Клинический случай синдрома Ангельмана у двух сибсов

Обоснование

Синдром Ангельмана (СА) — это редкое генетическое заболевание с неменделирующим типом наследования, основными клиническими проявлениями которого являются тяжелая умственная отсталость, грубая задержка речевого развития, характерные особенности фенотипа в виде лицевых дизморфий, необычные изменения походки и поведения, формирование эпилептических приступов.

Историческая справка. В 1965 г. британским педиатром Гарри Ангельманом (1915–1996) была представлена клиническая картина изменений у трех не связанных друг с другом детей, характеризовавшаяся грубой задержкой в психомоторном развитии, отсутствием речи, нарушениями двигательной и эмоциональной активности, а также особенностями лица с постоянной странной широкой улыбкой. Сам Гарри Ангельман подчеркивал, что наблюдаемые им дети могли бы иметь различные причины задержки в развитии, но при этом имели сходные фенотипические особенности, что наталкивало на мысль о едином генезе нарушений.

Данные черты лица Гарри Ангельман позднее увидел в музее Кастельвеккио в Вероне на картине XVI в. кисти Джованни Франческо Карото «Портрет мальчика с рисунком» (или «Портрет мальчика с куклой»). На картине был изображен ребенок со странной широкой глуповатой улыбкой, держащий в руке рисунок марионетки. Данный факт послужил толчком к тому, что Гарри Ангельман опубликовал в медицинской литературе описание наблюдаемых им пациентов, назвав их за особенности поведения и внешнего вида «дети-куклы» (“puppet children”). Двумя годами позже B.D. Bower и P.M. Jeavons предложили новый термин для описания таких больных — «синдром счастливой куклы». Затем в 1978 г. F. Halal и J. Chagnon применили термин «синдром счастливой марионетки» (“marionnette joyeuse”) для описания этого патологического состояния.

В дальнейшем было решено, что для обозначения данного синдрома более корректно в отношении больных и их семей использовать именно термин «синдром Ангельмана», а не «синдром счастливой куклы» или «синдром счастливой марионетки».

Эпидемиология.

Точных данных о распространенности синдрома Ангельмана как в мире, так и в России

не существует. Некоторые исследователи (Горчханова З.К., Николаева Е.А. и соавт., 2021) указывают, что данное заболевание встречается с частотой 1 : 10 000–1 : 20 000 новорожденных. Среди мальчиков и девочек синдром Ангельмана встречается примерно с одинаковой частотой.

Этиология и патогенез. Синдром Ангельмана относится к группе болезней геномного импринтинга. Импринтинг является нормальным явлением у млекопитающих и обеспечивает развитие эмбриона и плаценты в процессе эмбриогенеза, а также дифференцировку клеток и тканей постнатально. В настоящее время в геноме человека идентифицирован ряд генов (около 70), которые работают по принципу геномного импринтинга. Такие гены найдены на 1–3, 5–7, 11, 13–15, 18–20 и 22-й аутосомах, а также в ряде локусов Х-хромосомы. Генетики предполагают наличие более 100 импринтированных генов в геноме человека. Главной отличительной особенностью импринтированных генов является неравноценная активность аллелей, имеющих отцовское или материнское происхождение, т.е. определенные гены могут проявлять свое действие (экспрессироваться) или быть «выключенными» (не экспрессироваться) в зависимости от того, находятся они в аллеле, доставшемся от матери или от отца (моноаллельная экспрессия). Экспрессия таких генов может также быть разной в различных тканях или различаться в зависимости от периода онтогенеза.

Отмечено, что импринтированные гены расположены в хромосомах группами, или кластерами. В кластере существует центр импринтинга, представляющий собой особую последовательность ДНК. Если этот участок ДНК подвергается метилированию, то импринтированные гены транскрибируются. И наоборот — при отсутствии метилирования данные гены инактивируются. Наряду с этим регуляция экспрессии генов может осуществляться благодаря специфической последовательности нуклеотидов в пределах кластера, которая зависит от структуры и характера организации хроматина. Таким образом, эпигенетические механизмы влияют на активность тех или иных импринтированных генов без изменения первичной последовательности ДНК. Необходимо отметить, что импринтинг тех или иных генов возникает в гаметах еще до оплодотворения.

