Термин MODY (maturity-onset diabetes of the young — диабет взрослого типа у молодых лиц) был впервые использовал R. Tattersall в 1974—1975 гг. для описания наследственной инсулиннезависимой формы сахарного диабета (СД) [1, 2]. Однако еще в 1960 г. сообщалось о мягком, бессимптомном течении СД у детей, подростков и молодых людей без ожирения, при котором выявлялась нарушенная толерантность к глюкозе, показатели гликемии улучшались или нормализовывались при назначении препаратов сульфонилмочевины (СМ) [3].

MODY представляет гетерогенную группу заболеваний, в основе которых лежат мутации различных генов, и характеризуется дисфункцией β-клеток, началом в молодом возрасте (до 25 лет) и аутосомно-доминантным наследованием.

Распространенность MODY достоверно неизвестна. Предположительно, на долю моногенных форм СД приходится приблизительно 0,65—2% от всех форм СД, однако эта цифра, вероятнее всего, занижена [4—6]. К настоящему времени известно 13 форм MODY, наиболее распространенными являются MODY1, MODY2, MODY3, которые обусловлены мутациями в генах ядерного фактора гепатоцитов 4А (HNF4А), глюкокиназы (GCK) и ядерного фактора гепатоцитов 1А (HNF1А) соответственно, на долю этих форм приходится до 99% всех случаев MODY [6]. MODY3 — одна из наиболее распространенных форм MODY. В Великобритании частота MODY3 составляет 52% от всех подтипов MODY [6]. В США среди пациентов в возрасте до 20 лет на долю MODY1—3 приходится 1,2% от всех случаев СД, из них 55% — MODY3, 30% — MODY2, 15% — MODY1 [7]. Диагностика моногенного диабета достаточно сложна, нередко он скрывается под масками СД1 в стадии полной или частичной ремиссии или СД2 [4, 5, 8, 9]. По данным B. Shields и соавт. [6], только у 50% пациентов с генетически подтвержденным MODY течение СД укладывалось в его классические критерии. Абсолютным диагностическим критерием MODY3 является выявление мутаций в гене HNF1A.

В отечественной литературе [10, 11] имеются только единичные описания нескольких семей с MODY3.

Цель исследования — изучить молекулярно-генетические и клинико-лабораторные характеристики MODY3 у детей и подростков в Российской популяции.

Молекулярно-генетическое исследование гена HNF1a было проведено у 121 ребенка, клинически интерпретированных как «сахарный диабет не 1-го типа». Критерии отбора: мягкая манифестация СД, длительный период клинико-лабораторной ремиссии (отсутствие или потребность в инсулине менее 0,4 ед/кг), сохранная секреция С-пептида при длительности заболевания более 2—3 лет и/или отягощенная наследственностью по СД по аутосомно-доминантному типу. Критерии исключения: наличие одного или нескольких видов аутоантител в значимом титре с быстрым развитием абсолютной инсулиновой недостаточности, наличие синдромальных форм СД. В настоящей статье представлен анализ пациентов с мутациями в гене HNF1a.

Молекулярно-генетическое исследование проведено в лаборатории генетики и клинической иммунологии ФГБУ ЭНЦ (зав. лаб. — к.б.н. О.Н. Иванова) методом прямого секвенирования экзонов 1—10 и примыкающих участков интронов гена HNF1a. Геномная ДНК выделялась из периферической крови с помощью наборов QIAamp DNA blood kit («Qiagen», США). С полимеразной цепной реакцией (ПЦР) амплифицированными последовательностями экзонов после очистки (QIAquick PCR Purification kit, «Qiagen», США) проводилась реакция терминирования элонгации (Big Dye Terminator Cycle Sequencing kits V1.1 Ready Reaction, «ABI PRISM/PE Biosystems», США), продукт реакции очищался и анализировался с помощью капиллярного электрофореза (ABI PRIZM 310 Genetic Analyzer, «ABI PRISM/PE Biosystems», США).

Пациентам проводился стандартный комплекс клинико-лабораторного обследования: оценивался HbA1c, базальный и стимулированный уровень глюкозы, С-пептида, ИРИ (стандартный глюкозотолерантный тест). Аутоантитела: к островковым клеткам (ICA), инсулиновые (IAA), к глютаматдекарбоксилазе (GADA) и к тирозинфосфатазе (IA2) определялись иммуноферментным методом (enzyme-linked immunosorbent assay — ELISA).

Изучение анамнеза включало возраст манифестации, особенность течения, терапию, наличие других случаев СД в родословной, их диагностику и лечение. При отсутствии СД у родителей, обоим родителям проводился ОГТТ.

