Клиническая вариабельность у носителей вариантов гена C1R: дифференциальная диагностика типов синдрома Элерса-Данло

Введение

Синдром Элерса-Данло (СЭД) объединяет в себе целую группу наследственных заболеваний соединительной ткани, характеризующихся выраженной клинической гетерогенностью, в которой общими симптомами являются гипермобильность и боль в суставах, легкая травматизация кожи. В 2017г Международным консорциумом по изучению СЭД было выделено 13 типов синдрома и утверждены клинические диагностические критерии, для 12 из них известны каузативные гены [1]. Несмотря на это, врачи-клиницисты все еще сталкиваются со сложностями в постановке диагноза, ввиду большого разнообразия клинических симптомов, редкой встречаемости некоторых типов, а также низкой осведомленности о данных состояниях и малоизученности корреляций "генотип-фенотип".

Периодонтальный тип СЭД (пСЭД) представляет собой крайне редкую аутосомно-доминантную форму заболевания и ассоциирован с патогенными вариантами нуклеотидной последовательности (ВНП) в генах C1R и C1S, кодирующих компоненты системы комплемента¹. Ключевыми фенотипическими проявлениями пСЭД являются выраженные стоматологические нарушения: ранний периодонтит и прогрессирующая рецессия дёсен, приводящие к преждевременной потере постоянных зубов и резорбции альвеолярной кости, а также кожные проявления в виде претибиальных бляшек. Дополнительными проявлениями являются гипермобильность, преимущественно дистальных суставов, марфаноидные черты лица, акрогерия, частые инфекционные заболевания, повышенная ранимость и растяжимость кожи, склонность к формированию атрофических рубцов, грыж [1][2].

В настоящей работе представлены две неродственные семьи с подозрением на наследственные формы дисплазии соединительной ткани (НДСТ) и продемонстрировано, как дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)-диагностика с последующим медико-генетическим консультированием позволяет поставить окончательный диагноз.

Семья Ф.

Семья Ф. представлена пробандом, мужчиной 35 лет, и его сыном 6 лет. Обращает на себя внимание нестандартный повод для обращения пробанда к генетику, связанный непосредственно не с жалобами, а с социальными последствиями наблюдаемой симптоматики (рисунок 1).

Сын пробанда в возрасте 6 лет был госпитализирован в гематологическое отделение для обследования в связи с гематомами различных размеров и предполагаемой коагулопатией. При осмотре у ребёнка было выявлено множество экхимозов, петехий и гематом на разных стадиях резорбции, возникших, со слов родителей, без особых травмирующих факторов (рисунок 2). Лабораторные исследования коагулограммы и тромбодинамики не выявили значимых нарушений свертывающей системы крови. На основании выявленных данных врачи высказали предположение о жестоком обращении с ребёнком, в связи с чем приняли решение об информировании органов опеки и попечительства. Однако, по настоянию матери, был проведён физикальный осмотр отца с целью исключения подобной версии. При осмотре отца (пробанда) была обнаружена выраженная претибиальная пигментация на ногах, множественные рубцы атрофического и папиросного типа, свидетельствующие о многократных травмах и хирургических вмешательствах, обусловленных лечением обширных гематом. Пробанд сообщил, что у него и его родного брата с детства наблюдается частое образование экхимозов, гематом, не соответствующих степени травматического воздействия, с длительным периодом рассасывания, однако целенаправленное обследование с целью исключения наследственной патологии не проводилось. Пациент адаптировался к этому состоянию, в детстве носил защитные хоккейные щитки, всегда испытывал хронические боли и усталость. В настоящее время его основными жалобами служат ранняя потеря постоянных зубов, неоднократные безуспешные операции имплантации зубов вследствие отторжения имплантатов, частые стоматологические вмешательства по поводу периодонтитов.

В семейном анамнезе: мать умерла в возрасте 50 лет внезапно, с молодости страдала выраженным варикозным расширением вен; у брата к 34 годам двусторонняя флебэктомия, выраженная гипермобильность суставов, претибиальные бляшки, менее выраженные, чем у пробанда (рисунок 3).

