Акне является наиболее распространенным заболеванием кожи и встречается в 35–90% случаев у подростков. Пики заболеваемости дерматоза регистрируют в возрасте от 14 лет до начала третьего десятилетия, но клинические симптомы болезни могут сохраняться и развиваться de novo в зрелом возрасте. По современным представлениям, согласно критериям ВОЗ по определению хронического течения болезней, акне рассматривают как хронический дерматоз. Многофакторный патогенез включает избыточное влияние андрогенов на сально-волосяные фолликулы (СВФ), гиперсекрецию себума, патологическую фолликулярную кератинизацию, колонизацию Cutibacterium acnes (C. acnes) и развитие воспаления [1–3].

Сведения о гендерных особенностях заболевания показывают, что дерматоз чаще встречается у женщин, тогда как более тяжелое течение заболевания отмечено у мужчин [1].

Имеются данные о генетической предрасположенности к развитию акне. Одним из основных факторов риска угрей может быть наличие болезни у родственников первой линии родства. В таких случаях повышается риск не только возникновения болезни, но и более тяжелого его течения. Показано возможное аддитивное влияние наличия анамнеза дерматоза по материнской и отцовской семьям на возникновение заболевания, так как при наличии дерматоза у обоих родителей риск появления акне у ребенка значительно возрастает [4, 5].

В связи с более тяжелым течением акне у мужчин и увеличением риска его возникновения у детей в случае болезни родителей, необходимы изучение и поиск молекулярногенетических изменений у больных с этой патологией.

Описание клинического случая

В период 2019–2020 гг. на кафедре кожных болезней и косметологии факультета дополнительного профессионального образования под наблюдением находились двое больных с тяжелым течением акне: П., 45 лет и К., 17 лет (отец и сын). Оба обратились одновременно с жалобами на высыпания на коже лица, груди и спины. Из анамнеза известно, что пациент П. (отец) болен около 10 лет, т. е. заболевание началось во взрослом возрасте без предшествующего анамнеза акне в период пубертатного развития. Первые высыпания в виде множественных комедонов, папул и пустул появились на лице и в течение 6–7 месяцев распространились на кожу груди и спины. Заболевание характеризовалось появлением глубоких пустул, узлов, формированием сливающихся конгломератов, разрешавшихся с образованием атрофических рубцов, т. е. отмечались ухудшение течения кожного процесса и трансформация из среднетяжелого в тяжелое течение. Пациент проходил лечение у врача-дерматовенеролога по месту жительства антибактериальными препаратами (доксициклин 100 мг 2 раза в день) курсами по 14–21 день (три курса с интервалом 1,5–3 месяца), наружной терапией (клиндамицина фосфат, гель 1%-й, тонким слоем, на пораженную область кожи, предварительно очищенную и сухую, 2 раза в день в течение месяца в сочетании с адапаленом гелем 0,1%-м, раз в сутки (на ночь) на сухую чистую кожу пораженной области, терапия которым была продолжена в течение пяти месяцев) с временным положительным эффектом.

Из анамнеза второго пациента К. (сына) установлено, что первые признаки заболевания появились в возрасте 14 лет, когда отмечалось появление множественных комедонов, папул, глубоких пустул и узлов на коже лица, груди и спины. В дальнейшем течение заболевания имело непрерывно рецидивирующий характер, появлялись глубокие узлы, разрешающиеся атрофическими рубцами. Проходил лечение у врача-дерматовенеролога по месту жительства антибактериальными препаратами (доксициклин 100 мг 2 раза в день) курсами по 14–21 день (4 курса с интервалом 2–4 месяца), наружной терапией (клиндамицина фосфат, гель 1%-й, тонким слоем, на пораженную область кожи, предварительно очищенную и сухую, 2 раза в день в течение месяца в сочетании с адапаленом гелем 0,1%-м раз в сутки (на ночь) на сухую чистую кожу пораженной области, терапия которым была продолжена до пяти месяцев; с последующим применением азелаиновой кислоты, гель 15%-й, 2 раза в сутки (утром и вечером) до 6 месяцев). Положительный эффект был временный. Кроме того, семейный анамнез обоих пациентов отягощен по онкопатологии: отец (по отношению к первому пациенту) и дед (по отношению ко второму пациенту) по отцовской линии болен раком прямой кишки.

