Внезапная сердечная смерть у молодых мужчин: результаты экзомного секвенирования

В одной трети случаев причина внезапной смерти остается необъясненной после проведения стандартного судебно-медицинского исследования. При отрицательной аутопсии во многих странах рекомендовано проведение посмертного молекулярно-генетического исследования.

Цель исследования – оценить диагностическую значимость молекулярной аутопсии методом экзомного секвенирования для мужчин молодого возраста, умерших внезапной сердечной смертью (ВСС).

Материал и методы. Выполнено экзомное секвенирование ДНК группы молодых мужчин (37 человек), умерших ВСС в возрасте до 45 лет (средний возраст 32,4 ± 6,4 года). ДНК выделена методом фенол-хлороформной экстракции из ткани миокарда. Экзомный анализ выполнен на платформе Illumina. Для некоторых из выявленных вариантов проведено подтверждающее прямое автоматическое секвенирование по Сэнгеру.

Результаты. Из 37 образцов ДНК при анализе результатов секвенирования 205 генов обнаружено более 30 вариантов в 17 образцах (46 %), вероятно имеющих отношение к фенотипу ВСС. Найденные мутации локализованы в генах, ассоциированных с фенотипами, приводящими к развитию ВСС (дилатационная или гипертрофическая кардиомиопатия, нарушения ритма сердца).

Заключение. Впервые в России проведено экзомное секвенирование образцов ДНК мужчин, умерших ВСС в возрасте до 45 лет. Молекулярная аутопсия методом экзомного секвенирования – эффективный метод поиска причинных вариантов нуклеотидной последовательности при ВСС.

1. Rueda M., Wagner J.L., Phillips T.C., Topol S.E., Muse E.D., Lucas J.R., Wagner G.N., Topol E.J., Torkamani A. Molecular autopsy for sudden death in the young: Is data aggregation the key? Front. Cardiovasc. Med., 2017; 4: 72. doi: 10.3389/fcvm.2017.00072

2. Banner J., Basso C., Tolkien Z., Kholova I., Michaud K., Gallagher P.J. Autopsy examination in sudden cardiac death: a current perspective on behalf of the Association for European Cardiovascular Pathology. Virchows Arch., 2021; 478 (4): 687–693. doi: 10.1007/s00428-020-02949-8

3. Basso C., Aguilera B., Banner J., Cohle S., d’Amati G., de Gouveia R.H., di Gioia C., Fabre A., Gallagher P.J., Leone O., Lucena J., Mitrofanova L., Molina P., Parsons S., Rizzo S., Sheppard M.N., Mier M.P.S., Kim Suvarna S., Thiene G., van der Wal A., Vink A., Michaud K.; Association for European Cardiovascular Pathology. Guidelines for autopsy investigation of sudden cardiac death: 2017 update from the Association for European Cardiovascular Pathology. Virchows Arch., 2017; 471 (6): 691–705. doi: 10.1007/s00428-017-2221-0

4. Bagnall R.D., Singer E.S., Tfelt-Hansen J. Sudden cardiac death in the young. Heart Lung Circ., 2020; 29 (4): 498–504. doi: 10.1016/j.hlc.2019.11.007

5. Ревишвили А.Ш., Неминущий Н.М., Баталов Р.Е., Гиляров М.Ю., Голицын С.П., Давтян К.В., Думпис Я.Ю., Диденко М.В., Зенин С.А., Иваницкий Э.А., Комолятова В.Н., Кравцова Л.А., Криволапов С.Н., Кузовлев А.Н., Купцов В.В., Лебедев Д.С., Лебедева В.К., Линчак Р.М., Ломидзе Н.Н., Макаров Л.М., Миронов Н.Ю., Медведев М.М., Михайлов Е.Н., Недбайкин А.М., Нестеренко Л.Ю., Романов А.Б., Рзаев Ф.Г., Солохин Ю.А., Татарский Р.Б., Харлап М.С., Чапурных А.В., Шлевков Н.Б., Шубик Ю.В., С.м. Яшин К.Э., Ревишвили А.Ш., Бойцов С.А., Голицын С.П., Егоров Д.Ф., Заклязьминская Е.В., Кузнецов В.А., Лебедев Д.С., Макаров Л.М., Мороз В.В., Покушалов Е.А., Попов С.В., Школь- никова М.А., Шубик Ю.В., Яшин С.М. Всероссийские клинические рекомендации по контролю над риском внезапной остановки сердца и внезапной сердечной смерти, профилактике и оказанию первой помощи. Вестн. аритмологии, 2017; 89: 2–104.

