Особенности спектра мутаций, выявленных при комплексном исследовании гена CFTR у российских больных муковисцидозом

Rationale: Cystic fibrosis (CF; OMIM 219700) is a common hereditary disease caused by mutations in the CFTR gene (OMIM 602421). The distribution and frequencies of the CFTR gene mutations vary considerably between countries and ethnic groups. By now about 11% alleles of the CFTR gene remain unidentified after testing for frequent mutations in the Russian patients. A full determination of the mutation spectrum in the CFTR gene is necessary to optimize medical and genetic assistance to the population and to implement the achievements of targeted therapy in the treatment of CF patients.Materials and methods: The sample included 121 Russian CF patients, in whom testing for 34 routinely analyzed mutations did not identify one (n = 107) or both (n = 14) mutant alleles. Assessment of the coding sequence of the CFTR gene, including the regions of exon-intron junctions, 5’- and 3’-untranslated regions was performed by the Sanger sequencing method; in addition, the search for large rearrangements was conducted by the multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) method.Results: In addition to the previously identified, 88 more variants were determined, including 28 missense mutations, 15 nonsense mutations, 18 frameshift mutations (14 deletions, 4 insertions), 14 splicing mutations, 1 in-frame insertion, 1 in-frame deletion, 1 in/del mutation, and 10 large rearrangements (7 deletions, 3 duplications). Twenty three (23) novel variants were sequenced. Four (4) complex mutant alleles were found. Sixty (60) variants are found once each. One hundred and thirty four (134) of 135 tested mutant alleles were identified.Conclusion: Consequent use of the sequencing and MLPA methods has allowed for identification of a high proportion of the tested mutant alleles in CF patients from Russia (134/135, 99%), to detect a significant diversity of the CFTR mutation spectrum (88 additional variants, 32 of them novel), a number of repeated mutations (c.2353CT, c.1240_1244delCAAAA, c.1766+1GA and c.3929GA) encountered in 5 or more unrelated patients, which could be included in the panel of routinely analyzed variants in the Russian CF patients; and a high proportion of large rearrangements of the CFTR gene. Актуальность. Муковисцидоз (МВ; OMIM 219700) – частое наследственное заболевание, обусловленное мутациями в гене CFTR (OMIM 602421). Распределение и частота мутаций гена CFTR значительно различаются в зависимости от страны и этнической группы. К настоящему времени около 11% аллелей гена CFTR остаются не идентифицированными после проведения тестирования частых мутаций у российских пациентов. Полное определение спектра мутаций в гене CFTR необходимо для оптимизации медико-генетической помощи населению и внедрения достижений таргетной терапии при лечении больных МВ.Материал и методы. В группе 121 российского пациента с МВ, при тестировании которых на частые мутации не идентифицирован один (107 человек) или оба (14) мутантных аллеля, проведено исследование кодирующей последовательности гена CFTR, включая области экзон-интронных соединений, 5’- и 3’-нетранслируемых областей, методом секвенирования по Сэнгеру, а также поиск протяженных перестроек методом мультиплексной лигазо-зависимой амплификации проб (MLPA).Результаты. Дополнительно к выявленным ранее определено 88 вариантов, из них 28 – миссенс-мутации, 15 – нонсенс-мутации, 18 – мутации со сдвигом рамки (14 делеций, 4 инсерции), 14 – мутации, нарушающие сайты сплайсинга, 1 – инсерция без сдвига рамки, 1 – делеция без сдвига рамки, 1 – мутация in/del, 10 – обширные перестройки (7 – делеции, 3 – дупликации). При секвенировании 23 варианта описаны впервые. Выявлено 4 комплексных мутантных аллеля. Шестьдесят вариантов обнаружены 1 раз. Идентифицированы 134 из 135 протестированных мутантных аллелей.Заключение. Последовательное использование методов секвенирования и MLPA позволило идентифицировать высокую долю тестируемых мутантных аллелей у больных МВ из России (134 из 135,99%), выявить значительное разнообразие спектра мутаций гена CFTR (дополнительно 88 генетических вариантов, 32 из них впервые), ряд повторяющихся мутаций (c.2353CT, c.1240_1244delCAAAA, c.1766+1GA и c.3929GA), встретившихся у 5 и более неродственных пациентов, которые можно включить в панель рутинно анализируемых мутаций у российских пациентов с МВ; а также высокую долю протяженных перестроек гена CFTR.