Два комплексных аллеля гена CFTR у одного пациента – клиническая картина и оценка функциональной активности мембранных каналов эпителия

Введение. Диагностику и терапию муковисцидоза (МВ) осложняет возможное наличие комплексных аллелей. Комплексным называют аллель, несущий по крайней мере два  варианта гена CFTR, при этом каждый из них может влиять на отдельные этапы биогенеза белка CFTR. Частота и роль комплексных аллелей на сегодняшний день недооценена.

Цель: описание клинического случая МВ у пациента-носителя двух комплексных аллелей c.[1521_1523delCTT;1399C>T];[c.13 97C>G;3209G>A], p.[Phe508del;Leu467Phe];[Ser466*;Arg1070Gln], «традиционное» название – [L467F;F508del]/[S466X;R1070Q]. 

Методы. Проанализирована история болезни пациента: выписки из амбулаторной карты, из лечебных учреждений, в которых пациент находился на стационарном лечении, за период 2018-2023 гг., результаты секвенирования гена CFTR, определения разницы кишечных потенциалов (ОРКП) биоптатов прямой кишки, данные форсколин-индуцированного набухания кишечных органоидов, полученных из биоптатов прямой кишки пациента.

Результаты. Описано течение заболевания у ребенка 5 лет с двумя комплексными аллелями [L467F;F508del]/[S466X;R1070Q]. Показаны тяжелое течение заболевания, ранняя колонизация Pseudomonas aeruginosa, признаки хронической гипоксии, дыхательной недостаточности, полипозный хронический риносинусит, выраженный дефицит массы тела,  плохая компенсация кишечного синдрома. По результатам ОРКП показано отсутствие функции хлорного CFTR канала, при проведении форсколинового теста выявлено отсутствие набухания органоидов пациента при стимуляции форсколином и компонентами CFTR модуляторов. Незначительный эффект на функциональную активность CFTR оказывает комбинация элексакафтор/тезакафтор/ивакафтор.

Выводы. Впервые описано клиническое течение МВ у пациента двумя комплексными аллелями [L467F;F508del] и [S466X;R1070Q] и методами ОРКП и форсколин-индуцированного набухания кишечных органоидов показаны отсутствие функции CFTR хлорного канала и слабый ответ на элексакафтор/тезакафтор/ивакафтор.

1. Chevalier B., Hinzpeter A. The influence of CFTR complex alleles on precision therapy of cystic fibrosis. J Cyst Fibros. 2020;19 Suppl 1:S15-S18. doi:10.1016/j.jcf.2019.12.008

2. El-Seedy A., Ladeveze V. CFTR complex alleles and phenotypic variability in cystic fibrosis disease. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2024;70(8):244-260. doi:10.14715/cmb/2024.70.8.33

3. Lucarelli M., Narzi L., Pierandrei S., et al. A new complex allele of the CFTR gene partially explains the variable phenotype of the L997F mutation. Genet Med. 2010;12(9):548-555. doi:10.1097/GIM.0b013e3181ead634

4. Yıldız C.A., Selçuk Balcı M., Karabulut Ş., et al. Exploring Turkey’s mosaic of novel variants and complex alleles in cystic fibrosis genetics. Pediatr Pulmonol. 2024;59(12):3540-3549. doi:10.1002/ppul.27249

5. Raraigh K.S., Aksit M.A., Hetrick K., et al. Complete CFTR gene sequencing in 5,058 individuals with cystic fibrosis informs variantspecific treatment. J Cyst Fibros. 2022;21(3):463-470. doi:10.1016/j.jcf.2021.10.011

6. Krasnova M., Efremova A., Bukhonin Aet al. The Effect of Complex Alleles of the CFTR Gene on the Clinical Manifestations of Cystic Fibrosis and the Effectiveness of Targeted Therapy. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 114. https://doi.org/10.3390/ijms25010114

7. Efremova A., Melyanovskaya Y., Krasnova M., et al. Estimation of Chloride Channel Residual Function and Assessment of Targeted Drugs Efficiency in the Presence of a Complex Allele [L467F;F508del] in the CFTR Gene. International Journal of Molecular Sciences. 2024; 25(19):10424. https://doi.org/10.3390/ijms251910424

8. Petrova N.V., Kashirskaya N.Y., Vasilyeva T.A., et al. High frequency of complex CFTR alleles associated with c.1521_1523delCTT (F508del) in Russian cystic fibrosis patients. BMC Genomics. 2022;23(1):252. doi: 10.1186/s12864-022-08466-z.

