CC BY
175
шип
Уровень PCSK9 в семьях пациентов с семейной гиперхолестеринемией
Мешков А. Н.*, Калинина М. В., Ершова А. И.*, Косенков Е. И., Щербакова Н. В., Рожкова Т. А., Масенко В. П., Кухарчук В. В., Бойцов С. А.*
Абстракт
Пропротеин конвертаза субтилизин/кексин тип 9 (РСБК9) - ключевое звено в регуляции обмена лиШ пидов крови за счет непосредственного участия в деградации рецепторовШПНП (ЬВЬЕ). Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) - наследственное аутосомноШсминантное заболевание, вызываемое в большинстве случаев мутациями гена ЬВЬК и характеризующееся высоким содержанием в плазме крови холестерина липопротеинов низкой плотности (ХСШПНП).
Цель: Изучение плазменного уровня РСБК9 и его корреляций с уровнем липидов крови, СЦ1еактивного белка, гомоцистеина и фибриногена крови у больных СГХС, не получающих гиполипидемическую теШ рапию, и их здоровых родственников.
Материал и методы. Проведено сравнение уровня РСБК9 у 60 пациентов с диагнозом СГХС (59 паШ циентов с гетерозиготной формой, 1 пациентка с гомозиготной формой) и 29 здоровыхродственШ ников 1 и 2 степени родства, у которых диагноз СГХС был исключен. В исследование включались паШ циенты, которые на момент обследования не принимали гиполипидемическую терапию в течение как минимум 3 месяцев. Уровень РСБК9 определяли в плазме крови иммуноферментным методом. Данные представлены в виде медианы (25-75 процентили).
Результаты. Показано, что уровень РСБК9 плазмы крови был достоверно повышен в группе больШ ных СГХС [258,77 (221,67Ш99,17) нг/мл] по сравнению с их здоровыми родственниками [193,83 (166,44Ш20,29) нг/мл, р<0,001] и что он коррелировал с возрастом, (г=0.22, р=0.049), уровнем обШ щегоХС(г=0.55, р<0,001), ХСШПНП(г=0.51,р<0.001), триглицеридов (г=0.3, р=0.00б) и фибриногеШ на (г=0,3, р=0,01).
Заключение: РСБК9 - новый плазменный маркер, отражающий степень нарушения липидного обмеШ на у больных СГХС.
Ключевые слова: РСБК9, семейная гиперхолестеринемия.
The level of PCSK9 in patients with familial hypercholesterolemia
Meshkov A. N. *, Kalinin M. V, Ershov A. I.*, Kosenkov E, Shcherbakova N. V, Rozhkov T. A., Masenko V P., Kuharchuk V V, Boitsov S. A. *
Aim: Proprotein convertase subtilisin kexin type 9 (PCSK9) is a key regulator of lipids metabolism by its ability to facilitate the degradation of LDL receptor (LDLR). Familial hypercholesterolemia(FH) is an autosomal codominant inherited disorder caused in most cases a mutation in the gene codingfor the LDLR and characterized by very high plasma concentrations of low density lipoprotein cholesterol (LDLc). We studied the levels of PCSK9 and its correlation with the lipids, CUfeactive protein, homocysteine and fibrinogen in untreated FH patients and their firstlEegree and secondUdegree relatives without FH.
Materials and Methods: We compared the PCSK9 levels in 60 FH patients (59 patients with heterozygous form FH, one patient with homozygous form FH) and 29 healthy relatives of 1 and 2Uegree relatives, without FH. All patients with FH did not take lipidUbwering therapy 3 months or more. The level of PCSK9 in plasma were determined by ELISA. Data are presented as median (25 - 75percent).
Results: We show that the PCSK9 level was significantly higher in FH patients 258,77 (221,67U299,17) ng / ml compared to their healthy relatives 193.83 (166,44U220,29) ng/ml (p <0.001) and that it correlated with age (r = 0.22, p = 0.049), total cholesterol (r = 0.55, p <0,001), LDLUI (r = 0.51, p <0.001), triglycerides ( r = 0.3, p = 0.006) and fibrinogen (r = 0,3, p = 0,01).
