируются с аритмогенными событиями и имеют риск неблагоприятного исхода [18,19].

В таблице 3 представлены данные генотипирования пациентов, имеющих аминокислотные изменения в белках ионных каналов.

У 28,8% (8 из 28) пациентов с НКМ были выявлены 10 генетических вариантов в 8 генах, кодирующих белки ионных каналов и ассоциированных с ними протеинов: KCNQ1 (1), KCNH2 (2), KCNE1 (1), SCN2B (1), RYR2 (1), CACNA1C (1), HCN4 (1) и DPP6 (2). Патогенные мутации составили 10,0% (1 из 10), остальные 90,0% классифицировались как VUS. У 2 из 8 пациентов (код 10 и 12) было выявлено сочетание двух редких вариантов в генах ионных каналов. У всех пациентов (код 9 и 10) с мутациями в гене KCNH2 аритмические события потребовали имплантацию ИКД/CRT-D. Интересно отметить, что удлинения интервала QT на сериях ЭКГ ни у одного из пациентов с мутациями в генах, кодирующих белки ионных каналов, зарегистрировано не было.

В исследовании Miszalski-Jamka et al. [20] в когорте из 190 пациентов с НКМ при секвенировании всего экзома (WES) обнаружено значительное количество генетических вариантов, контролирующих ионные каналы: KCNH2, SCN5A, RYR2, из которых

Рисунок 1. Распределение мутаций в генах у пациентов с аритмическим фенотипом НКМП

Figure 1. Mutations distribution in patients’ genes with arrhythmic phenotype of NCCM

Гены саркомерных белков

Гены структурных белков

Гены белков ионных каналов

Две и более мутации

Таблица 2. Выявленные мутации в генах саркомерных белков у пациентов с НКМ

Table 2. Identified mutations in sarcomeric protein genes in patients with NCCM

Код пациента

Ген

Нуклеотидная замена, Rs

Аминокислотная замена

Статус мутации

События и исходы

1

MYH7

с.4010G>A, rs368575559

p.Arg1337Gln

VUS

_

2

MYH7

c.2785_2787GAG rs397516172

p.Glu931del

Рathogenic

_

3

MYH7

c. 1169T>G

p.Leu390Arg

New

ИКД

4

MYBPC3

c.3763G>A, rs727503167

p.Ala1255Thr

VUS

CRT-D, летальный исход

5

TTN

c.53488G>T, rs759231562

p.Gly17830*

Likely pathogenic

_

6

NEXN

c.298+1G>C, rs780476936

нарушение сплайсинга

VUS

CRT-D, летальный исход

7

LDB3

c.665G>A, rs139922045

p.Ala222Thr

VUS

ИКД

KCNH2 и SCN5A ассоциированы с синдромом удлиненного интервала QT. Несмотря но то, что механизм, с помощью которого мутации в генах ионных каналов могут вызывать НКМ, неясен, данные исследования показывают преобладание редких вариантов в этих генах по сравнению с имеющимися популяционными базами данных. В исследовании Richard et al. [21] в когорте из 95 неродственных пациентов с НКМ сообщалось о высокой доле пациентов с патогенными мутациями в гене HCN4. Среди этих пациентов у 3/5 была выявлена брадикардия (одному пациенту был имплантирован ЭКС). В нашей когорте жизнеугрожающих аритмических событий у пациента (код 12) с вариантами в генах HCN4 и SCN2B зарегистрировано не было. У 2 пробандов (код 13, 14) была выявлена одинаковая делеция в гене DPP6 . В литературе описана мутация в этом гене у пациента с фибрилляцией желудочков (ФЖ), многократно рецидивирующей вопреки многочисленным фармакологическим и абляционным вмешательствам [22]. У 2 наблюдаемых нами пациентов с одинаковой делецией в гене DPP6 в настоящий момент регистрируются злокачественные желудочковые аритмии (индекс эктопии – 21,7%) и проводится медикаментозное лечение соталолом 160 мг/сутки.

Среди 3 пациентов (10,7%) с мутациями в генах, кодирующих структурные белки, имплантация CRT-D и ОТС проведена двум пробандам с нуклеотидными вариантами в генах PKP2 и ACTN2 (см. табл. 4).