С целью определения роли генетических факторов в развитии акне пациентам было проведено молекулярно-генетическое исследование методом высокопроизводительного секвенирования ДНК — секвенирования нового поколения (next-generation sequencing, NGS). Геномную ДНК выделяли из образцов цельной крови обследованных больных с использованием набора CellSep Advanced Kit. (DiaSorin Ireland Ltd.; Ирландия) согласно инструкции производителя. Индивидуальные лигированные библиотеки собирали с помощью набора NebNext Ultra II DNA Library Prep Kit for Illumina (New England Biolabs; США). Для пробоподготовки использовали методику гибридизационного селективного обогащения фрагментами ДНК, относящимися к кодирующим областям перечисленных генов, с применением кастомной панели зондов (Roche; Швейцария), согласно протоколу производителя по проведению реакции обогащения с библиотекой зондов SeqCap EZ для секвенаторов «Illumina». Анализ ДНК пациентов проводили на платформе MiSeq (Illumina; США) методом парно-концевого чтения (115 × 2) со средней глубиной прочтения 143× и покрытием целевого региона 99% при глубине прочтения не менее 10×. Данные секвенирования обрабатывали с использованием автоматизированного алгоритма биоинформатического анализа.

Для оценки популяционных частот выявленных вариантов использовали данные международного проекта gnomAD Exomes (ExAC) для экзонных вариантов и базы gnomAD Genomes для интронных вариантов. Для компьютерной оценки патогенности найденных миссенс-вариантов применяли программы предсказания патогенности замен аминокислот (SIFT, PolyPhen-2, PROVEAN, UMD Predictor). Для компьютерного предсказания эффекта изменений в сайтах сплайсинга или прилежащих к сайту сплайсинга участках использовали программы MutationTaster, Human Splicing Finder и NNSplice.

Обсуждение клинического случая

Молекулярно-генетические исследования позволили выявить идентичные аллельные варианты в пяти генах у наблюдаемых нами пациентов: NCF1, CD3E, ORAI1, IGHM, TAZ (таблица). В четырех генах (NCF1, CD3E, ORAI1, TAZ) полиморфизмы были выявлены в экзонах. В гене IGHM идентифицировано два аллельных варианта rs1059216 и rs1136534, которые локализовались в межгенном регионе и имели однонуклетидные полиморфизмы (SNP): C>T (несинонимичная замена) и A>G (синонимичная).

Анализ гомо- и гетерозиготности выявленных аллельных вариантов показал, что полиморфизм rs707410 гена NCF1 был идентифицирован в гомозиготном состоянии, один аллельный вариант rs1059216 гена IGHM — в гомозиготе, второй rs1136534 — в гетерозиготе, вариант rs62617809 гена TAZ — в гомозиготе. Аллельные варианты гена CD3E (c.353-16A>C) — в гетерозиготе и гена ORAI1 (GGCCCC> G) — в гомозиготе ранее не были описаны ни при одном заболевании.

При анализе популяционных частот встречаемости идентифицированных аллельных вариантов генов NCF1, CD3E, ORAI1, IGHM, TAZ у больных тяжелой степени акне по базе gnomAD Exomes (ExAC) было установлено, что такие варианты также ранее не были описаны ни при одном заболевании.

Полученные нами данные об аллельных вариантах пяти генов у двух близкородственных пациентов были идентичны, часть из идентифицированных аллельных вариантов гена CD3E (c.353-16A>C) — в гетерозиготе и гена ORAI1 (GGCCCC> G) — в гомозиготе выявлены впервые не только у больных акне, но и в целом среди всех заболеваний.

Ген NCF1 (neutrophil cytosolic factor-1, NCF1) кодирует белок, являющийся цитозольной субъединицей НАДФНоксидазы нейтрофилов (47 кДа). Важной биологической характеристикой функциональной значимости этих ферментов являются их локализация на плазматической мембране макрофагов и обеспечение антимикробной защиты клеток. Имеются данные о том, что мутации в NCF1 выявляются при хроническом гранулематозе, который наследуется по аутосомно-рецессивному типу [6]. Сообщается о возможной ассоциации полиморфизма rs201802880 гена NCF1-339 с системной красной волчанкой [7].

Выявлен аллельный вариант rs707410 гена NCF1 у обоих пациентов в гомозиготе, который, возможно, оказывает влияние на развитие дисбаланса системы оксидаз, и уменьшение активности фагоцитарного звена, что удлиняет воспаление и клинически реализуется в тяжелом течении акне. 

