CC BY
116
Молекулярно-генетическая верификация и лечение неонатального сахарного диабета, обусловленного дефектами АТФ-зависимых калиевых каналов: результаты наблюдения 9 больных и первое описание мутаций гена ABCC8 в России
Акад. РАМН и РАН И.И. ДЕДОВ1, Ю.В. ТИХОНОВИЧ1, к.м.н. Е.Е ПЕТРЯЙКИНА2, И.Г. РЫБКИНА2, к.м.н. И.Э. ВОЛКОВ3, О.В СТОТИКОВА3, Л.Г. ЧЕРНЫХ4, д.м.н. А.Н. ТЮЛЬПАКОВ1
Molecular-genetic verification and treatment of neonatal diabetes mellitus related to the defects in ATP-dependent potassium channels: Results of the observation of 9 patients and the first description of ABCC8 gene mutations in Russia
I.I. DEDOV, YU.V. TIKHONOVICH, E.E. PETRYAIKINA, I.G. RYBKINA, I.E. VOLKOV, O.V. STOTIKOVA, L.G. CHERNYKH, A.N. TUL'PAKOV
'Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития России; 2Морозовская детская городская клиническая больница; 3Российская детская клиническая больница, Москва; 4Областная детская клиническая больница, Екатеринбург
Методы молекулярно-генетического анализа в клинической практике открыли новые перспективы как для диагностики, так и для проведения патогенетического лечения неонатального сахарного диабета. В настоящее время показано, что в подавляющем большинстве случаев развитие сахарного диабета у детей первых 6 мес жизни связано с дефектом генов, контролирующих закладку, развитие и функциональную активность в-клеток поджелудочной железы, в то время как на долю аутоиммунного сахарного диабета 1-го типа в данной группе приходится менее 1%. Приводятся результаты молекулярно-генетического обследования 14 пациентов с неонатальным сахарным диабетом. В 9 случаях показана связь развития заболевания с наличием мутаций в генах KCNJ11 и АВСС8, при этом мутации в гене АВСС8 описаны впервые в России. Проведен анализ клинических форм неонатального сахарного диабета, показана корреляция между типом мутации, течением заболевания и чувствительностью пациентов к препаратам сульфонилмочевины.
Ключевые слова: неонатальный сахарный диабет, АТФ-зависимые K-каналы, KCNJ11, АВСС8, глибенкламид.
Introduction of the methods for molecular-genetic analysis into clinical practice has opened up new prospects for both diagnosis and pathogenetically sound therapy of neonatal diabetes mellitus. It is currently known that the overwhelming majority of the cases of diabetes mellitus developing in children during the first six month of life are associated with defects of the genes controlling formation, development, and functional activity of pancreatic beta-cells whereas type 1 diabetes mellitus of autoimmune origin accounts for less than 1% of this pathology. This paper reports the results of a molecular-genetic study of 14 patients presenting with neonatal diabetes mellitus. Nine cases are shown to have developed as a result of mutations in KCNJ11 and ABCC8 genes. ABCC8 mutations are described for the first time in Russia. Analysis of clinical forms of neonatal diabetes mellitus revealed correlation between the type of mutations, clinical features of the disease, and susceptibility of the patients to sulfonylurea drugs.
Key words: neonatal diabetes mellitus, ATP-dependent potassium channels, KCNJ11 and ABCC8 genes, glibenclamide
Сахарный диабет (СД) в раннем детском возрасте остается значимой медико-социальной и экономической проблемой, что обусловлено лабильным течением и трудностью компенсации заболевания, а также высоким риском тяжелых инвалидизирую-щих осложнений к моменту достижения пациентом трудоспособного возраста.
Достижения молекулярно-генетического анализа на современном этапе позволили по-новому взглянуть на причины развития СД у пациентов первых 6 мес жизни. Помимо традиционного для детской практики аутоиммунного поражения поджелудочной железы с последующим развитием абсолютной инсулиновой недостаточности, возникновение СД у детей данной возрастной группы может быть также связано с врожденной генетической патоло-
гией. Среди этих причин могут быть выделены дефекты, обусловливающие функциональные нарушения ß-клеток (гены KCNJ11 [1], ABCC8 [2], GCK [3]), вызывающие агенезию (гипоплазию) поджелудочной железы (гены IPF [4], GLIS3 [5, 6], HNF1B [7], PTFA1 [8, 9]), а также приводящие к деструкции ß-клеток в результате их преждевременного апопто-за (гены INS [10], EIF2AK3 [11], FOXP3 [12]).
