Синдром Санфилиппо , также известный как мукополисахаридоз типа III (МПС III) , является редким пожизненным генетическим заболеванием, которое в основном поражает головной и спинной мозг . Он вызван проблемой с тем, как организм расщепляет определенные большие молекулы сахара, называемые гликозаминогликанами (также известные как ГАГ или мукополисахариды). У детей с этим заболеванием эти молекулы сахара накапливаются в организме и в конечном итоге приводят к повреждению центральной нервной системы и других систем органов. [2]
Дети с синдромом Санфилиппо обычно не проявляют никаких проблем при рождении. По мере роста у них могут возникнуть трудности с обучением новым вещам, и они могут потерять ранее приобретенные навыки. По мере прогрессирования заболевания у них могут развиться судороги и двигательные расстройства. Большинство детей с синдромом Санфилиппо доживают до подросткового или раннего взрослого возраста. [3]
Возраст начала, тяжесть и прогрессирование заболевания могут значительно различаться у пациентов с разными подтипами и в пределах одного подтипа. Развитие на пренатальной и ранней постнатальной стадиях протекает нормально. [ требуется ссылка ] Обычно заболевание проявляется в возрасте от одного до четырех лет. [4] Пораженные дети выглядят нормальными, хотя может быть заметен некоторый легкий лицевой дисморфизм . Из всех заболеваний МПС синдром Санфилиппо вызывает наименьшее количество физических отклонений. Возможные клинические соматические симптомы, хотя и редкие, включают грубые черты лица с широкими бровями, темными ресницами, сухими и грубыми волосами и патологией скелета, которая влияет на рост. [5]
После начального периода отсутствия симптомов симптомы могут возникнуть в течение ранних лет развития, в возрасте от одного до трех лет. [5] У детей обычно наблюдается задержка когнитивного развития и/или поведенческие проблемы, за которыми следует прогрессирующее снижение интеллекта, приводящее к тяжелой деменции и прогрессирующему заболеванию двигательной системы. [6] Овладение речью часто происходит медленно и неполно. Хотя задержка когнитивного развития может иметь место, у людей с синдромом Санфилиппо она, как правило, бывает легкой. [7]
В возрасте от трех до десяти лет заболевание прогрессирует до нарастающих поведенческих нарушений, включая истерики , гиперактивность, деструктивное поведение, агрессивное поведение, извращение вкуса , трудности с приучением к туалету и нарушение сна. [2] Поскольку изначально у больных детей нормальная мышечная сила и подвижность, с поведенческими нарушениями может быть трудно справиться. Нарушенный сон, в частности, представляет собой значительную проблему для лиц, оказывающих помощь. [8] Люди с этим расстройством могут оставаться в этой фазе от пяти до десяти лет. [5] После этого поведенческие нарушения стихают. Однако пациенты начинают становиться все более неподвижными и невосприимчивыми, поскольку люди с синдромом Санфилиппо постепенно теряют свои двигательные навыки, часто нуждаются в инвалидных колясках и у них развиваются трудности с глотанием и судороги. [9] Люди с синдромом Санфилиппо, как правило, регрессируют до невосприимчивого или вегетативного состояния, пока не умрут. [5] Продолжительность жизни тяжело пораженного человека обычно не выходит за рамки позднего подросткового возраста до начала двадцати лет. [10] Однако пациенты с менее тяжелыми фенотипами заболевания имеют разную продолжительность жизни, в некоторых случаях они даже доживают до семидесяти лет. [8]
Наиболее распространенные симптомы, наблюдаемые у людей с синдромом Санфилиппо, являются неврологическими и могут включать в себя умственную отсталость, нарушение развития речи, аномальные движения и проблемы со сном; однако, другие часто наблюдаемые симптомы включают чрезмерный рост волос, хронические инфекции уха, респираторные инфекции и плохое усвоение питательных веществ. [11] Другие признаки, реже наблюдаемые у людей с синдромом Санфилиппо, включают в себя изменения поведения и изменения опорно-двигательного аппарата, такие как повышенная жесткость мышц и суставов и изменения в росте или плотности костей. [11] [2]
