Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологические особенности оздоровления сортов картофеля в условиях Гиссарской долины Таждикистана

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Физиологические особенности оздоровления сортов картофеля в условиях Гиссарской долины Таждикистана"

?Г5 ОД

1 ? ШК

КАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

На правах рукописи УДК 616-050.7:610-053:2

ТИШКАНИНА СВЕТЛАНА ВЛАДИМИРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ КЛИНИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА НАСЛЕДСТВЕННЫХ МУКОПОЛИСАХАРИДОЗОВ И ИХ ГЕНОКОПИЙ.

03.00.15 - "Генетика"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА-1997

Работа выполнена в лаборатории наследственных болезней обмена, веществ МГНЦ РАМН.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор К.Д.Красмопольская

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Н.И.Капранов

кандидат медицинских наук, доцент А.НПрытков

Ведущее учреждение:

Российский государственный медицинский университет

Защита состоится 1997 г. о_часов

на заседании Диссертационного совета Д.001.16.01 при МГНЦ РАМН по адресу: г. Москва, 115478, ул. Москворечье, д. 1.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МГНЦ РАМН по адресу: г. Москва, 115478, ул. Москворечье, д. 1.

Автореферат разослан * '_1997 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета д.б.н., профессор

Л. Ф. Курило

Введение.

Актуальность темы: Мукополисахаридозы (МПС) включают группу из 10 моиогенпых наследственных болезней, обусловленных нарушением 'процесса внутрилизосомного ферментативного гидролиза гликозамино-гликанов (ГАГ) - важных структурных элементов зкстраклеточного мат-рикса. Нарушения процессов расщепления ГАГ сопровождаются их внутриклеточным накоплением во всех типах клеток мезенхимного и парен-химного происхождения и приводит к постепенной гибели клеток разных органов и тканей [МсК^ск е! а!., 1983, МоиГеМ е1 аК, 1939].

МПС, как и другие наследственные болезни обмена, характеризуются выраженным межлокусным и внутрилокусным клиническим полиморфизмом и наличием генокопий [МсКиэюк е( а!., 1978, МсКиз!ск е1 а1., 1983, ЫеиГе!с1 е1 а!.. 1989], что затрудняет их своевременную клиническую диагностику и приводит к большому числу ложно-положительных и ложно-отрицательных диатозов в практике, как мировой так и отечественной медицины. Суммарная частота МПС о России высока и сопоставима с та-ксшой при фенилкетонурии [Краснопольская, 1982]. Анализ клинического полиморфизма и гено-фенотипических корреляций при МПС и их геноко-пиях представляет большой интерес для первичной диатостики, прогноза заболевания, медико-генетического консультирования отягощенных семей и подходов к симптоматической терапии. Но эта задача, требующая анализа представительной выборки больных, до сих пор не решена в отечественной медицинской генетике и педиатрии. Большинство больных с МПС в России не только своевременно не диагностируется, но и не получаст терапевтической помощи, хотя эти нозологические формы относятся к числу длительно текущих прогрессирующих заболеваний, сопровождающихся осложнениями со стороны различных органов и систем. Анализ клинического полиморфизма и гено-фенотипических корреляций на представительной выборке отечественных больных является тем более актуальной задачей, что развитие мировой медицинской генетики вплотную подошло к решению проблемы каузальной терапии ранее не курабельных больных с МПС.

Цель и задачи исследования. Целью данного исследования явился анализ клинического полиморфизма МПС и их генокопий из группы лизо-

сомных болезней накопления. В ходе исследования решались следующие задачи:

- формирование выборки больных, разработка параметров общей клинической характеристики больных с Гурлер- и Моркио-подобным фе-

I ■

нотипом и формализованной карты для анализа клинического фенотипа;

- статистическая оценка клинического полиморфизма на межло-кусном и внутрилокусном (для МПС I и II) уровнях;

- разработка клинических критериев к диагностике и дифференциальной диагностике МПС и их генокопий в практике медико-генетического консультирования.

Научная новизна и практическая значимость. В рабоуе впервые на репрезентативной выборке больных использован комплексный подход к изучению клинического полиморфизма МПС и(их генокопий - более 10 нозологических единиц с точно верифицированным диагнозом. С помощью специально разработанного комплекса статистических методов на базе многомерного стохастического анализа, выявлены спектры уникальных симптомов и признаков для различных клинических форм в пределах каждой нозологической единицы и оценены "фенотилические расстояния" между ними.

Разработана унифицированная карта описания клинических фенотипов для больных с МПС и их генокопиями и схема клинического и параклинического обследования. На базе поликлинического и клинического обследования представительных выборк больных решены следующие задачи, имеющие принципиальную значимость для практики медико-генетического консультирования:

- охарактеризован спектр симптомов и признаков, манифестирующих до 1 года для нозологических единиц данной группы;

- разработаны схемы динамики формирования клинических фенотипов;

- охарактеризованы типичные симлтомокомплексы для каждой клинической формы;

- выявлены "уникальные* симптомы и признаки, обеспечивающие предположительную межпокусную/межаллельную дифференциацию на клиническом и параклиническом уровнях;

- охарактеризованы межлокусные/межаплельные "фенотипические расстояния".

В совокупности результаты данного исследования создают базу для диагностики и дифференциальной диагностики на межлокусном, а а ряде случаев и на межаллельном уровне, а также для клинически обоснованного формирования групп риска, нуждающихся в биохими-ческой/молекулярно-генетической верификации диагноза и пренатальной 'диагностике.

Использование этой информации клиницистами позволит избежать ложно-положительных и ложно-отрицательных диагнозов МПС и их генокопий и обеспечить раннюю диапюстику, что играет принципиальную роль для медико-генетического консультирования отягощенных семей и использования симптоматической терапии в настоящем и каузальной терапии в недалеком будущем.

