С генетической точки зрения неврологические заболевания можно разделить на передающиеся исключительно по наследству (например, болезнь Гентингтона) и те, которые проявляются как спорадическими формами заболевания неизвестной этиологии, так и формами семейными, с выявлением генов, мутации в которых приводят к развитию моногенных форм болезни [2]. К последним относятся такие распространенные нейродегенеративные заболевания, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона (БП). Распространенность БП в возрасте 60 лет достигает 2%; доля семейных случаев среди всех случаев заболевания составляет 10-15% [17].

В настоящее время идентифицировано 6 генов, мутации в которых приводят к развитию наследственных форм БП [13]. Мутации в гене обогащенной лейциновыми повторами киназы 2 (LRRK2) были выявлены в семьях с аутосомно-доминантной формой БП [15]. Они обнаруживаются также при спорадической форме заболевания [5] и являются наиболее частой генетической причиной развития БП, известной сегодня. Ген LRRK2 кодирует большой белок (2527 ак), содержащий ряд функциональных доменов, в том числе киназный и ГТФазный домены [20] (рис. 1), однако полноценного понимания функциональной значимости этого белка еще не достигнуто.

Ранее нами впервые был определен спектр мутаций в гене LRRK2 среди семейных форм БП в России, выявлен ряд семей с LRRK2-ассоциированной БП и проведена молекулярная диагностика БП в этих семьях [18, 19]. В ходе исследования были выявлены как ранее идентифицированные мутации (G2019S, R1441C) [3, 17], так и новая мутация V1613A, приводящая к развитию БП с преобладающим тремором [19].

Цель настоящей работы - продолжение скрининга мутаций G2019S, R1441C и R1441G у пациентов с БП, что позволило охарактеризовать клиническое течение LRRK2-ассоциированной БП у 13 пациентов с мутациями в гене LRRK2, а также провести сопоставление фенотипа LRRK2-ассоциированной БП с группой пациентов с БП, у которых мутации в гене LRRK2 не выявлено.

Данный клинико-генетический анализ вносит свой вклад в понимание этиологии заболевания, позволяя уточнить нозологическую классификацию внутри достаточно неоднородной группы заболеваний. Полученные сведения полезны не только специалистам в области молекулярной генетики, но и практикующим неврологам.

Работа проводилась в соответствии с планом реализации консультативно-диагностических мероприятий Медико-консультативного диагностического центра Санкт-Петербурга Государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова (МКДЦ СпбГМУ) и в поликлинических отделениях медицинских учреждений города.

Были обследованы более 1000 пациентов с БП и вторичным («симптоматическим») паркинсонизмом. Большинство пациентов находились под длительным амбулаторным наблюдением. Диагноз ставился при наличии как минимум 2 из 4 признаков паркинсонических нарушений: тремора покоя, ригидности скелетной мускулатуры пластического типа, брадикинезии и постуральных нарушений [1, 4]. В исследование вошли пациенты с четкой симптоматикой, установленным диагнозом БП и без других дегенеративных заболеваний головного мозга. При необходимости проведения дифференциальной диагностики использовались инструментальные методы, в частности проводилась компьютерная тензо-треморография.

У 330 пациентов (230 спорадических случаев, 100 семейных случаев) и 14 их родственников (11 с БП и 3 с отсутствием заболевания) был осуществлен забор крови для последующего молекулярно-генетического анализа. У 75 пробандов с семейной формой БП проведен полный сиквенс кодирующей области гена LRRK2 [19]. У остальных пациентов проведен скрининг ряда мутаций в гене LRRK2 (мутации G2019S, R1441C, R1441G) с использованием разработанных нами ранее методов на основе ПЦР и рестрикционного анализа [3, 18]. В настоящем исследовании скрининг вышеуказанных мутаций был проведен у 25 пациентов с семейной формой БП и у 40 пациентов со спорадической БП, впервые включенных в исследование.

Для выявления особенностей клинического течения LRRK2-ассоциированной БП были сформированы 2 группы. В первую из них вошли 13 пациентов с LRRK2-ассоциированной БП (7 мужчин и 6 женщин), средний возраст которых был 71,0±9,3 года. Их клинические характеристики приведены в табл. 1.

