Болезнь Ниманна–Пика, тип С | |
---|---|
Другие имена | Болезнь Ниманна–Пика, тип D |
NPC1 , белок, который мутирует при болезни Ниманна-Пика, тип C | |
Специальность | Эндокринология , неврология |
Симптомы | Гепатоспленомегалия , деменция |
Осложнения | Акинетический мутизм , остановка дыхания |
Обычное начало | 50% к 10 годам |
Продолжительность | Продолжительность заболевания увеличивается, если симптомы проявляются в более позднем возрасте; большинство людей умирают к 13 годам [1] |
Типы | Тип C1, тип C2, тип D (устаревший) |
Причины | Мутации в генах NPC1 и NPC2 |
Факторы риска | Наличие родителей, больных этим заболеванием, или родителей, являющихся носителями заболевания |
Метод диагностики | Секвенирование генов |
Дифференциальная диагностика | Другие виды детского слабоумия |
Профилактика | Редактирование генов |
Уход | Аримокломол , левацетиллейцин , экспериментальное лечение и паллиативная помощь |
Медикамент | Аримокломол и левацетиллейцин |
Прогноз | Неизменно фатальный, продолжительность варьируется |
Частота | 1 из 150 000 |
Болезнь Ниманна-Пика типа C ( NPC ) (в просторечии «детская болезнь Альцгеймера » [2] ) — лизосомная болезнь накопления , связанная с мутациями в генах NPC1 и NPC2 . Болезнь Ниманна-Пика типа C поражает примерно 1:150 000 человек. [3] Примерно 50% случаев проявляются в возрасте до десяти лет, но первые проявления могут быть впервые распознаны уже на шестом десятилетии. Несмотря на свое название, болезнь Ниманна-Пика, тип C имеет очень мало общего с болезнью Ниманна-Пика, связанной с SMPD1 , хотя когда-то их считали одним и тем же заболеванием. [4]
Болезнь Ниманна-Пика типа C имеет широкий клинический спектр. У пораженных людей может быть увеличение селезенки ( спленомегалия ) и печени ( гепатомегалия ) или увеличение селезенки или печени вместе ( гепатоспленомегалия ), но этот признак может отсутствовать в случаях с более поздним началом. Длительная желтуха или повышенный уровень билирубина могут присутствовать при рождении. Однако в некоторых случаях увеличение селезенки или печени не происходит в течение месяцев или лет — или не происходит вообще. Увеличение селезенки или печени часто становится менее заметным со временем, в отличие от прогрессирования других лизосомных болезней накопления, таких как болезнь Ниманна-Пика, типы A и B или болезнь Гоше . Увеличение органов обычно не вызывает серьезных осложнений. [ необходима цитата ]
Прогрессирующее неврологическое заболевание является отличительной чертой болезни Ниманна-Пика типа C и является причиной инвалидности и преждевременной смерти во всех случаях, выходящих за рамки раннего детства. [5] Классически дети с NPC могут изначально иметь задержки в достижении нормальных вех развития навыков, прежде чем проявится снижение когнитивных способностей ( деменция ). [ необходима цитата ]
Неврологические признаки и симптомы включают мозжечковую атаксию (неустойчивая ходьба с нескоординированными движениями конечностей), дизартрию (невнятную речь), дисфагию (затруднение глотания), тремор , эпилепсию (как частичную, так и генерализованную), вертикальный надъядерный паралич (паралич взгляда вверх, паралич взгляда вниз, саккадический паралич или паралич), инверсию сна , геластическую катаплексию (внезапную потерю мышечного тонуса или приступы падения), дистонию (ненормальные движения или позы, вызванные сокращением мышц-агонистов и антагонистов через суставы), чаще всего начинается с поворота одной стопы вовнутрь при ходьбе (дистония действия) и может распространяться, становясь генерализованной, спастичность (зависимое от скорости увеличение мышечного тонуса), гипотонию , птоз (опущение верхнего века), микроцефалию (аномально маленькую голову), психоз , прогрессирующую деменцию , прогрессирующую потерю слуха, биполярное расстройство , большую и психотическая депрессия , которая может включать галлюцинации , бред , мутизм или ступор. [ необходима ссылка ]
На терминальных стадиях болезни Ниманна-Пика типа C пациент прикован к постели, у него наблюдается полная офтальмоплегия , потеря произвольного движения и тяжелая деменция.
