Болезнь Ниманна-Пика ( НП ), также известная как дефицит кислой сфингомиелиназы , представляет собой группу редких генетических заболеваний различной степени тяжести. Это наследственные нарушения обмена веществ , при которых сфингомиелин накапливается в лизосомах клеток многих органов. НП типов A, A/B и B вызваны мутациями в гене SMPD1 , что приводит к дефициту кислой сфингомиелиназы (ASM). НП типа C в настоящее время считается отдельным заболеванием, поскольку SMPD1 не участвует, и дефицит ASM отсутствует.
Эти расстройства связаны с дисфункциональным метаболизмом сфинголипидов , которые являются жирами, обнаруженными в клеточных мембранах. Их можно рассматривать как разновидность сфинголипидоза , который входит в более крупное семейство лизосомных болезней накопления . [2]
Симптомы связаны с органами, в которых накапливается сфингомиелин. Увеличение печени и селезенки ( гепатоспленомегалия ) может вызвать снижение аппетита, вздутие живота и боль. Увеличение селезенки ( спленомегалия ) может также вызвать низкий уровень тромбоцитов в крови ( тромбоцитопения ). [ необходима цитата ]
Накопление сфингомиелина в центральной нервной системе (включая мозжечок ) приводит к неустойчивой походке ( атаксии ), невнятной речи ( дизартрии ) и затрудненному глотанию ( дисфагии ). Дисфункция базальных ганглиев вызывает ненормальное положение конечностей, туловища и лица ( дистонии ). Заболевание верхней части ствола мозга приводит к нарушению произвольных быстрых движений глаз (надъядерный паралич взора). Более распространенное заболевание, вовлекающее кору головного мозга и подкорковые структуры, вызывает постепенную потерю интеллектуальных способностей, вызывая слабоумие и судороги . [ необходима ссылка ]
Кости также могут быть затронуты, при этом заболевание вызывает увеличение полостей костного мозга , истончение кортикальной кости или деформацию бедренной кости, называемую coxa vara . При этом состоянии также возникают расстройства, связанные со сном, такие как инверсия сна , сонливость в течение дня и бодрствование ночью. Также наблюдается геластичная катаплексия , внезапная потеря мышечного тонуса, когда больной пациент смеется. [ необходима цитата ]
Мутации в гене SMPD1 вызывают болезнь Ниманна-Пика типов A и B. Они вызывают дефицит активности лизосомального фермента кислой сфингомиелиназы , которая расщепляет липид сфингомиелин . [3]
Мутации в генах NPC1 или NPC2 вызывают болезнь Ниманна-Пика типа C (NPC), которая поражает белок, используемый для транспортировки липидов. [3]
Первоначально тип D был отделен от типа C, чтобы выделить группу пациентов с идентичными расстройствами, которые имели общее новошотландское происхождение. Известно, что пациенты этой группы имеют специфическую мутацию в гене NPC1 , поэтому NPC используется для обеих групп. До того, как были описаны молекулярные дефекты, в начале 1980-х годов были предложены термины «тип Ниманна–Пика I» и «тип Ниманна–Пика II» для разделения форм заболевания с высоким и низким содержанием сфингомиелина. [ необходима цитата ]
Болезнь Ниманна-Пика наследуется по аутосомно-рецессивному типу, [4] [5] , что означает, что обе копии или оба аллеля гена должны быть дефектными, чтобы вызвать заболевание. «Дефектные» означает, что они изменены таким образом, что их функция нарушается. Чаще всего родители ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием являются носителями: у них есть одна копия измененного гена, но они не затронуты, потому что другая копия производит фермент. Если оба родителя являются носителями, каждая беременность имеет 25% вероятность рождения больного ребенка. Генетическое консультирование и генетическое тестирование рекомендуются семьям, которые могут быть носителями заболевания. [ необходима цитата ]
Болезни Ниманна-Пика представляют собой подгруппу нарушений накопления липидов, называемых сфинголипидозами , при которых вредные количества жировых веществ, или липидов , накапливаются в селезенке , печени , легких , костном мозге и головном мозге . [ необходима ссылка ]
В классическом инфантильном варианте типа А миссенс-мутация вызывает полную недостаточность сфингомиелиназы . Сфингомиелин является компонентом клеточной мембраны, включая органеллярную мембрану, поэтому дефицит фермента блокирует деградацию липидов, что приводит к накоплению сфингомиелина в лизосомах в линии фагоцитов макрофагов-моноцитов. Пораженные клетки увеличиваются, иногда до 90 мкм в диаметре, вторично по отношению к расширению лизосом сфингомиелином и холестерином. Гистология показывает нагруженные липидами макрофаги в костном мозге и «голубые гистиоциты» при патологии. Создаются многочисленные мелкие вакуоли относительно однородного размера, что придает цитоплазме пенистый вид. [ необходима цитата ]
