Редкий вариант в гене сортилинподобного рецептора 1: связь с показателями когнитивных функций у пожилых

Сохранность интеллектуальных функций в пожилом возрасте является важнейшей составляющей качества жизни. Снижение когнитивных способностей с возрастом, в том числе в форме деменции, представляет собой огромную нагрузку на систему здравоохранения в развитых странах, включая Россию. Когнитивные функции в норме и при различных формах деменций, основной из которых является болезнь Альцгеймера (БА), демонстрируют высокий уровень наследуемости. Проведенные в последние годы полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) [1—4] показали, что генетическая основа вариабельности когнитивных функций в норме и наследственный компонент БА с поздним началом частично пересекаются, что позволяет рассматривать когнитивные способности у пожилых людей как эндофенотип Б.А. Несмотря на большое число частых генетических вариантов, ассоциированных с БА и когнитивными способностями, общий вклад распространенных генетических маркеров в наследственную компоненту нейрокогнитивных фенотипов невелик. Подавляющее большинство маркеров, найденных в GWAS, за исключением структурных вариантов, кодирующих изоформы APOE2, APOE3 и APOE4 аполипопротеина Е (APOE), вносят лишь минорный вклад в подверженность к БА с поздним проявлением. Результаты экзомного и геномного секвенирования показывают, что существенная часть наследственной компоненты БА, когнитивных способностей и общего уровня интеллекта кроется в накоплении редких вариантов в генах, связанных с нейрогенезом и функциями головного мозга и ЦНС [5—7].

К генетическим маркерам БА, выявленным в кандидатных и полногеномных ассоциативных исследованиях, относятся и полиморфные варианты гена сортилинподобного рецептора 1 (SORL1) [8, 9]. Белок SORL1 является многофункциональным рецептором, обеспечивающим процессы эндоцитоза. Белок экспрессируется в основном в ЦНС и задействован в поглощении клеткой липопротеинов и протеаз. В частности, SORL1 является нейронным рецептором apoЕ и вовлечен в транспорт белка-предшественника амилоида (APP), действуя как сортировщик, предотвращающий перенос APP в эндосомы и его процессинг в бета-амилоид, снижая тем самым уровень амилоидогенных пептидов [10—12]. Экспрессия SORL1 в головном мозге пациентов с БА существенно снижена по сравнению с нормой [13]. Впервые ассоциация генетических маркеров гена SORL1, расположенного на хромосоме 11, с БА была показана с использованием подхода кандидатных генов [14]. Затем ассоциация интронного варианта rs11218343 этого гена с БА с поздним началом была выявлена в GWAS в популяциях различного этнического происхождения [8] и подтверждена метаанализом полногеномных ассоциативных исследований на суммарной выборке в 74 тыс. индивидов [9]. Кроме того, недавно было обнаружено, что накопление редких функциональных вариантов в гене SORL1 является существенным фактором риска для семейной формы БА с ранним началом [15, 16].

По данным проекта «1000 геномов» [17], минорный аллель С rs11218343 является относительно редким в европеоидных (1—5%) и негроидных популяциях (5—10%) и более распространен у азиатских монголоидов (25—30%).

Цель настоящего исследования — оценить связь rs11218343 гена SORL1 с вариабельностью результатов выполнения когнитивных тестов в пожилом возрасте и с БА.

В работе было использовано 2 выборки из популяции Томска. Контрольная выборка состояла из 586 пожилых, средний возраст которых составил 70,9±5,7 года, собранных в ходе когортного исследования по первичной профилактике БА [18—20] без диагноза БА. В основную выборку вошли 100 больных БА с поздним началом, средний возраст — 72,1±7,8 года.

Контрольная выборка пожилых набиралась методом телефонного интервью лиц из общего населения в возрасте 60 лет и старше. Интервью осуществлялось при посредстве поликлиник Томска и принятии обследуемыми предложения пройти тесты для оценки памяти и внимания. Характеристика выборки по половозрастному составу, количеству лет, потраченных на образование, и статусу здоровья представлена в табл. 1.

