Применение методов МГИ в отделении терапии диабета Института диабета ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России в течение 2017–2018 гг. позволило диагностировать 12 случаев СД типа MODY2.

Молекулярно-генетический анализ проводился в лаборатории отделения наследственных эндокринопатий ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» МЗ РФ (зав. отд. д.м.н. Тюльпаков А.Н.). Геномную ДНК выделяли из лейкоцитов периферический крови стандартным методом (набор Pure Link, Genomic DNA Mini Kit, Life Technologies, США). Для молекулярно-генетического анализа применялся метод NGS. Использовалась разработанная в отделении наследственных эндокринопатий ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» МЗ РФ панель праймеров для мультиплексной ПЦР и секвенирования с применением технологии Ion Ampliseq™ Custom DNA Panel (Life Technologies, США). Секвенирование осуществлялось на полупроводниковом секвенаторе PGM (Ion Torrent, Life Technologies, США). Биоинформатическая обработка результатов секвенирования проводилась с помощью программного модуля Torrent Suite 4.2.1 (Ion Torrent, Life Technologies, США) и пакета программ Annovar (версия 2014Nov12). В качестве референсных последовательностей кДНК генов-кандидатов использовались ссылки Genbank. Интерпретация результатов исследований и оценка патогенности нуклеотидных изменений проводились согласно международным рекомендациям. Все единичные нуклеотидные варианты с частотой минорного аллеля более чем 0,001 были исключены из последующего анализа. Обозначение мутаций проводилось в соответствии с рекомендациями den Dunnen и Antonarakis. В последующем у родственников проводился поиск аналогичных мутаций на секвенаторе Genetic Analyzer Model 3130 (Life Technologies, США).

Медиана возраста пациентов на момент обследования составила 28 [22;34,25] лет (от 18 до 48 лет). При этом только у одного обследуемого генетическое исследование, подтверждающее диагноз, проведено незамедлительно, при первичном выявлении нарушений углеводного обмена. Нарушения углеводного обмена дебютировали в возрасте от 9 до 19 лет. Медиана длительности заболевания составила 10 [2;21] лет. Все пациенты были госпитализированы для уточнения типа СД, при этом у троих ранее выявленные нарушения углеводного обмена соответствовали критериям нарушенной толерантности к глюкозе (НТГ), двоим был поставлен диагноз СД 2 типа и одной – СД 1 типа. На момент проведения МГИ 6 пациентов придерживались диеты с ограничением легкоусвояемых углеводов, 2 пациентки получали инсулинотерапию, 3 – принимали вилдаглиптин (2 – в комбинации с метформином) и 1 пациентка принимала метформин.

Медиана индекса массы тела (ИМТ) на момент обследования составила 20,65 [19,4;21,85] кг/м2. Один пациент, у которого нарушения углеводного обмена были впервые диагностированы в возрасте 41 года, страдал ожирением II степени (ИМТ 35,1 кг/м2). Медиана уровня гликированного гемоглобина (НbА1с) обследуемых составила 6,4 [5,85;6,6] %). Только у 4 из 13 уровень НbА1с на момент обследования соответствовал критериям СД (≥6,5%) – 6,6–6,7%. У 3 пациентов уровень НbА1с при длительности заболевания более 20 лет составил 6,4%, 6,3%, 6,0% соответственно. Пероральный глюкозотолерантный тест (ПГТТ) был проведен 7 пациентам (табл. 1). По результатам ПГТТ у 3 пациентов нарушения углеводного обмена были классифицированы как СД, у 4 – как НТГ.

Ни у кого из пациентов не было выявлено микрососудистых осложнений СД, что особенно важно, учитывая длительность нарушения углеводного обмена.

Таблица 1. Показатели перорального глюкозотолерантного теста у пациентов с сахарным диабетом типа MODY2 (n=7, Me [Q1;Q3])

Основные клинические характеристики представленной группы больных с СД типа MODY2 представлены в табл. 2.