Статистическая обработка проводилась с использованием прикладных программ Microsoft Office Excel 12.0, IBM SPSS Statistics 20. Данные представлены в виде медианы (25; 75 перцентили). Для сравнения двух независимых выборок по количественным признакам использовался критерий Манна—Уитни. Достоверными считались различия при p<0,05.

Диагноз MODY3 верифицирован молекулярно-генетически у 18 пациентов.

Анамнез манифестации СД у пробандов

Медиана возраста выявления нарушения углеводного обмена составила 11,65 года (9,8; 14,6). Диагностика С.Д. носила случайный характер в 55,5% (их них у 11,1% — выявление глюкозурии в общем анализе мочи; в 22,2% проводилась активно в связи с высокой семейной концентрацией СД; только в 16,7% отмечались клинические проявления СД, в 5,6% дети обследованы по поводу ожирения). Уровень гликемии натощак составлял 7,5 ммоль/л (7,0; 8,5), HbA1c — 6,6% (6,5; 7,7). Глюкозурия выявлена у 44,4% пациентов.

При диагностике СД в 6 (33,3%) случаях был назначен инсулин в дозе 0,1—0,2 ед/кг/сут, в 1 (5,5%) — гликлазид в дозе 30 мг/сут, в 11 (61,2%) — только диета. У 1 пациентки инсулин назначен через 1 год от диагностики С.Д. Два (11%) пробанда получали инсулин транзиторно, 5 (27,7%) — постоянно в течение 1—5 лет в дозе 0,06—0,2 ед/кг/сут.

Данные обследования. На момент молекулярно-генетической верификации MODY3 длительность заболевания составила 2,1 года (0,9; 3,9), возраст пациентов — 14,2 года (11,7; 16,5), медиана SDS ИМТ составила 1,56 (—0,18; 1,96), HbA1c — 6,4% (6,1; 7,4). Данные ОГТТ представлены в табл. 1. Нормальный уровень гликемии натощак выявлен в 4 (22,2%) случаях, уровень HbA1c ниже диагностического также определялся в 4 (22,2%) случаях. В ходе ОГТТ у всех пациентов уровень гликемии соответствовал диабетическим критериям.

Глюкозурия. У 66,7% пробандов в анамнезе была глюкозурия. В 11,1% выявление глюкозурии послужило поводом для обследования пробандов на СД. В одном случае нарушения углеводного обмена были выявлены спустя 7 лет от появления глюкозурии. Аутоантитела GADa, IA2, ICA, IAA (табл. 2). GADa определялись в невысоком титре у 3 пациентов из 15, IA2 — у 2 из 9, ICA и IAA были отрицательные у всех.

Молекулярно-генетическое исследование. Наиболее частая мутация — p. P291fs, выявлена у 6 (33,3%) пробандов, p. R131W — у 2 (11,1%), остальные мутации выявлены каждая в одном случае. Спектр выявленных мутаций представлен в табл. 3.

Особенности MODY3 у пациентов с ожирением. Частота экзогенно-конституционального ожирения (SDS ИМТ>2) в обследованной группе составила 33,3%. Для оценки влияния экзогенно-конституционального ожирения на течение MODY3 пациенты были разделены на две группы: 1-я группа (n=12) — пациенты с нормальной массой тела, SDS ИМТ –0,04 (–0,61; 1,47), 2-я группа (n=6) — пациенты с экзогенно-конституциональным ожирением, SDS ИМТ 2,21 (2,0; 2,4). В группе пациентов с ожирением отмечалась достоверно более ранняя диагностика СД, чем в группе с нормальной массой тела: 13,2 года (11,4; 15,4) против 10,4 года (9,6; 11) (p<0,05). На момент диагностики СД уровень HbA1c был сопоставим в обеих группах и составил 6,5% (6,4; 7,3) в 1-й группе и 7% (6,8; 7,5) во 2-й (p>0,05). К моменту молекулярно-генетической верификации выявлено нарастание уровня HbA1c в группе с ожирением до 7,8 (7,4; 7,9) ммоль/л против 6,3 (6,1; 6,5) ммоль/л в группе с нормальной массой (p<0,05).

В группе с ожирением отмечался значимо более высокий уровень гликемии 7,1 ммоль/л (6; 7,8) против 5,0 ммоль/л (4,9; 6,1) (p<0,05) и С-пептида 1,9 нг/мл (1,7; 2,2) против 1,4 нг/мл (1,2; 1,8) (p<0,01) натощак. В условиях ОГТТ уровень гликемии, С-пептида, инсулина значимо не различались, результаты ОГТТ представлены в табл. 4.

