Dystrophic epidermolysis bullosa: genotype-phenotype correlations

Full Text

Дистрофический врожденный буллезный эпидермолиз (ВБЭ) — редкое наследственное заболевание кожи и слизистых оболочек, вызываемое мутациями гена COL71A, который кодирует белок коллаген VII типа. В зависимости от типа наследования выделяют аутосомно-доминантный и аутосомно-рецессивный дистрофический ВБЭ.

Коллаген VII типа представляет собой основной белок якорных фибрилл — структуры, участвующей в прикреплении эпидермиса к подлежащей дерме [1, 2]. Влияние патогенных мутаций гена COL71A на кодируемый им белок заключается в первую очередь в уменьшении его синтеза, вплоть до полного отсутствия коллагена VII типа в зоне дермо-эпидермального соединения. Синтезирующийся мутантный белок имеет нарушенную структуру и может быть функционально неполноценен. Это приводит к ослаблению адгезии эпителия к подлежащей соединительной ткани, что отражается в уменьшении резистентности кожи и во многих случаях — слизистых оболочек к механическим воздействиям.

В зависимости от типа наследования, тяжести заболевания и локализации поражений выделяют различные формы болезни (табл. 1). Наиболее часто встречающимися клиническими формами заболевания считаются тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ, рецессивный дистрофический ВБЭ средней тяжести, доминантный дистрофический ВБЭ средней тяжести и локализованный доминантный дистрофический ВБЭ [3].

 

Таблица 1. Клинические формы дистрофического ВБЭ

Table 1. Clinical forms of dystrophic epidermolysis bullosa

Классификация 2020 г. [3]	Классификация 2014 г. [4]	Ранее использовавшиеся эпонимы
Аутосомно-доминантный дистрофический ВБЭ
Аутосомно-доминантный дистрофический ВБЭ средней тяжести	Генерализованный доминантный дистрофический ВБЭ	Доминантный дистрофический ВБЭ Пазини. Доминантный дистрофический ВБЭ Коккейна–Турена
Локализованный доминантный дистрофический ВБЭ	Доминантный дистрофический ВБЭ только ногтей. Претибиальный доминантный дистрофический ВБЭ. Акральный доминантный дистрофический ВБЭ	—
Пруригинозный доминантный дистрофический ВБЭ	Пруригинозный доминантный дистрофический ВБЭ	—
Спонтанно регрессирующий (self-improving) доминантный дистрофический ВБЭ	Буллезный дермолиз новорожденных	—
Аутосомно-рецессивный дистрофический ВБЭ
Тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ	Генерализованный тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ	Рецессивный дистрофический ВБЭ Аллопо–Сименса
Рецессивный дистрофический ВБЭ средней тяжести	Генерализованный рецессивный дистрофический ВБЭ средней тяжести	Рецессивный дистрофический ВБЭ не-Аллопо–Сименса
Инверсный рецессивный дистрофический ВБЭ	Инверсный рецессивный дистрофический ВБЭ	—
Локализованный рецессивный дистрофический ВБЭ	Локализованный рецессивный дистрофический ВБЭ. Претибиальный рецессивный дистрофический ВБЭ. Центрипетальный рецессивный дистрофический ВБЭ	—
Пруригинозный рецессивный дистрофический ВБЭ	Пруригинозный рецессивный дистрофический ВБЭ	—
Спонтанно регрессирующий (self-improving) рецессивный дистрофический ВБЭ	Буллезный дермолиз новорожденных	—
Доминантный и рецессивный (компаунд-гетерозиготность)*
Тяжелый дистрофический ВБЭ	—	—

* Комбинация доминантно наследуемой мутации на одной аллели и рецессивно наследуемой мутации на другой аллели.

 

Поражение кожи обычно наблюдается при всех формах болезни, за исключением дистрофического ВБЭ с поражением только ногтей. Первичным морфологическим элементом является пузырь. Возникновение пузырных высыпаний провоцируется механическим воздействием на кожу. На их месте формируются глубокие эрозии. Вследствие ослабления дермо-эпидермальной адгезии механические воздействия, например трение, могут приводить к образованию эрозий даже на видимо неизмененной коже. Заживление дефектов кожи у больных дистрофическим ВБЭ происходит с формированием рубцов и милиумов. Гистологическое исследование биоптатов кожи обнаруживает субэпидермальный пузырь, образовавшийся в результате расщепления тканей в верхней части сосочковой дермы под плотной пластинкой базальной мембраны [5]. Результаты иммунофлюоресцентного исследования биоптатов кожи больных зависят от тяжести клинических проявлений. Определяется различной степени выраженности уменьшение свечения антител к коллагену VII типа — от полного отсутствия до близкого к наблюдаемому в здоровой коже свечению вдоль дермо-эпидермального соединения. Отмечена общая тенденция, которая заключается в существовании корреляции между уровнем экспрессии коллагена VII типа и тяжестью дистрофического ВБЭ. Чем менее выражена продукция белка, тем тяжелее протекает заболевание [6]. При электронной микроскопии выявляется уменьшение числа якорных фибрилл, вплоть до их полного отсутствия, или их аномальное строение [7, 8].

Наиболее тяжелым течением характеризуются тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ, а также тяжелый дистрофический ВБЭ, что обусловлено полным отсутствием или значительным уменьшением экспрессии коллагена VII типа в коже и слизистых оболочках [4, 9, 10]. Заболевание проявляется уже с рождения или с первых дней жизни генерализованным буллезно-эрозивным поражением кожи и слизистых оболочек. Появление высыпаний провоцируется даже незначительным механическим воздействием. Образующиеся эрозии склонны к инфицированию и трансформации в язвы. Заживление происходит медленно, с образованием обширных рубцов, в пределах которых формируются милиумы. Типичным является поражение кистей и стоп, рубцевание которых приводит к сращению пальцев с образованием псевдосиндактилии [9]. На волосистой части головы развивается рубцовая алопеция, волосы у больных, как правило, редкие и тонкие.

Тяжелое течение дистрофического ВБЭ сопровождается поражением внутренних органов, включая желудочно-кишечный тракт, мочеполовые пути, почки и сердце [11, 12]. Из-за недостаточности питания, хронического воспаления и инфекции развивается анемия, отставание в росте и развитии, задержка полового созревания, остеопороз. У больных повышен риск развития гломерулонефрита, амилоидоза почек, IgA-нефропатии, агрессивного плоскоклеточного рака кожи [13, 14]. Вследствие поражения почек или развития агрессивного плоскоклеточного рака кожи у многих больных с тяжелым рецессивным дистрофическим ВБЭ продолжительность жизни сокращается до 30–40 лет [10].

Рецессивный дистрофический ВБЭ средней тяжести по характеру клинических и гистологических проявлений аналогичен тяжелому рецессивному дистрофическому ВБЭ, но отличается от него наличием экспрессии коллагена VII типа, хотя и пониженной по сравнению со здоровыми людьми, и следовательно, меньшей выраженностью пузырно-эрозивного поражения кожи и слизистых оболочек [4, 5]. Для появления пузырей при заболевании средней тяжести требуется более значительное механическое воздействие [9]. Течение болезни обычно более благоприятное, чем у тяжелого рецессивного дистрофического ВБЭ, хотя риск развития плоскоклеточного рака также повышен.

Доминантный дистрофический ВБЭ средней тяжести характеризуется уменьшением экспрессии коллагена VII типа и, как правило, имеет хороший прогноз [4, 9, 15]. Пузыри и эрозии обычно заметны уже при рождении или появляются вскоре после него, но с возрастом тяжесть заболевания иногда уменьшается. Часто поражение кожи бывает легким и ограничивается участками, наиболее подверженными механическому воздействию. Поэтому обычной локализацией высыпаний являются костные выступы — колени и локти, а также кисти и стопы. В этих же местах образуются рубцы и милиумы. Поражение кожи туловища также возможно. Возможна ониходистрофия и утрата всех или некоторых ногтей. Поражение слизистых оболочек встречается редко, зубы обычно не поражаются.

Локализованный дистрофический ВБЭ включает 3 варианта заболевания в зависимости от локализации поражения — претибиальный и акральный, которые могут наследоваться как доминантно, так и рецессивно, а также дистрофический ВБЭ только ногтей, который обычно наследуется доминантно, хотя описаны случаи с рецессивным наследованием [3].

Претибиальный дистрофический ВБЭ может проявиться в любом возрасте — не только в младенческом, но и в пожилом. Так, описаны пациенты с манифестацией заболевания в возрасте 86 и 53 лет [16, 17]. Типичной локализацией высыпаний претибиальной формы болезни является передняя поверхность голеней. Возможно появление высыпаний на коже коленей, боковой и задней поверхности голеней, лодыжек, тыла стоп [18]. Возможно также поражение кожи локтей, но незначительно выраженное [19]. Характер высыпаний может быть различным. Описаны лихеноидные папулы, гиперкератотические поражения, формирование эритематозных бляшек на местах, где повторно возникали пузыри и эрозии [20, 21]. Характерным является наличие рубцов и милиумов в очагах поражения. Тяжесть поражения кожи при претибиальной форме болезни может различаться у разных больных, варьируя от легкого до тяжелого [23–25]. Поражение кожи при претибиальном дистрофическом ВБЭ может сопровождаться ониходистрофией. Обычно отмечается поражение ногтей на ногах, однако ногти на руках также могут быть поражены [16]. Возможна полная потеря ногтей [24]. Часто поражение кожи у пациентов с претибиальным дистрофическим ВБЭ сопровождается зудом [23, 25].

Акральный дистрофический ВБЭ характеризуется поражением кожи преимущественно кистей и стоп, которое может сопровождаться ониходистрофией [26]. При этом первоначальные проявления могут соответствовать иным формам болезни. Так, описана пациентка, у которой при рождении наблюдалось буллезное поражение кожи голеней и развилась ониходистрофия, в связи с чем был установлен диагноз спонтанно регрессирующего дистрофического ВБЭ. Однако в последующем в клинической картине стало преобладать поражение кожи кистей и стоп, что стало основанием для установления диагноза акрального доминантного дистрофического ВБЭ [26].

Доминантный дистрофический ВБЭ только ногтей описывают редко. Ногти чаще поражаются на ногах [27–30]. Поражение может быть минимальным с изменениями ногтей только I пальцев ног, но возможно также поражение всех 20 ногтей, наблюдающееся с рождения [28, 31]. Поражение только ногтей может обнаруживаться у больных дистрофическим ВБЭ, у которых ранее возникали пузырные высыпания на коже. Так, диагноз доминантного дистрофического ВБЭ только ногтей был установлен пациенту, у которого при рождении отмечались пузырные высыпания на кистях и стопах, но обследование в возрасте 1 года показало наличие на кистях, стопах, коленях и бедрах лишь группирующихся милиумов на эритематозных бляшках при отсутствии пузырей [27].

Описаны также пациенты с дистрофическим ВБЭ только ногтей с компаунд-гетерозиготными мутациями COL7A1, что указывало на рецессивное наследование [29, 32]. При этом в семьях, где был выявлен рецессивный дистрофический ВБЭ только ногтей, имелись больные с другими формами заболевания [29]. Для подтверждения диагноза ВБЭ только ногтей исключается наличие микотической инфекции [29].