Группа больных БА была набрана из пациентов с диагнозом БА (код G30 по МКБ-10), обследованных на кафедре неврологии и нейрохирургии Сибирского государственного медицинского университета (Томск) [21]. Диагноз устанавливали в соответствии с критериями МКБ-10, DSM-IV и NINCDS/ADRDA^​1​᠎ [22, 23].

В контрольной выборке было проведено нейропсихологическое тестирование, в том числе с использованием Монреальской шкалы оценки когнитивных функций (MoCA). Этот тест является скрининговым инструментом и оценивает 8 доменов когнитивных функций, включая внимание, исполнительские функции, речь, память, ориентацию и зрительно-пространственное восприятие. Результат теста варьирует от 0 до 30 баллов: более высокий балл указывает на лучшие показатели состояния когнитивных функций.

Генотипирование rs11218343 гена SORL1 проводили с помощью ПЦР и масс-спектрометрии аллельспецифических продуктов амплификации. Участок геномной ДНК в области rs11218343 амплифицировали в ПЦР с помощью прямого праймера 5’-ACGTTGGATGTTACAGATGTGAGCCACTGC-3’ и обратного праймера 5’-ACGTTGGATGCACTCAATGTTCCAAGATCC-3’. Затем продукты ПЦР инкубировали в присутствии декзоксирибонуклеотидтрифосфатов (dNTP) с экстенционным праймером 5’-GGAATATGATGTTATTTTAAAATACTCT-3’, комплементарным участку, прилежащему к полиморфной позиции (iPLEX-реакция). Далее проводили дефосфорилирование не включенных в продукты реакции трифосфатов с помощью щелочной фосфатазы (SAP). Разделение продуктов iPLEX-реакции осуществляли с помощью MALDI-TOF масс-спектрометрии на платформе Sequenom MassArray 4 («Agena Bioscience», США) как описано ранее [24].

Распределение генотипов и частоты аллелей rs11218343 гена SORL1 в контрольной выборке пожилых и у больных БА приведены в табл. 2.

При анализе ассоциации rs11218343 с БА методом случай—контроль из контрольной выборки пожилых без диагноза БА были исключены 42 индивида со значениями MoCA меньше 15, свидетельствующими о наличие у этих лиц умеренных когнитивных нарушений или недиагностированной деменции. Частота аллелея С в контрольной группе составила 0,8%. Разница в частоте аллелей между больными БА и контрольной группой не является статистически значимой (уровень значимости точного теста Фишера — 0,137).

Однофакторный дисперсионный анализ распределения средних значений и дисперсии общего балла теста MoCA в контрольной выборке пожилых без диагноза БА выявил значимые различия между носителями редкого аллеля и гомозиготами по частому варианту. Среднее значение балла MoCA у носителей минорного варианта rs11218343 составило 19,00±6,61, что является более низкими показателем по сравнению с гомозиготами по частому аллелю 22,25±3,89 (F=4,97; p=0,026).

Таким образом, в настоящей работе нами показано, что редкий вариант в гене SORL1, ассоциированный по данным крупных полногеномных исследований и метаанализа с БА, связан с низкими значениями общего балла МоСА в случайной выборке пожилых, о чем свидетельствует снижение когнитивных функций у носителей редкого аллеля в пожилом возрасте. Исследованный вариант также чаще встречается в выборке больных БА по сравнению с контрольной группой, однако ассоциация с БА не была реплицирована по причине низкой частоты редкого аллеля, что требует большего объема исследуемых выборок больных и группы контроля. В более широком контексте интерпретации данных результаты настоящей работы, как и ряда других исследований [3—5], указывают, что естественное снижение когнитивных способностей с возрастом и БА с поздним началом могут иметь общую генетическую компоненту.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 16−15−00020).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: vadim.stepanov@medgenetics.ru