CC BY
16
Полигенный анализ полногеномных маркеров
рассеянного склероза
Тимашева Я.Р.1 2, Насибуллин Т.Р.1, Туктарова И.А.1, Эрдман В.В.1, Галиуллин Т.Р.2, Заплахова О.В.2, Бахтиярова К.З.2
'Институт биохимии и генетики — обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук», Уфа; 2ФТБОУВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Уфа 'Россия, 450054, Уфа, пр. Октября, 7'; 2Россия, 450008, Уфа, ул. Ленина, 3
Цель исследования — проведение полигенного анализа полногеномных маркеров рассеянного склероза (РС) в группах башкир, русских и татар, проживающих в Республике Башкортостан (Российская Федерация).
Пациенты и методы. Выполнено генотипирование с использованием метода аллель-специфичной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и ПЦР с анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов по полиморфным вариантам генов дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека СБ6 (^17824933), СБ40 (^6074022), СБ58 (^2300747), СБ86 (к9282641'), факторов транскрипции БОХ8 (к2744148)') и ZBTB46 (^6062314), бета-маннозидазы ШАЙБА (ш228614), домена лектина С-типа СЬЕС16А (^12708716), рибосомальной протеин Б6 киназы В1 КРБ6КБ1 (п180515) и гена длинной некодирующей РНКРУТ1 (г^759648) в выборке из 644 пациентов с РС и 1408 представителей контрольной группы. Мультилокусный анализ ассоциаций с заболеванием сочетаний генотипов и аллелей исследуемых полиморфных локусов проводили с применением алгоритма АРБатр1ег. Результаты и обсуждение. Охарактеризовано распределение частот генотипов и аллелей исследуемых полиморфных локусов в этнических группах башкир, русских и татар. Обнаружены ассоциации с заболеванием полиморфных локусов СБ58 (^2300747) и ЯРБ6КБ1 (п180515) в группе русских мужчин, СБ86 (к9282641) в группе русских женщин, РУТ1 (^759648) в группе женщин-татарок, СБ40 (ш6074022) в группе мужчин-башкир, а также выявлены 19 сочетаний генотипов и/или аллелей, значимо ассоциированных с РС.
Заключение. На основании полигенного анализа полногеномных маркеров РС нами выявлены этно- и гендерспецифические комбинированные маркеры предрасположенности к заболеванию.
Ключевые слова: рассеянный склероз; генетический полиморфизм; анализ ассоциаций; полногеномные ассоциативные исследования. Контакты: Янина Римовна Тимашева; ianina_t@mail.ru
Для ссылки: Тимашева ЯР, Насибуллин ТР, Туктарова ИА и др. Полигенный анализ полногеномных маркеров рассеянного склероза. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2021;13(Прил. 1):31—38. БОГ. '0.'44'2/2074-27''-202'-'S-3'-38
Genome-wide polygenic analysis of multiple sclerosis markers Timasheva Ya.R.'■2, Nasibullin T.R.1, Tuktarova I.A.1, Erdman V.V.1, Galiullin T.R.2, Zaplakhova O.V.2, Bakhtiiarova K.Z.2
1Institute of Biochemistry and Genetics — autonomous structural subdivision, Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Ufa; 2Bashkir State Medical University, Ministry of Health of Russia, Ufa '71, Oktyabryaprosp, Ufa 450054, Russia; 23, Lenina St., Ufa 450008, Russia
Objective: to perform a genome-wide polygenic analysis of multiple sclerosis (MS) markers in the ethnic groups of Bashkirs, Russians, and Tatars living in the Republic of Bashkortostan (Russian Federation).
Patients and methods. Genotyping was performed using allele-specific polymerase chain reaction (PCR) and PCR-restriction fragment length polymorphism analysis of genes of the human leukocyte differentiation antigens CD6 (rs17824933), CD40 (rs6074022), CD58 (rs2300747), CD86 (rs9282641), transcription factors SOX8 (rs2744148) and ZBTB46 (rs6062314), beta-mannosidase MANBA (rs228614), C-type lectin domain CLEC16A (rs12708716), ribosomalprotein S6 kinase B1 RPS6KB1 (rs'805'5), and long noncoding RNA gene PVT1 (rs759648) in 644patients with MS and 1408 controls. Multilocus analysis of the disease associations with combinations of genotypes and alleles of the studied polymorphic loci was performed using the APSampler algorithm.
Results and discussion. We determined the distribution of genotype and allele frequencies of the studied polymorphic loci in the ethnic groups of Bashkirs, Russians, and Tatars. We also observed disease associations with CD58 (rs2300747) and RPS6KB1 (rs180515) polymorphic loci in Russian men, CD86 (rs9282641) in Russian, PVT1 (rs759648) in Tatar women, CD40 (rs6074022) in Bashkir men, and identified 19 combinations of genotypes and/or alleles significantly associated with MS.
Conclusion. Based on the genome-wide polygenic analysis of MS markers, we identified ethno- and gender-specific combined markers of the disease susceptibility.