Таблица 2. Клиническая характеристика пациентов с сахарным диабетом типа MODY2 (Me [Q1; Q3])

Примечания: СД – сахарный диабет; ИМТ – индекс массы тела; НТГ – нарушение толерантности к глюкозе; МГИ – молекулярно-генетические исследования; ДПП-4 - дипептидилпептидаза-4

Далее представлен клинический случай пациентки с СД типа MODY2, который в полной мере демонстрирует особенности данного типа СД.

Пациентка И., 35 лет, поступила в отделение с жалобами на повышение глюкозы плазмы натощак до 7,3 ммоль/л.

Из анамнеза известно, что впервые нарушение углеводного обмена выявлено в возрасте 14 лет (на фоне нормальной массы тела) при диспансеризации. В течение 2 лет наблюдалась по месту жительства с диагнозом НТГ, соблюдала диету с ограничением легкоусвояемых углеводов. При самоконтроле периодически отмечалось повышение гликемии натощак. С 16 лет не обследовалась. Колебания массы тела в течение 19 лет наблюдения составляли не более 7 кг (минимально 56 кг, максимально 63 кг).

В 23 года – самопроизвольное прерывание беременности на сроке 10 недель. В 33 года во время второй беременности на 11-й неделе диагностирован гестационный СД. Была назначена интенсифицированная инсулинотерапия, на фоне которой достигнуты целевые показатели гликемии (перед родами Левемир 16 Ед на ночь, НовоРапид по 9–10 Ед перед основными приемами пищи: 0,65 Ед/кг/сут). Вес до беременности 62,5 кг, перед родами – 71 кг (общая прибавка веса 8,5 кг). Роды срочные (38-я неделя гестации), путем кесарева сечения, вес ребенка при рождении 2560 г. Через 2 мес после родов проведен ПГТТ: гликемия натощак 6,6 ммоль/л, через 2 ч – 11,0 ммоль/л; С-пептид натощак 262 пмоль/л (0,79 нг/мл), через 2 ч – 1478 пмоль/л, тиреотропный гормон (ТТГ) – 0,46 мМЕ/л. Рекомендована низкоуглеводная диета.

Динамика НbА1с после родов: через 3 мес – 6,4%; через год – 5,6%. В связи с повышением гликемии натощак до 6,4–6,5 ммоль/л эндокринологом был назначен метформин с постепенным увеличением дозы до 1700 мг/сут. В связи с отсутствием эффекта препарат самостоятельно отменила. Пациентка была госпитализирована с целью уточнения диагноза.

При осмотре вес 56,5 кг, рост 165 см, ИМТ 20,8 кг/м2. При обследовании: НbА1с – 6,0%, инсулин натощак 7,92 мкЕд/мл (2,3–26,4), антитела к антигенам бета-клеток не выявлены. В ходе ПГТТ выявлена НТГ на фоне сохранной секреции инсулина (глюкоза плазмы: 6,46–10,67–9,93 ммоль/л, С-пептид: 1,68–7,39–8,24 нг/мл). Повышение гликемии в ходе теста (через 2 ч) составило менее 4,6 ммоль/л [16–19]. На фоне обычного режима питания показатели гликемии натощак варьировали от 6,3 до 7,3 ммоль/л, после еды – максимально до 8,7 ммоль/л. При обследовании признаков диабетической ретинопатии, нефропатии не выявлено.

Семейный анамнез (рис. 1):

отец пробанда (II.2): 65 лет, на протяжении 40 лет отмечается незначительное повышение гликемии до 7,0 ммоль/л, лечения не получает;

единокровная сестра (III.7): 9 лет 4 мес (рост 131 см; вес 27,5 кг), ИМТ 16,0 кг/м2 (-0,27 SD), бессимптомная непрогрессирующая гипергликемия натощак до 6,5 ммоль/л регистрируется с 2,5 лет. При обследовании в возрасте 8 лет 7 мес: НbА1с – 6,1%, инсулин – 3,6 мкЕд/мл (2,6–24,9), С-пептид – 293 пмоль/л (370–1470), антитела к антигенам бета-клеток отрицательные;

