CC BY
6© Коллектив авторов, 2021 https://doi.org/10.29296/24999490-2021-05-05
ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИИ С ВНЕЗАПНОЙ СЕРДЕЧНОЙ СМЕРТЬЮ ОДНОНУКЛЕОТИДНЫХ
ПОЛИМОРФИЗМОВ rs34643859 ГЕНА KCNS1, rs12804550 ГЕНА SCN4B, rs4514993 ГЕНА SCN11A
А.А. Иванова1, Е.С. Мельникова1, А.А. Гуражева1, С.К. Малютина1, 2, И.А. Родина3, О.В. Хамович3, В.П. Новоселов2, 3, В.Н. Максимов1, 2
1Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ«Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Российская Федерация, 630089, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, д. 175/1;
2ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Российская Федерация, 630091, Новосибирск, Красный проспект, д. 52; 3ГБУ здравоохранения Новосибирской области «Новосибирское областное клиническое бюро судебно-медицинской экспертизы», Российская Федерация, 630087, Новосибирск, ул. Немировича-Данченко, д. 134
E-mail: ivanova a a@mail.ru
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Иванова Анастасия Андреевна — старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний, Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук». Кандидат медицинских наук. Тел.: +7(913) 376-85-18. E-mail: ivanova_a_a@mail.ru. ORCID: 0000-0002-9460-6294.
Мельникова Елизавета Сергеевна — аспирант. Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ«Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук». Тел.: +7(383) 373-10-64. E-mail: jarinaleksi@mail.ru. ORCID: 0000-0002-9033-1588.
Гуражева Анна Александровна — младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний, Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук». Тел.: +7(383) 373-10-64. E-mail: annapalna1@mail.ru. ORCID: 0000-0003-1547-624Х.
Малютина Софья Константиновна — профессор кафедры терапии, гематологии и трансфузиологии факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки врачей. ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Заведующая лабораторией этиопатогенеза и клиники внутренних заболеваний. Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук». Доктор медицинских наук, профессор. Тел.: +7(383) 363-49-63. E-mail: smalyutina@hotmail.com. ORCID: 0000-0001-6539-0466.
Родина Ирина Александровна — врач-судебно-медицинский эксперт. ГБУЗ ННСО «Новосибирское областное клиническое бюро судебно-медицинской экспертизы». Кандидат медицинских наук. Тел.: +7(383) 346-00-19. E-mail: nokbsme@nso.ru. ORCID: 0000-0003-2799-0756.
Хамович Олеся Викторовна — врач-судебно-медицинский эксперт. ГБУЗ ННСО «Новосибирское областное клиническое бюро судебно-медицинской экспертизы». Кандидат медицинских наук. Тел.: +7(383) 346-00-19. E-mail: nokbsme@nso.ru. ORCID: 0000-0002-2960-193Х.
Новоселов Владимир Павлович — начальник ГБУ здравоохранения Новосибирской области «Новосибирское областное клиническое бюро судебно-медицинской экспертизы». Доктор медицинских наук, профессор. Тел.: +7 (383) 346-00-19. E-mail: nokbsme@nso.ru. ORCID: 0000-0002-6312-5543.
Максимов Владимир Николаевич — заведующий лабораторией молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний, Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ«Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук». Профессор кафедры медицинской генетики и биологии медико-профилактического факультета, ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Доктор медицинских наук, профессор. Тел.: +7(383) 373-10-64. E-mail: medik11@mail.ru. ORCID: 0000-0002-7165-4496.
Введение. Однонуклеотидные полиморфизмы rs34643859 гена KCNS1, rs12804550 гена SCN4B, rs4514993 гена SCN11A выявлены в ходе анализа результатов собственного полноэкзомного секвенирования группы молодых мужчин, умерших внезапной сердечной смертью (ВСС) как возможные новые молекулярно-генетические маркеры ВСС. Целью исследования является верификация однонуклеотидных полиморфизмов rs34643859, rs12804550, rs4514993 в качестве маркеров ВСС в исследовании «случай-контроль» с использованием рутинных методов молекулярно-генетического анализа.
Цель исследования. Проверить ассоциацию с ВСС однонуклеотидных полиморфизмов rs34643859, rs12804550, rs4514993.