Понимание молекулярно-генетических основ возникновения СД в младенческом возрасте является ключом к ранней диагностике заболевания и назначению патогенетически обоснованного лечения. В этой связи особенный интерес вызывают функциональные дефекты ß-клеток поджелудочной железы, ассоциированные с активирующими мутациями в генах KCNJ11 и ABCC8, кодирующих Kir6.2- и
© Коллектив авторов, 2011 ПРОБЛЕМЫ ЭНДОКРИНОЛОГИИ, 2, 2011
'e-mail: [email protected]
з
SUR1-субъединицы АТФ-зависимых каналов соответственно. Механизм развития неонатального сахарного диабета (НСД) вследствие уменьшения чувствительности Kir6.2-субъединицы к ингиби-рующему влиянию АТФ в результате активирующих миссенс-мутаций в гене KCNJ11 был впервые описан A. G^n и соавт. [1] в 2004 г. В настоящее время мутации в данном гене считаются самой частой причиной развития перманентного СД у детей первых 6 мес жизни [13, 14]. В 2006 г. A. Babenko и соавт. [2] описали еще один механизм возникновения НСД вследствие повышения активности SUR1-субъединицы в результате мутаций в гене АВСС8.
Уникальная способность производных сульфо-нилмочевины связываться с SUR1-cубъединицей калиевых каналов, вызывая увеличение секреции инсулина, в течение многих лет используется для лечения СД 2-го типа [15]. Этот же механизм может быть использован и при НСД, обусловленный дефектами генов KCNJ11 и АВСС8 [1, 2, 16, 17]. Назначение таким пациентам препаратов сульфо-нилмочевины на фоне полной отмены инсулино-терапии позволяет добиться стойкой компенсации углеводного обмена, улучшения со стороны неврологического компонента заболевания, уменьшения риска возникновения сосудистых осложнений при снижении инвазивности и стоимости лечения, что значительно улучшает качество жизни больных.
В отечественной литературе [18—20] на данный момент описаны 3 случая с активирующими мутациями в гене KCNJ11, тогда как описания больных с НСД, обусловленным мутациями гена АВСС8, пока отсутствуют. В данной работе приводится описание 9 больных с дефектами АТФ-зависимых K-каналов, в том числе впервые в отечественной практике представлены наблюдения 2 случаев СД, ассоциированных с дефектами гена ABCC8.
Материал и методы
В исследование включены 14 пациентов с манифестацией СД в течение первых 6 мес жизни. Средний возраст пациентов на момент проведения молекулярно-генетического анализа составил 6,26 года (0,25—25 лет); средний возраст манифестации СД — 50-й день жизни (5—150 дней). Соотношение лиц мужского и женского пола составило 1,25:1.
Молекулярно-генетические исследования. Геномную ДНК выделяли из периферических лейкоцитов с использованием стандартных методов. С помощью ПЦР амплифицировали фрагменты геномной ДНК, охватывающие кодирующую последовательность гена KCNJ11 и экзоны 1—39, с примыкающими участками интронов гена ABCC8. После электрофореза в 1% агарозном геле продукты ПЦР выделяли и очищали с использованием набора Wizard PCR Preps DNA Purification System, и затем секвенирова-
ли на автоматическом секвенаторе Genetic Analyzer Model 3130 («Applied Biosystems»).
Для ПЦР и секвенирования использовались следующие олигонуклеотиды. KCNJ11: F, 5'-CACCGAGAGGACTCTGCAGTGA-3'; R, 5'-GCCCTGGCCGGGCTACATAC-3'. ABCC8: E1F, 5'-GAGCACGCGCCTCCACATCTG-3'; E2R, 5'-GACACTGAGCTGCTGGATGTAG-3'; E3F, 5'-CCCAGCTCTACTCCATGTAC-3'; E3R, 5'-CCATCATCCTGTTGCTTCTG-3'; E4F, 5'-CACACGTGCACATCCACTTACTC-3'; E5F, 5'-CCCCATCTGTTAGAGATC-3'; E5R, 5'-CCA-GAAGGCAGTGAATAGATG-3'; E6R, 5'-GCCATG-GCTCACACACATTGG-3'; E7F, 5'-GGAAAGAT-GAACAGGGTGTAAG-3'; E7R, 5'-TCTTGAGTGTC-CATGAGGATG-3'; E8F, 5'-GTTGGAACGGTGATA-CAGTAC-3'; E8R, 5'-CCAAGTGTGTGAAAGGTA-CAG-3'; E9F, 5'-CCTGGGCACCAAGGCTTGTC-3'; E10R, 5'-CTCAAGGCCTCCTGCTTCTG-3'; E11F, 5'-GCCACAGGGCTAGAGTTCTG-3'; E12R, 5'-GGACCAAACAGCTGTGGTTTG-3'; E13F, 5'-GCTTTGTGGGACTATACTTCAG-3'; E15R, 5'-CAAGAATGAGCAGAGAGTAG-3'; E16R, 5'-TATTGAGTCCTCACTGAACAC-3'; E17F, 5'-CCACAGAGGCCATTTGGAAAC-3'; E18F, 5'-GCAGCATTTGTGGCTACAG-3'; E19R, 5' -AGAGGCTGGAGTGCAGGTAAG-3'; E20F, 5'-GGAGGCCTATTAAAGCCATTG-3'; E21R, 