Бо`льшая часть пациентов находились под нашим наблюдением длительное время (до 15 лет). Пациенты с LRRK2-ассоциированной БП и пациенты группы сравнения были сопоставимы по полу, возрасту и длительности заболевания. Все они являлись жителями Санкт-Петербурга.

Данное исследование было одобрено этическим комитетом Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова.

При сравнении показателей между группами использовался критерий χ². Сравнение среднего возраста пациентов проводилось с помощью критерия Манна-Уитни. Статистически значимыми считали различия при p<0,05. Средние значения приведены со стандартным отклонением.

Из 100 обследованных семейных случаев БП в 6 семьях LRRK2-ассоциированная БП была выявлена нами ранее [3, 18, 19] и в 2 семьях (родословные PD6 и PD7) - в рамках настоящего исследования. Также 2 носителя мутаций LRRK2 выявлены среди 230 пациентов со спорадической БП. Таким образом, частота LRRK2-ассоциированной БП среди семейных форм заболевания (8%) значительно выше, чем среди спорадических случаев (0,9%). Характеристики пациентов с БП, у которых была обнаружена мутация в гене LRRK2, представлены в табл. 1 и на рис. 2.

Оба пациента с мутацией V1613A (семья PD8, пациенты II-1 и II-3) имели вариант течения БП с преобладанием тремора покоя - в клинической картине отсутствовала ригидность скелетных мышц пластического типа и брадикинезия. Известно, что тремор покоя в большинстве случаев является дебютным признаком БП, после чего добавляются остальные компоненты триады. Несмотря на длительное течение заболевания (17 и 19 лет) у пробанда и его сестры тремор (наряду с нарушениями в системе позных рефлексов) оставался единственным признаком из триады симптомов заболевания. Подобная картина наблюдалась и у 1 пациента с мутацией G2019S (семья PD5, пациент II-2) с длительностью заболевания 10 лет, в то время как остальные пациенты с мутацией G2019S и R1441C имели классическую картину идиопатической БП с наличием классической триады признаков. Анализ возраста больных ко времени начала заболевания показал, что в среднем он был ниже у пациентов с мутацией G2019S, локализованной в киназном районе LRRK2, по сравнению с мутациями, локализованными в других районах (см. рис. 2), однако различия между группами не достигали статистической значимости.

Молекулярно-генетическое исследование, проведенное нами в семьях пациентов, оказалось полезным в плане исключения наследования данного заболевания у некоторых членов семей (родословные PD1-PD3 на рис. 1). В то же время был выявлен один бессимптомный носитель мутации в возрасте 40 лет. Показателен случай, зарегистрированный в семье PD3, где у пробанда III-1 проявления заболевания в дебюте (больна с 39 лет) были крайне нечеткими, смазанными: ригидность мускулатуры отсутствовала, тремор рук был мелким, усиливающимся при пробах на напряжение, но не на положение конечности, гипокинезия носила неясный характер. В течение долгого времени диагноз не выставлялся (фигурировал эссенциальный тремор или амиостатический синдром), пациентка не получала антипаркинсонической терапии, хотя ее дееспособность прогрессивно снижалась. При проведении тщательной диагностики в МКДЦ СПбГМУ и последующем назначении фармакотерапии с минимальными дозами L-ДОФА (200 мг в сутки) был получен хороший устойчивый результат, существенно улучшивший качество жизни, самообслуживание пациентки. Если бы генетическое исследование было проведено раньше (а не в возрасте 49 лет), сомнения неврологов были бы сняты, и адекватная терапия была бы начата своевременно.

С целью изучения общей клинической картины LRRK2-ассоциированной БП нами проведено сопоставление возраста начала болезни, наличие в клинической картине заболевания различных симптомов БП в данной группе пациентов с группой сравнения. В группу сравнения вошли пациенты с БП, не имеющие мутаций в гене LRRK2, сопоставимые с группой LRRK2-ассоциированной БП по полу, возрасту и длительности заболевания. При сравнении двух вышеуказанных групп по формам и возрасту начала заболевания достоверных отличий не выявлено (табл. 2).

