УДК 616.127-004

Е.М. КАМЕНСКИХ, М.А. ТИТОВА, В.М. АЛИФИРОВА, Н.Ф. МУСИНА, Т.Н. НИКОЛАЕВА

 Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

Контактная информация:

Каменских Екатерина Михайловна — аспирант кафедры неврологии и нейрохирургии

Адрес: 634050, Томск, Московский тракт, 2, тел.: +7-953-913-50-93, e-mail: kamenskih.em@ssmu.ru

 Изучена связь полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с риском возникновения рассеянного склероза, его клиническим фенотипом и характером ответа на базисную терапию в популяции больных Томской области. В исследуемую группу вошли 152 пациента, контрольную группу составили 689 здоровых добровольцев. В ходе исследования получены данные о влиянии рискового аллеля С полиморфизма rs10492972 гена KIF1B на развитие прогрессирующих форм заболевания, в большей степени первично-прогрессирующего рассеянного склероза, и связи аллеля Т, исследуемого полиморфизма, с ранним дебютом и ремиттирующим типом течения болезни. Рисковый аллель С также показал ассоциацию с отсутствием ответа на проводимую базисную терапию второй линии. Таким образом, результаты нашего исследования подтверждают литературные данные о связи рискового аллеля С полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с неблагоприятным течением РС.

Ключевые слова: рассеянный склероз, полиморфизмы, ген, аллель, KIF1B.

 

E.M. KAMENSKIKH, M.A. TITOVA, V.M. ALIFIROVA, N.F. MUSINA, T.N. NIKOLAEVA

 Siberian State Medical University, Tomsk

Association of KIF1B (rs10492972) gene polymorphism with clinical phenotype and treatment response in multiple sclerosis in the case of Tomsk region population

Contact details:

Kamenskikh E.M. — post-graduate student of the Department of Neurology and Neurosurgery

Address: 2 Moskovsky trakt, Tomsk, Russian Federation, 634050, tel.: +7-953-913-50-93, e-mail: kamenskih.em@ssmu.ru

 The relationship was studied between the rs10492972 polymorphism of the KIF1B gene and the risk of multiple sclerosis (MS), clinical phenotype of disease and response to disease modifying drugs (DMD) treatment in the patient’s population of Tomsk region. The study group included 152 patients; the control group consisted of 689 healthy volunteers. The results showed the impact of the risk allele C of KIF1B (rs10492972) gene polymorphism on the progressive forms of MS development (especially on primary progressive MS), and the relationship of the T allele with an early onset and relapsing-remitting course. The risk allele C also showed an association with the lack of response to second-line DMD therapy. The results of our study confirmed the association of the KIF1B (rs10492972) gene’s allele C with an unfavorable course of MS.

Key words: multiple sclerosis, polymorphisms, gene, alleles, KIF1B.

 

Процессы миелинизации и ремиелинизации в нервной системе являются прямым показателем выживаемости нейронов и их способности к восстановлению на фоне действия повреждающих факторов. Особенно интересны эти процессы в условиях случившейся патологической демиелинизации, причиной которой могут служить множество факторов. В процессах миелинизации / ремиелинизации участвует большое количество белков, кодируемых разными генами, некоторые из которых показали связь с риском развития и тяжестью ряда аутоиммунных заболеваний, в числе которых находится и рассеянный склероз (РС) [1, 2]. Одним из таких генов является KIF1B, кодирующий белок семейства кинезинов 1В, который участвует в аксональном транспорте митохондрий и синаптических везикул, является незаменимым для роста аксонов и принимает непосредственное участие в миелинизации и ремиелинизации [3]. Связь полиморфизма гена KIF1B с развитием РС впервые была описана в полногеномном исследовании ассоциации GWAS, проведенном с участием популяциях Нидерландов, Швеции и Канады [4]. В опубликованном метаанализе результатов четырех крупных исследований роли KIF1B был показан статистически значимый эффект аллеля С полиморфизма rs10492972 в отношении риска PC [5]. В исследовании влияния этого полиморфизма на варианты течения РС, проведенном на популяции 206 больных Пермского края, было выявлено достоверное преобладание гетерозиготного генотипа TC rs10492972 KIF1B у здоровых представителей контрольной группы, а генотип СС обнаруживался только в группе больных РС. При этом аллель С был ассоциирован и с более высокой скоростью прогрессирования РС у мужчин [6]. Еще одно крупное многоцентровое исследование, проведенное от имени международного консорциума генетики рассеянного склероза, показало разочаровавшие результаты в виде отсутствия доказательств ассоциаций полиморфизмов гена KIF1B с РС [7]. Таким образом, неоднозначность данных, касающихся роли гена KIF1B при РС, подчеркивает необходимость формирования больших размеров выборки из разных популяций для более полного понимания вклада этого гена в развитие и формирование клинического течения РС.

