Необъяснимая остановка сердца (идиопатическая фибрилляция желудочков): клиническая и генетическая характеристика

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования — оценить клиническую и генетическую характеристики наследственных аритмий у пациентов, переживших необъяснимую остановку сердца.

Материалы и методы. Обследовано 20 пациентов (10 мужского и 10 женского пола) в возрасте в возрасте от 15 до 55 лет (медиана возраста 36 [28; 44] лет) с документированной желудочковой тахикардией / фибрилляцией желудочков на электрокардиограмме, наблюдаемых в течение 3 лет. Клинико-инструментальное исследование включало: регистрацию электрокардиограмм в 12 отведениях, холтеровское мониторирование, сбор генеалогического анамнеза с оценкой электрокардиограмм всех членов семьи с выявлением случаев внезапной сердечной смерти в семье или наличия семейной формы заболевания, трансторакальную и 2D Speckle Tracking эхокардиографию и магнитно-резонансную томографию сердца для исключения структурных изменений миокарда. Поиск мутаций в кодирующих последовательностях генов, ассоциированных с развитием каналопатий и других наследственных нарушений ритма, проводили методом высокопроизводительного секвенирования.

Результаты. У 4 (20 %) из 20 включенных в исследование пробандов выявлены вероятно патогенные варианты (IV класс патогенности), у 7 (35 %) пациентов — замены с неизвестной клинической значимостью (III класс патогенности) в 10 генах, ассоциированных с каналопатиями (KCNQ1, KCNH2, SCN5A, AKAP9, ANK2, SCN10А, RYR2) и кардиомиопатиями (MYH7, JPH2, RBM20). Сочетание нескольких генетических вариантов обнаружено в 3 случаях. У 9 (45 %) из 20 пробандов значимых генетических изменений не выявлено. Клинический диагноз был установлен в период последующего наблюдения при комплексном обследовании и верифицирован в результате генетического обследования у 5 (25 %) пациентов. При анализе серии электрокардиограмм на одной из них выявлено удлинение интервала QTс > 460 мс; у 2 — паттерн Бругада; еще у 1 — укорочение интервала QTc до 323 мс. У 2 пациентов выявлены субклинические структурные изменения, ассоциированные с кардиомиопатиями. У 15 (75 %) пациентов не удалось установить явного клинического фенотипа. У 6 (30 %) из них диагноз был уточнен благодаря обнаруженным генетическим вариантам.

Заключение. Изучены клинические проявления и различные генетические варианты у пациентов, переживших необъяснимую остановку сердца. При генотипировании пациентов, перенесших необъяснимую остановку сердца, в 30 % случаев обнаруживали генетические изменения, ассоциированные с LQTS, при этом интервал QTc в большинстве случаев не превышал 440 мс, в связи с чем установление диагноза на ранней стадии до развития жизнеугрожающего аритмического события затруднено. Данные нашего исследования подтверждают идею о том, что у пациентов с идиопатической фибрилляцией желудочков, перенесших необъяснимую остановку сердца, в основе заболевания довольно часто лежат сердечная каналопатия или субклинические проявления кардиомиопатии, что диктует необходимость проведения генетического тестирования у этой категории пациентов.

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Внезапная сердечная смерть (ВСС) является наиболее распространенной в структуре смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Ежегодно внезапно умирают 1–3 человека на 100 000 человек в возрасте до 35 лет [1, 2]. В основе необъяснимой остановки сердца, по мнению экспертов, чаще всего лежит наследственная сердечная каналопатия [3, 4]. У некоторого числа умерших при вскрытии обнаруживаются признаки кардиомиопатии, которые могут быть подтверждены в ходе посмертного генетического тестирования [5]. Однако 30–40 % случаев ВСС у молодых людей остаются необъяснимыми [4, 6, 7]. Пациенты, выжившие после остановки сердца (ВСС с успешной реанимацией), могут иметь генетически обусловленные заболевания, для выявления которых генетическое тестирование обязательно. Таким пациентам необходим подробный клинический скрининг с акцентом на выявление причинных заболеваний. Если причина не обнаруживается, то пациенту устанавливается диагноз «необъяснимая остановка сердца» (НОС) или «идиопатическая фибрилляция желудочков» (ИФЖ). ИФЖ определяется как необъяснимая остановка сердца у реанимированного пациента без нарушений на электрокардиограмме (ЭКГ), у которого были исключены известные сердечные, респираторные, метаболические и токсикологические причины при клиническом анализе [3, 4]. По оценкам исследователей, ИФЖ составляет 5–7 % всех внебольничных остановок сердца [8].

Согласно действующему консенсусу экспертов по генетическому тестированию при каналопатиях и кардиомиопатиях (EHRA/HRS/APHRS/LAHRS-2022) [9], пациентам, пережившим НОС, наряду со всесторонним клиническим обследованием, рекомендовано генетическое тестирование на наличие диагностически значимых вариантов, при обнаружении которых назначается проведение каскадного скрининга родственников [10].

В ранее проведенных исследованиях, касающихся диагностической целесообразности посмертного генетического тестирования, в серии необъяснимых сердечных смертей в 26 % случаев выявлены предположительно патогенные варианты в генах, ассоциированных с основными каналопатиями: катехоламинергическая полиморфная желудочковая тахикардия (КПЖТ) (ген RYR2), cиндром удлиненного интервала QT (LQTS) 1–3 типов (гены KCNQ1, KCNH2, SCN5A), синдром Бругада 1-го типа (BrS1) (ген SCN5A) [7]. Недавно была проведено генетическое обследование аутопсийного материала, полученного от 302 человек с синдромом внезапной аритмической смерти. В 11 % случаев, согласно критериям Американского общества медицинской генетики и геномики 2015 г. (American College of Medical Genetics and Genomics — ACMG), выявлены патогенные и вероятно патогенные варианты в генах, связанных с развитием каналопатий [11]. В 2 % случаев патогенные варианты обнаружены в генах, ассоциированных с кардиомиопатиями, что указывает на скрытую структурную причину НОС. Диагностический эффект увеличивался в среднем на 30 % при проведении молекулярно-генетического скрининга и клинического обследования членов семьи [10, 11]. Генетическое тестирование пациентов, выживших после НОС, с использованием расширенных панелей определило количество эпизодов, связанных с каналопатиями и кардиомиопатиями, с предполагаемым патогенным вариантом в диапазоне от 3 до 27 % [8, 12, 13].