Большинство пациентов, вошедших в исследование, проходили комплексную лекарственную антипаркинсоническую терапию (сочетание холинолитиков, аналогов амантадина, постсинаптических активаторов дофаминовых рецепторов, препаратов L-ДОФА, ноотропов и пр.). Терапию препаратами L-ДОФА получали 8 из 13 пациентов с LRRK2-ассоциированной БП и 46 пациентов из группы сравнения. Суточная доза колебалась в пределах 200-800 мг. Положительный ответ на L-ДОФА (полное купирование или существенное снижение гипокинезии и уменьшение ригидности мышц) зарегистрирован у 87,5% пациентов с LRRK2-ассоциированной БП и у 78% пациентов группы сравнения, что соответствует данным литературы [10].

У 7 из 8 пациентов с мутациями в гене LRRK2, принимающих L-ДОФА, был отмечен хороший ответ на проводимую терапию. Все они являлись носителями мутации G2019S и принимали препараты L-ДОФА более 5 лет. Слабый ответ на терапию препаратами L-ДОФА наблюдался у 1 пациента с БП с преобладающим тремором с мутацией V1613A. Учитывая тот факт, что побочные эффекты препаратов коррелируют с длительностью их приема, при анализе частоты побочных осложнений от проводимой L-ДОФА терапии в группу сравнения были отобраны 35 пациентов с БП, принимающих препараты L-ДОФА более 5 лет без мутаций в гене LRRK2 и имеющих положительный ответ на терапию L-ДОФА. Была выявлена повышенная частота побочных эффектов при приеме препаратов L-ДОФА в группе с наследственной формой БП, обусловленной мутацией G2019S (OR 6,4, p<0,02) (табл. 3).

Совершенно другими были проявления побочных эффектов L-ДОФА у пациента III-1 из семьи PD1. Терапия препаратами L-ДОФА началась у него на втором году заболевания (дебют болезни - в 35 лет) и проводилась практически непрерывно. Несмотря на достаточно большие дозы (более 1 г в сутки), побочные эффекты проявились только к 55 годам, не имели моторных компонентов и выражались в усилении психоэмоциональной нестабильности, психотических реакциях, напоминающих инволюционные проявления, в итоге ставших предметом внимания психиатрической службы. У пациента II-2 из семьи PD6 L-ДОФА также не вызывала двигательных нарушений, но приводила к периодическим сумеречным зрительным галлюцинациям.

Нами показано, что в России случаи LRRK2-ассоциированной БП среди семейной формы заболевания составляют 8%. При этом частота мутации G2019S LRRK2 среди семейных случаев БП составляет 7%. В Европейских странах распространенность G2019S-БП имеет тот же уровень и составляет 5% [7, 13, 20]. Если произвести перерасчет, исходя из примерной распространенности БП в европейской популяции (200 случаев на 100 000 населения) и из распространенности среди них семейных форм БП - 15% (от всех случаев заболевания), то встречаемость БП, обусловленной мутацией G2019S LRRK2, составит 5 случаев на 100 000 человек. Таким образом, встречаемость LRRK2-ассоциированной БП сопоставима с распространенностью таких неврологических заболеваний, как множественная системная атрофия (4 на 100 000), прогрессирующий надъядерный паралич (6 на 100 000), а также с заболеваниями, обусловленными мутациями в одном гене - хорея Гентингтона (2 на 100 000) и гемофилия А (5 на 100 000). Учитывая простоту скрининга наиболее распространенной мутации G2019S, ее выявление может иметь существенное диагностическое значение в практической неврологии, особенно в случаях со стертой картиной признаков, при дебюте заболевания в молодом возрасте. Превалирование мутации G2019S среди LRRK2-ассоциированных случаев БП, характерное для всех популяций, облегчает анализ клинического течения G2019S-БП.