Пруригинозный дистрофический ВБЭ может наследоваться как доминантно, так и рецессивно. Развивается обычно в детском или взрослом возрасте у пациентов, страдающих с рождения или с младенческого возраста другими формами дистрофического ВБЭ, которые зудом не сопровождаются. У пациентов, которых наблюдали B. Drera и соавт. (2006), пруригинозный характер дистрофический ВБЭ приобретал в возрасте от 8 до 39 лет, что и позволило установить им диагноз пруригинозного дистрофического ВБЭ [33]. Высыпания обычно располагаются на верхних и нижних конечностях, причем характерной локализацией, как и при претибиальной форме болезни, являются голени. Пруригинозный дистрофический ВБЭ проявляется пруригоподобными папулезными высыпаниями, сопровождающимися интенсивным зудом [33, 34].

Инверсный дистрофический ВБЭ наследуется рецессивно. Заболевание проявляется с рождения или в младенческом возрасте генерализованными пузырными и эрозивными высыпаниями, которые заживают с образованием рубцов [35]. Однако еще в младенческом или детском возрасте локализация мест, в которых обычно появляются пузыри, меняется [35]. Со временем высыпания начинают появляться преимущественно в складках и сгибах тела — на шее, в подмышечных и паховой областях, в промежности, под молочными железами [35, 36]. Характерным является поражение слизистой оболочки полости рта, пищевода, анальной области и гениталий [5]. Считается, что мутантный коллаген VII типа при инверсном дистрофическом ВБЭ чувствителен к диссоциации при более низкой температуре тела, поэтому высыпания склонны появляться в участках с более высокой температурой, которая характерна для складок кожи и слизистых оболочек [37].

Спонтанно регрессирующий дистрофический ВБЭ считается крайне редкой формой заболевания, которая может наследоваться как доминантно, так и рецессивно [38]. Пузырно-эрозивное поражение кожи обычно наблюдается уже при рождении или появляется в первые дни жизни ребенка. Характерным для этой формы дистрофического ВБЭ считается поражение дистальных отделов конечностей — кистей, стоп или только пальцев, а также развитие ониходистрофии. Могут поражаться голени [39]. Описан также случай спонтанно регрессирующего дистрофического ВБЭ, который дебютировал с рождения тяжелым генерализованным пузырным поражением кожи [40]. Заболевание может сопровождаться врожденной аплазией кожи и поражением слизистой оболочки полости рта [41]. Эрозии заживают с образованием слабо выраженных атрофических рубцов и милиумов. Несмотря на обычно малую выраженность рубцовых изменений, описан случай формирования псевдосиндактилии при рецессивном спонтанно регрессирующем дистрофическом ВБЭ [42]. К возрасту 2 лет пузырные высыпания перестают появляться, могут сохраняться рубцовые изменения, милиумы, ониходистрофия [39, 43].

Таким образом, тяжесть и течение дистрофического ВБЭ значительно различаются. Часто заболевание начинается в младенческом возрасте, однако манифестация дистрофического ВБЭ в более старшем возрасте и даже у пожилых также возможна [16, 17]. Высыпания, проявившиеся в младенческом возрасте, могут существовать на протяжении всей жизни, однако даже генерализованное поражение, наблюдавшееся у младенца, может подвергнуться полному регрессу в более старшем возрасте. Клинические проявления могут быть крайне незначительными, ограничиваясь поражением только ногтей [44]. При этом выявление пациентов с дистрофическим ВБЭ только ногтей может быть трудной задачей, так как они не обращаются за медицинской помощью и заболевание у них часто выявляется лишь случайно при обследовании членов семьи, больных дистрофическим ВБЭ, протекающим с поражением кожи [31, 44, 45]. Отсутствие поражения кожи затрудняет диагностику и не позволяет установить диагноз дистрофического ВБЭ пациентам с поражением только ногтей. В таких случаях генетические исследования могут помочь определить мутации и установить точный диагноз [31].

С учетом возможности манифестации поражения кожи при дистрофическом ВБЭ во взрослом возрасте проявившаяся в детском возрасте ониходистрофия на протяжении длительного времени может быть первым и единственным его проявлением [46]. В связи с этим наличие ониходистрофии, возникшей в детском возрасте, рассматривается как признак, указывающий на диагноз претибиального дистрофического ВБЭ у взрослого пациента с манифестацией пузырных высыпаний на голенях [16].

Легкое и среднетяжелое поражение кожи при дистрофическом ВБЭ также может вызывать значительные затруднения в диагностике. Описаны случаи, когда пациенты получали неэффективную терапию в связи с ошибочно диагностированными красным плоским лишаем, экземой или другими заболеваниями [19, 47]. Также сложно определить клиническую форму болезни. Так, диагноз претибиального дистрофического ВБЭ был установлен пациентке, у которой на коже передней поверхности голеней располагались множественные интенсивно зудящие пруригоподобные высыпания, хотя такие проявления характерны для пруригинозной формы болезни [24]. Диагноз претибиального дистрофического ВБЭ был также установлен ребенку с поражением кожи претибиальной области, а также стоп, при рождении, но к возрасту 1 года пузырные высыпания перестали появляться, остались лишь слабо выраженные рубцы, милиумы и ониходистрофия [46]. Вместе с тем регресс высыпаний в младенческом возрасте более соответствует диагнозу «спонтанно регрессирующий дистрофический ВБЭ». Отмечено отсутствие четких клинических критериев, позволяющих различать легкие проявления рецессивного дистрофического ВБЭ и доминантный дистрофический ВБЭ [48]. Минимальные проявления болезни, возможность длительной ремиссии после регресса высыпаний, возникших в младенческом периоде, и дебют заболевания во взрослом возрасте представляются факторами, затрудняющими клиническую диагностику дистрофического ВБЭ легкого и среднетяжелого течения, и в таких случаях важным является выявление уменьшенной экспрессии коллагена VII типа в зоне дермо-эпидермального соединения или определение патогенной мутации в гене COL7A1.

Наибольшее внимание привлекают тяжелые формы дистрофического ВБЭ, которые характеризуются медленным заживлением эрозий и язв и ассоциированы со значительным сокращением продолжительности жизни. Пациентам на протяжении всей жизни требуется лечение и уход за кожей с учетом значительного уменьшения дермо-эпидермальной адгезии и склонности эрозий и язв к длительному существованию. Вместе с тем возможная вариабельность течения заболевания не всегда позволяет с достаточной долей уверенности прогнозировать степень тяжести во взрослом возрасте, основываясь на клинической картине у младенца. Требуется проведение клинико-генетических корреляций на основании анализа ассоциаций генетических изменений с клиническими проявлениями болезни.

Ген COL7A1 и кодируемый им белок коллаген VII типа

Ген человеческого коллагена VII типа COL7A1 расположен на коротком плече хромосомы 3, регион 3p21.1 [1]. Это крупный ген, состоящий из 118 экзонов [49]. Размер полного человеческого гена COL7A1 составляет примерно 32 kb, размер кодируемой этим геном матричной РНК — около 8,9 kb. Полная длина кДНК COL7A1 составляет 8833 нуклеотида, кодирующих 2944 аминокислоты [1, 2]. Экзоны 1–28 кодируют NC-1 домен коллагена VII типа (аминокислоты 1–1253), экзоны 112–118 кодируют NC2-домен белка (аминокислоты 2784–2944) [16]. Так как большинство из встроенных интронов относительно невелики, ген COL7A1 относительно компактен.

Продукт гена COL7A1 — коллаген VII типа синтезируется как кератиноцитами эпидермиса, так и дермальными фибробластами, и обнаруживается в зоне базальной мембраны ряда эпителиев, в том числе в коже человека [50–53]. Непосредственным белковым продуктом гена COL7A1 является про-α1(VII) α-цепь коллагена VII типа. Три идентичные α1-цепи объединяются в отдельные молекулы коллагена VII типа, являющиеся, таким образом, α1α1α1(VII)-тримерами [2, 49].

Молекула коллагена VII типа состоит из крупного (145 kDa) амино-терминального глобулярного неколлагенового NC1-домена, центрального тройного спирального коллагенового домена и карбокси-терминального мелкого (34-kDa) глобулярного неколлагенового NC2-домена [54–56]. Центральный тройной спиральный коллагеновый домен состоит из повторов аминокислотных последовательностей (Gly-X-Y)n, в которых каждый третий остаток является глицином, а X-Y могут быть любой аминокислотой [54, 57, 58]. Остатки глицина располагаются в центре тройной спирали и необходимы для поддержания ее стабильности, тогда как аминокислоты в положениях X и Y находятся на поверхности спирали и для ее стабильности менее важны [59, 60]. Замены остатков глицина вызывают выраженное нарушение укладки и/или стабильности тройной спирали, в то время как замены остатков X и Y необязательно оказывают патогенное воздействие [35].

Последовательность из 20 повторов (Gly-X-Y)n, являющихся субдоменами коллагенового домена, разделена 19 неколлагеновыми прерываниями, которые обеспечивают гибкость белка [56]. Самое длинное прерывание, состоящее из 39 аминокислот, было названо шарнирным регионом, который делит тройной спиральный домен на его амино- (COL1–10) и карбоксильный (COL11–20) субдомены [61].

Роль NC1-домена коллагена VII типа заключается в поддержании структуры тройной спирали коллагена VII типа [62]. Кроме того, NC1-домен коллагена VII типа связывается с основными компонентами базальной мембраны кожи — ламининами-332 и -311, коллагенами I и IV типа, а также с фибронектином, что обеспечивает стабильность дермо-эпидермальной адгезии на участке между светлой пластинкой и сосочковой дермой [50, 62–65]. Поэтому считается, что структурные изменения NC1-домена могут привести к нарушению взаимодействий коллагена VII типа с компонентами внеклеточного матрикса и будут способствовать разделению дермо-эпидермального соединения [66].

NC2-домен и прилегающий к нему участок тройного спирального коллагенового домена инициируют сборку тройной спирали коллагена VII типа [67]. После своего формирования внутри клеток тройные спиральные молекулы проколлагена VII типа выделяются во внеклеточный матрикс сосочковой дермы, где в результате протеолиза часть глобулярного NC2-домена отщепляется, что обеспечивает дальнейшее формирование антипараллельного димера молекул коллагена VII типа [68–70]. Поэтому предполагается, что мутации, приводящие к отсутствию NC2-домена и прилегающей к нему части коллагенового домена, приводят к утрате способности образовывать димеры коллагена VII типа, в связи с чем нарушается формирование якорных фибрилл [52].

Сформированные димеры коллагена VII типа собираются в якорные фибриллы, представляющие собой специализированные комплексы адгезии на границе между эпителием и соединительной тканью [50]. Якорные фибриллы обоими своими краями, в которых находятся NC1-домены коллагена VII типа, располагаются в плотной пластинке базальной мембраны, откуда нисходят к подлежащей верхней части сосочковой дермы, где образуют петлю [67, 68, 71]. Взаимодействия коллагена VII типа с волокнами интерстициального коллагена в дерме, состоящего главным образом из коллагенов I, III и V типов, могут представлять собой механический захват этих волокнистых структур петлей, образованной якорными фибриллами [64, 72].

Функции коллагена VII типа в коже не ограничиваются адгезией эпидермиса на дерме. Коллаген VII типа также играет непосредственную роль в заживлении ран, способствуя миграции кератиноцитов, что обеспечивает их реэпителизацию [66].

