Разработана специальна программа по диагностике и профилактике мукополисахаридоза. С 1982 г. продиагностировано 254 больных на основе ферментативной оценки и определени выделемого гликозаминогликана. Были разработаны специальные математические методы анализа 10 заболеваний, описанных с помощью огромного количества симптомов и признаков (n = 167). С помощью этих методов были статистически достоверно охарактеризованы основные и "уникальные" симптомы каждого заболевани. Эта информаци позволит российским педиатрам свести до минимума число как ложноположительных, так и ложноотрицательных диагнозов мукополисахаридоза при дальнейшем наблюдении больных. Кроме этого, дл каждого заболевани был очерчен рд благопритных провлений на первом году жизни, что важно дл ранней пост- и пренатальной диагностики.
  
  The special programme for diagnosis and prevention of mucopolysaccharidosis and their genocopies has been developed and 254 patients have been diagnosed on the basis of enzyme assessment and excreted glycosaminoglycan's identification since 1982. A special mathematical approaches have been developed for the analysis of 10 diseases described with the huge number of symptoms and signs (n=167). Using these approaches statistically significant characterization of both main and unique symptoms for each   diseases have been made. This information allowes Russian pediatritians to minimise a number of both false-positive anf false-negative diagnoses at sending the patients for follow up diagnosis. Besides that the set of successive manifesting on the first year of life has been delineated for each disease that is important for early post- and prenatal diagnosis.
  

С.В. Тишканина, В.Н. Евдокименко, К.Д. Краснопольска, Т.В. Миренбург
Медико-генетический научный центр РАМН, Москва
S.V. Tishkanina, V.N. Evdokimenkov, X.D. Krasnopolskaya, T.V. Mirenburg
Research Centre for Medical Genetics, RAMS

Введение

  Наследственные болезни обмена (НБО) играют большую и все возрастающую роль в педиатрии. Однако этот обширный класс заболеваний, насчитывающий около 500 нозологических единиц, остаетс малоизвестным отечественным педиатрам. Это сказываетс на качестве медицинской помощи отгощенным семьм, котора должна включать в себ диагностику, симптоматическую терапию и медико-генетическое консультирование, в том числе дородовую диагностику.
   Лизосомные болезни накоплени (ЛБН) отностс к одному из 18 классов НБО и объединют около 40 нозологических единиц, обусловленных мутационной блокадой функции одного из лизосомных ферментов, участвующих в деградации биополимеров клетки в лизосомах [1]. К числу ЛБН относитс гетерогенна группа мукополисахаридозов (МПС), тжелых инвалидизирующих заболеваний, обусловленных недостатчностью ферментов, которые участвуют в деградации гликозаминогликанов (ГАГ) - важных структурных элементов экстраклеточного матрикса [2]. Эта группа включает 10 нозологических единиц, имеющих эпонимические обозначени и классифицирующихс с помощью римских цифр и букв: МПС тип I, подтипы - Гурлер, Гурлер/Шейе и Шейе (соответственно МПСIГ МПСIГ/Ш и МПСIШ); МПС тип II, подтипы - тжела и промежуточна формы (соответственно МПСIIт.ф и МПСIIп.ф); МПС тип III, подтипы - А, В, С и D (соответственно МПСIIIА, МПСIIIВ, МПСIIIС и МПСIIID); МПС тип IV, подтипы - А и В (соответственно МПСIVА и МПСIVВ); МПС тип VI , подтипы - тжела, промежуточна и легка формы (соответственно МПСVIт.ф, МПСVIп.ф и МПСVIл.ф); МПС тип VII (МПСVII) [1].
   Благодар внедрению с 1982 г. в практику отечественного медико-генетического консультировани программы диагностики и профилактики ЛБН был накоплен большой клинический материал по наследственным МПС. В ходе сбора этого материала стала очевидной недостаточна осведомленность педиатров в вопросах диагностики и дифференциальной диагностики этой клинически полиморфной и генетически гетерогенной группы заболеваний. Цель данной работы - обобщение клинической характеристики данной группы заболеваний на материале обширной выборки больных (все больные проживают на территории бывшего СССР).