5'-CCTCAGTTTCCCTATCACTAG-3'; E22F, 5'-CAGAGTTGATAGAACTCTAATGG-3'; E22R, 5'-ATCCAGTGCTGGTCTCTTATG-3'; E23F, 5'-GCTGGTGGCCATTTGTAGTG-3'; E23R, 5'-TCATGCCCAGCTCCCACATC-3'; E24F, 5'-TGGTCATCACCAGAGTAGTTAC-3'; E25F, 5'-CCTGATTCACCCTCAGAG-3'; E27R, 5'-GGCT-GTGATCACCTGATCTG-3'; E28F, 5'-GCAAAACAT-GGCGGCCAGTAG-3'; E29R, 5'-GTCCTTGGCCT-TCCCAAGTG-3'; E30F, 5'-GAGGGATAGCTTACAT-GAAGTG-3'; E31F, 5'-GTGACGTGTGCATGAGT-TG-3'; E33R, 5'-GACTGCGATGTCTGAATAGTG-3'; E34F, 5'-ACACACCCAGAGCTAGCATAG-3'; E36R, 5'-ACCTGAGACACGGGCTTCTG-3'; E37F, 5'-CT-GCACACGCCTGTGCTCTTG-3'; E38R, 5'-GCCCT-GAACTGCCTGCTTC-3'; E39R, 5'-CACCAGACT-TAGGGCCTCTAG-3'.
В качестве референсных последовательностей кДНК KCNJ11 и ABCC8 использовались ссылки Genbank [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez] под номерами NM_000525 и NM_000352 соответственно. Обозначение мутаций проводили в соответствии с рекомендациями J. den Dunnen и S. Antonarakis [21].
Результаты исследования
У 7 (50%) из 14 пациентов, страдающих НСД, были обнаружены гетерозиготные миссенс-мутации
в гене KCNJ11 (R201H - у 3 пациентов, R201C, C42R, L164P, V59M). В 2 (14,2%) случаях нами были выявлены гетерозиготные миссенс-мутации в экзо-не 5 гена АВСС8 (D209E и D212G), в том числе ранее неописанная мутация D212G. В остальных случаях (5 пациентов, 35,7%) дефекты в генах KCNJ11 и АВСС8 обнаружены не были.
Большинство выявленных мутаций в генах KCNJ11 и АВСС8 возникли de novo, тогда как в 1 случае заболевание имело семейный характер (отец и дочь с мутацией R201H в гене KCNJ11). Сопутствующие неврологические расстройства (DEND-синдром) выявлены у 1 пациентки с мутацией V59M в гене KCNJ11.
Клиническая характеристика пациентов представлена в таблице.
До генетической верификации диагноза все пациенты получали инсулинотерапию по интенсифицированной схеме в средней суточной дозе 1,15 Ед/кг (0,5—2,0 Ед/кг). После генетической верификации диагноза 6 (42,9%) пациентов (4 - с мутациями в гене KCNJ11 и 2 — с мутациями в гене АВСС8) были полностью переведены с инсулиноте-рапии на лечение производным сульфонилмочеви-ны 2-го поколения (глибенкламид) в средней суточной дозе 0,54 мг/кг (0,1—1,4 мг/кг). Нежелательные побочные явления, связанные с приемом препарата, ни у одного из пациентов не зарегистрированы.
Приведем описание клинических случаев НСД, ассоциированных с активирующими мутациями в гене АВСС8.
Клинический случай №1. Мальчик П.Т., от здоровых родителей, физиологической доношенной беременности. Наследственность по эндокринной патологии не отягощена. Масса тела ребенка при рождении составила 3360 г (SDS — 0,48), рост 52 см (SDS 0,7). С момента рождения у ребенка в выдыхаемом воздухе периодически отмечался запах ацетона, с 1 мес появилась гиперемия в паховой и пе-рианальной областях, торпидная к лечению. В 2 мес при диспансерном обследовании по месту житель-
ства выявлены глюкозурия, кетонурия, в связи с чем мальчик был госпитализирован в эндокринологическое отделение МДГКБ.
При поступлении состояние ребенка было оценено как среднетяжелое, однако самочувствие не страдало. Выявлены повышение уровня гликемии до 27,8 ммоль/л, умеренный кетоз (кетоны крови 1,7 ммоль/л); рН крови 7,42; ВЕ 2,3 ммоль/л. При осмотре обращало на себя внимание наличие умеренной сухости кожных покровов с умеренной гиперемией и единичными папулезными высыпаниями в области наружных половых органов, некоторое снижение тургора тканей. Масса тела ребенка при поступлении составила 4900 г (SDS -1,28), рост 59 см (SDS 0,18) ИМТ 14,08 кг/м2 (SDS -1,28). По внутренним органам и системам патологии не было выявлено. Нервно-психическое развитие соответствовало возрасту. При лабораторном обследовании отмечалось снижение уровня С-пептида до 0,478 нг/мл (норма 1,1—4,4); инсулина до 1,25 мкЕд/мл (норма 2,6—24,9), повышение уровня HbA1c до 12% (норма до 6%). Аутоантитела к островковым клеткам не определялись, в то время как уровень антител к глутаматдекарбоксилазе (GAD) был повышен до 7,3 Ед/л (норма 0—1).
