Анализ полиморфизма гена f5 у мужчин с коронарным атеросклерозом с использованием метода полноэкзомного секвенирования

Фактор V, кодируемый геном F5, является прокоагулянтным фактором свертывания крови, который усиливает выработку тромбина, центрального фермента, преобразующего фибриноген в фибрин, что приводит к образованию тромба. Ген F5 локализован на хромосоме 1q24.2 и состоит из 25 экзонов. Существуют различные варианты в гене F5, приводящие к резистентности активированного протеина С (АПС) (устранение места расщепления АПС в факторах V и Va), что может вызывать артериальные и венозные тромбозы. Целью настоящего исследования — выполнить анализ вариантов гена F5 у пациентов с диагнозом «коронарный атеросклероз» без острого коронарного синдрома со стабильной стенокардией напряжения II–IV функционального класса (ФК), подтвержденным данными коронароангиографии, с использованием метода полноэкзомного секвенирования.

Материал и методы. Исследование проведено в рамках Программы совместных научно-­исследовательских работ НИИ терапии и профилактической медицины — филиала ФГБНУ ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН и ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Минздрава России. В исследование включены 30 мужчин 40–70 лет с коронароангиографически верифицированным коронарным атеросклерозом без острого коронарного синдрома, со стабильной стенокардией напряжения II–IV ФК. Пациенты поступали на операцию коронарного шунтирования, в ходе которой по интраоперационным показаниям была проведена эндартериаэктомия из коронарных артерий. Полноэкзомное секвенирование выполнено с использованием набора SureSelectXT Human All Exon v.6 + UTR на приборе Illumina NextSeq 500 (США).

Результаты. У 30 пациентов в гене F5 обнаружено 28 однонуклеотидных полиморфизмов. У пациентов с коронарным атеросклерозом rs9332701 гена F5 встречается в 3,33 раза чаще, а rs6027 — в 1,67 чаще, чем в популяции. Полиморфизм rs184663825 обнаружен в 3,33% случаев, в то время как его встречаемость в популяции составляет 0,05%. Для вариантов rs6034 и rs144979314 показано возможное повреждающее действие на белковый продукт.

Заключение. Однонуклеотидные полиморфизмы rs9332701, rs6027, rs184663825, rs6034, rs144979314 гена F5 являются объектом интереса для включения в генетические панели анализа факторов риска развития коронарного атеросклероза.

1. Neuenschwander P.F. Coagulation cascade: Factor V. In: Encyclopedia of Respiratory Medicine, Four-Volume Set, Elsevier Inc.; 2006: 490–494. doi: 10.1016/B0–12–370879–6/00083–1

2. NCBI. F5 coagulation factor V [Homo sapiens (human)] — Gene — NCBI. Gene. 2016.

3. Williamson D., Brown K., Luddington R. et al. Factor V cambridge: A new mutation (Arg306→Thr) associated with resistance to activated protein C. Blood, 1998; 91 (4): 1140– 1144. doi: 10.1182/blood.v91.4.1140

4. Nogami K., Shinozawa K., Ogiwara K. et al. Novel FV mutation (W1920R, FVNara) associated with serious deep vein thrombosis and more potent APC resistance relative to FVLeiden. Blood, 2014; 123 (15): 2420–2428. doi: 10.1182/blood2013–10–530089

5. Steen M., Norstrøm E.A., Tholander A.L. et al. Functional characterization of factor V–Ile359Thr: A novel mutation associated with thrombosis. Blood, 2004; 103 (9): 3381–3387. doi: 10.1182/blood2003–06–2092

6. Mumford A.D., McVey J.H., Morse C.V. et al. Factor V I359T: a novel mutation associated with thrombosis and resistance to activated protein C. Br. J. Haematol., 2003; 123 (3): 496–501. doi: 10.1046/j.1365–2141.2003.04624.x

7. Pezeshkpoor B., Castoldi E., Mahler A. et al. Identification and functional characterization of a novel F5 mutation (Ala512Val, FVBonn) associated with activated protein C resistance. J. Thromb. Haemost, 2016; 14 (7): 1353–1363. doi: 10.1111/jth.13339

8. Reitsma P.H., Bernardi F., Doig R.G. et al. Protein C deficiency: A database of mutations, 1995 update. Thromb. Haemost, 1995; 73 (5): 876–889. doi: 10.1055/s 0038–1653885

