Дилатационная кардиомиопатия: разнообразие генетических причин и стратегия ДНК-диагностики Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

■ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ

Заклязьминская Елена Валерьевна -доктор медицинских наук, заведующая лабораторией медицинской генетики ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского», доцент кафедры молекулярной и клеточной генетики ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России (Москва, Россия) E-mail: zhelene@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-6244-9546

Ключевые слова:

дилатационная кардиомиопатия, хроническая сердечная недостаточность, персонализированная медицина, секвенирование нового поколения, медико-генетическое консультирование

ДИЛАТАЦИОННАЯ КАРДИОМИОПАТИЯ: РАЗНООБРАЗИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРИЧИН И СТРАТЕГИЯ ДНК-ДИАГНОСТИКИ

Заклязьминская Е.В.1, 2, Букаева А.А.1, Шестак А.Г.1, Поляк М.Е.1,

Благова О.В.3, Мершина Е.А.4, Котлукова Н.П.5, Фролова Ю.В.1,

Дземешкевич С.Л.1

1 ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского», Москва, Россия

2 ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова», Москва, Россия

3 Факультетская терапевтическая клиника им. В.Н. Виноградова ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет), Москва, Россия

4 Медицинский научно-образовательный центр ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Москва, Россия

5 ГБУЗ «Детская городская клиническая больница им. З.А. Башляевой» Департамента здравоохранения г. Москвы, Москва, Россия

Дилатационная кардиомиопатия (ДКМП) - заболевание миокарда, имеющее неуклонно прогрессирующее течение и серьезный прогноз для жизни. Большая часть взрослых форм ДКМП наследуется по аутосомно-доминантному типу. В руководстве ESC (2016) по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности указано, что молекулярно-генетиче-ская диагностика рекомендуется в тех генах, для которых доля выявляемых мутаций достаточно велика для проведения рутинной диагностики. Известны более 70 генов, мутации в которых могут приводить к заболеванию, но данные по спектру мутаций и частоте находок в каждом гене сильно разнятся.

Цели настоящей работы - изучение спектра мутаций у российских взрослых пациентов с ДКМП, разработка стратегии ДНК-диагностики и медико-генетического консультирования таких семей.

Материалы и методы. Выполнено клиническое, инструментальное и генетическое обследование 56 неродственных пациентов с неишемической ДКМП, диагностированной в возрасте старше 18 лет. Клинико-инструментальное обследование включало общий осмотр, сбор индивидуального и семейного анамнеза, электрокардиографию, эхокардиографию, мультиспиральную компьютерную томографию, магнитно-резонансную томографию с контрастированием, коро-нароангиографическое исследование, эндомиокардиальную биопсию. Генетическое исследование включало высокопроизводительное полупроводниковое секвенирование на платформе IonTorrent 81 гена, мутации в которых являются причиной ДКМП.

Результаты и обсуждение. Соотношение полов (М : Ж) в группе пациентов составило 2 : 1, средний возраст установления диагноза - 37,4 года. Спорадический характер заболевания был установлен у 30% пробандов, более чем у половины больных имелись указания на наследственный характер заболевания, в 30% семейный анамнез был недостоверен. Идентифицировано 16 мутаций у 16 (28%) пробандов. Мутации, выявленные у пациентов с изолированной ДКМП, были сосредоточены в генах MYH7, MyBPC3, TNNT2, SCN5A, LMNA, DES, DSP, TTN. Пациенты с ДКМП - носители мутаций в генах DMD и NEBL также имели проявления миопатии. Все пациенты были заинтересованы в проведении каскадного семейного скрининга и репродуктивном консультировании.

Заключение. Выявление генетической причины ДКМП в семье оптимизирует тактику лечения и позволяет выработать оптимальную репродуктивную стратегию. Двухэтапный протокол ДНК-диагностики при ДКМП имеет оптимальную клинико-экономическую эффективность. Первым этапом предлагается выполнять поиск мутаций в малой таргетной панели генов (MYH7, MyBPC3, TNNT2, SCN5A, LMNA, DES, DSP). В случае выявления мутаций следует проводить каскадный се-

мейный скрининг. В случае отсутствия диагностических находок в малой панели или получения противоречивых результатов каскадного семейного скрининга рекомендуется выполнять полноэкзомное секвенирование.

Для цитирования: Заклязьминская Е.В., Букаева А.А., Шестак А.Г., Поляк М.Е., Благова О.В., Мершина Е.А., Котлукова Н.П., Фролова Ю.В., Дземешкевич С.Л. Дилатационная кардиомиопатия: разнообразие генетических причин и стратегия ДНК-диагностики // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2019. Т. 7, № 3. С. 44-53. (1о1: 10.24411/23081198-2019-13005

Статья поступила в редакцию 01.06.2019. Принята в печать 25.07.2019.