Субкомпенсация заболевания была достигнута на фоне инсулинотерапии препаратами актрапид, протафан по интенсифицированной схеме в средней суточной дозе 2,0 Ед/кг. Однако в дальнейшем, несмотря на высокую комплаентность родителей, отмечались колебания уровня гликемии от 3,1 до 23,5 ммоль/л.
Был проведен молекулярно-генетический анализ генов KCNJ11 и АВСС8. В гене KCNJ11 мутаций не выявлено. В гене АВСС8 была обнаружена гетерозиготная миссенс-мутация в экзоне 5: трансверсия C на A в позиции 627, приводящая к замене кодона аспарагиновой кислоты (GAC) на кодон глутами-новой кислоты (GAA) в положении 209 (c.627C>A p.D209E) (см. рис. 1, а на цв. вклейке). У родителей ребенка мутация не выявлена, что свидетельствовало в пользу ее возникновения de novo.
Клиническая характеристика пациентов с мутациями в гене KCNJ11 и АВСС8
Параметр KCNJ11 АВСС8
Мутация R201H R201H R201H R201C C42R L164P V59M D209E D212G
Пациент, инициалы/пол Т.П./ж* Т.С./м И.М./ж В.Н./м П.В./м Е.Д./м Р.К./ж П.Т./м Б.С./ж
Гестационный возраст, нед 39 39 39 41 39 41 33 39 39
Масса/длина при рождении, г/см 2400/51 2100/49 2550/47 3290/53 3085/48 2875/45 2160/45 3360/52 3200/51
Возраст при обследовании, годы 0,25 25 17 0,3 0,8 5,5 7 0,25 0,25
Возраст манифестации, дни 5 150 30 45 45 60 14 60 45
Гликемия в дебюте, ммоль/л 15,3 25,4 27,0 20,3 16,5 16,0 27,2 27,8 18,8
Кетоз/кетоацидоз в дебюте СД -/- +/+ +/+ +/+ -/- -/- +/+ +/- -/-
Антитела (GAD, IAA, ICA) - - - - - - - + ** -
С-пептид в дебюте, нг/мл* 0,4 ND ND 0.44 0,29 0,15 ND 0,478 0,852
INS, ед/кг/сут 1,3 1,0-1,2 0,9-1,2 1,1-1.3 0,7 0,66 0,7 2,0 1,5
GLI, мг/кг/сут 0,4 ND 1,4 0.1 0,2 ND ND 0,3 0,84
DEND-синдром - - - - - + + - -
HbAlc, INS/GLI (%) 8,7/5,9 12,3/ND 12,8/6,1 10,6/8,1 11,8/6,3 8,6/ND ND/ND 12/7,1 8,3/6,1
Примечание. INS — лечение инсулином; GLI — лечение глибенкламидом; ND — не исследовали, не использовали. "Отец пациентки Т.П.; *норма — 1,1—4,4 нг/мл;**GAD 7,3 Ед/л.
Результаты молекулярно-генетического анализа позволили отменить инсулинотерапию и перевести пациента на лечение производным сульфонил-мочевины (глибенкламид 1,75 мг) в суточной дозе 0,3 мг/кг. Коррекция лечения привела к существенному улучшению метаболического контроля над заболеванием. Через 1 мес после назначения глибен-кламида среднесуточные колебания гликемии составили 5—8 ммоль/л, а уровень HbAlc снизился до 7,1% (норма до 6,0%). Через 6 мес после коррекции лечения на фоне терапии глибенкламидом в средней суточной дозе 0,1 мг/кг отмечалось увеличение уровня С-пептида до 3,78 нг/мл (норма 1,1—4,4), ИРИ составил 31,51 мкЕд/мл (норма 2,6—24,9), HbA1c — 6,0% (норма до 6,0%).
Клинический случай №2. Девочка Б.С., от здоровых родителей, физиологической беременности, срочных нормальных родов. Рост при рождении 51 см (SDS 0,62), масса тела 3200 г (SDS -0,58). В возрасте 1,5 мес при диспансерном обследовании выявлена глюкоз-урия. При поступлении в эндокринологическое отделение самочувствие пациентки не страдало, масса тела составила 4500 г (SDS +0,2), аппетит был сохранен. При осмотре обращало на себя внимание наличие грибкового дерматита в области ягодиц, тургор тканей был сохранен, по внутренним органам и системам патологии не выявлено. Нервно-психическое развитие соответствовало возрасту. По данным лабораторного обследования, уровень гликемии при поступлении составил 18,8 ммоль/л, рН крови 7,47, кетоза не было. HbA1c 8,3% (норма до 6,0%). Антитела к инсулину р-клеткам поджелудочной железы и GAD не выявлены. С-пептид 0,852 нг/мл (норма 1,1—4,4).
