CC BY
94
https://d0i.0rg/10.31146/1682-86 58-есд-204-8-56-62
Молекулярно-генетические аспекты синдрома Жильбера, синдромов Криглера-Найяра I и II типов
Иванова А. А., Максимов В. Н.
Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», 630089, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, д. 175/1
Для цитирования: Иванова А. А., Максимов В. Н. Молекулярно-генетические аспекты синдрома Жильбера, синдромов Криглера-Найяра I и II типов. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2022;204(8): 56-62. РО!: 10.31146/1682-8658-есд-204-8-56-62
Иванова Анастасия Андреевна, канд. мед. наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний
Максимов Владимир Николаевич, доктор мед. наук, профессор, заведующий лабораторией молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний
Резюме
Варианты гена иСТ1Л1 связаны с нарушением метаболизма билирубина, что клинически выражается в виде синдрома Жильбера (СЖ), синдрома Криглера-Найяра I и II типов, а также повышенной токсичности при приеме ряда лекарственных препаратов (индинавира, иринотекана, атазанавира, сорафениба, тоцилизумаба, белиностата, парацетамола и др.). Общим проявлением этих состояний является неконьюгированная гипербилирубинемия. Наиболее частым вариантом в гене иСТ1Л1, ассоциированным с СЖ (самой распространенной патологией, обусловленной вариантами гена иСГ1Л1) является вариант 1^Т1А1*28 — увеличенное до 7 количество ТА повторов в промоторе гена иСТ1Л1. Однако, вариант ШТ1А1*28 является не единственным вариантом гена, способным вызвать неконьюгированную гипербилирубинемию. Известно, что в азиатской популяции найдены варианты ШТ1А*7, ШТ1А*6, ШТ1А*27, которые также с высокой частотой вызывают СЖ. Для лиц европеоидной расы единственным частым вариантом, вызывающим СЖ, остается вариант 1^Т1А1*28. При этом даже носительство варианта 1^Т1А1*28 в гомозиготном состоянии не всегда приводит к появлению клинических симптомов. В то время, как при гетерозиготной форме варианта 1^Т1А1*28 может наблюдаться высокая неконьюгированная гипербилирубинемия. Таким образом, вероятно, существуют другие молекулярно-генетические маркеры, которые могут объяснить неполную пенетрантность и вариабельную экспрессивность клинических проявлений вариантов гена иСТ1Л1.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
И Для переписки: Иванова Анастасия Андреевна
ЕРЫ: .1Е^Х
05£Е
https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-204-8-56-62
Molecular genetic aspects of Gilbert's syndrome, Crigler-Najjar syndromes types I and II
A. A. Ivanova, V. N. Maksimov
Research Institutе of Internal and Preventive Medicine — Branch of the Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 175/1, B. Bogatkova str., Novosibirsk, 630089, Russian Federation
For citation: Ivanova A. A., Maksimov V. N. Molecular genetic aspects of Gilbert's syndrome, Crigler-Najjar syndromes types I and II. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2022;204(8): 56-62. (In Russ.) DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-204-8-56-62
^ Corresponding
author: Anastasiya A. Ivanova
Summary
Variants of the UGT1A1 gene are associated with impaired bilirubin metabolism, which is clinically expressed in Gilbert's syndrome (GS), Crigler-Najjar syndrome types I and II, as well as increased toxicity intaking certain drugs (indinavir, irinotecan, atazanavir, sorafenib, tocilizumab, belinostat, and paracetamol). A common manifestation of these conditions is unconjugated hyperbilirubinemia. The most common variant in the UGT1A1 gene associated with GS (the most common pathology caused by UGT1A1 gene variants) is the UGT1A1*28 variant, which is an increased number of TA repeats in the promoter of the UGT1A1 gene up to 7. However, the UGT1A1*28 variant is not the only gene variant capable of causing unconjugated hyperbilirubinemia. It is known that the variants UGT1A*7, UGT1A*6, and UGT1A*27 were found in the Asian population, which also causes GS with a high frequency. For Caucasians, the UGT1A1*28 variant remains the only common variant that causes GS. At the same time, even the carriage of the UGT1A1*28 variant in the homozygous state does not always lead to the appearance of clinical symptoms. While in the heterozygous form of the UGT1A1*28 variant, high unconjugated hyperbilirubinemia can be observed. Thus, other molecular genetic markers probably explain the incomplete penetrance and variable expressivity of the clinical manifestations of the UGT1A1 gene variants
Conflict of interest. Authors declare no conflict of interest.
Anastasiya A. Ivanova, Cand. Med. Sc., Senior researcher at the laboratory of molecular genetic studies of therapeutic diseases; ORCD: 0000-0002-9460-6294
Vladimir N. Maksimov, Doctor Med. Sc., Professor, Head of the Laboratory of Molecular Genetic Studies of Therapeutic Diseases; ORCD: 0000-0002-7165-4496
Синдром Жильбера (СЖ), синдром Криглера-Найяра I (СКН1) и II (СКНП) типов - генетически обусловленные формы неконъюгированной гипер-билирубинемии, связанные с изменением активности фермента УДФ-глюкуронозилтрансферазы, которая трансформирует неконьюгированный билирубин в коньюгированный.