Методы. Группа ВСС (n=400, средний возраст умерших — 53,2±8,7 года, доля мужчин — 70,9%, женщин — 29,1%) сформирована c использованием критериев ВСС Европейского общества кардиологов из анонимного банка ДНК лиц умерших внезапной смертью (1999—2019 гг.). Контрольная группа (n =400, средний возраст — 53,1±8,3 года, мужчины — 68,3 %, женщины — 31,7%) подобрана по полу и возрасту к группе ВСС из банков ДНК живых на момент проведения исследований участников международных проектов MONICA и HAPIEE. Генотипирование проведено с использованием метода полимераз-ной цепной реакции с последующим анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов.
Результаты. Не выявлено статистически значимых различий по частотам генотипов и аллелей однонуклеотидных полиморфизмов rs12804550, rs4514993 между группой ВСС и контрольной группой (p>0,05). В группе женщин в возрасте до 50 лет выявлено статистически значимое уменьшение носительниц генотипа ТТ rs34643859 в группе ВСС (32,3%) по сравнению с контрольной группой (60,0%) (TTvs TC + CC: 0Ш=0,32, 95% ДИ0,11-0,91, р=0,04).
Заключение. Не подтверждена ассоциация однонуклеотидных полиморфизмов rs12804550 гена SCN4B, rs4514993 гена SCN11A с ВСС. Однонуклеотидный полиморфизм rs34643859 гена KCNS1 ассоциирован с ВСС: у женщин до 50 лет, генотип ТТ связан с протективным эффектом в отношении ВСС.
Ключевые слова: внезапная сердечная смерть, однонуклеотидный полиморфизм, rs34643859 гена KCNS1, rs12804550 гена SCN4B, rs4514993 гена SCN11A, полноэкзомное секвенирование
THE ASSOCIATION OF rs34643859 GENE KCNS1, rs12804550 GENE SCN4B, rs4514993 GENE SCN11A WITH THE SUDDEN CARDIAC DEATH А.А. Ivanova1, E.S. Melnikova1, A.A. Gurazheva1, S.K. Malutina1,2, I.A. Rodina3, O.V. Khamovich3, V.P. Novoselov2,3, V.N. Maksimov1, 2
Research Institute of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, B. Bogatkova, 175/1, Novosibirsk, 630089, Russian Federation;
2Novosibirsk State Medical University, Krasnyj prospekt, 52, Novosibirsk, 630091, Russian Federation; 3Novosibirsk Regional Office of Forensic Medical Examination, Nemirovicha-Danchenko str., 134, Novosibisrk, 630087, Russian Federation
E-mail: ivanova_a_a@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Ivanova Anastasia Andreevna — Senior Researcher, Laboratory of Molecular Genetic Research of Therapeutic Diseases, Research Institute of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Federal State Budget Scientific Institution «The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences». Candidate of Medical Sciences. Те1: +7 (913) 376-85-18. E-mail: ivanova_a_a@mail.ru. ORCID: 0000-0002-9460-6294.
Melnikova Elizaveta Sergeevna — postgraduate student, Research Institute of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Federal State Budget Scientific Institution «The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences». Те. +7 (383) 373-10-64. E-mail: jarinaleksi@mail.ru. ORCID: 0000-0002-9033-1588.
Gurazheva Anna Aleksandrovna — Junior Researcher, Laboratory of Molecular Genetic Research of Therapeutic Diseases, Research Institute of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Federal State Budget Scientific Institution «The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences». Те1: +7(383) 373-10-64. E-mail: annapalna1@ mail.ru. ORCID: 0000-0003-1547-624X.
Malyutina Sofya Konstantinovna — Professor of the Department of Therapy, Hematology and Transfusiology, Faculty of Advanced Training and Professional Retraining of Physicians, Novosibirsk state medical university. Head of the Laboratory of Etiopathogenesis and Clinic of Internal Diseases, Research Institute of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Federal State Budget Scientific Institution «The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences». Doctor of Medical Sciences, Professor. Те. +7(383) 363-49-63. E-mail: smalyutina@hotmail.com. ORCID: 0000-0001-6539-0466.