Обща характеристика выборки больных

  Программа диагностики МПС базировалась на разработке точных биохимических методов диагностики МПС. Первичное обследование больных осуществллось в региональных медико-генетических консультацих, после чего семьи направллись дл подтверждени диагноза (уточнени типа МПС) и пренатальной диагностики в Медико-генетический научный центр Российской академиии медицинских наук (МГНЦ РАМН) и дл проведени симптоматической терапии в отделение медицинской генетики Республиканской детской клинической больницы (РДКБ). Таким образом, 254 больных были обследованы в научно-консультативном отделе и в лаборатории наследственных болезней обмена МГНЦ РАМН (группа I), из них 70 наблюдались в стационаре (группа II).

Таблица 1. Количественна характеристика выборки больных

П р и м е ч а н и е: ДС - дерматансульфат, ГС - гепарансульфат, КС - кератансульфат, АР - аутосомно-рецессивный, ХР - х-сцепленный рецессивный [1].

  Анализ направлющих диагнозов вывил, что в группе пациентов с направлющим диагнозом МПС после биохимического исследовани диагноз был подтвержден у 49,4%, диагностированы генокопии (НБО, не относщиес к МПС, но клинически и патогенетически сходные с ними) при направлющем диагнозе МПС у 12,7% больных, диагнозы снты у 37,9%. Среди верифицированных больных пациенты с направлющим диагнозом МПС и генокопии составили 72%, с другими направлющими диагнозами - 28%. Таким образом, не счита генокопий, ложноположительные диагнозы составили 37,9%, а ложноотрицательные - 28%. Тип синдрома, указанный в направлющем диагнозе, с диагнозом верифицированным совпал только у 10,3%. У большинства же больных тип МПС в направлющем диагнозе был не указан или указан неверно.

Таблица 2. Клинические симптомы, манифестирующие до 1 года

   В табл. 1 приводитс количественна характеристика спектра диагностированных больных с МПС. Точна диагностика осуществлена на биохимическом уровне (определение активности мутантного фермента и спектра экскретируемых ГАГ).
   МПСIIIС и МПСIIID не диагностированы на биохимическом уровне из-за отсутстви субстратов, но предполагаютс у больных с МПСIII после исключени МПСIIIА и МПСIIIВ.
   Анализ возраста, в котором был поставлен диагноз, и средней продолжительности жизни больных (смотри ниже) с различными типами МПС проводили методом параметрической аппроксимации плотности распределени веротностей случайных значений перечисленных показателей с использованием распределени типа Вейбуллa [3].

Таблица 3. Оценка статистической значимости различий по симптомам, манифестирующим по 1 года (при 95% доверительной веротности)

П р и м е ч а н и е. >1,96 - различи статистически достоверны,
                                    <1,96 - недостоверны.

   Средний возраст постановки диагноза в нашей выборке широко варьировал как внутри каждого типа, так и между типами (рис.1, а и б). Это определетс выраженной генетической гетерогенностью класса наследственных МПС на межлокусном и межаллельном уровне. В пределах каждого локуса дл ферментов ГАГ-деградации вывлен определенный спектр мутаций, характеризующийс различной степенью функционального повреждени фермента, что находит свое выражение на фенотипическом уровне в виде вывлени тжелых, промежуточных и легких форм в пределах большинства нозологических единиц [1].

Таблица 4. Характеристика симптомокомплексов дл МПС

   Анализ данных рис. 1 позволет разделить больных по анализируемому признаку на 3 группы: а) с преимущественно бимодальным распределением (МПСI и МПСII); б) с преимущественно унимодальным распределением (МПСIII); в) с отсутствием рко выраженного распределени дл немногочисленных групп больных (МПСVI и МПСIV). Полученные результаты не противоречат данным литературы о наличии нескольких клинических форм у пациентов с МПСI и МПСII, перекрывании клинических фенотипов между четырьм формами МПСIII, преимущественной представленности МПСIV и МПСVI генетическими компаундами по уникальным нуклеотидным заменам [1].

   Средн продолжительность жизни больных с разными формами МПС, характеризующимис тжелым течением, также широко варьирует вследствие генетической гетерогенности (рис. 2).

