Молекулярные основы первичных моногенных дислипидемий
Аннотация
Дислипидемия - одно из наиболее распространенных метаболических нарушений, доминирующий фактор риска заболеваний сердечно-сосудистой системы. Своевременная диагностика и корректировка липидного профиля могут заметно снизить заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Обширная гетерогенная группа заболеваний приводит к устойчивым изменениям липидного профиля. Предлагаемый обзор включает в себя описание метаболизма липидов, молекулярных основ и клинических характеристик первичных моногенных дислипидемий. Мутации двадцати пяти генов являются причиной большинства моногенных дислипидемий. На основании изменений липидного профиля выделяют пять групп фенотипов с экстремальным отклонением уровней маркеров липидного профиля: с высоким и низким уровнем липопротеинов низкой плотности, с высоким и низким уровнем липопротеинов высокой плотности, с высоким уровнем триглицеридов. Для каждого фенотипа обозначены ассоциированные гены, указан ген с чаще всего выявляемыми мутациями. Подробно описаны молекулярные основы наиболее распространенной дислипидемии, характеризующейся существенным повышением уровня липопротеинов низкой плотности - семейной гиперхолестеринемии. Генетическое тестирование пациентов с дислипидемией дает возможность постановки точного диагноза, каскадного обследования и консультирования членов семьи пациента, ранней диагностики для предотвращения или более позднего проявления осложнений.
Об авторах
О. Н. Иванова
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия
Россия
П. А. Васильев
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова; Институт биологии гена РАН
Россия
Россия
Е. Ю. Захарова
Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
Россия
Россия
Список литературы
1. Hegele R.A., Ban M.R., Cao H., et al. Targeted next-generation sequencing in monogenic dyslipidemias. Curr Opin Lipidol. 2015;26(2):103-113. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000163.
2. Wiler C.J., Schmidt E.M., Sengupta S., et al. Discovery and refinement of loci associated with lipid levels. Nat. Genet. 2013; 45:1274-1283. DOI: 10.1038/ng.2797
3. Ramasamy I. Update on the molecular biology of dyslipidemias. Clin Chim Acta. 2016;454:143-185. DOI: 10.1016/j.cca.2015.10.033
4. Toth P.P. Reverse cholesterol transport: high-density lipoprotein’s magnificent mile. Current Atherosclerosis Reports. 2003;5(5):386-393. DOI: 10.1007/s11883-003-0010-5
5. Oram J.F., Lawn R.M. ABCA1. The gatekeeper for eliminating excess tissue cholesterol. J Lipid Res 2001;42:1173-1179.
6. Huang R., Silva R.A., Jerome W.G, et al. Apolipoprotein A-I structural organization in high-density lipoproteins isolated from human plasma. Nat Struct Mol Biol.2011;18(4):416-422. DOI: 10.1038/nsmb.2028
7. Annema W., Tietge U.J. Regulation of reverse cholesterol transport - a comprehensive appraisal of available animal studies. Nutr Metab (Lond) 2012;9:25. DOI: 10.1186/1743-7075-9-25
8. Rader D.J., Alexander E.T., Weibel G.L., at al. The role of reverse cholesterol transport in animals and humans and relationship to atherosclerosis. J Lipid Res 2009; 50:S189-94. DOI: 10.1194/jlr.R800088-JLR200
9. Jakulj L., van Dijk T.H., de Boer J.F., et al. Transintestinal cholesterol transport is active in mice and humans and controls ezetimibe-induced fecal neutral sterol excretion. Cell Metab 2016; 24:783-794. DOI: 10.1016/j.cmet.2016.10.001
10. Lusis A. J. Atherosclerosis. Nature 2000;407, 233-241. DOI: 10.1038/35025203
11. Benn M., Watts G.F., Tybjærg-Hansen A., Nordestgaard B.G. Mutations causative of familial hypercholesterolaemia: screening of 98 098 individuals from the Copenhagen General Population Study estimated a prevalence of 1 in 217. Eur Heart J 2016;37:1384-1394. DOI: 10.1093/eurheartj/ehw028
12. Lahtinen A.M., Havulinna A.S., Jula A., Salomaa V., Kontula K. Prevalence and clinical correlates of familial hypercholesterolemia founder mutations in the general population. Atherosclerosis 2015;238:64-69 DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2014.11.015
13. Akioyamen L.E., Genest J., Shan S.D., et al. Estimating the prevalence of heterozygous familial hypercholesterolaemia: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 2017;7:e016461. DOI: 10.1136/bmjopen-2017-016461
14. Dieckmann M., Dietrich M.F., Herz J. Lipoproteinreceptors: anevolutionarily ancient multifunctional receptor family. Biol Chem 2010; 391:1341-1363. DOI: 10.1515/BC.2010.129
15. Stenson P.D., Mort M., Ball E.V., et al. HGMD® Professional 2020.1 The Human Gene Mutation Database: towards a comprehensive repository of inherited mutation data for medical research, genetic diagnosis and next-generation sequencing studies. Hum Genet 2017; 136:665-677.