Положения выносимые на защиту:

1. Клиническая характеристика основных симптомокомплексов нозологических единиц, относящихся к классу наследственных МПС и их генокопий, на репрезентативной выборке больных.

2. Использование оригинальных методов статистического анализа клинического полиморфизма для множественной совокупности симптомов и признаков в условиях ограниченных выборок, с целью выявления уникальных симптомов и признаков для каждого синдрома.

3. Характеристика симптомов и признаков, манифестирующих до 1 года и возрастной динамики формирования клинических фенотипов МПС.

4. Характеристика фенотипической вариабельности и " фенотипи-ческих расстояний" на межлокусном и внутрилокусном уровне (для МПС I и МПС И) и их генокопий.

Апробация работы. Результаты докладывались на 3-ей конференции Международной Рабочей Секции "Мукополисахаридозы" (Тироль, Ав-> стрия, 1994), 11-ой Национальной конференции "Мукополисахаридозы, диагностика и лечение" (Нортгемптон, Великобритания, 1995), семи' эре НИИ клинической генетики Медико-генетического научного центра РАМН (Москва, 1996).

Публикации. Опубликовано 3 работы по теме диссертации.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования и обсуждения, общего заключения, выводов и библиографического указателя. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста и содержит 16 таблиц, 19 рисунков. Список литературы включает 134 источника.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Методы обследования. Первичное обследование проводилось на поликлиническом приеме в научно-консультативном отделе (НКО) МГНЦ РАМН врачами-генетиками. Семьям, имеющим больных детей с верифицированным диагнозом, в возрасте до 15 лот, были разосланы письма с предложением обследования на клиническом уровне. Дети, родители которых откликнулись на наше предложение, были госпитализированы в отделение медицинской генетики Республиканской детской клинической бопьницы (РДКБ).

Больные, обследованные поликлинически, объединены в группу I

I

(249 человек), а больные, обследованные в стационаре рз числа поликлинически обследованных и направленных местными органами здравоохранения в отделение медицинской генетики РДКБ, объединены в группу II (70 человек).

Всех больных, поступивших в стационар, обследовали стандартными методами: сбор анамнеза заболевания, описание status preasens и наблюдение в динамике. Для определения тяжести поражения внутренних органов и скелета, применяли параклинические методы исследования.

Инструментальные методы обследования включали: УЗИ органов брюшной полости и почек с измерением размеров органов и равномерности распределения эхо-сип шла; ЭКГ и ЭХО КГ для измерения толщины миокарда, степени сократимости миокарда и изменения со стороны клапанного аппарата сердца.

Нейрофизиологические методы обследования включали: ЭЭГ для оценки изменений биоэлектрической активности головного мозга и эпи-лептиформной активности; ЭХО ЭГ для оценки степени расширения желудочковой системы головного мозга и косвенных признаков внутриче-

репной гипертензии, ЭНМГ для оценки нарушений проведения возбуждения по срединному нерву.

Рентгенографию черепа, скелета и суставов проводили избирательно для каждого пациента в зависимости от тяжести поражения отделов опорно-двигательного аппарата.

КТ головного мозге, проводили только пациентам с выраженными клиническими признаками гидроцефалии для определения причин ее возникновения. Всем больным с МПС IV проводили ЯМР позвоночника и спинного мозга для определения состояния позвбнков и степени поражения спинного мозга.

Все больные были консультированы специалистами: окулистом (исследование глазного дна, состояние глазных сред, степень снижения остроты зрения); отоларингологом (оценка состояния ЛОР-органов, степень разрастания аденоидных вегетаций и аудиометрия). Все исследование и консультации проводились специалистами РДКБ.

Карта клинического фенотипа. Для анализа клинического полиморфизма, межгенных и внутригенных различий были разработаны карты для регистрации фенотипических признаков и данных параклинических обследований. На основании существующих карт обследования пробан-да в НКО МГНЦ РАМН была составлена карта анализа фенотипа для группы I, включающая 44 симптома и признака. Для пациентов, обследованных в стационаре (группа II), была составлена подробная карта, вклю-чаящая в себя данные анамнеза, клинического осмотра, инструментальных и рентгенологических методов обследования, всего 167 симптомов и признаков. Данные, зарегистрированные в этих картах, явились основным материалом данного исследования.

Методы статистического анализа были разработаны к.т.н. Евдо-кименковым В.Н. для решения следующих задач:

- анализ антропометрических показателей (рост, окружность головы);

- анализ показателей возраста постановки диагноза и средней продолжительности жизни;

- анализ межлокусной и внутрилокусной вариабельности и оценка "фенотипических расстояний" между разными типами МПС и их геноко-пий.

Изменения антропометрических показателей у больных разного возраста и разделенных по половому признаку, выявленные при анализе клинических данных, отличаются наличием случайного разброса, обусловленного индивидуальными особенностями каждого пациента. Кроме того, группы выборки значительно варьируют ро количественному и возрастному составу.

В математической постановке задача анализа антропометрических покаэатепей решалась как задача полиномиальной аппроксимации случайных значений показателей роста и окружности головы. Статистическая значимость отклонений показателей относительно их номинальных значений оценивалась по критерию X* стандартными статистическими методами.

Оценка распределения возраста постановки диагноза и продолжительности жизни проводилась на основе параметрической аппроксимации гистограммы распределения данных показателей с использованием алгоритма на основе распределения типа Вейбулла [Евдокименков с соавт., 1989].

В рамках исследования клинического полиморфизма МПС решалось две группы задач: 1) выявление диагностически значимых симптомов и признаков для каждого синдрома; 2) анализ внутрилокусной и межлокусной вариабельности и оценка "фенотилических расстояний* между различными типами МПС и их генокопиями. Решение указанных задач проводилось на основе вычисления вероятностей исследуемых форм МПС и их генокопий. Количественная оценка вероятности получена с использованием формулы Байоса и алгоритма стохастического оценивания фенотилических вероятностей (Да Гроот, 1974).