Keywords: multiple sclerosis; gene polymorphism; analysis of association; genome-wide association studies. Contact: Yanina Rimovna Timasheva; ianina_t@mail.ru
For reference: Timasheva YaR, Nasibullin TR, Tuktarova IA, et al. Genome-wide polygenic analysis of multiple sclerosis markers. Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2021;13(Suppl. 1):31—38. DOI: 10.14412/2074-2711-2021-1S-31-38
Рассеянный склероз (РС) — хроническое аутоиммунное демиелинизирующее заболевание центральной нервной системы. Одной из особенностей РС является вариабельность его распространенности в зависимости от пола и климатогеографических факторов. Женщины страдают РС в два раза чаще, чем мужчины, а в некоторых странах показатель отношения числа заболевших жен-
Таблица 1.
Table 1.
CD86
MANBA
PVT1
CD6
SOX8
CLEC16A
RPS6KB1
CD40
Гены, полиморфные локусы, хромосомная локализация, последовательности праймеров, эндонуклеаза рестрикции, номенклатура аллелей и размер амплифицируемых фрагментов
Genes, polymorphic loci, chromosomal localization, primer sequences, restriction endonucleases, allele nomenclature and size of amplified fragments
rs9282641G>A
rs228614G>A
rs759648A>C
rs17824933C>G
rs2744148A>G
rs12708716A>G
rs180515T>C
rs6074022T>C
3:121796768
4:103578637
8:129158945
11:60760612
16:1073552
16:11179873
17:58024275
20:44740196
G aaggagccttaggaggtagg A ggagtatttgcgagctccgt F ccggcagaagttatttggaac R caaatgcctgtccactgtag
A ctgtgttccttcaggagcagt G ggtcccattcagtgctttgg F acggtaaaacagttgcaggatat R tgatagactgtgggcatgtgtt
C cttcaccacctccaactgc A catgtacaaataccacattttgtt F atctgccccattgctctgtc R cctgccccagactctgtttt
C gccaggaccccaggacac G gccaggaccccaggacag F agccaaatccctactcttatc R tcttgtgaaccttatctgagc Alw26I
G ctgccaggcacgttcttcg A ctgccaggcacgttcttca F gcttttgctctgaggtctgc R tggagatttctgaccacccca
G tgggcagtagggagaatcatg A tgggcagtagggagaatcata F tacctgtgggaagtgacttgg R gccaaggaagccaaagttcc
C cacgtttatttttcctgtgtgc T cacgtttatttttcctgtgtgt F tcagaagcaacatcctaccct R agggagatgtgtgagcatcc
F ccacttccacttccactttc R ctctcccttctctgtctcct C tgagtgctgagtgtcctgac T agcagctgtctgccatgtga
ВК 261 G138 A 162
ВК 288 A 141 G 187
ВК 324 C 169 A 197
G 287 C141+146
ВК 238 175
ВК 211
162
ВК 277 105
ВК 397 C 307 T 125
Ген Полиморфизм Хромосомная локализация Последовательности праймеров Размер фрагментов
CD58 rs2300747A>G 1:117104215 A ctggtaattgtgctgacgta G ctgctaaaacatgggaaaaac F ttgagattatgcaaaagtgtc R ctgttgtatccctagcctga ВК 303 A 137 G 207
ZBTB46 rs6062314T>C 20:62409713 C atcaaaacacccccagaagac
T atcaaaacacccccagaagat ВК 208
F acttgagtcatgaattcaacgga 111
R gtggttctgatcccgattcct
Примечания. Указанная хромосомная локализация соответствует версии сборки генома hg19, GRCh37 (Genome Reference Consortium Human Reference 37, https://genome.ucsc.edu/). ВК — внутренний контроль.
щин к числу мужчин может достигать 4:1 [1]. В России распространенность PC составляет 40—60 случаев на 100 тыс. населения, в Республике Башкортостан — 47,9 случая на 100 тыс. населения [2, 3]. Состав населения республики характеризуется наличием трех основных этнических групп: башкиры составляют около 30,3% всего населения, русские — 37%, татары — 24,6%. Распространенность РС среди татар, проживающих на территории Республики Башкортостан, почти в 1,7 раза выше, чем в группе русских, и в 3 раза выше, чем в группе башкир [4].
Развитие РС обусловлено соче-танным влиянием генетических и сре-довых факторов. Роль генетических факторов в патогенезе РС подтверждает высокая распространенность заболевания в отдельных популяциях (особенно Северной Европы) по сравнению с другими (например, африканскими и азиатскими), в некоторых случаях — независимо от географического положения. Наиболее широко используемым методом изучения генетической природы РС являются полногеномные ассоциативные исследования (Genome-Wide Association Studies, GWAS), с помощью которых выявлено более 200 локусов, ассоциированных с риском развития РС [5]. Полигенный характер заболевания предполагает, что предрасположенность к РС формируется вследствие взаимодействия множества аллель-ных вариантов, комбинированное действие которых может быть качественно иным по сравнению с эффектом каждого из них в отдельности [6]. Таким образом, идентификация информативных генетических предикторов РС для отдельных популяций требует проведения репликативного анализа полногеномных маркеров в соответствующих этнических группах с учетом межгенных взаимодействий между исследуемыми полиморфными вариантами.