6. Shanks G.W., Tester D.J., Ackerman J.P., Simpson M.A., Behr E.R., White S.M., Ackerman M.J. Importance of variant interpretation in whole-exome molecular autopsy: population-based case series. Circulation, 2018; 137 (25): 2705–2715. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.031053

7. Ripoll-Vera T., Pérez Luengo C., Borondo Alcázar J.C., García Ruiz A.B., Sánchez Del Valle N., Barceló Martín B., Poncela García J.L., Gutiérrez Buitrago G., Dasi Martínez C., Canós Villena J.C., Moyano Corvillo S., Esgueva Pallarés R., Sancho Sancho J.R., Guitart Pinedo G., Hernández Marín E., García García E., Vingut López A., Álvarez Rubio J., Govea Callizo N., Gómez Pérez Y., Melià Mesquida C., Heine D., Rosell Andreo J., Socías Crespí L. Sudden cardiac death in persons aged 50 years or younger: diagnostic yield of a regional molecular autopsy program using massive sequencing. Rev. Esp. Cardiol. (Engl. Ed.), 2021; 74 (5): 402–413. doi: 10.1016/j.rec.2020.03.030

8. Neubauer J., Lecca M.R., Russo G., Bartsch C., Medeiros-Domingo A., Berger W., Haas C. Exome analysis in 34 sudden unexplained death (SUD) victims mainly identified variants in channelopathy-associated genes. Int. J. Legal. Med., 2018; 132 (4): 1057–1065. doi: 10.1007/s00414-018-1775-y

9. Kjerrumgaard A., Jacobsen E.M., Hansen B.L., TfeltHansen J., Winkel B.G., Christensen A.H., Bundgaard H. Diagnostic findings and follow-up outcomes in relatives to young non-autopsied sudden death victims. Int. J. Cardiol., 2020; 318: 61–66. doi: 10.1016/j.ijcard.2020.06.012

10. Максимов В.Н., Иванощук Д.Е., Орлов П.С., Иванова А.А., Малютина С.К., Максимова С.В., Родина И.А., Хамович О.В., Новоселов В.П., Воевода М.И. Секвенирование нового поколения при внезапной сердечной смерти (пилотное исследование). Рос. кардиол. журн., 2020; 25 (10): 3880. doi: 10.15829/1560-4071-2020-3880].

11. Wilde A.A.M., Semsarian C., Márquez M.F., Sepehri Shamloo A., Ackerman M.J., Ashley E.A., Sternick E.B., Barajas-Martinez H., Behr E.R., Bezzina C.R., Breckpot J., Charron P., Chockalingam P., Crotti L., Gollob M.H., Lubitz S., Makita N., Ohno S., Ortiz-Genga M., Sacilotto L., SchulzeBahr E., Shimizu W., Sotoodehnia N., Tadros R., Ware J.S., Winlaw D.S., Kaufman E.S.; Document Reviewers, Aiba T., Bollmann A., Choi J.I., Dalal A., Darrieux F., Giudicessi J., Guerchicoff M., Hong K., Krahn A.D., MacIntyre C., Mackall J.A., Mont L., Napolitano C., Ochoa J.P., Peichl P., Pereira A.C., Schwartz P.J., Skinner J., Stellbrink C., Tfelt-Hansen J., Deneke T. 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. Heart Rhythm, 2022; 19 (7): e1–e60. doi: 10.1016/j.hrthm.2022.03.1225

