Спектр мутаций в гене LRRK2 и особенности клинического течения LRR^-ассоциированной формы БП

Локус PARK8 был картирован в 2002 г. в японской семье (Funayama et al., 2002). Впервые, практически одновременно, мутации в гене LRRK2, расположенном в этом локусе, были обнаружены у пациентов с аутосомно-доминантным типом наследования БП в одной британской семье, а также в семьях басков в Испании (Pai- san-Ruiz et al., 2004; Zimprich et al., 2004).

Рис. 1. Структура белка LRRK2 с указанием консервативных доменов: (ARM (Armadillo), ANK (Ankyrinrepeat), LRR (leucine-richrepeat), Roc (Rasofcomplexproteins: GTPase), COR (C-terminalofRoc), MAPKKK (mitogenactivatedkinasekinasekinase), WD-40 domain)

Указаної мутации, приводящие к развитию БП

и ГТФ-азный домены (рис. 1). В отсутствие знаний о физиологических субстратах данной киназы представление о клеточных функциях LRRK2 далеко не полно (Greggio, Cookson, 2009). Белок относят к семейству ROCO-протеинов, так как он наряду с киназным доменом имеет в своем составе ROC и COR домены (см. рис.1). Считается, что LRRK2 обладает как киназной, так и ГТФазной активностями, которые могут быть взаимосвязаны (Greggio, 2012). Исходя из структуры, LRRK2 представляет собой большой белок с центральной ГТФ-азной/киназной каталитической областью, окруженной мотивами белок-белковых и, возможно, белок-мембранных взаимодействий, способный к образованию гомо- и, возможно, гетеродимеров.

Сегодня мутации в гене LRRK2 выявлены в семьях с аутосомно-доминантной формой БП в различных популяциях (Paisan-Kuiz et al., 2005; Giasson, Van Deerlin, 2008). Они обнаруживаются также при спорадической форме заболевания и являются наиболее частой генетической причиной развития БП, известной сегодня.

Сегодня в гене LRRK2 описано более 50 мутаций (Shulman et al., 2011). Все мутации (в основном миссенс мутации), обнаруженные у больных БП в гетерозиготном состоянии, сегрегировали с заболеванием и не встречались в контроле. Кроме того, мутации в данном гене не были найдены при других неврологических заболеваниях (Lee et al., 2006; Whittle et al., 2007; Chang et al., 2010). Считается доказанным, что кроме наиболее распространенной мутации G2019S по крайней мере еще пять мутаций определенно приводят к развитию аутосомно-доминантной формы БП: в 31 экзоне гена LRRK2 нуклеотидные замены C4321T/C4321G/G4322A приводят к замене аргинина в 1441 положении на цистеин/глицин/гистидин (мутации R1441C/G/H), в 35 экзоне гена LRRK2 нуклеотидная замена A5096G приводит к аминокислотной замене тирозина в 1699 положении на цистеин (Y1699C), в 41 экзоне гена LRRK2 нуклеотидная замена T6059C приводит к аминокислотной за-

мене в тирозинкиназном домене LRRK2 изолейцина на треонин (мутация I2020T) (Giasson, Van Deerlin, 2008; Lesage, Brice, 2009) (см. рис. 1). Все мутации расположены в функциональных доменах белка: ROC (R1441C/G/H), COR (Y1699C) и киназном (G2019S, I2020T) (см. рис.1). Мутации R1441C/G/H, Y1699C и I2020T оказались менее распространенными, чем G2019S, однако в ряде случаев их частота показывала сильные межпопуляционные различия.

В России частота мутаций в гене LRRK2 среди пациентов с БП оказалась сопоставима с данными, полученными в большинстве европейских популяций, где мутация G2019S обнаруживается в 5% случаев семейной БП и примерно в 0,6% спорадических случаев (Giasson, Van Deerlin, 2008; Pchelina et al., 2008; Greggio, 2012). Так, по нашим данным, частота LRRK2-ассоциированной БП среди семейных форм заболевания (8%) была значительно выше, чем среди спорадических случаев (1.3%). Наиболее распространенной являлась мутация G2019S (7% - среди семейной БП и 0,8% - среди спорадической) (Пчелина и др., 2006, 2011; Pche- lina et al., 2006, 2008). Интересно отметить, что все выявленные носители мутации G2019S сообщали о происхождении, связанном с евреями ашкенази, что неудивительно, если принимать во внимание высокую частоту этой мутации среди данной популяции. Описанная нами новая замена тимина на цитозин в положении 4838, приводящая к замене валина на аланин в положении 1613 (V1613A), оказалась редкой причиной развития БП, поскольку была выявлена только в одной семье с аутосомно-доминантной формой БП (Pchelina et al., 2008). Мутация R1441C, являющаяся второй по распространенности (10% мутантных аллелей) в Европе, была выявлена нами у одного пациента со спорадической БП (Giasson, Van Deerlin, 2008; Pchelina et al., 2008).

Как было показано в ряде исследований, возраст начала заболевания при наличии мутаций в гене LRRK2, а также тяжесть его течения может варьировать у носителей одной и той же мутации даже в пределах одной семьи (Пчелинаи др., 2011; Paisan-Ruiz et al., 2005). При сопоставлении осложнений при приеме препаратов Л-ДОФА между группами сравнения (пациенты c положительным ответом на терапию Л-ДОФА, принимающие препарат более пяти лет: 1) с мутацией G2019S и 2) с отсутствием мутаций в гене LRRK2) нами была выявлена повышенная частота побочных эффектов в группе с наследственной формой БП, обусловленной мутацией G2019S (Пчелина и др., 2011).

Таким образом, очевидно, что в целях выявления наследственной аутосомно- доминантной формы БП в первую очередь может быть показано тестирование мутации G2019S LRRK2 у пациентов с семейной формой заболевания. Данное тестирование может быть полезно в качестве дополнительного диагностического теста для проведения дифференциальной диагностики с другими неврологическими заболеваниями, а также для проведения молекулярно-генетического обследование родственников пациентов с выявленной мутацией, что позволит выявить больных с БП на преклинической стадии заболевания. При проведении медико-генетического консультирования носителей мутации G2019S LRRK2 следует принимать во внимание зависимую от возраста пациента пенетрантность этой мутации, а также повышенный риск развития осложнений при проведении терапии Л-ДОФА.

3.