Таблица 5. Оценка статистической значимости различий клинического полиморфизма (при 95% доверительной веротности )

П р и м е ч а н и е. > 1,96 - различи статистически достоверны,
                                   < 1,96 - недостоверны.

Клиническа характеристика выборки больных

Манифестаци заболевани в возрасте до 1 года
(на материале группы I)

  При обработке данных анамнеза выснилось, что больные с МПС до консультировани врачом-генетиком наблюдались педиатрами и невропатологами по месту жительства с различными диагнозами (наиболее часто встречающиес нозологические единицы: гипотиреоз, внутриутробные инфекции, рахит, детский церебральный паралич, последстви перинатальной энцефалопатии). Следует подчеркнуть, что практически у всех пациентов уже на первом году жизни отмечались клинические признаки двух основных фенотипов - Гурлер-подобного, характеризующегос грубыми измененими внешности больного, множественными дизастозами, тугоподвижностью суставов, помутнением роговицы, тугоухостью, патологией со стороны клапанного аппарата сердца, гепатоспленомегалией, грыжами, задержкой и/или регрессом психомоторного и речевого развити, и Моркио-подобного, характеризующегос негрубыми измененими черт лица (широкоротость и прогнати), тугоподвижностью одних групп суставов и гипермобильностью других, выраженной деформацией скелета, низким ростом, помутнением роговицы, измененими со стороны клапанного аппарата сердца, сохранным интеллектом.

Таблица 6. Перечень уникальных симптомов разных типов МПС

   С точки зрени эффективности медико-генетического консультировани особую значимость имеет ранн постановка диагноза, что требует скрупулезного анализа симптомов, которыми манифестируют различные типы МПС до 1 года. Такой анализ был проведен в группе I нашей выборки дл "дра" клинических симптомов (n = 10), которыми манифестируют МПС, методом многомерной стохастической оценки Байесовской веротности с проверкой на статистическую значимость [4] (табл. 2). "Ядро" клинических симптомов было вычленено на основании анализа Байесовских веротностей диагноза того или иного типа МПС в зависимости от специфичности его манифестации.

Рис. 1а

   Aнализ полученных данных позволет сделать интересные выводы: 1) наибольшим количеством симптомов до 1 года манифестируют МПСIГ и МПСIIт.ф; 2) симптомы существенно перекрываютс при МПСIГ, МПСIIт.ф, МПСIIп.ф, МПСIII, различи между ними касаютс вовлечени центральной нервной системы в патологический процесс; 3) МПСIV манифестирует до 1 года тем же числом симптомов, что и МПСIIп.ф и МПСIII, но не перекрываетс с ними по набору симптомов; 4) МПСIШ не может быть клинически заподозрен до 1 года; 5) МПСVI и МПСIГ/Ш характеризуютс таким выраженным клиническим полиморфизмом, что "дро" симптомов не было вывлено математическим анализом, за исключением симптома - врожденный порок сердца - при МПСIГ/Ш. Данные, представленные в табл. 2 , согласуютс с существующим в литературе подразделением клинических фенотипов МПС на Гурлер-подобный (МПС типов I, II, III и VI) и Моркио-подобный (МПСIV), и подразделением Гурлер-фенотипа на две группы - с поражением интеллекта и без такового. Данные, полученные на обширной точно верифицированной выборке больных, также могут быть использованы отечественными педиатрами как справочный материал дл направлени больных на детальное клиническое обследование с предположительным диагнозом МПС.

Рис. 1б

Рис. 1. Средний возраст больных, в котором им был поставлен диагноз МПС
Здесь и ра рис.2: по оси абцисс -возраст, годы; по оси ординат-количество больных, %

  Межлокусную вариабельность клинического полиморфизма МПС оценивали также путем многомерного стохастического анализа [4]. Результаты его, представленные в табл. 3, отражают "фенотипические расстони" между различными типами МПС. Статистически достоверных различий по симптомам, манифестирующим до 1 года, не вывлено между МПСIГ и МПСIГ/Ш, МПСIГ/Ш и МПСIIп.ф., МПСIIт.ф. и МПСIII. Что касаетс МПСIV, то отсутствие статистически достоверных различий между этим типом и МПС с Гурлер-подобными фенотипами объснетс зависимостью результатов анализа от объема выборки больных, котора в случае МПСIV была мала.