Rodina Irina Aleksandrovna — medical forensic expert, Novosibirsk Regional Office of Forensic Medical Examination. Candidate of Medical Sciences. Те. +7(383) 346-00-19. E-mail: nokbsme@nso.ru. ORCID: 0000-0003-2799-0756.
Khamovich Olesya Viktorovna — medical forensic expert, Novosibirsk Regional Office of Forensic Medical Examination. Candidate of Medical Sciences. Те. +7(383) 346-00-19. E-mail: nokbsme@nso.ru. ORCID: 0000-0002-2960-193Х.
Novoselov Vladimir Pavlovich — Head, Novosibirsk Regional Office of Forensic Medical Examination. Doctor of Medical Sciences, Professor. Те. +7(383) 346-00-19. E-mail: nokbsme@nso.ru. ORCID: 0000-0002-6312-5543.
Maksimov Vladimir Nikolaevich — Head of the Laboratory of Molecular Genetic Research of Therapeutic Diseases, Research Institute of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Federal State Budget Scientific Institution «The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences». Professor of the Department of Medical Genetics and Biology of the Faculty of Medicine and Prevention, Novosibirsk state medical university. Doctor of Medical Sciences, Professor. Тел.: +7 (383) 373-10-64. E-mail: medik11@mail.ru. ORCID: 0000-0002-7165-4496.
Introduction. Single nucleotide polymorphisms rs34643859 of the KCNS1 gene, rs12804550 of the SCN4B gene, and rs4514993 of the SCN11A gene were revealed in the analysis of the results of whole exome sequencing of a group of young man died by sudden cardiac death (SCD).
The aim of the study is to verify single nucleotide polymorphisms rs34643859, rs12804550, rs4514993 as SCD markers in a case-control study using routine molecular genetic methods and investigate the association with SCD of single nucleotide polymorphisms rs34643859, rs12804550, rs4514993.
Methods. SCD group (n=400, average age of the deceased cases acoounted for 53.2+8.7 years, the proportion of men — 70.9%, women — 29.1%) was formed using the SCD criteria of the European Society of Cardiology from the anonymous DNA bank of the deceased sudden death (1999—2019). The control group (n=400, mean age — 53.1+8.3 years, men — 68.3%, women — 31.7%) was matched by sex and age to the SCD group from DNA banks of international projects MONICA and HAPIEE of living at the time of researches participants. Genotyping was carried out using the polymerase chain reaction followed by analysis of restriction fragment length polymorphism.
Results. There were no statistically significant differences in the frequencies of genotypes and alleles of single nucleotide polymorphisms rs12804550, rs4514993 between the SCD group and the control group (p>0.05). In the group of women under the age of 50 years, there was a statistically significant decrease in carriers of the TTgenotype rs34643859 in the SCD group (32.3%) compared with the control group (60.0%) (TTvs TC + CC: 0R=0.32, 95% CI: 0.11-0.91, p=0.04).
Conclusion. The association of single nucleotide polymorphisms rs12804550 of the SCN4B gene, rs4514993 of the SCN11A gene with SCD has not been confirmed. Single nucleotide polymorphism rs34643859 of the KCNS1 gene is associated with SCD: for women under 50 years of age, the TT polymorphism genotype is associated with a protective effect against SCD.
Key words. sudden cardiac death, single nucleotide polymorphism, rs34643859 of the KCNS1 gene, rs12804550 of the SCN4B gene, rs4514993 of the SCN11A gene, whole exome sequencing
ВВЕДЕНИЕ
Россия входит в список стран, лидирующих по смертности населения от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Около 50% всех случаев смерти, произошедших по причине ССЗ, составляет внезапная сердечная смерть (ВСС) [1]. Существующие клинические маркеры повышенного риска развития ВСС играют огромную роль в стратификации риска ВСС у лиц с уже известной ранее кардиальной патологией. Но роль таких маркеров в определении риска ВСС у пациентов без выявленной кардиальной патологии невысока. В данном случае актуальным является поиск молекулярно-генетических маркеров ВСС, которые помогут спрогнозировать риск ВСС у конкретного пациента и его родственников, даже при отсутствии клинических симптомов ССЗ и провести грамотную профилактическую работу для предотвращения развития внезапного летального исхода.