В 1-й группе в 66,7% пациентам была назначена сахароснижающая терапия (в 58,4% — препараты СМ, в 8,3% — метформин), в 33,3% — диета, во 2-й группе — в 83,3% (50% — препараты СМ, 33,3% — метформин), в 1 (16,7%) случае — только диета.

Семейный анамнез. В 89% у одного из родителей выявлены нарушения углеводного обмена, в одной семье (5,5%) нарушения были выявлены и у отца, и у матери, при этом мутация в гене HNF1a выявлена только у матери, в 1 (5,5%) случае при проведении ОГТТ у обоих родителей нарушений углеводного обмена не выявлено, (генетический материал для молекулярно-генетического исследования не был доступен). Тип С.Д. у родителей клинически интерпретировался как СД2 (как правило, без ожирения) в 52,9%, СД1 — в 35,3%, СД у родителей выявлен нами активно в 11,8%. Медиана возраста диагностики СД у родителей — 24 года (20,2; 35,2). В 88,2% родители пациентов получали сахароснижающие препараты (52,9% — инсулин, 29,4% — пероральные сахароснижающие препараты (ПССП), 5,9% — комбинацию инсулина и ПССП), 11,8% выявленных нами пациентов в терапии не нуждались. В 2 случаях назначение инсулина было связано с частыми гипогликемиями на фоне терапии препаратами СМ. В одном случае инсулинотерапия носила эпизодический характер. Молекулярно-генетическое исследование гена HNF1А проведено 6 родителям, из них у 5 диагноз MODY3 был подтвержден. В исследовании только 6 пробандов имели сибсов (у 5 пробандов — по 1 сибсу, у 1 пробанда — 2 сибса), из них обследованы 3 сибса. Нарушения углеводного обмена выявлены у одного сибса, диагноз MODY3 подтвержден молекулярно-генетически. Молекулярно-генетическое исследование, проведенное двум другим сибсам без нарушений углеводного обмена, не выявило мутации в гене HNF1a, верифицированной у пробанда и одного из родителей.

Приводим пример родословной одной семьи (см. рисунок).

Цель нашего исследования — провести анализ молекулярно-генетических, клинико-лабораторных особенностей, а также родословных группы пациентов с диагнозом MODY3. Клиническая интерпретация СД была достаточно вариабельной. В 66,7% устанавливался диагноз СД1 или СД2.

Как известно, ген HNF1A картирован на q плече 12 хромосомы [13] и состоит из 10 экзонов, кодирующих 631 аминокислоту [14]. В работе I. Bach, M. Yaniv [18] описано 3 изомера HNF1A: 5’ конец данных изомеров идентичны, HNF1A (A) включает 1—10 экзоны, HNF1A (B) — 1—7 экзоны, HNF1A (C) — 1—6 экзоны. Наиболее частая мутация p. P291fs в полицитозиновом тракте [16]. В нашем исследовании также наиболее частой была мутация p. P291fs, которая выявлена в 33,3% случаев.

В исследовании L. Harries и соавт. [17] показано, что на возраст манифестации влияет расположение мутации в гене HNF1A. В семьях с мутациями в первых 6 экзонах (затронута структура всех трех изомеров HNF1A (A), HNF1A (B), HNF1A© медиана возраста диагностики составила 18 лет, у пациентов с мутацией в 7 экзоне (изомеры HNF1A (A), HNF1A (B) медиана возраста манифестации — 19 лет, с мутацией в 8—10 экзонах — 25,5 года (изомер HNF1A (A). В нашей группе пациентов отмечается достаточно ранняя диагностика CД (11,65 года), у отдельных пациентов впервые нарушения углеводного обмена зафиксированы уже в 3—4,5 года, а также отмечается более ранняя диагностика нарушений углеводного обмена у пробандов по сравнению с их родителями. При этом в 94,5% мутации расположены в первых 6 экзонах, у одного пробанда — мутация в 7 экзоне. Проксимальное расположение мутаций может объяснить ранний возраст манифестации у пробандов. Снижение возраста диагностики СД по сравнению с родителями может быть обусловлено повышением настороженности населения в отношении СД, существующая в стране служба диспансеризации, а также активным обследованием на СД в семьях с его высокой концентрацией. Возможно также снижение возраста начала MODY под влиянием факторов окружающей среды (в том числе физическая активность, характер питания, распространенность ожирения, общие тенденции для снижения возраста начала других типов СД). В нашем исследовании отмечалась более ранняя диагностика СД у пациентов с ожирением, которое, вероятно, явилось одним из факторов, влияющим на возраст манифестации диабета, а также основанием для исследования углеводного обмена.