Для типов A и B уровни сфингомилиназы можно измерить в образце крови. Для диагностики типа C образец кожи может помочь определить, затронут ли транспортер с помощью филиппинского теста, который обнаруживает накопление неэстерифицированного холестерина с помощью флуоресцентного окрашивания. [6] [7]
Четыре типа болезни Ниманна-Пика делятся на категории. Пациенты с дефицитом ASM классифицируются на типы A и B. У пациентов с типом A наблюдается гепатоспленомегалия в младенчестве и глубокое поражение центральной нервной системы, и они не могут прожить дольше двух лет. У пациентов с типом B также наблюдается гепатоспленомегалия и патологические изменения легких, но обычно без поражения центральной нервной системы. У некоторых могут развиться серьезные опасные для жизни осложнения, включая печеночную недостаточность, кровотечение, зависимость от кислорода, легочные инфекции и разрыв селезенки. У некоторых развивается ишемическая болезнь сердца или клапанная болезнь сердца. В продольном исследовании естественной истории болезни почти 20% пациентов умерли. У тех, кто классифицирован как тип C, может быть легкая гепатоспленомегалия, но их центральная нервная система сильно поражена. [8]
Болезнь Ниманна-Пика типа D (или форма Новой Шотландии) в настоящее время считается тем же заболеванием, что и болезнь Ниманна-Пика типа C. [10] Две плохо изученные формы болезни Ниманна-Пика также были описаны как типы E и F. [11]
У взрослых с типом B врачи пытаются поддерживать уровень холестерина на нормальном уровне. Если селезенка увеличена, а уровень тромбоцитов низкий, острые эпизоды кровотечения могут потребовать переливания продуктов крови. Если у них есть симптомы интерстициального заболевания легких, им может потребоваться кислород. [12]
Возможные методы лечения включают ферментную заместительную терапию и генную терапию . Для типа B была предпринята попытка пересадки костного мозга. [8]
В январе 2009 года миглустат (Zavesca) был одобрен в Европейском союзе для лечения прогрессирующих неврологических проявлений у людей с болезнью Ниманна-Пика типа C. [13] [14] Лекарство доступно для людей в Соединенных Штатах на экспериментальной основе. В марте 2010 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) запросило у Actelion дополнительную доклиническую и клиническую информацию относительно миглустата, прежде чем принять окончательное решение об одобрении его в Соединенных Штатах для болезни Ниманна-Пика типа C. [15]
Олипудаза альфа (Xenpozyme) была одобрена для медицинского применения в Японии в марте 2022 года. [16]
Аримокломол (Miplyffa) был одобрен для медицинского применения в Соединенных Штатах в сентябре 2024 года. [17] Это первый препарат, одобренный FDA для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [17]
Левацетиллейцин (Aqneursa) был одобрен для медицинского применения в Соединенных Штатах в сентябре 2024 года. [18] Левацетиллейцин является вторым препаратом, одобренным FDA для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [18]
Высоковариабельная инфантильная нейровисцеральная болезнь Ниманна-Пика (тип А ASMD) обычно приводит к летальному исходу до 3 лет. При типе B тяжесть заболевания сильно варьируется, и многие пациенты доживают до зрелого возраста и могут достичь нормальной продолжительности жизни. Диагнозы ставятся на 7-м десятилетии жизни. [19] [20] [21]
Тип C — это совершенно другое заболевание, прогноз которого также весьма изменчив. [ необходима цитата ]
Заболеваемость среди евреев-ашкенази составляет около одного случая на 40 000 для типа А болезни Ниманна-Пика. [3] Заболеваемость как типа А, так и типа В болезни Ниманна-Пика во всех других популяциях оценивается в один случай на 250 000. [ 3] Заболеваемость типом С болезни Ниманна-Пика оценивается в один случай на 150 000. [3]
Альберт Ниманн опубликовал первое описание того, что сейчас известно как болезнь Ниманна–Пика, тип А, в 1914 году . Людвиг Пик описал патологию заболевания в серии статей в 1930-х годах. [22] [23] [24]
В 1961 году была введена классификация болезни Ниманна–Пика на типы A, B и C, а также содержался тип D, [25] [26] названный «новошотландским типом». Генетические исследования показали, что тип D вызывается тем же геном, что и тип C1, и обозначение типа D больше не используется. [3] У композитора Мориса Равеля была диагностирована болезнь Пикса после его смерти в 1937 году.