Приблизительно 95% случаев синдрома Ниманна-Пика типа C вызваны генетическими мутациями в гене NPC1 , называемыми типом C1; 5% вызваны мутациями в гене NPC2 , называемыми типом C2. [6] Клинические проявления типов синдрома Ниманна-Пика C1 и C2 схожи, поскольку соответствующие гены оба участвуют в выходе липидов, в частности холестерина, из поздних эндосом или лизосом. Ген NPC1 расположен на хромосоме 18 (18q11-q12) и был описан исследователями из Национального института здравоохранения в июле 1997 года. [7]
Тип D Ниманна-Пика был обнаружен только у франкоканадской популяции округа Ярмут , Новая Шотландия , и теперь известно, что он является аллельным с типом C Ниманна-Пика . [ необходима ссылка ]
Генеалогические исследования показывают, что Жозеф Муиз (ок. 1679–1729) и Мари Амиро (1684 – ок. 1735) являются общими предками всех людей с типом D. Эта пара является наиболее вероятным источником варианта типа D. [13]
Тип Ниманна-Пика C биохимически, генетически и клинически отличается от типов Ниманна-Пика A или B. При типах A и B наблюдается полный или частичный дефицит лизосомального фермента, называемого кислой сфингомиелиназой . При типе Ниманна-Пика C белковый продукт основного мутировавшего гена NPC1 не является ферментом, но, по-видимому, функционирует как транспортер в эндосомально-лизосомальной системе, которая перемещает крупные нерастворимые в воде молекулы через клетку . Белок, кодируемый геном NPC2, структурно больше похож на фермент, но, по-видимому, действует совместно с белком NPC1 при транспортировке молекул в клетке. Нарушение этой транспортной системы приводит к накоплению холестерина и гликолипидов в лизосомах . [14]
Холестерин и гликолипиды играют в клетке различные роли. Холестерин является основным компонентом клеточных плазматических мембран , которые определяют клетку в целом и ее органеллы . Он также является основным строительным блоком стероидных гормонов , включая нейростероиды . При болезни Ниманна-Пика типа C большие количества свободного или неэтерифицированного холестерина накапливаются в лизосомах и приводят к относительному дефициту этой молекулы в нескольких мембранах и для синтеза стероидов. Накопление гликосфинголипидов в нервной системе было связано со структурными изменениями, а именно эктопическим дендритогенезом и образованием меганевритов, и было направлено на терапевтическое воздействие. [ необходима цитата ]
Несколько теорий пытались связать накопление холестерина и гликолипидов в лизосомах с нарушением функционирования белка NPC-1.
Диагноз типа C Ниманна-Пика диагностируется путем анализа культивируемых фибробластов на этерификацию холестерина и окрашивания на неэтерифицированный холестерин филиппином . Фибробласты выращиваются из небольшого биоптата кожи, взятого у пациента с подозрением на НПК. Диагноз может быть подтвержден путем выявления мутаций в генах NPC1 или NPC2 в 80–90% случаев. Это специализированное тестирование доступно в Лаборатории тестирования лизосомных заболеваний Университета Томаса Джефферсона [18] и в клинике Майо [19] .