Определенно патогенными в настоящее время признаны 6 мутаций LRRK2: G2019S, R1441C, R1441G, R1441H, Y1699C и I2020T, из которых наиболее распространенной является мутация G2019S (85% от всех LRRK2-ассоциированных случаев БП). На втором месте по частоте выявления - мутация R1441C (около 10%) [7]. В настоящее исследование вошли 10 пациентов с мутацией G2019S, 1 - с мутацией R1441C, а также 2 пациента с мутацией V1613A, выявленной нами впервые [19]. Мутация V1613A локализована в функциональном домене белка и консервативна в видовом ряду (не встречается в других видах). Необходимо, однако, отметить, что сведения о сегрегации данной мутации с БП недостаточны для того, чтобы определять ее как безусловно приводящую к развитию БП.

В настоящем исследовании мы сопоставили клиническое течение заболевания у 13 пациентов с LRRK2-ассоциированной БП и 80 пациентов с БП без мутации в гене LRRK2 в популяции северо-западного региона России. Сопоставление в обеих группах возраста начала заболевания и набора моторных симптомов не выявило существенных различий, что позволяет сделать вывод о сходности симптомов течения LRRK2-ассоциированной БП и БП иной этиологии. Такая закономерность отмечалась и другими авторами [2, 6, 9, 12, 19].

Ранее в исследовании K. Nishioka и соавт. [14] отмечалось превалирование тремора покоя в клинической картине БП у пациентов с мутацией G2019S. Однако в нашей работе при анализе группы пациентов с мутацией G2019S различий в клинической картине заболевания с БП иной этиологии не выявлено (данные не приведены). Нельзя исключить, что различия в клинической картине G2019S-БП связаны с особенностями течения заболевания в разных этнических группах.

Сегодня очевиден широкий фенотипический полиморфизм внутри группы с БП, связанной с мутацией в гене LRRK2. Так, возраст начала заболевания, а также тяжесть его течения могут варьировать у носителей одной и той же мутации даже в пределах одной семьи. В нашем исследовании в семье PD1 у пациента II-1, носителя мутации G2019S, наблюдалось течение болезни с началом заболевания в 67 лет с нарушением походки и содружественных движений, сгорбленностью и легкой ригидностью скелетных мышц. Требовалась минимальная терапия, основанная на холинолитиках и препаратах из группы мидантана. Клиническая картина, дебют и характер развития заболевания у его сына (III-1) были другими. Дебютным признаком был мелкий тремор кистей рук, расцениваемый (учитывая возраст - 35 лет) как психогенный. Возникновение гипомимии и перерождение тремора рук в типичный низкоамплитудный тремор покоя с симптомом «зубчатого колеса» с постепенной добавкой ригидности скелетной мускулатуры сделали клиническую картину более рельефной. Подобное разнообразие в клинической картине LRRK2-ассоциированной БП отмечалось и ранее [16, 18].

Фенотипический полиморфизм LRRK2-ассоциированной БП не объясняется локализацией наследуемой мутации, хотя было отмечено более раннее проявление БП у носителей мутаций, локализованных в киназном домене LRRK2, по сравнению с мутациями, расположенными в других районах белка [8]. В настоящем исследовании также отмечена тенденция к снижению возраста начала заболевания при наличии мутацией G2019S (киназный домен), по сравнению с больными с мутациями R1441C и V1613A. Большинство исследований, посвященных возрасту начала заболевания LRRK2-ассоциированной БП, касаются мутации G2019S. Оценки пенетрантности мутации G2019S сильно варьируют в различных исследованиях. Показано, однако, что пенетрантность данной мутации не зависит от пола и расовой принадлежности и составляет, по оценкам разных авторов, в возрасте до 59 лет - 13-45%, в возрасте до 69 лет - 21-85% и в возрасте 79 лет - 74-100% [6, 10]. При этом описан [11] случай бессимптомного носительства мутации в возрасте 80 лет. Разнообразие фенотипического проявления БП у носителей мутаций в гене LRRK2 позволяет предположить модифицирующее влияние средовых или генетических факторов на возраст начала и тяжесть течения данной формы заболевания. Для выявления факторов, влияющих на возраст проявления и тяжесть течения LRRK2-ассоциированной БП, необходимы дальнейшие исследования.

Несмотря на широкий диапазон возраста начала LRRK2-ассоциированной БП (в настоящем исследовании он составил 35-74 лет), в большинстве случаев данное заболевание обнаруживается в возрасте более 40 лет. Возраст манифестации LRRK2-ассоциированной БП позволяет отделять данную форму заболевания от второй по частоте распространенности наследственной формы БП, обусловленной мутациями в гене PARK2, начало которой приходится на возраст до 40 лет [13].