Генетическая характеристика клинических форм дистрофического ВБЭ

У больных дистрофическим ВБЭ были идентифицированы сотни различных мутаций внутри NC1-, NC2- и тройного спирального доменов коллагена VII типа [9, 36, 73]. С мутациями в гене COL7A1 ассоциированы разнообразные клинические проявления дистрофического ВБЭ, в соответствии с которыми выделены различные формы болезни [3].

Тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ в большинстве случаев развивается в результате гомозиготных или компаунд-гетерозиготных нулевых мутаций, которые приводят к образованию преждевременных стоп-кодонов на обеих аллелях гена COL7A1, что влечет за собой полное или почти полное отсутствие (остаточная экспрессия) коллагена VII типа и якорных фибрилл в зоне дермо-эпидермального соединения [9, 36, 74, 75]. Часто обнаруживаются нонсенс-мутации, формирующие преждевременный стоп-кодон на месте кодона, в котором произошла замена нуклеотида. Возможно выявление небольших делеций и вставок, которые приводят к сдвигу рамки считывания, синтезу аномальной для данного белка последовательности аминокислот и образованию преждевременного стоп-кодона на определенном расстоянии в последовательности ДНК от места мутации. Кроме того, у больных с тяжелым течением болезни могут быть выявлены мутации сайта сплайсинга, вызывающие сдвиг рамки трансляции и приводящие к образованию преждевременного стоп-кодона в последовательности мРНК.

R. Varki и соавт. (2007), обследовав членов 74 семей с тяжелым рецессивным дистрофическим ВБЭ, показали, что 72,6% выявленных мутаций вызывали образование преждевременного стоп-кодона и были нонсенс-мутациями, вставками или делециями со сдвигом рамки считывания. В 17,9% случаев были выявлены мутации сайта сплайсинга. Реже встречались миссенс-мутации. У 5,1% пациентов они были заменами глицина, а у 4,3% пациентов представляли собой замены другой аминокислоты [73]. Мутации, приводящие к образованию преждевременного стоп-кодона на обеих аллелях, обнаружены у 64,3% пациентов с тяжелым рецессивным дистрофическим ВБЭ [73]. В 9,5% случаев отмечена комбинация мутации, образующей преждевременный стоп-кодон, и миссенс-мутации [73].

Можно ожидать, что в результате мутации, формирующей преждевременный стоп-кодон, будет синтезирован укороченный соответственно локализации стоп-кодона белок. Тем не менее существует другой механизм, обеспечивающий тяжелый патогенный эффект мутаций с преждевременным стоп-кодоном. Наличие преждевременного стоп-кодона ассоциировано с ускоренным распадом синтезирующихся аномальных транскриптов РНК, что приводит к отсутствию экспрессии соответствующего белка [76]. Это связывают с нестабильностью пре-мРНК вследствие нарушений процессинга аномального транскрипта [77]. В связи с этим мутации с образованием преждевременных стоп-кодонов могут сопровождаться значительным уменьшением уровня соответствующего транскрипта мРНК из-за нонсенс-опосредованного распада мРНК [78, 79]. Если такие мутации присутствуют на обеих аллелях гена COL7A1, синтезирующиеся укороченные полипептиды коллагена VII типа разрушаются внутри клеток, что приводит к полному или почти полному отсутствию экспрессии белка и якорных фибрилл в зоне дермо-эпидермального соединения [9, 36, 56].

Реже развитие тяжелого рецессивного дистрофического ВБЭ отмечалось в случае компаунд-гетерозиготных мутаций, из которых только одна мутация приводила к образованию преждевременного стоп-кодона [80]. Наиболее редко тяжелые проявления дистрофического ВБЭ развивались у носителей мутаций, при которых синтез белка, хотя и укороченного или структурно измененного, был возможен, — миссенс-мутаций или мутаций сайта сплайсинга. Комбинация миссенс-мутаций обнаруживалась лишь в 2,4% случаев тяжелого рецессивного дистрофического ВБЭ [73]. Среди миссенс-мутаций, встречающихся при тяжелом дистрофическом ВБЭ, преобладают расположенные в экзонах 73–75. В случае локализации в экзонах 73–75 даже гомозиготные миссенс-мутации, например p.R2008G (c.6072C>G) в экзоне 73 и p.R2063W (c.6187C>T) в экзоне 74, ассоциированы с тяжелым течением болезни [82]. Тем не менее возможно тяжелое течение болезни у пациентов с гомозиготными миссенс-мутациями с заменой аминокислоты в других участках белка, что было выявлено в случае миссенс-мутаций замены глицина p.G2449R (c.7345G>A) в экзоне 96, p.G2569R и p.G2575R (c.7723G>A), расположенных в экзоне 103 [66, 80, 82, 83].

Рецессивный дистрофический ВБЭ средней тяжести в основе своего развития имеет или гомозиготные, или компаунд-гетерозиготные мутации, как минимум одна из которых ассоциирована с образованием преждевременного стоп-кодона, а вторая является миссенс-мутацией или мутацией сайта сплайсинга, приводящей к пропуску экзона при считывании с сохранением его рамки [9]. Такая комбинация мутаций ведет к синтезу незначительного количества белка и формированию структурно аномальных якорных фибрилл или значительному уменьшению их числа [36].

При обследовании членов 92 семей, у которых был диагностирован рецессивный дистрофический ВБЭ средней тяжести, мутации, приводящие к образованию преждевременного стоп-кодона, были обнаружены в 56,1% случаев, мутации сайта сплайсинга несли 18,0% аллелей, миссенс-мутации с заменой глицина — 20,1% аллелей, миссенс-мутации с заменой другой аминокислоты — 5,8% аллелей [73]. Лишь у 34,1% пациентов с рецессивным дистрофическим ВБЭ средней тяжести мутации, приводящие к образованию преждевременных стоп-кодонов, были выявлены на обеих аллелях. У 27,3% пациентов имелись в компаунд-гетерозиготном состоянии комбинации мутаций, приводящие к образованию преждевременного стоп-кодона, и миссенс-мутации, а комбинация двух миссенс-мутаций выявлена в 2,3% случаев [73].

Тем не менее проявления болезни средней тяжести могут быть вызваны комбинацией нулевых мутаций, что указывает на существование механизмов, обеспечивающих синтез белка даже при наличии преждевременных стоп-кодонов на обеих аллелях. Описан пациент с рецессивным дистрофическим ВБЭ средней тяжести и уменьшенной экспрессией коллагена VII типа в зоне дермо-эпидермального соединения, однако на обеих аллелях у него в компаунд-гетерозиготном состоянии обнаружились нулевые мутации — нонсенс-мутация p.R669* (c.2005C>T) в экзоне 15 и делеция c.6311_6312delCT, p.S2104Wfs*12 в экзоне 76 [84]. Синтез белка у этого пациента с двумя нулевыми мутациями был объяснен обнаружением третьей мутации p.G636V (c.1907G>T), которая располагалась в позиции +1 акцепторного сайта сплайсинга экзона 15. Прогнозируется, что эта мутация сайта сплайсинга допускает синтез небольшого количества белка [84].

Доминантный дистрофический ВБЭ средней тяжести развивается вследствие гетерозиготных мутаций гена COL7A1, когда мутация располагается на одной из двух аллелей. В большинстве случаев обнаруживаются миссенс-мутации, приводящие к замене глицина в одном из повторов Gly-X-Y внутри тройного спирального коллагенового домена любой другой аминокислотой. Как указывают T. Varki и соавт. (2007), в 48 семьях, в которых был диагностирован доминантный дистрофический ВБЭ, 89,6% мутаций были миссенс-мутациями, причем все, кроме двух, приводили к замене глицина [73].

Глицин — небольшая аминокислота, которая содержит всего 2 атома углерода. Ее малая величина позволяет формировать плотную укладку тройной спирали коллагена VII типа. В норме плотная упаковка коллагеновых тройных спиралей делает их относительно устойчивыми к деградации протеазами. Поскольку каждый из небольших по размеру остатков глицина расположен в стерически ограниченном пространстве в центре тройной спирали, замена остатка глицина другой, более крупной аминокислотой может исказить нормальную конформацию тройной спирали и привести к ее локальному распутыванию [28]. Нарушение конформации тройной спирали коллагена VII способно вызвать нарушение функции белка и/или уменьшить его стабильность, так как тройная спираль в месте своего распутывания становится более чувствительной к протеолизу [8, 66, 83, 85].

82,9% доминантно наследуемых замен глицина располагается в экзонах 73–75 [49, 73]. Концентрируются они в экзоне 73 [49, 73]. Большая часть (64%) замен глицина при доминантном дистрофическом ВБЭ вносит изменения в последовательность аминокислот 2000–2080, которая расположена рядом с неколлагеновым шарнирным сегментом, состоящим из 39 аминокислот [86, 87]. При этом один нуклеотид в кодоне может заменяться разными нуклеотидами, что приводит к замене глицина на разные аминокислоты. Примером таких мутаций гена COL7A1 являются p.G2028A и p.G2028R, p.G2040S и p.G2040V [88]. Считается, что замены глицина, связанные с доминантным дистрофическим ВБЭ, препятствуют укладке и секреции коллагена VII [89, 90].

Помимо миссенс-мутаций, приводящих к замене глицина, при доминантном дистрофическом ВБЭ средней тяжести могут обнаруживаться другие мутации. Описана 32-летняя пациентка, у которой в детстве заболевание проявлялось возникавшими после травм пузырными высыпаниями на коленях, локтях, лодыжках и тыле стоп, а также в полости рта, и соответствовало этой форме болезни, хотя во взрослом возрасте ее состояние значительно улучшилось [91]. К возрасту 32 лет поражение кожи проявлялось лишь незначительным числом милиумов и рубцов, сопровождаясь ониходистрофией пальцев рук и ног. Развитие болезни у этой пациентки было связано с гетерозиготной делецией 28 нуклеотидов экзона 73 (c.6081del28). Эта мутация нарушает рамку считывания и должна привести к образованию преждевременного стоп-кодона в экзоне 82. Однако было обнаружено, что она сопровождается активацией скрытого сайта сплайсинга в экзоне 73, и в итоге вместо последних 11 аминокислотных повторов Glu-X-Y, кодируемых экзоном 73, синтезируется неколлагеновая последовательность Glu-Ser-Leu [91].

Пруригинозный дистрофический ВБЭ в большинстве случае наследуется доминантно, хотя описано также рецессивное наследование [92, 93]. Данные о мутационном спектре при пруригинозном доминантном дистрофическом ВБЭ противоречивы. W. Kim и соавт. (2015), проведя анализ литературы, указали, что у больных пруригинозным дистрофическим ВБЭ 52,7% мутаций — это миссенс-мутации замены глицина, в 33,8% случаев это были мутации с пропуском экзона при считывании и сохранением его рамки, в 8,1% случаев — миссенс-мутации с заменой любой аминокислоты, кроме глицина, в 5,4% случаев — мутации, приводящие к образованию преждевременного стоп-кодона [93].

