Does everyone need to take vitamin D? High prevalence of CYP24A1 deficiency in the Russian population

TL;DR

This study finds a high prevalence of CYP24A1 deficiency in Russia, a genetic disorder affecting vitamin D metabolism, and suggests newborn screening for specific mutations.

Contribution

The first calculation of CYP24A1 deficiency frequency in the Russian population and the proposal for newborn genetic screening.

Findings

CYP24A1 deficiency occurs in 1 in 10,900 Russian newborns.

Common mutations are p.Arg396Trp (66%) and p.Glu143del (27%).

95% of patients showed kidney calcification or stones, and 88.6% had hypercalcemia.

Abstract

Дефицит 24-гидроксилазы (инфантильная гиперкальциемия тип 1) — это наследственное заболевание, ассоциированное с дефектами в гене CYP24A1, приводящими к нарушению инактивации метаболитов витамина D с развитием гиперкальциемии, нефрокальциноза и нефролитиаза. По анализу историй болезни 44 пациентов (27 мужского и 17 женского пола, возраст: 3 месяца–32 года) наибольшую группу (n=41) составили пациенты детского возраста. 16 детей в возрасте до 1 года демонстрировали наиболее яркие клинические проявления заболевания. Основные жалобы на момент обследования: снижение аппетита, задержка физического и психомоторного развития, признаки острого пиелонефрита или персистирующей абактериальной асимптоматической лейкоцитурии и/или нефрокальциноза (у взрослых — нефролитиаза). Холекальциферол в профилактической дозе на момент дебюта заболевания принимали 70,5% детей, Ме длительности приема — 6 [3; 9] месяцев. Гиперкальциемия зафиксирована у 88,6%, Ме Са общего 2,9 [2,65; 4,03] ммоль/л. Ме соотношения 25(OH)D3:24,25(OH)2D3 — 340,65 [132,2; 630,75] (n=10). Гиперкальциурия выявлена в 45,5%, нефрокальциноз или нефролитиаза — в 95% случаев.

Частыми мутациями в гене CYP24A1 оказались p.Arg396Trp (66%) и p.Glu143del. (27%), расчетная частота дефицита 24-гидроксилазы в российской популяции на их основе составила 1 на 10 900 новорожденных, гетерозиготного носительства — 1 на 53 человека.

Впервые проведен расчет частоты дефицита 24-гидроксилазы в российской популяции. Учитывая высокую распространенность заболевания и гетерозиготного носительства, мы предлагаем проводить молекулярно-генетическое тестирование на наличие патогенных вариантов p.Arg396Trp и p.Glu143del в гене CYP24A1 у новорожденных.

Tables

Table 1. Таблица 1. Клинические, биохимико-гормональные особенности пациентов с биаллельными вариантами в гене CYP24A1Примечание: м — мужской; ж — женский; Са общий сыворотки, ммоль/л: 2,1–2,55; фосфор неорганический сыворотки, ммоль/л (референсные значения даны при измерении на аппарате Abbott ARCHITECTc8000): 15 дней–1 год: 1,54–2,72, 1 — <5 лет: 1,38–2,19, 5 — <13 лет: 1,33–1,92, 13 — <16 лет: 1,02–1,79; 16 — <19 лет: 0,95 — 1,62; 0,8–1,45; ПТГ (паратгормон), пг/мл: 15–65; 25(ОН)D сыворотки, нг/мл: 30–100; 25(OH)D/24,25(OH)2D соотношение 5–25; н/д — нет данных.

