Фенокопии синдрома множественных эндокринных неоплазий 1-го типа — возможные причины | Трухина Д.А., Мамедова Е.О., Белая Ж.Е., Мельниченко Г.А.

Введение

Синдром множественных эндокринных неоплазий 1-го типа (МЭН-1) представляет собой редкое заболевание с аутосомно-доминантным типом наследования, которое связано с мутациями в гене MEN1, выполняющем функцию опухолевого супрессора и кодирующем белок менин [1]. По данным большинства исследований, частота возникновения синдрома МЭН-1 составляет около 2–3 случаев на каждые 100 тыс. человек. Заболевание характеризуется развитием образований околощитовидных желез (ОЩЖ), гастроэнтеропанкреатических нейроэндокринных образований (НЭО), в большинстве своем в поджелудочной железе (ПЖ), аденом гипофиза. В целом при синдроме МЭН-1 возможно развитие более 20 эндокринных и неэндокринных опухолей, таких как НЭО тимуса, легких, желудка, образования надпочечников, ангиофибромы лица, коллагеномы, гиберномы, менингиомы, эпендимомы, лейомиомы и липомы, а также других эндокринных и неэндокринных опухолей [2]. Помимо этого, у женщин с данным синдромом повышен риск развития рака молочной железы [3].

Согласно клиническим рекомендациям поиск мутации в гене MEN1 следует проводить: пациенту с двумя или более МЭН-1-ассоциированными опухолями (образования ОЩЖ, ПЖ или гипофиза); всем родственникам первой степени родства пациента с мутацией в гене MEN1 независимо от того, имеются ли у них симптомы заболевания (одно или более образований, ассоциированных с синдромом МЭН-1) или нет; у пациентов с образованием ОЩЖ в возрасте до 30 лет либо с множественным поражением желез в любом возрасте, наличием гастриномы или множественными образованиями ПЖ. В том числе рекомендуется исключать синдром МЭН-1 у пациентов, имеющих две или более МЭН-1-ассоциированные опухоли, не ограничивающиеся классической триадой, например сочетание образований ОЩЖ и НЭО желудка или образований ОЩЖ и надпочечников [4, 5]. В настоящее время для подтверждения или исключения синдрома МЭН-1 проводится генетическое тестирование на наличие мутаций в гене MEN1 с использованием метода высокопроизводительного параллельного секвенирования (NGS) или секвенирования по Сэнгеру [4]. Помимо этого, важно выполнять мультиплексную амплификацию лигированных зондов (MLPA) [4] или исследование вариации числа копий генов (CNV) для выявления крупных изменений, таких как делеции или дупликации [6]. Герминальные мутации в гене MEN1, наблюдаемые как в семейных (~85–90%), так и в спорадических (~10%) случаях синдрома МЭН-1, распределены по всей кодирующей области и сайтам сплайсинга. На данный момент не было выявлено спе­ци­фических «горячих точек» мутаций, а также отсутствует выраженная корреляция между генотипом и фенотипом, хотя некоторые авторы описывают определенные генотипы, которые ассоциируются с более агрессивным течением заболевания [7]. Однако даже у членов одной семьи могут существенно отличаться типы опухолей и возраст их появления [8, 9]. Таким образом, после подтверждения диагноза пациентам необходимо оставаться под пожизненным наблюдением мультидисциплинарной команды и проходить ежегодно физикальное и лабораторно-инструментальное обследование для выявления различных компонентов синдрома [4].

На сегодняшний день у 5–10% пациентов с характерными клиническими признаками синдрома МЭН-1 не удается выявить мутации в кодирующих областях или сплайсинговых участках гена MEN1. В таких ситуациях данное состояние рассматривают как фенокопию синдрома МЭН-1 [4]. Как правило, у пациентов без мутации заболевание развивается в более зрелом возрасте. Более того, у этих пациентов значительно реже проявляется третий характерный компонент синдрома МЭН-1 и чаще всего встречается сочетание аденомы гипофиза (АГ), а именно соматотропиномы, и образования ОЩЖ [10, 11]. Согласно результатам исследования J.M. de Laat et al. [12] у пациентов без мутации медиана выживаемости в целом выше, чем у пациентов с генетически подтвержденным синдромом МЭН-1, и заболевание имеет более благоприятное течение.