N. Almaani и соавт. (2009), обследовав в Великобритании 27 больных пруригинозным доминантным дистрофическим ВБЭ, у всех обнаружили миссенс-мутации, приводящие к замене глицина [94]. Иные результаты получили E. Toyonaga и соавт. (2015), которые провели анализ 13 сообщений с описанием 37 пациентов с доминантным дистрофическим ВБЭ, вызванным мутациями, приводящими к пропуску экзона при считывании. Было обнаружено, что в 25 из 37 случаев был поставлен диагноз пруригинозного доминантного дистрофического ВБЭ [95]. Все мутации с пропуском экзона в COL7A1 в этих случаях доминантного дистрофического ВБЭ наблюдались в пределах коллагеновых доменов. Часто мутации с пропуском экзона при считывании, приводящие к развитию пруригинозного доминантного дистрофического ВБЭ, располагаются в экзоне 87 [96]. Так, у больных этой формой болезни в экзоне 87 выявлялись мутации c.6862del16, c.6899A→G, c.6900+1G→T, c.6900+2delTGAT, c.6900+4A→G [33, 96–98]. Механизмом, позволяющим сохранить рамку считывания при делециях, которые должны ее нарушить, является активация скрытых сайтов сплайсинга [95]. Это приводит к пропуску экзона при считывании и синтезу несколько укороченного, но сохраняющего свои функции белка [99].

Указывая, что мутации, приводящие к пропуску экзона гена COL7A1 при считывании, ассоциированы с пруригинозным дистрофическим ВБЭ, E. Toyonaga и соавт. (2015) объяснили отсутствие зуда у 12 из 37 обследованных больных с такими мутациями особенностями течения болезни. Проявления пруригинозного дистрофического ВБЭ обычно развиваются у больных с проявлениями других форм дистрофического ВБЭ, и часто это происходит уже во взрослом возрасте [95]. Это позволило S. Saito и соавт. (2009), обследовав 2-месячного пациента с доминантным дистрофическим ВБЭ, проявлявшимся пузырями только на пальцах ног, и выявив у него в одной аллели гена COL7A1 замену нуклеотида c.6900G→A в экзоне 87, предполагать, что в будущем у этого пациента могут развиться проявления пруригинозного доминантного дистрофического ВБЭ [96].

Описаны также пациенты с пруригинозным дистрофическим ВБЭ, характеризовавшимся рецессивным наследованием (табл. 2). У этих пациентов обнаруживались компаунд-гетерозиготные мутации, в число которых входили миссенс-мутации, мутации сайта сплайсинга, делеции и нонсенс-мутации [29, 33, 97]. Во всех случаях рецессивного пруригинозного дистрофического ВБЭ хотя бы одна аллель гена COL7A1 синтезировала белок коллаген VII типа, который сохранял свою функциональность. Комбинаций двух мутаций, приводивших к возникновению преждевременных стоп-кодонов на обеих аллелях гена с отсутствием белка, при рецессивном пруригинозном дистрофическом ВБЭ не наблюдалось.

 

Таблица 2. Мутации, обнаруживавшиеся при рецессивном пруригинозном дистрофическом ВБЭ

Table 2. Mutations detected in recessive dystrophic epidermolysis bullosa pruriginosa

Мутация	Локализация	Тип мутации	Ссылка
p.R28G (c.82A>G) p.G2366A (c.7097G>C)	Экзон 1 Экзон 92	Миссенс-мутация	[29]
p.R51G p.R2492X	Экзон 2 Экзон 98		[33]
p.K142R (c.425A>G) p.V2448V (c.7344G>A)	Экзон 3 Экзон 95	Мутация сайта сплайсинга	[33]
p.R1630X c.7344G>A	Экзон 51 Экзон 95	Нонсенс-мутация Мутация сайта сплайсинга	[33]
c.5532+1G>A c.7786delG	Экзон 64 Экзон 104	Мутация сайта сплайсинга Делеция	[97]

 

При рецессивном пруригинозном дистрофическом ВБЭ не выявлено концентрации мутаций в области экзонов 73–75. У трех больных с рецессивным пруригинозным дистрофическим ВБЭ одна из мутаций локализовалась в экзонах 1–3, кодирующих неколлагеновый NC1-домен, еще у двух больных одна из мутаций располагалась в экзонах, кодирующих коллагеновый домен белка. Локализацией второй мутации были экзоны с 92 по 104, кодирующие коллагеновый домен. При этом мутации, приводившие к замене аминокислот в полипептидной цепи, чаще всего ассоциировались с заменой не глицина, а других аминокислот, либо в случае мутации сайта сплайсинга происходила синонимичная замена нуклеотида, но не аминокислоты (c.7344G>A — p.V2448V) [33].

Претибиальный дистрофический ВБЭ может быть вызван различными мутациями. По данным L. Jin и соавт. (2020), большинство мутаций у больных претибиальным дистрофическим ВБЭ расположены в экзонной области и включают миссенс-мутации (73,68%), делеции (10,53%) и мутации сайта сплайсинга (15,79%) [25]. Примерно у 2/3 больных претибиальным дистрофическим ВБЭ заболевание наследуется доминантно, а у 1/3 больных — рецессивно [21].

 

Таблица 3. Мутации при доминантном претибиальном дистрофическом ВБЭ

Table 3. Mutations in dominant pretibial dystrophic epidermolysis bullosa

Мутация	Локализация	Характеристика мутации	Ссылка
p.G1755V (c.5264G>T)	Экзон 59	Миссенс-мутация, замена глицина на валин	[16]
p.G1773V (c.5318G>T)	Экзон 61
p.G1788E (c.5363G>A)	Экзон не указан	Миссенс-мутация, замена глицина на глутаминовую кислоту	[16]
c.5856G>C	Экзон 71	Мутация сайта сплайсинга последнего основания экзона 71	[101]
p.G2034V (c.6101G>T)	Экзон 73	Миссенс-мутация, замена глицина на валин	[24]
p.G2037R (c.6109G>A)	Экзон 73	Миссенс-мутация, замена глицина на аргинин	[100]
p.G2059E (c.6137G>A)	Экзон 73	Миссенс-мутация, замена глицина на глутаминовую кислоту	[46]
p.G2079R (6235G>A)	Экзон 75	Миссенс-мутация, замена глицина на аргинин	[102]
Нет данных	Экзон 85	Миссенс-мутация, замена глицина	[16]
Нет данных	Экзон 85	Нет данных	[47]
c.6847del27	Экзон 87	Делеция с сохранением рамки считывания	[91]
c.6849del18			[18]
p.G2287E (c.6860G>A)	Экзон 87	Миссенс-мутация, замена глицина на глутаминовую кислоту	[25]
c.6900G>A	Экзон 87	Мутация сайта сплайсинга, пропуск экзона 87 при считывании	[103]
p.G2623C (c.7867G>T)	Экзон 105	Миссенс-мутация, замена глицина на цистеин	[20]
c.7984-2delA	Нет данных	Мутация сайта сплайсинга — делеция 2 нуклеотидов перед кодирующим экзоном 108 с пропуском всего экзона 108 при считывании	[17]
p.8045A>G	Экзон 108	Мутация сайта сплайсинга, пропуск экзона 108	[104]

 

Доминантный претибиальный дистрофический ВБЭ характеризуется наличием мутации на одной из двух аллелей гена COL7A1 и синтезом мутантного белка. При этой форме болезни отсутствует тенденция к локализации мутаций в экзонах 73–75 (табл. 3). Тем не менее выявление такой мутации возможно [24, 46, 100]. Делеции при доминантном претибиальном дистрофическом ВБЭ сопровождаются синтезом укороченного белка. Так, делеция c.6849del18 в экзоне 87 сохранила рамку считывания и привела к утрате из полипептидной цепи двух последовательных повторов Gly-X-Y (от G2284 до K2289) [18]. Аналогичным был эффект мутации c.6847del27, которая представляет собой делецию 27 нуклеотидов 6847–6873 в экзоне 87. Было показано, что в синтезированном продукте отсутствовала последовательность аминокислотных остатков Gly2278–Gln2300, которую кодирует экзон 87 [93]. Другим механизмом был объяснен патогенный эффект делеции двух нуклеотидов c.7984-2delA [17]. Делеция c.7984-2delA представляет собой утрату 2 нуклеотидов, расположенных непосредственно перед кодирующим экзоном 108 (c.7984-2delA). Локализация делеции на границе экзона и интрона определила ее эффект. Хотя обычно делеция нуклеотидов в числе, не кратном трем, приводит к сдвигу рамки считывания и образованию преждевременного стоп-кодона, делеция c.7984-2delA привела к уничтожению натурального акцепторного сайта сплайсинга и активации альтернативного сайта сплайсинга. Вследствие этого происходил пропуск экзона 108 при считывании и синтезировалась мРНК, в которой экзон 108 отсутствовал [17].

 

Таблица 4. Мутации при претибиальном дистрофическом ВБЭ с рецессивным наследованием

Table 4. Mutations in recessive pretibial dystrophic epidermolysis bullosa

Мутация	Локализация	Характеристика мутаций	Ссылка
c.267–1G>C / p.P1699L (c.5096C>T)	Экзон 2 / Экзон 55	Образование преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[106]
c.3840delC (p.Gly1281Valfs*44) / p.R2927H (c.8780G>A)	Экзон 31 / Экзон 117	Делеция со сдвигом рамки считывания / Миссенс-мутация	[107]
c.3840delC (p.Gly1281ValfsX44) / p.R2791W (c.8371C>T)	Экзон 31 / Экзон 113		[108]
p.G1755V (c.5264G>T) / G1782A (c.5345G>C)	Экзон 59 / Экзон 61	Миссенс-мутация / Миссенс-мутация	[16]
p.R1933X (c.5797C>T) / c.6348+1G>A	Экзон 70 / Интрон 76	Нонсенс-мутация / Вставка интрона 76 + Пропуск экзона 76 с сохранением рамки считывания	[21]
c.33563del14 / Не определена	Граница экзон 115 — интрон 115 / Не определена	Делеция со сдвигом рамки считывания / Не определена	[106, 109]

 

Рецессивный претибиальный дистрофический ВБЭ вызывается комбинацией мутаций на двух аллелях гена COL7A1, одна из которых ассоциируется с синтезом мутантного белка, а другая может, хотя и не обязательно, привести к образованию преждевременного стоп-кодона (табл. 4) [21, 105, 106]. Так, описана 60-летняя пациентка, у которой высыпания появились в 20-летнем возрасте вследствие компаунд-гетерозиготной мутации p.R1933X/c.6348+1G>A [21]. Если нонсенс-мутация p.R1933X привела к образованию преждевременного стоп-кодона в экзоне 70, то мутация c.6348+1G>A, располагаясь в интроне 76, произошла в консенсусной последовательности донорского сайта сплайсинга и индуцировала аберрантный сплайсинг [21]. В результате мутации c.6348+1G>A синтезировались два аберрантных транскрипта, в одном из которых был пропущен экзон 76 (69 п.н.), а в другом был сохранен интрон 76 (75 п.н.), что привело к делеции с сохранением рамки считывания и вставке с сохранением рамки считывания, соответственно, и синтезу мутантных белков [21]. Заболевание было диагностировано у носителей компаунд-гетерозиготных мутаций, среди которых были комбинации мутации сайта сплайсинга в экзоне 2 с образованием преждевременного стоп-кодона и миссенс-мутации p.P1699L в экзоне 55, а также комбинации делеции c.3840delC в экзоне 31 с заменами аргинина p.R2791W в экзоне 113 и p.R2927H в экзоне 117 [106].

