НАСЛЕДСТВЕННЫЙ ГИПОФОСФАТЕМИЧЕСКИЙ РАХИТ С ГИПЕРКАЛЬЦИУРИЕЙ (КЛИНИЧЕСКОЕ НАБЛЮДЕНИЕ)
Наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией – аутосомно-рецессивное заболевание, патогенетической основой которого является нарушение реабсорбции фосфора в проксимальном отделе нефрона с последующим развитием гипофосфатемии, гиперкальциурии, повышением уровня кальцитриола, снижением уровня паратиреоидного гормона, остеопорозом и костными деформациями. Заболевание относится к группе гипофосфатемических рахитов, обусловлено мутацией в гене SLC34A3, кодирующим натрий-фосфорный ко-транспортер NaPiIIc, ответственный за реабсорбцию фосфора в проксимальном отделе нефрона. В данной статье мы приводим клиническое наблюдение за ребенком с неклассическими проявлениями наследственного гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией. Непостоянный характер гипофосфатемии, нормальные значения максимального тубулярного транспорта фосфора, отсутствие повышения сывороточной концентрации кальцитриола, рахитических изменений и нарушения минеральной плотности костной ткани в течение длительного периода наблюдения не позволяли клинически идентифицировать у ребенка один из вариантов гипофосфатемического рахита. Диагноз был подтвержден благодаря результатам полного секвенирования экзома – выявлена ранее неописанная компаунд-гетерозиготная мутация c.1382G>A (p.Trp461Ter) в 13-м экзоне и с.1094-3C>T в 10-м интроне гена SLC34A3. Верификация диагноза позволила пересмотреть подходы к терапии: при наследственном гипофосфатемическом рахите рекомендуется использование только препаратов фосфора, а назначение препаратов витамина D противопоказано в связи с его повышенной эндогенной продукцией.
Ключевые слова Для цитирования:Папиж С.В., Баширова З.Р. НАСЛЕДСТВЕННЫЙ ГИПОФОСФАТЕМИЧЕСКИЙ РАХИТ С ГИПЕРКАЛЬЦИУРИЕЙ (КЛИНИЧЕСКОЕ НАБЛЮДЕНИЕ). Нефрология. 2018;22(2):88-96. https://doi.org/10.24884/1561-6274-2018-22-2-88-96
For citation:Papizh S.V., Bashirova Z.R. HEREDITARY HYPOPHOSPHATEMIC RICKETS WITH HYPERCALCIURIA (CASE REPORT). Nephrology (Saint-Petersburg). 2018;22(2):88-96. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1561-6274-2018-22-2-88-96
Наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией (OMIM 241530) - ультраредкое аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное нарушением реабсорбции фосфора в проксимальном отделе нефрона, что приводит к гипофосфатемии, повышению уровня кальцитриола, гиперкальциурии, остеопорозу и костным деформациям.
Впервые данное заболевание было описано в 1985 году M. Tieder и соавт. у 6 представителей близкородственного бедуинского племени, у которых имели место выраженные костные деформации и гиперкальциурия [1, 2].
Распространенность наследственного гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией составляет менее 1 случая на 1 000 000 детского населения (www.orpha.net). В настоящее время в литературе описано менее 50 клинических наблюдений за пациентами с данной патологией [3]. Однако, учитывая гетерогенность клинической симптоматики, что может приводить к гиподиагностике, не исключается более высокая распространенность заболевания [4].
Рис. 1. Патогенез наследственного гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией [7, 8].
NaPi-IIa - натрий-фосфорный ко-транспортер, тип IIa; NaPi-IIo - натрий-фосфорный ко-транспортер, тип 11с, 1,25(ОН)2 витамин D - кальцитриол.
Наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией обусловлен мутацией в гене SLC34A3 (OMIM 609826), кодирующим натрий-фосфорный ко-транспортер NaPi-IIc, локализованный на апикальной поверхности проксимального отдела нефрона и ответственный за реабсорбцию фосфора. Ген SLC34A3 был картирован в 2006 г. C. Bergwitz и соавт. на длинном плече 9 хромосомы в положении 34.3 (9q34.3), содержит 13 экзонов [5, 6]. В настоящее время описано 38 различных мутаций (The Human Gene Mutation Database URL: http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/gene.php?gene=SLC34A3). У большинства пациентов выявляются гомозиготные и компаунд- гетерозиготные мутации. Однако гетерозиготные носители мутаций в гене SLC34A3 также могут иметь различную клиническую симптоматику, в частности гиперкальциурию, нефрокальциноз и/ или уролитиаз; остеопороз и костные деформации встречаются значительно реже [3].
Патогенетической основой заболевания является нарушение реабсорбции фосфатов в проксимальном канальце с развитием гипофосфатемии, которая, в свою очередь, посредством стимулирующего влияния на 1 α-гидроксилазу приводит к повышенному синтезу биологически активного метаболита витамина D - 1,25(OH)2D. Результатом являются увеличение кишечной абсорбции кальция и снижение уровня паратгормона (ПТГ). Увеличение экскреции кальция с мочой за счет сниженной ПТГ-зависимой реабсорбции кальция в дистальном отделе нефрона обуславливает развитие нефрокальциноза, уролитиаза (рис. 1) [7, 8]. Повышение сывороточного уровня 1,25(OH)2D в сочетании с гиперкальциурией является отличительной чертой наследственного гипофосфатемического рахита [9].
Клиническая картина заболевания характеризуется наличием различной степени выраженности костных деформаций (от полного отсутствия до значительной), низкорослости, остеопороза, болей в костях, иногда переломов конечностей, редко эпизодов почечной колики [3]. Диагностика заболевания основывается на выявлении у пациентов с гипофосфатемическим рахитом повышенной экскреции с мочой кальция (табл. 1) и УЗ-признаки нефрокальциноза и/или уролитиаза до назначения препаратов фосфора и активных метаболитов витамина D.
Результаты биохимического исследования крови демонстрируют гипофосфатемию, гиперкальциемию, которые могут носить как постоянный, так и непостоянный характер; повышение активности щелочной фосфатазы при исследовании гормонального профиля выявляется повышение уровня 1,25(OH)2D, снижение уровня ПТГ [11]. В биохимическом анализе мочи, кроме гиперкальциурии, выявляется повышение экскреции фосфора со снижением его фракционной реабсорбции. Наиболее точным показателем для оценки потерь фосфора с мочой является максимальный тубулярный транспорт фосфора - максимальная реабсорбция фосфора по отношению к скорости клубочковой фильтрации (TmP/GFR= фосфор крови - фосфор мочи X креатинин крови/креатинин мочи), который имеет свои возрастные нормативы (табл. 2) [12].
По данным УЗИ почек возможно выявление различной степени нефрокальциноза (1-3 степень) и/или уролитиаз. Результаты рентгенографии или МРТ трубчатых костей, рентгеноденситометрия позволяют диагностировать степень выраженности нарушения минерализации костной ткани, что является важным терапевтическим ориентиром в дальнейшем.
Лечение наследственного гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией направлено на коррекцию уровня фосфора крови и кальция мочи, а также минеральной плотности костей. Учитывая молекулярный дефект, лежащий в основе развития данного заболевания и приводящий к независимому от фактора роста фибробластов-23 (FGF-23) повышению экскреции фосфора с мочой, терапевтические подходы к лечению этой патологии требуют иной направленности [13]. Для лечения гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией достаточно назначения только препаратов фосфора, которые приводят к улучшению симптоматики.
Приводим клиническое наблюдение за пациентом с наследственным гипофосфатемическим рахитом с гиперкальциурией, у которого нефро- кальциноз и гиперкальциурия в течение длительного периода наблюдения были основными проявлениями заболевания. Гипофосфатемия носила непостоянный характер, а рахитические деформации и нарушение минерализации костной ткани появились только в подростковом периоде, в связи с чем верификация заболевания стала возможной только благодаря результатам полного секвенирования экзома.