В литературе мутации в гене PKP2 представлены, как наиболее частая генетическая причина развития АДПЖ [22]. Имеются также единичные сообщения о связи мутаций в гене PKP2 с развитием НМЛЖ. Так, в одном из исследований описана гомозиготная делеция (hg19, chr12: 32,936,266_33,056,189) размером 120 kb, захватывающей весь ген PKP2, у брата и сестры с диагнозом некомпактного миокарда левого и правого желудочков [23]. Отсутствие гена оказалось летальным: один ребенок умер пренатально, второй – в возрасте 12 дней. Однако у гетерозиготных по данной делеции родителей, состоявших в близкородственном браке, ультразвуковое исследование сердца было без отклонений. У наблюдаемого нами 53-летнего пациента с мутацией c.1892A>C, p.Tyr631Cys в гене РКР2 обнаружена НКМ, подтвержденная МРТ-критериями с дилатацией полости ЛЖ (КДР 74 мм, КСР 65 мм), снижением ФВ ЛЖ до 23% и наличием частой желудочковой экстрасистолии (12800 за сутки) с пробежками неустойчивой ЖТ и полной блокадой левой ножки пучка Гиса. Пациенту было имплантировано CRT-D и назначена стандартная терапия ХСН. В динамике наблюдения клинические проявления СН значительно уменьшились, регистрировались уменьшение размеров ЛЖ (КДД 62 мм, КСД 55 мм) и повышение ФВЛЖ до 30%.

В исследуемой когорте отмечена большая доля пациентов (30,8%) с несколькими нуклеотидными вариантами в двух или более генах (табл. 5), кодирующих белки с различной функциональной направленностью. У 8 пациентов выявлено 20 нуклеотидных вариантов: 2 патогенных мутации, 15 вариантов с неопределенной значимостью и 3 новых замены.

У 5 из 8 пациентов (62,5%) с несколькими мутациями в различных генах наблюдались неблагоприятные события и исходы. Жизнеугрожающие желудочковые аритмические события с необходимостью имплантации ИКД были зарегистрированы у 3 пробандов с различным сочетанием мутаций в саркомерных, структурных генах и генах ионных каналов. Так, у 65-летнего пациента (код 23) с устойчивой ЖТ и синкопальными состояниями, которому был имплантирован ИКД, обнаружены четыре генетический варианта с неустановленной клинической значимостью. У 51-летней пациентки (код 22) с частыми пароксизмами неустойчивой ЖТ и оправданными срабатываниями ИКД при генотипировании обнаружены 3 генетических варианта VUS

Таблица 3. Выявленные мутации в генах ионных каналов и ассоциированных с ними белков у пациентов с НКМ Table 3. Identified mutations in the ion channels genes and associated proteins in patients with NCCM

