Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Меликян М.А.

НИИ детской эндокринологии Эндокринологического научного центра, Москва

Карева М.А.

Институт детской эндокринологии Эндокринологического научного центра, Москва

Петряйкина Е.Е.

Морозовская детская городская клиническая больница

Волков И.Э.

Российская детская клиническая больница, Москва

Аверьянова Ю.В.

ОСП «Российская детская клиническая больница» ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, 119571, Москва, Россия

Коломина И.Г.

ГБУЗ "Тушинская ДГБ", Москва

Гуревич Л.Е.

ГУ Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского

Петеркова В.А.

Эндокринологический научный центр, Москва

Brusgaard K.

H.C. Andersen Children's Hospital, Odense University Hospital, Odense, Denmark

Christesen H.T.

H.C. Andersen Children's Hospital, Odense University Hospital, Odense, Denmark

Дедов И.И.

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России

Врожденный гиперинсулинизм. Результаты молекулярно-генетических исследований в российской популяции

Авторы:

Меликян М.А., Карева М.А., Петряйкина Е.Е., Волков И.Э., Аверьянова Ю.В., Коломина И.Г., Гуревич Л.Е., Петеркова В.А., Brusgaard K., Christesen H.T., Дедов И.И.

Подробнее об авторах

Журнал: Проблемы эндокринологии. 2012;58(2): 3‑9

Просмотров: 331

Загрузок: 9

Как цитировать:

Меликян М.А., Карева М.А., Петряйкина Е.Е., Волков И.Э., Аверьянова Ю.В., Коломина И.Г., Гуревич Л.Е., Петеркова В.А., Brusgaard K., Christesen H.T., Дедов И.И. Врожденный гиперинсулинизм. Результаты молекулярно-генетических исследований в российской популяции. Проблемы эндокринологии. 2012;58(2):3‑9.
Melikian MA, Kareva MA, Petriaĭkina EE, Volkov IÉ, Aver’ianova YuV, Kolomina IG, Gurevich LE, Peterkova VA, Brusgaard K, Christesen HT, Dedov II. Congenital hyperinsulinism. Results of molecular-genetic investigations in a Russian population. Problemy Endokrinologii. 2012;58(2):3‑9. (In Russ.).

?>

Наиболее частой причиной персистирующих гипогликемий у детей первого года жизни является врожденный гиперинсулинизм (ВГИ) [1]. Биохимически ВГИ характеризуется избыточной продукцией инсулина бета-клетками поджелудочной железы. Гиперсекреция инсулина усиливает утилизацию глюкозы клетками инсулинзависимых тканей и в то же время подавляет продукцию глюкозы, свободных жирных кислот и кетоновых тел. Подобные эффекты обусловливают лишение пациентов с ВГИ глюкозы и альтернативных источников энергии для головного мозга, увеличивая риск развития неврологических расстройств [2]. ВГИ — наследственное заболевание, гетерогенное в отношении как клинических проявлений и гистологических форм, так и молекулярно-генетических дефектов, лежащих в основе данной патологии. Частота встречаемости ВГИ составляет 1:30 000—1:50 000 в общей популяции и 1:2500 в «закрытых» популяциях с высоким процентом близкородственных браков [3].

Выраженность гипогликемического синдрома при ВГИ крайне вариабельна. Гипогликемии могут быть бессимптомными, иметь мягкое течение, хорошо поддающееся консервативной терапии диазоксидом и/или аналогами соматостатина. Однако в 40—50% случаев синдром протекает тяжело и его не удается купировать терапевтически, что требует незамедлительного оперативного лечения [4]. Как правило, ВГИ манифестирует в первые дни или недели жизни, однако возможен и более поздний дебют [5].

Выделяют три основные морфологические формы заболевания [6]:

— диффузную, когда поражен весь островковый аппарат поджелудочной железы (50—60% всех случаев ВГИ) [3];

— фокальную, при которой поражен отдельный участок ткани диаметром не более 15 мм (40—50% случаев). Формирование фокуса происходит при наследовании отцовской мутации генов KCNJ11 и ABCC8 и соматической потери гомозиготности [7]. Визуализировать фокус можно с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ с 18-F-Дофа) [8];

— атипичную (<5% случаев) — сочетание диффузной и фокальной форм [9].

При фармакорезистентности ВГИ рекомендуется субтотальная панкреатэктомия (при диффузных формах) или частичная резекция (при фокальных формах). Субтотальная панкреатэктомия часто приводит к развитию инсулинзависимого сахарного диабета (ИЗСД), тогда как резекция фокуса заканчивается полным выздоровлением пациентов с сохранением нормальной активности инсулинового аппарата поджелудочной железы.

