Молекулярно-генетический и биохимический анализ пропионовой ацидемии у российских пациентов

М.А. Юнин, М.В. Куркина, Л.П. Меликян, Г.В. Байдакова, Е.Ю. Захарова

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Медико-генетический научный центр» РАН, 115522, Москва, Россия, ул. Москворечье, 1

Введение. Пропионовая ацидемия (ПА) (код МКБ-10: E71.1; MIM 606054) – редкое генетически гетерогенное наследственное заболевание из группы органических ацидемий, обусловленное дефицитом митохондириального фермента пропионил-КоА карбоксилазы, который катализирует превращение пропионил-КоА в метилмалонил-КоА. Заболевание характеризуется острой манифестацией в первые дни жизни (при неонатальной форме), реже – в первые месяцы жизни (при младенческой форме), протекает приступообразно. Выделяют два варианта ПА: тип I (мутации гена РССА) и тип II (мутации гена РССВ). Ген РССА кодирует альфа-субъединицу пропионил-КоА карбоксилазы (72 кДа) и картирован в сегменте q32 хромосомы 13. Ген РССB кодирует бета-субъединицу пропионил-КоА карбоксилазы (56 кДа) и картирован в сегменте q21–q22 хромосомы 3. В настоящее время описано более 120 мутаций в гене PCCA и более 110 мутаций в гене РССB, из них большая часть миссенс-замены (~50%), далее следуют небольшие делеции/инсерции и мутации, затрагивающие сайты сплайсинга (~18%).

Цель исследования – биохимическая и молекулярно-генетическая диагностика ПА у российских пациентов.

Материалы и методы. Для биохимической диагностики ПА проводят следующие исследования: анализ мочи на органические кислоты (ОК) методом ГХ-МС; анализ в моче, пятнах высушенной крови или плазме спектра аминокислот и ацилкарнитинов (Ак и Ац) методом МС/МС.

При ПА наблюдается повышение концентрации пропионилкарнитина (С3), а также, возможно, метилмалонил-/сукцинилкарнитина (С4DC) в пятнах высушенной крови. Сходные биохимические изменения наблюдаются при метилмалоновой ацидурии (МА), поэтому на основании анализа спектра Ак и Ац невозможно разграничить эти два заболевания. Только анализ ОК в моче методом ГХ-МС позволяет дифференцировать МА от ПА по повышению уровня метилмалоновой кислоты в моче. Повышение концентрации N-пропионилглицина, N-тиглилглицина, 2-метил-3-оксовалериановой кислоты, 3-гидрокси-2-метилбутановой кислоты, 2-метил-3-оксобутановой кислоты, 3-гидрокси-n-валериановой кислоты в моче характерно только для ПА, в то время как метилцитрат и 3-гидроксипропионовая кислота могут повышаться как при ПА, так и МА. При анализе спектра Ак и Ац также наблюдается повышение концентрации глицина и лизина. Диагноз ПА подтверждают определением активности пропионил-КоА карбоксилазы в лимфоцитах и/или фибробластах или проведением ДНК-диагностики генов PCCA или PCCB.

Результаты. В лаборатории наследственных болезней обмена веществ за период с 2008 по 2019 гг. диагноз ПА был подтвержден 16 пациентам на основании ДНК-диагностики, 15 из которых диагноз был подтвержден биохимическими исследованиями с помощью МС/МС и ГХ-МС. При проведении исследования ОК в моче были выявлены следующие изменения: превышение 3-гидроксипропионовой кислоты (концентрация варьировала от 20 до 2734 мМ/моль креатинина, норма: 3–10 мМ/моль креатинина); метилцитрата (от 29 до 722 мМ/моль креатинина, норма: 0–12 мМ/моль креатинина); пропионилглицина (от 20 до 850 мМ/моль креатинина, норма: 0 – 2 мМ/моль креатинина). Были выявлены изменения в спектре Ак и Ац в крови: повышение концентрации C3 (от 12 до 35 мкМ/л, норма: 0,2–6,5 мкМ/л); глицина (от 952 до 1211 мкМ/Л, норма: 95–945 мкМ/л). В гене PCCB выявлено 6 мутаций, из которых 5 были описаны ранее (p.Gly188Arg, p.Pro425Arg, p.Val205Phe, c.655-2A>G, с.1199-2A>G), 1 обнаружена впервые (с.850dupG). В гене PCCA выявлено 9 мутаций, из которых 4 были описаны ранее (p.Arg430Term, p.Arg399Trp, с.1899+4_1899+7delAGTA, с.1284+2insT), 5 обнаружены впервые (c.182_183del:p.Lys61fs, c.217delG, c.1495delA, c.468+1G>A, p.Arg230Pro).

Выводы. Раннее выявление и лечение ПА приводит к снижению смертности в течение первого года жизни и улучшению выживаемости в раннем и младшем школьном возрасте, однако риск возникновения нарушений когнитивного развития остается высоким. Поэтому ранняя диагностика ПА важна на доклиническом этапе, так как своевременно назначенное лечение позволит избежать развития тяжелого симптомокомплекса.

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.