Целью исследования является изучение ассоциации с ВСС однонуклеотидных полиморфизмов генов, выявленных при анализе результатов полноэк-зомного секвенирования.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
При анализе результатов собственного полноэк-зомного секвенирования группы мужчин умерших ВСС в возрасте до 45 лет (n=37) отобрано 3 новых возможных молекулярно-генетических маркеров ВСС (rs34643859, rs12804550, rs4514993) (частота редкого аллеля выбранных полиморфизмов полученная по результатам полноэкзомного секвенирования в группе ВСС больше, чем популяционная частота по данным базы Database of Single Nucleotide Polymorphisms, dbSNP).
Дизайн верифицирующего исследования «случай-контроль».
Группа ВСС (n=400, средний возраст умерших — 53,2±8,7 года, доля мужчин — 70,9%, женщин — 29,1%) сформирована c использованием критериев
ВСС Европейского общества кардиологов [2] из анонимного банка ДНК лиц умерших внезапной смертью (1999—2019). Основные патологоанатомические диагнозы лиц включенных в группу ВСС — острая коронарная недостаточность и острая недостаточность кровообращения. Из группы исключены лица с пато-логоанатомическими диагнозами — инфаркт миокарда, дилатационная/гипертрофическая кардиомиопа-тия, лица, находящиеся в состоянии алкогольного/ наркотического опьянения.
Контрольная группа (n=400, средний возраст — 53,1+8,3 года, мужчины — 68,3 %, женщины — 31,7%) подобрана по полу и возрасту к группе ВСС из банков ДНК живых на момент проведения исследований участников международных проектов MONICA (Multinational MONItoring of trends and determinants in CArdiovascular disease) и HAPIEE (Health, Alcohol and Psychosocial factors In Eastern Europe).
Генотипирование групп по выбранным однону-клеотидным полиморфизмам проведено с использованием метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим анализом полиморфизма длин ре-стрикционных фрагментов по авторским протоколам.
Для генотипирования по rs34643859 использовали праймеры 5'- CCGCACGCCACCCACGTTC -3'(F) и 5'- CCAGGAAGGGAAGCCCGGGT -3'(R). Смесь для ПЦР объемом 25 мкл включала 12,5 мкл реакционной смеси БиоМастер LR НБ-ПЦР-Color (2*) (ООО «БИОЛАБМИКС», Новосибирск) по 0,6 мМ каждого праймера, 2 мкг ДНК. Амплификацию проводили в следующем температурном режиме: 1 цикл 95°С 5 мин, 33 цикла, включающих денатурацию 95°С 30 с, отжиг праймеров 62°С 30 с и элонгацию 72°С 30 с, 1 цикл 72°С 7 мин. Рестрикцию проводили с 10 единицами активности рестриктазы RsaI («СибЭнзим», Новосибирск). Размер продукта амплификации 155 п.н. После проведения рестрикции при генотипе CC детектировался продукт 155 п.н. при TT-генотипе — продукты 136 и 19 п.н., при ге-
терозиготном генотипе TC все перечисленные продукты — 155, 136, 19 п.н.
Для генотипирования по rs12804550 использовали праймеры: 5'- AGAGCAAGTGGCTGGCGTT -3'(F) и 5'- ACCACCCTCTCATCTACCCG -3'(R). Смесь для ПЦР объемом 25 мкл включала 12,5 мкл реакционной смеси БиоМастер LR HS-ПЦР-Color (х2) (ООО «БИОЛАБМИКС», Новосибирск) по 0,8 мМ каждого праймера, 2 мкг ДНК. Амплификацию проводили в следующем температурном режиме 1 цикл 95°С 5 мин, 35 циклов, включающих денатурацию 95°С 30 с, отжиг праймеров 62°С 30 с и элонгацию 72°С 30 с, 1 цикл 72°С 7 мин. Рестрикцию проводили с 10 единицами активности рестрик-тазы RsaI («СибЭнзим», Новосибирск). Размер продукта амплификации 208 п.н. После проведения рестрикции при генотипе GG детектировался продукт 208 п.н., при AA генотипе — продукты 187 и 21 п.н., при гетерозиготном генотипе GA все перечисленные продукты — 208, 187, 21 п.н.