Анализ клинического полиморфизма в группе I

  Поскольку диагностика МПС на биохимическом уровне осуществлетс в единственной лаборатории (страны), то клинические критерии отбора больных, направлемых на обследование, представлют несомненную значимость дл сокращени числа ложноположительных и ложноотрицательных направлющих диагнозов. Дл исследовани клинического полиморфизма были разработаны два варианта анкет регистрации клинических симптомов дл групп I и II. Анкета дл группы I включала 44 симптома и признака, разделенных на 8 систем. Сбор материала и его анализ проводили на основании медико-генетических карт 254 пробандов с МПС и их генокопими - маннозидозом (МН) и муколипидозом типов II и III (соответственно МЛII и МЛIII), обследованных 6 врачами-генетиками на поликлиническом приеме.

Рис.2. Средн продолжительность жизни больных МПС

   Количественный анализ встречаемости симптомов при различных нозологических формах показал следующее: наибольшее количество симптомов (n=17), встречающихс у 80-100% больных, отмечено при МПСIГ, при МПСIГ/Ш - 13, при МПСIШ - 5, при МПСIIт.ф - 7, при МПСIIп.ф - 5, при МПСIII - 7, при МПСVI- 6, при МПСIV - 9, при МН - 2, при МЛ - 2. Сопоставление перечн симптомов и признаков с максимальной (80-100%) встречаемостью позволет выделить основной симптомокомплекс каждого типа МПС как с Гурлер-, так и с Моркио-подобным фенотипом в рамках анкеты, включающей 44 симптома и признака (табл. 4, а и б).

Рис. 3.Возрастная динамика появления клинических симптомов

  Данные этой таблицы могут быть использованы как инструмент дл формировани группы риска, нуждающейс в биохимической и/или молекулрно-генетической верификации МПС и их генокопий.
  Из данных табл. 4, а очевидно наличие перекрывани клинических симптомов между нозологическими формами, характеризующимис Гурлер- и Моркио-подобным фенотипом.
   Математическа обработка результатов определени фенотипов в группе I методом многомерного стохастического анализа [4] позволила установить "фенотипические расстони" между различными формами Гурлер-подобного фенотипа. Межлокусные и межаллельные различи клинического полиморфизма по всей совокупности симптомов и признаков представлены в табл. 5, а и б.
   Межаллельные различи в пределах представленной выборки больных с МПСI и МПСII оказались либо статистически достоверными, либо на границе статистической достоверности. Это определетс спецификой анализируемой выборки и хорошо согласуетс с данными литературы.
  