Dilated cardiomyopathy: genetic causes and the strategy of DNA diagnostics

Zaklyazminskaya E.V.1 2, Bukaeva A.A.1, Shestak A.G.1, Polyak M.E.1, Blagova O.V.3, Mershina E.A.4, Kotlukova N.P.5, Frolova Yu.V.1, Dzemeshkevich S.L.1

1 Petrovsky Russian Research Center of Surgery, Moscow, Russia

2 Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU), Moscow, Russia

3 I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Moscow, Russia

4 Lomonosov State University, Medical Research and Educational Center, Moscow, Russia

5 Children's City Clinical Hospital named after Z.A. Bashlyaeva, Moscow, Russia

Dilated cardiomyopathy is a myocardial disease with a steadily progressive course and a serious prognosis for life. Most adult forms of DCM are inherited by in an autosomal dominant manner. ESC (2016) Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure indicates that molecular genetic diagnostics is recommended for the genes where the rate of detectable mutations is reasonable for routine screening. More than 70 genes when mutated can lead to this disease, but the data on the mutation spectrum and their prevalence differ greatly. The aim of this study was to reveal mutational spectrum in Russian adult patients with DCM, and to develop a strategy for DNA diagnosis and genetic counselling for such families. Materials and methods. A clinical, instrumental and genetic examination was performed on 56 unrelated patients with non-ischemic DCM diagnosed after the age of 18 years. Clinical and instrumental evaluation included a general examination, collection of individual and family history, ECG, Echo CG, MSCT, MRI with gadolinium enhancement, coronary angiography, and endomyocardial biopsy. Genetic study included high-throughput semiconductor sequencing of the 81 genes, causative for DCM, based on Ion Torrent platform.

Results and discussion. The gender ratio (M : F) in the DCM cohort was 2 : 1; the average age of diagnosis was 37.4 y.o. The sporadic origin of DCM was confirmed in 30% probands, more than half of the patients mentioned cardiomyopathy in the family, and 30% probands had no traceble family history. 16 mutations were detected in 16 (28%) probands. Mutations identified in patients with isolated DCM were found in the MYH7, MyBPC3, TNNT2, SCN5A, LMNA, DES, DSP, and TTN genes. Patients with DCM, carriers of mutations in the DMD and NEBL genes, also had clinical signs of myopathy. All patients were interested in cascade familial screening and reproductive counselling.

Conclusion. Identification of the genetic cause of DCM in the family optimizes treatment options and allows developing an optimal reproductive strategy for the family. The two-step DNA diagnostic protocol for DCM seems to be cost-effective. The first step is to perform a mutation screening with the small targeted gene panel (MYH7, MyBPC3, TNNT2, SCN5A, LMNA, DES, and DSP). If mutations are detected, cascade family screening should be carried out. In the absence of diagnostic findings with a small panel or conflicting results of cascade family screening, it is recommended to perform whole exome sequencing.

For citation: Zaklyazminskaya E.V., Bukaeva A.A., Shestak A.G., Polyak M.E., Blagova O.V., Mershina E.A., Kotlukova N.P., Frolova Ju.V., Dzemeshkevich S.L. Dilated cardiomyopathy: genetic causes and the strategy of DNA diagnostics. Clin Experiment Surg. Petrovsky J. 2019; 7 (3): 44-53. doi: 10.24411/2308-1198-2019-13005 (in Russian) Received 01.06.2019. Accepted 25.07.2019.

OORRESPONDENCE

Zaklyazminskaya Elena V. -MD, Head of Medical Genetics Laboratory, Petrovsky National Research Center of Surgery, Associate Professor of Department of Molecular and Cell Genetics, Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU) (Moscow, Russia) E-mail: zhelene@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-6244-9546

Keywords:

dilated cardiomyopathy, chronic heart failure, personalized therapy, Next Generation Sequencing, genetic councelling

Дилатационная кардиомиопатия (ДКМП) занимает важное место в структуре причин хронической недостаточности и внезапной сердечной смерти. По актуальным оценкам, распространенность ДКМП в общей популяции может достигать 1:250 - это практически на порядок выше, чем считалось ранее [1]. Это заболевание является ведущей причиной неуклонно прогрессирующей хронической сердечной недостаточности. Несмотря на постоянное совершенствование подходов и методов лечения, прогноз течения ДКМП остается неблагоприятным, а выживаемость после постановки диагноза - низкой (около 30-50% в течение 5 лет) [2]. Развитие хирургических методов лечения (имплантация кардиовертера-дефибрил-лятора и ресинхронизирующих систем, искусственных желудочков сердца, операции обратного ремо-делирования, трансплантации сердца) в сочетании с медикаментозной терапией позволили улучшить прогноз таким пациентам, однако для их своевременного и эффективного использования необходима тщательная этиологическая диагностика.

В развитии неишемической ДКМП принимают участие первичные (генетические) изменения, а также многочисленные внешние факторы риска (инфекционные, токсические, системные заболевания), и выявление каждой группы факторов имеет значение для таргетной терапии. На долю генетических причин приходится не менее 30-50% случаев ДКМП, среди установленных семейных форм выявляемость мутаций достигает 40-50%, а в общей группе больных с ДКМП составляет около 20% [3-5]. Генетическая гетерогенность этого заболевания чрезвычайно велика. К настоящему моменту известно более 70 генов, ассоциированных с развитием ДКМП, и этот список имеет тенденцию к увеличению по мере все более широкого вовлечения в кардиологические исследования массового параллельного секвенирования (NGS) [6]. В руководстве ESC (2016) по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности указано, что молекулярно-генетическая диагностика рекомендуется в тех генах, для которых доля выявляемых мутаций достаточно велика для проведения рутинной диагностики [4]. Однако данные по спектру мутаций в разных генах, частотам разных генетических форм в различных популяциях носят противоречивый характер. Вклад мутаций в большинстве известных генов в общую структуру заболевания не превышает 5%, для большинства генов не описано стабильной корреляции с конкретным клиническим фенотипом. Кроме того, генетические находки в тех же генах могут отвечать и за развитие других форм кардиомиопатий (гипертрофической кардиомиопатии, синдрома некомпактного миокарда левого желудочка, аритмо-генной правожелудочковой кардиомиопатии). Эти

данные также свидетельствуют в пользу гипотезы «общего пути» (final common pathway), согласно которой ДКМП является конечной точкой прогрес-сирования любой кардиомиопатии [7, 8]. Однако большинство исследований, доступных на данный момент, не могут в полной мере способствовать подтверждению этой теории, поскольку включают только состояние пациента на момент «здесь и сейчас» и не охватывают сколько-нибудь значимого периода динамического наблюдения.