В данном исследовании проанализирована группа пациентов с НОС, обусловленной идиопатической фибрилляцией желудочков, с последующей успешной реанимацией и имплантацией кардиовертера-дефибриллятора (ИКД), которым проведено тестирование для выявления генетических изменений.

Цель исследования — оценить клиническую и генетическую характеристики наследственных аритмий у пациентов, переживших необъяснимую остановку сердца.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование были последовательно включены 20 пациентов (10 мужского и 10 женского пола) в возрасте от 15 до 55 лет с документированной желудочковой тахикардией (ЖТ) / фибрилляцией желудочков (ФЖ) на электрокардиограмме (ЭКГ). Медиана периода наблюдения составила 3 года.

Пациенты включались в исследование, если у них произошла необъяснимая остановка сердца с документально подтвержденной ЖТ или ФЖ, требующей кардиоверсии или дефибрилляции, при отсутствии дисфункции левого желудочка (ЛЖ) (фракция выброса ЛЖ ≥ 50 %) и при интактных коронарных артериях (отсутствие коронарного стеноза > 50 %). Пациенты с известными причинами остановки сердца (n = 5), включая ЭКГ-диагностику LQTS (QTc в состоянии покоя > 460 мс у мужчин и 480 мс у женщин) или синдрома Бругада, с гипертрофической кардиомиопатией, выраженной гипокалиемией, передозировкой лекарственными средствами, были исключены. В итоге в группу исследуемых вошли 20 пациентов. Всем включенным в исследование лицам проведено генетическое тестирование, одобренное локальным этическим комитетом (протокол № 2 заседания Комитета по биоэтике Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси от 08.06.2021). Все пациенты подписали информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

Клинико-инструментальное исследование включало регистрацию ЭКГ в 12 отведениях в состоянии покоя на аппаратно-программном комплексе «Интекард-3» (Республика Беларусь), эхокардиографию (ЭхоКГ) на аппарате IE-33 (Philips, США), рентгенконтрастную селективную коронароангиографию с использованием ангиографических аппаратов «Innova 3100» (General Electric, США) и «Siemens Artis Zee» (Siemens, США) или компьютерную томографию (Siemens Somatom Force, Германия). Пациентам, которые соответствовали критериям включения, проводилось дополнительно суточное мониторирование электрокардиограммы (СМ ЭКГ) на регистраторах «Philips Zimed» (Австрия) и «Oxford Medilog AR12» (Великобритания), 2D Speckle Tracking ЭхоКГ на ультразвуковой системе экспертного класса «Vivid 7 Dimension» (General Electric, США) и магнитно-резонансная томография (МРТ) сердца на томографе «Magnetom Aera» 1,5 Т (Siemens, Германия) согласно действующим рекомендациям.

Поиск мутаций в кодирующих последовательностях генов, ассоциированных с развитием каналопатий и других наследственных нарушений сердечного ритма, проводили методом высокопроизводительного секвенирования (Next-generation sequencing, NGS) на генетическом анализаторе «MiSeq» (Illumina, США). Пробоподготовку образцов осуществляли с использованием набора «TruSight Cardio Sequencing Kit» (Illumina, США), включающего 174 гена, связанных с развитием наследственных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Аннотирование результатов секвенирования проводилось с помощью программного обеспечения ANNOVAR [14]. Оценка клинической значимости новых и ранее описанных генетических вариантов осуществлялась согласно рекомендациям ACMG 2015 г. [15]. Рассматриваемые факторы включали анализ распространенности выявленного генетического варианта в больших популяционных выборках Genome Aggregation Database (GnomaD); локализацию в гене и тип варианта; прогноз патогенности in silico; оценку статуса патогенности в генетических базах данных (ClinVar, HGMD) и в рецензируемых литературных источниках; наличие функциональных исследований; анализ данных каскадного скрининга для выяснения сегрегации варианта с заболеванием внутри семьи. Диагностически значимыми считали патогенные (V класс) и вероятно патогенные (IV класс) генетические варианты. В анализ включены также варианты с неопределенной клинической значимостью (variant of uncertain significance — VUS, III класс), патогенные по предикторам in silico, частота встречаемости которых в популяционных базах (GnomaD) не превышала 0,01 %.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием пакета прикладных программ Statsoft Statistica версия 12.0 и Microsoft Exсel 2021. Количественные показатели представлены медианой и квартилями в виде Me [LQ; UQ]. Качественные показатели описаны абсолютными значениями и долями в процентах (n (%)).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Обследовано 20 пациентов (10 женщин, 10 мужчин, медиана возраста 36 [28; 44] лет) с НОС, обусловленной ИФЖ, с последующей успешной реанимацией и имплантацией ИКД. Предшествующие синкопе в анамнезе были у 16 из 20 (80 %) пациентов. У 4 (20 %) пациентов в семейном анамнезе зарегистрированы случаи ВСС у близких родственников (табл. 1). Клинико-инструментальная характеристика пациентов представлена в таблице 2.