16. Soutar A.K., Naoumova R.P. Mechanisms of disease: genetic causes of familial hypercholesterolemia. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 2007; 4:214-225. DOI: 10.1038/ncpcardio0836
17. Grenkowitz T., Kassner U., Wuhle Demuth M., et al. Clinical characterization and mutation spectrum of German patients with familial hypercholesterolemia. Atherosclerosis. 2016;253:88-93. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2016.08.037
18. Mollaki V., Drogari E. Genetic causes of monogenic familial hypercholesterolemia in the Greek population: Lessons, mistakes, and the way forward. J Clin Lipidol. 2016;10(4):748-756. DOI: 10.1016/j.jacl.2016.02.020
19. Kusters D.M., Huijgen R., Defesche J.C., et al. Founder mutations in the Netherlands: geographical distribution of the most prevalent mutations in the low-density lipoprotein receptor and apolipoprotein B genes. Neth Heart J. 2011;19(4):175-182. DOI: 10.1007/s12471-011-0076-6
20. Futema M., Whittall R.A., Kiley A., et al. Analysis of the frequency and spectrum of mutations recognised to cause familial hypercholesterolaemia in routine clinical practice in a UK specialist hospital lipid clinic. Atherosclerosis. 2013;229(1):161-168. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.04.011
21. Iacocca M.A., Hegele R.A. Role of DNA copy number variation in dyslipidemias. Curr Opin Lipidol. 2018;29(2):125-132. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000483
22. Bertolini S., Pisciotta L., Fasano T., et al. The study of familial hypercholesterolemia in Italy: a narrative review. Atheroscler Suppl 2017; 29:1-10. DOI: 10.1016/j.atherosclerosissup.2017.07.003
23. Miyake Y., Yamamura T., Sakai N., et al. Update of Japanese common LDLR gene mutations and their phenotypes: mild type mutation L547V might predominate in the Japanese population. Atherosclerosis 2009; 203: 153-160. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2008.07.005
24. Elbitar S., Susan-Resiga D., Ghaleb Y., et al. New Sequencing technologies help revealing unexpected mutations in Autosomal Dominant Hypercholesterolemia. Sci Rep. 2018;8(1):1943. doi: 10.1038/s41598-018-20281-9. DOI: 10.1038/s41598-018-20281-9
25. Huang L.S., Ripps M.E., Korman S.H., et al. Hypobetalipoproteinemia Due to an Apolipoprotein B Gene Exon 21 Deletion Derived by Alu-Alu Recombination. J Biol Chem. 1989; Jul 5;264(19):11394-11400.
26. Blesa S., Vernia S., Garcia-Garcia A.B., et al. A new PCSK9 gene promoter variant affects gene expression and causes autosomal dominant hypercholesterolemia. J Clin Endocrinol Metab 2008; 93:3577-3583. DOI: 10.1210/jc.2008-0269
27. Iacocca M.A., Wang J., Sarkar S., et al. Whole-gene duplication of PCSK9 as a novel genetic mechanism for severe familial hypercholesterolemia. Can J Cardiol. 2018; 34:1316-1324. DOI: 10.1016/j.cjca.2018.07.479
28. Seidah N.G., Awan Z., Chrétien M., Mbikay M. PCSK9: a key modulator of cardiovascular health. Circ Res. 2014;114(6):1022-36. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.114.301621
29. Arca M., Zuliani G., Wilund K., et al. Autosomal recessive hypercholesterolaemia in Sardinia, Italy, and mutations in ARH a clinical and molecular genetic analysis. Lancet. 2002; 359: 817-841. DOI: 10.1016/S0140-6736(02)07955-2
30. Johansen C.T., Dube J.B., Loyzer M.N., et al. Lipidseq: A next-generation clinical resequencing panel for monogenic dyslipidemias. J Lipid Res. 2014;55:765-772. DOI: 10.1194/jlr.D045963
31. Buonuomo P.S., Iughetti L., Pisciotta L., et al. Timely diagnosis of sitosterolemia by next generation sequencing in two children with severe hypercholesterolemia. Atherosclerosis. 2017;262:71-77. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2017.05.002
32. Wang W., Jiang L., Chen P.P., et al. A case of sitosterolemia misdiagnosed as familial hypercholesterolemia: a 4-year follow-up. J Clin Lipidol. 2018;12:236-239. DOI: 10.1016/j.jacl.2017.10.008
33. Brinton E.A., Hopkins P.N., Hegele R.A., et al. The association between hypercholesterolemia and sitosterolemia, and report of a sitosterolemia kindred. J Clin Lipidol. 2017;12:152-161. https://doi.org/10.1016/j.jacl.2017. 10.013.