Цель настоящего исследования состояла в проведении полигенного анализа полногеномных маркеров РС в группах башкир, русских и татар, проживающих в Республике Башкортостан (Российская Федерация).
Пациенты и методы. Работа выполнена в соответствии с этическими принципами проведения исследований с участием человека в качестве субъекта. Добровольное письменное информированное согласие на участие в исследовании было получено от всех участников.
Группа пациентов с РС состояла из 644 человек, принадлежавших к этническим группам башкир (n=97), русских (n=283) и татар (n=264), с достоверным диагнозом РС по критериям McDonald 2017 г. [7], находившихся на лечении в Республиканской клинической больнице им. Г.Г. Ку-ватова (Уфа). Средний возраст пациентов составлял 39,88+10,45 года, средний возраст манифестации заболевания — 27,75+8,73 года, средняя продолжительность заболевания — 13,2+9,36 года. Соотношение женщин и мужчин среди пациентов равнялось 2:1. В группу контроля вошли 1408 практически здоровых индивидов: башкиры (n=231), русские (n=490) и татары (n=687), не состоящих в родстве друг с другом, без признаков РС и других аутоиммунных или нейродегенеративных заболеваний (средний возраст — 37,76+10,88 года). Этническую принадлежность определяли по результатам анкетирования, включавшего вопросы об этносе и месте рождения предков в трех поколениях.
Клинический статус пациентов с РС оценивали с использованием шкалы неврологического дефицита Куртцке, тяжесть состояния больных определяли при помощи Расширенной шкалы степени инвалидизации (Expanded Disability Status Scale, EDSS). Для характеристики нарастания неврологического дефицита применяли показатель скорости прогрессирования, рассчитываемый как отношение степени инвалидизации по шкале EDSS в баллах к продолжительности заболевания в годах. В соответствии с общепринятой классификацией выделяли первично-прогрессирующий РС (ППРС), вторично-прогрессирующий РС (ВПРС), ремиттирую-щий РС (РРС).
ДНК выделяли с использованием метода фенольно-хлороформной экстракции. Генотипирование осуществляли при помощи аллель-специфичной полимеразной цепной реакции (ПЦР) или ПЦР с анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) на термоциклере T100™ (BioRad, США). Праймеры для генотипирования подбирали с применением программы DNAStar v. 5.05. Перечень анализируемых генетических вариантов, последовательности праймеров, рестриктазы, амплифи-цируемые фрагменты представлены в табл. 1. Полученные в результате амплификации и рестрикции фрагменты ДНК разделяли при помощи электрофореза в 2% агарозном геле и идентифицировали с помощью ви-деогельдокументирующей системы Mega-Bioprint 1100 (Vilber Lourmat, Франция).
Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием IBM SPSS Statistics 21. Соответствие наблюдаемого распределения генотипов и аллелей теоретически ожидаемому согласно закону Харди—Вайнберга проверяли при
Таблица 2. Table 2.
помощи критерия х2 [8]. Распределение частот генотипов и аллелей в группах сравнивали с использованием точного двустороннего критерия Фишера. Ассоциации с заболеванием исследуемых полиморфных локусов оценивали при помощи показателя отношения шансов (odds ratio, OR). Поиск сочетаний аллельных вариантов, ассоциированных с заболеванием, проводился с применением алгоритма APSampler 3.6.0 (http://apsampler.sourceforge.net/) [9]. В качестве поправки на множественность сравнений для снижения вероятности ошибки первого рода использовали перму-тационный тест.
Результаты. Клиническая характеристика выборки больных РС, принявших участие в исследовании, представлена в табл. 2. В группе башкир были отмечены наибольшая скорость прогрессирования неврологического дефицита (0,74+1,05 балла в год) и наиболее высокий показатель ин-валидизации по EDSS (4,9+2,39 балла), в то время как средняя продолжительность заболевания на момент проведения исследования в этой группе была наименьшей (12,4+8,65 года). В группах башкир и русских наиболее часто наблюдался ВПРС (52,9 и 54,8%), в группе татар преобладал РРС (43,7%).
Распределение частот генотипов исследуемых полиморфных вариантов в контрольной группе и среди пациентов с РС в трех этнических группах представлено в табл. 3. Учитывая более высокую распространенность РС среди женщин, был проведен анализ ассоциаций исследуемых ло-кусов с РС с учетом пола. В группе башкир у мужчин повышенный риск РС ассоциирован с генотипом CD40 rs6074022*C/C (17,86% у больных РС против 1,92% в контрольной группе; 0R=11,09, pperm=0,028).