Код пациента

Ген

Нуклеотидная замена, Rs

Аминокислот-ная замена

Статус мутации

События и исходы

8

KCNQ1

c.477+1G>A, rs762814879

нарушение сплайсинга

Pathogenic

-

9

KCNH2

c.3107G>A, rs199473022

p.Gly1036Asp

VUS

ИКД

10

KCNH2

c.1633C>T, rs143512106

p.Arg545Cys

VUS

CRT-D

KCNE1

c.253G>A, rs1805128

p.Asp85Asn

Risk factor

11

CACNA1С

c.2807Т>G

p.Phe936Cys

VUS

_

12

HCN4

c.3461G>A, rs145862018

p.Arg1154Gln

VUS

SCN2B

c.625-626delinsCC, rs1064796044

p.Asn209Pro

VUS

13

DPP6

c.166_167insGCG, rs926747893

p.Arg56delins ArgGly

VUS

_

14

DPP6

c.166_167insGCG, rs926747893

p.Arg56delins ArgGly

VUS

_

15

RYR2

c.12272C>T, rs794728783

p.Ala4091Val

VUS

_

Таблица 4. Выявленные мутации в генах структурных белков у пациентов с НКМ

Table 4. Identified mutations in structural protein genes in patients with NCCM

Ген Код пациента Нуклеотидная замена, Rs Аминокислотная замена Статус мутации События и исходы 16 PKP2 c.1892A>C, rs1060501183 p.Tyr631Cys VUS CRT-D 17 ACTN2 c.893G>A, rs142482143 p.Arg298His Likely benign (2), VUS (4) ОТС 18 FBN1 c.1216dupC p.Leu406fs New _ и патогенная нонсенс-мутация в гене MYBPC3. Две замены с возможной клинической значимостью (p.Arg70Trp в гене ТСАР и p.Asp484Asn в гене KCNQ1) были выявлены у пациентки (код 24), у которой в возрасте 50-лет произошла ВСС с успешной реанимацией и имплантацией ИКД. У 28-летнего пробанда (код 26) с подтвержденными МРТ-критериями НКМ с наличием дилатации камер сердца (КДР 67 мм, КСР 50 мм), систолической дисфункцией ЛЖ (ФВ ЛЖ 42%) и полиморфной неустойчивой ЖТ обнаружена дупликация 4 нуклеотидов со сдвигом рамки считывания p.Thr11fsLeuX10 в гене PLN, что ведет к возникновению преждевременного стоп-кодона и укорочению кодируемого белка фосфоламбана. Данный протеин является основным субстратом для цАМФ-зависимой протеинкиназы в сердечной мышце и ключевым регулятором диастолической функции сердца. Нуклеотидные изменения в этом гене являются причиной наследственной ДКМП с рефрактерной ХСН, а также семейной ГКМП [24]. Патогенная мутация p.Thr11fsLeuX10 затрагивает важную область фосфорилирования протеинкиназа-ми. Другие мутации в этом локусе, приводящие к укороченному белку также признаны патогенными (p.Arg13fs, rs727503375; p.Gln22LeufsX19, rs794729138; р.Leu39*, rs111033560). Точечная мутация 116T>G, приводящая к остановке синтеза белка в 39 положении аминокислотной последовательности (р.Leu39*), была идентифицирована в двух больших семьях с наследственной ДКМП СН [25]. Все гетерозиготные носители этой мутации демонстрировали гипертрофию левого желудочка (ЛЖ) без снижения сократительной способности ЛЖ. У 2 пациентов, ро- дившихся в результате близкородственного брака и гомозиготных по р.Leu39*, развилась ДКМП, потребовавшая трансплантации сердца в возрасте 16 и 27 лет [26]. У наблюдаемого нами пациента (код 26) с преждевременным стоп-кодоном в гене PLN семейный анамнез был отягощен ВСС двух ближайших родственников в молодом возрасте (дядя 25 лет и брат 18 лет) и наличием злокачественных каких аритмий у матери. Несмотря на проводимую оптимальную медикаментозную терапию, прогрессировали симптомы СН, нарастала дилатация ЛЖ, увеличилась систолическая дисфункция (ФВ ЛЖ 17%) и пациенту была успешно выполнена ОТС.

Наши результаты указывают на то, что в 62,5% случаев наличие мутаций в двух или трех генах привело к жизнеугрожающим желудочковым аритмиям (неустойчивой и устойчивой ЖТ), имплантации КД и неблагоприятным исходам, что позволяет утверждать о кумулятивном эффекте выявленных генетических вариантов, который проявляется злокачественным фенотипом заболевания. С другой стороны, одна из мутаций у этих пациентов идентифицирована в гене саркомерных белков. Этот факт указывает на большую значимость в развитии злокачественных желудочковых аритмий именно мутаций в генах саркомерных белков: половине пациентов даже только с одной мутацией в этих генах установлены имплантируемые устройства (ИКД/ СРТ-Д) (табл. 1), тогда как пациентам с мутациями в других генах имплантация КД требовалась реже (табл. 3-5). Полученные данные являются предварительными и требуют дальнейшего углубленного изучения.

Таблица 5. Множественные мутации у пациентов с НКМ в генах, кодирующих белки с различной функциональной направленностью Table 5. Multiple mutations in patients with NCCM in genes encoding proteins with different functions

Код пациента

Ген

Нуклеотидная замена, Rs

Аминокислотная замена

Статус мутации

События и исходы

19

MYBPC3

c.1037G>A, rs397515883

p. Arg346His

VUS

ELN

c.2032G>A, rs375579231

p.Gly678Ser

VUS

MYBPC3

c.1037G>A, rs397515883

p. Arg346His

VUS

_

20

DPP6

c.166_167insGCG, rs926747893

p.Arg56delins ArgGly

VUS

21

MYBPC3

c.1037G>A, rs397515883

p. Arg346His

VUS

Летальный исход

TGFB2

c.52G>T, rs886045975

p.Ala18Ser

New

MYBPC3

с.3697C>T, rs397516037

p.Gln1233*

Рathogenic

ИКД

22

DTNA

c.1663A>G, rs779045040

p.Asn555Asp

VUS

JPH2

c.1225A>G

p.Asn409Asp

New

NOTCH1

c.823G>A, rs371333249

p.Gly275Ser

VUS

TTN

c.12283G>T

p.Glu4095*

New

ИКД

23

RYR2

c.12665_12667delAGA, rs794728838

p.4222_4223del

VUS

DSP

c.2887C>T, rs779931043

p.Leu963Phe

VUS

TMPO

c.629T>A, rs781269460

p.Val210Glu

VUS

24

TCAP

c.208C>T, rs775636212

p.Arg70Trp

VUS

ИКД

KCNQ1

c.1450G>A, rs147445322

p.Asp484Asn

VUS

JPH2

c. 1720A>G, rs773306912

p.Thr574Ala

VUS

_

25

AKAP9

c.11714T>C, rs77447750

p.Met3905Thr

Benign (1); Likely benign (1); VUS (3)

