Клинические и лабораторные характеристики резистентности к антидиуретическому гормону, обусловленной новой гомозиготной мутацией p.R113C в гене AQP2

АКТУАЛЬНОСТЬ

Международным коллективом автором в 2022 г. предложена новая концепция названий для несахарного диабета, основанная на этиопатогенезе: для центрального несахарного диабета — «дефицит вазопрессина (антидиуретического гормона (АДГ))», для нефрогенного несахарного диабета (ННД) — «резистентность к вазопрессину (АДГ)» [1]. Обновленная номенклатура призвана повысить уровень понимания патологии врачами-неэндокринологами и снизить риски необоснованного назначения десмопрессина.

Резистентность к АДГ (ННД) представляет собой гетерогенную группу заболеваний, характеризующихся нарушением резорбции воды собирательными трубочками нефронов почек. На сегодняшний день описано два наследственных варианта развития врожденного ННД: обусловленный инактивирующими мутациями в гене AVPR2 (OMIM #300538), которые приводят к нарушению чувствительности рецептора к действию вазопрессина (AVP), и в гене AQP2 (OMIM #107777), участвующем в процессе реабсорбции воды в просветах собирательных трубочек [2][3].

По данным литературы, около 90% всех наследственных форм резистентности к АДГ вызвано мутациями в гене AVPR2 с Х-сцепленным рецессивным типом наследования [4]. Остальные 10% случаев обусловлены патологическими изменениями в гене AQP2 с аутосомно-рецессивным или аутосомно-доминантным типами наследования заболевания [2][5]. К настоящему моменту описано более 70 патогенных вариантов, расположенных по всей протяженности гена AQP2, в 74 семьях (http://www.hgmd.cf.ac.uk), что свидетельствует о единичном распространении отдельных мутаций.

Известно, что в относительно изолированных этнических группах накопление отдельных мутантных аллелей приводит к распространению этноспецифических заболеваний.

В данном исследовании нами представлено описание 12 пациентов — этнических бурятов с резистентностью к АДГ, обусловленной гомозиготной мутацией p.R113C в гене AQP2.

ОПИСАНИЕ СЛУЧАЕВ

В исследование включены 12 пациентов из 11 семей с диагнозом «нефрогенный несахарный диабет» (5 девочек, 7 мальчиков). Этническая принадлежность обследуемых — буряты. Все пациенты обследованы в Республиканской детской клинической больнице, г. Улан-Удэ.

Первоначально ННД был заподозрен у девочки 4 лет (пациент №1, табл. 1). Учитывая пол ребенка и отсутствие клинических проявлений заболевания у кого-либо из родителей, было предположено наличие рецессивного варианта ННД, и при секвенировании гена AQP2 обнаружена гомозиготная мутация c.337C>T p.R113C (рис. 1). В период с 2014 по 2020 гг. схожая клиническая симптоматика была отмечена еще у 11 пациентов той же этнической группы, которым уже прицельно проводилось исследование гена AQP2, выявлена аналогичная мутация. Таким образом, по результатам молекулярно-генетического исследования гомозиготный вариант c.337C>T p.R113C в гене AQP2 обнаружен у 12 пробандов из 11 семей (5 девочек, 7 мальчиков) (табл. 1).

Геномную ДНК выделяли из лейкоцитов периферический крови наборами PureLink® Genomic DNA Mini Kit (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA). Применялся метод секвенирования по Сэнгеру на секвенаторе Genetic Analyzer Model 3130 (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) с использованием следующего набора праймеров:

AQ2_1F: GCCTTGAGAAAGAGAGCGATAG;

AQ2_1R: CAGAGCCCATCCCTCCCATCTC;

AQ2_2F: CGTCTGGCAAGCCCAGGTGTTC;

AQ2_3F: CCTTTAGGCTGAGGTCAAG;

AQ2_4R: CACGTCCAGGAAGCAGCTACTC.

Оценка патогенности варианта нуклеотидной последовательности проводилась согласно международным и российским рекомендациям [6][7]. Нумерация кодирующей последовательности гена AQP2 дана по референсу NM_000486.3 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank). Для сравнения частоты нуклеотидного варианта использованы данные gnomAD (https://gnomad.broadinstitute.org/) [8].