СКН1 - тяжелая и летальная форма наследственной неконъюгированной гипербилирубинемии. СКНП и СЖ представляют собой умеренную и легкую формы наследственной неконъюгированной гипербилирубинемии, соответственно [1].
СЖ (ОМ1М 143500) - наследственная гиперби-лирубинемия, при которой происходит увеличение концентрации общего и неконьюгированного билирубина в крови. Уровень общего билирубина при СЖ чаще всего находится в пределах 1-6 мг/ дл (17-103 мкмоль/л). При СЖ фиксируются нормальные функциональные пробы и гистология печени, замедленное выведение билирубина из крови и легкая желтуха, степень тяжести которой может колебаться. Эпизоды желтухи могут быть спровоцированы тяжелыми физическими
нагрузками, голоданием, бессонницей, приемом алкоголя, обезвоживанием, хирургическим вмешательством, нарушением диеты, инфекционными заболеваниями, приемом некоторых лекарственных препаратов [2-5].
Желчь при СЖ пигментирована и содержит глю-куронид билирубина. Применение фенобарбитала при СЖ нивелирует желтуху [6]. Частота СЖ в популяции 1,6-10% [6, 7].
Повышение уровня неконьюгированного билирубина при СЖ сопряжено с повышенной ан-тиоксидантной активностью, сниженной гиперреактивностью тромбоцитов. В исследованиях показана ассоциация неконьюгированной гипербилирубинемии со сниженным уровнем холестерина ЛПНП, апоВ/апоА1 и ЛПОНП, а также с повышенным соотношением холестерина ЛПВП к холестерину ЛПНП и защитой этих липидов от окисления. Кроме того, при невысокой неконьюги-рованной гипербилирубинемии может улучшиться состояние при сахарном диабете и метаболической синдроме, что связано с уменьшением цитокиново-го освобождения (^2, 1БЫу, ТОТа), Т-клеточного
ответа, активации комплемента [8]. Повышенный уровень билирубина в сыворотке, обычно наблюдаемый при СЖ, был связан со значительно более низкой распространенностью колоректального рака и снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2 типа, снижением смертности от всех причин [8, 9]. С другой стороны, в случае превышения уровня билирубина в плазме 20 мг/дл существенно увеличивает риск неонаталь-ной ядерной желтухи [8]. Также СЖ ассоциирован с повышенным риском желчнокаменной болезни, сниженным риском заболеваний дыхательной системы (хроническая обструктивная болезнь легких, бронхиальная астма) [10, 11]. Тип наследования СЖ - аутосомно-рецессивный [3].
При СКН1 (OMIM 218800) гипербилирубинемия более выражена, чем при СЖ (уровень общего билирубина в сыворотке от 20 до 45 мг/дл (более 342 мкмоль/л)) и часто сопровождается ядерной желтухой, желчь почти бесцветна и содержит только следы неконъюгированного билирубина, фенобарбитал не влияет на уровень билирубина [4, 12]. При СКН1 фермент УДФ-глюкуронозилтрансфераза не активен. Считается, что уровень билирубина находится в пределах 3-6 мг/дл в период новоро-жденности и затем быстро нарастает до неврологически опасных значений в возрасте 5-14 дней [12]. Пожизненная фототерапия (12 часов в день) является основой терапии при СКН1, однако несмотря на проводимое лечение, уровень билирубина с возрастом повышается, и единственно возможным способом лечения становится трансплантация печени [12, 13]. Помимо фототерапии и трансплантации печени возможно применение лекарственных препаратов, связывающих билирубин, холеретиков и ингибиторов гем-оксигеназы. До применения фототерапии и трансплантации печени продолжительность жизни пациентов с СКН1 составляла не более 2 лет. На данный момент есть сведения о выживаемости лиц с синдромом до возраста 28 лет и старше [12].
При СКНП (OMIM 606785) уровень общего билирубина находится в пределах диапазона 6-20 мг/ дл (103-342 мкмоль/л) [4, 8]. Лечение фенобарбиталом уменьшает уровень билирубина более чем на 30%. При СКНП сохраняется активность фермента УДФ-глюкуронозилтрансферазы до 10% [8].
Причиной изменения активности фермента УДФ-глюкуронозилтрансферазы при СЖ, СКН1, СКНП являются изменения нуклеотидной последовательности гена UGT1A1.