В руководстве ESC (2016) также отражены рекомендации по ведению пациентов с разными генетическими формами заболевания, в том числе даны уточняющие показания к хирургическим вмешательствам для конкретных генетических форм, например, вызванных мутациями в генах LMNA, DES, PLN, TTN [4]. Учитывая аутосомно-доминантный характер наследования большинства взрослых форм ДКМП и тяжесть прогноза, для семей с выявленными мутациями большую важность представляет возможность использования пренатальной и до-имплантационной ДНК-диагностики, других современных репродуктивных технологий. Однако, чтобы диагностировать эти генетические формы, нужна стратегия поиска мутаций, сочетающая диагностическую и экономическую эффективность, что особенно актуально в условиях, когда ДНК-диагностика этого частого и неуклонно прогрессирующего заболевания не введена в стандарты страховой медицины.

Цели настоящей работы - изучение спектра мутаций у российских взрослых пациентов с ДКМП, разработка стратегии ДНК-диагностики и медико-генетического консультирования таких семей.

Материал и методы

Выборка пациентов. В обследованную группу вошли 56 неродственных пациентов с синдромом ДКМП, диагностированным в возрасте старше 18 лет, у которых на этапе первичного обследования не выявлено значимой патологии коронарных сосудов, а также были исключены явные внешние факторы развития дисфункции миокарда. Кли-нико-инструментальное обследование включало общий осмотр, сбор индивидуального и семейного анамнеза, электрокардиографию, эхокардиогра-фию (ЭхоКГ), мультиспиральную компьютерную томографию, магнитно-резонансную томографию с контрастированием, коронароангиографическое исследование, эндомиокардиальную биопсию. Диагноз ДКМП ставили на основании следующих ЭхоКГ-критериев: конечно-диастолический размер левого желудочка (ЛЖ) >56 мм в апикальной 4-ка-мерной позиции и >36 мм в парастернальной позиции по длинной оси ЛЖ; фракция выброса (ФВ) <45% [9, 10]. Все пациенты дали добровольное

письменное информированное согласие на генетическое исследование. Работа проведена согласно положениям Хельсинской декларации, с одобрением локального этического комитета.

Генетическое исследование. Образцы ДНК пациентов выделяли из образцов венозной крови с применением стандартных протоколов. Поиск генетических вариантов осуществляли путем высокопроизводительного полупроводникового секве-нирования на платформе IonTorrent (Thermo Fisher Scientific). Для исследования была разработана панель олигопраймеров Ampliseq, фланкирующих кодирующие и прилегающие интронные области 81 гена, ассоциированного с фенотипом Д^П, согласно международным литературным данным. В панель вошли следующие гены: MYBPC3, TAZ, TPM1, LDB3, MYLZ, ACTC1, MYL3, MYH7, TNNI3, TNNTZ, LMNA, CTNNA3, LDB3, CRYAB, PKPZ, TGFB3, JUP, DSGZ, DSCZ, DES, TMEM43, SCNSA, DSP, PLN, FLNC, EMD, TTN, NEXN, PSENZ, NOTCHZ, ACTNZ, VCL, MYPN, NEBL, BAG3, RBMZ0, ANKRD1, CSRP3, ILK, TMPO, ABCC9, SGCG, MYH6, PSEN1, SMAD6, FOXCZ, TCAP, SGCA, DTNA, MIB1, GATA6, FHOD3, CALR3, MYLKZ, JPHZ, GATAS, SNTA1, TNNC1, CAV3, DLG1, MYOZZ, PDLIM3, SGCB, NKXZ-S, SGCD, SDHA, LAMA4, FOXC1, PRKAGZ, HSPB1, SGCE, GATAD1, GATA4, CAVIN4, NOTCH1, FKTN, LAMPZ, FLNA, DMD, FHL1, EYA4. Cум-марный размер секвенируемых фрагментов составил 494,18 т.п.о. Участки, не покрываемые панелью праймеров Ampliseq, исследовали прямым двунаправленным секвенированием по методу Ceнгeра.

В тех случаях, когда имелись основания рассматривать Д^П как часть наследственной син-дромальной патологии с известным генетическим спектром, пациентам выполняли таргетное секве-нирование гена (генов), связанных с соответствующим синдромом, капиллярным секвенированием по Ceнгeру (пациенту с синдромом Альпорта выполнили также секвенирование кодирующей последовательности гена COLSA).

Биоинформатический анализ. Данные сек-венирования обрабатывали с помощью пакета программного обеспечения Torrent Suite Software (версия 5.0.5), сервиса аннотации генетических вариантов Ion Reporter (Thermo Fisher Scientific) и визуализатора Integrative Genomic Viewer. Находки, имеющие потенциальное клиническое значение, валидировали прямым двунаправленным секвенированием по методу Ceнгeра.

Оценка патогенности генетических вариантов проводилась с использованием данных из баз популяционных частот (ExAC, gnomAD, 1000 Genomes), онлайн-предикторов SIFT, PolyPhen2, MutationTester и др., предикторов влияния на сплайсинг UMDHSFv3.0 и NetGene2. По итогам анализа вариантам присваивали класс патогенности на основании критериев, изложенных в руководстве Российского общества медицинских генети-

ков от 2017 г. по интерпретации данных массового параллельного секвенирования [11]. В заключение по результатам исследования выносили варианты V (патогенный) и IV (вероятно патогенный) классов патогенности.