Механизмы развития у одного пациента нескольких эндокринных опухолей, ассоциированных с МЭН-1, до конца не выяснены, однако существуют различные гипотезы, пытающиеся объяснить появление подобных опухолей у пациентов с отсутствием мутаций в гене MEN1.

Мутации в других генах, ответственные за фенотип МЭН-1

На сегодняшний день известно несколько генов, способных приводить к фенотипу МЭН-1. К этим генам относятся: группа генов циклин-зависимых киназ (Cyclin-dependent kinase inhibitors (CDKI)) [13]; ген AIP, который кодирует белок, взаимодействующий с арилуглеводородным рецептором [14, 15]; ген CDC73, который кодирует белок парафибромин — член комплекса PAF1, участвующего в регуляции транскрипции генов и обладающего опухолесупрессивными функциями (такими как индукция апоптоза, ингибирование перехода фазы G1 в фазу S клеточного цикла, регуляция канонического Wnt-пути, а также регуляция экспрессии генов факторов роста путем связывания с их промоторами [16, 17]); ген CASR, который кодирует кальций-чувствительный рецептор, относящийся к семейству рецепторов, сопряженных с G-белком [18].

Ген CDKN1B ответственен за синдром МЭН-4, что составляет 3–5% от МЭН-1-подобных состояний [15, 19]. Он диа­гностируется на 20 лет позже, чем генетически верифицированный синдром МЭН-1, и чаще всего проявляется комбинацией АГ и первичного гиперпаратиреоза (ПГПТ), и с меньшей, по сравнению с МЭН-1, частотой возникновения НЭО ПЖ, бронхов, образований надпочечников, липом [20, 21]. Мутации в других генах семейства циклин-зависимых киназ встречаются крайне редко у пациентов с фенотипом МЭН-1 без мутаций. В работе S.K. Agarwal et al. [13] мутации в гене CDKN2B у пациентов с клиническими проявлениями синдрома МЭН-1 были зарегистрированы только в 1% случаев, а в генах CDKN2C и CDKN1A — в 0,5%.

Если у пациента с отсутствием мутаций в гене MEN1 основным проявлением синдрома МЭН-1 является АГ, необходимо также провести обследование на наличие мутаций в гене AIP [3]. Мутации в этом гене могут приводить к семейным изолированным аденомам гипофиза (Familiar Isolated Pituitary Adenomas, FIPA), при которых обычно выявляются АГ, секретирующие соматотропный гормон (СТГ) или пролактин. В то же время мутации в гене AIP могут быть причиной развития фенотипа, схожего с синдромом МЭН-1. Так, в исследовании O. Belar et al. [22] среди 79 пациентов с клиническими проявлениями синдрома МЭН-1 при проведении секвенирования генов MEN1, CDKN1B и AIP у 34 пациентов были выявлены мутации в гене MEN1, а у 2 пациентов — мутации в генах CDKN1B и AIP.

Еще одним геном, который может вызывать проявления, схожие с синдромом МЭН-1, является ген CDC73. Мутации в этом гене обычно приводят к синдрому гиперпаратиреоза с опухолью челюсти [23]. При этом синдроме отмечается развитие опухолей ОЩЖ в сочетании с оссифицирующими фибромами верхней и/или нижней челюсти. У некоторых пациентов могут также возникать новообразования матки и почек, реже — опухоли ПЖ, яичек, щитовидной железы и гипофиза [17, 23]. Однако в литературе описаны случаи, когда мутации в гене CDC73 приводили к фенотипическим проявлениям синдрома МЭН-1 [17, 24]. В исследовании, проведенном K.E. Lines et al. [17], описан пациент с гетерозиготной мутацией c.1138C>T (p.Leu380Phe) CDC73 и клиническими проявлениями синдрома МЭН-1: акромегалией в раннем возрасте, нормокальциемическим ПГПТ и НЭО ПЖ. Авторы выдвигают предположение, что такое сочетание может объясняться общими сигнальными путями, в которых участвуют парафибромин и менин [17].

