Российские ученые описали редкую мутацию при вагальной параганглиоме

Исследователи из Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, НМИЦ хирургии имени А. В. Вишневского и центра «Инновационные технологии иммунофенотипирования, цифрового пространственного профилирования и ультраструктурного анализа» впервые в мире описали клинический случай вагальной параганглиомы — злокачественной опухоли, развивающейся из симпатического параганглия, — с очень редкой мутацией в гене фумаратгидратазы.

Изображение:

Структура фумаратгидратазы

Credit:

wikimedia.org | CC BY-SA 3.0

В журнале Frontiers in Endocrinology опубликована статья российских ученых, посвященная клиническому случаю пациентки с вагальной параганглиомой (ВПГЛ) и очень редким (около 1%) зародышевым миссенс-вариантом в гене фумаратгидратазы (FH).

Вагальная параганглиома — нейроэндокринная опухоль, берущая начало из симпатического параганглия около блуждающего нерва. Встречается такой вид опухоли очень редко — один случай на 100 000 человек в год. Клинические признаки и симптомы могут быть разными. Чаще всего это образование на шее или в глотке, пульсирующий шум в ушах, охриплость и потеря слуха. ВПГЛ преимущественно встречается вместе с другими параганглиомами головы и шеи. Несмотря на развитие инструментальных методов диагностики, часто диагноз ставится только во время операции. Единственным способом лечения считается хирургическая резекция опухоли, которая может приводить к повреждению черепных нервов. Известно, что ВПГЛ может наследоваться. Ранее этот же коллектив ученых обнаружил мутации зародышевой линии в генах, ассоциированных с ВПГЛ, — SDHB, SDHD, NF1, FH, IDH2, а также в генах-кандидатах ACLY, OGDH и PDHA2. Семейная ВПГЛ раньше проявляется по сравнению со спорадическими опухолями (средний возраст 45 лет против 60 лет) и у нее выше риск мультифокальности, то есть множественной локализации (78% против 23%).

Женщина 42 лет обратилась в НМИЦ хирургии имени А.В. Вишневского с образованием на правой стороне шеи, которое долгое время увеличивалось. С 26 лет она страдала частыми приступами боли в горле, перенесла удаление небных миндалин без положительных эффектов, а также жаловалась на охриплость. Компьютерная томография выявила солидную опухоль в области бифуркации правой сонной артерии размером 47х30х70 мм. Образование деформировало шею и сдавливало гортань. В 2018 году опухоль удалили и пациентку перевели в отделение интенсивной терапии без неврологических симптомов.

Гистологическое исследование опухоли подтвердило, что она является параганглиомой. Ученые провели полноэкзомное секвенирование ВПГЛ и нормальной ткани лимфатического узла. В гене FH выявили гетерозиготный вариант зародышевой линии NM_000143: c.747T>A, p.S249R (chr1:241669460). Фумаратгидратаза — фермент цикла Кребса, который катализирует превращение фумарата в малат; FH — ген домашнего хозяйства и опухолевый супрессор; инактивирующие его герминальные мутации вызывают онкопатологии. Замена серина-249 на аргинин дестабилизирует тетрамерную структуру фумаратгидратазы, что приводит к снижению активности фермента. Различные алгоритмы прогнозирования in silico признали найденный вариант патогенным. Мутаций в других генах восприимчивости к данному типу опухоли не было обнаружено, хотя были выявлены потенциально вредные соматические варианты в трех генах.

РНК-секвенирование образца пациентки и 104 образцов параганглиом головы и шеи показало, что профиль экспрессии генов при мутации в FH отличается от того, что наблюдается при известных патогенных мутациях в генах субъединиц сукцинатдегидрогеназы (SDHBх): многие гены, повышенная регуляция которых наблюдалась в SDHx-мутированных опухолях, демонстрировали сниженную активность в FH-мутированной ВПГЛ.

С помощью микросателлитного анализа исследователи обнаружили вероятную потерю аллеля FH дикого типа в опухоли. Кроме того, произошла делеция отдельных участков хромосомы 11.

Мутантный белок был стабилен, что подтвердилось при иммуногистохимическом окрашивании образцов. Однако при окрашивании на маркер недостаточности фумаратгидратазы — S-(2-сукцино)-цистеин 2SC — окрашивалась цитоплазма опухолевых клеток, то есть мутация делала белок нефункциональным.