Для генотипирования по rs4514993 использовали праймеры: 5'- TTCATGGTGATGGTGAGGAT -3'(F) и 5'- CATTGGAACAAAGTAGTTCG -3'(R). Смесь для ПЦР объемом 25 мкл включала 12,5 мкл реакционной смеси БиоМастер HS-Taq ПЦР-Color (х2) (ООО «Биолабмикс», Новосибирск), по 0,8 мМ каждого праймера, 2 мкг ДНК. Амплификацию проводили в следующем температурном режиме 1 цикл 95°С 5 мин, 35 циклов, включающих денатурацию 95°С 30 с, отжиг праймеров 54°С 30 с и элонгацию 72°С 30 с, 1 цикл 72°С 7 мин. Рестрикцию проводили с 10 единицами активности рестриктазы TaqI («СибЭнзим», Новосибирск). Размер продукта амплификации 208 п.н. После проведения рестрикции при генотипе AA детектировался продукт 208 п.н., при TT генотипе — продукты 190 и 18 п.н., при гетерозиготном генотипе AT все перечисленные продукты - 208, 190 и 18 п.н.
Полученные результаты генотипирования статистически обработаны с помощью пакета программ SPSS 16.0, определены частоты генотипов и аллелей, изучаемых полиморфизмов в группе ВСС и в контрольной группе, с использованием критерия хи-квадрат оценено соответствие частот генотипов равновесию Харди-Вайнберга в контрольной группе. Сравнение групп по частотам генотипов и аллелей, относительный риск ВСС по конкретному аллелю или генотипу выполнены с помощью таблиц сопряженности с использованием критерия х2 по Пирсону, точного двустороннего критерия Фишера с поправкой Йетса на непрерывность. В качестве уровня значимости использован p<0,05. В контрольной группе на предмет ассоциации с выбранными полиморфизмами рассмотрены антропометрические, биохимические параметры, а в группе ВСС - данные морфологического исследования, с целью более полного понимания причастности полиморфизма к развитию ВСС. Нормальность распределения параметров исследована
с использованием теста Колмогорова-Смирнова. При нормальном распределении дальнейшие расчеты проведены с использованием теста ANOVA, описательная статистика представлена в виде среднего значения и стандартного отклонения от него, в остальных случаях — теста Крускалла—Уоллиса, описательная статистика представлена в виде медианы, 25-го и 75-го процентиля. В качестве уровня значимости также использован p<0,05. Исследование одобрено Этическим комитетом НИИТПМ — филиал ИЦиГ СО РАН.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В контрольной группе наблюдаемые частоты генотипов полиморфизмов rs34643859, rs12804550, rs4514993 соответствуют ожидаемым согласно равновесию Харди-Вайнберга (х2=0,08; 0,14; 0,21, соответственно).
Выбранные для исследования однонуклеотид-ные полиморфизмы локализованы в генах, кодирующих субъединицы ионных каналов, которые могут с высокой долей вероятности играть роль в патогенезе ВСС. Частоты редкого аллеля выбранных полиморфизмов полученные по результатам полно-экзомного секвенирования в группе ВСС больше, чем популяционная частота по данным базы dbSNP. Таким образом, предполагается, что выбранные полиморфизмы могут быть новыми молекулярно-ге-нетическими маркерами ВСС. Однако, не всегда результаты, полученные по данным современных молекулярно-генетических исследований (полноэк-зомное секвенирование) реплицируются по результатам верифицирующих исследований проведенных рутинными молекулярно-генетическими методами на крупных выборках.
Однонуклеотидный полиморфизм rs34643859 (с.77-31A>G/g.45098726T>C) локализован в гене KCNS1. Частота редкого аллеля С по данным базы dbSNP для европеоидной популяции около 0,29 [3]. Потенциал-зависимые калиевые каналы формируют большой класс ионных каналов, главная функция которых ассоциирована с регуляцией мембранного потенциала покоя и контролем формы и частоты потенциалов действия. Альфа субъединицы делятся на два типа: функционирующие самостоятельно и модулирующие активность специфических функциональных альфа субъединиц. Ген KCNS1 (potassium voltage-gated channel modifier subfamily S member 1, 20q13.12) кодирует нефункциональную субъединицу, которая может формировать гетеромультимеры с другими членами ионных каналов. Ген принадлежит к S подсемейству калиевых ионных каналов [4]. По частотам генотипов и аллелей полиморфизма rs34643859 не найдено статистически значимых различий между группами ВСС и контрольной группой (p>0,05) (рис. 1).