Дети с синдромом Санфилиппо часто имеют повышенную толерантность к боли. Шишки, синяки или ушные инфекции, которые были бы болезненными для других детей, часто остаются незамеченными у детей с синдромом Санфилиппо. У некоторых детей с синдромом Санфилиппо могут быть проблемы со свертываемостью крови во время и после операции. [4]
Люди с синдромом Санфилиппо рождаются в пределах нормальных физиологических диапазонов. Примерно в возрасте 2 лет люди с синдромом Санфилиппо значительно выше, чем дети без этого заболевания. [12] К 4 годам большинство мальчиков с синдромом Санфилиппо все еще выше, чем здоровые дети. [12] Скорость роста резко замедляется после 5 лет, и к тому времени, когда дети с синдромом Санфилиппо достигают 17 лет, все люди значительно ниже своих референтных групп. [12]
Клинически трудно различить симптоматические различия между четырьмя типами синдрома Санфилиппо, хотя каждый из типов может различаться по степени тяжести. [13] Тип A обычно является наиболее тяжелым подтипом, характеризующимся самым ранним началом, быстрым клиническим прогрессированием с тяжелыми симптомами и короткой выживаемостью, при этом средний возраст пациентов составляет от 15 до 18 лет. [13] Тип B считается немного менее агрессивным, чем тип A, но все же демонстрирует быстрое клиническое прогрессирование и короткую выживаемость, при этом средний возраст пациентов составляет от 17 до 19 лет. [13] Тип C считается наименее агрессивной формой синдрома Санфилиппо, при этом средняя продолжительность жизни пациентов составляет от 19 до 34 лет, в зависимости от исследования. [13] Тип D является редким подтипом синдрома Санфилиппо, и данные о средней продолжительности жизни не были опубликованы. [13]
Мутации в четырех различных генах могут привести к синдрому Санфилиппо. Каждый ген кодирует определенный фермент, отвечающий за расщепление гепарансульфата. [8] Это расстройство наследуется по аутосомно-рецессивному типу, то есть для развития расстройства у человека должно быть две копии мутировавшего гена (по одной от каждого родителя). Люди с двумя рабочими копиями гена не подвержены заболеванию. Люди с одной рабочей копией являются генетическими носителями синдрома Санфилиппо и не проявляют симптомов, но они могут передать пораженный ген своим детям. Люди с двумя пораженными копиями будут страдать синдромом Санфилиппо. [14]
Факторами риска синдрома Санфилиппо являются семейный анамнез заболевания(й) МПС, люди, проживающие в регионах с высокой заболеваемостью синдромом Санфилиппо, и люди, являющиеся носителями дефектного аллеля(ей), как указано выше. [16]
Синдром Санфилиппо может также проявляться как 5-я мутация, тип E. Эта мутация является результатом дефицита гена N-глюкозамин 3-O-сульфатазы, ARSG. [5] Хотя она была охарактеризована на молекулярном уровне и наблюдалась у собак и мышей, генетическая мутация не проявлялась у людей. [5]
Симптомы, вызванные синдромом Санфилиппо, возникают из-за того, что организм не может расщепить тип сахарной цепи, называемой гепарансульфатом. [5] [17] Эти цепи молекул сахара , известные как гликозаминогликаны или ГАГ, находятся в разных частях клеток и тканей, таких как внеклеточный матрикс и клеточная мембрана , или хранятся в секреторных гранулах (которые представляют собой небольшие частицы внутри клеток). [18] Обычно специальные ферменты, находящиеся в лизосомах, центрах переработки клеток, расщепляют эти сахарные цепи. Эти расщепляющие ферменты включают гликозидазы, сульфатазы и ацетилтрансферазы, а недостаток или отсутствие любого из этих ферментов может привести к неправильному расщеплению гепарансульфата. Сахарные цепи накапливаются в лизосомах клетки, в конечном итоге вызывая повреждение клеток, дисфункцию и смерть; [19] как это работает, до конца не изучено. [13] Гепарансульфат также может накапливаться вне клеток или выводиться с мочой. [20] Накопление этих молекул сахара может происходить в головном мозге, спинном мозге и соединительной ткани различных систем органов, что и приводит к ряду симптомов, связанных с синдромом Санфилиппо. [16] [21]
Синдром Санфилиппо связан с широким спектром симптомов, вызванных присоединением белка гепарансульфата, гепарансульфат протеогликанов (HSPG). HSPG играют ключевую роль в различных сигнальных путях, контролируют пролиферацию нейронных предшественников и другие важные процессы в ЦНС. [13]
