Полиморфный локус rs805303 ассоциирован с риском развития преэклампсии у беременных с задержкой роста плода

В современном акушерстве одной из наиболее актуальных проблем является вопрос сокращения перинатальной смертности. Существенное влияние на данный показатель медико-социального благополучия населения оказывает задержка роста плода (ЗРП) [1]. ЗРП осложняет течение гестации в 10—15% всех случаев и является ведущей причиной неблагоприятных перинатальных исходов [2]. Кроме того, у плодов с задержкой роста отмечается более высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома, сахарного диабета 2-го типа, нервно-психических нарушений и снижения когнитивных функций в отдаленном будущем [3—5].

ЗРП принято подразделять на два клинически значимых фенотипа: ЗРП с ранним началом (регистрируется до 32-й недели гестации) и поздним — после 32-й недели, молекулярные механизмы патогенеза которых также различны [6]. В основе раннего формирования ЗРП лежит нарушение плацентации с аномальной инвазией клеток трофобласта в спиральные маточные артерии и последующими патоморфологическими изменениями в системе «мать — плацента — плод», ведущими к формированию фетоплацентарной недостаточности и ЗРП [7, 8]. Следует отметить, что молекулярные основы патогенеза ЗРП и преэклампсии (ПЭ) имеют единые биологические механизмы, что определяет наибольшую эффективность изучения данных заболеваний только при их совместном рассмотрении. Установлено, что ПЭ осложняет течение беременности при раннем развитии ЗРП в 39—43%, а при позднем — лишь в 9—32% всех случаев [9]. Среди триггерных факторов, ведущих к развитию ЗРП, выделяют следующие группы: материнские, плацентарные, плодовые и генетические [10]. В настоящее время различными научными коллективами ведется активное изучение генетических предикторов развития как ЗРП [11, 12], так и ПЭ [13]. Выявлены ассоциации различных групп генов-кандидатов (системы гемостаза, факторов роста, цитокинов и др.) с развитием ЗРП и ПЭ. Однако следует отметить, что в научной литературе имеется малое число работ, посвященных изучению отдельных полиморфных вариантов «материнского» генома, которые одновременно вовлечены как в формирование ПЭ, так и ЗРП. Установление генетических маркеров, единых для этих двух состояний, позволит наиболее эффективно проводить профилактические мероприятия на этапе прегравидарной подготовки и ранних сроках гестации.

Цель исследования — оценить ассоциации полиморфизма GWAS-значимых генов-кандидатов артериальной гипертензии (АГ) с развитием ПЭ у беременных с ЗРП.

В изучаемую выборку для настоящего исследования вошло 87 женщин с ЗРП в сочетании с ПЭ, контрольную группу составили 107 пациенток с изолированной ЗРП. Все женщины находились под наблюдением врачей-акушеров-гинекологов перинатального центра ОГБУЗ «Белгородская областная клиническая больница Святителя Иоасафа» (Белгород) и дали информированное добровольное согласие на участие в настоящем исследовании. В изучаемые группы включены женщины русского этноса, родившиеся на территории Центрального Черноземья России и не имеющие между собой родственных связей. Верификация диагноза ПЭ осуществлялась при наличии следующих критериев: АГ (диастолическое артериальное давление (ДАД) ≥90 мм рт.ст. или систолическое артериальное давление (САД) ≥140 мм рт.ст.), протеинурия (≥0,3 г/сутки) [14]. Диагноз ЗРП устанавливали при замедлении прироста предполагаемой массы плода или окружности живота ниже 10-го процентиля в сочетании с патологическим кровотоком, зарегистрированным при ультразвуковой допплерографии, или при значении предполагаемой массы плода или окружности живота менее 3-го процентиля [10]. Клиническое, клинико-анамнестическое и клинико-лабораторное обследование беременных проведено на сроке родоразрешения, под контролем этического комитета медицинского института НИУ «БелГУ».