На основании наличия признаков дисплазии соединительной ткани (таблица 1) — марфаноидный фенотип, выраженная сосудистая сеть на теле, претибиальные бляшки, гипермобильность суставов, стрии (рисунок 4) — пробанд был направлен на проведение ДНК-диагностики в рамках дифференциальной диагностики.

Семья Л.

Семья Л. представлена пробандом, женщиной 44 лет, и ее сыном 20 лет.

При обращении пациентка (пробанд) предъявляла жалобы на постоянную боль в коленных суставах, поясничном отделе позвоночника, повторные подвывихи в левом голеностопном, правом плечевом суставах, в пястно-фаланговом суставе большого пальца правой кисти, низкую толерантность к физическим нагрузкам (рисунок 5).

Из анамнеза известно, что в детстве была часто болеющим ребенком. В 8 лет диагностирована миопия, астигматизм. В возрасте 10 лет появились мышечные и суставные боли, которые носили рецидивирующий характер и в недостаточной степени отвечали на терапию анальгетиками. В 26 лет в связи с частыми обострениям тонзиллита (5 раз в течение года) была выполнена операция тонзиллэктомии, осложнившаяся разрастанием соединительной ткани голосовых связок. В возрасте 28 лет перенесла ветряную оспу, протекающую с двумя волнами лихорадки. Впервые был заподозрен СЭД в 30 лет, когда проходила обследование по поводу артралгий в НИИ ревматологии им. В. А. Насоновой. Тогда, ввиду наличия у пациентки привычных вывихов, деформаций позвоночника и нестабильности шейного отдела позвоночника (ШОП), пациентка впервые была направлена на консультацию к генетику. В 32 года выполнена трансаксиллярная резекция первого ребра слева по поводу синдрома грудного выхода, осложнившаяся пневмотораксом, через полгода — идентичная операция справа, без осложнений. В 35 лет установлен диагноз ревматоидного артрита, по поводу которого получала сульфасалазин. В 37 лет диагноз был снят и установлен диагноз анкилозирующего спондилита с назначением метотрексата, на фоне приема которого возник эпизод острого панкреатита, в последующем этот диагноз также был снят. В связи с длительным (>30 лет) анамнезом болевого синдрома, как суставного, так и диффузного характера в 39 лет пациентка была госпитализирована в ревматологическое отделение, где был поставлен диагноз серонегативного ревматоидного полиартрита средней степени активности, а также впервые диагностирована фибромиалгия. В связи с выявленным повышением артериального давления с 40 лет получает антигипертензивную терапию. Аллергоанамнез — отягощен, поливалентная лекарственная гиперчувствительность. Принимаемые лекарственные препараты на постоянной основе — диклофенак, телмисартан. На момент обращения проходила дообследование на предмет наличия первичного иммунодефицита. При обследовании по рентгенографии (РГ) ШОП с функциональными пробами (ФП) — признаки нестабильности шейных позвонков; по РГ грудного, пояснично-крестцового отделов позвоночника, копчика с ФП — правосторонний сколиоз, нестабильность в пояснично-крестцовом отделе позвоночника с антелистезом на уровне L4-L5.

Семейный анамнез отягощен: отец умер в 50 лет от инфаркта миокарда; мать умерла в 69 лет от сердечной недостаточности, в анамнезе рак головки поджелудочной железы, признаки НДСТ; у родной сестры матери, тёти пробанда — раннее (до 45 лет) выпадение постоянных зубов (рисунок 3).

Сын пациентки (20 лет) предъявлял жалобы на выраженную боль в спине и в суставах, слабость, сонливость, кровоточивость десен, эпизоды повышения артериального давления до 150/110 мм рт.ст., сопровождающихся головной болью.