Ген CD3E кодирует полипептидный белок CD3-эпсилон (CD3E). Объединяясь с CD3-гамма, -дельта и -зета, этот белок образует комплекс с Т-клеточным рецептором (T-cell receptor–CD3, TCR–CD3). CD3E является трансмебранным белком, регулирующим развитие Т-клеток и адаптивный иммунитет [8]. Мутация в CD3E вызывает формирование тяжелого комбинированного иммунодефицита [9].

В нашем исследовании у обоих пациентов с акне был идентифицирован аллельный вариант гена CD3E (c.353-16A>C) в гетерозиготном состоянии, что, вероятно, определяет недостаточную пролиферацию Т-лимфоцитов и в последующем недостаточность адаптивного иммунитета.

Ген ORAI1 (ORAI calcium release-activated calcium modulator 1) кодирует белок — кальций релизактивированный протеин кальциевых каналов 1. Такие кальциевые каналы обеспечивают основное поступление кальция в Т-лимфоциты и их активацию [10]. По данным исследований, развитие мутации в гене ORAI1 приводит к тяжелому комбинированному иммунодефициту [11]. При аллергических дерматозах кальциевые каналы ORAI1 могут иметь большое значение, хотя механизм этого участия до конца не изучен [12]. Формирование мутаций de novo в гене ORAI1 вызывает снижение NKклеток и T_reg, обеспечивая развитие иммунодефицита и аутоиммунного воспаления. Такие мутации были выявлены при ангидротической эктодермальной дисплазии [13]. 

Выявленный нами аллельный вариант гена ORAI1 (GGCCCC> G) в гомозиготе у обоих пациентов может внести вклад в формирование вторичной иммунологической недостаточности.

Ген IGHM (immunoglobulin heavy constant mu) кодирует константную область тяжелых цепей иммуноглобулина. Активированные антигенами В-клетки в эффекторной фазе гуморального иммунитета синтезируют иммуноглобулины и обеспечивают удаление антигенов. Установлено, что при развитии мутаций в гене IGHM формируется аутосомнорецессивная форма агаммаглобулинемии [14].

В нашем исследовании у обоих пациентов с акне были выявлены два идентичных полиморфизма гена IGHM: один аллельный вариант rs1059216 — в гомозиготе, второй rs1136534 — в гетерозиготе, и, по-видимому, именно первый гомозиготный вариант с несинонимичной заменой может определять дисбаланс синтеза иммуноглобулинов, приводя к торпидной тяжелой степени акне.

Особый интерес представляет изучение генов, расположенных в половых хромосомах. Ген TAZ (tafazzin) локализован на Х-хромосоме (Xq18), имеет 11 экзонов и кодирует белок тафазин, участвующий в метаболизме кардиолипина в составе внутренней мембраны митохондрий. Снижение энергетического обмена в лейкоцитах ведет к нарушению их дифференцировки, что вызывает снижении активности иммунитета и рецидивирование инфекций. При наличии мутации в этом гене может развиваться синдром Барта [15]. 

Выявленный нами аллельный вариант rs62617809 гена TAZ в гомозиготном состоянии идентичен у обоих пациентов, что может быть фактором дисбаланса функционирования митохондрий, включая клеточное звено иммунитета.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные молекулярно-генетические исследования у двух родственников первой линии родства позволили нам идентифицировать полиморфизмы в четырех генах (NCF1, CD3E, ORAI1, TAZ), локализованные в экзонах, т. е. кодируемых областях генов. В гене IGHM выявлено два аллельных варианта rs1059216 и rs1136534, локализованные в межгенном регионе и имеющие следующие SNP: C>T (несинонимичная) и A>G (синонимичная). Полученные нами данные об аллельных вариантах в пяти генах у двух близкородственных пациентов были идентичны, часть из идентифицированных аллельных вариантов: ген CD3E (c.353-16A>C) — в гетерозиготе и ген ORAI1 (GGCCCC> G) — в гомозиготе выявлены впервые.

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить идентичные аллельные варианты в пяти генах: NCF1, CD3E, ORAI1, IGHM, TAZ у двух близкородственных пациентов (отец и сын) с тяжелой степенью акне, что, вероятно, оказывает влияние на формирование дисбаланса системы оксидаз, функционирования митохондрий, недостаточной пролиферации Т-клеток и активации их кальциевых каналов, дисбаланса синтеза иммуноглобулинов. Это может служить одним из этиологических факторов торпидного течения тяжелой степени акне и требует дальнейшего изучения.