 

Таблица 1. Клиническая и генетическая характеристика пациентов с идиопатической фибрилляцией желудочков

Код пациента

Возраст

Пол

Внезапная сердечная смерть в семейном анамнезе

Синкопе

в анамнезе

QTc

max

Ген (класс варианта)

Уточненный диагноз

События/исходы

873с

48

ж

+

530

KCNH2 (III–IV)

LQTS2

ФЖ, СЛР, ИКД

829

44

ж

+

380

AKAP9 (III)

LQTS11

ФЖ, СРЛ, ИКД

586

33

м

+

445

ANK2 (III)

LQTS4

ФЖ, СЛР, ИКД

543

45

м

+

375

ANK2 (III)

LQTS4

Рецидивирующая ЖТ/ФЖ, ИКД, электрические штормы

15м

29

м

323

KCNQ1 (III)

SQTS

ФЖ, СЛР, ИКД

732

55

ж

+

430

SCN10A (III)

BrS

ФЖ, ИКД

799

41

м

+

+

420

SCN5A (V)

JUP (III)

BrS

ФЖ, ИКД

642с

15

м

+

450

RYR2 (IV–V)

КПЖТ

ЖТ/ФЖ, СЛР, ИКД

590

21

м

374

CACNA1C (III)

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

816

19

м

+

380

RBM20 (IV)

MYH7 (III)

неДКЛЖ

ФЖ/ЭИТ

868с

36

ж

+

410

KCNH5 (III)

JPH2 (III)

ИФЖ

ФЖ, ЭИТ, ИКД

644

46

ж

+

460

не выявлено

ИФЖ

ЖТ/ФЖ, ИКД

647

46

м

+

477

не выявлено

ИФЖ

ЖТ/ФЖ, ИКД

629

40

ж

+

478

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

612

16

м

+

380

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

729

44

ж

+

405

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

805

23

ж

+

340

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

574

30

ж

+

+

450

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

648с

36

ж

+

+

448

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

782

30

м

420

не выявлено

ИФЖ

ФЖ, СЛР, ИКД

Примечание: ФЖ — фибрилляция желудочков; СЛР — сердечно-легочная реанимация; ИКД — имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор; ЖТ — желудочковая тахикардия; ЭИТ — электроимпульсная терапия; LQTS — синдром удлиненного интервала QT; SQTS — синдром укороченного интервала QT; КПЖТ — катехоламинергическая полиморфная желудочковая тахикардия; ИФЖ — идиопатическая фибрилляция желудочков; неДКЛЖ — недилатационная кардиомиопатия левого желудочка; BrS — синдром Бругада.

 

Таблица 2. Клинико-инструментальная характеристика пациентов с необъяснимой остановкой сердца

Параметры

Группа пациентов с НОС (n = 20)

Клинические параметры

Возраст постановки диагноза, лет, Ме [LQ; UQ]

36 [28; 44]

Возраст манифестации заболевания, лет, Ме [LQ; UQ]

35 [27; 41]

Пол, n (%)

женский

мужской

10 (50)

10 (50)

Внезапная сердечная смерть в семейном анамнезе, n (%)

4 (20)

Синкопе, n (%)

16 (80)

Клинический фенотип, n (%)

LQTS

SQTS

Синдром Бругада

КПЖТ

неДКЛЖ

ИФЖ

4 (20)

1 (5)

2 (10)

1 (5)

1 (5)

11 (55)

QTc max, Ме [LQ; UQ]

420 [380; 450]

Параметры ТТЭ

ФВ ЛЖ, %, Ме [LQ; UQ]

58 [56; 63]

иОЛП, мл/м2, Ме [LQ; UQ]

34 [30; 38]

КДР ЛЖ, мм, Ме [LQ; UQ]

50 [48; 53]

КСР ЛЖ, мм, Ме [LQ; UQ]

31 [30; 34]

КДО ЛЖ, мл, Ме [LQ; UQ]

112 [106; 135]

КСО ЛЖ, мл, Ме [LQ; UQ]

49 [36; 56]

СДЛА, мм рт. ст., Ме [LQ; UQ]

21 [20; 23]

Примечание: LQTS — синдром удлиненного интервала QT; SQTS — синдром укороченного интервала QT; КПЖТ — катехоламинергическая полиморфная желудочковая тахикардия; ИФЖ — идиопатическая фибрилляция желудочков; неДКЛЖ — недилатационная кардиомиопатия левого желудочка; QTc — корригированный интервал QT; ТТЭ — трансторакальная эхокардиография; ФВ ЛЖ — фракция выброса левого желудочка; иОЛП — индекс объема левого предсердия; КДР ЛЖ — конечно-диастолический размер левого желудочка; КСР ЛЖ — конечно-систолический размер левого желудочка; КДО ЛЖ — конечно-диастолический объем левого желудочка; КСО ЛЖ — конечно-систолический объем левого желудочка; СДЛА — систолическое давление легочной артерии; НОС — необъяснимая остановка сердца.

 

При генотипировании пациентов методом NGS у 4 (20 %) пациентов выявлены вероятно патогенные варианты (табл. 3), а у 7 (35 %) пробандов — замены с неизвестной клинической значимостью (III класс патогенности) в 10 генах, ассоциированных с каналопатиями (KCNQ1, KCNH2, SCN5A, AKAP9, ANK2, SCN10А, RYR2) и кардиомиопатиями (MYH7, JPH2, RBM20). Сочетание нескольких генетических вариантов обнаружено в 3 случаях. У 9 (45 %) из 20 пробандов значимых генетических изменений не выявлено.

 

Таблица 3. Генетическая характеристика вариантов у пациентов с идиопатической фибрилляцией желудочков

Код

пациента

Ген

Нуклеотидная замена Rs

Аминокислотная замена

Класс варианта

Частота минорного аллеля (GnomaD)

873с

KCNH2

c.2948C>T

rs149955375

p.Thr983Ile

LP/VUS

0,00001983

829

AKAP9

c.8747C>Т

rs146648044

p.Thr2916Ile

VUS*

586

ANK2

c.9161C>G

rs139007578

p.Ala3054Gly

VUS

0,00001363

543

ANK2

c.1397C>T

rs786205722

p.Thr466Met

VUS

0,00005373

15м

KCNQ1

c.1831G>A

rs147445322

p.Asp611Asn

VUS

0,000072

799

SCN5A

c.142G>A, rs199473048

p.Glu48Lys

0,000039

JUP

c.427G>A, rs375788626

p.Ala143Thr

VUS

0,00009858

732

SCN10A

c.5216 A>T, rs760863009

p.Asp1739Val

VUS

0,000014

642с

RYR2

c.14876G>A rs794728811

p.Arg4959Gln

P/LP

590

CACNA1C

c.5432_5433insCAACGCCAACATCAA

rs765818401

p.S1811delinsSNANIN

VUS

0,000012

816

MYH7

c.4984C>T rs773977507

p.Arg1662Cys

VUS

0,000007955

RBM20

c.2656-1G>A

сплайсинг

LP*

868с

JPH2

c.1275C>A rs2145840509

p.Asp425Glu

VUS

KCNA5

c.497A>C rs748629738

p.Asp166Ala

VUS

0,0001221

Примечание: * — новый вариант; Р — патогенный вариант; LP — вероятно патогенный вариант; VUS — вариант с неопределенной значимостью.