Синтез белка наблюдался также у пациентов с рецессивным претибиальным дистрофическим ВБЭ, вызванным комбинациями мутации сайта сплайсинга c.7930-1G>C в интроне 106, приведшей к пропуску экзона при считывании, и миссенс-мутации замены глицина p.G2221A, а также двух миссенс-мутаций с заменой глицина — p.G2520V в экзоне 101 и p.G2737R в экзоне 110 [105].

Акральный доминантный дистрофический ВБЭ также вызывается мутациями, которые сопровождаются продукцией белка. Тем не менее показана возможность значительного укорочения коллагена VII типа у больных акральным доминантным дистрофическим ВБЭ, вызванным крупными делециями. Так, легкие проявления акральной формы болезни были следствием крупных делеций c.5794_7515del и c.4600_6750+25del [26]. Делеция c.5794_7515del сопровождалась сохранением рамки считывания и приводила к утрате 574 аминокислот (p.Leu1932_Gly2505del), что соответствует примерно одной трети коллагенового домена. Делеция c.4600_6750+25del начиналась на границе экзона и интрона 45 и заканчивалась в интроне 85, вследствие чего произошла утрата приблизительно 717 аминокислот (p.Pro1536_Glu2252del), которые составляют почти половину коллагенового домена [26]. Это означает, что даже при потере 32–45% области тройной спирали, включая шарнирный регион, сохраняется возможность секреции и остаточного функционирования коллагена VII типа, что клинически выражается в поражении акральных участков кожи и потере ногтей [26]. Такие легкие последствия были объяснены сохранением мутантной молекулой резистентности к гидролизу, аффинности ее сайтов связывания с коллагеном IV типа и ламинином-332 и способности мутантных белков собираться в якорные фибриллы. Патогенность мутаций объяснялась тем, что укороченная молекула коллагена VII типа теряет свою гибкость и не может взаимодействовать со всеми своими белками-партнерами, стабилизирующими эпидермально-дермальное соединение, например, одновременно связываться с коллагеном IV типа и ламинином-332 [26].

Дистрофический ВБЭ только ногтей ассоциируется с миссенс-мутациями COL7A1 [31]. Большинство случаев заболевания характеризуется доминантным наследованием.

Доминантный дистрофический ВБЭ только ногтей обычно развивается в результате гетерозиготных миссенс-мутаций, чаще всего приводящих к замене глицина на другую аминокислоту (табл. 5) [27, 28, 44, 45, 110]. Располагаются эти миссенс-мутации в участках гена, кодирующих коллагеновый домен белка, не концентрируясь в каком-либо определенном участке.

 

Таблица 5. Мутации, ассоциированные с доминантным дистрофическим ВБЭ только ногтей

Table 5. Mutations associated with dominant dystrophic epidermolysis bullosa nails only

Мутация	Локализация	Характеристика мутации	Ссылка
p.G1595R (c.4783G>C)	Нет данных	Замена глицина	[110]
p.G1776R (c.5326 G>A)	Экзон 61		[27]
p.G1776V (c.5327G>T)	Экзон 61		[111]
p.G2028R (c.6082G>A)	Экзон 73		[28]
p.G2248R (c.6742G>A)	Экзон 85		[31]
p.G2251E (c.6752G>A)	Экзон 86		[45]
p.G2287R (c.6859G>A)	Экзон 87		[44]
p.P2394R (c.7181C>G)	Экзон 94	Замена пролина	[31]

 

Редко наблюдается рецессивный дистрофический ВБЭ только ногтей. Мутации у описанных больных представляли собой замены нуклеотидов, причем лишь одна из них привела к замене глицина (табл. 6). В одном случае замена нуклеотида представляла собой мутацию сайта сплайсинга, при которой сохранилась рамка считывания. У каждого из двух описанных пациентов одна из мутаций — p.R28G в экзоне 1 и p.R137Q в экзоне 3 — располагалась в участке, кодирующем неколлагеновый NC1-домен [29, 32].

 

Таблица 6. Мутации, ассоциированные с рецессивным дистрофическим ВБЭ только ногтей

Table 6. Mutations associated with recessive dystrophic epidermolysis bullosa, nails only

Мутация	Локализация	Характеристика мутаций	Ссылка
p.R137Q (c.410G>A) / p.A1225V (c.3674C>T)	Экзон 3 / Экзон 27	Замена аргинина на глутамин / Мутация сайта сплайсинга с делецией, сохраняющей рамку считывания	[32]
p.R28G (c.82A>G) / p.G2366A (c.7097G>C)	Экзон 1 / Экзон 92	Замена аргинина на глицин / Замена глицина на аланин	[29]

 

Спонтанно регрессирующий (self-improving) дистрофический ВБЭ представляет собой крайне редкую форму дистрофического ВБЭ. Описаны случаи с аутосомно-доминантным и аутосомно-рецессивным наследованием [38]. У небольшого числа больных спонтанно регрессирующим дистрофическим ВБЭ, у которых проводился поиск генетических нарушений, обнаруживались миссенс-мутации, мутации сайта сплайсинга, мутации, приводящие к образованию преждевременного стоп-кодона, делеции с сохранением рамки считывания [38]. Несколько чаще они располагались в экзоне 73, однако в целом были равномерно распределены по участкам гена, кодирующим коллагеновый домен.

При доминантном наследовании преобладали гетерозиготные миссенс-мутации с заменой глицина в тройном спиральном домене (табл. 7) [38, 39]. Кроме того, в семье со спонтанно регрессирующим доминантным дистрофическим ВБЭ, развивавшимся в трех поколениях, обнаружена мутация сайта сплайсинга в виде трансверсии c.4120-1G>C последнего нуклеотида интрона 35 гена COL7A1 [40]. Эта замена нуклеотида разрушила физиологический консенсусный 3’-акцепторный сайт сплайсинга, что привело к пропуску экзона 36 с сохранением рамки считывания. Так как экзон 36 состоит из 78 пар нуклеотидов, синтезировался укороченный на 26 аминокислот белок [40].

 

Таблица 7. Мутации, ассоциированные со спонтанно регрессирующим доминантным дистрофическим ВБЭ

Table 7. Mutations associated with self-improving dominant dystrophic epidermolysis bullosa

Мутация	Локализация	Характеристика мутации	Ссылка
c.4120-1G>C	Интрон 35	Мутация сайта сплайсинга с пропуском экзона 36 при считывании	[40]
p.G1483D (c.4448G>A)	Экзон 42	Замена глицина	[112]
p.G1522E (c.4565G>A)	Экзон 45		[113]
p.G1673R (c.5017G>A)	Экзон 54		[114]
p.G1776V (c.5327G>T)	Экзон 61		[111]
p.G1830R	Нет данных		[115]
p.G2003R (c.6007G>A)	Экзон 73		[30]
p.G2037E (c.6110G>A)	Экзон 73		[41]
p.G2046S (c.6136G>A)	Экзон 73		[38]
p.G2233E (c.6698G>A)	Экзон 84		[96]
p.G2242E (c.6725G>A)	Экзон 85		[39]
p.G2431V (c.7292G>T)	Нет данных		[115]

 

При рецессивном наследовании спонтанно регрессирующего дистрофического ВБЭ обнаруживались в основном компаунд-гетерозиготные мутации, хотя описан также случай гомозиготной мутации (табл. 8) [116]. Одной из мутаций всегда была замена нуклеотида, которая обычно приводила к замене аминокислоты в полипептидной цепи. Чаще всего это были миссенс-мутации, приводившие к замене глицина. Тем не менее часто встречались мутации, приводящие к заменам других аминокислот — пролина и аргинина [42, 115, 116]. В одном случае замена нуклеотида c.2392G>A оказалась мутацией сайта сплайсинга p.G798R [81].

 

Таблица 8. Мутации, ассоциированные со спонтанно регрессирующим рецессивным дистрофическим ВБЭ

Table 8. Mutations associated with self-improving recessive dystrophic epidermolysis bullosa

Мутация	Локализация	Характеристика мутации	Ссылка
c.497dupA / p.G2216E (c.6647G>A)	Нет данных	Сдвиг рамки считывания / Замена глицина	[115]
c.682+1G>A / p.G1910S	Интрон 5 /Экзон 68	Мутация сайта сплайсинга с образованием преждевременного стоп-кодона / Замена глицина	[82]
p.G798R (c.2392G>A) / c.6246del27	Экзон 18 /Экзон 75	Мутация сайта сплайсинга / Делеция с сохранением рамки считывания	[81]
p.G1519D / p.G2251E	Экзон 44 /Экзон 86	Замена глицина / Замена глицина	[45]
c.4783-1G>A / p.P1699L	Нет данных	Мутация сайта сплайсинга / Замена пролина	[115]
c.5504delA / p.R2008H	Экзон 64 /Экзон 73	Делеция с образованием преждевременного стоп-кодона / Замена аргинина	[42]
p.P2259L (c.6776C>T) / p.P2259L (c.6776C>T)	Нет данных	Замена пролина / Замена пролина	[116]

 

Второй мутацией могла быть другая миссенс-мутация, которая могла привести к замене как глицина, так и другой аминокислоты. В комбинации с заменой c.2392G>A (p.G798R), приведшей к появлению мутации сайта сплайсинга, была обнаружена делеция c.6246del27, которая сохраняла рамку считывания и приводила к синтезу укороченного полипептида [81]. Вторая мутация могла приводить к образованию преждевременного стоп-кодона [42, 82, 115].

Кроме того, описан пациент со спонтанно регрессирующим дистрофическим ВБЭ, проявлявшимся при рождении генерализованными пузырными высыпаниями, у которого одна миссенс-мутация (p.G2251E) наследовалась доминантно, а другая (p.G1519D) — рецессивно. Обследование родителей пациента, являвшихся гетерозиготными носителями одной из этих мутаций, показало, что носительство мутации p.G2251E привело к дистрофии ногтей, но не к образованию пузырей на коже, а мутация p.G1519D в гетерозиготном состоянии была молчащей [45]. Однако в состоянии компаунд-гетерозиготности эти мутации проявились как генерализованное поражение кожи у новорожденного, которое тем не менее быстро регрессировало [45].

Ассоциация между фенотипами и генотипами при спонтанно регрессирующем дистрофическом ВБЭ остается неясной из-за небольшого числа случаев, в которых были определены патогенные мутации в COL7A1 [38].

