Клиническая и молекулярно-генетическая характеристика серии случаев синдрома Флоатинг-Харбор

АКТУАЛЬНОСТЬ

Синдром Флоатинг-Харбор (СФХ) (OMIM #136140) — редкое аутосомно-доминантное заболевание, характеризующееся выраженным отставанием роста, задержкой речевого развития, скелетными аномалиями и лицевыми дисморфиями: треугольное лицо с узким подбородком, глубоко посаженные глаза, короткий фильтр, макростомия, тонкая верхняя губа, нос с узкой переносицей и широкими основанием и кончиком, выступающая колумелла [1]. На сегодняшний день в мировой литературе описано более 100 клинических случаев СФХ [1–5]. Несмотря на то, что клиническая картина заболевания хорошо изучена, большинство проявлений, в частности низкорослость и особенности лица, не являются специфическими. Дифференциальная диагностика в данном случае проводится с другими наследственными вариантами задержки роста, такими как синдром Рубинштейна-Тейби, Сильвера-Рассела, 3М и другими. Единственным достоверным способом постановки диагноза является проведение молекулярно-генетического исследования.

Причиной развития заболевания являются гетерозиготные нуклеотидные варианты в 33 и 34 экзонах гена SRCAP, которые приводят к образованию преждевременного стоп-кодона или сдвигу рамки считывания [6]. Данный ген кодирует связанную с SNF2 хроматин-ремоделирующую АТФ-азу, которая служит коактиватором для CREB-связывающего белка, более известного как CBP [7]. Механизм заболевания при СФХ связан с укорочением С-концевой части белка, содержащей ДНК-связывающие мотивы, что приводит к потере основной функции SRCAP активировать транскрипцию [6].

В настоящей работе приведены клинические и молекулярно-генетические характеристики 6 пациентов с синдромом Флоатинг-Харбор в Российской Федерации.

ОПИСАНИЕ СЛУЧАЕВ

В исследование включено 6 пациентов с диагнозом «синдром Флоатинг-Харбор» (мальчики, n=4 и девочки, n=2), проходивших обследование в ФГБНУ «МГНЦ» и ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России в период с 2017 по 2024 гг. Медиана возраста на момент обращения составила 2,9 года [ 1,7; 7,0 лет]. Основными жалобами при первичном обследовании являлись задержка роста и речевого развития. Ме роста на момент обследования составила -3,2 SD [ -3,9; -2,7], Ме ИМТ — -2,2 SD [ -3,2; -2,0] (табл. 1). В двух случаях диагностирована задержка внутриутробного развития (ЗВУР) (N1, N4), при этом все пациенты были от доношенной беременности, Ме 39,5 недели [ 38; 40 недель]. Из анамнеза жизни известно, что у всех пациентов отмечалась задержка речевого развития: первые слова после двух лет. В одном случае диагностирована задержка и моторного развития (N2): начало самостоятельной ходьбы с 2 лет 2 мес.

При осмотре у всех обследуемых обращал на себя внимание ряд лицевых фенотипических особенностей: треугольное лицо, короткий фильтр, тонкая верхняя губа, нос с тонким основание и широким кончиком, низко посаженные большие уши. Микроцефалия выявлена в трех случаях: N1, N2, N4. Костные аномалии выявлены в четырех случаях: клинодактилия мизинцев выявлена в двух случаях (N2, N5), брахидактилия в одном (N7) и закрытый эпифизиолиз бедренной кости так же в одном случае (N4). К другим аномалиям развития относились: пролапс митрального клапана (N2), двусторонний крипторхизм (N1) и пупочная грыжа (N3). Семейный анамнез не был отягощен ни в одном из случаев.

Молекулярно-генетическое исследование выполнено методом полноэкзомного секвенирования. У 6 обследованных пациентов выявлено 4 различных нуклеотидных варианта в гене SRCAP (NM_006662.3) (рис. 1), все в гетерозиготном состоянии: в трех случаях (N1, N2, N6) c.7330C>T (p.Arg2444*), в остальных — варианты c.7285dup (p.Cys2429Leufs*14) (N3), c.7274dup (p.Pro2426Thrfs*17) (N4), c.7917_7924del, (p.Glu2640Alafs*6) (N5). Кровь родителей была доступна в 4 случаях (N1–4), аналогичных изменений нуклеотидной последовательности выявлено не было, что указывало на происхождение вариантов de novo.