 

Клинический диагноз был установлен в период последующего наблюдения при комплексном обследовании и верифицирован в результате генетического обследования у 5 (25 %) пациентов (коды 873с, 15м, 732, 799, 642с). При анализе серии ЭКГ у 1 из них выявлено удлинение интервала QTс > 480 мс (код 873с); у 2 — паттерн Бругада (коды 732, 799); еще у 1 (код 15м) — укорочение интервала QTc до 323 мс. У 2 пациентов (коды 816, 868с) выявлены субклинические структурные изменения, ассоциированные с кардиомиопатиями. У 15 (75 %) пациентов не удалось установить явного клинического фенотипа (коды 829, 586, 543, 642с, 590, 868с, 644, 647, 629, 612, 729, 805, 574, 648с, 782). У 6 (30 %) из них (коды 829, 586, 543, 642с, 590, 868с) диагноз был уточнен благодаря обнаруженным генетическим вариантам.

Наиболее часто среди пациентов с НОС, обусловленной ФЖ, обнаруживали генетические изменения, связанные с LQTS (30 %), при этом удлинение QTc наблюдали только у пробанда 873с (женщина, 48 лет) с вариантом в гене KCNH2 (рис. 1). Заболевание манифестировало в возрасте 48 лет остановкой сердца с успешной сердечно-легочной реанимацией и последующей имплантацией ИКД. На серии ЭКГ за последний год не зарегистрированы изменения морфологии зубца Т и удлинение интервала QTc (420–440 мс). На одной из ЭКГ, сделанной год назад, выявлено удлинение QTc до 482 мс. При этом синкопальные и пресинкопальные состояния пациентка отмечала в течение 3 лет. С учетом данных генотипирования был установлен диагноз LQTS тип 2.

 

Рис. 1. Электрокардиограмма в 12 отведениях пробанда 873с. Удлиненный интервал QTc 482 мс, желудочковая экстрасистолия (красный эллипс)

 

Варианты с неопределенной клинической значимостью в 15 и 38 экзонах гена ANK2, кодирующего адаптерный белок анкирин В, выявлены у 2 неродственных пробандов мужского пола (коды 543, 586). Оба пациента не имели отягощенного семейного анамнеза и удлинения интервала QTс на серии ЭКГ (медиана QTс 407,5 [375; 440] мс). У пациентов наблюдались рецидивирующие синкопальные состояния до развития ФЖ, требующие реанимационных мероприятий и имплантации ИКД. У пробанда 543 (мужчина, 43 года) с заменой p.Thr466Met в гене ANK2 за период дальнейшего 8-летнего наблюдения 3 раза развивались полиморфные ЖТ/ФЖ, купируемые ИКД, 3 раза выполнена замена ИКД. В течение последних 2 лет эпизоды синкопальных состояний и многократных штормов ИКД, приводящих к реанимационным мероприятиям, не повторялись. C учетом результатов генотипирования пациентам установлен диагноз: идиопатическая фибрилляция желудочков, вероятно обусловленная мутациями в гене анкирина.

У пробанда 829 (женщина, 44 года) с новым вариантом в гене AKAP9, семейный анамнез не отягощен ВСС и на серии ЭКГ нет удлинения интервала QT. Заболевание манифестировало в 44 года остановкой сердца, обусловленной ФЖ, с успешным проведением реанимационных мероприятий и имплантацией ИКД. При СМ ЭКГ зарегистрированы частая ЖЭС, устойчивые и неустойчивые пароксизмы ЖТ (рис. 2). Структурных нарушений миокарда при комплексном обследовании у пациентки не выявлено. С учетом данных генотипирования был установлен диагноз: фибрилляция желудочков, обусловленная вариантом в гене AKAP9. Однако последующее проведение каскадного скрининга сына (32 года) и дочери (25 лет) пробанда методом прямого секвенирования по Сэнгеру не позволило окончательно установить патогенную значимость нового варианта на данный момент, поскольку оба ребенка являются носителями той же замены c.8747C>Т в гене AKAP9, но не имели изменений на ЭКГ и других клинических проявлений. Рекомендовано периодическое наблюдение у кардиолога ввиду неполной пенетрантности заболевания и патогенности варианта согласно прогностическим предикторам in silico.

 

Рис. 2. Фрагмент суточного мониторирования электрокардиограммы пациентки 829. Желудочковая экстрасистолия и неустойчивые пароксизмы желудочковой тахикардии

 

Остановка сердца, обусловленная развитием ИФЖ и последующей имплантацией ИКД, была зарегистрирована еще у 4 генотип-отрицательных пациентов (коды 644, 647, 629, 574) с пограничными значениями QTc (медиана 465 [460; 477]) на ЭКГ. Кроме того, у 2 из них в семейном анамнезе имелась ВСС, что указывало на явно наследственный характер заболевания (табл. 1).