Описание случаяМальчик М.Ц., 7 лет, поступил в отделение нефрологии НИКИ педиатрии для дообследования в связи с выявленным по результатам УЗИ почек синдромом «белых пирамид». Наследственность по патологии органов мочевой системы не отягощена. Ребенок от неродственного брака, от 5-й беременности (1-я беременность - здоровый мальчик; 2-4-я беременности - мед. аборт), от 2 физиологических родов на 37-й неделе гестации, родился с нормальными массо-ростовыми показателями [масса тела 3050 г (50-й перцентиль), длина 50 см (25-50-й перцентиль)], раннее развитие в соответствии с возрастными нормами.
Экскреция кальция с мочой, референсные значения [10]
Максимальный тубулярный транспорт фосфора, референсные значения
Примечание: м - мальчики, д - девочки.
При плановом диспансерном обследовании с проведением УЗИ почек в возрасте 6 лет впервые был выявлен симптом «белых пирамид», в биохимическом анализе крови - гиперкальциемия до 2,68 ммоль/л, повышение активности щелочной фосфатазы (ЩФ) до 821 Ед/л, уровень неорганического фосфата в пределах нормы (1,5 ммоль/л); в биохимическом анализе мочи повышение экскреции кальция (Са/Cr =1,4 ммоль/ммоль при норме менее 0,7); мочевого синдрома не было.
При первичном обследовании мальчика в НИКИ педиатрии в возрасте 7 лет: физическое развитие среднее гармоничное (50-75%о по росту, 50%о по массе), костных деформаций не было, тонус всех групп мышц в норме, полидипсии/полиурии не отмечалось (1566 мл/м 2 /сут). В биохимическом анализе крови имели место непостоянная гипер- кальциемия (общий кальций 2,4-2,75 ммоль/л), непостоянная гипофосфатемия (неорганический фосфат 1,16-1,91 ммоль/л), повышение активности ЩФ (840-1118 Ед/л), экскреторная функция почек была сохранна (рСКФ 115 мл/мин/1,73 м 2 ). Нарушений параметров белкового, липидного и углеводного обмена в крови у ребенка не наблюдалось. Кислотно-основное состояние и электролиты крови были в пределах нормы (рН 7,42, ВЕ 2,7, НСО3 — 22,2 ммоль/л, калий 4,3 ммоль/л, ионизированный кальций 1,14 ммоль/л, натрий 140 ммоль/л). При исследовании гормонального профиля было выявлено снижение уровня ПТГ (3,2 при норме 16-62 пг/мл), гормоны щитовидной железы в норме (ТТГ 2,4 мкМЕ/мл), уровень 1,25(OH)2D на верхней границе нормы (0,021 при норме 0,015-0,021 мкг/мл). Мочевого синдрома не наблюдалось, низкомолекулярной протеинурии выявлено не было (β2-микроглобулин 105 при норме до 300 нг/мл). В биохимическом анализе мочи были выявлены гиперкальциурия (Са/Cr=0,86 ммоль/ммоль), гиперфосфатурия (P/Cr=3,94 при норме 1,2-3,6 ммоль/ммоль) при нормальном значении максимального тубулярного транспорта фосфора (TmP/GFR=1,17 при норме 1,15-2,44 ммоль/л). При УЗИ: почки не увеличены в размерах, отмечены диффузные изменения паренхимы в виде утолщения, повышения эхогенности пирамидок с единичными гиперэхогенными включениями, размерами 0,14-0,25 см без акустической тени, что было расценено как медуллярный нефрокальциноз 2 степени. По данными рентгенографии кистей и голеней костный возраст соответствовал паспортному, признаков остеопороза выявлено не было (индекс Барнета-Нордена 43% при норме не менее 43%, индекс Бернарда-Лаваля 0,49 при норме 0,48±0,09). Ребенок был осмотрен окулистом - патологии не выявлено.
Учитывая то, что ведущими клиническими симптомами были гиперкальциурия и медуллярный нефрокальциноз, а гиперкальциемия и гипо- фосфатемия носили непостоянный характер, фос- фатурия была незначительной при нормальном значении максимального тубулярного транспорта фосфора, состояние было расценено как идиопатическая гиперкальциурия. К терапии с целью коррекции гиперкальциурии был подключен гипотиазид в дозе 0,56 мг/кг/сут, на фоне чего удалось купировать гиперкальциурию (Ca/Cr=0,53 ммоль/ммоль) без повышения уровня кальция в крови (Са общий 2,47 ммоль/л).