 

Таблица 9. Мутации, ассоциированные с инверсным дистрофическим ВБЭ

Table 9. Mutations associated with dystrophic epidermolysis bullosa inversa

Мутация	Локализация	Характеристика мутации	Ссылка
p.K142R / p.G2775S	Экзон 3 / Экзон 112	Мутация сайта сплайсинга с образованием преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[117]
p.K142R / p.G2775S	Экзон 3 / Экзон 112		[35]
p.K142R / p.R2069C	Экзон 3 / Экзон 74		[118]
p.R185X / p.R2622W	Экзон 5 / Экзон 105	Нонсенс-мутация / Миссенс-мутация	[105]
p.R226X / p.G2088R	Экзон 5 / Экзон 75		[119]
p.R236X / p.R2063G	Экзон 6 / Экзон 74		[120]
p.Y444X / p.R2628W	Экзон 10 / Экзон 106		[119]
p.Gln455X / p.G2272A	Экзон 11 / Экзон 86		[35]
p.Arg578X / p.G2689R	Экзон 13 / Экзон 109		[35]
c.1874del2 / p.G2472D	Экзон 14 / Экзон 97	Делеция с образованием преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[119]
c.2051-1G>C / p.G2719A	Интрон 15 / Экзон 110	Мутация сайта сплайсинга с образованием преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[35]
c.2482delCT / p.R2622W	Экзон 19 / Экзон 105	Делеция с образованием преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[106]
c.3551-3T>G / p.R2069C	Интрон 26 / Экзон 74	Мутация сайта сплайсинга / Миссенс-мутация	[6]
c.3894+1G>A / p.R2069C	Интрон 30 / Экзон 74	Мутация сайта сплайсинга с образованием преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[121]
p.R1340X / p.G1907D	Экзон 34 / Экзон 68	Нонсенс-мутация / Миссенс-мутация	[119]
p.R1340X / p.R2069C	Экзон 34 / Экзон 74		[121]
p.R1343X / p.R2069C	Экзон 34 / Экзон 74		[121]
p.G1347W / p.E2848X	Экзон 34 / Экзон 118		[35]
c.4918delG / p.G2213R	Экзон 52 / Экзон 83	Делеция с образованием преждевременного стоп-кодона / Миссенс-мутация	[35]
p.G1649R / Не найдена	Экзон 53 / Не найдена	Миссенс-мутация / Не найдена
p.R1687X / p.G1907D	Экзон 54 / Экзон 68	Нонсенс-мутация / Миссенс-мутация
p.G1761A / p.G1761A	Экзон 60 / Экзон 60	Миссенс-мутация /Миссенс-мутация	[35]
p.G1899V / p.G1907D	Экзон 67 / Экзон 68		[122]
c.5662insG / p.R2069C	Экзон 67 / Экзон 74	Вставка /Миссенс-мутация	[35]
p.G1907E / p.G2602E	Экзон 68 / Экзон 105	Миссенс-мутация /Миссенс-мутация	[6]
p.R2069C / p.R2069C	Экзон 74 / Экзон 74
p.G2695S / p.G2695S	Экзон 109 / Экзон 109
p.G2775S / p.G2775S	Экзон 112 / Экзон 112		[119]

 

Инверсный дистрофический ВБЭ наследуется рецессивно. У больных выявляются компаунд-гетерозиготные или гомозиготные мутации гена COL7A1 (табл. 9). Одной из мутаций обычно является миссенс-мутация, приводящая чаще всего к замене глицина или реже — аргинина. Располагаются они преимущественно в коллагеновом тройном спиральном домене белка [35]. 31% замен глицина при инверсном ВБЭ расположены в субдомене COL19, что больше, чем можно было бы ожидать, даже несмотря на то, что COL19 является крупнейшим субдоменом, содержащим почти 16% повторов Gly-X-Y коллагена VII типа. В связи с этим предполагается, что замены глицина, расположенные на концах амино- и карбоксильной областей тройного спирального домена, могут вызывать относительно легкий инверсный ВБЭ, вызывая менее выраженную дестабилизацию тройной спирали, чем замены глицина в центральной части коллагенового домена, включая шарнирный регион [35].

P. van den Akker и соавт. (2011) предположили, что развитие инверсного ВБЭ ассоциировано с миссенс-мутацией и свойствами заменяющей аминокислоты [35]. Если замены аргинина p.R2008G, p.R2069C и p.R2622W вызвали развитие инверсной формы болезни, то другие замены в этих же позициях приводили к развитию других форм дистрофического ВБЭ. Тем не менее отмечено, что мутация p.R2008G была также обнаружена в гомозиготном состоянии у пациента с тяжелым генерализованным рецессивным дистрофическим ВБЭ, свидетельствуя, что характер замены аминокислоты при миссенс-мутации COL7A1 не является единственным фактором, определяющим развитие инверсной формы болезни [35]. Как специфичная для инверсного дистрофического ВБЭ рассматривается миссенс-мутация p.R2069C, которая обнаруживалась преимущественно у пациентов с этой формой болезни, хотя она была выявлена также у пациентов с рецессивным дистрофическим ВБЭ средней тяжести. Однако нельзя исключить, что у этих пациентов в конечном счете разовьется фенотип инверсного ВБЭ, поскольку могут пройти годы, прежде чем проявится инверсный фенотип [35].

Вторая мутация, которая обнаруживается в комбинации с миссенс-мутацией у больных инверсным ВБЭ, может быть нонсенс- или миссенс-мутацией, делецией или вставкой, а также мутацией сайта сплайсинга. Значительное число этих мутаций приводят к образованию преждевременного стоп-кодона и находятся в экзонах 1–28, кодирующих неколлагеновый NC1-домен белка. Кроме того, вторая мутация могла располагаться в коллагеновом тройном спиральном домене [35].

Тяжелый дистрофический ВБЭ — комбинация доминантной и рецессивной мутаций

 

Таблица 10. Мутации, описанные у больных тяжелым дистрофическим ВБЭ, вызванным комбинацией доминантной и рецессивной мутаций

Table 10. Mutations associated with severe dystrophic epidermolysis bullosa caused by the combination of dominant and recessive mutation

Доминантная мутация	Характеристика доминантной мутации	Рецессивная мутация	Характеристика рецессивной мутации	Ссылка
p.G2028R	Миссенс-мутация	c.1661del57	Делеция на границе экзона 13 и интрона 13 с нарушением сплайсинга и образованием преждевременного стоп-кодона	[125]
p.G2028W	Миссенс-мутация	c.8697del11	Делеция с образованием преждевременного стоп-кодона	[73]
p.G2028W	Миссенс-мутация	p.G1580L, p.P2438L	2 миссенс-мутации на одной аллели	[73]
p.G2043R	Миссенс-мутация	Не указано	Делеция на границе экзона 115 и интрона 115 с пропуском экзона 115 при считывании	[126]
p.R2791W	Миссенс-мутация	p.G2210V	Миссенс-мутация	[73]
p.R2791W	Миссенс-мутация	c.6900+4A>G c.7929+5 A>G	2 мутации сайта сплайсинга на одной аллели	[73]
p.G2351R	Миссенс-мутация	c.5103delCCinsG	Индел-мутация	[127]
p.Gly2233Asp	Миссенс-мутация	c.2587+40G>A (IVS19+40G>A)	Мутация сайта сплайсинга	[123]
p.R2791W	Миссенс-мутация	c.7875+1G>C	Мутация сайта сплайсинга с пропуском экзона 105	[73]

 

Компаунд-гетерозиготность по доминантной и рецессивной мутациям COL7A1 ассоциируется с тяжелым дистрофическим ВБЭ, хотя описан пациент с поражением кожи средней тяжести (табл. 10) [123, 124]. Заболевание развивается, когда доминантная мутация наследуется заболевшим от одного родителя, а рецессивная — от другого. При этом у родителя, являющегося носителем доминантной мутации, и часто у членов его семьи имеются проявления болезни, обычно легкие. У родителя, являющегося носителем рецессивной мутации, клинические проявления ВБЭ отсутствуют. Таким образом, признаком тяжелого дистрофического ВБЭ, вызванного комбинацией доминантной и рецессивной мутаций гена COL7A1, является развитие неожиданно тяжелых проявлений болезни у ребенка, родившегося в семье, где у одного из родителей и, возможно, у его родственников были только легкие проявления болезни [73].

Генетические механизмы, определяющие тяжесть и характер клинических проявлений дистрофического ВБЭ

Несмотря на то что клиническая картина дистрофического ВБЭ может быть типичной для его клинических форм в определенные моменты времени, проявления болезни часто меняются со временем, что затрудняет ее диагностику. Отчасти изменения клинической картины болезни, проявляющейся с рождения или в младенческом возрасте, обусловлены ростом ребенка, отчасти они определяются естественной эволюцией проявлений отдельных клинических форм ВБЭ, течение которых со временем может стать более легким или более тяжелым [3]. С течением времени могут проявиться или исчезнуть какие-либо характерные признаки болезни. В младенческом возрасте при любой форме ВБЭ пузыри часто образуются на конечностях и вокруг области подгузника. Однако по мере роста и развития ребенка локализация пузырей обычно становится более характерной для соответствующего подтипа и клинической формы болезни. Например, при локализованном ВБЭ пузыри будут образовываться преимущественно на стопах, тогда как при среднетяжелых или тяжелых формах дистрофического ВБЭ более заметной становится тенденция к образованию пузырей в области костных выступов, например, на коленях и локтях. Инверсный рецессивный дистрофический ВБЭ обычно характеризуется генерализованным пузырным поражением кожи средней степени тяжести в раннем возрасте, но позже, в детстве и во взрослом возрасте, высыпания появляются преимущественно в местах сгибов. Локализация высыпаний пруригинозного дистрофического ВБЭ также меняется с течением времени. После появления пруригоподобных узелков и линейных очагов поражения на голенях высыпания, как правило, распространяются более проксимально, а со временем — также на руки. Появление характерных признаков пруригинозного ВБЭ может быть чрезвычайно отсроченным по времени, с началом в позднем взрослом возрасте [128]. В связи с этим может наблюдаться значительное фенотипическое совпадение между различными клиническими формами болезни [3]. Клинические проявления не всегда позволяют различить даже доминантный и рецессивный дистрофический ВБЭ в случае его легкого течения [48].

В связи с возможностью изменения локализации и распространенности поражения кожи с течением болезни клинические проявления врожденного буллезного эпидермолиза в неонатальном периоде рассматриваются как крайне ненадежное основание для различения даже отдельных субтипов ВБЭ и тем более — их клинических форм, что указывает на необходимость использования лабораторных методов диагностики [129]. Кроме того, это означает также невозможность прогнозировать течение заболевания на основании клинических данных, так как оно при сходных клинических проявлениях в младенческом или детском возрасте у взрослых может или стать более легким с ограниченным поражением кожи, или трансформироваться в тяжелое поражение кожи. Предполагается возможность прогнозировать течение дистрофического ВБЭ на основании анализа клинико-генетических корреляций [9, 73, 106]. Тяжесть клинических проявлений и течения болезни сопоставляется с типом наследования и типом мутаций гена COL7A1 и их локализацией в гене.

На тип наследования может указать анализ родословной пациента. При рецессивном типе наследования родители пациента обычно здоровы. При доминантном дистрофическом ВБЭ поражение кожи и/или ногтей обычно наблюдается у родственников пациента. Иногда доминантное наследование прослеживается на протяжении нескольких поколений. Тем не менее миссенс-мутации с заменой глицина часто возникают de novo, и тогда пациент с доминантным дистрофическим ВБЭ рождается от здоровых родителей [130, 131].