Значимым итогом нашего исследования является установление большей частоты осложнений при приеме препаратов L-ДОФА у пациентов с G2019S-БП (57,1% против 17,1% в группе сравнения). Аналогично высокая частота (58%) возникновения побочных эффектов у пациентов с мутациями в гене LRRK2 сообщается в работе D. Healy и соавт. [10]. В этом исследовании, однако, частота осложнений при терапии L-ДОФА превышала 50% и в группе сравнения. Необходимо отметить, что в приведенном исследовании группа сравнения не являлась случайной, а была сформирована из пациентов, входящих в специальную коллегию (Queen Square Brain Bank). Таким образом, пациенты группы сравнения в цитируемом исследовании имели более длительную историю заболевания, были старше по возрасту, и, вероятно, получали в разных медицинских учреждениях отличную терапию, что могло увеличивать частоту осложнений от проводимой терапии. В нашем исследовании лечение пациентов с БП в обеих группах осуществлялось по единому принципу, согласно которому основой терапии было назначение комплексного лечения набором препаратов из различных фармакологических групп сообразно форме заболевания. Опыт показывает, что возникновение побочных явлений при L-ДОФА терапии зависит не только от дозы препарата, но и от режима приема и, не в последнюю очередь, от того, на какой стадии заболевания такое лечение было начато. Мы старались как можно более длительно лечить пациентов минимальной эффективной дозой L-ДОФА с ее последующим постепенным увеличением, особенно у больных, которые являлись амбулаторными пациентами. Пациенты с 4-й и 5-й стадиями заболевания (по классификации Хена и Яра) не включались в исследование. Это позволяет утверждать, что появления побочных эффектов L-ДОФА, хоть и связаны с действием препарата, вероятно, базируются на эндогенных особенностях патогенеза LRRK2-ассоциированной БП. Еще раз подчеркнем, что частота побочных эффектов в группе сравнения составила 17,1%, что достоверно ниже, чем в группе пациентов с LRRK2-ассоциированной БП, принимающих препараты L-ДОФА. Повышенная частота L-ДОФА-индуцированных дискинезий при LRRK2-ассоциированной БП была выявлена также в работах зарубежных авторов [12, 14].

Учитывая широкое распространение мутации G2019S среди семейных форм БП в России, следует рекомендовать скрининг этой мутации среди пациентов с БП, сообщающих о положительном семейном анамнезе заболевания. Генетическое тестирование на наличие мутации G2019S LRRK2 может быть полезно в ряде случаев в качестве дополнительного диагностического теста. Следует, однако, отметить, что в отсутствие нейропротекторной терапии досимптоматическое тестирование мутации остается дискутабельным. При проведении медико-генетического консультирования досимптоматических носителей мутаций в гене LRRK2 следует принимать во внимание неполную пенетрантность мутаций. В то же время относительная распространенность LRRK2-ассоциированных форм БП среди семейных случаев заболевания впервые дает возможность исследования репрезентативных групп пациентов с однородной этиологией заболевания, что, несомненно, подчеркивает научную важность проведения ДНК-диагностики пациентам с семейной формой БП. Выделение групп риска развития БП дает неврологам шанс подбора терапии, способной отсрочить клинические проявления болезни. При скрининге мутаций в гене LRRK2 в первую очередь целесообразно проводить идентификацию мутации G2019S, частота которой среди семейных форм БП в России достигает 7%.

Полученные нами данные говорят о сходности клинического течения LRRK2-ассоциированной БП и БП, не связанной с мутациями в этом гене, а также позволяют предполагать повышенную частоту осложнений при терапии L-ДОФА у пациентов с мутацией G2019S. Дальнейшие исследования в сфере молекулярной генетики наследственных форм БП в сочетании с тщательным неврологическим анализом позволят не только улучшить лечение данной группы пациентов, но и существенно продвинуться во все еще нерешенных вопросах этиопатогенеза БП.

Исследование было поддержано грантом РФФИ №09-04-00934-а