Ген UGT1A1 (UDP glucuronosyltransferase family 1 member A1, 2q37.1) кодирует уридиндифосфат-глюкуронозилтрансферазу 1A1, относящуюся к надсемейству ферментов конъюгации, которые используют кофактор уридиндифосфат-глюкуроновой кислоты для катализа глюкурони-дации многочисленных субстратов по различным функциональным группам [14]. Глюкуронидация представляет собой трансформацию небольших липофильных молекул (стероидов, билирубина, гормонов, лекарственных средств) в водорастворимые, экскретируемые метаболиты. Глюкуронидация эндогенных субстратов играет важную роль в регуляции уровня эндобиотиков
и поддержании гомеостаза, тогда как обусловленная УДФ-глюкуронозилтрансферазами биоконверсия ксенобиотиков считается наиболее важным типом реакции метаболизма лекарственных средств у человека. Существует 22 УДФ-глюкуронозилтрансферазы человека, которые принадлежат к четырем различным семействам (UGT1, UGT2, UGT3 и UGT8); из них 19 членов семейств иОТ1 и UGT2 в настоящее время считаются в значительной степени вовлеченными в метаболизм лекарств. Как и другие ферменты, метаболизирую-щие лекарственные препараты (такие как цитохром Р450), некоторые УДФ-глюкуронозилтрансферазы являются высокополиморфными у человека, подвержены распространенному наследственному полиморфизму и вариациям числа копий в дополнение к редким генетическим изменениям в происхождении моногенных нарушений [14].
Ген иОТ1Л1 является частью локуса, который кодирует несколько УДФ-глюкуронозилтрансфераз. Локус содержит 13 уникальных альтернативных первых экзонов и 4 общих экзона. 4 из 13 первых экзонов являются псевдогенами, оставшиеся 9 входят в состав 9 генов, кодирующих белки с разными Ы-терминальными доменами и одинаковым С-терминальным доменом (таблица 1). Каждый первый экзон кодирует сайт, связывающий субстрат. Основным субстратом для белка УДФ-глюкуронозилтрансферазы 1А1 является билирубин, но этот белок также обладает умеренной активностью в отношении простых фенолов, фла-вонов и стероидов С18 [8, 15].
Наиболее распространенной молекулярно-генетической диагностикой при СЖ является определение количества ТА повторов промотора гена ивТ1Л1 (ге3064744, с^^^А^. Наиболее частый вариант в промоторе гена в популяции -А^А^АА (ивТ1Л1*1) [16]. При СЖ было найдено увеличение количества ТА повторов, чаще всего до 7 - А^А)^АА (ивТ1Л1*28) [8]. Также в популяции встречаются варианты А^А^АА (иОТ1Л1*36) и А^А^АА (иОТ1Л1*37) [16]. Частота носитель-ства промотора с увеличенным количеством повторов в европеоидной популяции около 30-40%. Около 16% европеоидной популяции являются гомозиготными носителями варианта А^А)^АА, и только у половины из них диагностируются клинические симптомы СЖ, что связано с низкой пе-нетрантностью и экспрессивностью варианта [8]. Считается, что снижение экспрессии гена иОТ1Л1 из-за аномалии в промоторной области является необходимым, но недостаточным изменением для развития клинических проявлений СЖ. Показано, что увеличение количества повторов (А^А)^АА) приводит к снижению связывающей способности белка по сравнению с белком дикого типа, при этом связывающая способность снижается по мере увеличения количества ТА-повторов в ТАТА-боксе [17]. В крупном российском исследовании показано, что увеличение количества TA-повторов гена ассоциировано с повышением уровня общего и неконьюги-рованного билирубина, в том числе при носитель-стве редких аллельных вариантов ^А<5, TA>8) [18]. Варианты А^А^АА, А^А)^АА и А^А^АА ассоциированы с 130, 65 и 50% активностью фермента
Таблица 1.
УДФ-глюкуроно-зилтрансферазы комплекса UGT1A (2q37.1)
Данные приведены согласно базе данныхdbGene https://www.ncbi. nlm.nih.gov/gene/
Ген (символ) Ген (полное название) Субстрат
UGT1A1 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A1 билирубин, простые фенолы, флавоны, стероиды С18
UGT1A3 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A3 эстрон, 2-гидроксиэстрон и метаболиты бензо-альфа-пирена
UGT1A4 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A4 билирубин, амины, стероиды, сапогенины
UGT1A5 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A5 -
UGT1A6 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A6 фенольные и планарные соединения
UGT1A7 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A7 фенолы
UGT1A8 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A8 кумарины, фенолы, антрахиноны, флавоны, некоторые опиоиды
UGT1A9 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A9 фенолы
UGT1A10 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A10 микофеноловая кислота, кумарины, хинолины
УДФ-глюкуронозилтрансферазы 1A1, соответственно, по сравнению с вариантом A(TA)6TAA [19].
На сегодняшний день СЖ относится к моногенным заболеваниям, развитие которых обусловлено изменениями нуклеотидной последовательности одного гена. При этом наблюдается неполная пе-нетрантность и вариабельная экспрессивность клинических проявлений варианта rs3064744 гена UGT1A1, что может быть связано с другими молекулярно-генетическими маркерами, которые могут вносить вклад в развитие синдрома. Таким образом, вероятно, СЖ является не моногенным, а олигогенным синдромом (также как гемохрома-тоз 1 типа, который ранее считался моногенным синдромом, и тоже имел низкую пенетрантность и экспрессивность основной мутации C282Y гена HFE), что требует дополнительных исследований.