Однако при разделении групп по полу и возрасту в группе женщин в возрасте до 50 лет выявлено статистически значимое уменьшение носительниц гено-
типа ТТ в группе ВСС (32,3%) по сравнению с контрольной группой (60,0%) (ТТ уб ТС + СС: ОШ=0,32, 95%ДИ 0,11-0,91, р=0,04) (рис. 2).
В группе ВСС найдена статистически значимая ассоциация полиморфизма гб34643859 с толщиной миокарда правого желудочка: у носителей генотипа редкого гомозиготного генотипа СС толщина миокарда правого желудочка значимо больше по сравнению с носителями генотипов ТТ и ТС (р=0,009) (табл. 1). В контрольной группе найдена ассоциация полиморфизма гб34643859 с частотой сердечных сокращений: у носителей генотипа редкого гомозиготного генотипа СС частота сердечных сокращений
%
50 -| 40 -30 -20 -10 -0-
ТТ ТС СС
Q Группа ВСС Q Контрольная группа
Рис. 1. Частоты генотипов однонуклеотидного полиморфизма rs34643859 в группе ВСС и контрольной группе
Fig. 1. Frequencies of genotypes of single nucleotide polymorphism rs34643859 in the SCD group and the control group
Рис. 2. Частоты генотипов однонуклеотидного полиморфизма rs34643859 в группе женщин младше 50 лет Примечание: * — указывает на статистически значимые различия (р=0,04)
Fig. 2. Frequencies of genotypes of single nucleotide polymorphism rs34643859 in a group of women under 50 years old
Note: * — indicates statistically significant differences (р=0.04)
значимо больше по сравнению с носителями генотипов ТТ и ТС (р=0,023) (табл. 2). Таким образом, согласно полученным результатам, можно предположить, что для женщин младше 50 лет генотип ТТ полиморфизма rs34643859 связан с протективным эффектом в отношении ВСС. Возможно, механизм вклада полиморфизма гена в феномен ВСС реализуется через изменение частоты сердечных сокращений и изменение толщины стенки миокарда правого желудочка. Так как полиморфизм локализован в гене, кодирующем компонент калиевого канала, то полученные данные по связи полиморфизма с частотой сердечных сокращений можно считать закономерными. Но в силу небольшой численности группы женщин, включенных в исследование, полученные результаты требуют дополнительной проверки в более крупном исследовании.
Однонуклеотидный полиморфизм rs12804550 (c.191+62C>T / g.118011860G>A) локализован в гене SCN4B. Частота редкого аллеля A по данным базы dbSNP для европеоидной популяции около 0,19 [5]. Ген SCN4B (sodium voltage-gated channel beta subunit
Таблица 1
Толщина миокарда правого желудочка в зависимости от генотипа однонуклеотидного полиморфизма rs34643859 в группе ВСС
Table 1
Thickness of the right ventricular myocardium depending on the genotype of single nucleotide polymorphism rs34643859 in the BCC group)
Генотип Толщина миокарда правого желудочка Me (Q25—Q75), см Достоверность различий (р)
СС 0,5 (0,425-0,6) 0,009
|ст+тт 0,4 (0,3-0,5)
Примечание: Me — медиана, Q25 — 25-й процентиль, Q75 — 75-й процентиль.
Note: Me - median, Q25 - 25th percentile, Q75 - 75th percentile.
Таблица 2
Частота сердечных сокращений в зависимости от генотипа однонуклеотидного полиморфизма rs34643859 в группе контроля
Table 2
Heart rate depending on the genotype of single nucleotide polymorphism rs34643859 in the control group
Генотип Частота сердечных сокращений Me (Q25—Q75), ударов в минуту Достоверность различий (р)
СС 81,7 (73,2-88,5) 0,023
|ст+тт 70,7 (64,0-78,3)
Примечание: Me — медиана, Q25 — 25-й процентиль, Q75 — 75-й процентиль.