Ведущими клиническими симптомами у всех обследуемых пациентов с гомозиготной мутацией p.R113C в гене AQP2 являлись полиурия и полидипсия до нескольких литров сутки (табл. 1). При сборе анамнестических данных установлено, что описанные жалобы беспокоили с раннего возраста (Ме возраста начала клинических проявлений составила 5 [ 3; 9] мес), со слов родителей, среднее количество выпиваемой жидкости к возрасту 1 года составляло 2–3 л/сут, в общем анализе мочи амбулаторно выявлено снижение относительной плотности мочи до 1000–1003 г/л. Отмечалось постепенное нарастание симптоматики с возрастом ребенка. У 3 пациентов (№ 3, 7, 10) также на первом году жизни наблюдались эпизоды субфебрилитета до 37,6°С, без признаков присоединения интеркуррентных заболеваний (за дополнительным обследованием не обращались), купировавшиеся самостоятельно на фоне дотации жидкости. Медикаментозная терапия обследуемым пациентам не назначалась.

Ме возраста постановки диагноза составила 3 [ 2,25; 4,5] года. На момент госпитализации у всех пациентов отмечалась полиурия со снижением относительной плотности мочи (Ме 1001 [ 1001; 1002] г/л). В биохимическом анализе крови в 3 случаях выявлено повышение уровня натрия (№ 5, 7, 8), Ме натрия составила 144 [ 139; 146] ммоль/л. Уровни калия (Ме 4,3 [ 4,1; 4,4] ммоль/л), глюкозы (Ме 4,3 [ 4,1; 4,7] ммоль/л) и кальция (Ме 2,5 [ 2,4; 2,6] ммоль/л) соответствовали референсным интервалам. У 7 пациентов выявлено повышение уровня осмолярности крови, Ме 301,5 [ 293; 307] мОсм/кг. По техническим причинам исследование уровня осмолярности мочи выполнено не было. По данным ультразвукового исследования почек в 6 случаях диагностирована пиелоэктазия. Диагноз «нефрогенный несахарный диабет» устанавливался на основании проведения пробы с десмопрессином (за исключением пациента №6–2): на фоне приема препарата не выявлено значимого повышения уровня относительной плотности мочи (Ме 1002 [1001–1003]). Пациенту 6–2 диагноз установлен на основании клинической картины и отягощенной наследственности по данному заболеванию.

ОБСУЖДЕНИЕ

Ген AQP2 (OMIM #107777) картирован на длинном плече хромосомы 12 (12q13.12) в 1993 г. (Sasaki S. и соавт.), состоит из четырех экзонов и трех интронов и кодирует белок аквапорин-2 (AQP2) [9][10].

AQP2 состоит из 271 аминокислоты с молекулярной массой 28 837 Да, в своем составе имеет N- и С-концевые домены, три экстрацеллюлярные петли, две интрацеллюлярные петли и шесть трансмембранных доменов. AQP2 регулирует реабсорбцию воды в ответ на стимуляцию AVP. При уменьшении объема плазмы или повышении ее осмоляльности в нейрогипофизе секретируется AVP и, связываясь с рецептором AVPR2 в собирательных трубочках почек, увеличивает внутриклеточную концентрацию циклического аденозинмонофосфата. Данный процесс стимулирует транспортировку AQP2 к апикальной плазматической мембране и ингибирует его интернализацию, опосредованную эндоцитозом. Как результат, происходит накопление AQP2 в апикальной плазматической мембране, что позволяет воде двигаться по осмотическому градиенту через мембрану в интерстиций, а затем в кровоток [11].

Впервые клиническая картина инактивирующих мутаций в гене AQP2 описана Р. Deen и соавт. в 1994 г. [12]. Ведущими клиническими проявлениями заболевания являются выраженная полиурия с гипостенурией и никтурией и полидипсия до 10–20 л/сут, развивающиеся на первом году жизни [5]. Кроме того, у ряда пациентов отмечается развитие неспецифических симптомов заболевания, таких как субфебрилитет, раздражительность, снижение аппетита, рвота и вялость, что может приводить к задержке роста и снижению массы тела у детей [6]. При лабораторном обследовании характерно снижение относительной плотности мочи, также возможно повышение уровня натрия и осмолярности плазмы на фоне ограничения жидкости [5][11]. У пациентов старшего возраста возможно развитие таких осложнений, как ортостатическая гипотензия, гидронефроз, мегауретер [11].

На сегодняшний день не разработано патофизиологического лечения резистентности к АДГ. Рекомендации по ведению таких пациентов направлены на восполнение потери жидкости с мочой адекватным количеством выпитой, в сочетании с низкосолевой диетой. Кроме того, возможно применение нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВС) и диуретиков [13, 14]. НПВС, такие как ибупрофен и индометацин, улучшают способность концентрировать мочу и уменьшают ее объем на 25–50%, а комбинация с гидрохлоротиазидом оказывает аддитивный эффект [13][14]. Тиазидные диуретики эффективно снижают диурез при соблюдении диеты с очень низким содержанием натрия [13]. Калийсберегающие диуретики, такие как амилорид, могут иметь аддитивный эффект с тиазидными диуретиками через механизм ингибирования потери калия, вызванной тиазидами [14]. Однако для всех перечисленных вариантов терапии описан эффект ускользания [13][14].

Ранее в России описан клинический случай ННД, обусловленный мутацией p. D150E в гене AQP2 [15], патогенность которой была затем доказана функциональными исследованиями in vitro [16]. Выявленный в ходе настоящего исследования нуклеотидный вариант hg38_chr12:49951167C>T (c.337C>T p.R113C) приводит к замене аргинина на цистеин в положении 113. Ранее данная мутация у пациентов с резистентность к АДГ не описана. По данным базы gnomAD, общая частота для данного варианта составляет 0,00001243 (3:241 284), все 3 случая выявлены в гетерозиготном состоянии: 1 — южно-азиатская группа, 1 — восточно-азиатская группа, 1 — латиноамериканская группа [17]. Согласно критериям ACMG, обнаруженный вариант нуклеотидной последовательности может быть расценен как патогенный с уровнем значимости РМ2, РM1, PP3, PP4 [6][7]. Аргинин в 113 положении является частью консервативного интегринсвязывающего RGD-домена на второй экстрацеллюлярной петле. В исследованиях in vitro показано, что изменения в данном регионе могут приводить к нарушению процесса транспорта AQP2 к апикальной мембране клетки [18].

На сегодняшний день в мировой литературе отсутствуют данные о распространенности резистентности к АДГ, обусловленной мутациями в гене AQP2. Описанные ранее случаи данного заболевания являлись спорадическими, также не было выявлено каких-либо часто встречающихся мутаций для различных популяций. В нашем исследовании нуклеотидный вариант hg38_chr12:49951167C>T (c.337C>T p.R113C) идентифицирован в 12 случаях среди коренного населения Бурятии, что позволяет отнести данное изменение к основным причинам развития резистентности к АДГ в данной этнической группе и предположить наличие эффектов «основателя» и «бутылочного горлышка» в распространении варианта p.R113C среди коренного населения Республики Бурятия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые для мировой литературы описана клиническая характеристика резистентности к АДГ, обусловленная мутацией p.R113C в гене AQP2. Высокая распространенность данного заболевания среди коренного населения Бурятии позволит в дальнейшем проводить медико-генетическое консультирование семей в регионе, повысить настороженность врачей в отношении резистентности к АДГ, улучшит раннюю диагностику этого состояния, в том числе с использованием методов пренатальной диагностики.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источники финансирования. Данная работа поддержана советом по грантам Президента Российской Федерации, номер гранта МК-5272.2022.3.

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

Участие авторов. Макрецкая Н.А. — существенный вклад в дизайн исследования, сбор материала, анализ полученных данных, написание текста; Нанзанова У.С. — сбор материала, анализ полученных данных; Хамаганова И.Р. — сбор материала, анализ полученных данных; Еремина Е.Р. — сбор материала, анализ полученных данных; Тюльпаков А.Н. — концепция и дизайн исследования, внесение в рукопись существенной правки с целью повышения научной ценности статьи. 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.