ОБСУЖДЕНИЕ

Свое название синдром Флоатинг-Харбор получил благодаря двум больницам Boston Floating Hospital и Harbor General Hospital, в которых описаны два первых наблюдения заболевания [2][8]. Отличительными чертами данного синдрома является лицевой дисморфизм, задержка роста, скелетные аномалии и задержка речевого развития. Черепно-лицевые аномалии включают треугольную форму лица, глубоко посаженные глаза с длинными ресницами, тонкую верхнюю губу с красной каймой, макростомию, нос с узкой переносицей, широким основанием и кончиком, выступающую калумеллу, короткий фильтр, низко посаженные уши [3]. Скелетные аномалии затрагивают в основном область верхних и нижних конечностей, возможны такие изменения, как брахидактилия, клинодактилия, широкие кончики пальцев («барабанные палочки»), дисплазия тазобедренных суставов, односторонняя или двусторонняя деформация ключиц [3]. Задержка речевого развития является важной отличительной чертой заболевания, у ряда пациентов также была диагностирована легкая умственная отсталость и синдром дефицита внимания [3].

Антропометрические показатели пациентов с синдромом Флоатинг-Харбор оценены в исследовании Nikkel с соавт. (n=49): конечный рост женщин варьировал от -4 SD до -2 SD, мужчин — -4,5 SD – -2 SD; ИМТ имел выраженную вариабельность, что не позволило определить характерные для заболевания показатели. В 26% случаев диагностирована ЗВУР, микроцефалия выявлена в 14% [3]. На сегодняшний день остается открытым вопрос о причине формирования низкорослости, существуют единичные публикации о диагностике СТГ-дефицита у данных пациентов [9][10]. Между тем делаются попытки лечения гормоном роста, окончательные данные об эффективности которого пока отсутствуют. Bo с соавт. проанализировали литературные данные с результатом лечения 22 пациентов с СФХ. На фоне терапии, длительность которой составляла от 1 до 9 лет (медиана: 3,2 года), ∆SDS роста варьировал от -0,4 до 2,1 (медиана: 1,2), при этом никто из пациентов не достиг конечного роста [11].

Помимо основных клинических проявлений синдрома, в различных исследования у пациентов диагностированы нарушения со стороны офтальмологии (косоглазие, дальнозоркость, нистагм), оториноларингологии (рецидивирующий средний отит, кохлеарная аномалия, дефекты твердого и мягкого неба, атрезия хоан), стоматологии (маленькие зубы, кариес), сердечно-сосудистой системы (пороки развития сердца), ЖКТ (целиакия, грыжи) и мочеполовой системы (крипторхизм, аномалии почечной системы) [3]. Частота данных проявления не позволяет включить их в основной симптомокомплекс, однако требует более тщательного обследования пациентов с СФХ.

Молекулярная основа синдрома Флоатинг-Харбор была определена в 2012 году. В работе Hood с соавт. у 5 неродственных пробандов с фенотипом заболевания проведен поиск редких вариантов нуклеотидной последовательности методом секвенирования экзома, и во всех случаях идентифицированы изменения в экзоне 34 гена SRCAP [6]. Важно отметить, что все выявленные варианты приводили к укорочению длины белка (нонсенс-мутации или варианты со сдвигом рамки считывания) и были сгруппированы между кодонами 2407 и 2517. Позднее, благодаря новым исследованиям, ассоциированная область была расширена, и сейчас располагается между кодонами 2329 и 2748 (http://www.hgmd.org) (рис. 1). Позднее было обнаружено, что миссенс-варианты в гене SRCAP ассоциированы с болезнью Альцгеймера — с поздним началом и, реже, психиатрическими нарушениями, такими как расстройство аутистического спектра [12][13]. В то же время приводящие к синтезу укороченного белка варианты, рассеянные на всем протяжении гена строго проксимально и дистально относительно локуса СФХ, ассоциированы с нарушением развития нервной системы, не имеющим каких-либо специфических признаков, которое характеризуется умственной отсталостью в сочетании с психиатрической симптоматикой и в настоящее время идентифицируется как «не-СФХ нарушение развития нервной системы» [14].

Ген SRCAP (SNF2-related CBP activator protein) расположен на коротком плече хромосомы 16 (16p11.2) и кодирует одноимённый белок, обладающий АТФ-азной активностью и являющийся одним из основных компонентов мультипротеинового комплекса ремоделирования хроматина SRCAP-С [7].

Белок SRCAP как функциональная единица впервые выявлен в ходе исследования взаимодействий N-концевого домена активации транскрипции белка CBP [15]. Более детальный анализ аминокислотной последовательности обнаруженного белка показал наличие AТФ-азного домена, который оказался высоко гомологичен аналогичному домену белков семейства ремоделлеров хроматина Snf2. Доменная структура белка SRCAP включает N-концевой домен HSA (Helicase-SANT-associated), домен взаимодействия с CBP и три С-концевых «АТ-крюка» [6]. АТ-крюки приставляют из себя высококонсервативные положительно заряженные палиндромные мотивы Аргинин-Глицин-Аргинин, которые, предположительно, отвечают за связывание с AT-богатыми участками ДНК посредством контактов с малой бороздкой двойной спирали [16].