Анализ клинического полиморфизма в группе II

  70 больных из группы I были обследованы детально во врем повторных госпитализаций в отделении медицинской генетики РДКБ. Дл обработки данных клинического обследовани была составлена анкета, включающа 167 симптомов и признаков, объединенных по 23 системам, и результаты обработаны математически, как в группе I. Хот анализ этого вида осуществлен на принципиально меньшей выборке, он характеризуетс детальностью и единообразием обследовани, а также низким уровнем случайных ошибок, так как выполнен одним врачом по заранее запланированной программе.
   Данный анализ включал характеристику возрастной динамики этих прогредиентно развивающихс заболеваний и вывление уникальных симптомов, присущих каждому типу и подтипу МПС.
   Характеристика возрастной динамики МПС, составленна дл каждой нозологической формы, представлена на примере МПСIГ и МПСIV (рис. 3, а, б).
  Анализ частоты встречаемости признаков, характеризующих формы МПС, представленных статистически достоверной выборкой (n > 6), позволил существенно уточнить их основные симптомокомплексы. Число симптомов, встречающихс с частотой 80-100%, при МПСIГ составило 73, при МПСIIт.ф. - 51, при МПСIГ/Ш - 46, при МПСIIп.ф. - 33, при МПСIII - 23, при МПСVI - 22, при МН - 8. Число патогномоничных признаков возросло за счет введени в анкеты дл группы II результатов параклинических обследований, целесообразный объем которых включает: рентгенологические исследовани, нейрофизиологические исследовани (ЭЭГ, ЭхоЭГ, ЭНМГ), кардиологические исследовани (ЭКГ, ЭхоКГ), ультразвуковое исследование органов брюшной полости, инструментальные исследовани ЛОР-органов и глазного дна.
   Перечень "уникальных" симптомов, имеющих дифференциально-диагностическое значение дл межлокусной и внутрилокусной дифференциации, полученный путем обработки анкет методом многомерного стохастического анализа, представлен в табл. 6.
   К числу "уникальных" были отнесены симптомы и признаки, встречающиес с максимальной веротностью при данном типе МПС и обеспечивающие статистически достоверное отличие от других типов с 99% доверительной веротностью.
   Из табл. 6 видно, что наибольшее количество "уникальных " симптомов принадлежит формам МПС, которые характеризуютс тжелым течением (МПСIГ, МПСIIт.ф, МПСIII). Преобладание психоневрологической симптоматики заметно выделет МПСIII среди других МПС с Гурлер-фенотипом. Дл МПСIIп.ф "уникальных" симптомов не вывлено, так как характерный симптомокомплекс при этой форме перекрываетс с другими МПС с Гурлер-фенотипом. МПСIШ и МПСIV не включены в табл. 6 из-за того, что число больных с этими формами в нашей выборке не было статистически достоверным. Чтобы представить специфичность клинической картины МПСIV, представлетс целесообразным привести перечень симптомов, вывленных у всех больных с МПСIV и не перекрывающихс с "уникальными" симптомами дл МПС с Гурлер-фенотипом: гипермобильность мелких суставов, укорочение грудной клетки, килевидна деформаци грудной клетки, прогнати. МПСIШ по набору симптомов в основном перекрываетс с другими формами МПС с Гурлер-фенотипом, характеризующимис сохранным интеллектом.
   Таким образом, детальный клинический анализ представительной выборки больных МПС с точно верифицированным диагнозом и последующей статистической обработкой полученных данных позволил:
  

1) вывить основные симптомокомплексы нозологических единиц, входщих в данную группу;
2) охарактеризовать клинические симптомы, которыми манифестируют различные типы МПС;
3) определить фенотипическую вариабельность МПС на межлокусном и межаллельном уровне;
4) вычленить "уникальные" симптомы и признаки, присущие каждому типу МПС.

  В совокупности результаты данного исследовани создают базу дл дифференциальной диагностики на межлокусном и межаллельном уровне, а также дл клинически обоснованного формировани групп риска, нуждающихс в биохимической и/или молекулрно-генетической верификации диагноза и пренатальной диагностики.
   Использование этой информации клиницистами позволит принципиально сократить количество (или избежать) ложноположительных и ложноотрицательных диагнозов МПС и своевременно обеспечить медико-генетическую помощь отгощенным семьм.
   Впервые был использован математический аппарат, решающий задачи анализа клинического полиморфизма и дифференциальной диагностики обширной группы заболеваний, описываемых уникально большим совокупным числом признаков в услових неравнозначной представленности различных нозологических форм.
  

Литература:

  1. Elizabeth F. Neufeld, Joseph Muenzer. The Mucopolysaccharidosis. In: "The metabolic and molecular bases of inherited disease", 7th edition. Ed's: Ch.R.Scriver e.a. McGraw-Hill, Inc. N-Y e.a., 1995, p. 2465-94.
   2. David D. Sabatini, Milton B.Adesnik. The biogenesis of membranes and organelles. In: "The metabolic and molecular bases of inherited disease", 7th edition. Ed's: Ch.R.Scriver e.a. McGraw-Hill, Inc. N-Y e.a., 1995, p. 459-554.
   3. В.Н. Евдокименков, В.И.Карпов, И.Н.Красильников. Оценка значений веротностных критериев качества, близких к единице, на основе методов планировани эксперемента. Извести АН СССР. Сери: "Техническа кибернетика", ь4, 1989.
   4. Де Гроот. Оптимальные статистические решени. И: Мир, 1974.