Пациент	Пол	Доза холекальциферола, МЕ/сут	Возраст манифестации (месяцы)	Возраст постановки диагноза (месяцы, лет)	Са общ. сыв., ммоль/л	Фосфор неорг. сыв., ммоль/л	ПТГ сыв., пг/мл	25(ОН)D сыв., нг/мл	25(ОН)D:24,25(ОН)2D	Гиперкальциурия (+/-)	Нефрокальциноз	Мутация в гене CYP24A1 (NM_000782.5)
кДНК	Белок
1	м	1000	5	9 мес.	5,2	-	0,8	153	-	+	+	c.[ 107delC]c.[ 1186C>T]	p.[ Pro36Leufs*11]p.[ Arg396Trp]
2	м	-	5	9,4 года	3,69	1,56	9,3	48,2	-	+	+	c.[ 182C>A]c.[ 1186C>T]	p.[ Pro61His]p.[ Arg396Trp]
3	ж	1000	77	7,3 года	2,42	1,59	<3	55	-	-	+	c.[ 1156A>T]c.[ 1286T>C]	p.[ Arg386Trp]p.[ Phe429Ser]
4	м	500	10	4,4 года	-	1,85	10	-	-	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
5	ж	1000	14	1,3 года	2,96	1,86	13,3	15,75	-	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
6	м	1000	10	1,4 года	3,41	2,07	14,5	22,16	-	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
7	м	1000	4	11 мес.	5,19	0,95	15,44	>160	649	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
8	м	-	-	31 год	2,9	-	1,6		126,3	н/д	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
9	м	1000	6	6 мес.	6,39	-	3	214	-	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
10	ж	1500	12	1,2 года	4,34	1,64	12,3	-	-	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
11	ж	0	60	7 лет	2,57	1,87	7,93		576	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
12	м	500	6	1 год	4,73	-	4,14	>170,4	876	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
13	м	1000	3	6 мес.	5,15	1,57	<3	144	898	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
14	м	-	-	20 лет	2,69	1,13	4,41	53,1	467	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
15	м	1000	108	9 лет	2,62	1,97	10,66	41,06	-	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg396Trp]
16	м	-	-	2 года	2,65	1,89	7,09	-	-	н/д	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1226T>C]	p.[ Arg396Trp]p.[ Leu409Ser]
17	м	500	3	8 мес.	5,3	2,9	<3	160	-	н/д	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1226T>C]	p.[ Arg396Trp]p.[ Leu409Ser]
18	ж	-	3	3 года	4.52	1,39	1,88	190	-	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1226T>C]	p.[ Arg396Trp]p.[ Leu409Ser]
19	м	1000	4	5 лет	2,71	2,26	18	22	-	+	+	с.[ 1186C>T]; [ 1226T>C]	p.[ Arg396Trp]p.[ Leu409Ser]
20	м	-	-	20 лет	2,9	-	4,3		95,6	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 1315C>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Arg439Cys]
21	ж	-	62	5,3 года	2,66	1,36	15	-	-	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 233G>T]	p.[ Arg396Trp]p.[ Gly78Val]
22	ж	2500	56	5,8 года	2,61	1,7	-	-	-	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Arg396Trp]p.[ Glu143del]
23	ж	-	10	1 год	2,9	-	8	22,1	-	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Arg396Trp]p.[ Glu143del]
24	м	1000	60	5 лет	2,33	1,79		40,01	-	-	+	c.[ 1186C>T]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Arg396Trp]p.[ Glu143del]
25	м	2000	6	2,5 года	2,76	1,7	7	32,6	-	+	+	c.[ 1186C>T]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Arg396Trp]p.[ Glu143del]
26	ж	2000	3	6 мес.	4,7	1,58	-	171,4	-	+	+	с.[ 1186C>T]c.[ 443T>C]	p.[ Arg396Trp]p.[ Leu148Pro]
27	ж	1000	4	2 года	2,62	1,92	6,2	37	-	+	+	c.[ 1187G>A]c.[ 1508C>T]	p.[ Arg396Gln]p.[ Pro503Leu]
28	ж	1500	4	1,9 года	2,74	1,24	5.37	46,9	-	+	+	c.[ 1187G>A]c.[ 1524delC]	p.[ Arg396Gln]p.[ Term515Next*?]
29	м	1000	36	3 год 10 мес.	3,5	1,59	<3	68	-	+	+	c.[ 1226T>C]c.[ 1379G>T]	p.[ Leu409Ser]p.[ Arg460Ile]
30	м	1500	9	3,3 года	3,74	-	3	-	-	+	+	c.[ 1396C>T]c.[ 1396C>T]	p.[ Arg466*]p.[ Arg466*]
31	ж	1000	24	8 лет11 мес.	2,55	1,74	10,3	19,4	-	+	+	c.[ 296Т>C]c.[ 1186C>T]	p.[ Met99Thr]p.[ Arg396Trp]
32	ж	5000	6	7,6 года	2,85	1,99	13,1	19,4	-	н/д	+	c.[ 296Т>C]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Met99Thr]p.[ Glu143del]
33	м	-	6	2,5 года	5,2	-	7,8	26,3		-	+	c.[ 400T>G]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Trp134Gly]p.[ Glu143del]
34	м	1000	5	1,3 года	3,08	1,75	<3	-	-	+	+	c.[ 428_430delAAG]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Glu143del]p.[ Glu143del]
35	ж	-	84	12,3 года	2,59	1,48	14,2	15	-	+	+	c.[ 428_430delAAG]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Glu143del]p.[ Glu143del]
36	м	1250	10	1,2 года	4,03		2,2	67,35	-	+	+	c.[ 428_430delAAG]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Glu143del]p.[ Glu143del]
37	м	1000	4	9 мес.	4,14		3	113	214,3	н/д	-	c.[ 428_430delAAG]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Glu143del]p.[ Glu143del]
38	ж	-	62	11 лет	2,65	1,78		27,3	-	+	+	c.[ 428_430delAAG]c.[ 428_430delAAG]	p.[ Glu143del]p.[ Glu143del]
39	ж	-	108	10 лет	2,44	1,74	11,9	-	-	+	+	c.[ 428_430delAAG]c.[ 1315C>T]	p.[ Glu143del]p.[ Arg439Cys]
40	ж	1000	1	4 мес.	3,04	2,22	3	8,1	27	+	+	c.[ 443T>C]c.[ 1410dupT]	p.[ Leu148Pro]c.[ Gln471Serfs*21]
41	м	2000	12	9 лет	2,93	2,22	5,9	21,05	-	+	+	c.[ 443T>C]c.[ 475C>T]	p.[ Leu148Pro]c.[ Arg159Trp]
42.1	м	-	72	6 лет	2,43	1,72	12,8	-	-	-	+	c.[ 476G>A]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg159Gln]c.[ Arg396Trp]
42.2	м	-	-	4 года	-	1,25	12,4	-	-	-	-	c.[ 476G>A]c.[ 1186C>T]	p.[ Arg159Gln]c.[ Arg396Trp]
44	м	500	6,5	1,9 года	3,31	-	2,4	-	150	-	+	c.[ 964G>A]c.[ 1186C>T]	p.[ Glu322Lys]c.[ Arg396Trp]