Аримокломол, продаваемый под торговой маркой Miplyffa, является лекарственным средством для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [20] [21] Он принимается внутрь . [20]
Наиболее распространенные побочные эффекты включают инфекции верхних дыхательных путей , диарею и снижение веса . [21]
Аримокломол был одобрен для медицинского применения в Соединенных Штатах в сентябре 2024 года. [20] [21] Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) считает его первым в своем классе лекарством . [22]Левацетиллейцин , продаваемый под торговой маркой Aqneursa, является лекарственным средством , используемым для лечения неврологических проявлений болезни Ниманна-Пика типа C. [ 23] [24] Левацетиллейцин является модифицированной версией аминокислоты лейцина (N-ацетил-L-лейцин). [23] Это L-форма ацетиллейцина . Принимается внутрь . [23]
Наиболее распространенные побочные эффекты включают боль в животе , затруднение глотания , инфекции верхних дыхательных путей и рвоту . [23] [24]
Левацетиллейцин был одобрен для медицинского применения в Соединенных Штатах в сентябре 2024 года. [23] [24] [25] Левацетиллейцин является вторым препаратом, одобренным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [24] FDA считает его препаратом первого в своем классе . [26]В апреле 2009 года гидроксипропил-бета- циклодекстрин (HPbCD) был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в рамках сострадательного использования для лечения Эддисон и Кэссиди Хемпель [27], идентичных девочек -близнецов с болезнью Ниманна-Пика типа C. Medi-ports, аналогичные портам, используемым для введения химиотерапевтических препаратов, хирургическим путем помещались в грудные стенки близнецов и позволяли врачам напрямую вводить HPbCD в их кровоток. Было показано, что лечение циклодекстрином задерживает клиническое начало заболевания, уменьшает внутринейрональное накопление и вторичные маркеры нейродегенерации, а также значительно увеличивает продолжительность жизни как у мышей Ниманна-Пика типа C [28], так и у кошек [29] . Это второй случай в Соединенных Штатах, когда циклодекстрин был введен отдельно в попытке лечения смертельного детского заболевания. В 1987 году HPbCD использовался в медицинском случае с участием мальчика с тяжелым гипервитаминозом А. [30]
В мае 2010 года FDA предоставило гидроксипропил-бета-циклодекстрину статус орфанного препарата и обозначило HPbCD циклодекстрин как потенциальное средство лечения болезни Ниманна-Пика типа C. В июле 2010 года доктор Кэролайн Хастингс из детской больницы UCSF Benioff в Окленде подала дополнительные заявки в FDA с просьбой одобрить доставку HPbCD непосредственно в центральную нервную систему близнецов в попытке помочь HPbCD преодолеть гематоэнцефалический барьер. Запрос был одобрен FDA в сентябре 2010 года, и с октября 2010 года стали проводиться двухмесячные интратекальные инъекции HPbCD в позвоночник. [ необходима цитата ]
В декабре 2010 года FDA выдало разрешение на введение HPbCD через IV еще одному пациенту, Пейтону Хэдли, 13 лет, в рамках IND с доктором Дайан Уильямс через Региональный медицинский центр Асанте Роуг в Медфорде , штат Орегон . Вскоре после этого, в марте 2011 года, было запрошено одобрение на аналогичное лечение его сестры, Кайлы, 11 лет, и вскоре после этого начались инфузии HPbCD. Оба начали интратекальное лечение с января 2012 года. В 2014 году Пейтону был установлен интратекальный смарт-порт нейрохирургом OHSU доктором Лиссой Бэрд, чтобы облегчить седацию во время интратекальных процедур. Это было успешно и продолжается для лечения (в настоящее время 2023). В 2023 году они продолжают получать как внутривенное, так и ИТ-лечение; 8 часов IV из дома дважды в месяц и IT дважды в месяц в Региональном медицинском центре Asante Rogue, чередуя IV и IT каждую неделю. Эти пациенты доказали безопасность и пользу, показанные в оценках шкалы тяжести NIH, один из них пострадал немного меньше, чем предполагалось, а другой с более глубоким воздействием и пользой, чем предполагалось. [31]
В апреле 2011 года Национальные институты здравоохранения (NIH) в сотрудничестве с Программой по терапии редких и забытых заболеваний (TRND) объявили о разработке клинического исследования с использованием циклодекстрина для пациентов с болезнью Ниманна-Пика типа C. [ необходима ссылка ]