Для исключения семейного характера патологии были обследованы родители и старший сибс. По результатам обследования у матери ребенка была выявлена непостоянная гипофосфатемия (до 0,68 ммоль/л), суточная экскреция кальция и фосфора были в пределах нормы (Ca/Cr=0,68, P/Cr=2,31); у отца и старшего сибса кальций- фосфорных нарушений в биохимических анализах крови и мочи выявлено не было. По данным УЗИ почек у родителей и старшего сибса признаков нефрокальциноза и уролитиаза не наблюдалось.
В динамике наблюдения транзиторная гипофосфатемия (до 1,19 ммоль/л) у ребенка сохранялась в течение первых 2 лет наблюдения, в дальнейшем уровень сывороточного фосфора нормализовался без пероральной дотации фосфатов (рис. 2).
Уровень кальция в крови сохранялся в пределах референсных значений, активность ЩФ была стабильно повышена (983-1423 при норме до 644 Ед/л), уровень ПТГ был снижен на протяжении всего периода наблюдения (8-12 при норме 16-60 нг/мл). В динамике наблюдения по мере роста ребенка наблюдалось появление транзиторной гиперкальциурии, что требовало повышения дозы гипотиазида (с 0,56 до 1,1 мг/кг/сут) с достижением нормализации суточной экскреции кальция. Сохранялось торпидное повышение суточной экскреции фосфора с мочой (P/Cr=4,7-5,5 ммоль/ ммоль) при нормальном уровне максимальной реабсорбции фосфатов по отношению к СКФ (TmP/ GFR=1,17-1,23 при норме 1,15-2,44 ммоль/л).
Рис. 2. Динамика лабораторных показателей на фоне проводимой терапии у ребенка с наследственным гипофосфатемическим рахитом с гиперкальциурией.
N - норма, Ca/Cr - экскреция кальция с мочой по отношению к креатинину мочи, TmP/GFR - максимальная реабсорбция фосфора по отношению к скорости клубочковой фильтрации.
Через 3 года с момента начала наблюдения в возрасте 10 лет у ребенка впервые, по данным рентгеноденситометрии, была выявлена остеопения поясничного отдела позвоночника (L14) (Z score -1,1). Диффузного снижения минеральной плотности косной ткани выявлено не было (Z score -0,7), при этом по результатам рентгенографии кистей и голеней имели место признаки остеопороза со снижением индекса Барнета-Нордена до 35% (при норме не менее 43%), и индекса Бернарда- Лаваля до 0,33 (при норме 0,48±0,09).
В возрасте 12 лет (через 5 лет от начала наблюдения) впервые была выявлена вальгусная деформация нижних конечностей, сколиоз грудопоясничного отдела позвоночника с вторичным укорочением правой ноги, появление системной остеопении по данным рентгеноденситометрии (Z score -1,8). По данным УЗИ почек сохранялся медуллярный нефрокальциноз 2 степени без видимой отрицательной динамики. Ребенок продолжал получать терапию гипотиазидом в дозе 1,1 мг/кг/сут, с антикристалобразующей целью был подключен «Блемарен» с поддержанием рН мочи 6,8-7,2, с целью коррекции метаболизма костной ткани рекомендован был прием остеогенона и небольших доз витамина D («Альфа D3 Тева», 20 нг/кг/сут).
В возрасте 13 лет ребенку было проведено полное секвенирование экзома, по результатам которого были выявлены две не описанные ранее гетерозиготные мутации в 13-м экзоне c.1382G>A (p.Trp461Ter) и 10-м интроне с.1094-3С>Г, которые являются вероятно патогенными на основании программы предсказания патогенности вариантов in silico «Polyphen2» («PolyPhen2-HDIV», «PolyPhen2-HVAR»). Выявленные мутации были валидированы секвенированием по Сенгеру.