Клиническая характеристика группы пациентов с РС Clinical characteristics of MS patients
Параметры
Башкиры Русские
Татары
Возраст, годы, M+SD 40,28+9,86 40,6+9,77 40,89+9,75
Пол (доля женщин, %) 66,0 66,8 66,7
Возраст начала заболевания, годы, M+SD 27,93+7,76 27,64+8,9 27,53+8,89
Продолжительность заболевания, годы, M+SD 12,4+8,65 13,17+9,53 13,36+9,93
Типы течения РС, %:
РРС 30,1 36,9 43,7
ППРС 15,1 10,2 15,6
ВПРС 54,8 52,9 40,7
Клинические проявления, %:
расстройства чувствительности 16,5 17,1 12
глазодвигательные расстройства 6,5 4,9 4,4
двигательные расстройства 23,1 35 29,8
нарушения координации 22 18,6 18,7
сочетанные двигательные расстройства 12,1 4,2 6,4
и нарушения координации
ретробульбарный неврит 4,4 2,7 2,8
симптомы поражения черепно-мозговых нервов 4,4 3,1 6
прочие 11 14,4 19,9
EDSS, M+SD 4,9+2,39 4,41+1,56 4,46+1,77
Скорость прогрессирования, баллы вгод, M+SD 0,74+1,05 0,73+1,09 0,69+0,89
Примечание. M — среднее значение, SD — стандартное отклонение.
Таблица 3. Распределение частот генотипов исследуемых полиморфных вариантов среди пациентов
с РС и в контрольной группе в этнических группах башкир, русских и татар Table 3. Distribution of genotype frequencies of the studied polymorphic variants among patients
with MS and in the control group in the ethnic groups of Bashkirs, Russians and Tatars
Ген Полиморфизм А1 А2 n Контроль p (%) A1A1 / A1A2 / A2A2 Пациенты с РС n p (%) A1A1 / A1A2 / A2A2 X2 df p
Башкиры
CD58 rs2300747 A G 119 45,38 / 44,54 / 10,08 78 48,72 / 43,59 / 7,69 0,417 2 0,812
CD86 rs9282641 G A 120 95 / 5 / 0 79 87,34 / 12,66 / 0 3,779 1 0,052
MANBA rs228614 G A 120 22,5 / 50 / 27,5 83 32,53 / 45,78 / 21,69 2,696 2 0,260
PVT1 rs759648 A C 121 65,29 / 26,45 / 8,26 73 53,42 / 45,21 / 1,37 9,653 2 0,008
CD6 rs17824933 C G 121 71,07 / 26,45 / 2,48 83 63,86 / 25,3 / 10,84 6,256 2 0,044
SOX8 rs2744148 A G 123 77,24 / 21,14 / 1,63 83 71,08 / 24,1 / 4,82 2,180 2 0,336
TNFRSF1A rs1800693 G A 123 20,33 / 47,15 / 32,52 83 26,51 / 42,17 / 31,33 1,125 2 0,570
CLEC16A rs12708716 A G 126 45,24 / 46,83 / 7,94 83 59,04 / 30,12 / 10,84 5,818 2 0,055
RPS6KB1 rs180515 T C 122 37,7 / 50,82 / 11,48 82 39,02 / 47,56 / 13,41 0,278 2 0,870
CD40 rs6074022 T C 123 52,03 / 44,72 / 3,25 83 55,42 / 31,33 / 13,25 9,174 2 0,010
ZBTB46 rs6062314 T C 123 93,5 / 5,69 / 0,81 81 88,89 / 11,11 / 0 2,601 2 0,272
Русские
CD58 rs2300747 A G 332 70,78 / 25,9 / 3,31 225 71,56 / 25,33 / 3,11 0,045 2 0,978
CD86 rs9282641 G A 323 87,62 / 12,07 / 0,31 241 93,36 / 6,64 / 0 5,433 2 0,066
MANBA rs228614 G A 294 24,49 / 48,64 / 26,87 241 19,92 / 51,45 / 28,63 1,593 2 0,451
PVT1 rs759648 A C 295 60 / 36,61 / 3,39 222 56,76 / 37,39 / 5,86 1,979639 2 0,371644
CD6 rs17824933 C G 321 63,86 / 32,71 / 3,43 241 61,41 / 31,54 / 7,05 3,826 2 0,148
SOX8 rs2744148 A G 346 70,52 / 27,17 / 2,31 243 69,55 / 25,93 / 4,53 2,272 2 0,321
TNFRSF1A rs1800693 G A 346 24,57 / 50,58 / 24,86 242 24,79 / 50,83 / 24,38 0,018 2 0,991
CLEC16A rs12708716 A G 341 43,4 / 43,99 / 12,61 239 48,54 / 41,42 / 10,04 1,831 2 0,400
RPS6KB1 rs180515 T C 346 40,17 / 49,42 / 10,4 239 38,49 / 45,61 / 15,9 3,905 2 0,142
CD40 rs6074022 T C 324 54,32 / 38,27 / 7,41 241 61 / 29,88 / 9,13 4,388 2 0,111
ZBTB46 rs6062314 T C 344 80,52 / 18,31 / 1,16 236 83,05 / 16,53 / 0,42 1,251 2 0,535
Татары
CD58 rs2300747 A G 258 56,2 / 38,37 / 5,43 208 63,94 / 33,65 / 2,4 4,444 2 0,108