Всем женщинам с ЗРП и ПЭ и индивидуумам контрольной группы выполнено молекулярно-генетическое исследование четырех полиморфных маркеров генов-кандидатов, которые продемонстрировали значимую ассоциативную связь с формированием АГ согласно данным каталога полногеномных исследований (GWAS): rs1173771 AC026703.1, rs9327643 PLCE1, rs805303 BAG6, rs4387287 STN1. Выделение геномной ДНК и последующее генотипирование указанных выше полиморфных вариантов осуществлялось согласно методикам, представленным ранее [15]. Выбор данных полиморфных маркеров и последующее их включение в исследование обусловлены наличием статистически значимых (p≤5×10^–8) ассоциаций с развитием АГ по данным двух и более GWAS-исследований, а также на основе информации о регуляторных эффектах, полученной с помощью современных биоинформатических ресурсов по функциональной геномике. Согласно результатам проведенного генотипирования, выполнен сравнительный анализ на соответствие эмпирического распределения аллелей и генотипов изучаемых полиморфных маркеров теоретически ожидаемому в рамках равновесия Харди—Вайнберга (статистически значимыми принимали отклонения, соответствующие p_HFE≤0,05) в изучаемых группах. Выявление ассоциаций исследуемых полиморфных маркеров с формированием ПЭ у беременных с ЗРП производилось с использованием логистического регрессионного анализа в рамках четырех генетических моделей: доминантной, рецессивной, аллельной и аддитивной. В ходе проведения генетического анализа вводились поправки на ковариаты (возраст, индекс массы тела женщин до наступления беременности, наследственная отягощенность по ПЭ) и осуществлялась коррекция на множественные сравнения с применением адаптивного пермутационного теста (p_perm), статистически значимым принимали уровень p_perm<0,05. Характер ассоциативных связей изучаемых полиморфных вариантов с формированием ПЭ у беременных с ЗРП оценивался согласно значениям OR (отношение шансов) и 95% ДИ (95% доверительный интервал для OR). Все указанные статистические вычисления производились в программе PLINK v. 2.050 (http:zzz.bwh.harvard.eduplink) [16].

Для полиморфных маркеров, которые показали значимую связь с развитием ПЭ у беременных с ЗРП, рассмотрены их ассоциации с уровнем транскрипционной активности (eQTL) и альтернативного сплайсинга (sQTL) генов с применением ресурса GTExportal (http:www.gtexportal.org) [17], оценка эпигенетических эффектов проводилась согласно данным, полученным из онлайн программы HaploReg (v4.1) (http:compbio.mit.eduHaploReg) [18]. Предиктивный класс несинонимических замен (missense-мутаций) определен с использованием базы данных PolyPhen-2 (http:genetics.bwh.harvard.edupph2) [19].

Анализ соответствия эмпирического распределения генотипов теоретически ожидаемому, согласно закономерности Харди—Вайнберга, показал наличие соответствия только по трем из четырех рассматриваемых полиморфных вариантов генов-кандидатов АГ (rs1173771 AC026703.1, rs805303 BAG6, rs4387287 STN1). Полиморфизм rs9327643 гена PLCE1 исключен из последующего анализа, поскольку в выборке женщин с ЗРП и ПЭ для данного полиморфизма определен уровень p_HFE=0,004.

В ходе исследования установлено, что аллель A полиморфного маркера rs805303 гена BAG6 статистически значимо связана с низким риском развития ПЭ у беременных с ЗРП согласно трем генетическим моделям: аллельной (OR = 0,55; 95% ДИ = 0,36—0,84; p=0,006; p_perm=0,006), доминантной (OR = 0,33; 95% ДИ = 0,18—0,62; p=0,0004; p_perm=0,0002) и аддитивной (OR = 0,53; 95% ДИ=0,34—0,84; p=0,006; p_perm=0,007) (см. таблицу).

Ассоциации GWAS-значимых полиморфных локусов генов-кандидатов артериальной гипертензии с развитием преэклампсии у беременных с задержкой роста плода

Примечание. OR — показатель отношения шансов; 95% ДИ — 95% доверительный интервал для отношения шансов; p — уровень значимости; Ho — гетерозиготность наблюдаемая; He — гетерозиготность ожидаемая; P_HWE — уровень значимости отклонения от закономерности Харди—Вайнберга. ЗРП — задержка роста плода; ПЭ — преэклампсия. Жирным шрифтом выделены статистически значимые различия.