Из анамнеза сына пробанда известно, что в детстве страдал кривошеей, в 6 лет диагностирован ювенильный идиопатический артрит. В течение нескольких лет беспокоит боль в поясничной области с иррадиацией в правое бедро, скованность в ШОП, эпизодически головная боль пульсирующего характера, интенсивностью 8-9 баллов по визуально-аналоговой шкале. В связи с указанными жалобами был консультирован неврологом, поставлен диагноз — мигрень без ауры, хроническая люмбоишиалгия справа, дисфункция фасеточных суставов L3-L5, правого крестцово-подвздошного сустава, грыжа диска L4-L5, антелистез L5. При усилении боли принимает нестероидные противовоспалительные средства. В настоящее время наблюдается у кардиолога с артериальной гипертензией, по поводу чего на постоянной основе принимает телмисартан. Аллергоанамнез — круглогодичный аллергический ринит, сенсибилизация к бытовым плесневым аллергенам. При обследовании по дуплексному сканированию брахиоцефальных артерий выявлена выраженная извитость сосудов: извитость внутренних сонных артерий перед входом в череп, девиация левой внутренней сонной артерии, девиации обеих позвоночных артерий в V2; по РГ ШОП с ФП — признаки нестабильности шейных позвонков.

На основании семейного анамнеза, истории заболевания пациентки и ее сына, физикального осмотра (таблица 1), результатов исследований, был заподозрен гипермобильный тип СЭД (гСЭД). В рамках дифференциальной диагностики, а также возможного сочетания с другими наследственными заболеваниями, аутовоспалительными синдромами, пациенты были направлены на ДНК-диагностику.

Результаты ДНК-диагностики

ДНК диагностику проводили в два этапа. На первом этапе выполняли полноэкзомное секвенирование на приборе MGISEQ-2000 с системой целевого обогащения Agilent SureSelect Human All Exon V7. Процент целевых нуклеотидов с эффективным покрытием >10X составил 96,7%. Оценку патогенности выявленных при полноэкзомном секвенировании вариантов проводили согласно рекомендациям Американской коллегии медицинских генетиков (ACMG) [3] и Российского общества медицинских генетиков (РОМГ) [4]. Вторым этапом проводился каскадный скрининг выявленных вариантов секвенированием по Сенгеру на анализаторе Applied Biosystems 3500 с использованием набора реагентов ABI PRISM BigDye Terminator Reagent Kit v. 3.1 (Thermo Fisher Scientific, США).

В результате ДНК-диагностики в семье Ф. у пробанда выявлен ВНП NM_001733:c.1073G>A (p.Cys358Tyr) в гетерозиготном состоянии в последовательности экзона 8 гена С1R. Данный ВНП ранее не описан в литературе, не встречается в базе данных популяционных частот gnomAD v4.1.0, Компьютерные алгоритмы (CADD v1.7) [5] предсказывают патогенный эффект выявленного ВНП на структуру белка. При каскадном скрининге установлена косегрегация с болезнью у поражённых членов семьи в двух поколениях (отец и сын). Учитывая наличие выполнения главных клинических критериев пСЭД у пробанда Ф. и его сына, ВНП c.1073G>A (p.Cys358Tyr) в гене С1R расценен как вероятно патогенный вариант (IV класса патогенности), соответствующий следующим критериям патогенности ACMG и РОМГ: PM2, PM5, PP1, PP5.

В семье Л. выявлен ВНП NM_001733:c.2066А>G (p.Lys689Arg) в гетерозиготном состоянии в последовательности экзона 11 гена C1R. Данный ВНП не описан ранее в литературе и не встречается в базе данных gnomAD v4.1.0; по результатам анализа с помощью компьютерных алгоритмов не получено данных за патогенный эффект варианта на белок. Таким образом, ВНП c.2066А>G (p.Lys689Arg) расценен как вариант с неизвестным клиническим значением (III класса патогенности по рекомендациям ACMG и РОМГ).

Обсуждение

Дифференциальная диагностика типов СЭД зачастую затруднительна ввиду перекликающихся фенотипических признаков [6][7]. Точные данные о частоте выявления пСЭД в популяции ограничены, на сегодняшний день в литературе описано ~165 подтвержденных случаев пСЭД ( в C1S гене =5 ВНП, в C1R гене =22 ВНП), что отражает его редкость и, вероятно, недостаточную выявляемость [8]. В настоящей работе представлено первое в России клиническое описание пСЭД.

Разработанные клинико-диагностические критерии [1] позволяют заподозрить диагноз, однако ключевую роль играет идентификация причинного варианта, характерного для конкретного типа СЭД [9]. Для гСЭД, не имеющего идентифицированного генетического субстрата, диагноз остается клиническим.