CD86 rs9282641 G A 253 87,35 / 11,86 / 0,79 218 93,12 / 6,88 / 0 5,192 2 0,075
MANBA rs228614 G A 272 22,79 / 51,47 / 25,74 218 20,18 / 56,88 / 22,94 1,426 2 0,490
PVT1 rs759648 A C 264 62,5 / 33,33 / 4,17 207 53,62 / 38,16 / 8,21 5,519 2 0,063
CD6 rs17824933 C G 256 67,19 / 29,3 / 3,52 214 62,62 / 28,5 / 8,88 6,026 2 0,049
SOX8 rs2744148 A G 275 77,09 / 20,73 / 2,18 218 72,02 / 25,69 / 2,29 1,730 2 0,421
TNFRSF1A rs1800693 G A 267 20,97 / 49,44 / 29,59 218 27,06 / 47,71 / 25,23 2,777 2 0,249
CLEC16A rs12708716 A G 266 54,51 / 40,23 / 5,26 218 51,38 / 39,91 / 8,72 2,319 2 0,314
RPS6KB1 rs180515 T C 275 33,82 / 50,18 / 16 218 33,94 / 49,54 / 16,51 0,030 2 0,985
CD40 rs6074022 T C 260 48,46 / 41,92 / 9,62 218 55,5 / 33,94 / 10,55 3,213 2 0,201
ZBTB46 rs6062314 T C 273 85,35 / 14,29 / 0,37 210 92,86 / 7,14 / 0 6,941 2 0,031
Примечание. А1 — аллель дикого типа; А2 — минорный аллель; п — численность групп; р — частоты генотипов; А1А1 — генотип, гомозиготный по аллелю дикого типа; А1А2 — гетерозиготный генотип, А2А2 — генотип, гомозиготный по минорному аллелю; х2 — критерий хи-квадрат; — степень свободы; р — уровень значимости.
В этнической группе русских у мужчин повышенный риск РС ассоциирован с генотипом СБ58 ге2300747*А^ (38,16% среди пациентов против 23,31% в группе контроля; р=0,021; OR=2,03; Ррегт=0,030), а пониженный риск РС связан с аллелем гена ЯР86КБ1 ге180515*Т (55,36% против 66,67%; OR=0,62; Ррегт=0,049). У русских женщин повышенный риск РС ассоциирован с аллелем СБ86 ге9282641*в (97,48% против 93,75%; OR=2,58; р=0,049), а протективный эффект в отношении РС демонстрирова-
ли аллель СБ86 ге9282641*А и генотип СВ86 ге9282641*в/А (2,52% против 6,25%; OR=0,39; ррегт=0,049, и 5,03% против 12,5%; OR=0,37; ррегт=0,036 соответственно).
В группе татар у женщин повышенный риск РС ассоциирован с аллелем РУТ1 ге759648*С (28,06% у больных против 20,13% в контроле; OR=1,55; Ррегт=0,030), а протек-тивным действием обладал аллель РУТ1 ге759648*А (71,94% против 79,87%; OR=0,65; Ррегт=0,030). В группе мужчин-та-
Таблица 4. Комбинации генотипов и/или аллелей исследуемых полиморфных локусов, ассоциированные с риском развития РС
Table 4. Combinations of genotypes and/or alleles of the studied polymorphic loci associated with the risk
of developing MS
_ Контроль, Сочетание % Больные РС, % P pperm OR 95% ДИoR
Женщины-башкирки
PVT1 rs759648*C + CD58 rs23000747*A + CD40 rs6074022*T/T 9,23 33,33 0,001 0,002 4,92 1,77-13,66
SOX8 rs2744148*G + RPS6KB1 rs180515*C + CD58 rs23000747*G 0,00 12,96 0,003 0,015 10,38 2,25-47,86
Мужчины-башкиры
SOX8 rs2744148*A + CD40 rs6074022*T 98,08 75,00 0,002 0,032 0,06 0,006-0,51
Русские женщины
RPS6KB1 rs180515 *T/T + CD40 rs6074022*C/T 19,85 6,37 0,0005 0,006 0,27 0,13-0,59
SOX8 rs2744148*A + MANBA rs228614*A + 9,09 0,69 0,001 0,008 0,07 0,009-0,55
CD86 rs9282641*A + CD58 rs23000747*A/A
MANBA rs228614*G/A + CD86 rs9282641*A + CD58 rs23000747*A 8,26 0,69 0,002 0,009 0,08 0,01-0,62
Русские мужчины
RPS6KB1 rs180515*C/C + PVT1 rs759648*C 1,84 12,99 0,0008 0,001 7,96 2,12- 29,84
RPS6KB1 rs180515*C/C + CD86 rs9282641*G + CD6 rs17824933*G 2,47 13,92 0,001 0,003 6,39 1,97- 20,78
RPS6KB1 rs180515*C/C + CD6 rs17824933*G 2,42 13,41 0,001 0,003 6,24 1,92- -20,25
RPS6KB1 rs180515*T/T + MANBA rs228614*G + CD40 rs6074022*C 19,38 4,88 0,001 0,004 0,21 0,07 -0,63
