Диагностика пероксисомных заболеваний - от биохимических тестов к молекулярным и vice versa

Основным лабораторным тестом для диагностики пероксисомных болезней (ПБ) является анализ концентрации очень длинноцепочечных кислот (ОДЦЖК), их соотношения, а также концентраций фитановой и пристановой кислот в плазме крови. До начала 2017 г. для диагностики ПБ в лаборатории наследственных болезней обмена веществ (НБО) проводилось только определение ОДЦЖК и анализ нескольких генов: ABCD1, PEX1, PEX6 . Целью работы являлось расширение спектра биохимических и ДНК-тестов для повышения эффективности диагностики ПБ. В рамках работы был апробирован анализ одновременного определения ОДЦЖК, фитановой и пристановой кислот методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС), что позволяет проводить подтверждающую биохимическую диагностику. Для молекулярно-генетической верификации диагноза была создана таргетная панель, которая включает 15 генов пероксинов, а также гены, ответственные за Х-сцепленную адренолейкодистрофию, болезнь Рефсума и дефект бифункционального белка пероксисом. С применением данного подхода у 13 пациентов были выявлены изменения в концентрации данных метаболитов и на основании клинических данных и результатов ДНК-диагностики были верифицированы диагнозы: недостаточность D-бифункционального белка (n = 1), синдром Целлвегера (n = 1), Х-сцепленная адренолейкодистрофия (n = 11). У 2 пациентов биохимические тесты применялись для подтверждения патогенности выявленных в ходе ДНК-диагностики мутаций: синдром Целлвегера (n = 1), Х-сцепленная адренолейкодистрофия (n = 1). На клинических примерах показана важность комплексного подхода к диагностике ПБ при неклассическом клиническом фенотипе.

пероксисомные заболевания, биохимическая диагностика, ОДЦЖК, фитановая кислота, пристановая кислота, ГХ-МС, peroxisomal diseases, biochemical diagnostics, VLCFA, phytanic acid, pristanic acid, GC-MS

1. Кульпанович А.И., Наумчик И.В. Наследственные болезни обмена веществ: пероксисомные болезни // Медицинская панорама. - 2009 г.- №2. - С. 51-53.

2. Klouwer FC, Huffnagel IC, Ferdinandusse S et al. Clinical and Biochemical Pitfalls in the Diagnosis of Peroxisomal Disorders. // Neuropediatrics. - 2016. - №47(4). - P. 205-220.

3. Захарова Е.Ю., Михайлова С.В., Руденская Г.Е. и др. Дифференциальная диагностики лейкодистфрофий детского возраста с установленным первичным дефектом // Мед. генетика. - 2004. - С. 453 - 459.

4. Taras Y. Nazarko. Pexophagy is responsible for 65% of cases of peroxisome biogenesis disorders. // Autophagy. - 2017. - 13(5). - P. 991-994.

5. Renaud M, Guissart C, Mallaret M et al. Expanding the spectrum of PEX10-related peroxisomal biogenesis disorders: slowly progressive recessive ataxia. // J Neurol. - 2016. - 263(8). - P. 1552-8.

6. Краснопольская К.Д., Шехтер О.В., Руденская Г.Е. и др. Полиморфизм клинической манифестации детской церебральной формы Х-сцепленной адренолейкодистрофии // Неврол. журн. - 2000. - №1. - С. 9-14.

7. Ломоносова Е.З., Руденская Г.Е., Шехтер О.В. и др. Клинико-генеалогические, биохимические и молекулярно-генетические характеристики х-сцепленной адренолейкодистрофии. // Мед. генетика. - 2006. - 5(6). - С. 38-47.

8. Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. // J. Biol. Chem. - 1957. - 226. - P. 497-505.

9. Knapp D. R Handbook of analytical derivatization reactions. - 1979.

10. http://www.metagene.de/

11. http://www.hmdb.ca/

12. Braverman N.E., Raymond G.V., Rizzo W.B. et al. Peroxisome biogenesis disorders in the Zellweger spectrum: An overview of current diagnosis, clinical manifestations, and treatment guidelines. // Mol Genet Metab. - 2016. - 117(3). - P. 313-21.

13. Matsumoto N., Tamura S, Furuki S. et al. Mutations in novel peroxin gene PEX26 that cause peroxisome-biogenesis disorders of complementation group 8 provide a genotype-phenotype correlation. // Am J Hum Genet. - 2003. - 73(2). - P. 233-46.

14. Furuki S., Tamura S., Matsumoto N. et al. Mutations in the peroxin Pex26p responsible for peroxisome biogenesis disorders of complementation group 8 impair its stability, peroxisomal localization, and interaction with the Pex1p x Pex6p complex. // J Biol Chem. - 2006. - 281(3). - P. 1317-23.

15. Mоller G., Leenders F., van Grunsven E.G. et al. Characterization of the HSD17B4 gene: D-specific multifunctional protein 2/17beta-hydroxysteroid dehydrogenase IV. // J Steroid Biochem Mol Biol. - 1999. - 69(1-6). P. 441-6.

16. http://adrenoleukodystrophy.info/

17. Protein structure analysis of mutations causing inheritable diseases. An e-Science approach with life scientist friendly interfaces. BMC Bioinformatics. 2010 Nov 8;11(1):548. DOI: 10.1186/1471-2105-11-548. PubMed: 21059217.