Учитывая данные клинико-лабораторного и инструментального обследования в течение длительного периода наблюдения, а также результаты полного секвенирования экзома у ребенка, был диагностирован наследственный гипофосфате- мический рахит с гиперкальциурией, что потребовало пересмотра терапевтических подходов к лечению данного пациента. К терапии был подключен препарат фосфора - «Редукто» в дозе 40 мг/кг/сут, продолжена терапия «Блемареном». От назначения активных метаболитов витамина D решено было воздержаться, учитывая патогенетические особенности заболевания. Рекомендации по лечению препаратами фосфора родителями выполнялись в неполном объеме, доза препарата через 2 мес терапии была снижена до 20 мг/кг/сут, которую ребенок получал в течение 1 года.
Через 1 год от начала пероральной дотации половинной дозы фосфатов значимого клинического эффекта достигнуто не было - сохранялись костные изменения в виде грудопоясничного сколиоза, вальгусной деформации нижних конечностей, имело место нарастание активности ЩФ (до 1796 Ед/л), уровень неорганического фосфата крови был в пределах нормы (1,3-1,41 ммоль/л), экскреторная функция почек сохранна (рСКФ 133,4 мл/мин/1,73 м 2 ). Уровень ПТГ был снижен (8,0 нг/мл). По данным биохимического анализа мочи, имела место непостоянная гиперкальциурия (Ca/Cr=0,53-1,23 ммоль/ммоль), впервые было выявлено снижение максимальной реабсорбции фосфора по отношению к СКФ (TmP/GFR=1,13 ммоль/л). УЗИ почек - сохранялся нефрокальциноз 2 степени без отрицательной динамики по сравнению с результатами предыдущих исследований. При этом результаты рентгеноденситометрии демонстрировали отрицательную динамику в виде появления системного остеопороза (Z score -3,0) без признаков прогрессирующего снижения индексов Барнета-Нордена (38% при норме не менее 43%) и Бернарда-Лаваля (0,4 при норме 0,48+/-0,09) по данным рентгенографии кистей и голеней. Доза препарата фосфора «Редукто» была увеличена до 40 мг/кг/сут, что в краткосрочный период (еще на момент стационарного обследования) привело к купированию гиперкальциурии (Ca/Cr=0,43-0,5 ммоль/ммоль), а эффективность в отношении минерализации костной ткани будет оценена при дальнейшем катамне- стическом наблюдении.
ОБСУЖДЕНИЕ
Ведущими клиническими симптомами у ребенка при поступлении были двусторонний медуллярный нефрокальциноз и гиперкальциурия, непостоянная умеренная гиперкальциемия. На первом этапе нами были исключены заболевания, протекающие с данной клинической симптоматикой и нарушением кислотно-основного состояния (КОС): синдром Бартера 1-5 типа, синдром Гительмана, почечный тубулярный ацидоз 1-3 типа, так как у нашего пациента КОС и электролиты крови были в пределах нормы.
Отсутствие фенотипических особенностей (лицо «эльфа»), нормальные темпы физического и психомоторного развития, а также отсутствие врожденных пороков сердца по результатам ЭХО- КГ позволили нам исключить синдром Вильямса.
Умеренная непостоянная гиперкальциемия в сочетании с гиперкальциурией и сниженным уровнем ПТГ в сыворотке крови, а также отсутствие подобных изменений в семье позволили нам исключить такие заболевания, как семейную гиперкальциемию с гипокальциурией, семейный изолированный гиперпаратиреоидизм.
Учитывая то, что уровень магния крови и его фракционная экскреция с мочой у нашего пациента были в пределах референсных значений, а заболевание носило не прогрессирующий характер (стабильная рСКФ в течение 7-летнего периода наблюдения) позволили нам исключить семейную ренальную гипомагнезиемию с гиперкальциурией и нефрокальцинозом.
Отсутствие низкомолекулярной протеинурии (β2-микроглобулим мочи был в пределах нормы), глазных аномалий, клинико-лабораторных данных за синдром Фанкони, который включает в себя кроме гиперкальциурии и гипофосфатемии, имевших место у нашего ребенка, еще и полиурию/полидипсию, глюкозурию, аминоацидурию, позволило нам исключить широкую группу заболеваний, протекающих с синдромом Фанкони (болезнь Дента, 1-2-й тип; синдром Лоу; нефропатический цистиноз; тирозинемия; галактоземия; синдром Фанкони-Биккеля; болезнь Вильсона- Коновалова и др.).