Диагностически значимым для каждого заболевания является такой набор симптомов и признаков, для которого Байесовская вероятность конкретного синдрома выше, чем любого другого исследуемой группы. Для выявления диагностически значимого набора симптомов и признаков использовали проверку на статистическую значимость полученных оценок. Оценка межлокусной и межаллельной вариабельности проводилась на основе расчета матрицы размерности (10x10), элементы которой ха-

растеризуют "фенотипические расстояния" между различными формами МПС.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ.

Диагноз при направлении.

Анализ диагнозов при направлении на консультацию в НКО МГН11 РАМН выявил, что из группы пациентов с направляющим диагнозом МПС после биохимической верификации диагноз подтвержден у 49,4% больных, диагностированы генокопии из группы лизосомных болезней накопления (мвннозидоз, муколипедоз il и lit, СМ(-ганглиозвдоз) Прц направляющем диагнозе МПС у 12,7%, диагноз не подтвержден у 37,9%. Из всех верифицированных больных, больные с направляющим диагнозом МПС и их генокопиями составили 72%, с другими направляющими диагнозами - 28%. Таким образом, ложно-положительные диагнозы составили 37,9%, а ложно-отрицательные - 28% (не считая генокопий МПС). Тип синдрома, указанный в направляющем диагнозе, совпал с диагнозом верифицированным только у 10,3% больных. У большинства же больных тип МПС в направляющем диагнозе был не указан или указан неверно. Анализ диагнозов при направлении выявил слабую ознакомленность отечественных педиатров как в групповой, так и в синдромальной диагностике МПС и их генокопий, несмотря на очевидную характерность, легкую выявляемость и запоминаемость клинических фенотипов больных.

Структура выборки

Выборка больных была сформирована на базе реализации программы диагностики и профилактики лизосомных болезней накопления, осуществляемой в лаборатории наследственных болезней обмена МГНЦ РАМН с 1982 г. Эта программа включает локусную дифференциацию МПС и их генокопий с помощью биохимических методов - исследования патологических метаболитов и мутантных ферментов, а также аллепьную дифференциацию методом метаболического кооперирования и методами ДНК диагностики (Краснопольскаяссоавт., 1988).

Количественная характеристика выборки больных по нозологическим формам и этническая принадлежность представлены в таблице 1.

Таблица 1. Структура выборки и этническая принадлежность больных.

Синдром Количество больных Этническая принадлежность

I группа II группа

МПС 1 Г Г/Ш Ш 30 19 4 7 8 3 русские, украинцы, армяне, туркмены, буряты, татары, грузины

МПСИт.ф, ■ п.ф. 63 30 12 6 русские, украинцы, белорусы, молдаване, грузины,' армяне, туркмены, немцы, корейцы, казахи

МПС III А,В,СиО 51 12 русские, украинцы, белорусы, грузины, армяне, туркмены, азербайджанцы; литовцы, евреи

МПС IV А и В 11 4 русские, украинцы, белорусы, армяне, туркмены, узбеки

МПС VI (все формы) 13 7 русские, украинцы, белорусы, молдаване, узбеки, туркмены,'азербайджанцы

Маннозидоз (МН) 14 8 русские, белорусы, украинцы

Муколипидоз II и III (МЛ II и III) 10 3 русские

Ганглиозидоз GM1 (ювенильная форма) 4 3 русские

Характер' формирования выборки вольных не позволил нам опре- • делить истинную встречаемость кшкдой формы МПС и их генокопий и изучить ее эпидемиологию, поскольку далеко но все население России и стран СНГ охвачено медико-генетической службой; небольшая часть больных с различными формами МПС и их генокопиями диагностированы о двух других лабораториях СНГ. С другой стороны, значительная величина нашей выборки, длительный срок ее формирования и растущий год от года опыт сотрудничающих с нами врачей-консультантов региональных медико-генетических консультаций позволяет нам считать, что соотношение встречаемости различных форм МПС и их генокопий наблюдаемое нами, соответствует реальному для "усредненной" популяции страны. Выявленное соотношение встречаемости МПС с Гурлер-подобцым фенотипом и поражением интеллекта, безусловно, отражает реальную ситуацию. Возможно, искажение истинной встречаемости наша выборке

дает для МПС, не сопровождающихся поражением интеллекта (МПС IV, МПС VI). Посколысу медико-генетическая служба страны преимущественно обслуживает детский контингент, то больные старше 15 лет почти не представлены в группе I нашей выборке.

При анализе, выявлено, что в нашей выборке частота встречаемости нозологических форм убывала в следующем порядке: МПС II > МПС I > МПС Ш > МПС VI > МН > МПС IV > МЛ. Это соотношение отличается от такового, найденного в других популяциях [Ch. Lavery, 1995] и свидетельствуют скорее всего об особенностях Генетического груза российской популяции.

Общая характеристика выборки.

Общая характеристика включала выборку больных группы I и осуществлялась по следующим параметрам: возраст постановки диагноза, возраст продолжительности жизни, антропометрические показатели, характеристика ранней манифестации заболевания и динамика формирования клинического фенотипа.

