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

Семейная гиперхолестеринемия – группа наследственных заболеваний, характеризующихся избыточной продукцией или нарушением утилизации холестерина и липопротеинов низкой и очень низкой плотности и приводящих к раннему формированию и ускоренному прогрессированию атеросклероза и сопряженных с ним сердечно-сосудистых заболеваний. Данный тест представляет собой исследование генов LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1, аберрации в которых могут вызвать развитие семейной гиперхолестеринемии, методом NGS (секвенирование следующего поколения) и является наиболее точным и современным для диагностики данного заболевания.

Синонимы русские

Наследственная гиперхолестеринемия, наследственная дислипидемия, первичная дислипидемия.

Синонимы английские

Familial hypercholesterolemia, primary dyslipidemia, primary hypercholesterolemia.

Название гена

LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1.

Метод исследования

Секвенирование нового поколения (NGS).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозная кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) – группа наследственных заболеваний, характеризующихся избыточной продукцией или нарушением утилизации холестерина и липопротеинов низкой и очень низкой плотности (ЛПНП и ЛПОНП), приводящих к раннему формированию и ускоренному прогрессированию атеросклероза и сопряженных с ним сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Дебют сердечно-сосудистого заболевания 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 ммоль/л у детей.

Развитие СГХС обусловлено мутациями генов, участвующих в метаболизме липопротеидов, что приводит к недостаточному захвату ЛПНП из кровотока либо к ускоренному разрушению ЛПНП-рецептора. 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 – развитие ССЗ приходится на первые 20 лет жизни. Средняя продолжительность жизни при гомозиготной форме СГХС обычно не превышает 30 лет. Своевременная постановка диагноза СГХС и начало лечения кардинально снижает риск развития ССЗ у таких пациентов.

Несмотря на большую распространенность, патогенные варианты идентифицируются лишь в 80 % случаев СГХС. Среди них в 85-90 % случаев определяются варианты 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 изменения в гене рецептора липопротеидов низкой плотности (LDLR, или ЛПНП-рецептор), который расположен главным образом на поверхности гепатоцитов и играет ключевую роль в связывании и захвате из кровотока ЛПНП. На сегодняшний день известно более 1 600 патогенных вариантов гена LDLR, способных нарушить функцию рецептора и вызывать развитие СГХС. Методика NGS является наиболее точным и современной способом диагностики данного заболевания, однако даже она не позволяет выявлять около 10 % изменений в данном гене – протяженных делеций и инсерций.

Вторая по частоте причина – патогенные варианты в гене APOB. Большинство патогенных изменений гена APOB относится к миссенс в рецепторсвязывающем домене. В результате 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 PCSK9. Главной функцией PCSK9 является связывание и последующее разрушение ЛПНП-рецептора. Патогенные варианты вызывают усиление функции PCSK9 и ускоренное разрушение ЛПНП-рецепторов. В результате этого количество ЛПНП-рецепторов уменьшается, что приводит к повышению концентрации ЛПНП в кровотоке.

Патогенные варианты гена 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 диагностических критериев по гетерозиготной СГХС рекомендуется 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.

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

Для чего используется исследование?

• Для диагностики семейной гиперхолестеринемии.
• При повышении уровня общего холестерина более 7,5 ммоль/л у взрослого, более 6,7 ммоль/л у ребенка.
• При повышении уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП, ЛНП) более 4,9 ммоль/л у взрослого, более 4,0 ммоль/л у ребенка.
• При повышении уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП, ЛНП) более 7,5 ммоль/л у кого-либо из родственников.
• При наличии сухожильных ксантом или липоидной дуги роговицы, в т. ч. у кого-либо из родственников.
• При ранних (в возрасте до 55 лет у мужчин и до 60 лет у женщин) ССЗ атеросклеротического генеза, таких как ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей, в том числе у кого-либо из родственников.

Что означают результаты?

Выявление гетерозиготной аберрации в генах LDLR, APOB, PCSK9 подтверждает гетерозиготную форму семейной гиперхолестеринемии. Выявление двух патогенных вариантов в транс-положении или гомозиготного патогенного варианта подтверждает гомозиготную форму семейной гиперхолестеринемии.

Отсутствие вариантов в генах LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1 не исключает семейную гиперхолестеринемию.

Что может влиять на результат?

Несмотря на то что генетические исследования являются точным методом лабораторной диагностики, время возникновения клинических проявлений заболевания (пенетрантность болезни) зависит от факторов внешней среды, формы заболевания и индивидуальных генетических факторов.

Важные замечания

Для получения заключения по результату обследования необходимо проконсультироваться у клинического генетика.

Кто назначает исследование?

Кардиолог, педиатр, генетик.

Литература

• Ежов М.В., Бажан С.С., Ершова А.И. и соавт. Клинические рекомендации по семейной гиперхолестеринемии. Атеросклероз. 2019;15(1):58-98.
• Berberich, A.J., Hegele, R.A. The complex molecular genetics of familial hypercholesterolaemia. Nat Rev Cardiol 16, 9–20 (2019).
• Defesche, J., Gidding, S., Harada-Shiba, M. et al. Familial hypercholesterolaemia. NatRevDisPrimers 3, 17093 (2017).