Синдром Санфилиппо типов A, B, C и D считается клинически неразличимым, хотя мутации в разных генах ответственны за каждое заболевание. Был выявлен еще один подтип, но он был обнаружен только у мышей. [13] Поэтому следующее обсуждение применимо ко всем четырем состояниям. Таким образом, существует два основных способа, которые можно использовать для подтверждения наличия у человека синдрома Санфилиппо: анализ мочи и генетическое тестирование. [22] [2]
Анализ мочи может показать повышенный уровень гепарансульфата в моче. [14] Все четыре типа синдрома Санфилиппо показывают повышенный уровень ГАГ в моче, поэтому нет различия между подтипами синдрома Санфилиппо, основанного только на анализе мочи; однако у пациентов с МПС IIIA и IIIB плазма и цереброспинальная жидкость также были повышены. [23] Кроме того, уровень ГАГ в моче выше у младенцев и детей ясельного возраста, чем у детей старшего возраста. Чтобы избежать ложноотрицательного результата анализа мочи из-за разбавления , важно, чтобы образец мочи был взят первым делом утром. Диагноз может быть подтвержден с помощью ферментного анализа фибробластов кожи и лейкоцитов , а также секвенирования генов . С помощью секвенирования генов можно обнаружить известные генетические дефекты для идентификации заболевания. [22] Помимо подтверждения диагноза, также рекомендуется генетическое тестирование для определения носителей и понимания развития заболевания. [8]
Существуют различные стадии жизни ребенка, на которых ему может быть поставлен диагноз синдрома Санфилиппо. Диагностика ребенка до появления симптомов является неотъемлемой частью экспериментального лечения, чтобы оно было полезным. [24] Пренатальная диагностика возможна с помощью биопсии хориона или амниоцентеза . [25] Диагностика новорожденных также возможна; однако ни в одной стране не предусмотрено обязательное тестирование на это конкретное заболевание. Тестирование новорожденных включает исследование их крови для определения мутации. [24] Хотя в настоящее время стандарта нет, в основном из-за экономических причин, секвенирование всего генома может оказаться полезным в будущем. Этот метод может сократить путь к точной диагностике, что в конечном итоге может помочь человеку и его семьям. [22]
Врачи должны рассмотреть диагноз синдрома Санфилиппо, если у ребенка проявляются симптомы, связанные с другими расстройствами, такими как поведенческие расстройства или расстройства дефицита внимания или расстройства аутистического спектра [9], поскольку существует совпадение поведения с этими состояниями. [26] Диагностика лиц с синдромом Санфилиппо может быть сложной из-за редкости заболевания и изменчивости проявления ранних симптомов, а точный диагноз может занять годы. Из-за неврологических симптомов, представленных при синдроме Санфилиппо, могут возникать ошибочные диагнозы, такие как задержки развития, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) или диагнозы расстройства аутистического спектра (РАС). [27] Более того, другие медицинские состояния, которые проявляются физическими симптомами, такими как ювенильный идиопатический артрит или поведенческие проблемы, такие как синдром Ландау — Клеффнера, могут быть ошибочно приняты за болезнь и помешать ранней диагностике Санфилиппо. Кроме того, скрининг на синдром Санфилиппо не является рутинной процедурой, что также может отсрочить постановку правильного диагноза для получения наилучшего возможного лечения. [22]
После постановки диагноза важно, чтобы дети регулярно наблюдались и осматривались лечащим врачом для оценки прогрессирования заболевания, снижения нормальной функции и выявления других проблем со здоровьем, связанных с синдромом Санфилиппо, таких как сердечные, опорно-двигательные и желудочно-кишечные проблемы. [8] Тестирование для мониторинга прогрессирования заболевания включает магнитно-резонансную томографию (МРТ), рентген, электроэнцефалографию (ЭЭГ), электрокардиограмму (ЭКГ) и визуализацию брюшной полости. Эти тесты более конкретно используются для определения источника неврологической боли, когнитивных и поведенческих изменений, физических симптомов боли, сердечных аномалий и симптомов гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ). Примерами рутинного мониторинга являются физикальный, глазной, ухо-ушной, пищевой и стоматологический осмотры. [8]