На базе исследования the Nordic Reference Interval Project Bio-bank and Database (NOBIDA) в Норвегии была проведена ДНК-диагностика у 150 лиц с повышенным уровнем билирубина (более 17,5 мкмоль/л) и 150 лиц с нормальным уровнем билирубина (до 17,5 мкмоль/л). 74% лиц с гипер-билирубинемией и 3% лиц с нормальным уровнем билирубина были гомозиготами по варианту UGT1A1*28. Для лиц гетерозиготных по варианту UGT1A1 *28 носительство G аллеля варианта rs7564935 было ассоциировано с более высокой концентрацией билирубина. Также была найдена ассоциация уровня билирубина с вариантом rs2117032 гена SLCO1B3 [20].
По данным литературы с СЖ ассоциированы также варианты rs4148323 (UGT1A1*6, p.Gly71Arg, c.211G>A), rs34993780 (UGT1A*7, p.Tyr486Asp, c.1456T>C), rs35350960 (UGT1A1*27, p.Pro229Gln, c.686C>A), rs56059937 (UGT1A*62, p.Phe83Leu, c.247T>C), rs4124874 (UGT1A1*60, g.233757013T>G, c.-3279T>G) [8, 19].
С развитием СКН1 связаны мутации, существенно меняющие структуру белка (нонсенс-мутации, мутации со сдвигом рамки считывания). Как следствие, фермент неактивен и не восприимчив к индукции. Мутации при СКН1, идентифицированные к настоящему времени в основном локализованы в экзонах 2 и 5 гена UGT1A1, что приводит к изменению активности всех изоформ UGT1A [8]. По данным ClinVar и OMIM с СКН1 ассоциированы варианты rs587776761 (делеция 13 пар нуклеоти-дов во втором экзоне гена UGT1A1), rs111033539 (UGT1A1*5), rs72551349 (UGT1A1*10), rs587776762
(иСТ1Л1*13), ге62625011 (ивТ1Л1*11), ^281865418 (иОТ1Л1*25), ^587776763, ге587776764, ге587776765, ^587776766, ^72551351.
С развитием СКНП чаще всего связаны миссенс-мутации, затрагивающие одну аминокислоту, что приводит к уменьшению активности фермента, но не блокирует его функцию полностью [8]. С СКНП по данным СИпУаг и ОМ1М ассоциированы варианты ге72551348 (ивТ1Л1*9), ге72551341, ге28934877, Г8111033541.
Вариант ^4148323 (иОТ1Л1*6) ассоциирован с повышенным риском неонатальной гипербили-рубинемии, в гомозиготной форме вариант связан с развитием СЖ [21, 22]. По данным gnomAD вариант более распространен в Восточной Азии (частота редкого аллеля в азиатской популяции около 0,15, в европейской - около 0,05). По данным ЯШед частота варианта в российской популяции около 0,014. Вариант иОТ1Л1*6 связан со снижением активности фермента УДФ-глюкуронозилтрансферазы 1А1 на 70% по сравнению с диким типом [19].
В крупном популяционном исследовании в Китае было показано, что с повышенным уровнем общего билирубина ассоциирован промоторный вариант А(ТА)7ТАА и А аллель варианта иОТ1Л1*6 гена иОТ1Л1 [23]. В Индии у 1191 участника исследования был подтвержден диагноз СЖ с помощью методов молекулярно-генетической диагностики: 924 человека были гомозиготными носителями, а 258 человек - гетерозиготными носителями варианта ^3064744 с количеством ТА-повторов 5, 7, 8; 129 человек были гетерозиготными носителями, а 9 человек гомозиготными носителями варианта иОТ1Л1*6, при этом 129 человек были компаунд-гетерозиготами по обоим вариантам [22]. В недавнем исследовании в Китае был проведен молекулярно-генетический анализ промотора и экзонов гена иОТ1Л1 у 120 лиц с СЖ и 120 здоровых участников группы контроля. По результатам исследования компаунд-гетерозигот иОТ1Л1*6 и иОТ1Л1*28 оказалось больше, чем в исследовании в Индии - 20,83%. Гомозиготными носителями варианта иОТ1Л1*28 в группе с СЖ оказались 20%, а варианта иОТ1Л1*6-15%. При этом в группе с СЖ уровень общего билирубина был выше у гомозиготных носителей варианта иОТ1Л1*28, чем у носителей других вариантов нуклеотидной последовательности гена иОТ1Л1 [24].
Вариант ^34993780 (иОТ1Л1*7) связан с развитием СЖ, СКНП в гомозиготной форме или в виде
компаунд-гетерозиготы (чаще всего с вариантом rs4148323 (UGT1A1*6)) [12]. Вариант чаще встречается в азиатской популяции (частота редкого аллеля 0,002-0,007), чем в европейской (0,00003) (gnomAD).
Вариант rs35350960 (UGT1A1*27) по данным ClinVar является патогенным в отношении развития СЖ и СКНП. Вариант более распространен в странах Азии (частота редкого аллеля около 0,02), чем в европейских странах (частота редкого аллеля 0,000007) (gnomAD).