двоюродная сестра (III.9): 35 лет, ИМТ 17,2 кг/м2. Активно выявлено повышение гликемии натощак 7,0 ммоль/л. При проведении ПГТТ: гликемия натощак 6,0 ммоль/л, через 2 ч – 12,3 ммоль/л;

двоюродный племянник (IV.6): 10 лет 8 мес (рост 134 см, вес 27 кг), ИМТ 15,0 кг/м2 (-1,03 SD). Повышение гликемии натощак до 6,3 ммоль/л выявлено впервые случайно в возрасте 9 лет 2 мес, НbА1с 6,2%. Рекомендовано соблюдение диеты с ограничением легкоусвояемых углеводов. При обследовании в ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» МЗ РФ в 10 лет 3 мес НbА1с 6,7%. Специфических панкреатических антител не обнаружено. При проведении ПГТТ выявлена НТГ (глюкоза плазмы 6,12–8,0 ммоль/л) на фоне сохранной базальной и стимулированной секреции инсулина (инсулин 4,45–14,68 мкЕд/мл; С-пептид 1,0–2,86 нг/мл). Показатели гликемии натощак максимально – до 7,3 ммоль/л, после еды – до 10,9 ммоль/л.

Рис. 1. Родословная семьи пациентки И. Примечания: НУО – нарушения углеводного обмена. МГИ - молекулярно-генетическое исследование

Учитывая особенности течения заболевания, наследственный характер нарушения углеводного обмена, пациентке проведено МГИ. В гене GCK выявлен гетерозиготный вариант: с.449Т>А:р.F150Y, описанный при СД типа MODY2 как патогенный. Аналогичные мутации выявлены у единокровной сестры и двоюродного племянника. Пациентке было рекомендовано нормокалорийное сбалансированное питание с ограничением легкоусвояемых углеводов, дозированные физические нагрузки, самоконтроль гликемии 1–2 раза в неделю в разное время суток.

Ген глюкокиназы (GCK) расположен на 7 хромосоме, имеет 10 кодирующих экзонов и кодирующую последовательность 1398 пар нуклеотидов. GCK – первый верифицированный ген-кандидат MODY (1992 г.) [20]. Основной функцией глюкокиназы является кодирование белка из семейства гексокиназ (IV изотип). Данный белок в основном экспрессируется в гепатоцитах и клетках поджелудочной железы и катализирует фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, что составляет первый этап в большинстве путей метаболизма глюкозы [21]. Активность данного фермента не ингибируется его продуктом – глюкозо-6-фосфатом, поэтому он сохраняет свою активность даже при избытке глюкозы. В бета-клетках поджелудочной железы глюкокиназа выполняет функцию датчика при изменении концентрации глюкозы в крови (своеобразный сенсор), и от ее ферментативной активности зависит скорость секреции инсулина, что и объясняет гипергликемию при инактивирующей мутации гена GCK (восприятие организмом гипергликемии как нормы). В печени глюкокиназа играет важную роль в поглощении глюкозы и превращении ее в гликоген. Определено, что мутации, обуславливающие развитие СД типа MODY2, непропорционально распределены в экзонах со со второй по десятую [22]. К 2018 г. описано 745 мутаций в гене GCK [23]. Частых мутаций в гене GCK не выявлено, каждая из них определена преимущественно в одной семье [2, 23, 24].

В нашей группе пациентов были выявлены следующие мутации гена глюкокиназы (табл. 3).

Таблица 3. Спектр нуклеотидных изменений, выявленных в гене GCK

Примечания: наследственность (в 2 и более поколениях): О – отягощена; Н – не отягощена или неизвестна. Патогенность: П – патогенный; ВП – возможно патогенный; НП – вариант с неопределенной патогенностью. gnomAD – browser beta (http://gnomad-beta.broadinstitute.org). HGMD – The Human Gene Mutation Database (http://www.hgmd.cf.ac.uk). NA – not available. Референсная последовательность (www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore): GCK NM_000162.3.

