Молекулярно-генетические технологии в диагностике моногенных форм уролитиаза: клинические наблюдения

К настоящему времени описано более 80 моногенных форм мочекаменной болезни (МКБ), для диагностики которых используются молекулярно-генетические технологии.
В статье представлено описание 5 клинических случаев МКБ у пациентов в возрасте от 1 года до 9 лет. Всем больным проведено инструментальное клинико-лабораторное и молекулярно-генетическое исследование. ДНК-диагностика осуществлена методом секвенирования нового поколения (NGS) (таргетные NGS-панели и полноэкзомное секвенирование). Во всех случаях установлена молекулярно-генетическая причина заболевания: идиопатическая инфантильная гиперкальциемия 1-го типа (ген CYP24A1 – 3 случая) и цистинурия (ген SLC7A9 – 2 случая). Несколько генных вариантов неизвестного значения выявлено в генах CYP24A1 (c.1379G>T, c.1156A>T, c.1286T>C) и SLC7A9 (c.920T>A). Продемонстрировано клиническое значение молекулярно-генетической диагностики и необходимость медико-генетического консультирования пациентов с МКБ.

Мочекаменная болезнь (МКБ) – хорошо известное и широко распространенное заболевание мочевыделительной системы с высокой частотой рецидивирования [1, 2]. В настоящее время не вызывает сомнений весомый вклад генетических факторов в развитие МКБ.

Как правило, МКБ представлена полигенными формами уролитиаза. Диагностика этих форм представляет определенные трудности вследствие взаимодействия множества средовых и генетических факторов, приводящих к формированию МКБ. Другие случаи МКБ представлены моногенными формами заболевания, которых на сегодняшний день описано более 80 [3]. Моногенные формы МКБ можно диагностировать более точно ввиду наличия конкретного дефекта в определенном гене [4].

Большинство моногенных форм уролитиаза обусловлено нарушением кальциевофосфорного обмена, что подтверждается более частым выявлением камней, в химический состав которых входит кальций (85% – оксалат кальция, до 10% – фосфат кальция, 5% – оксалат и фосфат кальция в сочетании с мочевой кислотой). Более редкие – мочекислые (5–10%), струвитные (5–15%) и цистиновые (1–3%) камни [5, 6].

Моногенные формы уролитиаза могут проявляться в разном возрасте, однако чаще они манифестируют в раннем детстве. В большинстве случаев ведущим симптомом заболевания является камнеобразование в почках, но некоторые нозологические формы могут сопровождаться нарушением работы других органов и систем [3].

Применение современных молекулярно-генетических технологий позволяет проводить раннюю диагностику, своевременное лечение и профилактику заболевания в семье больного.

В качестве молекулярно-генетических технологий используют полимеразную цепную реакцию (ПЦР), секвенирование по Сэнгеру, секвенирование нового поколения (NGS, от англ. Next Generation Sequencing) в виде таргетных NGS-панелей, клинического экзома, полноэкзомного секвенирования, полногеномного секвенирования.

В настоящей работе представлены описания клинических наблюдений моногенных форм уролитиаза, в диагностике которых использованы разные виды анализа ДНК.

Под нашим наблюдением находились 5 пациентов с диагнозом «медуллярный нефрокальциноз», или МКБ, установленным в детском возрасте. Возраст пациентов от 1 года до 9 лет. Всем пациентам проведено инструментальное обследование (УЗИ органов брюшной полости, почек, мочевого пузыря), биохимическое исследование крови (показатели кислотно-щелочного состояния, минерального обмена и электролитного состава: кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлориды, железо), паратиреоидный гормон (ПТГ), 25(ОН)D) и мочи (показатели кристаллурии с обязательной оценкой кальциево-креатининового соотношения), а также выполнен спектральный анализ камней.

Для выявления генетических причин МКБ в зависимости от клинической картины заболевания больным проведено ДНК-исследование с использованием полноэкзомного секвенирования и таргетных NGS-панелей двух видов: 1) гены CYP24A1, SLC34A1; 2) гены FGF23, PTHR1, CASR, SLC34A1, ATP6V1B1, SLC9A3R1, SLC34A3, CYP24A1, ATP6V0A4, GALNT3, ALPL, PHEX, CYP27B1, LRP5, DMP1, VDR, KL, CYP2R1, ENPP1, CLCN5, CLCNKB, SLC2A2 (с общим покрытием 98,5%).

Пациент Д., мальчик 6 лет. При рождении масса тела составляла 3350 г, рост – 51 см. На первом году жизни отмечены задержка моторного развития, гипотония; наблюдался у невролога, по результатам инструментальных методов исследования (электронейромиография) данных за нервно-мышечные заболевания не получено.

К нефрологу впервые обратились в возрасте ребенка 7 мес. в связи с постоянной лейкоцитурией в анализах мочи. При УЗИ почек выявлен синдром белых пирамидок. При биохимическом исследовании крови выявлена гиперкальциемия – Саобщ максимально до 3,36 ммоль/л (норма – 2,2–2,7 ммоль/л) и Са++ – 1,7 ммоль/л (норма – 1,13–1,32 ммоль/л), снижение уровня ПТГ до 3 пг/мл (норма – 16–62 пг/мл), фосфор – 1,57 ммоль/л (норма – 1,3–2,26 ммоль/л), креатинин – 40 мкмоль/л, рСКФ (по формуле Шварца – 98 мл/мин/1,73 м2. При биохимическом исследовании мочи получены следующие данные: Ca/Cr – 0,8 ммоль/ммоль (норма до 1,1 ммоль/ммоль), мочевая кислота/Cr – 0,65 ммоль/ммоль (норма до 1,0 ммоль/ммоль), оксалаты/Cr – 50 мкмоль/ммоль (норма до 82 мкмоль/ммоль), белок – 0,3 г/сут. Уровень 25(ОН)D составил 21,1 нг/мл (норма – 14–60 нг/мл). Клинический диагноз: медуллярный нефрокальциноз, цистит, гипопаратиреоз.

В возрасте 3 лет 10 мес. пациенту проведено молекулярно-генетическое исследование методом массового параллельного секвенирования по панели генов, включившей 22 гена, связанных с нарушением кальциевофосфорного обмена. В результате секвенирования в гене CYP24A1 выявлено два варианта: известная патогенная мутация c.1226T>C (p.Leu409Ser, rs6068812) и ранее неописанный вариант c.1379G>T (p.Arg460Iso), оба в гетерозиготной форме. Обнаруженные находки соответствуют идиопатической инфантильной гиперкальциемии 1-го типа.

М.М. Литвинова, Т.В. Филиппова, Д.В. Светличная, С.Л. Морозов, И.С. Чугунов, С.З. Нуралиева, В.И. Руденко, З.К. Гаджиева, Т.И. Субботина, М.В. Шумихина