Full text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Метаболизм витамина D представляет собой гормонально регулируемую систему, связывающую обмен кальция и фосфата. К нарушениям метаболизма витамина D относятся дефекты активации и действия витамина D, проявляющиеся в виде различных форм витамин D-зависимого рахита, а также расстройства с повышенной активацией витамина D. К приобретенным и наследственным состояниям, приводящим к гипервитаминозу D, относятся интоксикация витамином D, гранулематозные заболевания и идиопатическая инфантильная гиперкальциемия, которая может быть вызвана либо дефектом элиминации витамина D, либо первичным дефектом реабсорбции фосфата в почках [1]. Инактивация витамина D осуществляется посредством работы 24-гидроксилазы (CYP24A1). Клинический спектр состояний, вызванных биаллельными мутациями в гене CYP24A1 (MIM 126065), варьирует от идиопатической инфантильной гиперкальциемии 1 типа у детей до возвратного нефролитиаза и/или медуллярного нефрокальциноза с гиперкальциурией во взрослом возрасте [2–4].

Впервые в Великобритании в 1950-х годах обратили внимание на наличие связи между гиперкальциемией у некоторых детей и приемом витамина D для профилактики рахита [5]. С аналогичным «эндемическим» состоянием столкнулись позднее и в других странах. В 2011 г. Schlingmann et al. сообщили о генетической верификации инфантильной гиперкальциемии по результатам обследования 6 пациентов, у которых были обнаружены пять различных патогенных вариантов в гене CYP24A1 [6]. Данная патология первоначально получила название инфантильная гиперкальциемия 1 типа. К настоящему времени в литературе представлено более 64 публикаций с описанием более 200 пациентов с гиперкальциемией в результате врожденного дефицита 24-гидроксилазы [2][3]. Анализ литературных данных показал, что первый пик клинических проявлений приходится на младенчество, а второй — на взрослый возраст около 20 лет [3]. Актуальным и нерешенным остается вопрос о проявлениях заболевания у гетерозиготных носителей мутаций в гене CYP24A1 [7].

По некоторым данным, расчетная частота заболевания оценивается как 1:60 000 новорожденных, однако имеются публикации, где представлена более высокая расчетная частота. Например, в польской популяции заболеваемость, оцененная на основе частоты аллелей патогенного варианта Arg396Trp в гене CYP24A1, составляет 1:32 465 новорожденных, а частота носительства 1:90 соответственно [4]. Исследований по изучению частоты заболевания и оценке частоты носительства патогенных вариантов в гене CYP24A1 в российской популяции ранее не проводилось.

В настоящей статье нами представлен анализ клинических, биохимических и молекулярно-генетических данных у 44 пациентов с дефицитом 24-гидроксилазы. Дополнительно, используя российские базы данных экзомов и геномов, нами проведена оценка частоты гетерозиготного носительства патогенных вариантов в гене CYP24A1 и рассчитана частота заболевания.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование включено 44 пациента из 43 семей с гиперкальциемией (>2,6 ммоль/л) или с анамнезом острой или хронической гиперкальциемии в сочетании с уровнем ПТГ менее 20 пг/мл, а также признаками нефрокальциноза и/или нефролитиаза. Данные о клинических симптомах и биохимических параметрах (кальций и фосфат в сыворотке и моче, уровень паратгормона, витамина D и др.) собирались ретроспективно с использованием медицинских записей.