12. Mach F., Baigent C., Catapano A.L., Koskinas K.С., Casula M., Badimon L., Chapman M.J., de Backer G.G., Delgado V., Ference B.А., Graham I.М., Halliday A., Landmesser U., Mihaylova B., Pedersen T.R., Riccardi G., Richter D.J., Sabatine M.S., Taskinen M., Tokgozoglu L., Wiklund O. 2019 Рекомендации ESC/ EAS по лечению дислипидемий: модификация липидов для снижения сердечно-сосудистого риска. Рос. кардиол. журн., 2020; 25 (5): 3826. doi: 10.15829/1560-4071-2020-3826

13. Шляхто Е.В., Арутюнов Г.П., Беленков Ю.Н., Ардашев А.В. Национальные Рекомендации по определению риска и профилактике внезапной сердечной смерти. Архивъ внутренней медицины, 2013; 4: 5–15. doi: 10.20514/2226-6704-2013-0-4-515].

14. Hess P.L., Al-Khalidi H.R., Friedman D.J., Mulder H., Kucharska-Newton A., Rosamond W.R., Lopes R.D., Gersh B.J., Mark D.B., Curtis L.H., Post W.S., Prineas R.J., Sotoodehnia N., Al-Khatib S.M. The metabolic syndrome and risk of sudden cardiac death: the atherosclerosis risk in communities study. J. Am. Heart. Assoc., 2017; 6 (8): e006103. doi: 10.1161/JAHA.117.006103

15. Kirchhof P., Fabritz L. High-density lipoprotein shortens the ventricular action potential. A novel explanation for how statins prevent sudden arrhythmic death? J. Am. Coll. Cardiol., 2011; 58 (1): 45–47. doi: 10.1016/j.jacc.2010.12.048

16. Olson K.A., Patel R.B., Ahmad F.S., Ning H., Bogle B.M., Goldberger J.J., Lloyd-Jones D.M. Sudden cardiac death risk distribution in the United States population (from NHANES, 2005 to 2012). Am. J. Cardiol., 2019; 123 (8): 1249–1254. doi: 10.1016/j.amjcard.2019.01.020

17. Sadeghi M., Golshahi J., Talaei M., Sheikhbahaei E., Ghodjani E., Mansouri M., Mansouri P., Sarrafzadegan N., Roohafza H. 15-Year lipid profile effects on cardiovascular events adjusted for cardiovascular risk factors: a cohort study from MiddleEast. Acta Cardiol., 2021; 76 (2): 194–199. doi: 10.1080/00015385.2020.1717096

18. Authors/Task Force members, Elliott P.M., Anastasakis A., Borger M.A., Borggrefe M., Cecchi F., Charron P., Hagege A.A., Lafont A., Limongelli G., Mahrholdt H., McKenna W.J., Mogensen J., Nihoyannopoulos P., Nistri S., Pieper P.G., Pieske B., Rapezzi C., Rutten F.H., Tillmanns C., Watkins H. 2014 ESC Guidelines on diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy: the task force for the diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy of the European Society of Cardiology (ESC). Eur. Heart. J., 2014; 35 (39): 2733–2779. doi: 10.1093/eurheartj/ehu284

19. Miller D.T., Lee K., Chung W.K., Gordon A.S., Herman G.E., Klein T.E., Stewart D.R., Amendola L.M., Adelman K., Bale S.J., Gollob M.H., Harrison S.M., Hershberger R.E., McKelvey K., Richards C.S., Vlangos C.N., Watson M.S., Martin C.L.; ACMG Secondary Findings Working Group. ACMG SF v3.0 list for reporting of secondary findings in clinical exome and genome sequencing: a policy statement of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet. Med., 2021; 23 (8): 1381–1390. doi: 10.1038/s41436-021-01172-3

20. Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А., Масленников А.Б., Степанов В.А., Афанасьев А.А., Заклязьминская Е.В., Ребриков Д.В., Савостьянов К.В., Глотов А.С., Костарева А.А., Павлов А.Е., Голубенко М.В., Поля- ков А.В., Куцев С.И. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS) (редакция 2018, версия 2). Мед. генетика, 2019; 18 (2): 3–23. doi: 10.25557/20737998.2019.02.3-23

21. FLNC filamin C [Homo sapiens (human)] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2318

22. Mangum K.D., Ferns S.J. A novel familial truncating mutation in the filamin C gene associated with cardiac arrhythmias. Eur. J. Med. Genet., 2019; 62 (4): 282–285. doi: 10.1016/j.ejmg.2018.08.006