Была начата инсулинотерапия (новорапид, про-тафан) по интенсифицированной схеме в средней суточной дозе 1,5 Ед/кг. На фоне лечения показатели гликемии улучшились, девочка была выписана домой в состоянии субкомпенсации при среднесуточных показателях гликемии 12,2 ммоль/л. В домашних условиях на фоне инсулинотерапии сохранялись колебания гликемии от 3,1 до 13,0 ммоль/л, периодически отмечались эпизоды повышения сахара крови до 22,0 ммоль/л.
Был проведен молекулярно-генетический анализ генов KCNJ11 и АВСС8. В гене KCNJ11 мутаций не выявлено. В гене АВСС8 была обнаружена гетерозиготная миссенс-мутация в экзоне 5: транзиция A на G в позиции 635, приводящая к замене кодона аспарагиновой кислоты (GAC) на кодон глицина (GGC) в положении 212 (c.635A>G p.D212G) (см. рис. 1, б на цв. вклейке). У родителей ребенка мутация не выявлена, что свидетельствовало в пользу ее возникновения de novo. Данная мутация ранее не была описана.
Результаты анализа гена АВСС8 послужили основанием для отмены инсулинотерапии и назначения перорального производного сульфонил-
мочевины (глибенкламид) в средней суточной дозе 0,84 мг/кг перед кормлением в 8:00, 16:00, 22:00 ч. На фоне коррекции терапии отмечалось стойкое улучшение гликемического профиля со снижением уровня НЬА1с до 6,1% (норма до 6,0%). В возрасте 6 мес в связи с повторяющимися гипогликемиче-скими состояниями глибенкламид был полностью отменен. При контрольном обследовании в 8 мес уровень НЬА1с составил 5,6%.
АТФ-чувствительные калиевые каналы присутствуют на плазматических мембранах панкреатических р-клеток, клеток гладкой и скелетной мускулатуры, нейронов и миокардиоцитов, и состоят из 4 субъединиц рецептора сульфонилмочевины (SUR1) и 4 субъединиц специфического порообразующего белка Юг6.2 в октаметрической конфигурации [22]. SUR1 относится к семейству АТФ-связывающих кассетных белков (АВС-белки) и содержит 17 трансмембранных спиралей, организованных в 3 трансмембранных домена TMD0, TMD1 и TMD2 [23-26]. Трансмембранный домен TMD0 непосредственно взаимодействует с Юг6.2-субъединицей, регулируя открытие и закрытие поры. Цитоплазматическая часть трансмембранных доменов TMD1 и TMD2 содержит 2 нуклеотидсвязывающих участка NBD1 и NBD2, регулирующих активность К-каналов путем взаимодействия с цитозольными нуклеотидами М§2+АДФ/АТФ [23-26].
Клонированы 2 изоформы рецептора сульфонилмочевины SUR1 и SUR2. SUR1 — высокоаффинный рецептор, распространен преимущественно в панкреатических р-клетках и нейронах, SUR2 — низкоаффинный рецептор, существует в нескольких вариантах, наиболее часто встречающиеся — SUR2А, расположенный в клетках сердца и скелетной мускулатуры, и SUR2В — в клетках гладкой мускулатуры и в нейронах. Неоднородность строения К-каналов обусловливает различие в их взаимодействии с производными сульфонилмоче-вины [27]. В частности, J. Ко81ег и соавт. [28] полагают, что улучшение неврологической симптоматики у пациентов с DEND-синдромом обусловлено высоким сродством SUR1-субъединицы к блокирующему действию глибенкламида, в то время как отсутствие динамики со стороны скелетной мускулатуры обусловлено наличием в данных клетках Kir6.2/SUR2А-калиевых каналов.
Ген АВСС8, кодирующий SUR1-субъединицу, картирован на хромосоме 11р15.1 и состоит из 39 эк-зонов, кодирующих 1582 а.о. Общая протяженность гена составляет более 100 кб [29].
Рецептор сульфонилмочевины выполняет регу-ляторную функцию по отношению к субъединице Кл6.2 К-каналов, которая формирует в клеточной мембране пору для селективного переноса ионов калия, вызывая изменение электрического потенциала клеточной мембраны, что в свою очередь яв-
ляется триггером для активации вольтажзависимых кальциевых каналов, необходимых как для процессов мышечного сокращения, так и для высвобождения гормонов (в частности, инсулина) и нейро-трансмиттеров.