Некоторым пациентам (n=10) выполнен профиль метаболитов витамина D в сыворотке крови методом жидкостной хроматографии — тандемной масс-спектрометрии (ЖХ-МС/МС). Результаты выражены как молярное отношение 25(OH)D3:24,25(OH)2D3. Значения менее 25 указывают на отсутствие дефекта в активности 24-гидроксилазы, и считались нормальными [8].

Всем пациентам было проведено генетическое тестирование на наличие мутаций в гене CYP24A1. Молекулярно-генетический анализ проводился после получения письменного информированного согласия пациента и/или его законного представителя. Геномную ДНК выделяли из лейкоцитов периферический крови наборами PureLink® Genomic DNA Mini Kit (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA). Генетическое тестирование выполнялось с помощью следующих методик: прямое автоматическое секвенирование гена CYP24A1 по Сэнгеру (n=2), массовое параллельное секвенирование с исследованием мутаций в 22 генах, ассоциированных с нарушениями фосфорно-кальциевого обмена (n=35), или полное секвенирование экзома (n=7). Оценка патогенности варианта нуклеотидной последовательности проводилась согласно международным и российским рекомендациям [9][10]. Нумерация кодирующей последовательности гена CYP24A1 дана по референсу NM_000782.5 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank).

Для оценки частоты гетерозиготного носительства описанных патогенных вариантов в гене CYP24A1 был выполнен поиск данных вариантов в 5704 образцах ДНК (11 408 аллелей) по базе RuExac [11] и 3000 образцах ДНК (6000 аллелей) по базе данных ЦГРМ «ГЕНЕТИКО». Всего для анализа использовано 8704 образца (17 408 аллелей).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Клиническая характеристика пациентов представлена в таблице 1, из которых 26 были ранее описаны [12–14]. Мы зарегистрировали 44 пациента: 27 мужского (61,3%) и 17 женского (38,7%) пола, включая 41 ребенка (93%) в возрасте от 3 месяцев до 11 лет (Ме возраста 20 [ 9; 63] месяцев) и 3 взрослых (7%) от 20 до 32 лет. Многочисленную группу (36% случаев) с наиболее яркими клиническими проявлениями заболевания на фоне тяжелой гиперкальциемии представляли дети до 1 года.

: Таблица 1. Клинические, биохимико-гормональные особенности пациентов с биаллельными вариантами в гене CYP24A1Примечание: м — мужской; ж — женский; Са общий сыворотки, ммоль/л: 2,1–2,55; фосфор неорганический сыворотки, ммоль/л (референсные значения даны при измерении на аппарате Abbott ARCHITECTc8000): 15 дней–1 год: 1,54–2,72, 1 — <5 лет: 1,38–2,19, 5 — <13 лет: 1,33–1,92, 13 — <16 лет: 1,02–1,79; 16 — <19 лет: 0,95 — 1,62; 0,8–1,45; ПТГ (паратгормон), пг/мл: 15–65; 25(ОН)D сыворотки, нг/мл: 30–100; 25(OH)D/24,25(OH)2D соотношение 5–25; н/д — нет данных.

Основными причинами, послужившими поводом для инициации обследования детей, были следующие: снижение аппетита (n=12), недостаточная прибавка в массе тела (n=14), задержка физического и/или психомоторного развития у детей (n=12), признаки острого пиелонефрита или персистирующей абактериальной асимптоматической лейкоцитурии (n=12) и наличие признаков нефрокальциноза и/или улитиаза по данным УЗИ почек (n=42). Взрослые пациенты были обследованы с целью диагностики причин улитиаза.

Медиана возраста манифестации заболевания среди детей составила 9 [ 4,5; 46] месяцев, Ме постановки диагноза с генетической верификацией — 31 [ 12; 72] месяц. Таким образом, в среднем запаздывание в постановке диагноза от момента появления первых симптомов составило 22 [ 4,75; 33] месяца.

Семейный анамнез по улитиазу был отягощен у 10 пациентов. Двое пациентов с мутацией в гене CYP24A1 были родные братья (N42.1, N 42.2), один из которых (N 42.2) без клинических проявлений обследован по причине наличия заболевания у сибса.