У 2 пациентов (10 %) заболевание манифестировало развитием ИФЖ с успешным проведением реанимационных мероприятий и имплантацией ИКД, при последующем наблюдении выявлен паттерн Бругада на ЭКГ. У пробанда 799 (мужчина, 41 год) в семейном анамнезе была ВСС у отца в возрасте 28 лет (рис. 3). Синкопальные состояния пробанд испытывал в течение дня без связи с физической нагрузкой, ночью произошла остановка сердца. На ЭКГ зафиксирован спонтанный паттерн Бругада тип 1. При дальнейшем наблюдении на ЭКГ паттерна Бругада не наблюдали, регистрировали синусовый ритм с ЧСС 68 уд/мин, продолжительность интервала PQ 110 мс, интервала QTc 380 мс, QRS 120 мс. При генотипировании выявлен вероятно патогенный вариант p.Glu48Lys в гене SCN5A и дополнительная замена в гене JUP, ассоциированном с аритмогенной кардиомиопатией правого желудочка (АКПЖ).

 

Рис. 3. Родословная семьи пробанда 799 с мутациями p.Glu48Lys в гене SCN5A и p.Ala143Thr в гене JUP. Пробанд обозначен стрелкой. Лица с клиническими проявлениями заболевания обозначены заштрихованными символами

 

При МРТ сердца структурных изменений миокарда не выявлено и данных за АКПЖ нет. С учетом данных генотипирования был установлен диагноз: синдром Бругада. При каскадном скрининге у младшего брата (31 год) и дочери (10 лет) пробанда выявлен вариант в гене SCN5A. Замена в гене JUP у обоих отсутствовала, при этом у дочери наблюдаются синкопальные состояния, а у младшего брата на данный момент клиническое течение бессимптомное.

У пациентки 732 (женщина, 55 лет), без семейного анамнеза ВСС, поступившей в реанимационное отделение с остановкой сердца, была зарегистрирована ФЖ, впоследствии имплантирован ИКД. На сериях ЭКГ был обнаружен паттерн Бругада тип 1 (рис. 4). При генотипировании выявлена замена p.Asp1739Val в гене SCN10A, кодирующем нейрональный натриевый канал (Nav1.8) и связанным с синдромом Бругада, что было доказано в ходе недавних полногеномных ассоциативных исследований. В частности, продемонстрировано сходство в фенотипах между пациентами с вариантом в гене SCN10A с вариантами в гене SCN5A, включая семейный анамнез, наличие синкопе, спонтанный паттерн на ЭКГ [16].

 

Рис. 4. Электрокардиограмма в 12 отведениях пациента 732 с паттерном Бругада 1 типа («coved») со «сводчатой» элевацией сегмента ST более 2 мм в отведениях V1–V2, за которой следует отрицательный зубец Т

 

У пациента 642с (мужчина, 15 лет) заболевание манифестировало в возрасте 15 лет развитием остановки сердечно-сосудистой деятельности на фоне полиморфной ЖТ/ФЖ (рис. 5), проведены успешные реанимационные мероприятия и имплантирован ИКД с целью вторичной профилактики ВСС. При генотипировании была выявлена патогенная мутация c.14876G>A (p.Arg4959Gln, rs794728811) в гене RYR2. С учетом результатов генотипирования был установлен диагноз КПЖТ. У матери пробанда была обнаружена такая же мутация, клинически проявившаяся пресинкопальными состояниями и сердцебиениями.

 

Рис. 5. Фрагмент суточного мониторирования электрокардиограммы пациента 642с. Ранняя желудочковая экстрасистола по типу «R на T» (красная звездочка) инициировала пароксизм желудочковой тахикардии с трансформацией в фибрилляцию желудочков

 

У пациента 590 (мужчина, 21 год) после остановки сердца и успешной реанимации с последующей имплантацией ИКД при комплексном клиническом обследовании не было выявлено структурных нарушений и изменений на ЭКГ. При генотипировании обнаружен вариант в гене CACNA1C, кодирующем альфа-субъединицу кальциевого канала L-типа (CAV1.2) и ассоциированный с различными каналопатиями и синдромом Тимоти. Изменений на серии ЭКГ не выявлено. Также не отмечено синдактилии, когнитивных нарушений, лицевого дисморфизма или других некардиальных характеристик, указывающих на синдром Тимоти.

Следует отметить, что у 2 пациентов с ИФЖ обнаружены варианты в генах, связанных с развитием кардиомиопатий. Так, у пациента 816 (мужчина, 19 лет) при отсутствии на момент обследования структурных нарушений миокарда, по данным ЭхоКГ и МРТ сердца, обнаружены варианты в генах RBM20 и MYH7, ассоциированные с несколькими кардиомиопатиями, включая фенотип дилатационной кардиомиопатии или недилатационной кардиомиопатии левого желудочка (неДКЛЖ). На момент произошедшего события (ФЖ) пациент не имел явного клинического фенотипа. В семейном анамнезе ВСС у матери в возрасте 33 лет. При дальнейшем наблюдении (через 2 года) по данным 2D-Strain ЭхоКГ выявлено умеренное снижение глобальной продольной деформации (–13,6 %) (рис. 6), отсутствие дилатации ЛЖ, что подтверждает наличие кардиомиопатии. В результате диагноз ИФЖ изменен на неДКЛЖ. У пробанда 868с (женщина, 36 лет) при отсутствии структурных нарушений миокарда, по данным ЭхоКГ и МРТ сердца, обнаружены варианты в генах JPH2, ассоциированный с кардиомиопатиями, и в KCNA5, связанный с семейной формой фибрилляции предсердий. На серии ЭКГ изменения морфологии зубца Т, удлинения интервала QTc не зарегистрировано (QTc 420-440мс). В анамнезе и по данным СМ ЭКГ фибрилляции предсердий не обнаружено. У ее родственников данных о наличии кардиомиопатии и сердечной каналопатии не выявлено. На данный момент у пациентки можно заподозрить наличие субклинических структурных нарушений миокарда, для уточнения диагноза требуется динамическое наблюдение.