Инактивирующие мутации в гене CASR, которые обычно приводят к семейной гипокальциурической гиперкальциемии 1-го типа или к семейному изолированному гиперпаратиреозу, были также зарегистрированы у пациентов с клиническими проявлениями синдрома МЭН-1. У одного пациента была выявлена акромегалия и гиперкальциемия, возможно, обусловленная ПГПТ, а у другого — НЭО неизвестной локализации с метастазом в печени и ПГПТ [3].

В последнее время выделяют новый синдром — МЭН-5. Он развивается вследствие мутаций в гене MAX и обычно проявляется двусторонней феохромоцитомой в сочетании с АГ [25], также описаны и другие виды опухолей, такие как ганглионевромы, ганглионевробластомы, опухоли ОЩЖ и НЭО ПЖ, онкоцитомы и карциномы почек [26]. Однако при данной мутации может наблюдаться фенотип, схожий с синдромом МЭН-1. Так, описан пациент с мутацией в гене MAX с наличием пролактинсекретирующей АГ в сочетании с множественным поражением ОЩЖ и двусторонней метастатической феохромоцитомой [26].

Если мутации в перечисленных выше генах не обнаружены, у пациентов с предполагаемой генетической природой заболевания рекомендуется провести скрининг некодирующих участков гена MEN1 [27, 28]. Так, в исследовании K.G. Kooblall et al. [27], несмотря на отсутствие мутаций в гене MEN1 при стандартных генетических тестах, была выявлена гетерозиготная мутация в 5′-нетранслируемой области гена MEN1, охватывающая основной промотор и многочисленные цис-регуляторные области, что подчеркивает важность исследования нетранслируемых областей гена у пациентов с фенотипом МЭН-1, не имеющих мутаций кодирующей области.

Также у пациентов с фенотипом МЭН-1 следует рассмотреть возможность проведения полноэкзомного [29] или полногеномного секвенирования [16] для поиска других, пока не описанных генов, ответственных за развитие фенокопий синдрома МЭН-1. Так, в работе S. Backman et al. [16] 14 пациентам с клиническим диагнозом МЭН-1 и отсутствием мутаций в гене MEN1 было проведено полногеномное секвенирование для поиска генов, ответственных за фенотип МЭН-1. Интересно, что у 3 пациентов были найдены патогенные варианты в гене MEN1, которые не были обнаружены при рутинном генетическом исследовании; у 1 пациента была выявлена мутация в гене CASR, а у другого — крупная делеция на хромосоме 1q, включающая ген CDC73. Эти результаты подчеркивают возможность пропуска зародышевых мутаций при рутинном скрининге и важность рассмотрения наличия мутаций в генах, ответственных за фенотип МЭН-1, у пациентов с подозрением на генетический характер заболевания (наличие трех основных компонентов синдрома МЭН-1, наследственный характер заболевания, наличие НЭО ПЖ) [30].

Для идентификации генов орфанных заболеваний используется секвенирование транскриптома крови, которое представляет собой анализ РНК, выделенной из образцов цельной крови, с целью выявления любых признаков измененной транскрипции вследствие вариантов ДНК. Если транскрипт экспрессируется в клетках крови (например, MEN1), влияние на сплайсинг и уровень экспрессии может быть обусловлено мутациями в кодирующих экзонах. В сочетании с полногеномным секвенированием можно выявить соответствующие варианты ДНК в интересующих генах, которые отвечают за измененную транскрипцию. Одним из ограничений этого метода является то, что причинные гены могут быть не обнаружены из-за отсутствия их экспрессии в клетках крови [3, 31].

К фенотипу МЭН-1 также могут приводить генетический мозаицизм [32] и альтернативные механизмы сайленсинга гена MEN1 (эпигенетические изменения, изменение экспрессии некодирующих РНК).