Цель исследования — поиск ассоциаций полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с риском развития, клиническим фенотипом РС и характером ответа на проводимую базисную терапию в популяции Томской области.

Материал и методы

В исследуемую группу были включены 152 пациента с достоверным диагнозом РС, установленным согласно современным диагностическим критериям [8]. Все пациенты проживали на территории Томской области, средний возраст больных РС составил 35,0 ± 11,2 лет, возраст дебюта РС — 24 (20; 30) лет. В исследуемой группе преобладали женщины (включено 101 женщина и 51 мужчина, соотношение полов составило 1,9:1), медиана длительности болезни составила 12 (9; 18) лет, продолжительность первой ремиссии — 10 (6; 12) месяцев, средний балл по шкале EDSS равнялся 3,3 ± 1,7, среднегодовая частота обострений в группе — 0,81 ± 0,95 обострений в год, средняя скорость прогрессирования РС — 0,33 (0,22; 0,50) балла/год. По типу течения РС в группу вошли 85 пациентов с ремиттирующим (РРС), 55 — с вторично-прогрессирующим (ВПРС) и 12 больных с первично-прогрессирующим (ППРС) течением болезни. Контрольную группу составили 689 человек. из них 250 мужчин и 439 женщины (соотношение полов 1:1,8), средний возраст 32,8 ± 11,8 лет. Контрольная группа соответствовала по полу (р = 0,77) и возрасту (р = 0,67) исследуемой группе больных РС.

ДНК выделяли из венозной крови с помощью стандартного фенол-хлороформного метода. Генотипирование проводилось методом ПЦР в режиме реального времени с использованием конкурирующих TaqMan-зондов, комплементарных полиморфной нуклеотидной последовательности. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с помощью пакета прикладных программ STATISTICA 12.0 и языка программирования Rv.4.2.0. Для выявления ассоциации генотипа с развитием заболевания использовали логистический регрессионный анализ. Для проверки соответствия распределения численных показателей нормальному закону использовался критерий Шапиро — Уилка. Показатели, распределение которых соответствует нормальному закону, описывались с помощью среднего значения (М) и стандартного отклонения (SD) в формате M ± SD. Данные показателей, распределение которых не соответствует нормальному, представлены с помощью медианы (Me) и межквартильного размаха (Me (Q1; Q3)). Сравнение количественных данных двух независимых выборок, распределение которых не соответствует нормальному закону, проводилось с помощью критерия Манна — Уитни. Тесты на соблюдение равновесия Харди — Вайнберга проводили с помощью программы DeFinetti. Анализ качественных показателей и межгрупповое сравнение проводились посредством критерия χ-квадрат Пирсона (χ2). Оценку ассоциации полиморфных вариантов генов с патологическим фенотипом проводили с помощью расчета показателя отношения шансов (OR) с 95% доверительным интервалом (95% ДИ).

Результаты и их обсуждение

Распределение генотипов изучаемого полиморфизмаrs10492972 генаKIF1B в исследуемых группах больных РС и контрольных лиц соответствовало ожидаемому согласно равновесию Харди — Вайнберга. Анализ полученных результатов по распределению генотипов и аллелей исследуемого полиморфизма в популяции больных РС Томской области не показал достоверной связи с риском развития заболевания, также мы не обнаружили ассоциаций и с полом больных РС.