Основной функцией белка SRCAP считается его участие во включении в нуклеосомы димеров гистонов H2A.Z-H2B. H2A.Z — консервативный вариант гистона H2A, играющий важную роль в процессах ремоделирования хроматина для репарации ДНК и регуляции транскрипционной активности, а также в репликации ДНК и стабилизации состояния хроматина при расхождении хромосом [17]. Истощение H2A.Z приводит к глобальному изменению регуляции транскрипции в клетках.

Комплекс SRCAP-С также является важным звеном в CBP-опосредованной активации транскрипции, будучи непосредственным коактиватором CBP [15]. Белок СBP и его гомолог p300 являются ацетилтрансферазами, имеющими широкую сеть взаимодействия с различными транскрипционными факторами и регуляторными белками. CBP/p300 участвуют в активации цАМФ-опосредованной транскрипции, напрямую ремоделируют хроматин, благодаря способности ацетилировать, в частности гистоновые белки, а также активируют транскрипцию как напрямую, так и через кофакторы, физически связывая и стабилизируя белки в комплексах инициации транскрипции [18]. Авторы также установили выраженный доминантно-негативный эффект с подавлением активаторной функции при использовании фрагмента SRCAP, имеющего только домен взаимодействия с СBP без дистальных ДНК-связывающих мотивов, что может иметь значение при сопоставлении этих данных с известным спектром патогенных вариантов, выявляемых у пациентов с CФХ. Функциональная связь с CBP/p300 интересна также в плане некоторого фенотипического сходства пациентов с СФХ и синдромом Рубинштейна-Тейби, за развитие которого ответственны дефекты в генах, кодирующих эти белки [18].

В настоящее время описано около ста патогенных и вероятно патогенных вариантов в гене SRCAP, но с клиническим фенотипом СФХ ассоциированы примерно 30 из них. Выделяют два часто повторяющихся среди пациентов с СФХ варианта — c.7330C>T p.Arg2444* и c.7303C>T, p.Arg2435*, определяющих «горячие точки» в экзоне 34. Все описанные варианты приводят к формированию преждевременного стоп-кодона вследствие однонуклеотидных замен или небольших делеций и инсерций со сдвигом рамки считывания. Таким образом, во всех случаях предполагается потеря ДНК-связывающих мотивов, расположенных в дистальной части гена, и нарушение взаимодействия ДНК с комплексами регуляторных белков, вследствие чего по доминантно-негативному механизму субстрат, связываемый укороченным белком с нарушенной функцией, блокируется от взаимодействия с белком дикого типа. Экспериментальных доказательств этого механизма на настоящий момент не получено, однако обсуждается также вероятность изменения локализации укороченного белка с ядерной на цитоплазматическую, что было выявлено при исследовании эмбриональных клеток нервного гребня человека [7].

Все нуклеотидные изменения, выявленные в ходе настоящего исследования, также расположены в области между кодонами 2329 и 2748 и приводят к укорочению длины белка. Два из выявленных изменения в гене SRCAP ранее описаны как патогенные: c.7330C>T p.Arg2444* и c.7274dup p.Pro2426Thrfs*17, вероятно, также отмечая горячие точки. Два не описанных ранее варианта c.7285dup p.Cys2429Leufs*14 и c.7917_7924del p.Glu2640Alafs*6 также приводят к укорочению белкового продукта и в соответствии с критериями, используемыми для интерпретации результатов секвенирования, оценены как вероятно патогенные [19][20]. Клинически у пациентов диагностирован классический фенотип синдрома Флоатинг-Харбор. Интересно, что в случае N2 зарегистрирована также задержка моторного развития, о чем ранее не сообщалось. Однако учитывая, что это единичный случай, нельзя исключить другие причины формирования данного состояния.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые для Российской Федерации описана серия клинических случаев синдрома Флоатинг-Харбор. Полученные нами данные указывают на необходимость проведения дифференциального диагноза СФХ с другими наследственными синдромальными формами низкорослости. Проведение молекулярно-генетического исследования является единственным способом установки патогенетического диагноза. Полученные результаты важны для дальнейшего медико-генетического консультирования семьи и решения вопроса о тактике наблюдения и ведения пациента.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источники финансирования. Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России для ФГБНУ «МГНЦ».

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

Участие авторов. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

Согласие пациента. Добровольное информированное согласие законных представителей пациенов на публикацию в журнале “Проблемы эндокринологии” получены.