К настоящему времени описаны 9 генов, участвующих в развитии ВГИ. Большинство случаев (40—60%) связано с дефектами генов KCNJ11 и ABCC8 [10], кодирующих белки, участвующие в работе АТФ-зависимых калиевых каналов бета-клеток. Около 15—20% связано с активирующими мутациями в генах GCK и GLUD1, участвующих в регуляции внутриклеточного метаболизма глюкозы [11, 12]. В литературе также имеются единичные описания случаев ВГИ, связанных с дефектами генов HADH, HNF4α, INSR, UCP2, SLC16A1 [13—16]. В 30—40% случаев ВГИ не удается верифицировать его молекулярно-генетическую причину [17]. Существуют определенные ассоциации генотип—фенотип. Так, например, случаи ВГИ, связанные с мутациями в генах KCNJ11 и ABCC8, чаще протекают тяжело и плохо поддаются терапевтическому лечению [17]. Выявление у пациента отцовской гетерозиготной мутации в этих генах в отсутствие клинических проявлений ВГИ у отца свидетельствует о фокальной форме, что определяет тактику обследования пациентов и объем оперативного вмешательства в случае резистентности к терапии [7]. Пациенты с активирующими мутациями в гене GCK, как правило, чувствительны к консервативной терапии, однако у них повышен риск развития СД в зрелом возрасте [11]. При мутациях в гене GLUD1 гипогликемический синдром купируется посредством присоединения к основной терапии низкопротеиновой диеты; в таких случаях необходимо детальное неврологическое обследование из-за возможности развития эпилепсии [12]. Выяснение характера наследования мутации дает возможность полноценного генетического консультирования родственников пациента.

В статье представлены результаты клинического, гормонального, молекулярно-генетического и гистологического обследования 42 детей с ВГИ. На основании полученных результатов представлены взаимосвязи генотип—фенотип.

Материал и методы

Набор пациентов проводился на базах нескольких детских клиник Москвы: Морозовской ДГКБ, Тушинской ДГКБ, Российской детской клинической больницы, Института детской эндокринологии ФГБУ ЭНЦ. Критерием включения в исследование было наличие персистирующих или рецидивирующих гиперинсулинемических гипогликемий у детей от 0 до 18 лет. Диагноз ВГИ устанавливали при уровне инсулина в плазме >2,0 Ед/л в отсутствие кетонурии на фоне гипогликемии (<2,2 ммоль/л); наличии повышенного или нормального уровня С-пептида в момент гипогликемии; отсутствии изменений данных тандемной масс-спектрометрии крови с оценкой уровня аминокислот и ацилкарнитинов, а также при отсутствии признаков опухоли поджелудочной железы по данным УЗИ и/или МСКТ брюшной полости.

В результате обследования были выявлены 42 ребенка с ВГИ, из которых 32 обследовались впервые (возраст 11 дней — 2,5 г), а у 10 диагноз был установлен ранее (возраст 4—13 лет).

Поэтапно подбирали консервативную терапию с оценкой ее эффективности (аналоги соматостатина, диазоксид). В случае фармакорезистентных форм проводили оперативное лечение (частичная резекция поджелудочной железы, субтотальная панкреатэктомия) с последующим гистологическим исследованием удаленной ткани.

У всех пациентов с ВГИ проводили исследование генов KCNJ11, ABCC8, GCK, GLUD1.

Общеклиническое обследование по стандартной методике проводилось по месту госпитализации ребенка; гормональные исследования выполнялись по месту госпитализации ребенка и дублировались в лаборатории ФГБУ ЭНЦ; молекулярно-генетические исследования проводили в генетической лаборатории университетского госпиталя г. Оденс (Дания). Методом ПЦР и прямого секвенирования исследовали все экзоны и прилегающие участки интронов вышеуказанных генов с использованием набора BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, Carlsbad, Calif) на анализаторе ABI PRISM 3100 (Applied Biosystems). Анализ результатов секвенирования выполнен с помощью SeqMan v. 7.2 из программного пакета DNASTAR («DNASTAR, Inc.», США). Анализ на крупные делеции и инсерции гена ABCC8 проводился методом мультиплексной амплификации (SALSA MLPA kit P117 ABCC8, MRC Голландия).

Морфологические исследования проводились на базе патоморфологической лаборатории МОНИКИ.

Работа выполнена при финансовой поддержке Европейской ассоциации педиатров-эндокринологов (ESPE Research Unit Grant 2009—2011).