9. Simioni P., Scudeller A., Radossi P. et al. «Pseudo homozygous» activated protein C resistance due to double heterozygous factor V defects (Factor V Leiden mutation and type I quantitative factor V defect) associated with thrombosis: Report of two cases belonging to two unrelated kindreds. Thromb. Haemost, 1996; 75 (3): 422–426. doi: 10.1055/s 0038–1650290

10. Zehnder J.L., Jain M. Recurrent thrombosis due to compound heterozygosity for factor V Leiden and factor V deficiency. Blood Coagul. Fibrinolysis, 1996; 7 (3): 361–2. doi: 10.1097/00001721–199604000–00012

11. Guasch J.F., Lensen R.P.M., Bertina R.M. Molecular characterization of a type I quantitative factor V deficiency in a thrombosis patient that is «pseudo homozygous» for activated protein C resistance. Thromb Haemost, 1997; 77 (2): 252–257. doi: 10.1055/s 0038–1655948

12. Simioni P., Castoldi E., Lunghi B. et al. An underestimated combination of opposites resulting in enhanced thrombotic tendency. Blood, 2005; 106 (7): 2363–2365. doi: 10.1182/blood2005–04–1461

13. Brugge J.M., Simioni P., Bernardi F. et al. Expression of the normal factor V allele modulates the APC resistance phenotype in heterozygous carriers of the factor V Leiden mutation. J. Thromb. Haemost., 2005; 3 (12): 2695–2702. doi: 10.1111/j.1538–7836.2005.01634.x

14. Duckers C., Simioni P., Tormene D. et al. Factor V Leiden pseudo-homozygotes have a more pronounced hypercoagulable state than factor V Leiden homozygotes. J. Thromb. Haemost., 2011; 9: 864–867. doi: 10.1111/j.1538–7836.2011.04205.x

15. Ridker P.M., Hennekens C.H., Lindpaintner K. et al. Mutation in the gene coding for coagulation factor v and the risk of myocardial infarction, stroke, and venous thrombosis in apparently healthy men. N. Engl. J. Med., 1995; 332 (14): 912–917. doi: 10.1056/nejm199504063321403

16. LeeD.H., HendersonP.A., BlajchmanM.A.Prevalence of factor V Leiden in a Canadian blood donor population. CMAJ, 1996; 155 (3): 285–289.

17. Ridker P.M. Ethnic distribution of factor V Leiden in 4047 men and women. JAMA, 1997; 277 (16): 1305. doi: 10.1001/jama.1997.03540400055031

18. Biasiutti F.D., Merlo C., Furlan M. et al. No association of APC resistance with myocardial infarction. Blood Coagul. Fibrinolysis, 1995; 6 (5): 456–459. doi: 10.1097/00001721–199507000–00013

19. Kontula K., Ylikorkala A., Miettinen H. et al. Arg506GIn factor V mutation (factor V Leiden) in patients with ischaemic cerebrovascular disease and survivors of myocardial infarction. Thromb. Haemost, 1995; 73 (04): 558–560. doi: 10.1055/s 0038–1653820

20. Longstreth W.T., Rosendaal F.R., Siscovick D.S. et al. Risk of stroke in young women and two prothrombotic mutations: Factor V Leiden and prothrombin gene variant (G20210A). Stroke, 1998; 29 (3): 577–580. doi: 10.1161/01.STR.29.3.577

21. Cushman M., Rosendaal F.R., Psaty B.M. et al. Factor V Leiden is not a risk factor for arterial vascular disease in the elderly: Results from the Cardiovascular Health Study. Thromb. Haemost., 1998; 79 (5): 912–915. doi: 10.1055/s 0037–1615092

22. Juul K., Tybjaerg-Hansen A., Steffensen R. et al. Factor V Leiden: The Copenhagen City Heart Study and 2 meta-analyses. Blood, 2002; 100 (1): 3–10. doi: 10.1182/blood2002–01–0111

23. Ye Z., Liu E.H.C., Higgins J.P.T. et al. Seven haemostatic gene polymorphisms in coronary disease: Meta-analysis of 66155 cases and 91 307 controls. Lancet, 2006; 367 (9511): 651–658. doi: 10.1016/S0140–6736(06)68263–9

24. Mannucci P.M., Asselta R., Duga S. et al. The association of factor V Leiden with myocardial infarction is replicated in 1880 patients with premature disease. J. Thromb. Haemost., 2010; 8 (10): 2116–2121. doi: 10.1111/j.1538–7836.2010.03982.x