9. Амелина Е.Л., Каширская Н.Ю., Кондратьева Е.И., и др.. Регистр пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации. 2023 год. М.: ИД «МЕДПРАКТИКА-М», 2025, 70 с. DOI: 10.61726/1981.2025.26.16.001

10. Krasnov K.V., Tzetis M., Cheng J., et al. Localization studies of rare missense mutations in cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) facilitate interpretation of genotype-phenotype relationships. Hum Mutat. 2008 Nov;29(11):1364-72. doi: 10.1002/humu.20866

11. Бескоровайный Н.С, Бескоровайная Т.С. «NGSData» [онлайн-сервис]// URL: http://ngs-data.ru

12. Derichs N., Sanz J., Von Kanel T. et al. Intestinal current measurement for diagnostic classification of patients with questionable cystic fibrosis: validation and reference data. Thorax. 2010; 65 (7): 594-599. https://doi.org/10.1136/thx.2009.125088

13. Vonk A.M., van Mourik .P, Ramalho A.S., et al. Protocol for Application, Standardization and Validation of the ForskolinInduced Swelling Assay in Cystic Fibrosis Human Colon Organoids. STAR Protoc. 2020 Jun 3;1(1):100019. doi: 10.1016/j.xpro.2020.100019.

14. Sondo E., Cresta F., Pastorino C., et al. The L467F-F508del Complex Allele Hampers Pharmacological Rescue of Mutant CFTR by Elexacaftor/Tezacaftor/Ivacaftor in Cystic Fibrosis Patients: The Value of the Ex Vivo Nasal Epithelial Model to Address NonResponders to CFTR-Modulating Drugs. Int J Mol Sci. 2022;23(6):3175. doi: 10.3390/ijms23063175

15. Kondratyeva E., Efremova A., Melyanovskaya Y., et al. L467F;F508del Complex Allele in a Heterozygous State with CFTRdele2,3: What to Expect from CFTR Modulators? Int J Mol Sci. 2025;26(23):11742. doi: 10.3390/ijms262311742.

16. Krasnov K.V., Tzetis M., Cheng J., et al. Localization studies of rare missense mutations in cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) facilitate interpretation of genotype-phenotype relationships. Hum Mutat. 2008;29(11):1364-72. doi: 10.1002/humu.20866

17. Мельяновская Ю. Л. Молекулярная эпидемиология муковисцидоза в Российской Федерации и комплексная оценка патогенетической роли вариантов гена CFTR на основе изучения функции эпителиальных ионных каналов (ENaC, CFTR, CaCCs): автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Москва, 2023.

18. Baatallah N., Bitam S., Martin N., et al. Cis variants identified in F508del complex alleles modulate CFTR channel rescue by small molecules. Hum Mutat. 2018; 39(4):506-514. doi: 10.1002/humu.23389

19. Kondratyeva E., Efremova A., Melyanovskaya Y., et al. Evaluation of the Complex p.[Leu467Phe;Phe508del] CFTR Allele in the Intestinal Organoids Model: Implications for Therapy. Int J Mol Sci. 2022 Sep 8;23(18):10377. doi: 10.3390/ijms231810377.

20. Краснова М.Г., Мельяновская Ю.Л., Красовский С.А., и др. Описание клинической картины и оценка функциональной активности канала CFTR у пациента с комплексным аллелем [S466X;R1070Q]/[S466X;R1070Q]. Пульмонология. 2023; 33 (2): 233–242. DOI: 10.18093/0869-0189-2023-33-2-233-242

21. Kondratyeva E., Bulatenko N., Melyanovskaya Y., et al. Personalized Selection of a CFTR Modulator for a Patient with a Complex Allel e L467F;F508delL467F;F508del. Curr Issues Mol Biol. 2022; 44(10):5126-5138. doi: 10.3390/cimb44100349

22. Кондратьева Е.И., Петрова Н.В., Красовский С.А., и др. Фенотип пациентов с комплексным аллелем S466X;R1070Q при муковисцидозе в Российской Федерации. Пульмонология. 2017; 27 (6): 695–703. DOI: 10.18093/0869-0189-2017-27-6-695-703

23. Radivojevic D., Djurisic M., Lalic T., et al. Spectrum of cystic fibrosis mutations in Serbia and Montenegro and strat-egy for prenatal diagnosis. Genet Test. 2004; 8(3):276-80. doi: 10.1089/gte.2004.8.276