Результаты и обсуждение

За время исследования были получены, систематизированы и обобщены клинико-анамнестиче-ские и генетические данные 56 неродственных пациентов с ДКМП, манифестировавшей во взрослом возрасте, сердечной недостаточностью (II-IV класс по NYHA) на момент первого обращения.

Соотношение полов (М : Ж) в группе пациентов составило 38 : 18, что, в целом, соответствует общепринятому представлению о более частой (2 : 1) манифестации ДКМП у мужчин [6]. Средний возраст установления диагноза составил 37,4 года (95% доверительный интервал от 34,7 до 40,1 лет).

У 17 (30%) пациентов был установлен спорадический характер заболевания. Для 12 (22%) пробандов были получены явные доказательства семейного характера ДКМП (медицинская документация, подтверждающая диагноз у кровных родственников). Еще 10 пробандов отмечали отягощенный семейный анамнез по кардиомиопатиям, но не имели возможности представить подтверждающей медицинской документации. Таким образом, более чем у половины больных имелись указания на наследственный характер заболевания, что соответствует наблюдениям о доле семейных форм в других странах [4, 5]. От остальных 17 (30%) обследованных не удалось получить достоверных анамнестических данных для однозначного вывода о наследственном или спорадическом возникновении ДКМП (рис. 1).

Сочетание ДКМП с проявлениями нервно-мышечного заболевания было диагностировано у 4 (7%) больных. ДКМП в рамках наследственного синдрома была выявлена в 1 (1,7%) случае: у одного пациента (М, 24 года) был диагностирован синдром Альпорта с проявлениями как сердечной недостаточности вследствие прогрессирующей ДКМП, так и почечной недостаточности.

Всем больным проведено медико-генетическое консультирование. В результате ДНК-диагностики было выявлено 5 патогенных и 11 вероятно патогенных генетических вариантов в 16 неродственных семьях (табл. 1). Таким образом, нам удалось подтвердить генетическую природу заболевания и выявить генетические варианты IV и V классов патогенности у 28% взрослых пациентов с ДКМП. Для 2 мутаций было подтверждено происхождение de novo. Выявляемость мутаций в нашей группе оказалась сопоставима с данными, опубликованными в европейских исследованиях.

ной с беременностью [12, 13], что позволило рассматривать ДКМП, связанную с беременностью, как вариант манифестации семейной ДКМП. На момент ДНК-диагностики у пробанда (Ж, 28 лет) не было клинических проявлений сердечной недостаточности, ФВ ЛЖ была несколько снижена, но не достигала диагностических значений (48-50%). Главным запросом в этой семье была помощь в рождении здорового ребенка. Наличие риска декомпенсации стабильной гемодинамической ситуации у пробанда - носительницы мутации р.1Ш31_ в гене TNNT2 в результате беременности и воспроизведение угрожающего клинического сценария сестры -носительницы того же генетического варианта мы оцениваем как высокий. К сожалению, никаких рекомендаций по ведению беременности у женщин с такими мутациями, а также информации об эффективности профилактики и лечения перипарталь-ной КМП бромкриптином при наличии генетически скомпрометированного миокарда нет. Однако своевременная ДНК-диагностика в этой семье, пришедшаяся на активный репродуктивный период пробанда, своевременное выявление мутации, являющейся причиной заболевания, позволило использовать все имеющиеся вспомогательные репродуктивные технологии для рождения здорового ребенка: пре-симптоматическую ДНК-диагностику, доимпланта-ционную диагностику и суррогатное материнство.

Результаты ДНК-диагностики имеют значение не только для репродуктивного консультирования, но и для определения ближайшего и отдаленного прогноза здоровья, а также для выбора тактики лечения. Одной из форм ДКМП, для которой в руководствах прописаны особые подходы к оценке риска, является LMNA-ассоциированная ДКМП, ко-

Таблица 1. Генетические находки IV и V класса патогенности, выявленные у пациентов с дилатационной кардиомиопатией

Пациент Пол Возраст, годы Ген Изменение ДНК Изменение белка Класс патогенности

NK95 м 24 COL4A5 c.1032+3_1032 +6 delGTAA Нарушение сплайсинга V

DCM93 ж 37 DES c.1009G>C р.А1а337Рго IV

DCM66 ж 40 DMD c.8800G>T р^1и2934Тег IV

LVNC89 ж 45 DSP c.2130+1G>A Нарушение сплайсинга IV

DCM125 м 43 LMNA c.3G>A р.МейПе V

DCM88 м 41 LMNA c.1129C>T p.Arg377Cys IV

DCM89 м 21 LMNA c.1116G>C p.GLu372Asp IV

DCM124 м 48 NEBL c.1253delA p.Asn418MetfsTer3 IV

DCM83 м 51 SCN5A c.1336G>A рХ[и4461^ IV

DCM 63 м 45 TNNT2 c.517C>T р.Агд173Тгр V

DCM130 ж 26 TNNT2 c.518G>T р.Агд1731_еи IV

DCM108 м 35 TNNT2 c. 518G>A p.Arg173GLn V

DCM68 ж 62 TTN c.61877T>G р.1_еи20626Тег IV

DCM69 м 61 MyBPC3 c.2781_2782 ins CACA Нарушение сплайсинга IV

LVNC23 ж 48 MYH7 c.1255C>A рХ1п4191у; IV

Рис. 1. Соотношение семейных и спорадических форм дилатационной кардиомиопатии в обследованной группе