RPS6KB1 rs180515*C + ZBTB46 rs180515*C + CLEC16A rs12708716*G 1,82 9,76 0,007 0,01 5,84 1,51- 22,63
RPS6KB1 rs180515*C + PVT1 rs759648*C/C 0,00 5,19 0,01 0,015 23,49 2,84- 194,26
Женщины-татарки
MANBA rs228614*A/A + PVT1 rs759648*A + CD40 rs6074022*C 18,06 2,21 5,69x10-' 0,001 0,1 0,03 -0,35
SOX8 rs2744148*G + MANBA rs228614*A + CD86 rs9282641*G 10,95 29,55 0,0001 0,01 3,41 1,77-6,56
SOX8 rs2744148*G + MANBA rs228614*G + PVT1 rs759648*A 11,81 28,68 0,0003 0,019 3 1,6-5,63
PVT1 rs759648*A/C + CD6rs17824933*G 4,79 16,18 0,001 0,022 3,83 1,58-9,29
CLEC16A rs12708716*A/A + MANBA rs228614*G + 2,92 11,76 0,004 0,047 4,43 1,44-13,63 PVT1 rs759648*C + CD40 rs6074022*C
Мужчины-татары
RPS6KB1rs180515*C + CLEC16A rs12708716*G/G + CD58 rs2300747*G 0,00 9,09 0,003 0,016 14,88 2,8- -79,16
RPS6KB1 rs180515*T + MANBA rs228614*G + CD6 rs17824933*G/G 0,93 11,43 0,003 0,016 13,68 1,67- -111,96
Примечание. р — уровень значимости; ррегт — уровень значимости с поправкой на множественность сравнений; 95% ДИоК — 95% доверительный интервал для показателя отношения шансов.
тар не выявлено значимых ассоциации исследуемых полиморфных ДНК-локусов с РС.
При помощи алгоритма АР$ашр1ег были проанализированы межгенные взаимодействия с учетом этнической принадлежности и пола исследуемых, в результате чего идентифицировано 19 сочетаний генотипов и/или аллелей, значимо ассоциированных с РС (табл. 4). Наиболее часто среди комбинированных маркеров РС представлены аллели и генотипы полиморфного локуса КРБ6КЕ1 ге180515 (10 из 19 сочетаний). Характер взаимодействий
составных элементов сочетании генотипов и аллелей, для которых были выявлены ассоциации с РС, в исследуемых этнических группах в зависимости от пола представлены в виде диаграмм Эйлера—Венна на рисунке. Круги символизируют компоненты каждого сочетания, а области их пересечения соответствуют их комбинации; окраска областей пересечения отличается в пределах градиентной шкалы, приведенной на рисунке, в соответствии со значениями ORR (отношение отношения шансов, которое определяют путем деления OR, полученного для сочетания двух элементов, на произведение OR, вычисленных для них обоих при раздельном анализе) [6].
Обсуждение. Нами проведен анализ ассоциаций с РС полиморфных локусов генов дифференциро-вочных антигенов лейкоцитов человека CD6, CD40, CD58, CD86, факторов транскрипции SOX8 и ZBTB46, бета-маннозидазы MANBA, домена лектина С-типа CLEC16A, рибосо-мальной протеин S6 киназы В1 RPS6KB1 и гена длинной некодирую-щей РНК PVT1, для которых ранее была обнаружена ассоциация с заболеванием при проведении GWAS [10]. В результате анализа, выполненного с учетом этнической и половой принадлежности, в группе русских женщин выявлена ассоциация с РС полиморфного варианта CD86 rs9282641, а у мужчин CD58 rs2300747 и RPS6KB1 rs180515; ассоциация CD40 rs6074022 с РС в этнической группе башкир наблюдалась только у мужчин, а PVT1 rs759648 в группе татар — только у женщин.
Ассоциация полиморфизма CD40 rs6074022 была впервые выявлена в исследовании с участием белых жителей Австралии и Новой Зеландии и воспроизведена в популяции британцев [11], а также в объединенной выборке русских жителей Москвы, Омска, Томска, Кемерова, Барнаула, Новосибирска и Якутска [12]. В этнической группе русских, проживающих в г. Омске, полиморфизм CD40 rs6074022 был значимым предиктором РС только в группе женщин [13].
