Гипофосфатазия (ГФФ, коды каталога человеческих генов и генетических синдромов OMIM: 146300, 241510, 241500, 146300) представляет собой редкое наследственное заболевание, характеризующееся нарушением минерализации костей и/или зубов и низкой активностью щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови.
В 1948 г. канадский врач Джон С. Ратбан впервые ввел термин "гипофосфатазия" для сочетания рахитических изменений, судорог и парадоксально низкой активности ЩФ в сыворотке крови [1].
Распространенность тяжелых форм ГФФ варьирует от 1 : 100 000 в Канаде до 1 : 300 000 новорожденных в Европе [2]. В изолированной популяции канадских меннонитов распространенность тяжелой формы ГФФ составляет 1 : 2500 новорожденных, что связано с увеличением числа близкородственных браков и длительным накоплением патогенных мутаций [3]. В работе E. Mornet и соавт. приводятся данные исследования европейской когорты больных (424 пациента), по результатам которой распространенность тяжелого, умеренного и легкого течения заболевания составляет 1 : 300 000, 1 : 2430 и 1 : 508 соответственно [4].
В основе ГФФ лежат мутации в гене ALPL (OMIM: 171760), кодирующем тканенеспецифическую щелочную фосфатазу (ТНЩФ). ТНЩФ является одной из 4 изоформ человеческой ЩФ и экспрессируется повсеместно [5]. Основная функция ТНЩФ - отщепление неорганического фосфата (нФ) от ряда молекул, главные из которых - неорганический пирофосфат (НПФ) и пиридоксаль-5-фосфат (ПЛФ) [5].
НПФ играет роль сильного ингибитора минерализации костей. При взаимодействии с ТНЩФ высвободившийся нФ соединяется с ионами кальция и образует молекулы гидроксиапатита, формирующего матрикс костной ткани [6]. В свою очередь, в результате реакции с ПЛФ образуется пиридоксаль - форма витамина B6, способная проходить через гематоэнцефалический барьер. В центральную нервную систему из пиридоксаля вновь синтезируется ПЛФ. Он играет роль кофактора в реакциях синтеза нейромедиаторов, в том числе дофамина, гамма-аминомасляной кислоты, норэпинефрина [6].
Известно более 400 различных точечных мутаций, расположенных во всех экзонах гена ALPL, большинство из которых представляют собой миссенс-замены [5]. Гомозиготные и компаунд-гетерозиготные варианты чаще обусловливают тяжелое течение ГФФ с рецессивным типом наследования. В то же время при более мягком течении часто встречаются гетерозиготные варианты и доминантный тип наследования (рис. 1) [7].
&hide_Cookie=yes)
Классификация ГФФ основывается на времени возникновения и тяжести клинической картины. Она включает перинатальную доброкачественную, перинатальную летальную, инфантильную, детскую, взрослую формы, а также одонтогипофосфатазию [7-9].
Перинатальная доброкачественная и летальная формы дебютируют внутриутробно или сразу после рождения. Перинатальная доброкачественная форма характеризуется аномалиями скелета, которые имеют тенденцию к спонтанному улучшению на поздних сроках беременности или внеутробно после рождения. При перинатальной летальной форме наблюдают тяжелую деформацию грудной клетки и конечностей, дефекты минерализации костей, гипоплазию легких и дыхательные нарушения, пиридоксин-зависимые судороги.
Инфантильная форма ГФФ манифестирует в первые 6 мес жизни и сопровождается задержкой развития, рахитоподобными деформациями скелета, гиперкальциемией, обусловливающей рвоту, анорексию и угнетение сознания, гиперкальциурией и нефрокальцинозом, краниосиностозом, а также судорожным синдромом.
Детская форма ГФФ дебютирует в период от 6 мес до 18 лет. Для нее характерна вариабельная клиническая картина, которая включает преждевременное выпадение интактных зубов, рахитические изменения скелета, костный болевой синдром и мышечную слабость.
Взрослая форма ГФФ сопровождается частыми и плохо заживающими переломами, псевдопереломами костей, преимущественно ног. Нередко развиваются артропатии, ведущие к хроническому болевому синдрому. Одонтогипофосфатазия - форма, для которой специфично раннее выпадение интактных зубов без другой симптоматики.