Выделяют 4 причины развития СА

Делеция региона 15q11.2-q13 на хромосоме материнского происхождения (более 70% случаев). При данном варианте нарушения имеется выпадение генетической информации, расположенной в регионе 15q11.2-q13 на материнской хромосоме, тогда как отцовская хромосома не повреждена, но гены аналогичного участка 15-й хромосомы являются выключенными (не экспрессируются). При данном варианте нарушений описаны максимально выраженные клинические симптомы заболевания.
Мутация гена убиквитин-лигазы (UBE3A) в локусе 15q11.2 на 15-й хромосоме материнского происхождения (около 20–25% случаев). Ген UBE3A расположен в той же области 15q11.2-q13 и отвечает за синтез фермента убиквитин-лигазы. Данный фермент в норме участвует в синтезе белка Ube3a, ответственного за функционирование нейронов головного мозга.
Однородительская дисомия региона 15q11.2-q13 отцовского происхождения (5–7% случаев). В этом случае больной с СА наследует две отцовские хромосомы, в которых указанный регион 15-й хромосомы инактивирован и не экспрессируется, а материнская хромосома отсутствует.
Дефект центра импринтинга (около 3% случаев). В этом случае происходит аномальное метилирование генов на материнской хромосоме в регионе 15q11.2-q13, и данные гены становятся функционально неактивными при исходном отсутствии экспрессии аналогичного региона с отцовской 15-й хромосомы.

В случае если инактивированной является материнская хромосома, а патологические изменения такого же характера, что описаны выше, происходят в том же самом участке 15q11.2-q13 отцовской хромосомы, то формируется синдром Прадера – Вилли, имеющий другие фенотипические проявления, нежели СА. Необходимо отметить, что при всех четырех вариантах генетических нарушений при СА в итоге перестает работать ген UBE3A, поскольку наряду с указанными нарушениями на материнской хромосоме участок 15q11.2-q13 на отцовской хромосоме инактивирован.

Ген UBE3A в норме экспрессируется во всех тканях, но в центральной нервной системе (ЦНС) может проявлять себя именно материнская копия. Результатом работы этого гена является продукция фермента убиквитин-лигазы, которая ответственна за присоединение к предназначенным к утилизации белкам специфического белка-метки убиквитина. Отмеченные убиквитином протеины становятся заметными для клетки и расщепляются до нетоксичных продуктов и утилизируются в протеосомах. Адекватная работа убиквитин-лигазы формирует синаптогенез, процесс созревания нейронов,

поддерживает пластичность нервной системы и нормальный уровень нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). При отсутствии экспрессии гена UBE3A фермент убиквитин-лигаза не синтезируется и нарушается нормальный процесс утилизации протеинов в нервной системе, что приводит к деградации нейронов. Следствием этого является формирование ведущего клинического синдрома при СА — грубой задержки психоречевого и моторного развития.

Мутацией в локусе 15q11.2-q13 можно объяснить и другие неврологические нарушения при СА. Снижение синтеза ГАМК, нарушение работы ГАМК-ергических рецепторов приводит к формированию эпилептических приступов. В ряде исследований показано, что дисфункции гена UBE3A приводят к изменению синтеза мелатонина в ночное время, что вызывает нарушение циркадного ритма и изменение глубины сна, характерное для СА.

При создании экспериментальной модели СА с инактивацией гена UBE3A на материнской хромосоме у подопытных мышей развились изменения поведения, нарушение сна, двигательной активности, формирования навыков обучения, приступы судорог, сходные с таковыми у больных с СА. Морфологически у экспериментальных животных были обнаружены значительные нарушения созревания нейронов в гиппокампе и неокортексе.

У пациентов с СА при проведении магнитно-резонансной трактографии выявляются нарушения строения трактов, соединяющих зону сенсорной устной речи Вернике с зоной моторной устной речи Брока. Другие ассоциативные тракты также могут иметь дефекты строения белого вещества. Эти нарушения объясняют грубую задержку речевого развития у исследуемых пациентов.

Наряду с этим указывается, что нарушения сна при СА могут быть связаны со снижением ферритина сыворотки. Дело в том, что в искомом локусе рядом с геном UBE3A нарушается экспрессия гена HERC2, ответственного за регуляцию метаболизма железа за счет снижения биодоступности его в кишечнике. Коррекция уровня сывороточного железа у больных с СА в ряде исследований привела к улучшению качества сна и уменьшению индекса спонтанных движений во сне. Также нарушения сна при СА связывают с дефектом экспрессии гена GABRG3 — как за счет мутации в самом гене, так и в связи с нарушением работы GABA-A-рецепторов из-за отсутствия фермента убиквитин-лигазы. Эти изменения приводят к нарушению функционирования таламокортикальных связей. Результатом является формирование эпилептической активности и нарушение архитектоники сна.