Возраст постановки диагноза. Анализ возраста постановки диагноза проводился методом параметрической аппроксимации плотности распределения вероятностей случайных значений с использованием распределения типа Вейбулла. Для МПС III, IV, VI суммарная кривая возраста постановки диагноза имела унимодальный вид, тогда как тенденция к бимодальное™ наблюдалась для МПС I и II (рис.1). Принципиальная задержка в постановке диагноза обусловлена тем, что семья с про-бандом проходит через длинную цепь специалистов (педиатров, хирургов, ортопедов, окулистов, психоневрологов, генетиков), прежде чем ббльной получает предположительный диагноз, связывающий ее с медико-генетической службой, где осуществляется верификация диагноза на биохимическом уровне. Условно, по анализируемому признаку все синдромы делятся на 3 группы: раннюю - 2 года, промежуточную - 5-7 лет и позднюю - 9 лет. Анализ возрастной динамики формирования клинического фенотипа у больных показал, что у большинства больных диг поз мог быть поставлен существенно раньше при знакомстве педиатров с клиническим фенотипом МПС.

__(всврасг, годы)_

1-МПС1 -МПС II - -МПСIII -МПС IV Mncvil

Рис. 1. Возраст постановки диагноза.

Этот суммарный вывод не подлежит сомнению, но и не исключает высокой диагностической точности в работе отдельных медико-генетических консультаций, в которых даже синдромальная диагностика без применения специфических лабораторных методов была в боль-шенстве случаев безошибочной. Такой диапазон в качестве работы медико-генетических консультаций отчасти определил широкий разброс в сроках постановки диагноза. Кроме того для группы больных р МПС IV и МПС VI характеристика данного показателя зависела от малочисленности этих групп в нашей выборки.

Продолжительность жизни. С использованием того же метода статистической обработки проведен анализ продолжительности жизни боль-пых с МПС с ранним летальным исходом (рис. 2), Для больных с МПС I и МПС II кривые распределения имели бимодальный характер, тогда как для МПС III - унимодальный. Бимодальный характер кривых продолжительности жизни строго согласуется с литературными .Данными 0 клинической подразделенности этих синдромов по тяжести течения на тяжелые, промежуточные и легкие формы.

35 30 25 20 15 10 5 0

3 -1 5 G 7 8 9 10 11121314 15 1617 18192021 222324 2526 2728

_(возраст, года)_

|—МПС I-МПС II.....МПС III 1

Рис. 2. Продолжительность жизни.

В соответствии с литературными описаниями больные нашей выборки с МПС I были подразделены на МПС ! Г, МПС I Г/Ш, в пользу чего

свидетельствует характер кривой распределения возраста постановки диагноза и продолжительности жизни: бимодальный характер кривых и их возрастная протяженность показали, что для одной части больных устанавливался диагноз в том возрасте, в котором другая часть уже погибла. Аналогично, больные с МПС II были подразделены на группы МПС II т.ф. и МПС II п.ф. Что касается леп<их форм МПС I и МПС И, они были малочисленны в нашей выборке, что и объяснило бимодальный, а не тримо-дальных характер кривых. Унимодальный характер кривой продолжительности жизни больных с МПС III согласуется с литературными данными о перекрывании межлокусной и межаллельной вариабельности в пределах данного синдрома. Анализ гено-фенотипических корреляций, основанный на сопоставлении спектра мутаций, найденных к.м.н. Воскобое-вой Е.Ю., в генах IDUA и ASB с клиническим фенотипом больных с МПС I и VI, соответственно, строго подтвердил правомочность такого подразделения в пределах анализируемой выборки больных. Все больные с МПС I Г являются гомозиготами или генетическими компаундами по описан" ым в литературе мутациям к стоп-кодону. Больные с МПС I Г/Ш являются гетерозиготными носителями мутаций к стоп-кодону, тогда как ни один больной с МПС I Ш не является носителем этих мутаций. Что, касается

(количество 6сУ1Ы1ЫХ,?0

v

Ы-Ы-1 [ I II II I t I I I H-H I I I.I

больных с МПС VI все они, кроме двух, являлись генетическими компаундами с нетождественной конфигурацией мутантных аллелей в гене АБВ и клинически представляют собой континуум различающихся, но перекрывающихся друг с другом по тяжести клинических форм.

Антропометрические показатели. Анализ антропометрических показателей - рост, окружность головы у больных с различными синдромами проводился методом полиномиальной аппроксимации измерений антропометрических параметров у больных разного возраста. Показатели роста статистически достоверно отличаются от средневозрастных показателей у больных с МПС 1Г/Щ (девочки), МПС 1Г (мальчики и девочки), МПС IV (мальчики), МПС VI (мальчики и девочки), МЛ (мальчики). Показатель, окружность головы, статистически достоверно отличается от средневозрастных нор|у| у больных с МПС 1|т.ф., МПС VI (девочки), МН (мальчики) и МЛ (мальчики).

Литературные данные по этому вопросу носят только описательный характер. В тех случаях, когда статистически достоверные различия антропометрических данных от нормы выявлены, наши данные не противоречат ожидаемым, исходя из степени выраженности множественного ди-зостоза. В тех случаях, когда статистически достоверных различий не выявлено, это могло зависеть не только от объективных факторов, но также от субъективных особенностей выборки - малочисленности групп, преимущественной представленности их больными младшего возраста с не Полностью развитым клиническим фенотипом. Полученное данные подтверждают диагностическую значимость оценки антропометрических данных при тяжелых формах МПС

Характеристика ранней манифестации. Анализ ранней манифестации синдромов представляет большую практичрс^ю значимость, так как ранняя диагностика обеспечивает своевременное медико-генетическое консультирование отягощенных семей, раннее выявление осложнений и своевременную каузальную терапию в будущем. Анализ ранней манифестации различных типов МПС был проведен на группе I нашей выборки для клинических симптомов и признаков (п=10), которые выявляются у больных на 1-ом году жизни. Для этого использовали метод многомерного стохастического оценивания Байесовской вероятности. На

основании статистической обработки для большенства синдромов вынь лен уникальный набор таких симптомов и признаков, для которых вери ятность частоты встречаемости была наивысшей (табл. 2). Таблица 2. Клиническая дифференциация синдромов по симптомам и

признакам, манифестирующим до 1 года.