Ранее было показано, что аллель CD58 rs2300747*G обладает протек-тивным эффектом в отношении РС, а также ассоциируется с увеличением экспрессии гена [14]. Необходимо отметить популяционные различия в частоте аллелей по полиморфизму CD58 rs2300747: аллель G является преобладающим в популяциях Восточной --Азии (68,3% уяпонцев, 58,1% у китай-
1Цветной рисунок к этой статье представлен на сайте журнала: nnp.ima-press.net цев и вьетнамцев), в то время как у ев-
Сочетания генотипов и аллелей исследуемых локусов, значимо ассоциированные с РС в популяциях Республики Башкортостан ('А — женщины-башкирки, 1В — мужчины-башкиры; 2А — русские женщины, 2В — русские мужчины; ЗА -женщины-татарки, 3В —мужчины-татары)' Combinations of genotypes and alleles of the studied loci significantly associated with MS in the population of the Republic of Bashkortostan (1A — Bashkir women, 'B — Bashkir men; 2A — Russian women, 2B — Russian men; 3A — Tatar women, 3B — Tatar men)
ропейцев это минорный аллель (частота 18,2% у финнов, 14% у испанцев, 13,6% у итальянцев, 11,5% у британцев), как и в изученных нами российских популяциях (32,35% у башкир, 16,27% у русских, 24,61% у татар) [15].
Продемонстрировано, что содержание В-лимфоци-тов, экспрессирующих дифференцировочный антиген CD86, значительно увеличено в периферической крови пациентов с РС [16], а у носителей аллеля СБ86 rs9282641*G повышена транскрипционная активность гена [17]. Полиморфизм ге180515, находящийся в 3'-не-транслируемой области гена В.РБ6КЕ1, расположен в области предполагаемого сайта связывания микроРНК и может влиять на трансляцию В.РБ6КЕ1 [18]. Ассоциация данного полиморфного варианта с РС, впервые выявленная у европейцев, была впоследствии подтверждена в популяции иранцев [19].
Согласно данным анализа межгенных взаимодействий, для исследуемой выборки идентифицированы паттерны генотипов и/или аллелей, ассоциированные с развитием РС в зависимости от этнической принадлежности
и пола. В отличие от результатов анализа ассоциаций с РС индивидуальных локусов, в составе сочетаний, ассоциированных с заболеванием, присутствовали аллельные варианты всех исследуемых генов, в том числе и те, для которых не было обнаружено ассоциаций с РС при анализе отдельных полиморфных вариантов (БОХ8 ге2744148 и ЫЛЫЕЛ ге228614). Это позволяет предположить, что исследуемые полиморфные локусы могут оказывать влияние на риск РС в составе комбинированных ДНК-маркеров. Обнаруженные нами различия в структуре наблюдаемых ассоциаций полиморфных вариантов с РС в зависимости от пола могут свидетельствовать о наличии дифференциальных молекулярных механизмов формирования предрасположенности к заболеванию, что находит свое отражение в различных показателях заболеваемости РС у мужчин и женщин.
Заключение. Нами проведен полигенный анализ полногеномных маркеров РС и выявлены этно- и гендерспеци-фические комбинированные маркеры предрасположенности к заболеванию.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Walton C, King R, Rechtman L, et al. Rising prevalence of multiple sclerosis worldwide: Insights from the Atlas of MS, third edition. MultScler. 2020 Dec;26(14):1816-21. doi: 10.1177/1352458520970841. Epub 2020 Nov 11.
2. Boyko A, Melnikov M. Prevalence
and Incidence of Multiple Sclerosis in Russian Federation: 30 Years of Studies. Brain Sci. 2020 May 18;10(5):305. doi: 10.3390/brain-sci10050305
3. Бахтиярова КЗ, Галиуллин ТР, Лютов ОВ. Результаты 10-летнего опыта работы регионального центра рассеянного склероза. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2019;119(5-2):32-3. [Bakhtiiarova KZ, Gabiullin TR, Lyutov OV. Results of 10 years of expiriens in the work
of a regional multiple sclerosis center. Zhurnal nevrologii ipsikhiatrii im. S.S. Korsakova. 2019;119(5-2):32-3 (In Russ.)].
4. Бахтиярова К, Гончарова З. Рассеянный склероз в Республике Башкортостан и Ростовской области: сравнительная эпидемиологическая характеристика. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2014;114(2-2):5-9. [Bakhtiiarova KZ, Goncharova ZA. Multiple sclerosis in the Bashkortostan Republic
and the Rostov region: a comparative epidemio-logic study. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. 2014;114(2-2):5-9 (In Russ.)].
5. Baranzini SE, Oksenberg JR. The Genetics of Multiple Sclerosis: From 0 to 200 in 50 Years. Trends Genet. 2017 Dec;33(12):960-70.
doi: 10.1016/j.tig.2017.09.004. Epub 2017 Oct 5.
6. Lvovs D, Favorova OO, Favorov AV. A poly-genic approach to the study of polygenic diseases. Acta Naturae. 2012 Jul;4(3):59-71.
7. Thompson AJ, Banwell BL, Barkhof F, et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. Lancet Neurol. 2018 Feb;17(2):162-73.
doi: 10.1016/S1474-4422(17)30470-2. Epub 2017 Dec 21.
8. Животовский Л. Популяционная биометрия. Москва: Наука; 1991. 271 с. [Zhivotovskiy L. Populyatsionnaya biometriya [Population biometrics]. Moscow: Nauka; 1991. 271 p. (In Russ.)].