34. Fouchier S.W., Defesche J.C. Lysosomal acid lipase A and the hypercholesterolaemic phenotype, Curr. Opin. Lipidol. 2013; 24:332-338. DOI: 10.1097/MOL.0b013e328361f6c6
35. Carter A., Brackley S.M., Gao J., Mann J.P. The global prevalence and genetic spectrum of lysosomal acid lipase deficiency: A rare condition that mimics NAFLD. J Hepatol. 2019;70(1):142-150. DOI: 10.1016/j.jhep.2018.09.028
36. Wintjens R., Bozon D., Belabbas K., et al. Global molecular analysis and APOE mutations in a cohort of autosomal dominant hypercholesterolemia patients in France. J Lipid Res. 2016;57(3):482-91. DOI: 10.1194/jlr.P055699
37. De Beer F., Stalenhoef A.F.H., Hoogerbrugge N., et al. Expression of type 3 hyperlipoproteinemia in apolipoprotein E2 (Arg158-Cys) homozygotes is associated with hyperinsulinemia, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2002;22:294-299. DOI: 10.1161/hq0202.102919
38. Welty F.K. Hypobetalipoproteinemia and abetalipoproteinemia. Curr Opin Lipidol. 2014;25(3):161-8. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000072
39. Noto D., Cefalu A.B., Valenti V., et al. Prevalence of ANGPTL3 and APOB gene mutations in subjects with combined hypolipidemia. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2012; 32:805-809. DOI: 10.1161/ATVBAHA.111.238766
40. Lee J., Hegele R.A. Abetalipoproteinemia and homozygous hypobetalipoproteinemia: a framework for diagnosis and management. J Inherit Metab Dis. 2014 May;37(3):333-339. DOI: 10.1007/s10545-013-9665-4
41. Sané A.T., Seidman E., Peretti N., et al. Understanding Chylomicron Retention Disease Through Sar1b Gtpase Gene Disruption: Insight From Cell Culture. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2017;37(12):2243-2251. DOI: 10.1161/ATVBAHA.117.310121
42. Blanco-Vaca F., Martin-Campos J.M., Beteta-Vicente M. et al. Molecular Analysis of APOB, SAR1B, ANGPTL3, and MTTP in Patients With Primary Hypocholesterolemia in a Clinical Laboratory Setting: Evidence Supporting Polygenicity in Mutation-Negative Patients. Atherosclerosis. 2019;283:52-60. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2019.01.036
43. Vitali C., Khetarpal S.A., Rader D.J. HDL Cholesterol Metabolism and the Risk of CHD: New Insights from Human Genetics. Curr Cardiol Rep. 2017;19(12):132. DOI: 10.1007/s11886-017-0940-0
44. Dron J.S., Wang J., Low-Kam C., et al. Polygenic determinants in extremes of high-density lipoprotein cholesterol. J. Lipid Res. 2017;58: 2162-2170. DOI: 10.1194/jlr.M079822
45. Zanoni P., Khetarpal S.A., Larach D.B. et al. Rare Variant in Scavenger Receptor BI Raises HDL Cholesterol and Increases Risk of Coronary Heart Disease. Science. 2016;351(6278):1166-1171. DOI: 10.1126/science.aad3517
46. Hegele R.A., Ginsberg H.N., Chapman M.J., et al. The polygenic nature of hypertriglyceridaemia: implications for definition, diagnosis, and management. European Atherosclerosis Society Consensus Panel. Lancet Diabetes Endocrinol. 2014;2(8):655-666. DOI: 10.1016/S2213-8587(13)70191-8
47. Moulin P., Dufour R., Averna M., et al. Identification and diagnosis of patients with familial chylomicronaemia syndrome (FCS): Expert panel recommendations and proposal of an “FCS score”. Atherosclerosis. 2018;275:265-272. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2018.06.814
48. Iacocca M.A., Dron J.S., Hegele R.A. Progress in finding pathogenic DNA copy number variations in dyslipidemia. Curr Opin Lipidol. 2019;30(2):63-70. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000581
49. Hopkins P.N., Toth P.P., Ballantyne C.M., Rader D.J. National Lipid Association Expert Panel on Familial Hypercholesterolemia. Familial hypercholesterolemias: prevalence, genetics, diagnosis and screening recommendations from the National Lipid Association Expert Panel on Familial Hypercholesterolemia. J Clin Lipidol. 2011;5(3 Suppl):S9-17. DOI: 10.1016/j.jacl.2011.03.452
50. Priest J.R., Knowles J.W. Standards of Evidence and Mechanistic Inference in Autosomal Recessive Hypercholesterolemia. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2016;36(8):1465-1466. DOI: 10.1161/ATVBAHA.116.307714
51. Hegele R.A., Borén J., Ginsberg H.N., et al. Rare dyslipidaemias, from phenotype to genotype to management: a European Atherosclerosis Society task force consensus statement. Lancet Diabetes Endocrinol. 2020;8(1):50-67. doi:10.1016/S2213-8587(19)30264-5
Рецензия
Для цитирования:
Иванова О.Н., Васильев П.А., Захарова Е.Ю. Молекулярные основы первичных моногенных дислипидемий. Медицинская генетика. 2020;19(12):4-17.
For citation:
Ivanova O.N., Vasiliev P.A., Zakharova E.Yu. Molecular bases of primary monogenic dyslipidemia. Medical Genetics. 2020;19(12):4-17. (In Russ.)
Просмотров: 324
Послать статью по эл. почте 