 

Рис. 6. 2D Speckle Tracking эхокардиограмма пациента 816. Глобальная продольная деформация левого желудочка –13,6 %

 

Таким образом, в обследованной группе пациентов с НОС, обусловленной развитием ФЖ, клинический фенотип ассоциирован с генетическими изменениями у 11 (коды 873с, 829, 586, 543, 15м, 732, 799, 642с, 816, 868с, 590) из 20 (55 %). Патогенные варианты обнаружены в генах, ассоциированых с LQTS, SQTS, синдромом Бругада, КПЖТ и субклиническими проявлениями различных кардиомиопатий.

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящем исследовании в группе из 20 пациентов с первоначальным диагнозом ИЖТ, перенесших необъяснимую остановку сердца, клинический диагноз ИФЖ был уточнен в ходе генетического исследования у 11 (55 %). При генетическом тестировании у 4 (20 %) пациентов были выявлены вероятно патогенные варианты в генах KCNH2, SCN5A, RYR2, RBM20, у 7 (35 %) пробандов — генетические изменения с неизвестной клинической значимостью в 10 генах, ассоциированных с различными каналопатиями и кардиомиопатиями. У 9 (45 %) из 20 пробандов значимых генетических изменений не выявлено, хотя у 4 на ЭКГ регистрировали пограничные значения QTc и у 2 из них в семейном анамнезе имелась ВСС. Возможно, отсутствие генетических нарушений у этих пациентов может быть связано с локализацией диагностически значимых мутаций в области интронов или в других генах, не вошедших в исследовательскую панель, либо это были обширные делеции, выявление которых методом NGS затруднено.

Наиболее часто среди пациентов с необъяснимой остановкой сердца при генотипировании обнаруживали генетические изменения, связанные с LQTS (30 %), при этом только у 1 пациента с мутацией в гене KCNH2 ЭКГ регистрировали удлинение QTc до 500 мс. У остальных пациентов с заменами в гене ANK2 и мутацией в гене AKAP9 интервал QTc не превышал 440 мс. Патогенная мутация в гене CACNA1C также не сопровождалась удлинением интервала QTc и другими некардиальными проявлениями, указывающих на синдром Тимоти. В связи с этим установление диагноза на ранней стадии до развития жизнеугрожающего аритмического события без генотипирования было затруднено.

Клинический фенотип КПЖТ у пробанда 642с до 15 лет не проявлялся развитием характерной для данной патологии полиморфной неустойчивой ЖТ, вызванной физической нагрузкой или эмоциями. Благодаря проведению генетического тестирования после развития события была обнаружена мутация в гене RYR2, что позволило изменить диагноз на КПЖТ.

У 2 пациентов, у которых заболевание манифестировало развитием ФЖ, при генотипировании выявлены вероятно патогенный вариант в гене SCN5A и замена в гене SCN10A. Спонтанный паттерн Бругада на ЭКГ был зарегистрирован в момент развития аритмического события и в дальнейшем на серии ЭКГ не регистрировался. Благодаря генетическому исследованию диагноз ИФЖ изменен на синдром Бругада.

Интересно отметить, что при генотипировании пациентов с ИФЖ были выявлены генетические варианты, ассоциированные с кардиомиопатиями, однако на момент произошедшего события (ФЖ) пациенты не имели явного клинического фенотипа.

В целом, генетическое тестирование в группе пациентов, перенесших НОС, выявило патогенный / вероятно патогенный вариант в 20 % случаев. Эти данные иллюстрируют феномен, согласно которому генетическое заболевание сердца может проявляться в виде угрожающей жизни аритмии даже при отсутствии явного клинического фенотипа. Поэтому важно проведение генетического тестирования у пациентов, перенесших НОС/ИФЖ. Следует подчеркнуть, что идентификация клинического фенотипа у генотипированных пробандов ведет к обнаружению большего количества патогенных вариантов, поскольку выявленные у пациента генетические изменения позволяют проводить каскадный скрининг членов семьи, в ходе которого методом сегрегационного анализа возможно подтверждение патогенности некоторых вариантов с неизвестной клинической значимостью, в то время как у пациентов без идентифицируемого клинического фенотипа результаты тестирования могут оставаться отрицательными [17].

В то же время варианты VUS остаются одной из сложных проблем в клинической практике, решение которой требует значительного времени, ресурсов и опыта [18]. При генотипировании пациентов VUS обнаружены в 7 (35 %) случаев. Опубликованные исследования молекулярной аутопсии с использованием больших панелей генов при исследовании синдрома внезапной аритмической смерти, который можно рассматривать как эквивалент НОС/ИФЖ, показали сопоставимые результаты. L.M. Nunn и соавт. сообщили о выявлении в 29 % случаев вероятно патогенных вариантов и в 34 % — вариантов неизвестной значимости при использовании панели из 135 генов в группе из 59 жертв синдрома внезапной аритмической смерти [19]. R.D. Bagnall и соавт. [20] сообщили о 27 % эффективности тестирования 59 генов среди 113 случаев необъяснимой ВСС.

Наши результаты показывают, что генетическое тестирование рекомендовано всем пациентам, перенесшим НОС, как с признаками сердечно-сосудистых заболеваний, так и без них. Для определения потенциальной роли генетических вариантов в стратификации риска необходимы долгосрочные прогностические исследования большой когорты генотипированных пациентов, перенесших НОС, и членов их семей. Лучшее понимание взаимосвязей генотипа и фенотипа позволит установить вклад вариантов с VUS и обеспечить более надежные критерии для оценки патогенности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данные нашего исследования подтверждают идею о том, что у пациентов с ИФЖ, перенесших НОС, в основе заболевания довольно часто лежат сердечная каналопатия или субклинические проявления кардиомиопатии, что диктует необходимость проведения генетического тестирования у этой категории пациентов. При генотипировании пациентов, перенесших НОС, в 30 % случаев обнаруживали генетические изменения, ассоциированные с LQTS, при этом интервал QTc в большинстве случаев не превышал 440 мс, в связи с чем установление диагноза на ранней стадии до развития жизнеугрожающего аритмического события затруднено. Идентификация основного генетического варианта, ответственного за остановку сердца, может помочь уточнить клинические диагнозы, обеспечить индивидуальное лечение и облегчить каскадный скрининг других членов семьи из группы риска.

ОГРАНИЧЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Данное исследование имеет ряд ограничений. Число включенных в настоящее исследование пациентов было относительно небольшим, что представляет собой неотъемлемую проблему для исследований редких заболеваний. В окончательную группу вошли только выжившие пациенты, перенесшие НОС, которые были направлены на генетическое тестирование. Наконец, неполнота клинических и генетических данных о семьях мешает более точно интерпретировать влияние выявленных вариантов, в том числе с неизвестной на данный момент клинической значимостью.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заключение этического комитета. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси (протокол № 2 заседания Комитета по биоэтике от 08.06.2021). Авторы получили письменное согласие законных представителей пациентов на публикацию медицинских данных и фотографий.

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Вклад каждого автора: С.М. Комиссарова — концепция и дизайн исследования, написание текста, динамическое наблюдение за пациентами; Н.Н. Чакова — проведение и интерпретация результатов генетического анализа пациентов, написание текста; Н.М. Ринейская — анализ полученных данных, диагностические исследования, написание текста, обзор литературы; С.С. Ниязова — проведение и интерпретация результатов генетического анализа пациентов; Т.В. Долматович — проведение и интерпретация результатов генетического анализа пациентов; В.Ч. Барсукевич — динамическое наблюдение за пациентами; Л.И. Плащинская — диагностические исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

ADDITIONAL INFORMATION

Ethics approval. The protocol of the study was approved by Institute of Genetics and Cytology of Belarus National Academy of Sciences Ethics Committee, protocol No. 2, 08.06.2021.

Written consent was obtained from the patient for publication of relevant medical information and all accompanying images within the manuscript.

Author contribution. Thereby, all authors confirm that their authorship complies with the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research, and preparation of the article, as well as read and approved the final version before its publication). Personal contribution of the authors: S.M. Komissarova — concept and design of the study, writing — original draft, patient follow-up; N.N. Chakova — conducting and interpreting the results of genetic analysis, writing — original draft; N.M. Rineiska — data curation, diagnostic studies, writing — original draft, review and editing, literature review; S.S. Niyazova — conducting and interpreting the results of the genetic analysis; T.V. Dolmatovich — conducting and interpreting the results of the genetic analysis; V.Ch. Barsukevich — patient follow-up; L.I. Plaschinskaya — diagnostic studies.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

×

Об авторах

Светлана Михайловна Комиссарова

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Email: kom_svet@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9917-5932
SPIN-код: 8023-5308

д-р мед. наук, профессор

Белоруссия, Минск

Наталья Николаевна Чакова

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси

Email: chaknat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4721-9109
SPIN-код: 5682-1497

канд. биол. наук

Белоруссия, Минск

Надежда Михайловна Ринейская

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nadya.rin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1986-1367
SPIN-код: 2782-2270

канд. мед. наук, научный сотрудник лаборатории хронической сердечной недостаточности 

Белоруссия, Минск

Светлана Сергеевна Ниязова

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси

Email: kruglenko_sveta@tut.by
ORCID iD: 0000-0002-3566-7644
SPIN-код: 1093-1793

младший научный сотрудник

Белоруссия, Минск

Татьяна Владимировна Долматович

Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси

Email: t.dolmatovich@igc.by
ORCID iD: 0000-0001-7562-131X

канд. биол. наук

Белоруссия, Минск

Вероника Чеславовна Барсукевич

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Email: barsukevich.v@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5180-7950
SPIN-код: 9413-7121

канд. мед. наук

Белоруссия, Минск

Лариса Иосифовна Плащинская

Республиканский научно-практический центр «Кардиология»

Email: lario2001@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8815-3543
SPIN-код: 2666-1270