С целью поиска ассоциаций исследуемого полиморфизма с клиническими характеристиками РС были выделены такие особенности заболевания, как возраст, тип и характер дебюта, тип течения и скорость прогрессирования. При анализе распределения аллелей полиморфного варианта гена KIF1B (rs10492972) по возрастным группам дебюта (до / после 18 лет и до / после 40 лет) были выявлены достоверные различия. В группе лиц, у которых дебют болезни произошел до 18 лет. выше частота аллеля Т (82,69 против 67,46%) и ниже частота аллеля С (17,31 против 32,54%), (χ2 = 4,0698, p = 0,04366). Таким образом, рисковый аллель С не показал связи с ранним (до 18 лет) или поздним (после 40 лет) возрастом начала болезни.

Сравнение в группах по типам течения РС показало достоверную связь генотипа ТТ (χ2 = 36,75; p < 0,001) и аллеля Т (χ2 = 23,29; p < 0,001) с РРС. Что касается рискового аллеля С, то за счет редкой его встречаемости нам не удалось получить статистически значимые различия по его связи с прогрессирующими типами течения, однако если обратиться к распределению генотипов в группах с разными типами течения РС (табл. 1), можно увидеть, что в нашей популяции пациентов генотип СС не встречался у пациентов с РРС и присутствовал у половины больных с ППРС. С учетом того, что РРС является более благоприятным типом течения относительно прогрессирующих форм РС, прежде всего за счет возможности контроля РРС посредством терапии препаратами, изменяющими течение РС (ПИТРС), можно судить о протективном влиянии носительства аллеля Т с точки зрения течения болезни. При поиске ассоциаций со скоростью прогрессирования, выраженностью неврологического дефицита, среднегодовой частотой обострений нам не удалось выявить достоверных связей исследуемых генотипов и аллелей полиморфизма rs10492972 гена KIF1B ни с одним из перечисленных характеристик клинического течения РС.

Таблица 1. Сравнение частот генотипов и аллелей полиморфизма rs10492972 гена KIF1B в зависимости от типа течения РС, абс. (%)

Table 1. Comparison of the frequencies of genotypes and alleles of rs10492972 polymorphism of the KIF1B gene depending on the type of MS course, abs. (%)

Генотип / аллель KIF1B (rs10492972)	РРС n = 85	ВПРС n = 55	ППРС n = 12	χ2	p
CC	0 (0,00)	8 (14,55)	6 (50,00)	36,7510	p < 0,001
TC	39 (45,88)	19 (34,55)	5 (41,67)
TT	46 (54,12)	28 (50,91)	1 (8,33)
C	39 (22,94)	35 (31,82)	17 (70,83)	23,291	p < 0,001
T	131 (77,06)	75 (68,18)	7 (29,17)

Примечание: χ2 — критерий χ-квадрат Пирсона; p — уровень статистической значимости, РРС — ремиттирующий рассеянный склероз; ВПРС — вторично-прогрессирующий рассеянный склероз; ППРС — первично-прогрессирующий рассеянный склероз; SNP — single nucleotide polymorphism, однонуклеотидная последовательность.

Note: χ2 — Pearson’s test; p — statistical significance; РРС — remitting multiple sclerosis; ВПРС — secondary progressive multiple sclerosis; ППРС — primary progressive multiple sclerosis; SNP — single nucleotide polymorphism; ПИТРС — disease modifying drug.

Для поиска ассоциаций изучаемого полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с ответом на терапию ПИТРС в исследуемой популяции пациентов с РС была выделена группа больных, которые получали терапию ПИТРС первой линии (n = 134) и второй линии (n = 38) в течение времени, необходимого для наступления терапевтического эффекта препарата, и демонстрировали достаточную приверженность лечению. Оптимальность ответа на проводимую терапию ПИТРС оценивалась в соответствии с критериями NEDA-3, отражающими эффективность препарата с точки зрения отсутствия признаков активности заболевания [9]. Статистически значимых ассоциаций полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с ответом на лечение ПИТРС первой линии в нашей популяции больных не выявлено. Несмотря на небольшую группу больных, подучавших ПИТРС второй линии в исследуемой популяции, генотип СС и рисковый аллель С полиморфизма rs10492972 гена KIF1B достоверно связаны с отсутствием ответа на проводимое лечение (χ2 = 12,84; p = 0,012 и χ2 = 9,67; p = 0,008 соответственно). В подгруппе ПИТРС второй линии не оказалось ни одного пациента с генотипом СС, кто демонстрировал оптимальный ответ на ПИТРС второй линии, в то время как не встретилось и генотипа ТТ в подгруппе больных, не ответивших на лечение (табл. 2).