В семье Ф. диагноз пСЭД был поставлен на основании наличия 4 больших и 5 малых международных диагностических критериев. Выявленный вероятно патогенный вариант в гене C1R по результатам ДНК-диагностики позволил исключить сосудистый тип СЭД, схожего фенотипически и связанного с повышенным риском таких жизнеугрожающих состояний как спонтанные разрывы стенок сосудов среднего и крупного калибра, стенок полых органов (кишечник, мочевой пузырь), и подтвердил диагноз периодонтального типа.

В семье Л. был заподозрен гСЭД, однако, согласно критериям, для постановки данного диагноза необходимо исключить другие схожие по клинике НДСТ. По результатам ДНК-диагностики был выявлен вариант в гене, ассоциированном с развитием пСЭД.

На данный момент известно, что гетерозиготные варианты в виде миссенс-замен или инсерций/делеций без сдвига рамки считывания в генах C1R и C1S, приходящиеся на субъединицы C1r и C1s комплекса комплемента 1 соответственно, ассоциированы с пСЭД и приводят к усилению активности белка и, как следствие, к постоянной, неконтролируемой активации системы комплемента по классическому пути [2][10]. Активация C1r и C1s инициирует классический путь комплемента — ключевой антимикробный механизм врождённого иммунитета. Согласно имеющимся данным, патогенез пСЭД изучен частично, и подробно описан только для стоматологических проявлений [11]. Считается, что поражения ротовой полости обусловлены высвобождением активной сериновой протеазы C1r в экстраклеточное пространство, потенцирующей гипервоспаление десен, что в свою очередь приводит к агрессивном периодонтиту и потере зубов [2][8][10].

В семье Ф. вариант приводит к изменению в CCP1-домене белка. Для данной локализации охарактеризована корреляция "генотип-фенотип" — большинство описанных в литературе патогенных вариантов гена C1R кластеризуются в доменах CCP1, CUB2 [2][8].

У семьи Л. выявленный гетерозиготный миссенс-вариант поражает домен SP в субъединице C1r комплемента; корреляция "генотип-фенотип" для этого участка белка неизвестна. Наличие ВНП неизвестного клинического значения в гене C1R не подтверждает и не исключает диагноз пСЭД, следовательно, требует внимательной интерпретации молекулярно-генетических данных и зачастую нуждается в дополнительных функциональных исследованиях, а также расширенном семейном анализе для уточнения диагноза².

Несмотря на соответствие всем малым критериям пСЭД, случай раннего выпадения зубов у родственника второй степени родства, было принято решение наблюдать членов семьи Л., как пациентов с диагнозом гСЭД, т.к. отсутствуют главные критерии пСЭД, включающие стоматологические проявления и претибиальные бляшки. Учитывая неизвестное влияние выявленного варианта на активность сериновой протеазы C1r, обуславливающей проявления со стороны полости рта при пСЭД, пробанду Л. и ее сыну было рекомендовано углубленное стоматологическое обследование, включающее измерение глубины зондового кармана, оценку прикрепления десны, ортопантомограмму [11].

Своевременная диагностика пСЭД имеет решающее значение в предотвращении ранней потери зубов и минимизации риска развития таких редких, но жизнеугрожающих состояний, как разрыв сосудистых аневризм и полых органов.

Заключение

Фенотипическая гетерогенность СЭД требует комплексного мультидисциплинарного подхода к мониторингу и диагностике. Исследование корреляций "генотип-фенотип", систематизация данных об идентифицированных вариантах и обмен информацией являются ключевыми для глубокого понимания НДСТ. Представленная серия клинических случаев подчёркивает сложность диагностики и важность точного установления диагноза для корректного прогноза, предотвращения осложнений, выбора индивидуальной тактики ведения и оптимизации профилактических и терапевтических мероприятий.

Информированное согласие. От пациентов получено письменное добровольное информированное согласие на публикацию результатов обследований и описание клинического случая.

Отношения и деятельность. Государственное задание "Создание генетических моделей коморбидности хронических неинфекционных заболеваний с помощью полнофеномных исследований ассоциаций".