Большинство случаев СД в возрастной категории до 40 лет при нормальной массе тела классифицируются как СД 1 типа, реже – как СД 2 типа и редко подвергаются пересмотру. Отсутствие аутоантител как маркера СД 1 типа является крайне важной составляющей в дифференциальной диагностике моногенных форм СД у молодых пациентов. Отсутствие антител к антигенам бета-клетки, особенно при наличии семейного характера заболевания, характерно для моногенных форм СД, но может наблюдаться менее чем у 5% больных с СД 1 типа. Длительно сохраняющаяся эндогенная секреция инсулина (при длительности заболевания более 3–5 лет) не характерна для СД 1 типа и наблюдается при СД типа MODY. У всех пациентов обследуемой группы специфические панкреатические антитела были отрицательными.

Наличие в нескольких поколениях членов семьи с характерными нарушениями углеводного обмена позволяет с большой долей вероятности заподозрить моногенный характер заболевания, однако это также свойственно и СД 2 типа. Среди обследованных нами пациентов заболевание в большинстве случаев носило семейный характер: у десяти пациентов родственники первой степени родства имели нарушения углеводного обмена различной степени выраженности. В связи с бессимптомным течением заболевания нарушения углеводного обмена длительное время остаются недиагностированными, и только активное, целенаправленное обследование ближайших родственников позволяет выявить у них нарушения углеводного обмена. Так, у родственников шестерых пациентов нашей группы с нарушениями углеводного обмена были найдены аналогичные мутации методом прямого секвенирования по Сэнгеру.

Отсутствие признаков метаболического синдрома, ожирения является одним из характерных признаков СД типа MODY2 и, в ряде случаев, отличает его от СД 2 типа.

Нарушения углеводного обмена, свойственные СД типа MODY2, могут быть выявлены в любом возрасте. Умеренная непрогрессирующая гипергликемия, обусловленная мутациями в гене GCK, возникает с рождения, но, оставаясь бессимптомной длительное время, может быть впервые обнаружена после 18 лет. В сравнительном исследовании Т.Л. Кураевой и соавт. по изучению MODY2 и MODY3 у детей в России [2] было показано, что при MODY2 гипергликемия определяется уже с рождения (в возрасте до 1 года у 13,4%, минимальный возраст – 1 месяц), в отличие от MODY3 (минимальный возраст диагностики заболевания – 8 лет). Возможна ситуация, при которой молодые пациенты с неуточненным типом нарушения углеводного обмена или с нетипичным течением СД 1 типа переходят под наблюдение взрослых эндокринологов. В нашей группе у 7 из 12 пациентов нарушения углеводного обмена были выявлены в возрасте до 18 лет. Из них одной пациентке был поставлен диагноз СД 1 типа и назначена инсулинотерапия, другой – СД 2 типа, у троих тип СД не был определен и двое наблюдались с диагнозом НТГ.

Часто у пациентов с СД типа MODY2 результаты ПГТТ и значения HbA1c не соответствуют критериям СД, что вызывает трудности при формулировке диагноза. НТГ или нарушенная гликемия натощак не противоречат диагнозу СД типа MODY2, являясь его характерной особенностью. В разные периоды жизни пациента результаты ПГТТ и HbA1c могут незначительно меняться [25].