25. Lalouschek W., Schillinger M., Hsieh K. et al. Matched case-control study on factor V Leiden and the prothrombin G20210A mutation in patients with ischemic stroke/transient ischemic attack up to the age of 60 years. Stroke, 2005; 36 (7): 1405– 1409. doi: 10.1161/01.STR.0000170635.45745.b8

26. Rosendaal F.R., Siscovick D.S., Schwartz S.M. et al. Factor V Leiden (resistance to activated protein C) increases the risk of myocardial infarction in young women. Blood, 1997; 89 (8): 2817–2821. doi: 10.1182/blood.v89.8.2817

27. Becker S., Heller C., Gropp F. et al. Thrombophilic disorders in children with cerebral infarction. Lancet, 1998; 352 (9142): 1756–1757. doi: 10.1016/s0140–6736(05)79830–5

28. Sambrook J., Russell D.W. Purification of Nucleic Acids by Extraction with Phenol: Chloroform. Cold Spring Harb. Protoc., 2006; 2006 (1): pdb. prot4455. doi: 10.1101/pdb.prot4455

29. Richards S., Aziz N., Bale S. et al. 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; 17 (5): 405–424. doi: 10.1038/gim.2015.30

30. ScanaviniD., GirelliD., LunghiB. et al. Modulation of factor V levels in plasma by polymorphisms in the C2 domain. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2004; 24 (1): 200–206. doi: 10.1161/01.ATV.0000109750.34073.f6

31. Tang W., Schwienbacher C., Lopez L.M. et al. Genetic associations for activated partial thromboplastin time and prothrombin time, their gene expression profiles, and risk of coronary artery disease. Am. J. Hum. Genet, 2012; 91 (1): 152–162. doi: 10.1016/j.ajhg.2012.05.009

32. Weng L.C., Cushman M., Pankow J.S. et al. A genetic association study of activated partial thromboplastin time in European Americans and African Americans: The ARIC Study. Hum. Mol. Genet, 2015; 24 (8): 2401–2408. doi: 10.1093/hmg/ddu732

33. Suhre K., Arnold M., Bhagwat A.M. et al. Connecting genetic risk to disease end points through the human blood plasma proteome. Nat. Commun., 2017; 8 (1): 1–14. doi: 10.1038/ncomms14357

34. Al-Numair N.S., Ramzan K., Saleh M. et al. First description of the molecular and clinical characterization of hereditary factor V deficiency in Saudi Arabia. Blood Coagul. Fibrinolysis, 2019; 30 (5): 224–232. doi: 10.1097/MBC.0000000000000828

35. Segers O., Simioni P., Tormene D. et al. Genetic modulation of the FVLeiden/normal FV ratio and risk of venous thrombosis in factor V Leiden heterozygotes. J. Thromb. Haemost., 2012; 10 (1): 73–80. doi: 10.1111/j.1538–7836.2011.04546.x

36. Cutler J.A., Patel R., Rangarajan S. et al. Molecular characterization of 11 novel mutations in patients with heterozygous and homozygous FV deficiency. Haemophilia, 2010; 16 (6): 937– 942. doi: 10.1111/j.1365–2516.2010.02330.x

37. Vos H. L. Inherited defects of coagulation factor V: The thrombotic side. J. Thromb. Haemost., 2006; 4: 35–40. doi: 10.1111/j.1538–7836.2005.01572.x

38. Yamazaki T., Nicolaes G.A.F., Sørensen K.W. et al. Molecular basis of quantitative factor V deficiency associated with factor V R2 haplotype. Blood, 2002; 100 (7): 2515–2521. doi: 10.1182/blood.V100.7.2515

39. Khidri F. F., Waryah Y. M., Ali F. K. et al. MTHFR and F5 genetic variations have association with preeclampsia in Pakistani patients: A case control study. BMC Med. Genet., 2019; 20 (1): 163. doi: 10.1186/s12881–019–0905–9

40. Пат. 2502474РФ. Способ генетической диагностики неблагоприятных исходов у больных в течение одного года после острого коронарного синдрома с подъемом сегмента ST. О.Л. Барбараш, М.В. Зыков, Е.В. Кулиш и др. Опубл. 27.12.2013.

41. Толмачева А. А., Рагино Ю. И., Максимов В. Н. и др. Способ определения риска развития инфаркта миокарда с подъемом сегмента ST с использованием генетических маркеров. Пат. 2019129933 РФ. Опубл. 17.01.2020.