Частота ожирения была значительно выше у пациентов с MODY3, чем среди детей и подростков в российской популяции: 33% против 5,5% детей, проживающих в сельской местности, и 8,5% детей в городах [18]. Одним из дифференциально-диагностических признаков MODY3 и СД2 традиционно является отсутствие ожирения и метаболического синдрома [19]. При направлении на молекулярно-генетическое исследование мы не исключали пациентов с ожирением при отягощенной наследственности по СД в двух—трех поколениях. Особенность формирования группы могла привести к более высокой частоте выявления MODY3 в сочетании с ожирением. В исследовании C. Bellanne-Chantelot и соавт. [20] 28% пациентов с MODY3 также имели избыток массы тела, в среднем ИМТ составил 23,9 кг/м² (17,1—42,6 кг/м²), возраст манифестации СД — 21 год (5—70), возраст на момент обследования — 40 лет (13—79).

Аутосомно-доминантное наследование в семье является одним из основных критериев направления на молекулярно-генетическое исследование. Однако в популяционном исследовании SEARCH было показано, что семейная концентрация СД не является достаточно чувствительным критерием. Только в 50% случаев участники исследования сообщали о СД в семье, однако в данном исследовании родственники не обследовались, поэтому вероятны случаи недиагностированного СД [7]. В нашем исследовании в 2 семьях родители не знали о наличии у них СД, который был диагностирован нами активно. В одном случае при проведении ОГТТ у родителей нарушений углеводного обмена не выявлено, а у пробанда обнаружена ранее не описанная мутация. Планируется проведение молекулярно-генетического исследования родителей, которое позволит уточнить появление мутации de novo или носительство ее у родителей с нормальным углеводным обменом. Таким образом, в 16,7% случаях при сборе семейного анамнеза мы не получили данных о аутосомно-доминантном типе наследовании СД.

По нашему мнению [23], отсутствие семейной концентрации СД не должно исключать пациентов из отбора для проведения молекулярно-генетического исследования в связи с возможностью выявления у них мутаций de novo в генах, ответственных за развитие моногенного СД, а также бессимптомное носительство мутаций. В исследовании, проведенном в двух национальных центрах Словакии и Чехии, при обследовании пробандов без отягощенной наследственности выявлено 4 случая мутации de novo и 1 случай бессимптомного носительства мутации HNF1a. Также ранее были описаны еще два случая мутации de novo — p. P291fs [24, 25].

При диагностике MODY3 в нашем исследовании в 22,2% выявлена нормогликемия натощак и уровень HbA1c ниже диагностического. При проведении ОГТТ у всех пациентов выявлялся диабетический тип кривой. Таким образом, детям с аутосомно-доминантным наследованием СД необходимо определение не только гликемии натощак и уровня HbA1с, но и проведение ОГТТ.

В нашей группе при MODY3 аутоантитела в низком титре выявлялись в 20% GADa и в 22,2% — IA2. Аналогичные результаты получены в исследовании, проведенном в Австрии и Германии, где положительный титр аутоантител определялся у 17% пациентов с MODY [26] против 4% у здоровых детей [27].

Для MODY3 характерна глюкозурия при относительно невысоких показателях гликемии. В нашем исследовании глюкозурия была первым симптомом СД у 11,1%, в том числе у 1 пациента — до нарушения углеводного обмена. Глюкозурия при относительно невысоких показателях гликемии связана с низким почечным порогом для глюкозы в проксимальных канальцах [29].

1. Наиболее частой мутацией в гене HNF1A в русской популяции является p. p291fs.

2. В 11,1% случаев глюкозурия была первым симптомом СД, в том числе в 5,5% предшествовала нарушениям углеводного обмена в течение 7 лет.

3. Ожирение выявлено у 33,3% больных с MODY3, таким образом, ожирение не является основанием для исключения диагноза MODY3.

4. Аутоантитела к GADa и IA2 могут определяться в невысоком титре у пациентов с MODY3, в данном исследовании аутоантитела к GADa и IA2 выявлены в 20 и в 22,2% соответственно.

5. При MODY3 в 22,2% определялся нормальный уровень гликемии натощак и уровень HbA1c ниже диагностического, поэтому детям с аутосомно-доминантным наследованием СД в семье необходимо проводить ОГТТ для раннего выявления нарушений углеводного обмена.

Информация о финансировании и конфликте интересов.

Работа выполнена в рамках программы помощи детям с эндокринной патологией «Альфа-Эндо» при финансовой поддержке «Альфа-групп» и фонда «The “CAF” Foundation for Philanthropy Support and Development»

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: С.Е., К.Т., З.Л., П.В.

Сбор и обработка материала: С.Е., К.Т., З.Л., И.О., П.В.

Статистическая обработка данных: С.Е.

Написание текста: С.Е., К.Т.

Редактирование: К.Т., И.О.