Хотя лечение остается в основном поддерживающим, в области фармакологии, стволовых клеток и генетики проводятся исследования, направленные на борьбу с этой болезнью. В настоящее время не существует лекарства ни для одного подтипа синдрома Санфилиппо. [16] [28]
Поддерживающая терапия для лечения синдрома Санфилиппо включает использование лекарств, физиотерапии, медицинского оборудования, хирургии и трудотерапии для лечения поведенческих и когнитивных задержек, повреждений опорно-двигательного аппарата и для улучшения общего качества жизни. [2] Доказательства в отношении лекарств, которые эффективно справляются с поведенческими проблемами и судорогами у детей с синдромом Санфилиппо, ограничены. [2] [8] Трудотерапия и физиотерапия могут помочь детям с любыми ограничениями движения. Также рекомендуется оставаться в курсе вакцинации против пневмококковой инфекции из-за повышенного риска заражения респираторными инфекциями. Хирургические вмешательства могут использоваться для минимизации ушных инфекций, сколиоза и других осложнений, которые возникают во время прогрессирования заболевания. Из-за воздействия заболевания на различные органы и системы медицинские работники из различных областей участвуют и являются неотъемлемой частью управления симптомами ребенка. [8]
Фармакологические вмешательства для лечения симптомов, связанных с синдромом Санфилиппо, различаются в зависимости от пораженной системы органов. Они могут включать желудочно-кишечные препараты, антибиотики, антихолинергические препараты, мелатонин для лечения расстройств сна или неврологические препараты для изменения поведения или контроля припадков. [8] Важно отметить, что поведенческие нарушения синдрома Санфилиппо могут различаться в ответ на лекарства, поскольку каждый человек может по-разному реагировать на лекарства, предназначенные для лечения психического состояния человека. [22] Тем не менее, использование лекарств все еще может быть направлено на лечение симптомов человека вместо управления синдромом Санфилиппо для улучшения качества его жизни. [ необходима цитата ]
Если диагноз поставлен на ранней стадии, может быть полезна замена костного мозга . [29] У пациентов, перенесших трансплантацию костного мозга в возрасте до двух лет, наблюдалась стабилизация нейрокогнитивных функций. [30] Хотя недостающий фермент может быть изготовлен и введен внутривенно (также известно как заместительная ферментная терапия ) для лечения других неневрологических лизосомных болезней накопления и синдрома Санфилиппо с незначительными неврологическими последствиями, он не может проникать через гематоэнцефалический барьер и, следовательно, не может лечить умеренные и тяжелые неврологические проявления МПС-III. [15] Наряду со многими другими лизосомными болезнями накопления , МПС-III существует как модель моногенетического заболевания, затрагивающего центральную нервную систему . [22]
Генная терапия , в частности, находится на стадии клинических испытаний I/II фазы во Франции с октября 2011 года под руководством парижской биотехнологической компании Lysogene. [31] [32] Другие потенциальные методы лечения включают химическую модификацию дефицитных ферментов, чтобы они могли проникать через гематоэнцефалический барьер , стабилизацию аномального, но активного фермента для предотвращения его деградации и имплантацию стволовых клеток, сильно экспрессирующих отсутствующий фермент. Для того чтобы любое будущее лечение было успешным, его необходимо назначать как можно раньше. В настоящее время MPS-III в основном диагностируется клинически, и к этому моменту, вероятно, уже слишком поздно для того, чтобы какое-либо лечение было очень эффективным. Программы скрининга новорожденных обеспечат самую раннюю возможную диагностику. [ необходима цитата ]