Частота редкого аллеля варианта rs56059937 (UGT1A*62) в южной Азии около 0,00006 по данным gnomAD.
Вариант rs4124874 (UGT1A1*60) является полиморфизмом с высокой частотой редкого аллеля в популяции (около 0,43 для европейцев) (gnomAD). По данным RUSeq частота варианта в российской популяции около 0,47 (для Восточной России - 0,35). Известно, что вариант связан с транскрипционной активностью гена, влияет на течение СЖ при наличии других вариантов гена UGT1A1 [25]. В одном из ранних и небольших (n=23) исследований было показано, что вариант UGT1A1*60 сцеплен с про-моторным вариантом rs3064744 (UGT1A1*28) [26].
Помимо полиморфизма UGT1A1*60 было выявлено еще несколько полиморфизмов генов, которые также могут быть связаны с СЖ: в Индии показано, что в группе лиц с неконьюгированной гипербилирубинемией чаще встречаются варианты UGT1A1*28 и rs4124874 гена UGT1A1, rs2306283 гена OATP2, rs2071749 гена HMOX1, rs1802846 гена BLVRA [27]. В исследовании в Китае найдена ассоциация инсерционного полиморфизма (GT)n гена HMOX1 с повышенной концентрацией билирубина в крови [28].
Кроме того, было проведено несколько исследований с помощью метода секвенирования.
В исследовании в Китае для 104 лиц с гипербилирубинемией и 105 здоровых лиц было проведено секвенирование промотора и 5 экзонов гена UGT1A1, а также региона PBREM (the Phenobarbital Response enhancer module). В исследование были включены лица в возрасте 18-50 лет без диагностированных заболеваний печени, с нормальным уровнем гемоглобина. Выявлено 11 вариантов гена в группе случая и контроля, из них 4 - новых. Вариант PBREM (UGT1A1 *60) был идентифицирован у 47,6% лиц в группе случая, вариант UGT1A1*28 - у 27,9%, UGT1A1*6 - у 33,2%. Для группы контроля распределение вариантов составило 26,7%, 9,0%, 15,7% (UGT1A1*60, UGT1A1*28, UGT1A1*6). Варианты UGT1A1*28, UGT1A1*6 оказались значимо ассоциированы с гипербилирубинемией у взрослых. При анализе связи генотипа с уровнем билирубина выявлено, что UGT1A1*6 и UGT1A1*28/*28 ассоциированы с уровнем билирубина в отличие от вариантов UGT1A1*60/*60 и UGT1A1*1/*28. При этом UGT1A1*60 и UGT1A1*28 оказались неравновесно сцеплены (D' = 0,964, r2 = 0,345) [29].
Также в Китае у лиц с СЖ (n=117) помимо часто встречающихся вариантов UGT1A1*6 и UGT1A1*28 были идентифицированы новые варианты ну-клеотидной последовательности гена UGT1A1,
которые также могут иметь отношение к развитию СЖ - p.Ala61Gly, p.Tyr67Phe, p.Leu166Alafs*16, p.Arg240Lys, p.Ser306Phe, p.Arg341Gln, and p.Glu424* [30].
В Тунисе выполнено секвенирование гена UGT1A1 в 17 семьях с вероятным диагнозом СКН1 у пробанда. Возраст пробандов с СКН1 варьировался от 1 месяца до 9 лет. У всех пробандов наблюдалась неонатальная желтуха, которая быстро переросла в ядерную желтуху. Уровень билирубина у большинства превышал 200 мкмоль/л. По результатам исследования у всех пробандов был идентифицирован вариант UGT1A1*16 (c.1070A>G, Q357R) в гомозиготной форме, родственники пробандов были гетерозиготными носителями этого варианта. По варианту rs3064744 пробанды оказались носителями 6,7,8,9 ТА-повторов в промоторе гена, при этом генотип UGT1A1*28/*28 превалировал среди пробандов (70,6%). 29,4% пробандов являлись носителями варианта UGT1A1*37/*37 (8 ТА-повторов). Таким образом, гомозиготное носительство варианта c.1070A>G в основном сопровождается измененным количеством ТА-повторов в промоторе гена UGT1A1 [31].
Кроме исследований дизайна «случай-контроль» встречаются исследования по поиску причинных мутаций в отдельных случаях или отдельных семьях с СЖ, СКН1, СКНП.
У 14-месячной девочки в Иране с СКН1 найдена миссенс-мутация c.1160 C>A; p.P387H в четвертом экзоне гена UGT1A1. У родителей найденная мутация идентифицирована в гетерозиготном состоянии. Ранее вариант был описан в гетерозиготной форме при СКНП [32].
В Судане у мальчика с СКН1 идентифицирован ранее не описанный вариант p.Val275del (c.824_826delTTG), приводящий к сдвигу рамки считывания, в гене UGT1A1 в гомозиготной форме. Показано, что вариант приводит к полной блокаде активности фермента [33]. У 6-месячной суданской девочки с СКН1 найдена новая дупликация 22 пар нуклеотидов (c.55_76dup) в 1 экзоне гена UGT1A1, приводящая к сдвигу рамки считывания и образованию преждевременного стоп-кодона [34].