Fig. 1. Proportion of the sporadic and familial forms in the DCM cohort

Хотя делать заключение о спектре мутаций у российских больных на пилотной группе в 56 больных затруднительно, нельзя не отметить его своеобразия. Все находки, классифицированные как варианты IV и V классов патогенности, оказались сосредоточены в 11 генах. Наиболее частыми были находки в генах LMNA и TNNT2 (по 3 патогенных генетических варианта). Интересен тот факт, что все варианты, обнаруженные в гене TNNT2, находятся в 173-м положении белка тропонина Т (табл. 1). В 2 из 3 семей с выявленными мутациями в гене TNNT2 был достоверно установлен семейный характер заболевания. В ранее опубликованных зарубежных исследованиях сообщалось, что 173-й кодон ТпТ является «горячей точкой» при семейных формах ДКМП [4]. Данные, полученные в настоящей работе, позволяют заключить, что эта оценка справедлива и для российских больных.

Примечательно, что в семье с мутацией р.1Ш31_ в гене TNNT2 манифестация заболевания у сестры пробанда была связана с беременностью и первоначально интерпретировалась как перипартальная кардиомиопатия, потребовавшая трансплантации сердца (рис. 2). Мутации в гене TNNT2 ранее уже выявлялись у женщин с кардиомиопатией, связан-

торая связана с худшим прогнозом [6]. В нашей группе больных мутации в этом гене были одной из самых частых находок. Известно, что не только му-тантный ген, но и тип мутации имеет значение для оценки риска. В Руководстве ESC (2015) по лечению больных с желудочковыми аритмиями и профилактике внезапной смерти прямо указывается, что не-миссенс-мутации в этом гене несут больший риск жизнеугрожающих событий и должны учитываться при решении вопроса об имплантации кар-диовертера-дефибриллятора. Однако правильная интерпретация при кажущейся простоте не всегда очевидна. Например, мутация p.MetlUe в гене LMNA, выявленная в рамках настоящего исследования в семье DCM125, при записи в стандартной номенклатуре формально выглядит как миссенс-мута-ция (рис. 3А). Однако, поскольку она затрагивает стартовый кодон трансляции, ее функциональный эффект выражается в нарушении сплайсинга, и она должна рассматриваться как вариант, нарушающий корректный сплайсинг белка. Кроме того, носи-тельство мутаций в гене LMNA должно учитываться и на доклинических стадиях заболевания. В семье DCM125 одним из носителей мутации, выявленных в рамках каскадного скрининга, был клинически здоровый мальчик 1,5 лет, сын пробанда (рис. 3Б). Носителям мутаций рекомендуется кардиологиче-

28 лет, ДКМП, ФВ 48-50% N/p.R173L

/

НТх в 40 лет, Токсический ф. N/p.R173L

ПП кардиопатия, НТх 21 N/p.R173L

Рис. 2. Родословная семьи DCM130 с мутацией p.R173L в гене TNNT2

Fig. 2. Pedigree of the DCM130 family with p.R173L mutation in the TNNT2 gene

ское обследование 1 раз в год [6, 14, 15]. Кроме того, регулярные спортивные нагрузки для него не рекомендованы, так как было показано, что у носителей мутаций в генах LMNA и DES, занимающихся спортом на доклинической стадии развития заболевания, хроническая сердечная недостаточность развивается раньше и быстрее прогрессирует [16].

Интересно, что в исследованиях последних лет мутации, ведущие к возникновению преждевременного стоп-кодона в гене TTN, считаются самой частой из известных генетических причин ДКМП. По разным оценкам, мутации в этом гене составляют 15-25% генотип-позитивных случаев [6, 15, 17, 18]. В нашем исследовании не выявлено такого существенного процента мутаций в этом гене,

А

В В В В С A T G

III

IV

20 лет

3,5 года LMNA: N/p.MetlIle

6 мес

Синдром некомпактного

миокарда левого желудочка,

гипертрофическая

кардиомиопатия,

дилатационная

кардиомиопатия

Гипертрофическая кардиомиопатия

О

Н/О ®

Ранняя смерть (до 45 лет)

Не обследованы

Носительство генетического варианта

Рис. 3. Мутация p.Met1I1e в гене LMNA А. Фрагмент прямого секвенирования экзона 1 гена LMNA. Мутация в гетерозиготном состоянии указана стрелкой.

Б. Родословная семьи DCM125 с мутацией p.Met1I1e в гене LMNA

Fig. 3. Mutation p.Met1I1e in the LMNA gene

A. Fragment of the direct Sanger sequencing of the exon 1 in the LMNA gene. Heterozygous mutation is marked by arrow;

B. Pedigree of the DCM125 with p.Met1I1e mutation in the LMNA gene

Б

II

были обнаружены только 2 генетические замены IV и V классов патогенности (3,6% пробандов). В одной из самых масштабных работ по генотипирова-нию больных с ДКМП, опубликованной в 2015 г., наиболее частыми диагностическими находками были мутации в генах PKP2, MyBPC3 и DSP [б], что не совпадает со спектром мутаций в обследованной нами группе российских больных. Не подтвердилось также описанное в этой работе [6] выявление большого числа мутаций (2-3 патогенных варианта у одного пациента - у >38% больных), что может быть обусловлено различиями выборок больных, так как спектр изученных генов отличался незначительно, а все выявленные замены находились в тех генах, которые были одинаково представлены.