Во время беременности показатели гликемии у пациенток с СД типа MODY2 незначительно повышаются и, как правило, соответствуют критериям манифестного СД. Четырем пациенткам нашей группы во время беременности была назначена интенсифицированная инсулинотерапия с последующей отменой после родоразрешения (N4, N7, N11, N12). Одна пациентка (N6) продолжала соблюдать диету во время беременности. Так как СД типа MODY2 наследуется по аутосомно-доминантному типу, риск передачи данной мутации ребенку составляет 50%. Выбор тактики лечения СД типа MODY2 во время беременности должен базироваться на генотипе плода: риску развития макросомии под влиянием материнской гипергликемии подвержены только младенцы, не имеющие мутации в гене GCK [26]. В случае же, когда мать и ребенок имеют мутации в гене GCK, гипергликемия не требует коррекции инсулином, а ребенок рождается с нормальным весом [16, 27]. Дети, которые наследуют мутацию, имеют тот же гомеостатический уровень глюкозы, что и их матери, и ощущают более высокий уровень глюкозы как нормальный. В этом случае гипергликемия не оказывает негативного влияния на вес ребенка. Риск развития осложнений при инвазивном методе пренатального скрининга с целью определения генотипа плода (если только амниоцентез/хорионическая биопсия не осуществляется по более значимым причинам) является обоснованием для поиска путей неинвазивной пренатальной диагностики (в настоящее время у беременных могут проводиться УЗИ с допплерометрией, генетическое исследование родителей, кардиотокография, анализ крови на содержание сывороточных маркеров). Альтернативой пренатальному скринингу может быть ультразвуковая фетометрия каждые 2 нед, начиная с 26 нед беременности. При этом ускоренный фетальный рост косвенно указывает на отсутствие инактивирующей мутации в гене GCK у плода, что является показанием к инициации инсулинотерапии [28].

В 2012 г. A.T. Hattersley et al. [29] разработали простую модель прогнозирования MODY (используя логистическую регрессию), которая может помочь выявить случаи, подходящие для дальнейшего генетического тестирования. Модель улучшала чувствительность с 72% до 91% и специфичность от 91% до 94% для определения MODY по сравнению со стандартными критериями. Наиболее привлекательной является простота использования данной разработки (рис. 2). Для нашей пациентки Positive Predictive Value данного метода («положительное предсказательное значение», PPV) составляет 75,5%, что позволяет предположить у нее MODY с высокой достоверностью. Однако данный онлайн-калькулятор может быть использован только у пациентов с манифестацией нарушений углеводного обмена в возрасте до 35 лет и, таким образом, формально не применим для пациентов с впервые диагностированными нарушениями углеводного обмена в возрасте от 35 лет и старше. К примеру, в нашей группе у мужчины с ожирением 2 степени впервые нарушения углеводного обмена диагностировали в возрасте 41 года (N10). Данный калькулятор дорабатывается и модифицируется [10, 29]. У беременных же используются иные критерии диагностики нарушений углеводного обмена, в связи с чем данный калькулятор имеет ограничения в этой группе пациентов.

Рис. 2. Калькулятор MODY [5, 23]. Адаптировано из [30].

Подтверждение инактивирующей мутации в гене GCK (MODY2), в отличие от других типов MODY, позволяет отказаться от малоэффективной в типичных случаях инсулинотерапии или пероральной сахароснижающей терапии. Так, в нашей группе 2 пациентам была отменена инсулинотерапия, 4 – пероральные сахароснижающие препараты. Все пациенты во время госпитализации достигли целевых уровней гликемии на фоне низкоуглеводной диеты.

Такие клинические особенности заболевания, как пограничные длительно не прогрессирующие нарушения углеводного обмена (НГН, НТГ), отсутствие специфических аутоантител, отсутствие эффекта от проводимой пероральной сахароснижающей терапии у молодых пациентов с нормальной массой тела, особенно при наличии семейного характера заболевания, требуют проведения МГИ с целью исключения СД типа MODY2.

Согласие пациентов. При поступлении в стационар пациентка дала согласие на обработку персональных данных. Информированное согласие на публикацию медицинских данных, представленных в статье (в обезличенной форме) в журнале «Сахарный диабет», от пациентки получено.

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

Участие авторов. Кононенко И.В. – концепция и дизайн исследования, набор материала, редактирование текста; Глибка А.А. – обработка материала, обзор литературы, написание текста, оформление рисунков; Зубкова Н.А. – анализ результатов МГИ, редактирование текста; Майоров А.Ю. – окончательное утверждение рукописи для публикации; Тюльпаков А.Н. – проведение МГИ, окончательное утверждение рукописи для публикации; Шмидт О.М. – набор материала. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.