В сентябре 2011 года Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) присвоило HPbCD статус орфанного препарата и обозначило это соединение как потенциальное средство для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [ необходима ссылка ]
В декабре 2011 года FDA одобрило внутривенные инфузии HPbCD для пятого ребенка в Соединенных Штатах, Чейза ДиДжованни, в рамках протокола сострадательного использования. Ребенку было 29 месяцев на момент его первой внутривенной инфузии, которая была начата в январе 2012 года. [32]
Благодаря беспрецедентному сотрудничеству между отдельными врачами и родителями детей, страдающих от NPC, около 15 пациентов во всем мире получили терапию циклодекстрином HPbCD в соответствии с протоколами лечения с использованием сострадательного использования. Лечение включает комбинацию внутривенной терапии (IV), интратекальной терапии (IT) и интрацеребровентрикулярной (ICV) терапии циклодекстрином. [ необходима цитата ]
В январе 2013 года ученые из Национального центра развития трансляционных наук (NCATS) NIH и Национального института детского здоровья и развития человека имени Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD) объявили о проведении официального клинического испытания по оценке терапии циклодекстрином HPβCD в качестве лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [ необходима ссылка ]
В январе 2021 года Mallinckrodt Pharmaceuticals пришла к выводу, что соотношение пользы и риска для HPβCD циклодекстрина (адрабетадекса) для лечения неврологических симптомов NPC было отрицательным, и что риски, связанные с лечением, перевешивают потенциальную пользу. Mallinckrodt рекомендовала немедленно прекратить лечение адрабетадексом под соответствующим наблюдением врача. [33]
N-ацетил-лейцин — это перорально принимаемая модифицированная аминокислота, которая разрабатывается компанией IntraBio Inc. в качестве нового метода лечения множества редких и распространенных неврологических расстройств [34].
Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) и Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) предоставили N-ацетил-лейцину несколько статусов орфанного препарата для лечения различных генетических заболеваний, включая болезнь Ниманна-Пика типа C. Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) предоставило препарату IntraBio статус редкого детского заболевания для лечения болезни Ниманна-Пика типа C. [35]
Наблюдательные исследования у пациентов с НПК продемонстрировали симптоматический, а также модифицирующий болезнь нейропротекторный эффект лечения. Эти исследования также продемонстрировали, что лечение хорошо переносится и имеет хороший профиль безопасности. [36]
В сентябре 2020 года компания IntraBio объявила об успешных результатах многонационального клинического исследования с N-ацетил-L-лейцином (IB1001) для лечения нефропатии, которое показало, что IB1001 продемонстрировал статистически значимое изменение как первичных, так и вторичных конечных точек, а также клинически значимое улучшение симптомов, функционирования и качества жизни. [37]
IntraBio также проводит параллельные клинические испытания с N-ацетил-L-лейцином для лечения ганглиозидоза GM2 (Тэя-Сакса и Сандхоффа) [38] и атаксии-телеангиэктазии . [39] Будущие возможности разработки N-ацетил-лейцина включают деменцию с тельцами Леви , [40] боковой амиотрофический склероз , синдром беспокойных ног , рассеянный склероз и мигрень . [41]
Одним из опробованных препаратов является Миглустат . [42] [43] Миглустат — это ингибитор глюкозилцерамидсинтазы , который подавляет синтез гликосфинголипидов в клетках. Было показано, что он задерживает начало заболевания у мышей с NPC, а опубликованные данные многоцентрового клинического исследования Миглустата в США и Англии , а также отчеты о случаях заболевания предполагают, что он может улучшить течение человеческого NPC. [ необходима цитата ]
Несколько других стратегий лечения исследуются в клеточной культуре и животных моделях NPC. К ним относятся мобилизация холестерина, замена нейростероидов (особый тип гормона, который влияет на мозг и другие нервные клетки) с использованием аллопрегнанолона , [6] [44] сверхэкспрессия rab для обхода блока трафика (лаборатория Pagano) и куркумин в качестве противовоспалительного и кальций- модулирующего агента. [17] Рецептор прегнана X был идентифицирован как потенциальная цель. [45]