Продолжаются исследования с целью лучшего понимания заболевания и методов его лечения, однако в настоящее время лекарства не существует. [27]
Потеря миелина в центральной нервной системе считается основным патогенным фактором. В исследованиях используются животные модели, несущие основную мутацию для болезни Ниманна-Пика, например, мутацию в гене NPC1, как это наблюдается при болезни Ниманна-Пика типа C. В этой модели было показано, что экспрессия фактора регуляции гена миелина (MRF) значительно снижена. [28] MRF является фактором транскрипции , имеющим решающее значение для развития и поддержания миелиновых оболочек . [29] Таким образом, нарушение созревания олигодендроцитов и процесса миелинизации может быть основным механизмом неврологических дефицитов. [28]
Любопытно, что в 2011 году было показано, что клетки фибробластов, полученные от пациентов с болезнью Ниманна-Пика типа C1, устойчивы к вирусу Эбола из-за мутаций в белке NPC1, который необходим для выхода вируса из везикулярного компартмента. [30]
Другие исследования обнаружили малые молекулы, которые ингибируют рецептор и могут быть потенциальной терапевтической стратегией. [31]
В 2014 году Европейское агентство по лекарственным средствам предоставило аримокломолу статус орфанного препарата для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [32] За этим последовало в 2015 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . [33] Дозирование в плацебо-контролируемом клиническом исследовании фазы II/III для изучения лечения болезни Ниманна-Пика типа C (для пациентов с типом C1 и C2) с использованием аримокломола началось в 2016 году. [34]
Исследователи из Университета Аризоны впервые предложили использовать 2-гидроксипропил-β-циклодекстрины для лечения болезни Ниманна-Пика типа C1 в 2001 году. [35] Исследователи отметили, что HPBCD с различными уровнями замещения 2-гидроксипропила оказали влияние на задержку неврологических симптомов и снижение накопления холестерина в печени в модели мышей Ниманна-Пика. Позже исследователи из Юго-западного медицинского центра Техасского университета обнаружили, что когда мышам с болезнью Ниманна-Пика типа C вводили 2-гидроксипропил-β-циклодекстрин (HPbCD) в возрасте семи дней, у них наблюдалось заметное улучшение функции печени, гораздо меньшая нейродегенерация, и в конечном итоге они жили дольше, чем мыши, не получавшие этого лечения. Эти результаты свидетельствуют о том, что HPbCD остро устраняет дефект накопления, наблюдаемый при NPC. [36]
В апреле 2011 года Национальные институты здравоохранения США в сотрудничестве с Программой терапии редких и забытых заболеваний [37] объявили, что они разрабатывают клиническое исследование с использованием HPbCD для пациентов с болезнью Ниманна-Пика типа C1. Клиническое исследование, проведенное Vtesse, LLC, началось в январе 2013 года и было завершено в марте 2017 года. [38]
26 апреля 2013 года Европейское агентство по лекарственным средствам предоставило Международному альянсу по болезни Ниманна–Пика (Великобритания) статус орфанного препарата для HPbCD, предназначенного для лечения болезни Ниманна–Пика типа C. [39]
Генная терапия используется в клинической практике для лечения генетических заболеваний, включая гемофилию и спинальную мышечную атрофию . Она применялась доклинически на мышиной модели болезни Ниманна-Пика типа C с использованием вирусного вектора , полученного из аденоассоциированного вируса , и, как было показано, продлевает продолжительность жизни после инъекции в боковые желудочки неонатального мозга. [40] В отдельном исследовании, подтверждающем концепцию, аналогичный вектор, но с модифицированным капсидом , вводили внутривенно мышам болезни Ниманна-Пика типа C в возрасте около четырех недель; это привело к увеличению продолжительности жизни и улучшению набора веса. [41] Генная терапия также применялась доклинически на мышиной модели болезни Ниманна-Пика типа A. Инъекция в большую цистерну в возрасте семи недель предотвратила нарушение моторики и памяти, а также гибель нейронных клеток. [42]