Наиболее значимыми являются клинико-генетические корреляции при тяжелом рецессивном дистрофическом ВБЭ. Наличие мутаций на обеих аллелях гена COL7A1, характеризующее рецессивный дистрофический ВБЭ, ассоциируется с более тяжелым течением по сравнению с доминантным дистрофическим ВБЭ, при котором мутация располагается только на одной из двух аллелей [3]. Наиболее тяжелое течение болезни, ассоциированное со значительным сокращением жизни больного, более характерно в случае носительства на обеих аллелях гена мутаций, каждая из которых приводит к образованию преждевременного стоп-кодона — нонсенс-мутаций, делеций и вставок со сдвигом рамки считывания [9]. В ряде случаев образование преждевременного стоп-кодона вызывают мутации сайта сплайсинга. Все они приводят к отсутствию белка и якорных фибрилл в зоне дермо-эпидермального соединения и значительному ослаблению адгезии эпидермиса на дерме.

Выявление на обеих аллелях миссенс-мутаций, которые не приводят к образованию преждевременных стоп-кодонов, не исключает тяжелого течения болезни, так как на тяжесть клинических проявлений может влиять локализация мутаций [90]. Способность миссенс-мутаций приводить к тяжелому течению болезни обусловлена их расположением в определенных функционально и структурно значимых участках белка, к которым относятся коллагеновые субдомены, кодируемые экзонами 73–75 и располагающиеся рядом с неколлагеновым шарнирным регионом [73, 85, 132]. Это подтверждается результатами сравнения биологических последствий расположенных в экзоне 73 патогенных миссенс-мутаций p.G2006D, p.G2034R и p.G2015E, которые нарушали укладку и секрецию белка из клеток, а также ассоциировались с повышением чувствительности белка к расщеплению протеазами, и миссенс-мутации p.G1519D в экзоне 44, которая не влияла ни на укладку и секрецию белка из клетки, ни на функционирование якорных фибрилл и оставалась молчащей [90].

Центральный короткий коллагеновый субдомен, который кодируется экзоном 73 и содержит аминокислотные остатки 1994–2060 как часть 35-триплетного участка -Gly-X-Y-, находится между неколлагеновыми последовательностями длиной 6 и 39 аминокислотных остатков (шарнирный регион). Замена остатков глицина в этом коллагеновом субдомене может привести к большей дестабилизации тройной спирали, чем замена глицина в длинном непрерывном коллагеновом субдомене или в субдомене вблизи N- или C-конца полипептида, где располагается большинство молчащих замен, подобно заменам p.G1519G или p.G1347R. Эти длинные коллагеновые участки тройного спирального домена могут быть более стабильными, чем субдомен, кодируемый экзоном 73, рядом с шарнирным регионом, и замена в них одного остатка глицина может не повлиять на функцию молекулы [90]. В связи с этим выявление в гене COL7A1 миссенс-мутаций, расположенных в экзонах 73–75, в состоянии компаунд-гетерозиготности или даже гомозиготности будет предполагать среднетяжелое или тяжелое течение дистрофического ВБЭ.

Анализ биологических эффектов, вызванных рядом расположенными миссенс-мутациями p.G2049E в экзоне 73 и p.R2063W в экзоне 74, в сравнении с миссенс-мутациями p.G2569R и p.G2575R в экзоне 103 обнаружил различия в биологических последствиях миссенс-мутаций, вызывающих тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ, в зависимости от их локализации [66]. Показано, что две миссенс-мутации, расположенные рядом с неколлагеновым шарнирным регионом, прерывающим тройную спираль, — p.G2049E в экзоне 73 и p.R2063W в экзоне 74 вызывали локальную дестабилизацию тройной спирали и снижали способность коллагена VII типа поддерживать клеточную адгезию и миграцию [66]. Мутации замены глицина p.G2049E и p.R2063W индуцировали образование мутантного коллагена VII типа со значительно сниженной способностью поддерживать миграцию кератиноцитов, что замедляет заживление эрозий у больных рецессивным дистрофическим ВБЭ [73, 82, 83]. Обнаружено также, что у вариантов белка коллагена VII типа, несущих мутации p.G2049E и p.R2063W, снижена способность поддерживать адгезию фибробластов, в связи с чем предполагается, что 678 аминокислот (остатки 1920–2603) внутри центральной части коллагенового домена рядом с шарнирным регионом содержат участок или участки связывания фибробластов [66]. Эти данные демонстрируют, что замены остатков глицина в этом центральном коротком коллагеновом субдомене, прилегающем к шарнирному региону, могут приводить к более выраженной дестабилизации белка, чем замена глициновых остатков внутри длинных непрерывных коллагеновых субдоменов, расположенных ближе к амино- и карбокситерминальным концам полипептида.

Другие биологические эффекты выявлены у миссенс-мутаций p.G2569R и p.G2575R в экзоне 103, которые приводят к замене глицина внутри тройного спирального коллагенового субдомена белка коллагена VII типа, состоящего из 74 непрерывных повторов Gly-X-Y, и в гомозиготном состоянии вызывают тяжелый рецессивный дистрофический ВБЭ [82, 83]. Эти мутации нарушали молекулярную стабильность и сборку тройной спирали белка [66]. Кроме того, замена аминокислоты p.G2575R повышала аффинность между мутантными молекулами [133]. Вследствие формирования дополнительных участков связывания внутри мутантного коллагенового субдомена мутантные молекулы, несущие замену глицина p.G2575R, быстро связываются между собой, тем самым вызывая образование патологических агрегатов. При этом у молекул коллагена VII типа с мутациями p.G2569R или p.G2575R, связанных между собой дисульфидными связями, снижена способность образовывать тримеры. Предполагается, что тяжелые клинические проявления болезни, вызванные этими заменами глицина, обусловлены их расположением рядом с NC2-доменом, который инициирует сборку тройной спирали коллагена и управляет антипараллельным формированием димера белка, поэтому возможно, что эти аминокислоты локализуются внутри мотивов, необходимых для сборки тройной спирали коллагена VII типа [67].

При расположении миссенс-мутации в экзонах 73–75 только на одной аллели гена COL7A1 обычно развивается доминантный дистрофический ВБЭ средней тяжести. Однако в случае миссенс-мутаций на клиническую картину болезни могут повлиять физико-химические свойства заменяющей аминокислоты и их отличия от заменяемой аминокислоты. Было показано, что гетерозиготная замена глицина на аланин p.G2028A привела к развитию классических проявлений доминантного дистрофического ВБЭ средней тяжести, но замена глицина на аргинин p.G2028R стала причиной развития пруригинозного дистрофического ВБЭ [135]. Так как аргинин является основной аминокислотой и имеет более крупную боковую цепь, чем аланин, который является нейтральной аминокислотой, предполагается, что свойства аминокислот играют важную роль в определении конформации белка [135].

S. Pruneddu и соавт. (2011) сравнили последствия замен глицина в позиции 2366 на различные аминокислотные остатки, отметив, что в гетерозиготном состоянии миссенс-мутации замены на аланин (p.G2366A), серин (p.G2366S) и цистеин (p.G2366C) клинически не проявляются, хотя в компаунд-гетерозиготном состоянии с другими мутациями они ассоциировались с легкими или среднетяжелыми проявлениями рецессивного дистрофического ВБЭ [29, 48, 135]. При этом другая замена в той же позиции — на валин (p.G2366V) — в гетерозиготном состоянии вызвала доминантный пруригинозный дистрофический ВБЭ [136]. В связи с этим сделано предположение, что замена Gly2366 более объемным остатком, таким как валин, делает дестабилизацию тройной спирали наиболее вероятной и, таким образом, вызывает доминантный пруригинозный дистрофический ВБЭ, в то время как меньшие по размеру замещающие аминокислоты, такие как аланин, серин и цистеин, являются в гетерозиготном состоянии молчащими [29, 59].

Показано возможное влияние различий физико-химических свойств заменяемой и заменяющей аминокислот при миссенс-мутации на выраженность клинических проявлений болезни на примере замен глицина в позиции 2623. Миссенс-мутация замены глицина на серин p.G2623S в гетерозиготном состоянии клинически не проявлялась, и поэтому рассматривается как рецессивная [137]. Тем не менее замена глицина на цистеин p.G2623C в гетерозиготном состоянии привела к развитию претибиального доминантного дистрофического ВБЭ [20]. Такие различия в последствиях двух мутаций в одной позиции 2623 были объяснены близким расположением заменившей глицин аминокислоты к аминокислотному остатку цистеина в позиции 2625, который важен для образования димера коллагена VII типа из-за своей способности образовывать дисульфидные связи. Дестабилизирующее действие цистеина и серина на состояние тройной спирали коллагена считается похожим [59]. Однако цистеин, заменяющий глицин в позиции 2623, оказывается способен образовать дисульфидную связь с цистеином в позиции 2625 внутри тройной спирали коллагена, что нарушает формирование димера белка. В связи с этим было сделано заключение, что замена цистеином нарушает сборку коллагена VII в большей степени, чем замена серином, и потому наследуется доминантно, так как проявляет себя клинически в гетерозиготном состоянии [137]. N. Almaani и соавт. (2011) также связывают тип наследования со свойствами заменяющей глицин аминокислоты и указывают на возможность и доминантного, и рецессивного наследования замен глицина в позициях 1522, 2009, 2061, 2073, 2233, 2366, 2623 и 2719 [112]. A. Christiano и соавт. (1996) считают, что на тип наследования могут повлиять не только свойства замещающей аминокислоты, но и ее позиция в полипептидной цепи белка [83].

Проводился анализ влияния других генетических факторов на тяжесть течения болезни. Роль второй мутации в определении тяжести рецессивного дистрофического ВБЭ обсуждали R. Gardella и соавт. (2002), которые выявили у двух пациентов в состоянии компаунд-гетерозиготности миссенс-мутацию p.R2063W (c.6187C>T) в экзоне 74, но у одного из них второй мутацией была вставка c.344insG в экзоне 3, приведшая к образованию преждевременного стоп-кодона и развитию тяжелого рецессивного дистрофического ВБЭ, а у другой пациентки с рецессивным дистрофическим ВБЭ средней тяжести — замена c.4965C>T, создавшая новый сайт сплайсинга в экзоне 53 [138].

Обнаруженная в комбинации с миссенс-мутацией p.R2063W вставка c.344insG вызывает образование преждевременного стоп-кодона, и в связи с этим ожидается, что аллель, несущая вставку c.344insG, белка не синтезирует [138]. Другая мутация, выявленная в комбинации с миссенс-мутацией p.R2063W и обозначенная как c.4965C>T, заменила нуклеотид в позиции -16 от конца экзона 53, создав новый GT канонический донорский сайт сплайсинга внутри экзона 53. Использование аномального сайта сплайсинга привело к делеции 17 пар нуклеотидов и образованию преждевременного стоп-кодона, что было обнаружено при исследовании мРНК пациентки. Тем не менее часть мРНК у носителя мутации c.4965C>T по-прежнему синтезировалась с использованием канонического сайта сплайсинга, что давало возможность синтезировать некоторое количество нормальных полипептидных цепей, способных собираться в частично функциональные молекулы коллагена VII типа и якорные фибриллы, и обусловило более легкий фенотип заболевания средней тяжести [138].

Эти результаты соответствуют данным A. Christiano и соавт. (1996), обследовавшим 3 пациентов с различной тяжестью рецессивного дистрофического ВБЭ, у которых одна мутация сопровождалась образованием преждевременного стоп-кодона, а тип второй мутации у них различался [139]. Было обнаружено, что самым тяжелым было течение рецессивного дистрофического ВБЭ у пациента, у которого мутация, вызвавшая образование преждевременного стоп-кодона, находилась в состоянии компаунд-гетерозиготности с другой мутацией, приведшей к образованию преждевременного стоп-кодона, а наиболее легким было течение заболевания у пациента с комбинацией мутации, сопровождавшейся образованием преждевременного стоп-кодона, и миссенс-мутации [139].

