Клинико-генетические корреляции у пациентов с наследственными заболеваниями сетчатки при комплексной мутации [L541P; A1038V] в гене АВСА4

     Мутации в гене ABCA4, кодирующем ретиноспецифичный АТФ-связывающий ABCR4 белок-транспортёр, в зависимости от степени остаточной функции белка вызывают широкий спектр рецессивных абиотрофий сетчатки, включающий болезнь Штаргардта (БШ), палочко-колбочковую дистрофию (ПКД) и пигментную абиотрофию сетчатки (ПА) [1, 2].

    Функция ABCR4 белка заключается в переносе N-ретинилиден-фосфатидилэтаноламина через мембрану диска фоторецептора в пигментный эпителий сетчатки (ПЭС). В отсутствии белка образуется N-ретинилиден-N-ретинил-этаноламин (A2E), который накапливается в липофусциновых гранулах. A2E не проходит через мембраны клеток ПЭС, не может быть расщеплён этими клетками и откладывается в пигментном эпителии [3–5]. Липофусцин фототоксичен и приводит к последующей гибели клеток ПЭС и фоторецепторов [6].

    Молекулярный анализ гена ABCA4 привёл к идентификации более чем 900 мутаций, ассоциированных с дистрофиями сетчатки, 72% из них выявлены при БШ [7]. Высокая гетерогенность мутаций гена АВСА4 затрудняет возможность предсказания тяжести заболевания, которая может быть обусловлена степенью патогенности мутации. Мутации гена АВСА4 можно условно подразделить на мягкие, умеренные и тяжёлые, обусловливающие относительно лёгкие или тяжёлые формы наследственных заболеваний сетчатки (НЗС) [8].

    Гаплотип [L541P; A1038V], принятый за единую мутацию (в зарубежной литературе часто обозначают термином «комплексная мутация») – одна из частых мутаций гена АВСА4 и классифицируется многими авторами как «тяжёлая» [9–12].

    Цель

    Оценить клинико-генетические корреляции у пациентов с НЗС с мутацией [L541P; A1038V] в гене АВСА4.

    Материал и методы

    В исследование были включены 15 пациентов с мутацией [L541P; A1038V] в гетерозиготном состоянии.

    Клинические исследования включали стандартные и дополнительные офтальмологические методы исследования (кинетическую и статическую периметрию в пределах 60° поля зрения, спектральную оптическую когерентную томографию сетчатки (ОКТ), аутофлюоресценцию (АФ), регистрацию максимальной ганцфельд-электроретинограммы (гЭРГ) и мультифокальной ЭРГ (мфЭРГ)). Высокопроизводительное параллельное секвенирование кодирующих (экзонных) последовательностей и прилежащих участков интронов гена ABCA4 проводили на приборе Ion Torrent PGM (Life Technologies, США).

    Результаты и обсуждение

    У шести пациентов с БШ (№ 1–6) (табл.) мутация [p.A1038V; p.L541P] выявлена в гетерозиготном состоянии с миссенс-мутацией p.G1961E. Фенотип БШ у этих пациентов характеризуется началом заболевания в период от 10 лет до 21 года, медленным прогрессированием и умеренными функционально-структурными изменениями (кроме пациента № 1, у которого выявлены более выраженные изменения). Мутация [p.A1038V; p.L541P] была выявлена в сочетании с другими миссенс-мутациями [p.R212C; p.G863A] у двух пациентов (№ 7, 8). Длительность заболевания 5–7 лет не даёт возможность оценить морфофункциональные изменения в динамике, однако и в эти сроки у пациента № 7 уже были отмечены выраженные структурные изменения.

    Таким образом, при сочетании мутации [p.A1038V; p.L541P] с лёгкими миссенс-мутациями, в результате которых функция белка АВСR4 не теряется полностью, фенотип ассоциируется с более лёгкими формами БШ. Поэтому у большинства наших пациентов с комплексной мутацией в сочетании с p.G1961E, которая считается мягкой [13], фенотип соответствует более лёгкой форме БШ. Однако в некоторых случаях (пациент №1), при сочетании этих мутаций, фенотип ассоциирован с более выраженными структурными и функциональными поражениями сетчатки, причиной которых могут быть другие генетические факторы или дополнительные, не выявленные мутации.

    У трёх пациентов (№ 9, 10, 11) комплексная мутация [p.A1038V; p.L541P] выявлена в сочетании с тяжёлыми мутациями сайта сплайсинга (c.4634+1G>-; c.4540-2A>G), которые по механизму действия равнозначны нуль-мутациям и приводят к полной утрате функции белка. Этим пациентам в детстве был поставлен диагноз БШ, но в настоящее время, при длительности заболевания от 27 лет до 41 года, клиническая картина соответствует ПКД с выраженными морфофункциональными нарушениями. У пациента № 12 с комплексной мутацией и также тяжёлой нонсенс-мутацией p.S404X при начале заболевания в 8 лет и длительности 6 лет также отмечены значительные структурные изменения сетчатки, хотя зрительные функциональные потери в настоящее время ещё не столь существенны. У таких пациентов, с первоначальным диагнозом БШ и тяжёлыми мутациями, можно предположить прогрессирование БШ в более тяжёлое заболевание сетчатки, такое как ПКД или ПА.

    У трёх пациентов (№ 13, 14, 15) выявлена одна комплексная мутация в гене АВСА4 [p.A1038V; p.L541P] с фенотипическими проявлениями разной тяжести. Поскольку клиническая картина соответствует БШ, можно предположить, что вторая мутация произошла в регуляторном районе гена АВСА4, для которого пока не изучено наличие и значение генетических вариантов и не проводится ДНК-диагностика, либо мутации p.A1038V и p.L541P находятся у этих пациентов в компаунд-гетерозиготном состоянии. Проверка последней гипотезы требует проведения генетического тестирования родителям пациентов.

    МфЭРГ была изменена значительно во всех случаях, отмечалось выраженное в разной степени снижение плотности и нарушение в топографии биопотенциала центральной зоны сетчатки. Данные общей ЭРГ представлены в таблице.

    Различные типы мутаций могут обеспечивать более лёгкое или тяжёлое течение заболевания в зависимости от влияния на структуру и функцию белкового продукта. Мутации, приводящие к значительным нарушениям функции белка, вызывают зрительные нарушения с тяжёлыми клиническими признаками, в то время как умеренные мутации приводят к более мягкой форме клинических фенотипов [14, 15]. Так, у наших пациентов с двумя тяжёлыми мутациями фенотип соответствует ПКД, а у пациентов с одной тяжёлой и одной мягкой мутацией – БШ.

    Вывод

    Комплексная мутация [L541P; A1038V] является одной из частых мутаций гена АВСА4. Высокопроизводительное параллельное секвенирование ДНК в обследованной выборке пациентов позволило выявить комплексную мутацию в компаунд-гетерозиготном состоянии с миссенс-мутациями, нонсенс-мутацией, мутациями сайта сплайсинга. В нашей выборке в 47% случаев мутация [L541P; A1038V] определяет тяжёлое течение наследственных заболеваний сетчатки, однако в компаунд-гетерозиготном состоянии с миссенс-мутацией p.G1961E выявлено относительно лёгкое течение болезни Штаргардта. Правильная интерпретация биологического эффекта выявленных мутаций облегчает задачу прогнозирования течения и исхода заболевания.