Сочетание медуллярного нефрокальциноза, гиперкальциурии с гипофосфатемией, гиперфосфатурией, остеопорозом и костными деформациями, появившимися в более поздние сроки от начала наблюдения, требовали широкого дифференциально-диагностического поиска среди заболеваний, объединенных в группу гипофосфатемического рахита, таких как Х-сцепленный гипофосфатемическийрахит (OMIM 307800), обусловленный мутацией в гене PHEX; аутосомнодоминантный гипофосфатемический рахит (OMIM 193100) с мутацией в гене, кодирующем FGF23; аутосомно-рецессивный гипофосфатемический рахит тип 1 (OMIM 241520) и тип 2 (OMIM 613312), мутации в генах DMP1 и ENPP1 соответственно; гипофосфатемический рахит с гиперпаратиреоидизмом (OMIM 612089) с мутацией в гене α-Klotho, наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией (OMIM 241530) с мутацией в гене SLC34A3 и гипофосфатемия с нефрокальцинозом/остеопорозом (OMIM 612286), мутация в гене SLC34A1 (табл. 3).
Наличие гиперкальциурии и нефрокальциноза до назначения препаратов фосфора и высоких доз активных метаболитов витамина D в этой группе заболеваний характерно только для наследственного гипофосфатемического рахита с гиперкальциурией и гипофосфатемии с нефрокальцинозом/ остеопорозом и не характерно для других заболеваний этой группы, что позволило нам ограничить наш дифференциально-диагностический круг на этих двух заболеваниях [13]. Гипофосфатемия с нефрокальцинозом/остеопорозом и наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией клинически протекают идентично, однако обусловлены мутациями в разных натрий-фосфорных котранспортерах [NaPi-IIa (SLC34A1) и NaPi-IIc (SLC34A3) соответственно], которые экспрессируются на апикальной поверхности проксимальных канальцев почек и участвуют в реабсорбции более чем 70% профильтровавшегося фосфата [5, 15]. Кроме того, большинство заболевания из группы гипофосфатемического рахита относятся к группе так называемых FGF- 23-зависимых рахитов, при которых повышение FGF-23 играет непосредственную роль в патогенезе заболеваний [13]. При наследственном гипофосфатемическом рахите с гиперкальциурией и гипофосфатемии с нефрокальцинозом/остеопорозом уровень FGF-23 остается нормальным и не участвует в патогенетических механизмах реализации заболевания [13]. Определение сывороточного уровня FGF-23 у нашего ребенка позволило бы на начальном этапе сузить дифференциальный поиск. Однако провести это исследование нам не удалось в связи с отсутствием лабораторных возможностей (нет лабораторий, в которых бы проводилось данное исследование). Подтвердить диагноз у мальчика удалось только благодаря результатам полного секвенирования экзома: выявленная ранее неописанная компаунд-гетерозиготная мутация в гене SLC34A3[c.1382G>A (p.Trp461Ter) и с.1094-3C>T] позволила подтвердить у ребенка наследственный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией.
Родителям ребенка не проводилось молекулярно-генетическое исследование для выявления у них мутаций в гене SLC34A3, которые были выявлены у нашего пациента, однако, учитывая аутосомно-рецессивный тип наследования заболевания и выявление у матери ребенка непостоянной гипофосфатемии, предполагается, что родители являются гетерозиготными носителями данных мутаций. По результатам наиболее крупного исследования, включавшего в себя 133 члена 27 семей с наследственным гипофосфатемическим рахитом с гиперкальциурией, было выявлено, что у гетерозиготных носителей мутации в гене SLC34A3 (45,9% случаев, n=61) с высокой частотой выявлялась различная клиническая симптоматика, в частности, гиперкальциурия, гипофосфатемия, нефрокальциноз и/или уролитиаз [3].
Типы гипофосфатемического рахита - биохимические и гормональные характеристики, модификация R. Areses-Trapote [14]