Note: Me - median, Q25 - 25th percentile, Q75 - 75th percentile.
4, 1Ц23.3) кодирует одну из нескольких бета-субъ-единиц натриевых каналов. Кодируемая субъединица, взаимодействуя с потенциал-зависимой аль-фа-субъединицой, изменяет кинетику натриевого канала. Дефект гена связан с развитием синдрома удлиненного интервала QT 10-го типа (^710). Кроме того, мутации в гене найдены связанными с желудочковой тахикардией, семейной формой фибрилляции предсердий [6, 7]. По частотам генотипов и аллелей полиморфизма гб12804550 не найдено статистически значимых различий между группами ВСС и контрольной группой (р>0,05) (рис. 3), то есть однонуклеотидный полиморфизм гб12804550 не ассоциирован с ВСС по результатам проведенного исследования.
Однонуклеотидный полиморфизм гб45 14993 (с.1474-60Т>А/ g.38946872A>T) локализован в гене SCN11A. Частота редкого аллеля по данным базы
Рис. 3. Частоты генотипов однонуклеотидного полиморфизма rs12804550 в группе ВСС и контрольной группе
Fig. 3. Frequencies of genotypes of single nucleotide polymorphism rs12804550 in the SCD and control groups
Рис. 4. Частоты генотипов однонуклеотидного полиморфизма rs4514993 в группе ВСС и контрольной группе Fig. 4. Frequencies of genotypes of single nucleotide polymorphism rs4514993 in the SCD group and the control group
dbSNP для европеоидной популяции около 0,12 [8]. Ген SCN11A (sodium voltage-gated channel alpha subunit 11, 3p22.2) кодирует члена семейства альфа-субъединиц натриевого канала. Потенциал-зависимые натриевые каналы ответственны за генерацию и распространение потенциалов действия в нейронах и мышцах [9]. Ген найден как ген-кандидат для ВСС при эпилепсии [10]. По частотам генотипов и аллелей полиморфизма rs4514993 не найдено статистически значимых различий между группами ВСС и контрольной группой (p>0,05) (рис. 4). Таким образом, не выявлено ассоциации однонуклеотидно-го полиморфизма rs4514993 с ВСС в исследуемой группе.
Ранее изучаемые полиморфизмы не были включены в какие-либо мировые научно-исследовательские проекты по данным доступной научной литературы. Таким образом, данные по ассоциации полиморфизмов rs34643859 гена KCNS1, rs12804550 гена SCN4B, rs4514993 гена SCN11A получены впервые в мире.
Научная гипотеза, согласно которой было предположено, что при анализе результатов полноэк-зомного секвенирования возможно выявить новые молекулярно-генетические маркеры ВСС была подтверждена по результатам проведенного исследования: из трех выбранных однонуклеотидных полиморфизмов один выявлен как ассоциированный с ВСС. Таким образом, целесообразным является продолжение поиска новых молекулярно-генетических маркеров ВСС с использованием результатов полноэкзом-ного исследования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Не обнаружено ассоциации с ВСС однонуклеотидных полиморфизмов rs12804550, rs4514993. Для женщин младше 50 лет генотип ТТ полиморфизма rs34643859 связан с протективным эффектом в отношении ВСС. Однонуклеотидный полиморфизм rs34643859 ассоциирован с толщиной стенки миокарда правого желудочка в группе ВСС и частотой сердечных сокращений в группе контроля.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Правительства Новосибирской области, а также частично № АААА-А17-117112850280-2 и № НШ-2595.2020.7.
Благодарности
Авторы выражают глубокую признательность академику Юрию Петровичу Никитину за предоставленную возможность сформировать контрольную группу на материале когорт HAPIEE и MONICA.
* * *
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Шляхто Е.В., Арутюнов Г.П., Беленков Ю.Н. Национальные Рекомендации по определению риска и профилактике внезапной сердечной смерти. Архив внутренней медицины. 2013; 4: 5-15. (Shljahto E.V., Arutjunov G.P., Belenkov Ju.N., Ardashev A.V. Recommendations for risk assessment and prevention of sudden cardiac death. Archive of internal medicine. 2013; 4: 5-15 (in Russian)]
2. Priori S.G., Blomstrem-Lundqvist C., Maz-zanti A., Blom N., Borggrefe M., Camm J., Elliott P.M., Fitzsimons D., Hatala R., Hindricks G., Kirchhof P., Kjeldsen K., Kuck K.H., Hernandez-Madrid A., Nikolaou N., Norekval T.M., Spaulding C., Van Veldhuisen D.J. 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). G Ital Cardiol. 2016; 17 (2):108-70.