По мере снижения уровня гликемии происходит обратное изменение соотношения цитозольных ну-клеотидов, что вызывает активацию SUR1, открытие К-каналов, гиперполяризацию клеточной мембраны и подавление секреции инсулина.
Активирующие мутации в гене АВСС8 вызывают увеличение активности SUR1-субъединицы К-каналов при физиологических концентрациях нуклеотида магния, что приводит к нарушению баланса между процессами открытия и закрытия каналов и нарушению секреции инсулина [2]. Однако при этом сохраняется чувствительность измененных вследствие мутации каналов к препаратам сульфонилмочевины, что позволяет их использовать для компенсации СД у таких пациентов.
В настоящее время у пациентов с НСД описаны около 40 мутаций в гене АВСС8 и около 50 мутаций в гене КСШ11. Большинство данных мутаций относятся к миссенс-мутациям, в единичных случаях встречаются мутации со сдвигом рамки считывания (Т10430/Ж74 в гене АВСС8) [30]. В отличие от преимущественно гетерозиготных мутаций в гене КСШ11, мутации в гене АВСС8 могут быть гетерозиготными, гомозиготными или компаунд-гетерозиготными [31]. В последнем случае мутант-ный ген может содержать как активирующий, так и инактивирующий аллель.
По разным данным [13, 30, 32], на долю активирующих мутаций в гене АВСС8 приходится от 13 до 27% всех случаев НСД. Мутации в гене АВСС8 могут иметь различную локализацию, но несколько чаще выявляются в участках, соответствующих первой цитоплазматической петле между двумя первыми трансмембранными доменами [33]. Выявленные у наших больных две мутации D209E и D212G расположены в этом же домене белка SUR1 (см. рис. 2 на цв. вклейке). Впервые мутация D209E была описана S. ЕПагё и соавт. [31] в 2007 г. у пациента с транзи-торным течением НСД, возникшим на 5-й неделе жизни пациента. Мутация D212G ранее не описана, однако известны 2 миссенс-мутации D212N и D212I, ассоциированные с транзиторной формой НСД и затрагивающие тот же кодон [30].
Достоверных клинических критериев, позволяющих без проведения молекулярно-генетического анализа дифференцировать формы СД у детей первых 6 мес жизни, не существует. Перманентное и транзиторное течение заболевания характерно как для мутаций в гене КСШ11, так и для мутаций в гене АВСС8, причем если мутации в гене КСШ11 являются основной причиной развития перманентного НСД, то для мутаций в гене АВСС8 более характерно
транзиторное течение заболевания. Пациенты с мутациями в гене KCNJ11 чаще манифестируют кето-ацидозом, в то время как для мутаций в гене АВСС8 характерно малосимптомное начало заболевания с умеренным кетозом и выраженной гипергликемией. В некоторых случаях, в том числе и у наших пациентов, диагноз устанавливается во время диспансерного обследования ребенка. В отличие от активирующих мутаций в гене KCNJ11, в 25% случаев, сопровождающихся эпилепсией и выраженной задержкой психомоторного развития (DEND-синдром), есть только единственное описание такой тяжелой сопутствующей неврологической патологии у пациента с дефектом гена АВСС8 [34].
В нашем случае у обоих пациентов с мутациями D209E и D212G в гене АВСС8 заболевание было выявлено при диспансерном обследовании, тогда как характерные клинические признаки манифестации СД (полидипсия, потеря массы тела, вялость, снижение аппетита), несмотря на высокий уровень гликемии, отсутствовали. Антитела, ассоциированные с СД 1-го типа (ICA, IAA, GAD), отсутствовали у пациентки с мутацией D212G, в то время как у пациента с мутацией D209E отмечалось повышение титра антител к GAD до 7 Ед/л (норма 0-1) [32]. Аномалии развития поджелудочной железы, по данным УЗ И органов брюшной полости, а также сопутствующие неврологические расстройства отсутствовали в обоих случаях. У пациентки с мутацией D212G, как было установлено при дальнейшем наблюдении, течение НСД имело транзиторный характер, и с 6-месячного возраста сахарснижающая терапия была полностью отменена. У пациента с мутацией D209E до настоящего времени отмечается перманентное течение заболевания, хотя, по данным литературы, данная мутация может быть ассоциирована как с перманентным, так и с транзиторным течением НСД. После получения результатов молекулярно-генетического исследования оба пациента были успешно переведены на пероральные сахарснижающие препараты. В качестве перорального сахарснижающего препарата было выбрано производное сульфонилмо-чевины 2-го поколения глибенкламид в средней стартовой дозе 0,57 мг/кг в сутки (0,3—0,84 мг/кг), а поддерживающая доза препарата у обоих пациентов составила 0,2—0,3 мг/кг в сутки. В литературе [13, 16, 32] имеются сообщения об использовании дозы до 1,4 мг/кг в сутки.