Таблица 2. Сравнение частот генотипов и аллелей полиморфизма rs10492972 гена KIF1B в зависимости от ответа терапию ПИТРС второй линии, абс. (%)

Table 2. Comparison of the frequencies of genotypes and alleles of rs10492972 polymorphism of the KIF1B gene depending on the response to second-line DMD therapy, abs. (%)

Генотип/ аллель KIF1B (rs10492972)	Ответ на ПИТРС второй линии			χ2	p
	оптимальный n = 12	субоптимальный n = 14	нет ответа n = 12
CC	0 (0,00)	2 (14,29)	5 (41,67)	12,84	0,0121
TC	8 (66,67)	5 (35,71)	7 (58,33)
TT	4 (33,33)	7 (50,00)	0 (0,00)
C	8 (33,33)	9 (32,14)	17 (70,83)	9,669	0,0079
T	16 (66,67)	19 (67,86)	7 (29,17)

Примечание: χ2 — критерий χ-квадрат Пирсона; p — уровень статистической значимости; SNP — single nucleotide polymorphism, однонуклеотидная последовательность; ПИТРС — препарат, изменяющий течение рассеянного склероза.

Note: χ2 — Pearson’s test; p — statistical significance; SNP — single nucleotide polymorphism; ПИТРС — disease modifying drug.

Выводы

При анализе ассоциаций генотипов и аллелей полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с клиническими особенностями РС и ответом на терапию ПИТРС было выявлено влияние рискового аллеля С на развитие прогрессирующих типов течения РС, особенно ППРС (в исследуемой популяции генотип СС не встречался при РРС и имелся у половины больных ППРС). Однако за счет редкости этого аллеля мы не смогли получить статистической значимости проанализированных данных. Напротив, часто встречающийся аллель Т статистически достоверно связан с дебютом болезни до 18 лет и ее ремиттирующим течением. Рисковый аллель С показал ассоциацию с отсутствием ответа на проводимую терапию ПИТРС второй линии. Как известно, аллель С полиморфизма rs10492972 гена KIF1B связан с мутационной аминокислотной заменой, приводящей к нарушению процессов миелинизации / ремиелинизации нервной ткани и замедлению процессов восстановления. На фоне медленной ремиелинизации поврежденных аутоиммунным воспалением нейронов процессы нейродегенерации набирают все большую скорость, что в клинической картине РС проявляется развитием прогрессирующих форм болезни, в основе которых как раз и лежит не воспалительный, а именно нейродегенеративный компонент патогенеза. В свою очередь, прогрессирующие формы РС очень плохо поддаются патогенетическому лечению, как раз за счет того, что основными терапевтическими мишенями для подавляющего большинства ПИТРС являются процессы аутоиммунного воспаления, а не нейродегенерации, что и приводит к их крайне низкой эффективности при ВПРС и ППРС. Результаты нашего исследования полиморфизма rs10492972 гена KIF1B подтверждают полученные ранее данные о связи рискового аллеля С полиморфизма rs10492972 гена KIF1B с неблагоприятным течением РС и плохим ответом на его лечение.

 Каменских Е.М.

https://orcid.org/0000-0003-0814-8344

Титова М.А.

https://orcid.org/0000-0003-1708-8291

Алифирова В.М.

https://orcid.org/0000-0002-4140-3223

Мусина Н.Ф.

https://orcid.org/0000-0001-6943-1659

Николаева Т.Н.