Альтернативные механизмы сайленсинга гена MEN1

Эпигенетические изменения могут включать модификацию и деацетилирование гистонов, метилирование, гиперметилирование ДНК в МЭН-1-ассоциированных тканях опухолей (таких как НЭО ПЖ, образования ОЩЖ) [33–35]. Такие изменения вызывают значительный интерес, так как они могут приводить к избыточной экспрессии онкогенов или подавлению генов-супрессоров, что, в свою очередь, активирует сигнальные пути, способствующие опухолевому образованию [36, 37]. Известно, что гиперметилирование сайтов CpG в промоторных областях, модификация гистонов генов-супрессоров опухолей могут приводить к потере функции этих генов [38, 39].

Механизм подавления активности генов при участии некодирующих РНК (нкРНК) является еще одним потенциальным эпигенетическим путем, ведущим к развитию опухолей, включая те, что связаны с синдромом МЭН-1. НкРНК играют важную роль во многих биологических процессах, таких как транскрипция, сплайсинг, трансляция, регуляция генов, клеточный цикл, импринтинг и эмбриональное развитие [40]. Семейство нкРНК очень разнообразно и имеет несколько способов классификации, в том числе по их геномной локализации, механизму действия или по размеру. По последнему признаку нкРНК подразделяются на малые (<200 нуклеотидов) и длинные (>200 нуклеотидов). Малые нкРНК стали ключевыми регуляторами экспрессии генов в различных клеточных путях и системах. В последние годы было выявлено множество классов малых нкРНК, среди которых наиболее изучены микро-РНК, пиРНК и малые интерферирующие РНК. Микро-РНК являются наиболее изученным типом малых нкРНК. Эти короткие молекулы РНК регулируют экспрессию генов, взаимодействуя с определенными участками в 3′-нетранслируемых областях (3′-НТО) мРНК, а также могут взаимодействовать с 5′-НТО, кодирующими областями или промоторами [41].

В работе E. Luzi et al. [42] на образцах тканей ОЩЖ было показано, что miR-24-1 связывается с 3′-НТО мРНК менина, что приводит к подавлению его экспрессии. Исходя из этого, исследователи предположили наличие отрицательной обратной связи: менин необходим для экспрессии miR-24-1, которая, в свою очередь, блокирует синтез менина при отсутствии LOH второго аллеля гена MEN1. В продолжение работы J. Vijayaraghavan et al. [43] обнаружили, что miR-24 снижает уровень экспрессии менина в клеточных линиях MIN6 и βlox5, подтвердив существование петли отрицательной обратной связи между менином и miR-24. Таким образом, данная микро-РНК может играть роль в инактивации гена MEN1 согласно гипотезе «двойного удара» Кнудсона в опухолях, ассоциированных с МЭН-1 [42–44].

Случайное сочетание опухолей?

Как уже отмечалось ранее, большинство пациентов с клиническими признаками МЭН-1, но без выявленных мутаций имеют сочетание АГ и ПГПТ [12, 45]. Одна из гипотез, объясняющих это сочетание, заключается в широкой распространенности обоих заболеваний. За последние 20 лет частота ПГПТ увеличилась втрое (с 76 до 233 на 100 тыс. женщин) [46, 47], а распространенность АГ составляет, по данным исследований, около 1 на 1000 человек [48], заболеваемость же приближается к 20% общей популяции [49]. Следовательно, у пациентов может увеличиваться вероятность случайного сочетания опухолей ОЩЖ и гипофиза, что соответствует клиническим критериям синдрома МЭН-1. Важно отметить, что у большинства пациентов с клиническими проявлениями МЭН-1 без мутаций чаще всего выявлялась гиперпродукция СТГ АГ [11, 15, 19]. Поскольку при акромегалии зафиксировано увеличение частоты новообразований [50], одной из возможных причин сочетания акромегалии и ПГПТ может быть влияние избытка гормона роста на образование ОЩЖ. Между тем в исследовании L.B. Nachtigall et al. [51] приводятся аргументы против такой гипотезы. Так, на животных моделях СТГ нарушал секреторную способность клеток ОЩЖ, а у пациентов с СТГ-дефицитом экзогенное поступление гормона роста повышало в органах-мишенях чувствительность к ПТГ, увеличивая уровень кальция и снижая уровень ПТГ [51]. Также эта теория не объясняет возникновение ПГПТ у пациентов с фенотипом МЭН-1 в сочетании с другими типами АГ.

Заключение

Выявление генетически подтвержденного синдрома МЭН-1 среди пациентов с фенотипом МЭН-1 играет ключевую роль в оценке риска развития опухолей и выборе оптимальных протоколов наблюдения, поскольку пациенты с генетически подтвержденным синдромом МЭН-1 имеют сниженную продолжительность жизни по сравнению с общей популяцией и более агрессивное течение, чем пациенты с клиническими проявлениями МЭН-1 без мутаций.

Таким образом, если при рутинном методе генетического тестирования MLPA отсутствуют мутации в гене MEN1, то необходимо исключать мутации в промоторе и прочих нетранслируемых областях гена MEN1 и мутации в таких генах, как CDKN1B, CDC73, CASR, AIP, также возможно проведение полноэкзомного, полногеномного секвенирования транскриптома крови для исключения других, еще неизвестных генов, способных вызывать МЭН-1-ассоциированные проявления.

Необходима дальнейшая работа по выявлению эпигенетических или модифицирующих факторов, влияющих на ген MEN1, менин и его сигнальные пути. Дальнейшее углубленное изучение этих механизмов поможет в разработке новых подходов к диа­гностике и, возможно, в будущем позволит обеспечить более персонализированный подход к лечению данного заболевания.

Сведения об авторах:

Трухина Диана Аршалуйсовна — ассистент методического аккредитационно-симуляционного центра ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Мин­здрава России; 117292, Россия, г. Москва, ул. Дмитрия Ульянова, д. 11; ORCID iD 0000-0002-1359-8297

Мамедова Елизавета Октаевна — к.м.н., старший научный сотрудник отделения остеопороза и остеопатий ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Мин­здрава России; 117292, Россия, г. Москва, ул. Дмитрия Ульянова, д. 11; ORCID iD 0000-0002-9783-3599

Белая Жанна Евгеньевна — д.м.н., профессор, заведующая отделением остеопороза и остеопатий ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Мин­здрава России; 117292, Россия, г. Москва, ул. Дмитрия Ульянова, д. 11; ORCID iD 0000-0002-6674-6441

Мельниченко Галина Афанасьевна — академик РАН, д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Мин­здрава России; 117292, Россия, г. Москва, ул. Дмитрия Ульянова, д. 11; ORCID iD 0000-0002-5634-7877

Контактная информация: Трухина Диана Аршалуйсовна, e-mail: truhina.diana@endocrincentr.ru

Источник финансирования: исследование выполнено в рамках гранта Российского научного фонда № 24-15-00283.

Конфликт интересов отсутствует.

Статья поступила 12.08.2024.

Поступила после рецензирования 04.09.2024.

Принята в печать 27.09.2024.

About the authors:

Diana A. Trukhina — Assistant of the Methodological Accreditation and Simulation Center, National Medical Research Center for Endocrinology; 11, Dmitry Ulyanov str., Moscow, 117292, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-1359-8297

Elizaveta O. Mamedova — C. Sc. (Med.), Senior Researcher at the Department of Osteoporosis and Osteopathies, National Medical Research Center for Endocrinology; 11, Dmitry Ulyanov str., Moscow, 117292, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-9783-3599

Zhanna E. Belaya — Dr. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Osteoporosis and Osteopathies, National Medical Research Center for Endocrinology; 11, Dmitry Ulyanov str., Moscow, 117292, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-6674-6441

Galina A. Melnichenko — Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sc. (Мed.), Professor, Deputy Director for Scientific Work, National Medical Research Center for Endocrinology; 11, Dmitry Ulyanov str., Moscow, 117292, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-5634-7877

Contact information: Diana A. Trukhina, e-mail: truhina.diana@endocrincentr.ru

Financial Disclosure: the research was supported by the the grant of the Russian Science Foundation No. 24-15-00283.

There is no conflict of interest.

Received 12.08.2024.

Revised 04.09.2024.

Accepted 27.09.2024.