Информация о приеме холекальциферола и дозах была доступна в 70,5% случаев (n=31), Ме дозы составила 1000 [ 1000; 1375] МЕ/сут, Ме длительности приема до момента обследования — 6 [ 3; 9] месяцев.

На момент диагностики гиперкальциемия была зафиксирована у 39 пациентов (88,6%), Ме уровня Са общего составила 2,9 [ 2,65; 4,03] ммоль/л, Ca ионизированного — 1,42 [ 1,32; 1,9] ммоль/л. Тяжелая гиперкальциемия (Са общий сыворотки >3,5 ммоль/л) была диагностирована у 13 пациентов (29,5%) в возрасте до 12 месяцев с максимальным уровнем кальция в крови 6,39 ммоль/л у мальчика 6 месяцев (№9), которому по тяжести состояния потребовалась госпитализация в отделение интенсивной терапии. Умеренная гипофосфатемия была у 10 пациентов детского возраста (22,7%), Ме фосфора сыворотки 1,24 [ 1,1; 1,3] ммоль/л. У подавляющего большинства обследованных (n=39) уровень паратгормона в крови был снижен, с Ме ПТГ в крови — 7,86 [ 3,28; 12,4] пг/мл. Значения 25(ОН)D в крови более 150 нг/мл были зафиксированы у 7 детей (15,9%), максимальный уровень 25(ОН)D был 214 нг/мл у ребенка 6 месяцев с тяжелой гиперкальциемией (№9, табл. 1), который к моменту обследования получал холекальциферол в дозе, не превышающей 1000 МЕ/сутки в течение 3 месяцев.

По результатам определения метаболитов витамина D в сыворотке крови у 10 пациентов Ме соотношения 25(OH)D3:24,25(OH)2D3 составила 340,65 [ 132,2; 630,7], у одной пациентки данный показатель был 27 на фоне выраженного дефицита витамина D (№40, табл. 1).

Гиперкальциурия была выявлена у 26 пациентов (59%) по результатам определения кальцийкреатининового соотношения разовой порции мочи и экскреции кальция в суточной порции.

У 42 пациентов, по данным УЗИ почек, отмечались признаки нефрокальциноза и/или нефролитиаза различной степени выраженности.

Всем пациентам выполнен поиск мутаций в гене CYP24A1. У 27 пациентов (61% случаев) патогенные варианты обнаружены в компаунд-гетерозиготном состоянии, у 17 (39%) — в гомозиготном. В общей когорте пациентов выявлен 21 вариант нуклеотидной последовательности в гене CYP24A1, в большинстве случаев (95,2%) мутации оценивались как патогенные или вероятно патогенные [9][10]. Наиболее частым был миссенс-вариант p.Arg396Trp (c.1186C>T), который наблюдался у 29 пациентов (66%) (41/88 аллелей; 12 гомозигот и 17 компаунд-гетерозигот); вторым по частоте был вариант p.Glu143del (c.428_430delAAG), обнаруженный у 12 пациентов (27%) (17/88 аллелей; 5 гомозигот и 7 компаунд-гетерозигот); сочетание этих двух вариантов выявлено у четырех больных. Доля варианта p.Arg396Trp составила 47% от всех хромосом больных с выявленной мутацией, а варианта p.Glu143del — 19%. Таким образом, на долю этих двух вариантов в изученной когорте больных пришлось 65,91% (58/88 аллелей) всех мутантных аллелей.

По данным базы RuExac, частоты вариантов p.Arg396Trp и p.Glu143del составили 0,0046 (52 аллеля из 11 408, 95% ДИ: 0,0034–0,0060) и 0,0014 (16 аллелей из 11 408, 95% ДИ: 0,0008–0,0023) соответственно [16]. По данным базы ЦГРМ «ГЕНЕТИКО», частоты данных вариантов составили 0,0050 (30 аллелей из 6000; 95% ДИ: 0,0034–0,0071) и 0,0020 (12 аллелей из 6000; 95% ДИ: 0,0010–0,0035) соответственно. Поскольку полученные по двум базам данные по частотам достоверно не различаются (p-value=0,6858 и 0,3498 для вариантов p.Arg396Trp и p.Glu143del соответственно), они были объединены. Таким образом, по совокупным данным частота варианта p.Arg396Trp составила 0,0047 (95% ДИ: 0,0037–0,0058), варианта p.Glu143del — 0,0016 (95% ДИ: 0,0011–0,0023), а их суммарная частота — 0,0063 (95% ДИ: 0,0052–0,0076). Поскольку на долю этих двух частых вариантов приходится 66% всех мутантных аллелей в гене CYP24A1, то частота всех причинных вариантов в данном гене в РФ равна 0,0063/0,6591=0,0096 (с учетом 95% ДИ: 0,0079–0,0116). Отсюда популяционная частота гетерозиготного носительства мутаций в гене CYP24A1 равна 0,0190 (с учетом 95% ДИ: 0,0156–0,0229) или каждый 53-й человек является носителем. На основе проведенного анализа расчетная частота дефицита 24-гидроксилазы в России составляет 9,19×10−5 (с учетом 95% ДИ: 6,22×10−5–1,33×10−4) или 1 на 10 900 новорожденных (с учетом 95% ДИ: 1 на 7500–16100 новорожденных).