Несмотря на широкий спектр проанализированных генов в пилотной группе взрослых больных ДКМП, подавляющее большинство находок в нашем исследовании было сосредоточено на ограниченном числе генов. Поэтому по итогам анализа диагностических и экономических аспектов проведенной работы мы предлагаем 2-этапную схему ДНК-диагностики у пациентов с манифестацией ДКМП в возрасте старше 18 лет. Первым этапом предлагаем проводить поиск мутаций в малой тар-гетной панели генов, включающей кодирующую последовательность генов MYH7, MYBPC3, TNNT2, DSP, LMNA, EDM, DES, с последующим каскадным семейным скринингом.

Число генов - кандидатов ДКМП с малым вкладом в общий генетический спектр заболевания ежегодно возрастает по мере накопления новых данных. Поэтому при отсутствии диагностически значимых генетических находок или противоречивых результатов каскадного семейного скрининга вторым этапом мы предлагаем секвенирование полного экзома.

По нашему мнению, предложенный алгоритм позволит оптимизировать временные и финансовые затраты на установление генетической причины заболевания, упростит семейное консультирование и планирование беременности при ДКМП. Возможность установления генетической причины заболевания в сжатые сроки особенно важна в тех случаях, когда семье требуется пренаталь-ная или доимплантационная ДНК-диагностика. В то же время механизмы, определяющие течение и прогноз ДКМП у конкретного пациента, еще подлежат уточнению. Очевидно, конечный фенотип в каждом конкретном случае не определяется изолированным генетическим вариантом. На течение и исход заболевания могут оказывать влияние варианты-модификаторы в одном или в нескольких других генах, а также различные средовые и анамнестические факторы. Корректность клинического использования полученных генетических данных

в настоящее время представляется не меньшей проблемой, чем собственно получение генетического результата.

Согласно формулировке AHA 2006 г. [19], ДКМП определяется как кардиомиопатия смешанной этиологии, для которой значимым является вклад как генетических, так и внешнесредовых факторов риска; заболевание рассматривается как имеющее многофакторную природу. Взрослые ауто-сомно-доминантные формы ДКМП манифестируют на третьем-четвертом десятилетии жизни, после длительного периода полного или относительного благополучия. Многие пациенты сообщают о занятиях спортом в детстве и юности (в нашей группе таких пациентов было >20%) без очевидных негативных эффектов. Клиническая манифестация часто острая, связанная с перенесенным инфекционным заболеванием (инфекционно-иммунный миокардит), увеличение объема циркулирующей крови (беременность), воздействие токсических (лекарственных, алкогольных) факторов. Другими словами, генетический фактор определяет базовую программу развития кардиомиопатии у конкретного пациента, но сроки манифестации, выраженность клинических проявлений и скорость про-грессирования заболевания во многом зависят от ненаследственных факторов риска (образ жизни, токсические, инфекционные, и т.д.). Подобный механизм развития, в частности, обсуждается для перипартальной ДКМП, антрациклиновой кардиомиопатии [20-22]. С одной стороны, возможности современной медицины для преодоления имеющейся генетической программы располагают очень ограниченными методами, в том числе хирургическими. С другой стороны, как можно более ранняя диагностика носительства мутаций в отягощенных семьях позволяет сформировать схему динамического наблюдения и контроля хотя бы за триггер-ными факторами среды: грамотное использование современных репродуктивных технологий, осторожный выбор противоопухолевых препаратов, профилактика и активное лечение миокардита, контроль аутоиммунных реакций, что позволит максимально долго сохранить сократительную функцию сердца и качество жизни.

Заключение

Вследствие широкого спектра вовлеченных генов, выраженной клинической гетерогенности и в связи со значительной затратностью генетическая диагностика ДКМП до настоящего момента затруднительна и не является рутинной. Выявляе-мость клинически значимых вариантов не превышает 17-40% даже в самых масштабных исследованиях, находки в конкретных генах носят единичный характер [23]. Очевидные корреляции обнару-

женных изменений с особенностями клинической картины выявляются достаточно редко. Между тем изучение корреляций «генотип-фенотип» необходимо для возможной персонализации существующих подходов к лечению сердечной недостаточности и разработки новых методов лечения, в том числе генотерапевтических подходов. Комплексная оценка клинико-генетического полиморфизма ДКМП позволит оценить индивидуальный риск раз-

вития аритмии и сердечной недостаточности, определить прогноз болезни с учетом возраста дебюта заболевания, пола, вовлеченного гена или специфической мутации (или мутаций).

Финансирование. Исследование поддержано грантом РНФ 16-15-10421.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

1. Hershberger R.E., Hedges D.J., Morales A. Dilated cardiomyopathy: the complexity of a diverse genetic architecture // Nat. Rev. Cardiol. 2013. Vol. 10. P. 531547.

2. Kinnamon D.D., Morales A., Bowen D.J., Burke W. et al.; on behalf of the DCM Consortium. Toward genetics-driven early intervention in dilated cardiomyopathy: design and implementation of the DCM Precision Medicine Study // Circ. Cardiovasc. Genet. 2017. Vol. 10, N 6.

3. Tayal U., Prasad S., Cook S.A. Genetics and genomics of dilated cardiomyopathy and systolic heart failure // Genome Med. 2017. Vol. 9, N 1. P. 20.

4. Ponikowski P., Voors A.A., Anker S.D., Bueno H. et al.; Task Force Members; Document Reviewers. 2016 ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: the Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC // Eur. J. Heart Fail. 2016. Vol. 18, N 8. P. 891-975. doi: 10.1002/ejhf.592.

5. McNally E.M., Mestroni L. Dilated cardiomyopathy: genetic determinants and mechanisms // Circ. Res. 2017. Vol. 121, N 7. P. 731-748. doi: 10.1161/CIRCRE-SAHA.116.309396.