В Испании у новорожденного мальчика с СКНП было проведено секвенирование гена UGT1A1. По результатам исследования пробанд оказался гетерозиготным носителем варианта UGT1A1*28 и двух новых миссенс вариантов p.Leu334Pro (c.1001T>C) и p.Glu380Gly (c.1139A>G), которые ранее не были описаны в литературе или популяционных базах данных, и расценены по результатам анализа in silico как вероятно патогенные. Согласно данным сегрегационного анализа вариант p.Leu334Pro был унаследован от матери, а оставшиеся два варианта - от отца [35].
У 14-летней девочки из Бангладеш с СКНП, устойчивым к терапии фенобарбиталом, идентифицированы два варианта в гетерозиготной форме в гене UGT1A1 - инсерция 3 нуклеотидов в HNF-1a - связывающем сайте проксимального промотора (унаследована от матери) и делеция двух нуклеотидов в первом экзоне гена UGT1A1 (266_267delGT) (унаследована от отца). Делеция не была описана в литературе ранее, и предполагается,
что она приводит к образованию преждевременного стоп-кодона в позиции 279_28ПАД первого экзона. Инсерция была описана ранее, она значительно снижает активность промотора, что приводит к транскрипции небольшого количества мРНК, трансляции незначительного количества белка, и нечувствительности к индукции фенобарбиталом [36].
У двух неродственных пробандов женского пола была найдена новая делеция, затрагивающая 2-4 экзоны гена иОТ1Л1. Один из пробандов (СКН1) также являлся носителем варианта с.392 Т>С (р^еи131Рго) в гетерозиготной форме, второй (СКНП) - варианта ге34993780 (иОТ1Л*7), также в гетерозиготной форме [37].
В случае 21-летнего мужчины с СКНП из Китая и его отца был найден новый вариант с.6680 > А, р.Су8223Туг в гомозиготной форме, который по данным исследователей связан со снижением активности фермента УДФ-глюкуронозилтрансферазы до уровня менее чем 10% [38].
Кроме того, варианты в гене иОТ1Л1 связаны с развитием семейной транзиторной гипербили-рубинемии новорожденных и метаболизмом ряда лекарственных препаратов. Так, в случае вариантов иОТ1Л1*6, ^3064744 гена прием индинавира, ири-нотекана, атазанавира, сорафениба, тоцилизумаба, белиностата и парацетамола (ацетаминофена) сопряжены с повышенной токсичностью [3, 8, 19, 39].
Таким образом, известно небольшое количество вариантов гена иОТ1Л1, которые связаны с развитием наследственной гипербилирубинемии (СЖ, СКН1, СКНП), при этом для жителей стран Азии число таких вариантов больше, чем для жителей европейских стран. При наследственной гипербилирубинемии наблюдается неполная пенетрантность и вариабельная экспрессивность. При наличии одного и того же генотипа варианта клинические признаки гиперби-лирубинемии могут проявляться в разной степени или не проявляться совсем, что подтверждает необходимость более глубокого изучения молекулярно-генетических аспектов данных синдромов.
Работа выполнена в рамках бюджетной темы № 122031700094-5.
Литература | References
1. Nadeali Z., Vallian S. UGT1A1 gene linkage analysis: application of polymorphic markers rs4148326/ rs4124874 in the Iranian population. Iran J Basic Med Sci. 2017;20(8):880-885. doi: 10.22038/IJBMS.2017.9109.
2. Bulmer A.C., Bakrania B., Du Toit E. F. et al. Bilirubin acts as a multipotent guardian of cardiovascular integrity: more than just a radical idea. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018;315(3): H429-H447. doi: 10.1152/ ajpheart.00417.2017.
3. King D., Armstrong M. J. Overview of Gilbert's syndrome. Drug Ther Bull. 2019;57(2):27-31. doi: 10.1136/ dtb.2018.000028.
4. Huang M.J., Chen Y. C., Huang Y. Y. et al. Effect of UDP-glucuronosyltransferase 1A1 activity on risk for developing Gilbert's syndrome. Kaohsiung J Med Sci. 2019;35(7):432-439. doi: 10.1002/kjm2.12077.
5. Strassburg C. P. Pharmacogenetics of Gilbert's syndrome. Pharmacogenomics. 2008;9(6):703-15. doi: 10.2217/14622416.9.6.703.
6. Schonfeld E.A., Brown R. S. Jr. Genetic Causes of Liver Disease: When to Suspect a Genetic Etiology, Initial Lab Testing, and the Basics of Management. Med Clin North Am. 2019;103(6):991-1003. doi: 10.1016/j. mcna.2019.07.003.
7. Gailite L., Rots D., Pukite I., et al. Case report: multiple UGT1A1 gene variants in a patient with Crigler-Najjar syndrome. BMC Pediatr. 2018;18(1):317. doi: 10.1186/ s12887-018-1285-6.