Conclusion: PCSK9 new, potentially promising plasma marker that reflects the degree of lipid metabolism in FH patients
— Key words: PCSK9, familial hypercholesterolemia.
ФГБУ РКНПК МЗиСР РФ; *ФГБУ ГНИЦПМ МЗиСР РФ
Abstract
12
АТЕРОСКЛЕРОЗ И ДИСЛИПИДЕМИИ
Пропротеин конвертаза субтилизин/кексин тип 9 (РСБК9) - ключевое звено в регуляции обмена липидов крови. РСБК9 непосредственно участвует в деградации рецепторов-ЛПНП (ШЬЮ, рецепторов-ЛПОНП (УШЬЮ и рецепторов- к аполипопротеину Е 2типа (АроЕК2). Главным образом РСБК9 экспрессируется в тканях печени, а также кишечнике и почках [1,2]. Мутации гена РСБК9 связаны с развитием как семейной гиперхолестеринемии (СГХС) (мутации повышающие активность гена), так и с развитием семейной гипобеталипопротеинемии (мутации, приводящие к снижению функции гена) [3,4]. В то же время отсутствует четкая корреляция между уровнем РСБК9 в плазме крови и уровнем ХС ЛПНП у носителей мутаций гена РСБК9, приводящих к развитию СГХС [5]. Данные о корреляции плазменного уровня РСБК9 с показателями липидов в популяционных исследованиях также противоречивы [6]. Целью нашего исследования было изучение плазменного уровня РСБК9 и его корреляций с уровнем липидов крови, С-реактивного белка, го-моцистеина и фибриногена крови у больных СГХС, не получающих гиполипидемическую терапию, и их здоровых родственников.
Материалы и методы
В исследование включались пациенты с клиническим диагнозом "семейная гиперхолестери-немия”, которые на момент обследования не принимали гиполипидемическую терапию в течение как минимум 3 месяцев, и их родственники 1 и 2 степени родства, у которых диагноз СГХС был исключен. Диагноз "семейная гиперхолестеринемия" устанавливали на основании критериев, учитывающих уровень холестерина низкой плотности (ХС-ЛПНП) в плазме крови, наличие ксантом, раннее развитие сердечно-сосудистого заболевания у исследуемого пациента и семейный анамнез гиперТаблица 1. Клиническая характеристика пациентов.
холестеринемии, ксантоматоза и ранних сердечнососудистых заболеваний [7].
Забор крови проводили после 12-часового голодания. Уровни общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП), С-реактивного белка (СРБ) и липопротеина (а) [Лп(а)] определяли с помощью автоматического анализатора Architect C8000 (Abbott, США), уровень гомоцистеина -с помощью иммунофлюоресцентного анализатора AxSym (Abbott, США), фибриногена - с помощью коагулометрического анализатора ACL ELife Pro (IL, Италия). Уровень PCSK9 определяли в плазме крови иммуноферментным методом (Human Proprotein Convertase 9 Immunoassay Kit, R&D Systems, Inc.).
Для статистического анализа была использована программа Statistica 6.0. Так как большинство сравниваемых признаков не имели нормального распределения, все данные представлены в виде медианы, 25 и 75 процентилей, а различия между группами выявляли с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Для оценки взаимосвязи признаков использовался метод ранговой корреляции по Спирмену.