23. Sveinbjornsson G., Olafsdottir E.F., Thorolfsdottir R.B., Davidsson O.B., Helgadottir A., Jonasdottir A., Jonasdottir A., Bjornsson E., Jensson B.O., Arnadottir G.A., Kristinsdottir H., Stephensen S.S., Oskarsson G., Gudbjartsson T., Sigurdsson E.L., Andersen K., Danielsen R., Arnar D.O., Jonsdottir I., Thorsteinsdottir U., Sulem P., Thorgeirsson G., Gudbjartsson D.F., Holm H., Stefansson K. Variants in NKX2-5 and FLNC cause dilated cardiomyopathy and sudden cardiac death. Circ. Genom. Precis. Med., 2018; 11 (8): e002151. doi: 10.1161/CIRCGEN.117.002151

24. rs727504479. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs727504479?vertical_tab=true

25. rs199473660. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs199473660?vertical_tab=true

26. Burashnikov E., Pfeiffer R., Barajas-Martinez H., Delpón E., Hu D., Desai M., Borggrefe M., Häissaguerre M., Kanter R., Pollevick G.D., Guerchicoff A., Laiño R., Marieb M., Nademanee K., Nam G.B., Robles R., Schimpf R., Stapleton D.D., Viskin S., Winters S., Wolpert C., Zimmern S., Veltmann C., Antzelevitch C. Mutations in the cardiac L-type calcium channel associated with inherited J-wave syndromes and sudden cardiac death. Heart Rhythm, 2010; 7 (12): 1872–1882. doi: 10.1016/j.hrthm.2010.08.026

27. Maltese P.E., Aldanova E., Kriuchkova N., Averianov A., Manara E., Paolacci S., Bruson A., Miotto R., Sartori M., Guerri G., Zuntini M., Marceddu G., Tezzele S., Tadtaeva K., Chernova A., Aksyutina N., Nikulina S., Nodari S., Bertelli M. Putative role of Brugada syndrome genes in familial atrial fibrillation. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 2019; 23 (17): 7582–7598. doi: 10.26355/eurrev_201909_18880

28. Hu D., Barajas-Martinez H., Nesterenko V.V., Pfeiffer R., Guerchicoff A., Cordeiro J.M., Curtis A.B., Pollevick G.D., Wu Y., Burashnikov E., Antzelevitch C. Dual variation in SCN5A and CACNB2b underlies the development of cardiac conduction disease without Brugada syndrome. Pacing Clin. Electrophysiol., 2010; 33 (3): 274–285. doi: 10.1111/j.1540-8159.2009.02642.x

29. Frank M., Albuisson J., Ranque B., Golmard L., Mazzella J.M., Bal-Theoleyre L., Fauret A.L., Mirault T., Denarié N., Mousseaux E., Boutouyrie P., Fiessinger J.N., Emmerich J., Messas E., Jeunemaitre X. The type of variants at the COL3A1 gene associates with the phenotype and severity of vascular Ehlers-Danlos syndrome. Eur. J. Hum. Genet., 2015; 23 (12): 1657–1664. doi: 10.1038/ejhg.2015.32

30. Pepin M.G., Schwarze U., Rice K.M., Liu M., Leistritz D., Byers P.H. Survival is affected by mutation type and molecular mechanism in vascular EhlersDanlos syndrome (EDS type IV). Genet. Med., 2014; 16 (12): 881–888. doi: 10.1038/gim.2014.72

31. Наследственные нарушения соединительной ткани в кардиологии. Диагностика и лечение. Рос. кардиол. журн., 2013; (1s1): 5–32. doi: 10.15829/1560-4071-2013-1s1-5-32].