Другим методом лечения, который в настоящее время изучается, является заместительная ферментная терапия , которая работает путем замены отсутствующего или дефицитного фермента путем введения фермента в организм. [33] Однако проблема этого варианта лечения заключается в том, что заменяемые ферменты не способны пересекать гематоэнцефалический барьер, одно из мест, где накапливается сульфат гепарина. [5] Кроме того, у людей с синдромом Санфилиппо присутствуют антитела, которые могут расщеплять добавленный фермент, что может снизить эффективность заместительной ферментной терапии. [15] В исследованиях было показано, что инъекция фермента сульфамидазы в мозг или спинномозговую жидкость мышей уменьшает симптомы синдрома Санфилиппо. Интересно, что инъекция сульфамидазы в места за пределами ЦНС не показала такой же эффективности. [ необходима цитата ]
Терапия снижения субстрата (SRT) в настоящее время также изучается для лечения синдрома Санфилиппо. Поскольку синдром Санфилиппо возникает из-за неспособности организма расщеплять ГАГ, SRT действует, нацеливаясь на гены, ответственные за синтез ГАГ, для восстановления баланса производства и распада ГАГ. [15] Хотя эта терапия является инновационной, технология доставки терапии, обеспечивающая эффективность, пока недоступна. Часть SRT, генистеин, как полагают, также играет роль в снижении синтеза ГАГ в клетках, блокируя гормоны, которые отвечают за усиление производства ГАГ. [34] [15] Безопасность перорального генистеина была подтверждена в клинических испытаниях с участием детей; [34] однако результаты его эффективности неубедительны. Одно клиническое испытание показало снижение гепарансульфата, но не клиническую пользу, в то время как другое испытание показало поведенческое улучшение из-за снижения гепарансульфата и нейровоспаления. [ необходима ссылка ] В настоящее время проводится одно клиническое испытание терапии генистеином. [35]
Было создано несколько групп поддержки и исследований для ускорения разработки новых методов лечения синдрома Санфилиппо. [36] [37] [38] [39] [40]
Согласно исследованию людей с синдромом Санфилиппо, медианная продолжительность жизни варьируется в зависимости от подтипа. При синдроме Санфилиппо типа A средний возраст смерти (± стандартное отклонение) составил 15,22 ± 4,22 года; для типа B он составил 18,91 ± 7,33 года; а для типа C он составил 23,43 ± 9,47 года. Средняя продолжительность жизни для типа A увеличилась с 1970-х годов. [41] В тяжелых случаях синдрома Санфилиппо менее двадцати процентов людей доживают до 20 лет. [9]
По оценкам, приблизительно 1 из 70 000 новорожденных рождается с синдромом Санфилиппо. [42] Точечная распространенность (доля людей в популяции, имеющих этот признак в определенный момент времени) может варьироваться от 1 до 9 на 1 000 000 человек. [42] Синдром Санфилиппо варьируется географически, приблизительно 1 случай на 280 000 живорождений в Северной Ирландии, [43] 1 на 66 000 в Австралии, [44] и 1 на 50 000 в Нидерландах. [45] Во всем мире насчитывается приблизительно 12 000–19 000 человек, живущих с типами A, B и C. [46] Подтипы A и B преимущественно встречаются в Европе, при этом подтип A характерен для северного региона, а подтип B — для южного региона. [13]
Исследования проводились в нескольких странах, оценивая средний возраст постановки диагноза для каждого типа синдрома Санфилиппо. [42] Для пациентов с синдромом Санфилиппо типа A средний возраст постановки диагноза составил от 3,5 до 4,9 лет. Для пациентов с синдромом Санфилиппо типа B средний возраст постановки диагноза составил от 3,5 до 4,9 лет. Для пациентов с синдромом Санфилиппо типа C средний возраст постановки диагноза составил от 4,5 до 19 лет. Для пациентов с синдромом Санфилиппо типа D средний возраст постановки диагноза составил от 8,2 до 8,3 лет. [42]
Во всем мире синдром Санфилиппо типа A и B поражает большинство людей, а типы C и D встречаются реже; однако фактическое число затронутых лиц может быть больше, чем сообщается, из-за неправильной или поздней диагностики расстройства. [9] Австралийское исследование оценило следующие случаи для каждого подтипа синдрома Санфилиппо среди австралийской популяции:
Более 50% людей с синдромом Санфилиппо типа A умирают от пневмонии. [41] Остальные причины смерти для типа A распределены между кардиореспираторной недостаточностью, желудочно-кишечными осложнениями, осложнениями центральной нервной системы и другими. [41] Пневмония также является основной причиной смерти для синдрома Санфилиппо типа B. [41] Более 30% людей с синдромом Санфилиппо типа B умирают от пневмонии. Остальные причины смерти для типа B распределены между кардиореспираторной недостаточностью, желудочно-кишечными осложнениями и другими. [41] Из-за редкости синдрома Санфилиппо типа C и D было собрано недостаточно данных для оценки уровня смертности. [41]