ОБСУЖДЕНИЕ

Гиперкальциемия, обусловленная инактивирующими мутациями в гене CYP24A1, относится к наследственным ПТГ-независимым формам гиперкальциемии. В настоящее время обсуждается вопрос о корректности названия данного заболевания как инфантильная гиперкальциемия 1 типа, поскольку симптомы заболевания и установление данного диагноза не ограничиваются только младенческим возрастом, но могут встречаться и у взрослых, некоторые авторы предлагают использовать термины «дефицит 24-гидроксилазы» [15] или «гиперчувствительность к витамину D» [4].

Известно, что дефицит 24-гидроксилазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу, и наиболее яркая клиническая картина в результате тяжелой гиперкальциемии характерна для пациентов раннего детского возраста. В исследуемой нами когорте пациентов наиболее высокие значения кальция крови отмечались у детей в первый год жизни. Связанное с возрастом изменение фенотипа было описано ранее и, предположительно, это обусловлено прогрессивным развитием резистентности тканей к витамину D со временем и ускоренным клиренсом кальция у детей более старшего возраста за счет повышения фильтрационной функции почек, что притупляет гиперкальциемическую реакцию у взрослых, но не у младенцев [16]. В большинстве случаев триггерным фактором к развитию гиперкальциемии в младенческом возрасте был прием витамина D, при этом дозы витамина D, которые использовались у пациентов, соответствовали профилактическим, которые по современным международным рекомендациям не требуют назначения каких-либо анализов для оценки их адекватности и безопасности перед началом или во время приема [17]. Представленные в нашем исследовании результаты сопоставимы с имеющимися литературными данными и подтверждают высокую распространенность дефицита 24-гироксилазы в популяции. Кроме того, известно, что у гетерозиготных носителей патогенных вариантов в гене CYP24A1 имеется высокий риск развития нефрокальциноза. Закономерен вопрос о безопасности и рациональности всеобщего унифицированного применения профилактической терапии холекальциферолом. Также необходимо отметить, что одной из групп повышенного внимания по развитию серьезных осложнений являются беременные женщины с биаллельными мутациями в гене CYP24A1. На фоне приема добавок витамина D у женщин с дефектами в гене CYP24A1 может развиться тяжелая гиперкальциемия во время беременности, которая может быть причиной преждевременных родов или задержки внутриутробного развития плода, а также высокого риска развития акушерских осложнений, таких как артериальная гипертензия, преэклампсия и гиперкальциемический криз [18]. По данным систематического обзора Cappellani D. et al., из 20 беременностей, осложненных симптоматической гиперкальциемией на фоне дефицита 24-гидроксилазы, в 11 (55%) случаях произошли самопроизвольные роды, в 7 (35%) случаях — индукция родов и в 2 (10%) случаях — самопроизвольный выкидыш [2]. Отмена добавок витамина D оказалась эффективной в предотвращении симптоматической гиперкальциемии при повторных беременностях и, соответственно, эта стратегия должна быть тщательно рассмотрена.

Учитывая относительно высокую распространенность данной патологии, следует ожидать, что дефицит 24-гидроксилазы может сочетаться и усугублять течение заболеваний, которые изначально ассоциированы с гиперкальциемией, например, с первичным гиперпаратиреозом (ПГПТ), что может существенно влиять на тактику ведения больного. В доступной литературе имеется описание 6 пациентов с сочетанием этих двух состояний, у большинства из них паратиреоидэктомия была первоначально выполнена после диагностики ПГПТ, а после операции из-за сохранения гиперкальциемии был установлен диагноз дефицита 24-гидроксилазы [19], что привело к отмене приема витамина D, ограничению потребления кальция, соблюдению расширенного питьевого режима, в некоторых случаях — применению петлевых диуретиков, бисфосфонатов, глюкокортикоидов и др. Данный факт также подтверждает необходимость расширения диапазона дифференциальной диагностики гиперкальциемии с учетом возможного наличия дефицита 24-гидроксилазы.