Статистическая обработка данных проводилась с использованием прикладных программ Statistica («StatSoft Inc.», США, версия 8.0). Для показателей с нормальным распределением указывалось среднее значение ±SD. При отсутствии нормального распределения данные представлены в виде Me [Х1/4; Х3/4]. Статистическая обработка результатов проводилась с помощью t-теста для данных с приближенно-нормальным распределением и использованием непараметрических критериев при ненормальном распределении признака. Для сравнения двух независимых выборок по количественным признакам использовался критерий Манна—Уитни. Сравнение частот встречаемости признаков проводилось методом χ2. Критический уровень значимости различий принимался равным 0,05.

Результаты и обсуждение

Основные клинические и гормональные характеристики 42 пациентов представлены в табл. 1.

Ответили на консервативную терапию 26 (62%) пациентов, 16 (38%) получили оперативное лечение.

Гистологическое исследование ткани удаленной поджелудочной железы проводилось во всех оперированных случаях. В результате было выявлено 8 (50%) диффузных, 7 (43,7%) фокальных форм ВГИ и 1(6,3%) атипичная . Из-за невозможности инструментальной визуализации фокуса лишь 2 пациентам с фокальными формами была проведена органосохраняющая операция. В 1 случае пациентка оперирована в клинике в Дании, где предварительно была проведена ПЭТ с 18-F-L-Дофа. Во втором случае фокус был визуализирован интраоперационно.

Результаты молекулярно-генетических исследований

В первую очередь исследовались гены, кодирующие АТФ-зависимые К+-каналы бета-клеток (KCNJ11, ABCC8). Мутации в этих генах были выявлены у 11 (26%) человек: у 4 из группы, ответившей на консервативное лечение, и у 7 резистентных к терапии. Таким образом, среди пациентов с фармакорезистентными формами ВГИ мутации KCNJ11 и ABCC8 были выявлены в 50% случаев, тогда как у детей с фармакочувствительными формами они отмечены лишь у 15%. Мутации в гене GCK обнаружены у 2 (5,1%) детей, один из которых отвечал на терапию диазоксидом, а второму потребовалось оперативное лечение. Только у 1 ребенка обнаружена мутация в GLUD1 (см. рисунок).

Рисунок 1. Распространенность выявленных мутаций у пациентов с фармакочувствительными (I) и фармакорезистентными (II) формамии ВГИ.

Всего в генах KCNJ11 и ABCC8 нами было выявлено 12 различных мутаций у 11 человек. Большинство дефектов в этих генах (66,6%) представлены миссенс-мутациями, в 3 (25%) случаях обнаружены нонсенс-мутации, в 1 — делеция. Оба выявленных дефекта гена GCK и дефект гена GLUD1 были представлены миссенс-мутациями. Распределение мутаций по экзонам хаотичное. Пять выявленных нами мутаций ранее не были описаны: Y344X, delF1387, V357I в ABCC8, A96T и R136FsX5 в KCNJ11. Потенциальная патогенность миссенс-мутаций оценивалась методом множественного выравнивания последовательностей с учетом независимых наблюдений в каждой позиции (PSIC). Данный показатель для впервые выявленной A96T мутации составил 0,96, что свидетельствует о ее высокой потенциальной патогенности. Мутация V357I имеет низкий PSIC и рассматривается нами как вариант полиморфизма (табл. 2).

Клинические данные пациентов с установленной генетической причиной ВГИ представлены в табл. 3.

Мутации в генах, кодирующих АТФ-зависимые К+-каналы бета-клеток поджелудочной железы (KCNJ11 и ABCC8), были выявлены у 11 (26%) пациентов (8 мальчиков и 3 девочки). Манифестация гипогликемического синдрома у всех пациентов данной группы отмечалась в течение первых 3 дней жизни; 4 (40%) ребенка родились с массой тела ≥2 SD. Степень тяжести гипогликемического синдрома была определена как тяжелая в 8 случаях, средняя — в 2 и легкая — в 1 случае. 7 (63,6%) пациентов оказались резистентными к консервативному лечению, из них у 4 выявлены фокальные формы ВГИ.

В одном случае отмечалась гомозиготная мутация (пациент 1), в 2 случаях выявлены компаундные гетерозиготные мутации (пациенты 3 и 11), у остальных детей мутации гетерозиготные. Клинических данных за наличие ВГИ у родственников выявлено не было.

Молекулярно-генетическое обследование родителей выявило 1 случай гетерозиготного носительства у обоих родителей (ребенок от близкородственного брака), приведшего к аутосомно-рецессивной форме ВГИ. Несмотря на это, у пациента отмечалось умеренно тяжелое течение заболевания с хорошей компенсацией на фоне консервативной терапии. В 3 случаях у отцов пробандов выявлены гетерозиготные мутации в отсутствие у них клинических проявлений ВГИ, что свидетельствует об унипарентальном наследовании, характерном для фокальных форм. 2 детей имели тяжелое фармакорезистентное течение заболевания и были оперированы в первые месяцы жизни (фокальные формы подтверждены гистологически); 1 ребенок с мягким вариантом гипогликемического синдрома ответил на терапию препаратами диазоксида.