При оценке функционального потенциала полиморфного варианта rs805303 гена BAG6 согласно материалам онлайн-ресурса HaploReg (v.4.1) получено, что изучаемый SNP локализован в области гистоновых меток H3K27ac и H3K9ac, маркирующих активные энхансеры и промоторы соответственно, в патогенетически значимых для развития ПЭ и ЗРП тканях (в культуре мезенхимальных и иммунных клеток, головном мозге, надпочечниках плода и др.) и в регионе регуляторных мотивов ДНК к транскрипционному фактору CACD. Изучаемый полиморфный вариант сильно сцеплен (r²≥0,8) с 10 SNPs, которые также обусловливают значимые эпигенетические эффекты в организме человека. Особенно следует отметить среди SNPs, находящихся в неравновесии по сцеплению с исследуемым полиморфизмом, rs1046089 гена PRRC2A (r²=0,86, D´=0,97), являющийся missense-мутацией и обусловливающий замену аминокислоты аргинин на аминокислоту гистидин (Arg1740His) в белке PRRC2A (Proline-rich and coiled-coil-containing protein 2A). Для данной несинонимической замены определен предикторный класс «PROBABLY DAMAGING» (score — 0,957; чувствительность — 0,78; специфичность — 0,95).

Ген BAG6 кодирует ремоделирующий ядерный белок, вовлеченный в процессы коррекции нативной структуры полипептидных цепей — молекулярный ко-шаперон семейства BAG 6. Ген BAG6, взаимодействуя с различными сигнальными путями, участвует в регуляции молекулярных механизмов, обладающих различной степенью вовлеченности в определенные звенья патогенеза ПЭ и ЗРП. Так, ген BAG6 индуцирует процесс апоптоза во время стресса эндоплазматического ретикулума, контролирует аутофагию митохондрий, опосредует гибель клеток, вызванную повреждением ДНК, участвует в регуляции цитотоксичности естественных киллеров (NK-клеток) и секреции провоспалительных цитокинов [20—23]. Согласно материалам GWAS-каталога, полиморфный вариант rs805303 гена BAG6 показал ассоциации с различными параметрами АД, которые достигли полногеномного уровня значимости (p≤5×10^–8) по данным двух GWAS-исследований (на момент обращения к GWAS-каталогу, март 2022 г.). В работе G.B. Ehret и соавт. (2011) установлено, что аллель G изучаемого полиморфного локуса сопряжен с более высокими показателями уровня САД (p=1,5×10^–11), ДАД (p=3,0×10⁻¹¹) и развитием АГ (p=1,1×10⁻¹⁰) в европейской популяции [24]. В то же время «протективный» аллель A rs805303 гена BAG6 ассоциирован со снижением уровня САД согласно данным работы P. Surendran и соавт. (2016) [25], что полностью согласуется с полученными в настоящем исследовании данными о роли аллеля А полиморфного варианта rs805303 гена BAG6 как защитного генетического фактора в отношении развития ПЭ у беременных с ЗРП.

В настоящей работе выявлены ассоциации GWAS-значимого для артериальной гипертензии полиморфного локуса rs805303 гена BAG6 с развитием преэклампсии у беременных с задержкой роста плода (согласно аллельной (OR = 0,55; p_perm=0,006), доминантной (OR = 0,33; p_perm=0,0002) и аддитивной (OR = 0,53; p_perm=0,007) генетическим моделям). Полиморфный вариант rs805303 гена BAG6 оказывает значимые эпигенетические эффекты (локализуется в функционально активном регионе генома, который выполняет функции энхансеров и промоторов в различных органах и тканях, а также является местом связывания с транскрипционным фактором CACD. Кроме того, rs1046089 гена PRRC2A, который находится в неравновесии по сцеплению с изучаемым SNP, представляет собой missense-мутацию, для которой установлен предикторный класс «PROBABLY DAMAGING» (score — 0,957; чувствительность — 0,78; специфичность — 0,95).

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации «Изучение генетических факторов репродуктивного здоровья женщин» (МД3284.2022.1.4).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Чурносов М.И.

Сбор и обработка материала — Абрамова М.Ю., Пономаренко И.В., Батлуцкая И. В.,

Статистический анализ данных — Пономаренко И.В., Ефремова О. А.

Написание текста — Абрамова М.Ю., Орлова В.С.

Редактирование — Сорокина И. Н., Чурносов М.И.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.