Клинический пример

В Детской городской клинической больнице № 1 (ДГКБ № 1) г. Нижнего Новгорода с рождения наблюдаются близнецы, мальчик Е. и девочка В., 2012 года рождения. Дети рождены от четвертой беременности. Первая беременность закончилась медицинским абортом, а вторая и третья — самопроизвольным выкидышем. Данная беременность, самостоятельная, протекала на фоне угрозы прерывания в 16 нед. Дети родились от первых преждевременных самостоятельных родов в 30 нед дихориальной диамниотической двойней, в головном предлежании, с обвитием пуповины вокруг шеи второго ребенка. Семейный анамнез по наследственным заболеваниям не отягощен. Масса тела при рождении обоих детей — 1500 г, окружность головы — 26 см, длина тела мальчика — 43 см, девочки — 40 см. Оценка по APGAR у обоих детей — 6/7 баллов. Состояние детей при рождении тяжелое за счет глубокой незрелости, асфиксии, недоношенности, синдрома дыхательных расстройств.

Период новорожденности у близнецов протекал неблагоприятно. После рождения в течение первых двух недель жизни дети находились в отделении реанимации с диагнозом: «Перинатальное гипоксически-ишемическое поражение ЦНС, острый период, синдром угнетения с трансформацией в синдром мышечной дистонии, синдром вегето-висцеральных нарушений средней степени тяжести, синдром дыхательных расстройств». С 3-го по 9-й день жизни в связи с неэффективностью самостоятельного дыхания и наличием частых апноэ дети находились на искусственной вентиляции легких в режиме кювеза. Далее пациенты при стабилизации состояния были переведены в отделение патологии новорожденных и недоношенных детей ДГКБ № 1, где получали лечение. При динамическом наблюдении, помимо перинатального поражения ЦНС и синдрома дыхательных расстройств, у пациентов были выявлены анемия недоношенных легкой степени тяжести, функциональное расстройство желудочно-кишечного тракта с синдромом срыгиваний, дисфункция билиарного тракта на фоне аномалии формы желчного пузыря. На фоне проводимой посиндромной терапии имелась положительная динамика в виде уменьшения срыгиваний, нормализации прибавки в массе тела, нарастания спонтанной двигательной активности, улучшения мышечного тонуса. В возрасте одного месяца дети были выписаны в удовлетворительном состоянии под амбулаторное наблюдение участкового педиатра и невролога.

В дальнейшем обращали на себя внимание следующие особенности нервно-психического развития детей в раннем возрасте. Различия в сроках формирования психомоторных навыков у близнецов в первые три года жизни отсутствуют. Голову дети начали держать с 6 мес, сидеть — с 10 мес, вставать — с 1,5 лет, ходить с поддержкой за 2 руки — с 2 лет, а самостоятельная ходьба появилась только после 3 лет. Элементы гуления появились во втором полугодии жизни и были выражены слабо, неактивно, лепетная речь появилась после года, словарная речь в виде единичных упрощенных слов — с 2 лет. Обращенную речь дети понимали частично, на бытовом уровне, преимущественно общаясь с окружающими жестами, навыки самообслуживания к 3 годам не сформированы. Необходимо отметить, что при появлении самостоятельной ходьбы стала заметна неуклюжесть, неловкость походки, шаткость при ходьбе.

С возраста 5 лет развитие каждого ребенка имело свои отличительные черты. Мальчик Е. обращенную речь понимает на бытовом уровне, выполняет простые просьбы, произносит около 10 слов, много слогов, навыки самообслуживания не сформированы, к возрасту 9 лет ест самостоятельно, пользуется вилкой и ложкой, пьет из кружки. Сестра В. к 5 годам понимает обращенную речь на бытовом уровне, при этом более контактна, выполняет простые инструкции, участвует в играх детей, с 8 лет ест сама, пытается себя обсуживать (одевается с помощью взрослых, пытается одеваться сама). При этом активная речь полностью отсутствует.

У мальчика Е. с 4 лет наблюдаются нарушения в виде поверхностного беспокойного сна с частыми пробуждениями, тремор головы и рук, усиливающийся при недосыпании, а также при эмоциональном возбуждении, стала четко заметной атактическая походка. У девочки В. с 5 лет атаксия при ходьбе, в 6,5 лет к клинике присоединились стереотипии в виде похлопывания руками, трудности при засыпании, при пробуждении — гиперкинезы в виде тремора кистей, головы.