8. Gazzin S., Masutti F., Vitek L., Tiribelli C. The molecular basis of jaundice: An old symptom revisited. Liver Int. 2017;37(8): 1094-1102. doi: 10.1111/liv.13351.
9. Xiang G.Q., Sun F. R., Wang B. Y. [Gilbert's syndrome: hyperbilirubinemia enemy or friend]. Zhonghua Gan Zang BingZa Zhi. 2021;29(10):1024-1027. Chinese. doi: 10.3760/cma.j.cn501113-20200212-00041.
10. Kang L.L., Ma Y. J., Zhang H. D. Carbon monoxide breath test assessment of mild hemolysis in Gilbert's syndrome. Medicine (Baltimore). 2020;99(7): e19109. doi: 10.1097/MD.0000000000019109.
11. Horsfall L.J., Hardy R., Wong A. et al. Genetic variation underlying common hereditary hyperbilirubinemia (Gilbert's syndrome) and respiratory health in the 1946 British birth cohort. J Hepatol. 2014;61(6):1344-51. doi: 10.1016/j.jhep.2014.07.028.
12. Udomuksorn W., Elliot D. J., Lewis B. C. et al. Influence of mutations associated with Gilbert and Crigler-Najjar type II syndromes on the glucuronidation kinetics of bilirubin and other UDP-glucuronosyltransferase 1A substrates. Pharmacogenet Genomics. 2007;17(12):1017-29. doi: 10.1097/FPC.0b013e328256b1b6.
13. Smets F., Dobbelaere D., McKiernan P. et al. Phase I/ II Trial of Liver-derived Mesenchymal Stem Cells in Pediatric Liver-based Metabolic Disorders: A Prospective, Open Label, Multicenter, Partially Randomized, Safety Study of One Cycle of Heterologous Human Adult Liver-derived Progenitor Cells (HepaStem) in Urea Cycle Disorders and Crigler-Najjar Syndrome Patients. Transplantation. 2019;103(9):1903-1915. doi: 10.1097/ TP.0000000000002605.
14. Yang F., Machalz D., Wang S. et al. A common polymorphic variant of UGT1A5 displays increased activity due to optimized cofactor binding. FEBS Lett. 2018;592(11): 1837-1846. doi: 10.1002/1873-3468.13072.
15. dbGene. UGT1A1 UDP glucuronosyltransferase family 1 member A1 [Homo sapiens (human)] https://www.ncbi. nlm.nih.gov/gene/54658
16. Ilchenko LYu, Fedorov IG, Totolyan GG, et al. Hereditary unconjugated hyperbilirubinemia (combination of Crigler-Nayyar syndrome type II and Gilbert's syndrome). Hepatology and Gastroenterology. 2021;5(1):79-84. (in Russ.) doi: 10.25298/2616-5546-2021-5-1-79-84. Ильченко Л. Ю., Федоров И. Г., Тотолян Г. Г. и др. ^следствентая неконъюгировaннaя гипербили-рубинемия ^MCTaH^ синдромa Криглерa-Нaйярa II TMna и синдром™ Жильберa). Гепатология и гастроэнтерология. 2021; 5(1):79-84. doi: 10.25298/26165546-2021-5-1-79-84
17. Hsieh T.Y., Shiu T. Y., Huang S. M. et al. Molecular pathogenesis of Gilbert's syndrome: decreased TATA-
binding protein binding affinity of UGT1A1 gene promoter. Pharmacogenet Genomics. 2007;17(4):229-36. doi: 10.1097/FPC.0b013e328012d0da.
18. Sidorenko D.V., Nazarov V. D., Volnikova E. G., et al. Dependence ofblood biochemical parameters on various genotypes of the UGT1A1 gene associated with gilbert's syndrome. Klin Lab Diagn. 2022 Feb 23;67(2):69-75. English. doi: 10.51620/0869-2084-2022-67-2-69-75.
Сидоренко Д. В., Назаров В. Д., Волникова Е. Г. и др. Зависимость биохимических показателей крови от различных генотипов гена UGT1A1, ассоциированного с синдромом Жильбера. Клиническая лабораторная диагностика. 2022; 67(2): 69-75. doi: 10.51620/0869-2084-2022-67-2-69-75
19. Steventon G. Uridine diphosphate glucuronosyl-transferase 1A1. Xenobiotica. 2020;50(1):64-76. doi: 10.1080/00498254.2019.1617910.
20. Kringen M.K., Piehler A. P., Grimholt R. M. et а!. Serum bilirubin concentration in healthy adult North Europeans is strictly controlled by the UGT1A1 TA-repeat variants. PLoS One. 2014;9(2): e90248. doi: 10.1371/journal.pone.0090248.
21. Zhou J., Yang C., Zhu W. et ак Identification of Genetic Risk Factors for Neonatal Hyperbilirubinemia in Fujian Province, Southeastern China: A Case-Control Study. Biomed Res Int. 2018;2018:7803175. doi: 10.1155/2018/7803175.