Заболевание названо в честь Сильвестра Санфилиппо , педиатра , который впервые описал это заболевание в 1963 году. [4] [25] [47]
Экономическое бремя синдрома Санфилиппо во всем мире не изучалось; однако новое исследование показывает влияние заболевания в денежном выражении и в выражении скорректированных по инвалидности лет жизни (DALY) в Соединенных Штатах. DALY означает «годы жизни с поправкой на инвалидность», и в статье это описывается как «...годы жизни, потерянные из-за ранней смерти, и годы, прожитые с инвалидностью или плохим здоровьем, по сравнению с типичной здоровой жизнью». [48] По оценкам, болезнь обойдется США в 1,55 млрд долларов в течение следующих двадцати лет, и из-за тяжелого бремени, которое несут лица, осуществляющие уход за детьми с синдромом Санфилиппо, они, по оценкам, потеряют в среднем 2,08 DALY (отец) или 4,08 DALY (мать), с экономическими потерями в размере 4,54 млн долларов и 5,61 млн долларов DALY. Ребенок, у которого диагностировано это заболевание, теряет 53 (мальчик) или 58 DALY (девочка). [48]
Опекуны детей с синдромом Санфилиппо сталкиваются с уникальным набором проблем из-за сложной природы заболевания. Среди врачей мало понимания семейного опыта ухода за пациентами с синдромом Санфилиппо и того, как опыт опекуна меняется и развивается по мере старения пациентов. Бремя и влияние на качество жизни опекунов плохо определены, а руководства по передовой практике для врачей отсутствуют; [10] однако количественные данные показали, что родители детей с синдромом Санфилиппо сообщили, что хотели бы видеть терапии, нацеленные как на поведенческие проблемы, такие как отсутствие общения, гиперактивность и фрустрация, так и на физические симптомы, такие как проблемы с моторикой и сном. Они считают, что эти типы лечения значительно уменьшат бремя для обеих сторон. Родители также указали на свою готовность попробовать экспериментальные методы лечения, но были разочарованы тем, что большинство клинических испытаний ограничивали доступ к более молодым детям с меньшим прогрессированием заболевания. [49]
Руководство по передовой практике, помогающее врачам понять трудности, с которыми сталкиваются лица, осуществляющие уход, было опубликовано в июле 2019 года в журнале Orphanet Journal of Rare Diseases группой международных клинических консультантов, имеющих опыт в уходе за детьми с синдромом Санфилиппо, лизосомными болезнями накопления и в жизни в качестве лица, осуществляющего уход за ребенком с синдромом Санфилиппо. [10]
Группа рассмотрела ключевые аспекты нагрузки на лиц, осуществляющих уход, связанные с болезнью Санфилиппо B, путем выявления и количественной оценки характера и воздействия заболевания на пациентов и лиц, осуществляющих уход. Рекомендации были основаны на результатах качественных и количественных исследований. [10]
Авторы статьи сообщили, что: «Уход за пациентами с болезнью Санфилиппо B влияет на все аспекты семейной жизни, меняясь по мере старения пациента и прогрессирования заболевания. Важными факторами, увеличивающими нагрузку на лиц, осуществляющих уход, являются нарушения сна, импульсивное и гиперактивное поведение, а также трудности в общении... Нагрузка на лиц, осуществляющих уход, оставалась высокой на протяжении всей жизни пациента и, в сочетании с физической нагрузкой ежедневного ухода, имела кумулятивное воздействие, вызывающее значительный психологический стресс» [10] .
Кроме того, авторы призывают изменить повествование, связанное с Санфилиппо: «Группа согласилась, что воспринимаемое агрессивное поведение ребенка можно лучше описать как «физическую импульсивность» и что оно часто неправильно понимается широкой общественностью. Важно отметить, что отсутствие преднамеренности в поведении ребенка признается и разделяется родителями и членами комиссии... Родители могут стремиться защитить своего ребенка от общественного внимания и избегать ситуаций, которые часто вызывают критику их родительских навыков». [10]