26

PLN

c.26_29dupCTCG

p.Thr11fsLeuX10

Рathogenic

ОТС

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В статье представлено изучение группы пациентов с НКМ с преобладающим аритмическим фенотипом, которую следует рассматривать как группу повышенного риска жизнеугрожающих желудочковых тахиаритмий и ВСС. Результаты генотипирования показали превышение среди этой когорты лиц пациентов с нуклеотидными вариантами (86,7%) по сравнению с общей группой пациентов с НКМ (59%) [20]. У 26 из 30 пациентов выявлено 40 изменений нуклеотидной последовательности в 27 генах, ассоциированных с развитием различных кардиомиопатий. Большинство мутаций зафиксировано в генах, кодирующих саркомерные белки и субъединицы ионных каналов. В 38,5% случаев выявлена не одна, а две или более редких мутаций, причем в 30,8% аминокислотные изменения затрагивали белки разных функциональных классов. Наибольшая частота неблагоприятных событий и исходов наблюдалась у пациентов с несколькими мутациями в генах, кодирующих белки разных функциональных классов (62,5%), при этом одна из мутаций локализовалась в генах саркомерных белков: MYBPC3, TTN, PLN и TCAP . В целом в группе пациентов с имплантируемыми устройствами (ИКД/СРТ-Д) мутации в генах саркомерных белков наблюдались чаще, чем в других генах.

Генетические особенности пациентов наряду с клиническими характеристиками являются маркерами высокого риска развития жизнеугрожающих желудочковых аритмий и могут дополнительно использоваться для прогнозирования неблагоприятных событий у пациентов с НКМ, а также для ранней диагностики заболевания у их ближайших родственников. Определение генетической составляющей открывает новые возможности для персонализации стратификации рисков пациентов с НКМ.

Список литературы Генетические причины аритмического фенотипа некомпактной кардиомиопатии