Результаты
В исследование было включено 59 пациентов с диагнозом СГХС гетерозиготная форма, 1 пациентка с диагнозом СГХС, гомозиготная форма и 29 здоровых родственников 1 и 2 степени родства, у которых диагноз СГХС был исключен. Пациенты в группах исследования были сопоставимы по возрасту 45,5 (27,5-57,5) лет и 37,0 (28,0-45,0) лет соответственно в основной и контрольной группах (р=0,08, табл. 1). Группы сравнения также статистически не отличались по уровню ХС-ЛПВП, СРБ, Лп(а) и гомоцистеина. В то же время в группе боль-
Показатели Больные (n=60) Здоровые (n=29) р
Возраст, лет 45,5 [27,5- 57,5] 37,0 [28,0-45,0] 0,08
ХС, моль/л 8,0 [7,3-10,1] 5,0 [4,6-5,1] <0,001
ТГ, моль/л 1,12 [0,8-1,8] 0,78 [0,6-1,1] 0,0038
ЛПНП, моль/л 6,0 [5,1-7,9] 2,9 [2,7-3,4] <0,001
ЛПВП, моль/л 1,5 [1,3-1,7] 1,4 [1,2-1,7] 0,42
Lp(a), мг/дл 12,0 [5,5-25,1] 8,4 [4,4-19,5] 0,22
СРБ, (мг/дл) 0,16 [0,07-0,33] 0,1 [0,04-0,2] 0,12
Гомоцистеин, мкмоль/л 11,88 [9,92-14,28] 11,38 [9,85-12,81] 0,84
Фибриноген, г/л 3,34 [2,97-3,78] 3,0 [2,6-3,31] 0,0064
PCSK9, нг/мл 258,77 [221,67-299,17] 193,83 [166,44-220,29] <0,001
ных по сравнению с контрольной группой были достоверно выше уровень ОХ, ХС-ЛПНП, ТГ и фибриногена. Уровень РСБК9 также достоверно был выше в группе пациентов с СГХС 258,77 (221,67299,17) нг/мл, чем в контрольной группе 193,83 (166,44-220,29) нг/мл. При этом у пациентки 22 лет с гомозиготной формой СГХС отмечался максимальный в данном исследовании уровень РСБК9 461,13 нг/мл. Уровень РСБК9 умеренно коррелировал с уровнем ОХ, ТГ, ХС-ЛПНП, фибриногена и слабо коррелировал с возрастом (Таб.2).
Таблица 2. Корреляция уровня РСБК9 с уровнем липидов, СРБ, гомоцистеина и фибриногена крови в семьях больных СГХС.
Показатели r p
Возраст 0,22 0,049
ХС 0,55 <0,001
ТГ 0,3 0,006
ЛПНП 0,51 <0,001
ЛПВП 0,19 0,09
Lp(a) 0,14 0,21
СРБ 0,21 0,05
Гомоцистеин -0,007 0,95
Фибриноген 0,3 0,01
Обсуждение
Пропротеин конвертаза субтилизин/кексин тип 9 (РСБК9) - новый плазменный маркер, широко изучаемый в липидологии и кардиологии. Впервые связь РСБК9 с нарушениями липидного обмена была выявлена у больных с СГХС. В 2003 году был выявлен новый ген РСБК9, мутация которого приводила к развитию семейной гиперхолестеринемии [8]. В популяционных исследованиях среди разных этнических групп показана корреляция плазменного уровня РСБК9 с показателями ОХ, ТГ, ХС-ЛПНП [6]. В то же время ни в одном исследовании не показана корреляция плазменного уровня РСБК9 с уровнем ХС ЛПВП. У больных СГХС с мутациями в гене РСБК9, повышающими функцию гена, не отмечается четкой корреляции плазменного уровня РСБК9 с типом мутации. В то же время при мутациях со сниженной функцией гена Ш461_, У142Х или С679Х), вызывающих гипохолестеринемию, имеется достоверная корреляция плазменного уровня РСБК9 с типом мутации независимо от уровня ХС ЛПНП [5,9]. Этот факт может объясняться повышением аффинности РСБК9 к Ш1_К и ускорением деградации Ш1_К, а не простым увеличением уровня РСБК9 при мутациях, повышающих функцию гена.
Изучение уровня PCSK9 у больных СГХС с мутациями в генах LDLR и APOB ранее не проводилось.