Наряду с этим у обоих детей отмечались особенности двигательной активности — ходьба на широко расставленных ногах с согнутыми в локтях руками, шаткость походки, стереотипные движения рук, а также спонтанные приступы смеха.

В возрасте 1,5 лет у мальчика Е. впервые возник приступ с внезапным падением, разведением рук в стороны, поворотом головы вправо, запрокидыванием головы, миоклониями в конечностях без потери сознания, поскольку реакция ребенка на окружающее во время приступа была сохранена. У сестры В. впервые приступ зарегистрирован в возрасте 2,5 лет во время бодрствования в виде прекращения двигательной активности, частых морганий с легким кивком головы и туловища в конце пароксизма.

Физикальная диагностика

На сентябрь 2022 г. при объективном осмотре у обоих пациентов выявлены фенотипические особенности в виде широких межзубных промежутков, расходящегося косоглазия, микробрахицефалии, прогении, макростомии. У мальчика Е., в отличие от девочки В., на коже имелись 2 пятна цвета «кофе с молоком», выступающий заостренный подбородок.

Неврологический статус мальчика Е. Речь в виде простых слов (до 10) и слогов, обращенную речь понимает частично, выполняет простые инструкции. Стереотипии в виде похлопывания в ладоши, улыбчивое выражение лица, эпизоды немотивированного смеха сохраняются.

Навыки самообслуживания, опрятности не сформированы. Ходит самостоятельно, часто падает. Окружность головы — 52 см. Тонус мышц умеренно повышен, симметричный, сухожильные рефлексы оживлены, D = S. Походка атактическая, на широко расставленных ногах, отмечается тремор рук и головы постоянный, усиливается при недосыпании. Отмечены миоклонии в руках, лице.

Неврологический статус девочки В. Экспрессивная речь отсутствует, обращенную речь понимает частично, выполняет простые инструкции. Стереотипии в виде похлопывания в ладоши, улыбчивое выражение лица, эпизоды немотивированного смеха сохраняются. Навыки самообслуживания, опрятности сформированы частично, девочка сама пытается одеваться, ест ложкой, пьет из чашки, пытается одеваться с помощью взрослых. Ходит самостоятельно, падает редко. Окружность головы 51 см. Тонус мышц умеренно повышен, симметричный, сухожильные рефлексы оживлены, D = S. Походка атактическая, на широко расставленных ногах, отмечается тремор рук при беспокойстве, усиливается при недосыпании, миоклоний не отмечается.

Предварительный диагноз. С учетом представленных особенностей фенотипа в сочетании с эпилептическими приступами, грубой задержкой психомоторного развития у обоих детей к возрасту 7 лет был предположен синдром Ангельмана.

Диагностические процедуры. Детям были проведены следующие обследования. МРТ головного мозга у мальчика Е. в возрасте 2 лет (2014 г.): признаки очагового постгипоксического изменения белого вещества лобных и теменных долей, признаки умеренно выраженного расширения субарахноидальных конвекситальных пространств лобных и теменных областей, признаки микрокисты шишковидной железы, латеровентрикулоасимметрия (S > D), неполное сращение листков прозрачной перегородки с формированием полости Верге.

МРТ головного мозга у девочки В. в возрасте 2 лет (2014 г.): признаки очагового постгипоксического изменения белого вещества лобных и теменных долей, признаки умеренно выраженного расширения субарахноидальных конвекситальных пространств лобных и теменных областей.

Видео-ЭЭГ-мониторинг мальчика Е. (2014 г.): зарегистрирована эпилептиформная активность с высоким индексом, во время исследования регистрируются суб- клинические приступы — эквиваленты эпилептических приступов.

Видео-ЭЭГ-мониторинг девочки В. (2015 г.): зарегистрирована эпилептиформная активность с высоким индексом, во время исследования регистрируются субклинические приступы — эквиваленты эпилептических приступов.

Детям проведены таргетное секвенирование (панель «Наследственные эпилепсии» в лаборатории молекулярной патологии «Геномед», г. Москва) и секвенирование экзома (Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. акад. Ю.Е. Вельтищева, лаборатория клинической геномики и биоинформатики, г. Москва).