  • Elliott P, Andersson B, Arbustini F, et al. Classification of the cardiomyopathies: a position statement from the European society of cardiology working group on myocardial and pericardial disease. Eur Heart J 2008;29 (2); 270-6. D0l:10.1093/eurheart/ehm342.
  • Kovacevic-Preradovic T, Jenni R, Oechslin E et al. Isolated left ventricular noncompaction as a cause for heart failure and heart transplantation: a single center experience. Cardiology. 2009; 112: 158-64. DOI: 10.1159/000147899.
  • van Waning J, Caliskan K, Michels M, et al. Cardiac phenotypes, genetics, and risk familian noncompaction cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 2019; 73:1601-11. DOI: 10.1016/j.jacc.2018.12.085.
  • Jefferies J. Barth Syndrome. Am J Med Genet C Semin Med Genet. 2013; 163 С: 198 -205. DOI: 10.1002/ajmg.c.31372.
  • Timolo A.Z, Nguyen T, et al. Spectrum of Cardiac Arrhythmias in isolated ventricular n0n-compaction. The J of innovations in cardiac rhythm management.2018:2777-2783. DOI: 10.19102/ icrm. 2017.080701.
  • Muser D, Liang J, Witsehey W, et al. Ventricular arrhythmias associated with left ventricular noncompaction: electrophysiological characteristics, mapping, and ablation. Heart Rhythm. 2017; 14 (2): 166 - 75. DOI: 10.1016/j.hrhythm 2016.11.01.14.
  • Kayvanpour E, Sedaghat-Hamedani F, Gi W, et al. Clinical and genetic insights into non-compaction: a meta-analysis and systematic review on 7598 individuals. Clin Res Cardiol. 2019. DOI: 10.1007/s00392-019-01465-3.
  • Haugaa KH, Dan GA, Iliodromitis K. Management of patients with ventricular arrhythmias and prevention of sudden cardiac death-translating guidelines into practice: results of the European Heart Rhythm Association survey. Europace. 2018;20:f249-f253. DOI: 10.1093/ europace/euy112.
  • Towbin JA, McKenna WJ, Abrams DJ. 2019 HRS expert consensus statement on evaluation, risk stratification, and management of arrhythmogenic cardiomyopathy. Heart Rhythm. 2019;16(11):e301-e372. DOI: 10.1016/j.hrthm.2019.05.007.
  • Towbin J, Lorts A, Jefferies J. Left ventricular non-compaction cardiomyopathy. The Lancet, 2015; 386: 813-25. DOI: 10.1016/S0140-6736(14)61282-4.
  • Towbin J, McKenna W, Abrams D, et al. 2019 HRS expert consensus statement on evaluation, risk stratification, and management of arrhythmogenic cardiomyopathy: Executive summary. Heart Rhythm. 2019;16(11):e373-e407. DOI: 10.1016/j.hrthm.2019.09.019.
  • van Waning J, Moesker J, Heijsman D, et al. Systematic Review of Genotype-Phenotype Correlations in Noncompaction Cardiomyopathy. J Am Heart Assoc. 2019;8(23):e012993. DOI: 10.1161/JAHA.119.012993.
  • Jenni R, Oechslin E, Schneider J, et al. Echocardiography and pathoanatomical characteristics of isolated left ventricular non-compaction: a step towards classification as a distinct cardiomyopathy. Heart (British Cardiac Society). 2001;86 (6):666-71. DOI: 10.1136/ heart.86.6.666.
  • Petersen SE, Selvanayagam JB, Wiesmann F, et al. Left ventricular non-compaction: in- sights from cardiovascular magnetic resonance imaging. Journal of the American College of Cardiology. 2005;46 (1):101-5. DOI: 10.1016/j.jacc.2005.03.045.
  • Jacquier A, Thuny F, Jop B, et al. Measurement of trabeculated left ventricular mass using cardiac magnetic resonance imaging in the diagnosis of left ventricular non-compaction. European Heart Journal. 2010;31 (9):1098-104. DOI: 10.1093/eurheartj/ehp595.
  • Wang K, et al. ANNOVAR: functional annotation of genetic variants from high-throughput sequencing data. Nucleic Acids Research - 2010. - Vol. 38. - P. 164. DOI: 10.1093/nar/gkq603.
  • Roberts A, Ware J, Herman D, et al, Integrated allelic transcriptional, and phenomic dissection of the cardiac effects of titin truncations in health and disease. Sci Transl Med. 2015; 7:270 - 6. DOI:10,1126 /Sci transmed.3010134.
  • Ware J, Cook S. Role of titin in Cardiomyopathy from DNA Variants to patient's stratification. Nat Rev Cardiol 2017; 15 (4): 241 - 52. DOI: 101038/ nrcardio.2017.190.
  • Sedaghat-Hamedani F, Haas J, Zhu F, et al. Clinical genetics and outcome of left ventricular non-compaction cardiomyopathy. Eur Heart J. 2017;38(46):3449-3460. DOI: 10.1093/eurheartj/ehx545
  • Miszalski-Jamka K, Jefferies JL, Mazur W, et al. Novel Genetic Triggers and Genotype-Phenotype Correlations in Patients with Left Ventricular Noncompaction. Circulation: Cardiovascular Genetics. 2017;10(4):e001763. DOI:10.1161/CIRCGENETICS.117.001763.
  • Richard P, Ader F, Roux M, et al. Targeted panel sequencing in adult patients with left ventricular non-compaction reveals a large genetic heterogeneity. Clin Genet. 2019;95:356-367. DOI: 10.1111/cge.13484.
  • Trenkwalder T, Deisenhofer J, Hadamitzky M, et al. Novel frome-scift mutations in PKP2 associated with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. A case report. BMC Med Genet.2015; 16:117. DOI: 10.1186/s12881-015-0263-1.
  • Ramond F, Janin A, Filipo SD, et al. Homozygous PKP2 associated with neonatal left ventricle noncompaction. Clin Genet. 2017;91(1):126-130. DOI: 10.1111/cge.12780.
  • Posch M, Perrot A, Geier C, et al. Genetic detection of arginine 14 in causes dilated cardiomyopathy with attenuated electrocardiographic R amplitudes. Heart Rhythm. 2009; 6: 480-6. DOI: 10.1016/j. hrthm.2009.01.016.
  • Van Rijsingen J, van der Zwaag P, Groeneweg J, et al. Outome in phospholamban R14del Carries Result of a large multicenter cohort study. Circ Cardiovasc Genet. 2014; 8: 1942-48. DOI 10.1161/ CIRGENETICS.113.000374.
  • Haghighi K, Kolokathis F, Pater L, et al. Human phospholamban null results in lethal dilated cardiomyopathy revealing a critical difference between mouse and human. J Clin Invest. 2003;111(6):869-876. DOI:10.1172/ JCI17892.
Еще
Статья научная