Нейральные стволовые клетки также были исследованы на животных моделях, и были получены явные доказательства продления жизни на мышиной модели. [46]
Диеты с низким содержанием холестерина часто используются [47] , но доказательств их эффективности нет. [48]
Генная терапия используется в клинической практике для лечения генетических заболеваний, включая гемофилию [49] и спинальную мышечную атрофию . [50] Она использовалась доклинически на мышиной модели болезни Ниманна-Пика типа C с использованием вирусного вектора , полученного из аденоассоциированного вируса, и было показано, что он увеличивает продолжительность жизни после инъекции в боковые желудочки неонатального мозга. [51] В отдельном исследовании, подтверждающем концепцию, аналогичный вектор, но с модифицированным капсидом, способным доставлять гены в центральную нервную систему после внутривенной инъекции, вводился мышам болезни Ниманна-Пика типа C в возрасте около четырех недель; это приводило к увеличению продолжительности жизни и улучшению набора веса. [52]
Продолжительность жизни пациентов с NPC обычно связана с возрастом начала заболевания. Дети с антенатальным или инфантильным началом обычно умирают в первые несколько месяцев или лет жизни, тогда как подростковые и взрослые формы Niemann-Pick типа C имеют более коварное начало и более медленное прогрессирование, и пораженные люди могут доживать до седьмого десятилетия. Случаи NPC у взрослых распознаются все чаще. Предполагается, что многие пациенты, пораженные NPC, не диагностируются из-за недостаточной осведомленности о заболевании и отсутствия легкодоступных скрининговых или диагностических тестов. По тем же причинам диагноз часто откладывается на много лет. [ необходима цитата ]
Потеря миелина в центральной нервной системе считается основным патогенным фактором. Исследования используют модели животных, несущих основную мутацию для болезни Ниманна-Пика, например, мутацию в гене NPC1 , болезнь Ниманна-Пика типа C. В этой модели было показано, что экспрессия фактора регуляции гена миелина (MRF) значительно снижена. [53] MRF является фактором транскрипции , имеющим решающее значение для развития и поддержания миелиновых оболочек . [54] Таким образом, нарушение созревания олигодендроцитов и процесса миелинизации может быть основным механизмом неврологических дефицитов. [53]
Недавние исследования нейровизуализации показали, что у пациентов с болезнью Ниманна-Пика типа C мозолистое тело имеет микроструктурные аномалии. Было показано четкое снижение средней толщины и площади поверхности мозолистого тела по сравнению с контрольной группой соответствующего возраста. [55] [56] Кроме того, исследования с использованием диффузионно-тензорной визуализации показали заметное снижение фракционной анизотропии мозолистого тела , что предполагает архитектурные аномалии, основанные на направленном потоке воды. [56] [57] Эти выводы предполагают, что мозолистое тело играет важную роль в заболевании и должно быть изучено для использования в качестве биомаркера прогрессирования заболевания. [ необходима цитата ]
Родители детей с NPC изучаются в попытке получить представление о вирусе Эбола, который использует белок, кодируемый NPC1, чтобы проникнуть в клетки. Исследователи обнаружили, что мыши с одной нормальной копией гена NPC1 с большей вероятностью выживают при заражении Эболой, чем мыши с нормальными двумя копиями гена. Все мыши, у которых отсутствует какая-либо нормальная копия NPC1, выжили. Изучение клеток родителей, которые являются носителями заболевания NPC, может позволить лучше понять, как изменения в гене NPC1 влияют на риск заболевания Эболой. [58]
Результаты исследований Чжана и др. [59] показывают, что NPC является болезнью позднего эндоцитарного трафика, вызванной, по крайней мере частично, нарушением коммуникации в поздних эндоцитарных (LE) компартментах и, возможно, между LE и другими субклеточными органеллами. Перекрестные помехи между поздним эндоцитическим компартментом и другими органеллами, такими как митохондрии, эндоплазматический ретикулум, плазматическая мембрана, а также ранними эндоцитарными компартментами стали одним из самых интересных направлений в исследовании нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, а также лизосомные нарушения накопления. [60] [61]