В доступной литературе имеются единичные сообщения о долгосрочном наблюдении за пациентами с дефицитом 24-гидроксилазы, которым заболевание было диагностировано в раннем возрасте. Janiec A. et al. (2021) приводят результаты наблюдения группы больных в возрасте от 2 до 34 лет, которые демонстрируют, что у 14 из 18 (77%) субъектов СКФ была <90 мл/мин/1,73 м², а у двух пациентов с мутацией в гене CYP24A1 развилась ХПН, и им была проведена трансплантация почки; УЗИ почек выявило нефрокальциноз у 16 из 18 (88%) пациентов с мутациями в генах CYP24A1 или SLC34A1 [20]. Как известно, дефекты в гене SLC34A1 являются причиной инфантильной гиперкальциемии 2 типа. Авторы также обращают внимание на то, что осложнения в виде нефрокальциноза и ХБП развились у большинства, несмотря на попытки уменьшить воздействие повышенной инсоляции, снижения приема витамина D и добавок кальция. В работе Molin А. et al. распространенность нефролитиаза в течение жизни оценивается в 10–15% [16], Nesterova G. et al. представили частоту почечных камней из-за дефицита CYP24A1 в 4–20% случаев [15]. В нашей работе также продемонстрирована высокая частота нефрокальциноза у детей (до 95% случаев) на момент диагностики, у взрослых (3/44) с дефицитом 24-гидроксилазы в 100% случаев имелась МКБ с подросткового возраста, что подтверждает ключевое значение дефицита CYP24A1 в поражении почек. Кроме нефролитиаза во взрослом возрасте у лиц с данной патологией может отмечаться тенденция к умеренной гиперкальциемии, которая может иметь сезонный характер, например, в летний период при повышенном воздействии солнца, или при приеме добавок витамина D [7]. В 2021 г. Hanna C. et al. опубликовали данные о наличии связи между дефицитом CYP24A1 и кистами почек. Так, среди 16 пациентов с патогенными вариантами в гене CYP24A1 медуллярные и/или кортико-медуллярные кисты присутствовали во всех случаях, медиана возраста при первом обнаружении кисты составила 37 лет (диапазон 3–60 лет), у 80% детей была обнаружена как минимум 1 киста размером ≥5 мм [21]. В нашей группе пациентов только у одного мальчика (N 42.2) с бессимптомным течением заболевания по УЗИ было достоверно зафиксировано анэхогенное образование левой почки до 5,1 мм в диаметре.

В нашей работе анализ уровней метаболитов витамина D в образцах сыворотки показал очень низкие концентрации 24,25(ОН)2D3 практически у всех пациентов (9/10). В 90% случаев у пациентов с доказанным дефицитом 24-гидроксилазы соотношение 25(OH)D3 к 24,25(OH)2D3 было >80. Как известно, данный показатель и его значение более 80 рекомендовано использовать в качестве биохимического критерия заболевания, тогда как у здоровых лиц он не превышает 25 [8]. В одном случае соотношение 25(OH)D3:24,25(OH)2D3 незначительно превышало норму, что было связано с выраженным дефицитом витамина D, при этом уровень 24,25(ОН)2D3 был низким. Применение расчета соотношения 25(OH)D3:24,25(OH)2D3 для диагностики гетерозиготных носителей считается проблематичным, так как в исследованиях статистически значимой разницы по данному параметру между гетерозиготными носителями и здоровыми лицами обнаружено не было [7].

Гипофосфатемия среди нашей когорты выявлена в 22,7% случаев и была характерна для пациентов детского возраста, при этом клинических или рентгенологических признаков рахита не отмечалось. В работе Molin A. et al. сниженный уровень фосфора был выявлен в 27-28% случаев среди пациентов с патогенными вариантами в гене CYP24A1 [22]. Нарушение обмена фосфора с развитием гипофосфатемии является одним из основных биохимических маркеров гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией в результате мутаций в гене SLC34A3, а также может быть при инфантильной гиперкальциемии 2 типа при дефектах в гене SLC34A1. Предполагается, что избыток 1,25(OH)2D при дефиците 24-гидроксилазы способствует повышению синтеза фактора роста фибробластов 23 (ФРФ23) и, следовательно, приводит к потере фосфата и гипофосфатемии, однако без развития рахита.