Данная работа впервые в России показала различия плазменного уровня PCSK9 у больных СГХС и их здоровых родственников. Уровень PCSK9 умеренно коррелировал с уровнем ОХ, ТГ, ХС-ЛПНП и слабо коррелировал с возрастом, что совпадает с данными популяционных исследований. Как и ранее было показано [6]., мы также не выявили корреляции плазменного уровня PCSK9 с ХС-ЛПВП. Хотя в данной работе мы не проводили генетического подтверждения диагноза СГХС, можно предположить, что большинство наших больных имели мутации только в генах LDLR и APOB, так как в российской популяции не описаны мутации в гене PCSK9, а только мутации в генах LDLR и APOB [10,11]. Повышение уровня PCSK9 у больных с СГХС с мутациями генов LDLR или APOB носит вторичный характер и может быть объяснено следующим механизмом. У больных СГХС с мутациями генов LDLR или APOB наблюдается низкий внутриклеточный уровень холестерина. В ответ на низкий внутриклеточный уровень холестерина трансмембранные белки эндоплазматического ретикулума (SREBP - sterol regulatory element-binding proteins) расщепляются сериновой протеазой 1 и транспортируются в аппарат Гольджи. Затем SREBP подвергаются дальнейшему процессингу цинковой металлопротеиназой (протеазой-2). Протеаза 2 освобождает регуляторные домены SREBP, которые переносятся в ядро и активируют транскрипцию гена PCSK9 [6, 12]. Схожий механизм повышения PCSK9 имеет место и на фоне лечения статинами. В ряде исследований показано увеличение плазменных уровней PCSK9 на 14-47% в зависимости от типа и дозы статина [9, 13, 14].
Заключение
PCSK9 - новый плазменный маркер, отражающий степень нарушения липидного обмена у больных СГХС.
Работа поддержана Правительством Москвы:
ГК №8/3-280н-10 и ГК №8/3-281н-10.
АТЕРОСКЛЕРОЗ И ДИСЛИПИДЕМИИ
Список литературы.
1. ZaidA, RoubtsovaA, Essalmani R. et al. Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9): hepatocytePSpecific lowPdensiP ty lipoprotein receptor degradation and critical role in mouse liver regeneration. Hepatology 2008;48:646-654.
2. Naureckiene S., Ma L, Sreekumar K. et al. Functional characterization of Narc 1, a novel proteinase related to proteinase K. Arch Biochem Biophys 2003;420:55-67.
3. Cunningham D, Danley DE, Geoghegan KF. et al. Structural and biophysical studies of PCSK9 and its mutants linked to familP ial hypercholesterolemia. Nat Struct Mol Biol 2007;14:413-419.
4. Soutar AK, Naoumova RP. Mechanisms of disease: genetic causes offamilial hypercholesterolemia. Nat Clin Pract Cardiovasc Med 2007;4:214P225.
5. Humphries SE., Neely RD, Whittall RA et al. Healthy individuals carrying the PCSK9 pR46L variant and familial hypercholesP terolemiapatients carryingPCSK9pD374Yexhibit lower plasma concentrations of PCSK9. Clin Chem 2009;55:2153-2161.
6. Cariou B., LeMay C., CostetP. Clinical aspects of PCSK9. Atherosclerosis 2011;216:258-265.
7. Marks D, Thorogood M., Andrew H. et al. A review on the diagnosis, natural history, and treatment offamilial HypercholesterolP aemia. Atherosclerosis 2003; 68:1P14-
8. AbifadelM., VarretM., Rab s JP. et. al. Mutations in PCSK9 cause autosomal dominant hypercholesterolemia. Nat Genet. 2003;34:154P156.
9. Lakoski S.G., Lagace TA, Cohen J.C. et al. Genetic and metabolic determinants of plasma PCSK9 levels.J Clin Endocrinol Metab 2009;94:2537-2543-
10. Мешков АН, Малышев ПП., Кухарчук ВВ. Семейная гиперхолестеринемия в Poccuu: генетическая и фенотипическая характеристика. Терапевтический архив, 2009;9:23P29.
11. Zakharova FM, Damgaard D., Mandelshtam M.Y. et al. Familial hypercholesterolemia in StPPetersburg: the known and novel mutations found in the low density lipoprotein receptor gene in Russia. BMC Medical Genetics2005, 6:6doi:10.1186/1471P 2350P6P6.
12. FernаndezШernando C, Suarez Y., Rayner KJ, Moore KJ.MicroRNAs in lipid metabolism. Curr Opin Lipidol. 2011;22:86P92.
13. Careskey HE., Davis RA, Aborn WE. et al. Atorvastatin increases human serum levels of proprotein convertase subtilisin/kexin type 9-J Lipid Res 2008;49:394-398.
14. Welder G, Zineh I, PacanowskiMA et al. HighPdose atorvastatin causes a rapid sustained increase in human serum PCSK9 and disrupts its correlation with LDL cholesterol.J Lipid Res 2010;51:2714-2721