Таким образом, нами обобщены данные, полученные при наблюдении 9 больных с НСД, обусловленным дефектами АТФ-зависимых K-каналов, при этом активирующие мутации в гене АВСС8 в отечественной практике описаны впервые.
Полученные данные свидетельствуют о необходимости проведения молекулярно-генетического анализа всем детям с НСД, независимо от стажа заболевания, для проведения дифференциальной
диагностики между аутоиммунной и моногенной формами СД, что может позволить прогнозировать течение заболевания, проводить коррекцию сахар-
снижающей терапии со значительным улучшением метаболического контроля при снижении инвазив-ности и стоимости лечения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Gloyn A.L., Pearson E.R., Antcliff J.F. et al. Activating mutations in the ATP-sensitive potassium channel subunit Kir6.2 gene are associated with permanent neonatal diabetes. N Engl J Med 2004;350:1838-1849.
2. Babenko A.P., Polak M., Cavé H. et al. Activating mutations in the ABCC8 gene in neonatal diabetes mellitus. N Engl J Med 2006;355:456-466.
3. Njolstad P.R., Sovik O., Cuesta-Munoz A. et al. Neonatal diabetes mellitus due to complete glucokinase deficiency. N Engl J Med 2001;344:1588-1592.
4. Stoffers D.A., Zinkin N.T., Stanojevic V. et al. Pancreatic agenesis attributable to a single nucleotide deletion in the human IPF1 gene coding sequence. Nat Genet 1997;15:106-110.
5. Taha D., Barbar M., Kanaan H., Williamson Balfe J. Neonatal diabetes mellitus, congenital hypothyroidism, hepatic fibrosis, polycystic kidneys, and congenital glaucoma: a new autosomal recessive syndrome? Am J Med Genet 2003;122A:269-273.
6. Senee V., Chelala C., Duchatelet S. et al. Mutations in GLIS3 are responsible for a rare syndrome with neonatal diabetes mellitus and congenital hypothyroidism. Nat Genet 2006;38:6:682—687.
7. Edghill E.L., Bingham C., SlingerlandA.S. et al. Hepatocyte nuclear factor-1 beta mutations cause neonatal diabetes and intrauterine growth retardation: support for a critical role of HNF-1 p in human pancreatic development. Diabet Med 2006;23:1301-1306.
8. Hoveyda N., Shield J.P., Garrett C. et al. Neonatal diabetes mellitus and cerebellar hypoplasia/agenesis: report of a new recessive syndrome. J Med Genet 1999;36:700-704.
9. Sellick G.S., Barker K.T., Stolte-Dijkstra I. et al. Mutations in PTF1A cause pancreatic and cerebellar agenesis. Nat Genet 2006;36:12:1301 —1305.
10. Stoy J., Edghill E.L., Flanagan S.E. et al. Insulin gene mutations as a cause of permanent neonatal diabetes. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104:15040-15044.
11. Delepine M., Nicolino M., Barret T. et al. EIF2AK3, encoding translation initiation factor-2 alpha kinase 3, is mutated in patients with Wolcott-Rallison syndrome. Nat Genet 2000;25:406-409.
12. Bennett C.L., Yoshioka R., Kiyosawa H. et al. X-Linked syndrome of polyendocrinopathy, immune dysfunction, and diarrhea maps to Xp11.23-Xq13.3. Am J Hum Genet 2000;66:461-468.
13. Aguilar-Bryan L., Bryan J. Neonatal diabetes mellitus. Endocr Rev 2008;29:3:265—291.
14. Flanagan S.E., Edghill E.L., Gloun A.L. et al. Mutations in KCNJ11, which encodes Kir 6.2, are a common case of diabetes diagnosed in the first 6 months of life, with the genotype deter-mited by genotype. Diabetologia 2006;49:1190-1197.
15. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М. Применение глибенклами-да и метформина в виде препарата комбинированного действия для лечения сахарного диабета 2-го типа. Рус мед журн 2006;4:13:977—981.
16. Pearson E.R., Flechtner I., Njolstad P.R. et al. Switching from insulin to oral sulfonylureas in patients with diabetes due to Kir 6.2 mutations. N Engl J Med 2006;355:467-477.
17. Rafiq M., Flanagan S.E., Patch A.M. et al. Effective treatment with oral sulfonylureas in patients with diabetes mellitus to sulfonyrea receptor 1(SUR1) mutations. Diabet Care 2007;31:204-209.
18. Малиевский О.А., Нурмухамедова Д.С., Башарова Р.В. Опыт лечения неонатального сахарного диабета, обусловленного мутацией гена KCNJ11, кодирующего субъединицу Кир 6.2,
препаратами сульфонилмочевины. Всероссийская научно-практическая конференция «Задачи детской эндокринологии в реализации Национального проекта «Здоровье»: Материалы. М 2008;73.
19. Емельянов А.О., Петряйкина Е.Е., Кураева Т.Л. и др. Возможности эффективной терапии неонатального сахарного диабета препаратами сульфонилмочевины при наличии мутаций в гене KCNJ11: собственные наблюдения. Сахарный диабет 2009;3:86—89.
20. Кураева Т.Л., Емельянов А.О. Клиническая и генетическая гетерогенность неонатального сахарного диабета. Сахарный диабет 2009;3:10—15.
21. Den Dunnen J.T., Antonarakis S.E. Nomenclature for the description of human sequence variations. Hum Genet 2001;109:1:121 — 124.
22. Shyng S.L., Nichols C.G. Octameric stoichiometry of the KATP channel complex. J Gen Physiol 1997;110:655—664.
23. Higgins C.F., Linton K.J. The ATP switch model for ABC transporters. Nat Struct Mol Biol 2004;11:918—926.
24. Babenko A.P., Gonzalez G., Bryan J. The N-terminus of KIR6.2 limits spontaneous bursting and modulates the ATP-inhibition of KATP channels. Biochem Biophys Res Commun 1999;255:231 — 238.
25. ChanK.W., ZhangH., LogothetisD.E. N-terminal transmembrane domain of the SUR controls trafficking and gating of Kir6 channel subunits. EMBO J 2003;22:3833—3843.
26. Bryan J., Vila-Carriles W.H., Zhao G. et al. Toward linking structure with function in ATP-sensitive K+ channels. Diabetes 2004;53:Suppl 3:S104—S112.
27. Gribble F.M., Ashcroft F.M. Differential sensitivity of p-cell and extrapancreatic K(ATP) channels to gliclazide. Diabetologia 1999;42:845—848.
28. Koster J.C., Cadario F., Peruzzi C. et al. The G53D mutation in Kir6.2 (KCNJ11) is associated with neonatal diabetes and motor dysfunction in adulthood that is improved with sulfonylurea therapy. J Clin Endocrinol Metab 2008;93:1054—1061.
29. Aguilar-Bryan L., Nichols C.G., Wechsler S.W. et al. Cloning of the beta cell high affinity sulfonylurea receptor: a regulator of insulin secretion. Science 1995;268:423—426.
30. Flanagan S.E., Clauin S., Bellanne-Chantelot C. et al. Update of mutations in the genes encoding the pancreatic beta-cell K(ATP) channel subunits Kir6.2 (KCNJ11) and sulfonylurea receptor 1 (ABCC8) in diabetes mellitus and hyperinsulinism. Hum Mutat 2009;30:170—180.
31. Ellard S., Flanagan S.E., Girard C.A. et al. Permanent neonatal diabetes caused by dominant, recessive, or compound heterozygous SUR1 mutations with opposite functional effects. Am J Hum Genet 2007;81:375—382.
32. Stoy J., Greeley S.A., Paz V.P. et al. Diagnosis and treatment of neonatal diabetes: an United States experience. Pediat Diabetes 2008;9:450—459.
33. Masia R., De Leon D.D., MacMullen C. et al. A mutation in the TMD0-L0 region of SUR1 (L225P) causes permanent neonatal diabetes mellitus (PNDM). Diabetes 2007;56:1357—1362.
34. Proks P., Arnold A.L., Bruining J. et al. A heterozygous activating mutation in the sulphonylurea receptor SUR1 (ABCC8) causes neonatal diabetes. Hum Mol Genet 2006;15:1793—1800.
К статье И.И. Дедова и соавт. «Молекулярно-генетическая верификация и лечение неонатального сахарного диабета, обусловленного дефектами АТФ-зависимых калиевых каналов: результаты наблюдения 9 больных и первое описание мутаций гена АВСС8 в России»
С в А в б АСС Т Э С А А в АСС Т в в в
Рис. 1. Мутации гена АВСС8, выявленные при молекулярно-генетическом анализе у 2 пациентов с неонатальным сахарным диабетом.
а — фрагмент последовательности экзона 5 гена АВСС8у пациента П.Т. (позиции а 622—632). Гетерозиготная трансверсия C на A в позиции 627 (стрелка), приводящая к замене кодона аспарагиновой кислоты (GAC) на кодон глутаминовой кислоты (GАA) в положении 209 (а 627C>A p. D209E);
б — фрагмент последовательности экзона 5 гена АВСС8 у пациентки Б.С. (позиции с. 630—640). Гетерозиготная транзиция А на G в позиции 635 (стрелка), приводящая к замене кодона аспарагиновой кислоты ^АС) на кодон глицина (GGC) в положении 212 (с. 635А^ р. D212G).
в — последовательность дикого типа (норма), соответствующая фрагментам а и б (позиции с. 621—641).
Рис. 2. Схематическое строение SUR1 ^убъединицы АТФ-зависимых ^каналов с указанием локализаций мутаций D209E и D212G.