В настоящее время в литературе описано более 20 различных патогенных вариантов в гене CYP24A1 [4], а в базе данных мутаций генов человека аннотировано около 60 мутаций (http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php). В обследуемой нами когорте пациентов из 21 варианта в гене CYP24A1 наиболее частыми были p.Arg396Trp (47%), p.Glu143del (19%), что соотносится с результатами исследований в европейской популяции, и их можно считать «горячими точками» в гене CYP24A1 [2]. В популяции Польши патогенный вариант p.Arg396Trp составляет приблизительно 61,1% аллелей гена CYP24A1, а частота данного аллеля была рассчитана как 0,0034 (0,34%; 1:294) [4]. Проведенные ранее функциональные исследования указанных мутаций in vitro продемонстрировали полное отсутствие или значительное снижение ферментативной активности CYP24A1 [6].

Два самых частых патогенных варианта p.Arg396Trp (c.1186C>T) и p.Glu143del (c.428_430delAAG) в гене CYP24A1 встретились в популяционной выборке россиян с частотами 0,0046 и 0,0014. В базе данных Gnomad в выборке европейцев нефинского происхождения для них представлены частоты 0,00092 и 0,00064. Таким образом, частота варианта p.Glu143del в РФ в два с половиной раза выше, чем в Европе, а варианта p.Arg396Trp в пять раз выше. Соответственно, в РФ следует ожидать существенно большую, чем в европейских странах, и частоту дефицита 24-гидроксилазы.

Большинство пациентов с дефицитом CYP24A1, вероятно, остаются нераспознанными, поскольку в литературе описано всего несколько сотен случаев (например, 221 случай в систематическом обзоре Cappellani et al. [2]), а польское исследование предполагает частоту заболевания в популяции 1 на 32 465 рождений [4]. По результатам проведенного нами исследования, расчетная частота дефицита 24-гидроксилазы оценивается как 1 на 10 900 новорожденных, а гетерозиготное носительство патогенных вариантов в гене CYP24A1 как 1 на 53, что значимо выше, чем представлено в работе из Польши.

Дискутабельным остается вопрос о влиянии моноаллельных мутаций в гене CYP24A1 на фенотип человека [23]. По результатам систематического обзора Cappellani D. et al. у 72 носителей моноаллельных вариантов отмечался более мягкий биохимический и клинический фенотип, однако среди этой группы процент пациентов с нефролитиазом составил 19,4%, что выше, чем в общей популяции [2]. В работе Brancatella et al. при сравнении фенотипа гетерозиготных носителей со здоровыми людьми были получены данные о тенденции к более высокой концентрации кальция крови и уровня 25(OH)D без какой-либо разницы в других биохимических параметрах и наличии/отсутствии нефролитиаза [7]. Невозможность сделать однозначные выводы относительно риска развития осложнений для гетерозиготных носителей мутаций в гене CYP24A1 связана с отсутствием когортных исследований по сопоставлению носителей со здоровыми людьми. Однако результаты даже немногочисленных публикаций указывают на необходимость более тщательного наблюдения не только за пациентами с биаллельными вариантами в гене CYP24A1, но и гетерозиготными носителями из-за потенциального риска развития гиперкальциемии и связанных с ней клинических проявлений при воздействии провоцирующих факторов.

Определенные нами расчетная частота дефицита 24-гидроклилазы и частота носительства в России близки к таковым для таких хорошо известных и социально значимых заболеваний, как фенилкетонурия и муковисцидоз. Обе эти нозологии находятся в программе федерального скрининга новорожденных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные нами данные указывают на высокую частоту дефицита 24-гидроксилазы (1 на 10 900) и частоту гетерозиготного носительства патогенных вариантов в гене CYP24A1 (1 на 53 человека) в российской популяции, которая является весьма высокой для моногенного заболевания и соответствует частотам заболеваний, включенных в неонатальный скрининг в РФ. Кроме того, для заболевания существует эффективный метод профилактики — исключение приема любых форм и в любой дозе витамина D, что также соответствует основным критериям для включения его в программу неонатального скрининга. В целом, полученные нами данные указывают на недооцененность частоты дефицита 24-гидроксилазы на территории нашей страны и заставляют задуматься о данной нозологии как кандидатной для расширения программы неонатального скрининга в РФ.

Учитывая повышенный риск развития гиперкальциурии и нефрокальциноза у гетерозиготных носителей патогенных вариантов в гене CYP24A1, считаем необходимым внедрение биохимического контроля (уровень кальция в крови и кальция в моче) при назначении холекальциферола в любых дозах и во всех возрастных группах.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источники финансирования. Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.

Участие авторов. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

Согласие пациента. Добровольные информированные согласия пациентов и их законных представителей на публикацию в журнале «Проблемы эндокринологии» получены.

Благодарности. Авторы выражают благодарность в предоставлении дополнительных материалов при подготовке данной статьи Д.Н. Хмельковой и А.А. Исаеву.