Основным биохимическим маркером ГФФ служит низкий уровень ЩФ в сыворотке крови ниже референсных значений для соответствующего возраста и пола [3]. При тяжелых формах отмечают повышение уровня кальция в крови и моче [10]. Рентгенографические изменения при ГФФ включают дефекты минерализации костной ткани, искривление и укорочение трубчатых костей, изъеденность контуров метафизов, очаги остеомаляции в виде "языков пламени" [11]. Молекулярно-генетическая диагностика, направленная на поиск мутаций в гене ALPL, позволяет как окончательно подтвердить, так и стать отправной точкой для установки диагноза.
Для лечения ГФФ с середины второго десятилетия 2000-х гг. применяют пожизненную заместительную ферментную терапию рекомбинантной человеческой ЩФ, которая с 2019 г. зарегистрирована для применения на территории РФ. По результатам клинических исследований применения препарата у детей с перинатальной и инфантильной формами ГФФ показано улучшение клинических и рентгенологических проявлений заболевания [12, 13].
Ниже представлено клиническое наблюдение перинатальной формы ГФФ у новорожденного.
Клинический случай
Доношенный мальчик родился у женщины 35 лет с отягощенным акушерско-гинекологическим анамнезом (в 18 лет - эктопия эпителия шейки матки, хирургическая коррекция), от 2-й беременности (1-я в 2011 г., завершилась самопроизвольным выкидышем в 8 нед), в I триместре отмечалась угроза выкидыша на фоне кровянистых выделений (по данным УЗИ выявлена ретрохориальная гематома), во II триместре - на фоне бессимптомной бактериурии, в III триместре - с явлениями выраженного многоводия.
1-е своевременные оперативные роды состоялись путем операции кесарева сечения, проведенного в связи с преждевременным излитием околоплодных вод (околоплодные воды мекониальные), признаками хронической гипоксии плода, крупными размерами плода и неготовностью родовых путей к родам. Извлечен живой доношенный мальчик, закричал сразу, оценка по шкале Апгар составила 7/7 баллов. На 6-й минуте жизни у ребенка отмечалось нарастание дыхательных нарушений, в связи с чем для дальнейшего наблюдения, обследования и лечения ребенок был переведен в отделение реанимации и интенсивной терапии.
В течение первых 2 ч жизни находился на неинвазивной респираторной поддержке (NCPAP), в возрасте 2 ч 30 мин переведен на высокочастотную осцилляторную искусственную вентиляцию легких из-за отрицательной динамики респираторного статуса, с 4-х суток и далее находился на традиционной искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
По результатам первичного обследования в неонатальном периоде проводился дифференциальный диагноз между респираторными заболеваниями инфекционного и неинфекционного генеза. Рентгенологически отмечалась диффузная гипопневматизация легких на фоне деформации грудной клетки в виде "колокола". Учитывая потребность в жестких режимах ИВЛ с дотацией кислорода до 50%, нестабильность гемодинамических показателей с необходимостью проведения кардиотонической терапии и данные дополнительного анамнеза (бессимптомная бактериурия En. faecalis во время беременности), ввиду невозможности исключить инфекционный генез дыхательных нарушений проводилась антибактериальная терапия. В дальнейшем стало очевидно, что респираторные нарушения обусловлены гипоплазией легких вследствие нарушения формирования костно-мышечного каркаса грудной клетки и уменьшения ее объема.
При осмотре ребенка с рождения обращали на себя внимание мягкие кости черепа, относительное уменьшение размеров грудной клетки, короткая отечная шея, относительное укорочение плечевых костей, гипермобильность суставов, брахидактилия стоп, мышечная гипотония (рис. 2).
&hide_Cookie=yes)
Заподозрено заболевание из группы скелетных дисплазий с нарушением кальциево-фосфорного обмена. На 4-е сутки жизни ребенок консультирован эндокринологом, генетиком, с целью уточнения диагноза рекомендовано проведение рентгенографии конечностей и черепа, биохимическое исследование (уровней кальция, фосфора, магния, щелочной фосфатазы), гормональный анализ крови (уровней паратгормона и витамина D), генетическое обследование.