Синдром Симптомы и признаки Количеств

МПС I Г Грыжи, шумное дыханиэ, черепно-лицевые дизморфии по типу гаргоилизма, увеличение окружности головы, помутнение роговицы, задержка ПМР, кифоз/ кифосколиоэ/сколиоз. 8

МПС 1 г/ш Врожденный порок сердца. 1

МПС I ш 0

МПС II т.ф. Грыжи, увеличение окружности головы, гепато-спленомегалия, задержка ПМР, тугоподвижность суставов, судороги. 6

МПС II п.ф. Грыжи, тугоподвижность суставов, задержка ПМР. 3

МПС III Грыжи, задержка ПМР, судороги. 3

МПС IV "КилеВидная" деформация грудной клетки, дис-плазия тазобедренных суставов, задержка роста. 3

МПС VI 0

МПС VI и МПС 1Г7Ш характеризуются при малочисленности выборки, таким выраженным клиническим полиморфизмом, что характерных симптомов и признаков не было выявлено математическим анализом, за исключением симптома - врожденный порок сердца - при МПС 1Г/Ш. Логически рассуждая, ранняя манифестация МПС V! должна характеризоваться тем же набором симптомов и признаков, что МПС ¡Г и МПС 1Г/Ш. МПС I Ш не может быть клинически заподозрен до 1 года, так как формирование фенотипа для этого синдрома начинается позднее. Проведенный нами анализ позволяет говорить о том, что уже на 1-ом году жизни возможно формировать группы риска больных для различных форм МПС при наличии у новорожденных и детей до 1-го года жизни следующих симптомов: грыжи, помутнение роговицы, увеличение окружности головы, кифозУкифосколиоз/сколиоз, тугоподвижность суставов, "килевидная" деформация фудной клетки, с или без задержки психомоторного развития. Наличие у детей на 1-ом году жизни изолированных или в сочетаннии симптомов'и признаков, перечисленных выше, является показанием для

проведения скрининг-теста на гиперэкскрецию ГАГ и точной верификации диагноза на биохимическом уровне (определение мутантного фермента).

Для доказательства межлокусной и межаллельной (в случае МПС I и МПС II) вариабельности ранней манифестации МПС использовали метод многомерного стохастического анализа. Результаты, представленные в таблице 3, отражают "фенотипические расстояния" между различными типами МПС по манифестирующим до 1 года симптомам и признакам.

Статистически достоверных различий не выявлено в парах МПС 1Г и МПС 1Г/Ш, МПС 1Г/Ш и МПС Нп.ф,, МПС Нт.ф. и МПС III, что доказывает .невозможность синдромальной диагностики по симптомам и признакам клинически манифестриющим до 1 года (исключая женский пол пробан-да) при наличии возможности групповой диагностики в большинстве случаев. Что касается МПС IV, то отсутствие статистически достоверных различий между этим типом и МПС с Гурлер-подобным фенотипом объясняется зависимостью результатов анализа от объема выборки больных, которая в случае МПС IV была мала.

Таблица 3. Оценка статистической значимости различий по' симптомам и признакам, манифестирующим до 1 года (при уровне доверительной вероятности 0.95).

***** МПС 1 ' г МПС 1 г/ш МПС II тф. МПС II п.ф. МПС III МПС IV МПС VI

МПС 1 Г ***** 2,0051 3,6373 1,6904 2,2269 3,3088 3,1024'

МПС 1 г/ш 2,0051 ***** 5,8688 0,4950 4,4180 1,3318 • 1,0965

МПС II т.ф 3,6373 5,8688 ***** 5,7688 1,4817 7,3358 7,1385

МПС II п.ф 1,6904 0,4950 5,7688 ***•• . 4,2441 2,0064 1,7482

МПС III 2,2269 4.4180 1,4617 4.2441 . ***** 5,8639 5,6591

МПС IV 3,3088 1,3318 7,3358 2,0064 5,8639 ***** 0,2606

МПС VI 3,1024 1,0965 7,1385 ■1;7482 5,6591 0,2606 *****

i • £1,9600 - различия статистически достоверные

¿1,9600 - различия статистически недостоверные Динамика формирования клинического фенотипа. Возрастная динамика формирования клинической картины для всех типов МПС базируется на "результатах сбора анамнеза, обработки амбулаторных карт пациентов и данных, зафиксированных в картах обследования пробанда в НКО МГНЦ РАМН. Полученные результаты представлены на рисунке За и б (на примере МПС 1Г и МПС IV) и выражены в системе координат, где время начала проявления того или иного симптома и признака соотнесе-

но к возрасту. В таком виде были охарактеризованы типичные симшомо-комллексы для каждой клинической формы.

а) МПС IГ

+формирование пороков сердца + психомоторный регресс

+речевой регресс + снижение уровня слуха + гипоплазия эмали зубов + жесткие волосы + задержка роста ♦деформация грудной клетки +кифоз, кифосколиоз, сколиоз + увеличение окружности головы +гепатоспленомегалИя

+ черепно-лицевые дизморфии по типу "гаргоилизма" + задержка психомоторного развития + макроглоссия + тугоподвижность суставов + помутнение роговицы + частые респираторные инфекции и пневмонии + грыжи + врожденный порок сердца

_1.. I_1_!_I_!_1___1_I__1

01 23456 -7 8£| 10

(возраст, годы)

б) МПС IV

• + миелопатия + снижение уровня слуха + гипермобильность мелких суставоо + кифосколиоз, кифоз + тугоподвижность крупных суставов + помутнение роговицы + задержка роста + дисплазия тазобедренных суставов + деформация грудной клетки

Л, I I__I_I___]

012 3456789 10

(возраст годы)

Рис. 3 (а и б). Возрастная динамика формирования клинического фенон1 па.

Этот вид анализа не подлежит статистической обработке в связи с наличием субъективных факторов (нередко симптомы и признаку либо но фиксировались докторами по месту жительства, либо не отмечались ро-

дителями и выявлялись только при осмотре больных врачами-генетиками в НКО МГНЦ РАМН или при поступлении больных в отделение медицинской генетики РДКБ.

Оценка клинического полиморфизма на межлокусном и внутрило-кусном (для МПС I и МПС II) уровнях.

Этот анализ проводился раздельно на двух пыборках больных -группа | и группа II, что позволило, во-первых, оценить значимость детального описания клинического фенотипа, во-вторых, оценить вклад субъективного фактора в интерпретацию клинического фенотипа.

Для анализа клинического полиморфизма, т.е. межлокусной/ ме-жаллельной вариабельности синдромов все симптомы и признаки, зафиксированные в картах обследования пробанда в НКО МГНЦ РАМН были внесены в разработанные нами унифицированные ка^ты для группы I и обработаны методом многомерного стохастического оценивания Байесовских вероятностей с проверкой на статистическую значимость.

Результатом этого анализа явилось выделение перечня "уникальных" симптомов и признаков для различных форм МПС и их ге-нокопий (табл. 4). В понятие - "уникальные", входят симптомы и признаки из числа патошомоничных, встречающиеся с уровнем доверительной вероятности 0,99 только при каждом отдельно взятом синдроме. МПС 1Ш, МПС Нп.ф., МПС VI, МН и МЛ характеризуются таким широким внутрило-кусным полиморфизмом проявлений клинического фенотипа и перекрыванием с другими анализируемыми синдромами, что "уникальных" симптомов й признаков, для них не найдено. Для МПС IV так же, как й для МПС 1Г перечень "уникальных" симптомов и признаков представлен изменениями со стороны опорно-двигательного аппарата, но различных по своему спектру. При расширении уровня доверительной вероятности до 0,95, для каждого из анализируемых синдромов, выявляется перекрывание клинических фенотипов между синдромами, которые могли быть разграничены при уровне доверительной вероятности 0.99.

При анализе "уникальных" симптомов и признаков, на границе статистической достоверности находятся фенотипические различия для 3 пар синдромов из 45, для остальных пар эти различия статистически достоверные (табл. 5).

Таблица 4. Перечень симптомов и признаков, встречающихся с 0.99

и 0.95 уровнем доверительной вероятности, при различных синдромах.

Синдром "Уникальные" Симптомы и признаки с уровнем доверительной вероятности 0,99 Симптомы и признаки с уровнем доверительной вероятности 0.95

МПС1Г помутнение роговицы, укорочение грудной клетки, кифоз, деформация кисти по типу "когтистая лапа" короткйе широкие кисти и стопы, гипоплазия нижней челюеш

МПС1Г/Ш мйкрогнатия, гиперлордоз поясничный врожденный порок сердца, де-<|хзрмация кисти по типу "когтистая лапа", короткие широкие кисти и стопы, платис-пондилия .дизморфии черепа, помутнение роговицы, снижение интеллекта

МПС 1Ш .........- ...........

МПСНт.ф. макроглоссия, паховая грыжа, жесткие волосы, тугоухость, ЗРР, ЗПМР, регресс ПМР и РР, тек пупочная грыжа, пахово-мошоночная грыжа, гепато-спленомегалия, шумное дыхание, агрессивность

МПСНп.ф. -- пороки сердца, ТСК, макросто-мия, кифосколиоз, утолщение кожи, частые инфекции

МПСШ гипертрихоз, агрессивность, нарушение сна, судороги ЗРР, регресс ПМР и РР

МПС1У гипермобильность мелких •суставов, прогнатия, киле-аидная деформация грудной клетки кифоз, укорочение грудной клетки, помутнение роговицы

МПС VI --—

мн '— — ---

МЛ -------

Для оценки "фенотипических расстояний" между синдромами (табл. 5), выявленный перечень "уникальных" симптомов и признаков для 5 синдромов, сравнивали с частотой встречаемости этих симптомов и признаков при всех синдромах анализируемой выборки, используя многомерный стохастический анализ. Аналогичный анализ проведен и для перечня симптрмов и признаков, встречающихся с уровнем доверительной вероятности 0.95.

Таблица 5. Оценка "фенотипических расстояний" между синдромами по "уникальным" симптомам и признакам в группе I (при 0.99 уровне доверительной вероятности).

МП С 1Г

МПС 1Г МПС 1Г/Ш МПС III) МПС II т.Ф. МПС II п.ф. МПС III МПС IV МПС VI МН МЛ

0.99 2.0179 5.1507 2.6894 3.2243 6.2500 3.0296 2.8141 6.6592 4.5202

МПС Willi

МПС 1Г МПС I Г/Ш МПС 1Ш МПС II т.ф. МПС II п.ф. МПС III МПС IV МПС VI МН МЛ

0.99 2.0944 5.7725 5.1054 5.1253 5.1097 5.7963 4.6034 5.1075 5.3172

МПС II т.Ф.

МПС 1Г МПС I Г/Ш МПС 1Ш МПС II т.ф. МПС II п.ф. МПС III МПС IV МПС VI МН МЛ

0.99 4.6756 7.5076 10.2061 4.8320 2.0919 9.4384 • 7.6616 7.1873 8.3472

со

МПС III -4

МПС 1Г МПС 1Г/Ш МПС 1Ш МПС II т.ф. МПС II п.ф. МПС III МПС IV МПС VI МН МЛ

0.99 5.5768 8.3810 11.2823 2.5474 7.9246 «im** 11.2823 10.2925 8.5604 11.2823

МПС IV

МПС 1Г МПС 1Г/Ш МПС 1Ш МПС II т.ф. МПС II п.ф. МПС III МПС IV МПС VI МН МЛ

0.99 2.7109 4.3553 5.1234 5.1234 3.7249 3.7108 3.1716 2.4937 2.0918

• 2.100s - различия статистически достоверные;

2.1005 - различия статистически недостоверные, при уровне доверительной вероятности 0.99

При уровне доверительной вероятности 0.95, т.е. при расширении числа симптомов и признаков, характеризующих анализируемые синдро мы, фенотипические различил делаются недостоверными или находятся на границе достоверности для 6 пар синдромов из 45. Таким образом, анализ "фенотипических расстояний" в Принципе подтверждает достоверность выводов: 1) об "уникальности" симптомов и признаков для 5 синдромов при уровне доверительной вероятности 0.99; 2) о фенотипи-чесхом перекрывании симптомов и признаков при уровне доверительной вероятности 0,95.

Аналогичный анализ был проведен и для группы II нашей выборки. Из данных представленных в таблице 6 видно, что число "уникальных" симптомов и признаков при уровне доверительной вероятности 0,99 возросло, хотя число анализируемых синдромов сократилось за счет тех из них, для которых выборка была нерепрезентативной. При атом не только возросло число "уникальных" симптомов и признаков для каждого синдрома, но и для синдромов не имевших "уникальных" симптомов и признаков в группе I они были выявлены в группе II. Это относится к МПС VI и МН. МПС II п.ф., характеризуется таким широким внутрилокусным полиморфизмом проявлений клинического фенотипа и перекрыванием с другими анализируемыми синдромами, что "уникальных" симптомов и признаков для него не найдено, так же как и в группе I.

Таблица 6. Количество симптомов и признаков с уровнями доверительной вероятности 0.94 и 0.95 в анализируемых группах.

Уровень доверительной вероятности

Синдром Группа 1 .............Груг па II

0.99 0.95 0.99 0.95

МПС 1 Г 4 2 18 8

МПС 1ош 2 7 7 3

МПС 1111 0 0 - .

МПС II т.ф. 8 5 9 10

МПС II п.ф. 0 б 0 0

МПС III 4 2 16 3

МПС IV 3 3 - -

МПС VI г б 0 5 2

МН 0 0 3 3

мл 0 0 - -

Таблица 7. Оценка "фенотипических расстояний" между синдромами по "уникальным" симптомам и признакам (при 0.99 уровне доверительной вероятности).

МПС 1Г

МПС МПС МПС МПС МПС МПС МН

1Г 1Г/Ш II т.ф. II п.ф. III VI

0.99 **•«* 2.6204 5.5168 5.5168 5.5168 2.6631 5.5168

МПС 1 Г/111

***** МПС МПС МПС МПС II МПС III МПС VI МН

1Г 1Г/Ш И т.ф. п.ф.

0.99 2.1255 ***** 5.1166 5.3521 5.5168 3.6631 5.5168

МПСНт.ф. -

***** МПС МПС МПС МПС МПС Ш МПС МН

1Г 1Г/Ш II т.ф. II п.ф. VI

0.99 3.9706 6.0008 ***** 4.0238 2.0543 : 6.4404 7.1649

МПС III

***** МПС МПС МПС МПС МПС МПС VI МН

1Г 1Г/Ш II т.ф. II п.ф. III

0.99 5.2786 8.2869 2.4363 6.9135 9.1934 7.5604

МПС VI

МПС МПС МПС МПС МПС МПС МН

1Г 1Г/Ш II т.ф. II п.ф. Ш VI

0.99 3.8886 2.0498 4.1141 4.551Я 9.8156 ***** 4.1259

МН

***** МПС МПС МПС МПС МПС МПС МН

1Г 1Г/Ш И т.ф. II п.ф. III VI

0.99 2.0717 2.0891 3.1740 5.0026 3.0540 3.8379 *****

• 2.100& - различия[статистически досто^ ,„„....'. ..,„'

. 2.100^ - различйя статистически недостоверные V . ;''

Так же, как и для группы 1 проводилась оценка достоверности

межлокусной/межаллельной вариабельности по встречаемости симптомов и признаков с уровнями доверительной вероятности 0.99 и 0.95. (табл.7). При анализе "уникальных" симптомов и признаков на границе статистической достоверности находятся-фенотипические различия только Для 1 пары синдромов из 24; для синдромов, сопоствимых с группой 1. Для остальных пар эти различия статистически достоверны. При уровне доверительной вероятности 0.95 (т.е. при расширении числа симптомов и признаков, характеризующих синдромы) фенотипические различия нахо- < дятся на границе статистической достоверности для 5 пар синдромов.

ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Своевременное оказание медико-генетической и медицинском помощи больным с МПС и их генокопиями и отягощенным семьям, ними«к,и триединным процессом, требующим: 1) ранней предположительной диагностики заболевания и распознания его наследственной природына по ликлиническом/клиническом уровнях в регионе проживания больного; 2) диагностика МПС (генокопий МПС) региональной медико-гене шчнйошп службой; 3) верификация диагноза, установление типа МПС, преиаталь ной диагностики в специализированной лаборатории и симптомам терапии п специализированных медицинских учреждениях.

Очевидно, что неудовлетворителная работа первого и второго эвена, доказанная в данном исследовании, исключает или снижает эффективность работы третьего звена. Данное исследование было мапрвлено на повышение эффективности медико-генетического консультирования МПС и их генокопий в рамках отечественного здравоохранения.

Впервые п отечественной медицине обсужден и статистически обработан обширный клинический материал, полученный при стандартам рованном обследовании выборки больных с МПС и их генокопиями.

Особенностями дачного исследования, которые не позволили в полной мере воспользоваться традиционными методами статистического анализа клинического материала являются:

- большое число исследуемых нозологический единиц (10), отличающихся значительным перекрыванием симптомокомпцексов, отражающих их полилокусность и полиаллелизм;

- большое число симптомов и признаков (44/167), включенных в сравнительный анализ, что создает дополнительные практические трудности использования известных методов, например, методов кластерного анализа.

- значительная вариабельность численности билтых с разными нозологическими единицами, отражающая различия а их частоте и эффективности диагностики.

Это потребовало использования специальных математических ме-тодоа для статистического анализа клинического полиморфизма, иеквяь-зующих аппарат стохастического оценивания.

Использование этих методических подходов позволило решить для практического медико-генетического консультирования следующие задачи:

- охарактеризовать специфичность ранней манифестации нозологических единиц данной группы;

- разработать схемы динамики формирования клинических фенотипов;

- охарактеризовать типичные симптомокомплексы для ка>кдой клинической формы;

- выявить "уникальные" симптомы и признаки, обеспечивающие предположительную межлокусную/межаллельную дифференциацию на клиническом и параклиническом уровнях;

- оценить межлокусные/межаллельные "фенотипические расстояния".

Как показали данные сравнительного анализа диагностической значимости двух типов карт для описания клинических фенотипов, использование карт, включающих в себя 167 симптомов и признаков, позволило увеличить перечень "уникальных" симптомов и признаков для каждой .из анализируемых нозологических единиц и увеличить "фенотипические расстояния" между ними, т.е. улучшить дифференциальную диагностику на клиническом уровне. Использование детальных унифицированных карт описания клинического фенотипа не только улучшает их межлокусную/межаллельную дифференциацию на клиническом уровне, но также уменьшает роль субъективного фактора в диагностике и дифференциальной диагностике в данной группе.

Следует подчеркнуть, что клиническая характеристика фенотипов даже при выявлении набора "уникальных" симптомов и признаков не решает полностью проблемы дифференциальной диагностики МПС и их ге-нокопий на межпокусном/межаллельном уровне. Полностью решение этих проблем является прерогативой биохимических и молекулярно-' генетических методов диагностики. Но в условиях отечественного здравоохранения эти методы и то не в полном объеме используются только в одной лаборатории.

Полученные нами характеристики фенотипов с вычленением "уникальных" симптомов и признаков безусловно создают базу: 1) дни исключения грубых диапюстических ошибок, которые, к сожалению, имею г место в практике отечественного здравоохранения; 2) для грамотою формирования групп риска; 3) для вероятностной покусной дифференциации.

ВЫВОДЫ.

1. Из числа больных с верифицированным биохимическим дпашо зом сформирована и клиничеаси обследована выборка больных с наследственными МПС и их генокопиями. Выборка включала 249 больны* подразделенных на 11 групп по клинико-биохимическому фенотипу и на 2 группы - поликлинически (группа I) и клинически (группа II) обследованных больных. Составлены 2 карты включающие в себя 44 и 167 симптомов и признаков для поликлинически и клинически обследованных больных, соответственно. Выборка включает представителей 13 этнических групп, проживающих на територии стран СНГ.

2. Анализ диагнозов при направлении, выявил 37,9% ложнополо-жительных диагнозов и 28% ложноотрицательных диагнозов, при групповой диагностике. Форма МПС в диагнозе при направлении совпала с верифицированным диагнозом у 10,3% больных. Показатели возраста постановки диагноза и продолжительности жизни, характеризовались широкой межсиндромальной вариабельностью и отставанием мировых показателей.

3. Анализ симптомов и признаков, манифестирующих до 1 года (п=10), позволил выявить "уникальный" набор симптомов и признаков для 6 из 8 форм МПС и включал для: МПС !Г - 8, МПС 1Г/Ш - 1, МПС II т.ф. -6, МПС II п.ф. - 3, МПС III - 3, МПС IV - 3 симптома и признака.

4. Анализ клинического полиморфизма группы I (249 больных) по 44 симптомам и признакам выявил "уникальные" симптомы и признаки из набора патогномоничных для 5 из 10 анализируемых синдромов: МПС 1Г -4, МПС1Г/Ш-2, МПС II т.ф.-8, МПС III-4, МПС IV - 3 симптома и признака.

5. Анализ клинического полиморфизма группы II (7Q больных) но 167 симптомам и признакам выявил "уникальные" симптомы и признаки

из набора патогномоничных для 6 из 7 анализируемых синдромов: МПС 1Г - 18, МПС 1Г7Ш - 7, МПС II т.ф. - 9, МПС III - 18, МПС VI - 5, МН - 3 симшома и признака.

6. Анализ межсиндромальных "фенотипических расстояний" по набору "уникальных" симптомов и признаков из числа патогномоничных для каждого синдрома выявил достоверность различий для 41 пары синдромов из 45 в группе I и для 32 пар синдромов из 36 в группе II при уровне доверительной Вероятности 0,99.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Krasnopolskaya X.D., Tishkanina S.V. The programme of diagnosis of mucopolysaccharidoses and related lysosomal storage diseases In Russia. // Report of Third meeting of the International Working Party for mucopolysaccharidoses and related diseases. Tirol. Austria. 1994. P14.

2. Krasnopolskaya X.D., Mirenburg T.V., Akhunov V.S., Tishkanina S.V. Diagnosis and prevention of inherited lysosomal diseases in Russia. II Abstracts of First European paediatric congress. Paris. France. 1994. Met 21.

3. Тишканина С.В., Еэд&киценксп R Н . Коаснопольская К.Д., Ми-ренбург Т.В. Анализ клинического полиморфизма наследственны?., иуко-полисахаридозов и их генокопий. // Русский медицинский журнал, 1996, т;4, №9,с.559-567

Подп. к печати 1 97 Заказ А

Тираж ^ 00 экз.