https://orcid.org/0000-0003-2295-0413

 Литература

1. Cappa R., Theroux L., Brenton J.N. Pediatric Multiple Sclerosis: Genes, Environment, and a Comprehensive Therapeutic Approach // Pediatr. — 2017. — Vol. 75. — P. 17–28. DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2017.07.005
2. Didonna A., Oksenberg J.R. Genetic determinants of risk and progression in multiple sclerosis // Clin.Chim. Acta. — 2015. — Vol. 449. — P. 16–22. DOI: 10.1016/j.cca.2015.01.034
3. Lyons D.A., Naylor S.G., Scholze A. et al. Kiflb is essential for mRNA localization in oligodendrocytes and development of myelinated axons // Nat. Genet. — 2009. — Vol. 41 (7). — P. 854–858. DOI: 10.1038/ng.376
4. Aulchenko Y.S., Hoppenbrouwers I.A., Ramagopalan S.V. et al. Genetic variation in the KIF1B locus influences susceptibility to multiple sclerosis // Nat. Genet. — 2008. — Vol. 40. — P. 1402–1403.DOI: 10.1038/ng.251
5. Kudryavtseva E.A., Rozhdestvenskii A.S., Kakulya A.V.et al. Polymorphic locus rs10492972 of the KIF1B gene association with multiple sclerosis in Russia: case control study // Mol. Genet. Metab. — 2011. — Vol. 104 (3). — P. 390–394. DOI: 10.1016/j.ymgme.2011.05.018
6. Арбузова Е.Е., Селянина Н.В., Каракулова Ю.В. Ассоциации однонуклеотидных полиморфизмов гена KIF1B с выраженностью клинических проявлений рассеянного склероза // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. — 2019. Т. 119, № 10‑2. — С. 58–62.
7. IMSGC, Booth D.R., Heard R.N., Stewart G.J. et al. Lack of support for association between the KIF1B rs10492972(C) variant and multiple sclerosis // Nat. Genet. — 2010. – Vol. 42 (6). — P. 469–471. DOI: 10.1038/ng0610-469
8. Thompson A.J., Banwell B.L., Barkhof F.et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria // Lancet Neurol. — 2018. — Vol. 17 (2). — P. 162–173. DOI: 10.1016/S1474-4422(17)30470-2
9. Pandit L. No Evidence of Disease Activity (NEDA) in Multiple Sclerosis — Shifting the Goal Posts. // Ann. Indian Acad. Neurol. — 2019. — Vol. 22 (3). — P. 261–263. doi: 10.4103/aian.AIAN_159_19

REFERENCES

1. Cappa R., Theroux L., Brenton J.N. Pediatric Multiple Sclerosis: Genes, Environment, and a Comprehensive Therapeutic Approach. Pediatr. Neurol, 2017, vol. 75, pp. 17–28. DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2017.07.005
2. Didonna A., Oksenberg J.R. Genetic determinants of risk and progression in multiple sclerosis. Clin.Chim. Acta, 2015, vol. 449, pp. 16–22. DOI: 10.1016/j.cca.2015.01.034
3. Lyons D.A., Naylor S.G., Scholze A. et al. Kiflb is essential for mRNA localization in oligodendrocytes and development of myelinated axons. Nat. Genet, 2009, vol. 41 (7), pp. 854–858. DOI: 10.1038/ng.376
4. Aulchenko Y.S., Hoppenbrouwers I.A., Ramagopalan S.V. et al. Genetic variation in the KIF1B locus influences susceptibility to multiple sclerosis. Nat. Genet, 2008, vol. 40, pp. 1402–1403.DOI: 10.1038/ng.251
5. Kudryavtseva E.A., Rozhdestvenskii A.S., Kakulya A.V. et al. Polymorphic locus rs10492972 of the KIF1B gene association with multiple sclerosis in Russia: case control study. Mol. Genet. Metab, 2011, vol. 104 (3), pp. 390–394. DOI: 10.1016/j.ymgme.2011.05.018
6. Arbuzova E.E., Selyanina N.V., Karakulova Yu.V. Associations of single nucleotide polymorphisms of the KIF1B gene with the severity of clinical manifestations of multiple sclerosis. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. Spetsvypuski, 2019, vol. 119, no. 10‑2, pp. 58–62 (in Russ.).
7. IMSGC, Booth D.R., Heard R.N., Stewart G.J. et al. Lack of support for association between the KIF1B rs10492972(C) variant and multiple sclerosis. Nat. Genet, 2010, vol. 42 (6), pp. 469–471. DOI: 10.1038/ng0610-469
8. Thompson A.J., Banwell B.L., Barkhof F.et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. Lancet Neurol, 2018, vol. 17 (2), pp. 162–173. DOI: 10.1016/S1474-4422(17)30470-2
9. Pandit L. No Evidence of Disease Activity (NEDA) in Multiple Sclerosis — Shifting the Goal Posts. Ann. Indian Acad. Neurol, 2019, vol. 22 (3), pp. 261–263. doi: 10.4103/aian.AIAN_159_19