6. Haas J., Frese K.S., Peil B., Kloos W. et al. Atlas of the clinical genetics of human dilated cardiomyopa-thy // Eur. Heart J. 2015. Vol. 36, N 18. P. 1123-1135. doi: 10.1093/eurheartJ/ehu301.

7. Bozkurt B., Colvin M., Cook J., Cooper L.T. et al.; American Heart Association Committee on Heart Failure and Transplantation of the Council on Clinical Cardiology; Council on Cardiovascular Disease in the Young; Council on Cardiovascular and Stroke Nursing; Council on Epidemiology and Prevention; and Council on Quality of Care and Outcomes Research. Current diagnostic and treatment strategies for specific dilated cardiomyopathies: a scientific statement from the American Heart Association // Circulation. 2016. Vol. 134, N 23. P. e579-e646. Epub 2016 Nov 3.

8. Porcari A., De Angelis G., Romani S., Paldino A. et al. Current diagnostic strategies for dilated cardiomyopathy: a comparison of imaging techniques // Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 2019. Vol. 17, N 1. P. 53-63.

9. Тополянский А.В. Основные симптомы и синдромы в кардиологической практике: дифференциальный диагноз в таблицах и схемах : справочник / под ред. А.Л. Верткина. М. : МЕДпресс-информ, 2017. 304 с.

10. Mathew T., Williams L., Navaratnam G., Rana B. et al.; British Society of Echocardiography Education Committee. Diagnosis and assessment of dilated cardiomyopathy: a guideline protocol from the British Society of Echocardiography // Echo Res. Pract. 2017. Vol. 4, N 2. P. G1-G13.

11. Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А. и др. Руководство по интерпретации данных, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS) // Мед. генетика. 2017. Т. 16, № 7. С. 4-17.

12. Morales A., Painter T., Li R., Siegfried J.D. et al. Rare variant mutations in pregnancy-associated or peri-partum cardiomyopathy // Circulation. 2010. Vol. 121, N 20. P. 2176-2182.

13. van Spaendonck-Zwarts K.Y., Tintelen J.P., van Veldhuisen D.J., Werf R. et al. Peripartum cardiomyopa-thyas a part of familial dilated cardiomyopathy // Circulation. 2010. Vol. 121. P. 2169-2175.

14. 2017 AHA/ACC/HRS guideline for management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines and the Heart Rhythm Society // Circulation. 2018. Vol. 138. P. e272-e391.

15. Priori S.G., Blomstrom-Lundqvist C., Mazzanti A., Blom N. et al. 2015 ESC guidelines for the management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death: the Task Force for the Management of Patients with Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC) // Eur. Heart J. 2015. Vol. 36, N 41. P. 2793-2867.

16. Pasotti M., Klersy C., Pilotto A., Marziliano N. et al. Long-term outcome and risk stratification in dilated cardiolaminopathies // J. Am. Coll. Cardiol. 2008. Vol. 52, N 15. P. 1250-1260.

17. Hyun-Young Park. Hereditary dilated cardiomyopathy: recent advances in genetic diagnostics // Korean Circ. J. 2017. Vol. 47, N 3. P. 291-298.

18. Ware J.S., Cook S.A. Role of titin in cardiomyopathy: from DNA variants to patient stratification // Nat. Rev. Cardiol. 2018. Vol. 15, N 4. P. 241-252.

19. Maron B.J., Towbin J.A., Thiene G., Antzelevitch C. et al.; American Heart Association; Council on Clinical Cardiology, Heart Failure and Transplantation Committee; Quality of Care and Outcomes Research and Functional Genomics and Translational Biology Interdisciplinary Working Groups; Council on Epidemiology and Prevention. Contemporary definitions and classification of the cardiomyopathies: an American Heart Association scientific statement from the council on clinical cardiology, heart failure and transplantation committee; quality of care and outcomes research and functional genomics and translational biology interdisciplinary working groups;

and council on epidemiology and prevention // Circulation. 2006. Vol. 113. P. 1807-1816.

20. Van Spaendonck-Zwarts K.Y., van Tintelen J.P., van Veldhuisen D.J., van der Werf R. et al. Peripartum cardiomyopathy as a part of familial dilated cardiomyopathy // Circulation. 2010. Vol. 121. P. 2169-2175.

21. Aminkeng F., Ross C.J., Rassekh S.R., Hwang S. et al.; CPNDS Clinical Practice Recommendations Group. Recommendations for genetic testing to reduce the incidence of anthracycline-induced cardiotoxicity // Br. J. Clin. Pharmacol. 2016. Vol. 82, N 3. P. 683-695.

22. Kuruc J.C., Durant-Archibold A.A., Motta J., Rao K.S. et al. Development of anthracycline-induced dilated cardiomyopathy due to mutation on LMNA gene in a breast cancer patient: a case report. BMC Cardio-vasc. Disord. 2019. Vol. 19, N 1. P. 169.

23. Towbin J.A. Inherited cardiomyopathies // Circ. J. 2014. Vol. 78, N 10. P. 2347-2356.

References

1. Hershberger R.E., Hedges D.J., Morales A. Dilated cardiomyopathy: the complexity of a diverse genetic architecture. Nat Rev Cardiol. 2013; 10: 531-47.

2. Kinnamon D.D., Morales A., Bowen D.J., Burke W., et al.; on behalf of the DCM Consortium. Toward genetics-driven early intervention in dilated cardiomyopathy: design and implementation of the DCM Precision Medicine Study. Circ Cardiovasc Genet. 2017; 10 (6).