Не оправдалось предположение о большей тяжести дистрофического ВБЭ в случае более раннего расположения преждевременного стоп-кодона в последовательности ДНК [140]. A. Ishiko и соавт. (2004) описали пациента с легким течением рецессивного дистрофического ВБЭ средней тяжести с акральным поражением, вызванного комбинацией делеции c.5504delA в экзоне 64 и мутации сайта сплайсинга c.6573+1G>C в донорском сайте сплайсинга интрона 81, образовавших преждевременные стоп-кодоны в последовательности ДНК раньше, чем у пациента с тяжелыми проявлениями болезни, вызванной делецией c.5818delC в экзоне 70 и мутацией c.6573+1G>C в интроне 81 [140, 141].

Непредсказуемыми и разнообразными могут оказаться последствия мутаций, влияющих на сплайсинг — соединение последовательностей кодирующих экзонов после вырезания разделяющих их некодирующих интронов. В основе мутаций сайта сплайсинга обычно лежат точечные замены нуклеотидов на границе экзона и интрона, хотя возможно формирование скрытого сайта сплайсинга в результате миссенс-мутаций или делеций, расположенных на определенном расстоянии от непосредственной границы экзона и интрона. Результатом мутаций сайта сплайсинга может быть образование преждевременного стоп-кодона в последовательности синтезированной мРНК с развитием тяжелого заболевания, даже если в результате мутации происходит замена одного нуклеотида без образования преждевременного стоп-кодона в последовательности ДНК [142–144]. Так, диагноз тяжелого рецессивного дистрофического ВБЭ был установлен двум пациентам из одной семьи, у которых была выявлена гомозиготная замена нуклеотида c.7249C>G в экзоне 94, последствия которой должны были быть ограничены заменой глутамина на глутаминовую кислоту (p.Gln2417Glu) [143]. Тем не менее эта замена нуклеотида c.7249C>G вызвала активацию скрытого донорского сайта сплайсинга и соответственно привела к аберрантному сплайсингу, который привел к делеции 26 нуклеотидов (p.Q2417Sfs*57), сдвигу рамки считывания мРНК COL7A1 с образованием преждевременного стоп-кодона, что ассоциировалось с тяжелым течением болезни [143].

С другой стороны, в результате формирования скрытого сайта сплайсинга возможен также пропуск при считывании экзона, несущего нулевую мутацию, что приведет к укорочению белка, но сохранит его функциональность и сделает проявления болезни более легкими [17, 40, 95, 96, 99]. Кроме того, в результате мутаций сайта сплайсинга возможен синтез нескольких мутантных мРНК с сохранением синтеза нормальной мРНК на каноническом сайте сплайсинга с неопределенным соотношением между количеством аномальной и нормальной мРНК [138]. При достаточном количестве нормальной мРНК клинические проявления болезни будут более легкими. Это требует исследования последовательности нуклеотидов на границах экзон — интрон и исследования последовательностей образующихся мРНК.

Прогнозирование развития легких и среднетяжелых поражений в отличие от тяжелых форм дистрофического ВБЭ считается затруднительным и более неопределенным [9]. Считается, что выявление миссенс-мутаций, ассоциированных с положительным, хотя и ослабленным свечением антител к коллагену VII типа при иммунофлюоресцентном окрашивании предсказывает более легкие клинические проявления [9]. Получены данные об ассоциации характера мутаций гена COL7A1 с определенными клиническими формами дистрофического ВБЭ. Некоторые миссенс-мутации COL7A1, сопровождающиеся заменой глицина или аргинина в белке, связываются с развитием инверсного рецессивного ВБЭ с предположением, что они могут влиять на термостабильность коллагена VII типа [35]. Выявление у больных инверсным дистрофическим ВБЭ миссенс-мутаций p.G1907D и p.G1907E, приведших к замене глицина на аспартат и глутаминовую кислоту соответственно, позволило предполагать, что развитие инверсной формы болезни может быть ассоциировано с заменой глицина отрицательно заряженными аминокислотами [120].

С миссенс-мутациями чаще всего ассоциировано развитие других легких форм дистрофического ВБЭ — локализованного и пруригинозного. Пруригинозный дистрофический ВБЭ в 52,7% случаев ассоциирован с заменами глицина, за которыми по частоте встречаемости в 33,8% случаев следуют мутации, приводящие к пропуску экзона при считывании с сохранением его рамки [95]. Еще в 8,1% случаев этой формы болезни выявлялись миссенс-мутации, при которых происходила замена не глицина, а другой аминокислоты, и только в 5,4% случаев обнаруживалась мутация с образованием преждевременного стоп-кодона [93]. Предполагается возможность носительства частью пациентов, у которых была диагностирована идиопатическая ониходистрофия на ногах, определенных мутаций COL7A1 с заменой глицина, таких как p.G2251E или p.G2287R [44]. При этом не отмечается концентрации этих мутаций в структурно важном участке, кодируемом экзонами 73–75 и располагающемся рядом с шарнирным регионом. Патогенные мутации в данных случаях распределены по всей последовательности гена.

Выявление клинико-генетических корреляций затрудняется тем, что одинаковые мутации могут приводить к развитию различных форм дистрофического ВБЭ у разных больных, даже у членов одной семьи [82, 145–147]. Это было подтверждено H. Nakamura и соавт. (2004), которые обнаружили гетерозиготную миссенс-мутацию p.G2028R у больных пруригинозным ВБЭ, у пациентов с ВБЭ только ногтей и при классических проявлениях доминантного дистрофического ВБЭ средней тяжести [28]. Миссенс-мутации p.G2034R и p.G2043R также обнаруживались как при пруригинозном доминантном ВБЭ, так и при доминантном ВБЭ средней тяжести [148, 149]. Различия клинических проявлений в случае носительства одинаковой патогенной мутации могут быть объяснены действием других факторов на формирование патологических изменений, в частности влиянием микроокружения в зоне дермо-эпидермального соединения [80]. К факторам, способным стимулировать патологические процессы и ухудшить тяжесть течения дистрофического ВБЭ, относят высокую активность протеолитических ферментов и трансформирующего фактора роста-β, активацию ангиогенеза [75]. W. Deng и соавт. (2008) предположили возможность существования гендерных различий тяжести течения дистрофического ВБЭ [150]. Обследовав членов большой семьи, страдающих дистрофическим ВБЭ, вызванным гетерозиготной мутацией p.G1700D (c.5099G>A) в экзоне 56 гена COL7A1, они обнаружили в этой семье более тяжелые клинические проявления у женщин по сравнению с мужчинами [150]. Тем не менее имеющиеся в настоящее время данные о факторах, способных влиять на формирование клинической картины дистрофического ВБЭ, получены при обследовании небольшого числа больных и не считаются достаточно надежными из-за невозможности их оценки статистическими методами [75, 80].

Заключение

На тяжесть клинических проявлений дистрофического ВБЭ влияют: тип наследования — доминантный или рецессивный, что определяется наличием мутаций на одной или двух аллелях гена COL7A1 соответственно, тип мутации, ее локализация в нуклеотидной последовательности гена и соответственно аминокислотной последовательности белка, ее влияние на сплайсинг, а также различия свойств заменяемой и заменяющей аминокислот в случае миссенс-мутаций.

Наиболее тяжелое течение дистрофического ВБЭ, ассоциированное со значительным сокращением продолжительности жизни, можно прогнозировать путем выявления гомозиготных или компаунд-гетерозиготных мутаций, приводящих к формированию преждевременных стоп-кодонов на обеих аллелях гена, а также замен аминокислот в структурно и функционально значимых участках белка, в первую очередь — в случае их расположения рядом с его шарнирным регионом. Непредсказуемость последствий нарушения сплайсинга в результате мутаций сайта сплайсинга затрудняет проведение клинико-генетических корреляций и требует анализа последовательности нуклеотидов на границах экзон — интрон и определения уровня продукции и последовательностей синтезируемой мРНК, которая может в случае аномального сплайсинга образовываться в нескольких вариантах с различным соотношением нормальной и аномальной мРНК. Затруднить проведение клинико-генетических корреляций может также влияние негенетических факторов, таких как микроокружение в зоне дермо-эпидермального соединения или пол пациентов, однако можно предположить, что их роль более значима при легких и среднетяжелых формах заболевания.

Выявление мутаций, сопровождающихся образованием преждевременных стоп-кодонов, имеет значение не только для прогнозирования тяжелого течения дистрофического ВБЭ. Перспективными считаются методы генной терапии [151]. В настоящее время разрабатываются методы, позволяющие пропускать при считывании генетической информации экзон, несущий преждевременный стоп-кодон, что позволяет синтезировать укороченный, но сохраняющий свою функциональность белок и облегчать тем самым течение болезни. Кроме того, показана способность некоторых лекарственных препаратов индуцировать пропуск экзона, содержащего преждевременный стоп-кодон. К таким препаратам относится гентамицин, его эффективность в восстановлении экспрессии коллагена VII типа и стимуляции заживления длительно существующих эрозий и язв при тяжелом рецессивном дистрофическом ВБЭ была показана по результатам терапии нескольких пациентов [152]. В связи с этим выявление в результате генетических исследований мутаций, сопровождающихся образованием преждевременных стоп-кодонов, может стать основанием для назначения гентамицина больным тяжелым дистрофическим ВБЭ с длительно существующими эрозиями и язвами.

 

Конфликт интересов: авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Источник финансирования: рукопись подготовлена и опубликована в рамках выполнения Государственного задания № 056-00002-23-00 на 2023 г. и на плановый период 2024 и 2025 гг

Участие авторов: все авторы несут ответственность за содержание и целостность всей статьи. Концепция и дизайн исследования — А.А. Кубанов; сбор и обработка материала, написание текста — В.В. Чикин; редактирование — А.Э. Карамова.

Conflict of interest: authors declare that there are no obvious and potential conflicts of interest associated with the publication of this article.

Source of funding: this work was done and published through financing of the implementation of State assignment No. 056-00002-23-00 for 2023 and for the planning period of 2024 and 2025.

Authors' participation: all authors: approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article. Concept and design of the study — Alexey A. Kubanov; collection and processing of material, text writing — Vadim V. Chikin; editing — Arfenya E. Karamova.

About the authors

Alexey A. Kubanov

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: alex@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-7625-0503
SPIN-code: 8771-4990
Scopus Author ID: 6506502738

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, 3 bldg 6 Korolenko street, 107076 Moscow

Vadim V. Chikin

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Author for correspondence.
Email: chikin@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0002-9688-2727
SPIN-code: 3385-4723
Scopus Author ID: 57189351389
ResearcherId: AAB-7563-2020

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 3 bldg 6 Korolenko street, 107076 Moscow

Arfenya E. karamova

State Research Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: karamova@cnikvi.ru
ORCID iD: 0000-0003-3805-8489
SPIN-code: 3604-6491
Scopus Author ID: 56823599100
ResearcherId: N-7125-2017

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor

Russian Federation, 3 bldg 6 Korolenko street, 107076 Moscow

References

Supplementary files