Это первый зарегистрированный случай ВПГЛ с мутацией в гене FH. На сегодня зарегистрировано всего четыре случая FH-мутированных параганглиом головы и шеи, включая вновь описанный; остальные три — опухоли каротидного тельца. Результаты подтверждают патогенность варианта p.S249R и связь между параганглиомами головы и шеи и наследуемыми мутациями в гене FH.

— Исследование было непростым, — рассказывает первый автор статьи Анастасия Снежкина. — В нашем распоряжении был только образец опухоли и лимфатического узла, заключенные в парафиновые блоки, что очень сильно сокращает число возможных молекулярных методов исследования. Также было сложно показать патогенный эффект этой мутации, найти для этого соответствующие контроли, так как заболевания, связанные с наличием патогенных мутаций в гене FH — большая редкость. Так, для подтверждения аберрантного окрашивания 2SC нам пришлось искать пациента с наследственным лейомиоматозом, частота которого — один случай на 200 тысяч. Нам повезло, один такой пациент ранее наблюдался в Центре акушерства и гинекологии Кулакова.»

Как образцы пациентки были направлены к вам? У вас постоянное сотрудничество с Институтом Вишневского?

Мы много лет сотрудничаем с Патологоанатомическим отделением Национального медицинского исследовательского центра хирургии имени А.В. Вишневского МЗ РФ в рамках Соглашения о научном сотрудничестве между ИМБ РАН и ИХВ.

Повлиял ли анализ мутационного профиля на ведение этой конкретной пациентки, известно ли, что сейчас с ней?

После операции и реабилитации состояние пациентки не отслеживалось ее лечащим врачом, также она сама в ИХВ больше не обращалась. На данный момент, к сожалению, у нас нет информации о ее самочувствии. Выявленная мутация в гене FH у пациентки новая и довольно редкая для этого заболевания. На сегодняшний день каких-то специфических методов терапии пациентов с мутациями в гене FH нам не известно, но большинство из них наследственные и предрасполагают к развитию заболевания. Поэтому важно выявлять такие мутации у пациентов и членов их семьи и наблюдать за состоянием бессимптомных носителей. Также известно несколько случаев метастазирующих параганглиом с мутациями в FH, что необходимо учитывать при наблюдении за пациентом для раннего выявления признаков прогрессии опухоли. 

 

Комментирует руководитель работы доктор биологических наук Анна Кудрявцева, заведующая лабораторией постгеномных исследований и заместитель директора по науке Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН.

Как ваша лаборатория исследует генетику параганглиом?

Руководитель Патологоанатомического отделения НМИЦ хирургии имени А.В. Вишневского МЗ РФ, Дмитрий Валерьевич Калинин, вовлек нашу лабораторию в комплексное исследование молекулярно-генетических особенностей параганглиом более 10 лет назад. С тех пор мы работаем рука об руку. Ищем новые мутации и те изменения в работе генов, которые они вызывают: прежде всего, на уровне экспрессии РНК и белков. Это нужно для того, чтобы понимать механизмы заболевания, для определения оптимальной тактики лечения, а в будущем — для поиска новых методов терапии. Также мы исследуем опухолевое микроокружение, в частности, определяем спектр бактерий, населяющих зону патологического процесса и особенности их метаболизма.

Как в принципе возможно организовать исследование таких редких опухолей?

Ключевым фактором, определяющим возможность комплексного исследования редких опухолей на молекулярно-генетическом уровне, является наличие коллекции подробно охарактеризованных образцов и заинтересованных в работе врачей. Нам очень повезло с партнерами — НМИЦ хирургии имени А.В. Вишневского МЗ РФ лидирует в области хирургии параганглиом головы и шеи благодаря мультидисциплинарной команде на отделении сосудистой хирургии. Второй важный аспект — опытная группа молекулярных биологов, обладающая широким спектром компетенций. На базе ИМБ РАН в ЦКП «Геном» мы работаем на самом современном оборудовании и имеем широкие контакты с коллегами из других институтов. В наше время залогом получения интересных и важных научных результатов является мультидисциплинарность исследования и командная работа.

Источник

Anastasiya V. Snezhkina, et al. Genetic changes in the FH gene cause vagal paraganglioma // Frontiers in Endocrinology (15). 2024. DOI: 10.3389/fendo.2024.1381093

Добавить в избранное