32. rs201754030. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs201754030?horizontal_tab=true

33. Ahola S., Isohanni P., Euro L., Brilhante V., Palotie A., Pihko H., Lönnqvist T., Lehtonen T., Laine J., Tyynismaa H., Suomalainen A. Mitochondrial EFTs defects in juvenile-onset Leigh disease, ataxia, neuropathy, and optic atrophy. Neurology, 2014; 83 (8): 743–751. doi: 10.1212/WNL.0000000000000716

34. Blankenburg R., Hackert K., Wurster S., Deenen R., Seidman J.G., Seidman C.E., Lohse M.J., Schmitt J.P. β-Myosin heavy chain variant Val606Met causes very mild hypertrophic cardiomyopathy in mice, but exacerbates HCM phenotypes in mice carrying other HCM mutations. Circ. Res., 2014; 115 (2): 227–237. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.115.303178

35. Zheng D.D., Yang J.H., Tao Q., Geng M., Lin J., Yang X.J., Song J.P., Li H.X., Han L.H., Jiang W.P. Mutations in the beta-myosin heavy chain gene in southern Chinese families with hypertrophic cardiomyopathy. J. Int. Med. Res., 2010; 38 (3): 810–820. doi: 10.1177/147323001003800308

36. rs72648272. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs72648272?vertical_tab=true

37. Sanchez O., Campuzano O., Fernández-Falgueras A., Sarquella-Brugada G., Cesar S., Mademont I., Mates J., Pérez-Serra A., Coll M., Pico F., Iglesias A., Tirón C., Allegue C., Carro E., Gallego M.Á., Ferrer-Costa C., Hospital A., Bardalet N., Borondo J.C., Vingut A., Arbelo E., Brugada J., Castellà J., Medallo J., Brugada R. Natural and undetermined sudden death: value of post-mortem genetic investigation. PLoS One, 2016; 11 (12): e0167358. doi: 10.1371/journal.pone.0167358

38. AKAP9 A-kinase anchoring protein 9 [Homo sapiens (human)]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/10142

39. Methner D.N., Scherer S.E., Welch K., Walkiewicz M., Eng C.M., Belmont J.W., Powell M.C., Korchina V., Doddapaneni H.V., Muzny D.M., Gibbs R.A., Wolf D.A., Sanchez L.A., Kahn R. Postmortem genetic screening for the identification, verification, and reporting of genetic variants contributing to the sudden death of the young. Genome Res., 2016; 26 (9): 1170–1177. doi: 10.1101/gr.195800.115

40. DSP desmoplakin [Homo sapiens (human)]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1832

41. Geier C., Gehmlich K., Ehler E., Hassfeld S., Perrot A., Hayess K., Cardim N., Wenzel K., Erdmann B., Krackhardt F., Posch M.G., Osterziel K.J., Bublak A., Nägele H., Scheffold T., Dietz R., Chien K.R., Spuler S., Fürst D.O., Nürnberg P., Ozcelik C. Beyond the sarcomere: CSRP3 mutations cause hypertrophic cardiomyopathy. Hum. Mol. Genet., 2008; 17 (18): 2753–2765. doi: 10.1093/hmg/ddn160

42. Lange S., Gehmlich K., Lun A.S., Blondelle J., Hooper C., Dalton N.D., Alvarez E.A., Zhang X., Bang M.L., Abassi Y.A., Dos Remedios C.G., Peterson K.L., Chen J., Ehler E. MLP and CARP are linked to chronic PKCα signalling in dilated cardiomyopathy. Nat. Commun., 2016; 7: 12120. doi: 10.1038/ncomms12120

43. rs72648237. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs72648237?horizontal_tab=true

44. rs200181804. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs200181804?horizontal_tab=true

45. rs201453600. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs201453600?horizontal_tab=true

46. , Hasdemir C., Juang J.J., Kose S., Kocabas U., Orman M.N., Payzin S., Sahin H., Celen C., Ozcan E.E., Chen C.J., Gunduz R., Turan O.E., Senol O., Burashnikov E., Antzelevitch C. Coexistence of atrioventricular accessory pathways and drug-induced type 1 Brugada pattern. Pacing Clin. Electrophysiol., 2018; 41 (9): 1078–1092. doi: 10.1111/pace.13414

47. SNTA1 syntrophin alpha 1 [Homo sapiens (human)]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/6640

48. rs143512106. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs143512106?horizontal_tab=true#publications

49. rs201453600. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs201453600?horizontal_tab=true

50. rs202014478. База данных dbSNP. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs202014478?horizontal_tab=true