Молекулярно-генетическое исследование мальчика Е. Исследована панель «Наследственные формы эпилепсий, эпилептические энцефалопатии» у мальчика Е. (2017 г., возраст 7 лет). При поиске мутаций, ассоциированных с наследственными формами эпилепсии, эпилептической энцефалопатии, а также с другими наследственными заболеваниями со сходным фенотипом, патогенных мутаций не выявлено. Секвенирование экзома у мальчика Е. (2021 г. возраст 9 лет): выявлен ранее не описанный в литературе вариант в гетерозиготном состоянии в экзоне 7 гена UBE3A, приводящий к замене глутаминовой кислоты на глутамин в 292 положении (p.Glu292Gln). Выявленный вариант не встречается в базе данных популяционных частот gnomAD, располагается в консервативном сайте, оказывает патогенный эффект на ген UBE3A. Так как ген UBE3A подвергается геномному импринтингу с преимущественной специфической экспрессией материнского аллеля, то для уточнения патогенности варианта рекомендована проверка его унаследования от матери (секвенирование «трио» по методу Сэнгера). Данный метод используется после полного секвенирования экзома и предполагает поиск у родственников ребенка такой же, как и у него, мутации для подтверждения ее клинической значимости в формировании заболевания. Если у родственников (родителей) обнаруживается та же мутация, что и у обследуемого ребенка, то считается, что именно она явилась причиной развития имеющейся патологии. Обычно обследуются ребенок (пробанд) и его родители («трио»). В случае СА необходимо проводить секвенирование по Сэнгеру у обоих детей и их матери, так как мутации гена UBE3A при СА могут наследоваться только с материнской 15-й хромосомой.

Молекулярно-генетическое исследование девочки В. Исследована панель «Наследственные формы эпилепсий, эпилептические энцефалопатии» у девочки В. (2017 г., возраст 7 лет). При поиске мутаций, ассоциированных с наследственными формами эпилепсии, эпилептической энцефалопатии, а также с другими наследственными заболеваниями со сходным фенотипом, выявлен ранее не описанный в литературе вариант в гетерозиготном состоянии в экзоне 6 гена UBE3A, приводящий к аминокислотной замене p.Glu269Gln (замена глутаминовой кислоты на глутамин в положении 269). Согласно базе данных Университета Манчестера, другая сходная мутация в экзоне 6 описана как возникшая de novo у пациентов с СА (замена глутаминовой кислоты на глицин в 269 позиции белка — p.Glu269Gly). В связи с этим вариант найденной у пациентки мутации необходимо считать вероятно патогенным для развития СА.

Необходимо упомянуть, что все найденные при секвенировании ДНК мутации (нуклеотидные последовательности) по значимости для формирования заболевания разделяют на патогенные, вероятно патогенные, неопределенного значения, вероятно доброкачественные, доброкачественные. Вероятно патогенные — это те мутации, которые могут рассматриваться как причина развития данного генетического заболевания.

Секвенирование экзома у девочки В. (2021 г., возраст 9 лет): выявлен ранее не описанный в литературе вариант в гетерозиготном состоянии в экзоне 7 гена UBE3A, приводящий к аминокислотной замене p.Glu292Gln — аналогичной мутации, найденной ранее у брата. Так же как и мальчику, девочке рекомендована проверка унаследования мутации от матери.

В декабре 2021 г. в Научно-исследовательском клиническом институте педиатрии им. акад. Ю.Е. Вельтищева обоим детям и их матери было проведено секвенирование «трио» по методу Сэнгера. У всех троих обследованных при исследовании ДНК из биоматериала выявлен вариант нуклеотидной последовательности NC_000015.10:g.25371309C>G NM_000462.3:c.874G>C p.Glu292Gln в гене UBE3A в гетерозиготной форме. Таким образом, можно считать доказанным, что мутация в экзоне 7 гена UBE3A в виде аминокислотной замены p.Glu292Gln имеет материнское происхождение и является патогенной для развития СА у данных пациентов.

Заключение

Описанный клинический случай демонстрирует типичную клиническую картину СА у двух сибсов, подтвержденную молекулярно-генетическим исследованием. Терапия отклонений представляет большие сложности. Представленным пациентам требуются постоянная противосудорожная терапия, наблюдение невролога, психотерапевта, занятия с логопедом-дефектологом. Полная коррекция данного синдрома невозможна.

Источник: Клинический случай синдрома Ангельмана у двух сибсов.

Сураева У.С., Матясова О.М., Монахова А.В., Шуткова А.Ю., Туш Е.В., Яцышина Е.Е., Суслова М.А., Халецкая О.В.

Педиатрическая фармакология. 2023;20(1):81–91.

doi: https://doi.org/10.15690/pf.v20i1.2527

27.09.2023