3. dbSNP (Internet). Bethesda (MD): National Library of Medicine (US), National Center for Biotechnology Information. rs34643859; (released 2020 Apr 21; cited 2020 Oct 18);
Available from: https://www.ncbi.nlm.nih, gov/snp/rs34643859
4. Hendry L., Lombard Z., Wadley A., Kamer-man P. KCNS1, but not GCH1, is associated with pain intensity in a black southern African population with HIV-associated sensory neuropathy: a genetic association study. J. Acquir Immune Defic Syndr. 2013; 63 (1): 27-30. DOI: 10.1097/ QAI.0b013e318285cf36.
5. dbSNP (Internet). Bethesda (MD): National Library of Medicine (US), National Center for Biotechnology Information. rs12804550; (released 2020 Apr 21; cited 2020 Oct 18); Available from: https://www.ncbi.nlm.nih. gov/snp/rs12804550
6. Yang Q., Xiong H., Xu C., Huang Y., Tu X., Wu G., Fu F., Wang Z., Wang L., Zhao Y., Li S., Huang Y., Wang C., Wang D., Yao Y., Wang F., Wang Y., Xue Y., Wang P., Chen Q., Pu J., Wang Q.K. Identification of rare variants
in cardiac sodium channel p4-subunit gene SCN4B associated with ventricular tachycardia. Mol Genet Genomics. 2019; 294 (4): 1059-71. DOI: 10.1007/s00438-019-
01567-7.
7. Li R.G., Wang Q., Xu Y.J., Zhang M., Qu X.K., Liu X., Fang W.Y., Yang Y.Q. Mutations of the SCN4B-encoded sodium channel ß4 subunit in familial atrial fibrillation. Int J. Mol. Med. 2013; 32 (1): 144-50. DOI: 10.3892/ ijmm.2013.1355.
8. dbSNP (Internet). Bethesda (MD): National Library of Medicine (US), National Center for Biotechnology Information. rs4514993; (released 2020 Apr 21; cited 2020 Oct 18); Available from: https://www.ncbi.nlm.nih. gov/snp/rs4514993
9. Ginanneschi F., Rubegni A., Moro F., Volpi N., Santorelli F.M., Rossi A. SCN11A variant as possible pain generator in sensory axonal neuropathy. Neurol Sci. 2019; 40 (6): 1295-7. DOI: 10.1007/s10072-019-3703-4.
10. Coll M., Allegue C., Partemi S., Mates J., Del Olmo B., Campuzano O., Pascali V., Iglesias A., Striano P., Oliva A., Brugada R. Genetic investigation of sudden unexpected death in epilepsy cohort by panel target rese-quencing. Int J. Legal Med. 2016; 130 (2): 331-9. DOI: 10.1007/s00414-015-1269-0.
Для цитирования: Иванова А.А., Мельникова Е.С., Гуражева А.А., Малютина С.К., Родина И.А., Хамович О.В., Новоселов В.П., Максимов В.Н. Исследование ассоциации с внезапной сердечной смертью однонуклеотидных полиморфизмов RS34643859 гена KCNS1, RS12804550 гена SCN4B, RS4514993 гена SCN11A. Молекулярная медицина. 2021; 19 (5): 33-39. https://doi.org/10.29296/24999490-2021-05-05
Поступила 20 октября 2020 г.
For citation: Ivanova А.А., Melnikova E.S., Gurazheva A.A., Malutina S.K., Rodina I.A., Khamovich O.V., Novoselov V.P., Maksimov V.N. The association of RS34643859 gene KCNS1, RS12804550 gene SCN4B, RS4514993 gene SCN11A with the sudden cardiac death. Molekulyarnaya medit-sina. 2021; 19 (5): 33-39 (in Russian). https://doi.org/10.29296/24999490-2021-05-05