В одной семье (пациент 11) у матери выявлена идентичная пробанду гетерозиготная мутация, однако, учитывая отсутствие у нее клинических признаков ВГИ, низкую патогенность указанной мутации, а также наличие у ребенка другой патогенной мутации, этот генетический дефект (V357I) рассматривается нами как вариант полиморфизма.

В оставшихся 6 семьях исследование материнской аллели мутаций не выявило, а обследование отцовской аллели не представлялось возможным, что в 3 случаях установленных диффузных форм свидетельствует о спорадическом аутосомно-доминантном варианте ВГИ, проявившемся тяжелой гипогликемией с ранним дебютом.

У всех пациентов с мутациями в KCNJ11 и ABCC8, вошедших в группу отдаленного наблюдения (n=7), отмечена грубая задержка психомоторного развития. В 3 случаях фокальных форм у детей были отмечены сопутствующие врожденные пороки развития, не явившиеся следствием гипогликемии: атрофия зрительных нервов, нейросенсорная тугоухость, микроцефалия, аномалия развития сосудов головного мозга. Мы предполагаем, что это может быть результатом соматической потери материнской аллели хромосомы 11р15 в клетках головного мозга.

Отдельного внимания заслуживают пациенты с мутациями в гене GCK. Оба случая спорадические, с ранним дебютом гипогликемического синдрома. В обоих случаях мутации ранее описаны. Несмотря на то что подавляющее большинство случаев ВГИ, связанного с мутациями в гене GCK, хорошо поддается терапии диазоксидом, один из наших пациентов оказался резистентен ко всем видам консервативного лечения и сохраняет эпизоды гипогликемии даже после субтотальной панкреатэктомии. Подобные случаи описаны в литературе. Один из них связан именно с мутацией Y214C, обнаруженной у нашего пациента. Функциональные исследования мутантной (Y214C) глюкокиназы продемонстрировали снижение порогового показателя глюкозы, при котором происходит активация фермента, до 0,8 ммоль/л (норма — 5 ммоль/л) и увеличение индекса активности до 130 (норма — 1,5) [26].

Пациентка с лейцинчувствительной гипогликемией (мутация в гене GLUD1) имела все характерные для данной формы ВГИ особенности: поздний дебют заболевания, высокий уровень аммония крови (120 мкмоль/л при норме до 85 мкмоль/л), нормальная масса при рождении, относительно невысокая потребность во в/в введении глюкозы (4 мг/кг/мин) и хороший ответ на консервативную терапию (соматостатин). Однако учитывая низкую комплаентность в приеме препаратов, а также неудовлетворительный контроль гликемии, девочка была прооперирована. У пациентки также имеется характерная для данной формы ВГИ тяжелая эпилепсия (см. табл. 3).

Мы сравнили клинические характеристики в группе пациентов с выявленными мутациями генов KCNJ11 и ABCC8 (группа А, n=11) и в группе пациентов, где не было выявлено мутаций в исследованных генах (группа В, n=28) (табл. 4).

Оценивались такие показатели, как возраст манифестации гипогликемического синдрома, антропометрические данные при рождении, уровень инсулина в плазме в момент гипогликемии, тяжесть гипогликемического синдрома, наличие спонтанной ремиссии, а также степень психомоторной задержки развития.

Выявлена ассоциация мутаций в генах KCNJ11 и ABCC8 с ранним дебютом и тяжелым течением ВГИ, что совпадает с данными литературы [1—4, 17]. Мы не обнаружили разницы в уровне инсулина и показателях веса при рождении у пациентов сравниваемых групп. Было отмечено, что распространенность тяжелых форм задержки ПМР выше среди пациентов с мутантными генами, что может являться результатом тяжелого течения гипогликемии у этих детей.

Выводы

1. Выявлена высокая распространенность мутаций в генах KCNJ11 и ABCC8 у пациентов с ВГИ и ассоциация их с более тяжелым течением, ранним дебютом, риском фармакорезистентного течения и задержкой ПМР.

2. Выявлена высокая распространенность фокальных форм среди фармакорезистентных случаев ВГИ (43,7%).

3. Не выявлено мутаций в исследованных генах среди пациентов со спонтанной ремиссией гипогликемического синдрома.

4. Мутации в гене GCK в редких случаях могут приводить к развитию фармакорезистентного ВГИ.

5. Рекомендуется включение молекулярно-генетического исследования генов KCNJ11 и ABCC8 в протокол обследования пациентов с ВГИ, так как результаты этих исследований могут помочь в выборе тактики ведения больных и во многом определяют прогноз заболевания.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail