CC BY
29
Распространенность болезни Помпе у пациентов с идиопатической гиперкреатинкиназемией и слабостью поясно-конечностных мышц
(анализ 3076 случаев)*
Zoltan Lukacs1, Paulina Nieves Cobos1, Stephan Wenninger2, Tracey A. Willis3, Michela Guglieri4, Marc Roberts5, Rosaline Quinlivan6, David Hilton-Jones7, Teresinha Evangelista4, Stephan Zierz8, Beate Schlotter-Weigel2, Maggie C. Walter2, Peter Reilich2, Thomas Klopstock2, Marcus Deschauer8, Volker Straub4, Wolfgang Müller-Felber9,
Benedikt Schoser2
1Newborn Screening and Metabolic Diagnostics Unit, Hamburg University Medical Center; Hamburg, Germany; 2Department of Neurology, Friedrich-Baur-Institut, Medizinische Klinik, University of Munich; Munich, Germany; 3The Robert Jones and Agnes Hunt Orthopaedic Hospital NHS Foundation Trust; Oswestry, United Kingdom; 4Institute of Genetic Medicine; Newcastle, United Kingdom; 5Salford Royal NHS Foundation Trust; Salford, United Kingdom; 6UCL Institute of Neurology and National Hospital, Queen Square; London, United Kingdom; Department of Neurology, Oxford University Hospital; Oxford, United Kingdom; 8Department of Neurology, Halle University; Halle, Germany; 9Department of Neuropediatrics, Dr. Von Haunersche Kinderklinik Ludwig Maximilian University of Munich; Munich, Germany
Контакты: Benedikt Schoser [email protected]
Проведен проспективный скрининг дефицита фермента кислой а-глюкозидазы (GAA) европейской когорты пациентов с гиперкреатинкиназемией (гиперКК) и/или слабостью поясно-конечностных мышц (СПКМ) неустановленной этиологии с помощью метода сухого пятна крови (dry blood spot, DBS).
Материалы и методы. Образцы DBS были собраны у 3076 взрослых пациентов, проходивших обследование в 7немецких и британских нервно-мышечных центрах. Все образцы были исследованы на дефицит GAA методом флуорометрии. При выявлении пониженной ферментативной активности определяли наличие мутации гена GAA.
Результаты. Из 3076 образцов DBS в 232 (7,6 %) случаях обнаружена низкая ферментативная активность GAA. У 55 (24 %) из 232 пациентов наблюдали изолированную гиперКК, а у 176 (76 %) — гиперКК и СПКМ. При комбинации 2 признаков у 94 % больных активность GAA была снижена. Мутационный анализ выявил мутации гена GAAу 74 (2,4 %) пациентов, при этом 70больных были гетерозиготными по распространенной мутации сайта сплайсинга гена GAA c. -32-13T>G. У пациентов с подтвержденной болезнью Помпе основной симптомокомплекс состоял из СПКМ(85,3 %) в сочетании с дыхательной недостаточностью (61 %). У 12,0 % больных наблюдали изолированную гиперКК, а у 2,7 % — гиперКК и дыхательную недостаточность. Заключение. В большой когорте пациентов с гиперКК и/или СПКМ распространенность болезни Помпе с поздним началом составляет 2,4 %, что требует проведения целевого скрининга активности GAA у пациентов с гиперКК и/или СПКМ неустановленной этиологии.
Введение
Болезнь Помпе (генерализованный гликогеноз, гликогеноз II типа, дефицит кислой мальтазы) — ор-фанное аутосомно-рецессивное мультисистемное метаболическое заболевание, вызываемое дефицитом активности лизосомального фермента а-1,4-глюко-зидазы (ОЛЛ) [1]. Болезнь Помпе с поздним началом (БППН) характеризуется полиморфизмом фенотипи-ческих проявлений и временем манифистации симптомов. Частой причиной обращения к врачу у большинства больных является слабость аксиальных и проксимальных скелетных мышц. Как правило, причина смерти пациентов с БППН связана с разви-
тием дыхательной недостаточности в результате слабости дыхательной мускулатуры [2]. Разработка и внедрение в практику ферментной заместительной терапии диктуют необходимость повышения осведомленности о заболевании специалистов различных медицинских специальностей. Своевременную диагностику БППН затрудняют неспецифичность жалоб, а также минимальная выраженность и постепенность прогрессирования симптомов со стороны периферической нервно-мышечной системы в дебюте болезни, которым уделяют недостаточное внимание [3]. Задержка постановки правильного диагноза составляет в среднем 7—10 лет [4].
* Neurology 2016;87(3):295—8. DOI: 10.1212/WNL.0000000000002758. PMID: 27170567.
Лекции и обзоры
Материалы и методы
В проспективное исследование были отобраны пациенты, проходившие обследование в период 2009— 2014 гг. в 7 стационарных и амбулаторных нервно-мышечных центрах Германии (Мюнхен, Галле) и Великобритании (Лондон, Ньюкасл, Освестри, Оксфорд, Солфорд).
Критерием включения являлось наличие недифференцированной слабости поясно-конечностных мышц (СПКМ) и/или устойчивой гиперкреатинкина-земии (гиперКК) сыворотки невыясненной этиологии. Под СПКМ понимали слабость проксимальных мышц плечевого пояса и рук, аксиальных мышц, мышц тазового пояса и бедер [1—3]. ГиперКК определяли как повышение уровня креатинкиназы (КК) в 2 раза относительно верхней границы нормы (для женщин < 180 МЕ/л, для мужчин < 200 МЕ/л).
Взятие проб и флуорометрия. Образец крови брали из периферической вены в пробирку с этилендиамин-тетраацетатом (ЭДТА), после чего кровь сразу наносили пятнами на фильтровальную бумагу для сбора образцов Whatman 903. Все образцы были анонимизи-рованы и в последующем проанализированы в лаборатории метаболизма Института клинической биохимии медицинского центра Гамбургского университета (Германия) в целях определения активности GAA при флуорометрическом исследовании [5].
Статистика. Результаты обрабатывали с использованием статистической программы SPSS для Windows версии 23.0.
Генетическое секвенирование. Если активность GAA в 2 отдельно взятых образцах сухого пятна крови (dry blood spot, DBS) была ниже 0,9 нмоль/пункция х 21 ч, то проводили секвенирование по Сенгеру кодирующей и экзонофланкирующей области гена GAA.
Утверждение стандартных протоколов, регистрация и согласие пациентов. Перед взятием образцов крови все пациенты дали устное и письменное информированное согласие на проведение анализа. Исследование было выполнено в соответствии с положениями Хельсинкской декларации и одобрено комитетом по этике Мюнхенского университета Людвига—Максимилиана (№ 201-09, Германия).
Результаты
В исследование были включены 3076 пациентов в возрасте 18—89 лет (средний возраст 48 лет); из них 58,2 % — женщины. Демографические и клинические характеристики исследованной когорты представлены в табл. 1. Показатели активности GAA были в пределах нормы у 2844 (92,2 %) пациентов. Средний уровень КК у всех пациентов составил 563 ± 371 МЕ/л (норма до 15 000 МЕ/л). Активность GAA была ниже порогового значения 0,9 нмоль/пункция х 21 ч у 232 пациентов (средний возраст 40,7 года).
Таблица 1. Демографические и клинические характеристики исследуемой когорты
Показатель Значение
Всего
Число обследованных пациентов 3076
Возраст, медиана (диапазон), лет 48 (18-89)
Пол, п (%): женщины мужчины 1784(58) 1292 (42)
Клинические проявления, п (%): изолированная гиперКК гиперКК + генерализованная СПКМ 738 (24) 2338 (76)
Пациенты с БППН (положительный тест DBS и 2 мутации гена GAA)
Число пациентов, п (%) 74 (2,4)
Возраст, медиана (диапазон), лет 48 (18-81)
Пол, п (%): женщины мужчины 42 (56) 32 (44)
Клинические проявления, п (%): изолированная гиперКК гиперКК + генерализованная СПКМ + дыхательная недостаточность гиперКК + слабость мышц плечевого пояса гиперКК + слабость мышц тазового пояса гиперКК + дыхательная недостаточность 9 (12) 45 (61) 7 (9,5) 11 (14,8) 2 (2,7)
О >
VO
S о
Примечание. DBS — сухое пятно крови; БППН — болезнь Помпе с поздним началом; GAA — кислая а-глюкозидаза; КК — гиперкре-атининкиназемия; СПКМ — слабость поясно-конечностных мышц.
Пациенты, у которых диагноз БППН в дальнейшем не подтвердился, имели среднюю активность GAA (в DBS при анализе со специфическим ингибитором акарбозой), равную 1,73 нмоль/пункция х 21 ч (медиана 1,22 нмоль/пункция х 21 ч). Для сравнения: у 74 пациентов (42 женщины и 32 мужчины) с подтвержденной БППН активность GAA с ингибитором была 0,18 нмоль/пункция х 21 ч (медиана 0,12 нмоль/пункция х 21 ч). При секвенировании гена GAA выявлены
2 известные гетерозиготные патогенные мутации, в том числе распространенная мутация сайта сплайсинга гена GAA c.-32- 13T>G в 1 аллели у 70 пациентов. По пограничному значению ферментативной активности GAA первоначально было идентифицировано 158 больных, возможных носителей болезни Помпе, но 2-й DBS-тест выявил нормальную ферментативную активность GAA у 123 пациентов. В конечном итоге у 52 из 123 пациентов были установлены следующие альтернативные диагнозы: рецессивная поясно-конеч-ностная мышечная дистрофия (n = 32), мышечная дистрофия Беккера (n = 4), миотоническая дистрофия II типа (n = 8), миозит (n = 6), поясно-конечностная форма миастенического синдрома (n = 1), спинальная амиотрофия III типа (n = 1). У 95 больных с пограничной ферментативной активностью GAA диагноз остался неустановленным. У 24 из 95 пациентов не удалось провести DBS-тест повторно. Установлено, что
\0
jj Таблица 2. Основные результаты исследований с использованием DBS в качестве метода скрининга при БППН
VD S Год публикации Страна [ссылка] Число обследованных взрослых DBS-метод исследования Число положительных проб DBS Число пациентов с подтвержденной БППН по результатам 2-го теста Распространенность БППН, %
пациентов
Данное исследование Германия, Великобритания 3076 Флуорометрия 232 74 (анализ мутации гена ОАА) 2,4
2015 Испания [12] 241 Флуорометрия 3 1 (анализ мутации гена ОАА) 1 (анализ активности фермента в лейкоцитах) 0,8
2015 Испания [6] 348 Флуорометрия 20 16 (анализ мутации гена ОЛЛ) 4,6
2015 Италия [7] 1051 Флуорометрия 30 17 (анализ мутации гена ОАА) 1,6
2014 Дания [8] 103 Флуорометрия 3 3 (анализ мутации гена ОАА) 2,9
2014 Финляндия [9] 108 Флуорометрия 0 0 0
2013 Италия [10] 137 Флуорометрия 8 3 (анализ мутации гена ОАА) 2,2
2009 США [11] 671 Флуорометрия 111 28 (исследование фибробластов кожи) 7 (анализ мутации гена ОАА) 4,1
Всего 5735 407 142 2,5
Примечание. DBS — сухое пятно крови; GAA — кислая а-глюкозидаза; БППН — болезнь Помпе с поздним началом.
11 больных являются гетерозиготными по распространенной мутации сайта сплайсинга гена GAA c.-32-13T>G, без обнаружения 2-й мутации гена GAA.
Обсуждение
На сегодняшний день данное исследование является самым крупным по числу пациентов, у которых проведен проспективный скрининг БППН в когорте, страдающих патологией мышц неуточненной этиологии. Эффективность скрининга DBS была показана у новорожденных, а также в других целенаправленных исследованиях c привлечением небольших групп пациентов с болезнью Помпе (табл. 2) [6—12]. У всех 74 пациентов, у которых был впервые диагностирован гликогеноз II типа, выявлены ключевые клинические признаки БППН (см. табл. 1). Главным результатом нашего исследования является вывод о том, что болезнь Помпе встречается у 2,4 % взрослых пациентов с СПКМ и/или гиперКК неуточненной этиологии. Полученный результат согласуется с данными менее масштабных исследований в которых общая распространенность гликогеноза II типа составляла 2,5 % [6—13]. Несмотря на использование одинаковых флуорометрических методов, во всех 8 скрининговых исследованиях DBS имелись незначительные расхождения в распространенности рассматриваемого ор-фанного заболевания, что может быть связано с характерной для конкретной страны частотой его возникновения. Известно, что в афроамериканской, голландской и тайваньской популяциях отмечается более высокая распространенность болезни Помпе по сравнению с другими популяциями [1, 4]. При анализе 2-го образца DBS не всегда подтверждается снижение активности GAA. Это связано с такими методи-
ческими ошибками, как взятие крови после переливания, неправильные отбор образцов и нанесение пятен на фильтровальную бумагу, а также непри-емлимые условия транспортировки (например, нарушение температурного режима). Даже в настоящем исследовании с использованием DBS, полученных из экспертных центров нервно-мышечной патологии, нельзя полностью исключить ошибки при взятии пробы или нарушения условий транспортировки.
Однако при анализе всех полученных DBS проводили внутренний контроль качества посредством измерения активности нейтральной мальтазы. В первых образцах у всех пациентов активность нейтральной мальтазы находилась в пределах допустимых значений. С учетом возможности получения ложноположитель-ного результата мы рекомендуем подтверждать дефицит GAA в DBS с помощью исследования других тканей, например фибробластов, мышц, или с использованием «золотого стандарта» — генетического секве-нирования GAA по Сенгеру. В биоптате мышечной ткани при БППН обычно выявляют вакуолизацию мышечных волокон, скопления гликогена и включения, положительные к кислой фосфатазе. Последние могут наблюдаться без явного скопления гликогена. Однако все специалисты в области нервно-мышечных болезней признают, что скопления гликогена и включения с положительной реакцией на кислую фосфата-зу иногда отсутствуют. Это обстоятельство не является основанием для отказа от анализа активности GAA по DBS. Во всех случаях, когда есть клинические основания для исключения болезни Помпе, следует выполнять анализ активности GAA по DBS.
С учетом относительной редкости БППН, малой специфичности таких клинических признаков, как
Лекции и обзоры
слабость проксимальных мышц и повышение уровня КК, а также частого отсутствия результатов биопсии мышц, подтверждающих диагноз, даже специалисты в области нервно-мышечных болезней могут долго не рассматривать диагноз гликогеноза II типа.
Полученные результаты позволяют рекомендовать проведение DBS-теста уже на начальной стадии диагностического обследования пациентов с СПКМ или устойчивой гиперКК неуточненной этиологии для исключения БППН. Главными клиническими признаками, которые должны побудить врача провести скрининг болезни Помпе с использованием DBS, являются слабость аксиальных, тазовых и дыхательных мышц и устойчивое повышение уровня КК.
Заключение
На сегодняшний день нет сомнений в том, что лечение БППН с использованием ферментной заместительной терапии следует начинать как можно раньше, до того, как появятся необратимые изменения скелетных мышц, что делает раннюю диагностику крайне важной [1, 7, 11, 13, 14].
На территории России с 4:00 до 19:00 по московскому времени работает «горячая линия» лабораторной диагностики болезни Помпе: 8-800-100-24-94 (звонок бесплатный). Позвонив на «горячую линию», любой специалист может заказать курьерскую доставку сухих пятен крови своих пациентов для проведения лабораторной диагностики, а также получить БВБ-бланки (пустые карты для нанесения пятен крови). При заполнении БВБ-бланка необходимо написать фамилию, имя и отчество пациента, дату его рождения, пол, дату получения сухих пятен, данные о направляющем лечебно-профилактическом учреждении (ЛПУ) и враче, а также отметить цель исследования — болезнь Помпе. Сухие пятна крови транспортируются при комнатной температуре, без гарантийного письма направляющего ЛПУ. Для каждого образца выполняется скрининговый ферментный тест, а при получении положительного или сомнительного результата — подтверждающий молекулярно-генетический анализ. Доставка материала и выполнение лабораторного исследования бесплатна для направившего ЛПУ и пациентов.
VO
о >
VO
S о
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. van der Ploeg A.T., Reuser A.J. Pompe's disease. Lancet 2008;372(9646):1342-53. DOI: 10.1016/S0140-6736(08)61555-X. PMID: 18929906.
2. Güngör D., de Vries J.M., Hop W.C. et al. Survival and associated factors in 268 adults with Pompe disease prior to treatment with enzyme replacement therapy. Orphanet
J Rare Dis 2011;6:34. DOI: 10.1186/17501172-6-34. PMID: 21631931.
3. Schüller A., Wenninger S., Strigl-Pill N., Schoser B. Toward deconstructing the phe-notype of late-onset Pompe disease.
Am J Med Genet C Semin Med Genet 2012;160C(1):80-8. DOI: 10.1002/ ajmg.c.31322. PMID: 22253010.
4. Kishnani P.S., Amartino H.M., Lindberg C. et al. Timing of diagnosis of patients with Pompe disease: data from the Pompe registry. Am J Med Genet A 2013;161A(10):2431-43. DOI: 10.1002/ajmg.a.36110. PMID: 23997011.
5. Lukacs Z., Nieves C.P., Mengel E. et al. Diagnostic efficacy of the fluorometric determination of enzyme activity for Pompe disease from dried blood specimens compared with lymphocytes: possibility for newborn screening. J Inherit Metab Dis 2010;33(1):43-50. DOI: 10.1007/s10545-009-9003-z. PMID: 20033296.
6. Gutierrez-Rivas E., Bautista J., Vilchez J.J. et al. Targeted screening for the detection
of Pompe disease in patients with unclassified limb-girdle muscular dystrophy or asymptomatic hyperCKemia using dried blood: a Spanish cohort. Neuromuscul Disord 2015;25(7):548-53. DOI: 10.1016/j. nmd.2015.04.008. PMID: 25998610.
7. Musumeci O., la Marca G., Spada M.
et al. LOPED Study: looking for an early diagnosis in a late-onset Pompe disease high-risk population. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2016;87(1):5-11. DOI: 10.1136/ jnnp-2014-310164. PMID: 25783438.
8. Palmio J., Auranen M., Kiuru-Enari S.
et al. Screening for late-onset Pompe disease in Finland. Neuromuscul Disord 2014;24(11):982-5. DOI: 10.1016/j. nmd.2014.06.438. PMID: 25047669.
9. Spada M., Porta F., Vercelli L. et al. Screening for lateronset Pompe's disease in patients with paucisymptomatic hyperCK-emia. Mol Genet Metab 2013;109(2):171-3. DOI: 10.1016/j.ymgme.2013.03.002. PMID: 23566438.
10. Preisler N., Lukacs Z., Vinge L. et al. Late-onset Pompe disease is prevalent in unclassified limb-girdle muscular dystrophies. Mol Genet Metab 2013;110(3):287-9. DOI: 10.1016/j. ymgme.2013.08.005. PMID: 24011652.
11. Goldstein J.L., Young S.P., Changela M. et al. Screening for Pompe disease using a rapid dried blood spot method: experience of a clinical diagnostic laboratory. Muscle Nerve 2009;40(1): 32-6. DOI: 10.1002/mus.21376. PMID: 19533645.
12. Perez-Lopez J., Selva-O'Callaghan A., Grau-Junyent J.M. et al. Delayed diagnosis of late-onset Pompe disease in patients with myopathies of unknown origin and/or hyper-CKemia. Mol Genet Metab 2015;114(4): 580-3. DOI: 10.1016/j.ymgme.2015.02.004. PMID: 25752415.
13. Никитин С.С. Бессимптомная гипер-креатинкиназемия в клинике нервно-мышечных болезней. Неврологический журнал 2015;20(5):26-33.
DOI: 10.18821/1560-9545-2015-20-5-26-33. [Nikitin S.S. Asymptomatic elevation of cre-atine kinase in neuromuscular diseases. Nev-rologicheskiy zhurnal = The Neurological Journal 2015;20(5):26-33. DOI: 10.18821/1560-9545-2015-20-5-26-33. (In Russ.)].
14. Schoser B., Toscano A. Enzyme replacement therapy in late-onset Pompe disease:
a systematic literature review. J Neurol 2013;260(4):951-9. DOI: 10.1007/s00415-012-6636-x. PMID: 22926164.