9. Favorov AV, Andreewski TV, Sudomoina MA, et al. A Markov chain Monte Carlo technique for identification
of combinations of allelic variants underlying complex diseases in humans. Genetics. 2005 Dec;171(4):2113-21. doi: 10.1534/genet-ics.105.048090. Epub 2005 Aug 22.
10. International Multiple Sclerosis Genetics C, Wellcome Trust Case Control C, Sawcer S,
et al. Genetic risk and a primary role for cellmediated immune mechanisms in multiple sclerosis. Nature. 2011 Aug 10;476(7359):214-9. doi: 10.1038/nature10251
11. Bahlo M, Booth DR, Broadley SA, et al. Genome-wide association study identifies new multiple sclerosis susceptibility loci on chromosomes 12 and 20. Nat Genet. 2009 Jul;41(7):824-8. doi: 10.1038/ng.396.
Epub 2009 Jun 14.
12. Sokolova EA, Malkova NA, Korobko DS, et al. Association of SNPs of CD40 Gene with Multiple Sclerosis in Russians. PloS One. 2013 Apr 22;8(4):e61032. doi: 10.1371/jour-nal.pone.0061032. Print 2013.
13. Ханох ЕВ, Рождественский АС, Кудрявцева ЕА и др. Исследование наследственных факторов предрасположенности к рассеянному склерозу и особенностей его течения в русской этнической группе.
Сибирский научный медицинский журнал. 2011;31(1):113-8.
[Khanokh EV, Rozhdestvenskiy AS, Kudryavtseva EA, et al. Research on hereditary factors of multiple sclerosis susceptibility and peculiarities of its course in Russian ethnic group. Sibirskiy nauchnyy meditsinskiy zhurnal. 2011;31(1):113-8 (In Russ.)].
14. De Jager PL, Baecher-Allan C, Maier LM, et al. The role of the CD58 locus in multiple sclerosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Mar 31;106(13):5264-9.
doi: 10.1073/pnas.0813310106. Epub 2009 Feb 23.
15. Hunt SE, McLaren W, Gil L, et al. Ensembl variation resources. Database (Oxford). 2018 Jan 1;2018:bay119. doi: 10.1093/database/bay119
16. Fraussen J, Claes N, van Wijmeersch B, et al. B cells of multiple sclerosis patients induce autoreactive proinflammatory T cell responses. Clin Immunol. 2016 Dec;173:124-32. doi: 10.1016/j.clim.2016.10.001. Epub 2016 Oct 4.
17. Smets I, Fiddes B, Garcia-Perez JE, et al. Multiple sclerosis risk variants alter expression of co-stimulatory genes in B cells. Brain. 2018 Mar 1;141(3):786-96.
doi: 10.1093/brain/awx372
18. Lill CM, Schjeide BM, Graetz C, et al. MANBA, CXCR5, SOX8, RPS6KB1
and ZBTB46 are genetic risk loci for multiple sclerosis. Brain. 2013 Jun;136(Pt 6):1778-82. doi: 10.1093/brain/awt101
19. Abdollah Zadeh R, Jalilian N, Sahraian MA, et al. Polymorphisms of RPS6KB1 and CD86 associates with susceptibility to multiple sclerosis in Iranian population. Neurol Res. 2017 Mar;39(3):217-22.
doi: 10.1080/01616412.2016.1278108. Epub 2017 Jan 12.
Поступила/отрецензирована/принята к печати
Received/Reviewed/Accepted
1.07.2021/15.08.2021/22.08.2021
Заявление о конфликте интересов/Conflict of Interest Statement
Исследование выполнено на оборудовании ЦКП «Биомика» и УНУ «КОДИНК» (ИБГ УФИЦ РАН) с использованием коллекции биологических материалов человека ИБГ УНЦ РАН при частичной поддержке мегагранта Правительства Российской Федерации № 075-15-2021-595 и НИР № АААА-А16-116020350031-4. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов отсутствует. Авторы несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать. Все авторы принимали участие в разработке концепции статьи и написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.
The study was carried out using Center for Collective Use «Biomika» and unique scientific installation «KODINK» (IBG UFRC RAS) equipment and IBG UFRC RAS collection of human biological materials, and was partially supported by the mega grant of the Government of the Russian Federation № 075-15-2021-595 and scientific-research work № АААА-А16-116020350031-4. The investigation has not been sponsored. There are no conflicts of interest. The authors are solely responsible for submitting the final version of the manuscript for publication. All the authors have participated in developing the concept of the article and in writing the manuscript. The final version of the manuscript has been approved by all the authors.
Тимашева Я.Р. https://orcid.org/0000-0002-9918-6962 Насибуллин Т.Р. https://orcid.org/0000-0001-8823-8678 Туктарова И.А. https://orcid.org/0000-0001-6928-648X Эрдман В.В. https://orcid.org/0000-0002-1219-3458 Галиуллин Т.Р. https://orcid.org/0000-0002-4558-6119 Заплахова О.В. https://orcid.org/0000-0001-6964-2720 Бахтиярова К.З. https://orcid.org/0000-0003-0982-4324