3. Tayal U., Prasad S., Cook S.A. Genetics and genomics of dilated cardiomyopathy and systolic heart failure. Genome Med. 2017; 9 (1): 20.

4. Ponikowski P., Voors A.A., Anker S.D., Bueno H., et al.; Task Force Members; Document Reviewers. 2016 ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: the Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail. 2016; 18 (8): 891-975. doi: 10.1002/ejhf.592.

5. McNally E.M., Mestroni L. Dilated cardiomy-opathy: genetic determinants and mechanisms. Circ Res. 2017; 121 (7): 731-48. doi: 10.1161/CIRCRESA-HA.116.309396.

6. Haas J., Frese K.S., Peil B., Kloos W., et al. Atlas of the clinical genetics of human dilated cardiomyopathy. Eur Heart J. 2015; 36 (18): 1123-35. doi: 10.1093/eur-heartj/ehu301.

7. Bozkurt B., Colvin M., Cook J., Cooper L.T., et al.; American Heart Association Committee on Heart Failure and Transplantation of the Council on Clinical Cardiology; Council on Cardiovascular Disease in the Young; Council on Cardiovascular and Stroke Nursing; Council on Epidemiology and Prevention; and Council on Quality of Care and Outcomes Research. Current diagnostic and treat-

ment strategies for specific dilated cardiomyopathies: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2016; 134 (23): e579-646. Epub 2016 Nov 3.

8. Porcari A., De Angelis G., Romani S., Paldino A., et al. Current diagnostic strategies for dilated cardiomyopathy: a comparison of imaging techniques. Expert Rev Cardiovasc Ther. 2019; 17 (1): 53-63.

9. Topolyansky A.V. The main symptoms and syndromes in cardiological practice: differential diagnosis in tables and diagrams: a guide. In: A.L. Vertkin (ed.). Moscow: MEDpress-inform, 2017: 304 p. (in Russian)

10. Mathew T., Williams L., Navaratnam G., Rana B., et al.; British Society of Echocardiography Education Committee. Diagnosis and assessment of dilated car-diomyopathy: a guideline protocol from the British Society of Echocardiography. Echo Res Pract. 2017; 4 (2): G1-13.

11. Ryzhkova O.P., Kardymon O.L., Prohorchuk E.B., Konovalov F.A., et al. Guidelines for the interpretation of massive parallel sequencing variants. Meditsinskaya genetika [Medical Genetics]. 2017; 16 (7): 4-17. (in Russian).

12. Morales A., Painter T., Li R., Siegfried J.D., et al. Rare variant mutations in pregnancy-associated or peripartum cardiomyopathy. Circulation. 2010; 121 (20): 2176-82.

13. van Spaendonck-Zwarts K.Y., Tintelen J.P., van Veldhuisen D.J., Werf R., et al. Peripartum cardiomyopa-thyas a part of familial dilated cardiomyopathy. Circulation. 2010; 121: 2169-75.

14. 2017 AHA/ACC/HRS guideline for management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death. A report of the American College of Cardiology/American Heart Associa-

tion Task Force on Clinical Practice Guidelines and the Heart Rhythm Society. Circulation. 2018; 138: e272-391.

15. Priori S.G., Blomström-Lundqvist C., Mazzanti A., Blom N., et al. 2015 ESC guidelines for the management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death: the Task Force for the Management of Patients with Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC). Eur Heart J. 2015; 36 (41): 2793-867.

16. Pasotti M., Klersy C., Pilotto A., Marziliano N., et al. Long-term outcome and risk stratification in dilated cardiolaminopathies. J Am Coll Cardiol. 2008; 52 (15): 1250-60.

17. Hyun-Young Park. Hereditary dilated cardiomy-opathy: recent advances in genetic diagnostics. Korean Circ J. 2017; 47 (3): 291-8.

18. Ware J.S., Cook S.A. Role of titin in cardiomyopathy: from DNA variants to patient stratification. Nat Rev Cardiol. 2018; 15 (4): 241-52.

19. Maron B.J., Towbin J.A., Thiene G., Antzelevitch C., et al.; American Heart Association; Council on Clinical Cardiology, Heart Failure and Transplantation Committee; Quality of Care and Outcomes Research and Functional

Genomics and Translatlonal Biology Interdisciplinary Working Groups; Council on Epidemiology and Prevention. Contemporary definitions and classification of the cardiomyopathies: an American Heart Association scientific statement from the council on clinical cardiology, heart failure and transplantation committee; quality of care and outcomes research and functional genomics and translational biology interdisciplinary working groups; and council on epidemiology and prevention. Circulation. 2006; 113: 1807-16.

20. Van Spaendonck-Zwarts K.Y., van Tintelen J.P., van Veldhuisen D.J., van der Werf R., et al. Peripartum cardiomyopathy as a part of familial dilated cardiomyopathy. Circulation. 2010; 121: 2169-75.

21. Aminkeng F., Ross C.J., Rassekh S.R., Hwang S., et al.; CPNDS Clinical Practice Recommendations Group. Recommendations for genetic testing to reduce the incidence of anthracycline-induced cardiotoxicity. Br J Clin Pharmacol. 2016; 82 (3): 683-95.

22. Kuruc J.C., Durant-Archibold A.A., Motta J., Rao K.S., et al. Development of anthracycline-induced dilated cardiomyopathy due to mutation on LMNA gene in a breast cancer patient: a case report. BMC Cardiovasc Disord. 2019; 19 (1): 169.

23. Towbin J.A. Inherited cardiomyopathies. Circ J. 2014; 78 (10): 2347-56.