канд. мед. наук

Белоруссия, Минск

Список литературы

  1. Al-Khatib S.M., Stevenson W.G., Ackerman M.J., et al. 2017 AHA/ACC/HRS guideline for management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death: Executive summary: A report of the American College of Cardiology/American Heart Association task force on clinical practice guidelines and the Heart Rhythm Society // Circulation. 2018. Vol. 138, N 13. P. e210–e271. doi: 10.1161/CIR.0000000000000548
  2. Damask A., Steg P.G., Schwartz G.G., et al. Regeneron genetics center and the ODYSSEY OUTCOMES investigators. Patients with high genome-wide polygenic risk scores for coronary artery disease may receive greater clinical benefit from alirocumab treatment in the ODYSSEY OUTCOMES trial // Circulation. 2020. Vol. 141, N 8. P. 624–636. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.119.044434
  3. Stiles M.K., Wilde A.A.M., Abrams D.J., et al. 2020 APHRS/HRS expert consensus statement on the investigation of decedents with sudden unexplained death and patients with sudden cardiac arrest, and of their families // Heart Rhythm. 2021. Vol. 18, N 1. P. e1–e50. doi: 10.1016/j.hrthm.2020.10.010
  4. Priori S.G., Wilde A.A., Horie M., et al. HRS/EHRA/APHRS expert consensus statement on the diagnosis and management of patients with inherited primary arrhythmia syndromes: document endorsed by HRS, EHRA, and APHRS in May 2013 and by ACCF, AHA, PACES, and AEPC in June 2013 // Heart Rhythm. 2013. Vol. 10, N 12. P. 1932–1963. doi: 10.1016/j.hrthm.2013.05.014
  5. Iglesias M., Ripoll-Vera T., Perez-Luengo C., et al. Diagnostic yield of genetic testing in sudden cardiac death with autopsy findings of uncertain significance // J Clin Med. 2021. Vol. 10, N 9. ID 1806. doi: 10.3390/jcm10091806
  6. de Noronha S.V., Behr E.R., Papadakis M., et al. The importance of specialist cardiac histopathological examination in the investigation of young sudden cardiac deaths // EP Europace. 2014. Vol. 16, N 6. P. 899–907. doi: 10.1093/europace/eut329
  7. Tester D.J., Medeiros-Domingo A., Will M.L., et al. Cardiac channel molecular autopsy: insights from 173 consecutive cases of autopsy-negative sudden unexplained death referred for postmortem genetic testing // Mayo Clin Proc. 2012. Vol. 87, N 6. P. 524–539. doi: 10.1016/j.mayocp.2012.02.017
  8. Asatryan B., Schaller A., Seiler J., et al. Usefulness of genetic testing in sudden cardiac arrest survivors with or without previous clinical evidence of heart disease // Am J Cardiol. 2019. Vol. 123, N 12. P. 2031–2038. doi: 10.1016/j.amjcard.2019.02.061
  9. Wilde A.A.M., Semsarian C., Márquez M.F., et al. Developed in partnership with and endorsed by the European Heart Rhythm Association (EHRA), a branch of the European Society of Cardiology (ESC), the Heart Rhythm Society (HRS), the Asia Pacific Heart Rhythm Society (APHRS), and the Latin American Heart Rhythm Society (LAHRS). European Heart Rhythm Association (EHRA)/Heart Rhythm Society (HRS)/Asia Pacific Heart Rhythm Society (APHRS)/Latin American Heart Rhythm Society (LAHRS) Expert Consensus Statement on the state of genetic testing for cardiac diseases // Europace. 2022. Vol. 24, N. 8. P. 1307–1367. doi: 10.1093/europace/euac030
  10. Isbister J.C., Nowak N., Butters A., et al. “Concealed cardiomyopathy” as a cause of previously unexplained sudden cardiac arrest // Int J Cardiol. 2021. Vol. 324. P. 96–101. doi: 10.1016/j.ijcard.2020.09.031
  11. Lahrouchi N., Raju H., Lodder E.M., et al. Utility of post-mortem genetic testing in cases of sudden arrhythmic death syndrome // J Am Coll Cardiol. 2017. Vol. 69, N 17. P. 2134–2145. doi: 10.1016/j.jacc.2017.02.046
  12. Mellor G., Laksman Z.W.M., Tadros R., et al. Genetic testing in the evaluation of unexplained cardiac arrest: From the CASPER (Cardiac Arrest Survivors with Preserved Ejection Fraction Registry) // Circ Cardiovasc Genet. 2017. Vol. 10, N 3. ID e001686. doi: 10.1161/CIRCGENETICS.116.001686
  13. Visser M., Dooijes D., van der Smagt J.J., et al. Next-generation sequencing of a large gene panel in patients initially diagnosed with idiopathic ventricular fibrillation // Heart Rhythm. 2017. Vol. 14, N 7. P. 1035–1040. doi: 10.1016/j.hrthm.2017.01.010
  14. Wang K., Li M., Hakonarson H. ANNOVAR: functional annotation of genetic variants from high-throughput sequencing data // Nucleic Acids Res. 2010. Vol. 38, N 16. P. e164. doi: 10.1093/nar/gkq603
  15. Richards S., Aziz N., Bale S., et al. ACMG Laboratory Quality Assurance Committee. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology // Genet Med. 2015. Vol. 17, N 5. P. 405–424. doi: 10.1038/gim.2015.30
  16. Monasky M.M., Micaglio E., Vicedomini G., et al. Comparable clinical characteristics in Brugada syndrome patients harboring SCN5A or novel SCN10A variants // Europace. 2019. Vol. 21, N 10. P. 1550–1558. doi: 10.1093/europace/euz186
  17. Alders M., Koopmann T.T., Christiaans I., et al. Haplotype-sharing analysis implicates chromosome 7q36 harboring DPP6 in familial idiopathic ventricular fibrillation // Am J Hum Genet. 2009. Vol. 84, N. 4. P. 468–476. doi: 10.1016/j.ajhg.2009.02.009
  18. Ackerman M.J. Genetic purgatory and the cardiac channelopathies: Exposing the variants of uncertain/unknown significance issue // Heart Rhythm. 2015. Vol. 12, N 11. P. 2325–2331. doi: 10.1016/j.hrthm.2015.07.002
  19. Nunn L.M., Lopes L.R., Syrris P., et al. Diagnostic yield of molecular autopsy in patients with sudden arrhythmic death syndrome using targeted exome sequencing // Europace. 2016. Vol. 18, N 6. P. 888–896. doi: 10.1093/europace/euv285
  20. Bagnall R.D., Weintraub R.G., Ingles J., et al. A prospective study of sudden cardiac death among children and young adults // N Engl J Med. 2016. Vol. 374, N 25. P. 2441–2452. doi: 10.1056/NEJMoa1510687

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Электрокардиограмма в 12 отведениях пробанда 873с. Удлиненный интервал QTc — 482 мс, желудочковая экстрасистолия (красный эллипс)

Скачать (601KB)
3. Рис. 2. Фрагмент суточного мониторирования электрокардиограммы пациентки 829. Желудочковая экстрасистолия и неустойчивые пароксизмы желудочковой тахикардии

Скачать (383KB)
4. Рис. 3. Родословная семьи пробанда 799 с мутациями p.Glu48Lys в гене SCN5A и p.Ala143Thr в гене JUP. Пробанд обозначен стрелкой. Лица с клиническими проявлениями заболевания обозначены заштрихованными символами

Скачать (171KB)
5. Рис. 4. Электрокардиограмма в 12 отведениях пациента 732 с паттерном Бругада 1 типа («coved») со «сводчатой» элевацией сегмента ST более 2 мм в отведениях V1–V2, за которой следует отрицательный зубец Т

6. Рис. 5. Фрагмент суточного мониторирования электрокардиограммы пациента 642с. Ранняя желудочковая экстрасистола по типу «R на T» (красная звездочка) инициировала пароксизм желудочковой тахикардии с трансформацией в фибрилляцию желудочков

7. Рис. 6. 2D Speckle Tracking эхокардиограмма пациента 816. Глобальная продольная деформация левого желудочка –13,6 %

Скачать (459KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79865 от 18.12.2020.