По результатам рентгенографии выявлены грубые нарушения формирования скелета: нарушенная фрагментарная оссификация костей черепа, деформация головок плечевых костей, повышение порозности трубчатых костей верхних и нижних конечностей, нарушение формирования кортикального слоя плечевых и лучевых костей в виде кистовидных просветлений, а также уплощение тел позвонков и истончение ребер, деформация бедренных, большеберцовых и малоберцовых костей, нарушение кортикального слоя в нижней трети большеберцовых костей (рис. 3).
&hide_Cookie=yes)
Нейросонографически в задней черепной ямке выявлено расширение подоболочечного пространства, заподозрено кровоизлияние в заднюю черепную ямку, в связи с чем проводились гемостатическая терапия и динамический контроль. Ребенок консультирован неврологом, в неврологическом статусе отмечались признаки синдрома угнетения, мышечной дистонии.
По результатам лабораторного обследования выявлены снижение уровня щелочной фосфатазы почти в 4 раза от нормы, гиперкальциемия, снижение уровня паратгормона и недостаточность витамина D (см. таблицу).
&hide_Cookie=yes)
В рамках научно-исследовательского проекта "ЭКЗАМЕН" ("Экзомный Клинически Значимый Анализ Мутаций Единичных Нуклеотидов") был проведен поиск мутаций в генах, ассоциированных со скелетными аномалиями, методом полноэкзомного секвенирования.
На основании клинических и параклинических данных ребенку выставлен диагноз "гипофосфатазия, перинатальная форма". На 11-е сутки жизни по жизненным показаниям ребенку начата терапия препаратом рекомбинантной человеческой ЩФ - в дозе 2 мг/кг подкожно 3 раза в неделю. В возрасте 13 сут в стабильно тяжелом состоянии на ИВЛ ребенок был переведен под наблюдение специалистов городского центра орфанных и других редких заболеваний у детей и подростков ГБУЗ "Морозовская ДГКБ ДЗМ".
На 16-е сутки жизни получен результат исследования ДНК периферической крови. У пациента выявлен гомозиготный вариант в гене ALPL c.1171del (p.Arg391ValfsTer12, NM_000478.6, rs751404811). Данная замена ранее описана в базах данных как причина аутосомно-рецессивной гипофосфатазии (OMIM: 241500). Таким образом, диагноз перинатальной формы ГФФ был подтвержден молекулярно-генетическим методом на 20-е сутки жизни ребенка.
В возрасте 3 мес жизни, несмотря на проводимую интенсивную и патогенетическую терапию, на фоне прогрессирования дыхательной недостаточности и развития инфекционных осложнений наступил летальный исход.
Обсуждение
Перинатальная форма ГФФ - быстропрогрессирующее заболевание, в отсутствие терапии приводящее к летальному исходу. Как правило, тяжесть состояния обусловливается нарастающими респираторными нарушениями вследствие гипоплазии легких и пиридоксин-зависимыми судорогами [8, 14].
Перинатальная ГФФ может быть диагностирована пренатально. При УЗИ плода выявляются искривление и укорочение длинных трубчатых костей, деминерализация скелета и костно-хрящевые шпоры [2]. В то же время нормальная УЗ-картина не всегда исключает диагноз. В работе А. Chinoy и соавт. описали случай перинатальной формы ГФФ, обнаруженной сразу после рождения. УЗИ плода не выявило признаков скелетной дисплазии [15].
В представленном клиническом наблюдении внутриутробно при плановом УЗИ также не было выявлено характерных изменений, а манифестация произошла после рождения. Развившаяся с первых минут жизни тяжелая дыхательная недостаточность в сочетании с рентгенологической картиной, лабораторными данными позволила сузить круг диагностического поиска до скелетных дисплазий, сопровождающихся нарушением фосфорно-кальциевого обмена.
В данный дифференциально-диагностический круг входят перинатальная форма ГФФ и несовершенный остеогенез II типа, реже в пул включаются кампомелическая дисплазия и хондродисплазия с дефектом минерализации костей [7].
Базовые биохимические тесты позволяют с высокой вероятностью предположить правильный диагноз. Ключевой признак ГФФ - стойкое снижение активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови. В большинстве случаев степень снижения активности ЩФ коррелирует с тяжестью клинической картины, возможны нулевые значения активности фермента [16]. При двукратном измерении активности ЩФ в сыворотке крови у пациента отмечались крайне низкие значения, что согласуется с течением заболевания.