22. Bale G., Avanthi U. S., Padaki N. R. et ак Incidence and Risk of Gallstone Disease in Gilbert's Syndrome Patients in Indian Population. J Clin Exp Hepatol. 2018;8(4):362-366. doi: 10.1016/j.jceh.2017.12.006.
23. Lin R., Wang X., Wang Y. et ак Association of polymorphisms in four bilirubin metabolism genes with serum bilirubin in three Asian populations. Hum Mutat. 2009;30(4):609-15. doi: 10.1002/humu.20895.
24. Zhang M., Wang H., Huang Y. et ак Compound heterozygous UGT1A1*28 and UGT1A1*6 or single homozygous UGT1A1*28 are major genotypes associated with Gilbert's syndrome in Chinese Han people. Gene. 2021;781:145526. doi: 10.1016/j.gene.2021.145526.
25. Sugatani J., Yamakawa K., Yoshinari K. et ак Identification of a defect in the UGT1A1 gene promoter and its association with hyperbilirubinemia. Biochem Biophys Res Commun. 2002;292(2):492-7. doi: 10.1006/ bbrc.2002.6683.
26. Maruo Y., D'Addario C., Mori A. et ак Two linked polymorphic mutations (A(TA)7TAA and T-3279G) of UGT1A1 as the principal cause of Gilbert syndrome. Hum Genet. 2004;115(6):525-6. doi: 10.1007/s00439-004-1183-x.
27. Chiddarwar A.S., D'Silva S.Z., Colah R. B. et ак Genetic Variations in Bilirubin Metabolism Genes and Their
Association with Unconjugated Hyperbilirubinemia in Adults. Ann Hum Genet. 2017;81(1):11-19. doi: 10.1111/ ahg.12179.
28. Lin R., Wang X., Wang Y. et al. Association of polymorphisms in four bilirubin metabolism genes with serum bilirubin in three Asian populations. Hum Mutat. 2009;30(4):609-15. doi: 10.1002/humu.20895.
29. Chen Z., Su D., Ai L. et al. UGT1A1 sequence variants associated with risk of adult hyperbilirubinemia: a quantitative analysis. Gene. 2014;552(1):32-8. doi: 10.1016/j. gene.2014.09.009.
30. Gu L., Han Y., Zhang D. et al. Genetic testing of UGT1A1 in the diagnosis of Gilbert syndrome: The discovery of seven novel variants in the Chinese population. Mol Genet Genomic Med. 2022: e1958. doi: 10.1002/mgg3.1958.
31. Abdellaoui N., Abdelmoula B., Abdelhedi R. et al. Novel combined UGT1A1 mutations in Crigler Najjar Syndrome type I. J Clin Lab Anal. 2022;36(6): e24482. doi: 10.1002/jcla.24482.
32. Ghorbani M.J., Dehghani S. M. Update on a previously reported missense mutation: The c.1160 C>A mutation in the UGT1A1 gene result in Crigler-Najjar syndrome type 1. Mol Genet Genomic Med. 2021;9(11): e1805. doi: 10.1002/mgg3.1805.
33. Elfar W., Järvinen E., Ji W. et al. A Novel Pathogenic UGT1A1 Variant in a Sudanese Child with Type 1 Crigler-Najjar Syndrome. DrugMetabDispos. 2019;47(1):45-48. doi: 10.1124/dmd.118.084368.
34. Valmiki S., Mandapati K. K., Miriyala L. K.V. et al. A case report of a novel 22 bp duplication within exon 1 of the UGT1A1 in a Sudanese infant with Crigler-Najjar syndrome type I. BMC Gastroenterol. 2020;20(1):62. doi: 10.1186/s12876-020-01192-4.
35. Pérez-Solis D., Montes-Zapico B., Rodriguez-Dehli A.C. et al. Novel UGT1A1 Gene Mutations in a Boy with Crigler-Najjar Syndrome Type II. J Pediatr Genet. 2020; 10(4):323-325. doi: 10.1055/s-0040-1714361.
36. Shi X., Aronson S., Khan A. S., Bosma P. J. A novel UGT1A1 gene mutation causing severe unconjugated hyperbilirubinemia: a case report. BMC Pediatr. 2019;19(1):173. doi: 10.1186/s12887-019-1555-y.
37. Li W., Yang L., Zhou W., Zhou Y. A novel deletion with two pathogenic variants of UGT1A1 causing Crigler-Najjar syndrome in two unrelated Chinese. Clin Biochem. 2019;71:67-68. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2019.06.013.
38. Xiong Q.F., Zhou H., Yang Y. F. p.Cys223Tyr mutation causing Crigler-Najjar syndrome type II. JGH Open. 2020;4(5): 1009-1011. doi: 10.1002/jgh3.12355.
39. Marin J.J.G., Serrano M. A., Monte M. J. et al. Role of Genetic Variations in the Hepatic Handling of Drugs. Int J Mol Sci. 2020;21(8):2884. doi: 10.3390/ijms21082884.
