Нове в епілептології

Шановні колеги! Пропонуємо до вашої уваги огляд статті Lin Ch.-H. etal. «Genetic factors and the risk of drug-resistant epilepsy in young children with epilepsy and neurodevelopment disability: а prospective study and updated meta-analysis» видання Medicine (Baltimore) (2021 Mar 26; 100 (12): e25277).

Епілепсія, стійка до терапії, вражає від 7 до 20 % дітей з епілепсією. Дані щодо епілепсії та клінічних результатів у дітей віком до двох років, які страждають на це захворювання, обмежені (Bui etal., 2002). Як зазначають вчені, за адекватного лікування можна досягти ремісії в 60–70 % випадків, майже у 50 % — завдяки застосуванню протиепілептичних препаратів (ПЕП) (Kwan and Brodie, 2000; Fangsaad etal., 2019).

На відміну від епілепсії, яка розвивається в пізнішому дитячому або дорослому віці, судоми, що виникають на ранніх етапах розвитку мозку, мають більший вплив на зміну нейрогенезу, синаптогенезу, балансу збуд­жен­ня / гальмування та мережевого зв’язку, що зумовлює складнішу клінічну картину епілепсії в ранньому віці. Крім того, генетична етіологія урізноманітнює клінічну картину епілепсії в цьому віці, що робить її етіологічно гетерогенною (Kwan and Brodie, 2000; Kalilani etal., 2018).

Про­­г­нозування наслідків судом у дитинстві є відносно тяжким порівняно з прогнозом після дитинства. Завдяки розвитку технологій молекулярного біоаналізу вчені мають можливість виявляти усе більшу кількість генетичних чинників дитя­чої епілепсії. Ch.-H. Lin etal. здійснили мета­аналіз даних 35 досліджень пацієнтів із резистентною до терапії епілепсією. Відповідно до отриманих результатів, її загальна поширеність і сукупна захворюваність у всіх вікових групах становлять 30 і 15 % відповідно (Kalilani etal., 2018). Серед дорослих чинниками ризику розвитку фармако­резистентної епілепсії є аномальні дані електроенцефалографії (ЕЕГ) із погляду як епілептиформних, так і повільних хвиль, симптоматична етіологія, фебрильні судоми, епілептичний статус, наявність затримки розвитку та кілька типів нападів (Xue-Ping etal., 2019; Voll etal., 2015).

Однак ризик розвитку фармакорезистентної епілепсії у дітей грудного та молодшого віку дотепер лишається невизначеним через гетерогенну етіологію, а також неправильні діагнози (Kalilani etal., 2018).

На думку авторів, виявлення причин, що лежать в основі епілепсії в перші два роки життя, може бути складним для дитячих неврологів. Установлення етіології епілепсії може допомогти у прогнозуванні результатів нервово-психічного розвитку та конт­ролі над судомами у дітей на додаток до вибору ПЕП. Зокрема, вони дослідили захворюваність на фармако­резистентну епілепсію у немовлят та дітей віком 0–2 роки з нової точки зору. Для визначення чинників захворюваності, що призводять до епілепсії в дітей раннього віку, їх класифікували на генетичні та негенетичні, при цьому пацієнти обох груп мали порушення нейророзвитку. Щоб з’ясувати роль генетичних чинників у розвитку фармакорезистентної епілепсії в дитинстві, автори шукали дослід­жен­ня, у яких вивчали її етіологію. Тож задля двоспрямованого порівняння з отриманими результатами було проведено метааналіз.

У дитячій лікарні Китайського медичного університету з 1 січня 2013 р. до 31 грудня 2017 р. здійснили комплексний медичний огляд пацієнтів віком до 2 років із діагнозом «епілепсія та порушення нейророзвитку». Діти та їхні батьки проходили регулярний огляд до 31 грудня 2018 року. Пацієнти віком від 7 років та їхні батьки надали відповідну письмову інформовану згоду. Вчені використовували визначення фармако­резистентної епілепсії Міжнародної проти­епілептичної ліги (ILAE): «Невдача адекватних випробувань двох переносимих, у належний спосіб підібраних і введених ПЕП (у монотерапії чи в комбінації) для досягнення свободи від судом» (Kwan etal., 2010). Адекватний конт­роль судом у кожного пацієнта визначали як відсутність судом упродовж щонайменше 2 місяців або періоду, вдвічі довшого за міжнападовий інтервал перед лікуванням (залежно від того, що було довшим). Поганий або частковий конт­роль судом у дітей визначали як > 1 нападу на місяць протягом щонайменше 6 місяців (Chawla etal., 2002; Poudel etal., 2016).

Зокрема, «Правило трьох», запропоноване ­робочою групою ILAE2012 р., викорис­товували як оперативне визначення свободи від судом: пацієнта вважали таким, що не має судом після втручання, якщо такий період був утричі довшим ніж найдовший інтервал між ­нападами за попередній рік до закінчення втручання (Westover etal., 2012).

Усіх пацієнтів оглядали протягом щонайменше 12 місяців із принаймні трьома відвідуваннями клініки дитячої неврології. Пацієнтів, у яких були судоми (неліковані або з неповним лікуванням основного ­захворювання), та ті, хто не ­дотримувався режиму лікування, помер або був втрачений для подальшого спостереження, або приймав неепілептичні препарати, виключили з дослід­жен­ня. Особи, дані яких аналізували (n = 96), пройшли серію лабораторних досліджень; також вони вели записи та індивідуальні щоденники даних про напади, які містили: інформацію про стать, недоношену або доношену вагітність, вік початку судом, основну причину епілепсії, вік на момент початку терапії ПЕП та кількість прийнятих ПЕП, статус свободи від нападів, сімейний анамнез, картину ЕЕГ на момент першого діагнозу епілепсії, супутні захворювання.

Згідно з протоколом дослід­жен­ня, усі зараховані пацієнти пройшли нейровізуалі­заційні та лабораторні дослід­жен­ня для пошуку етіології. Три незалежні дитячі невро­патологи виокремили причини ­розвитку в них епілепсії на генетичні та негенетичні, сформувавши відповідні групи. Пацієнтами «генетичної» групи були ті, у яких епілепсія зумовлена патогенними мутаціями окремих генів або визначеними структурними хромосомними абераціями, як-от мікроделеції або мікродуплікації.

Дослід­жен­ня було комплексним і міс­тило аналіз газів в артеріальній крові, її рН, рівнів лактату та пірувату; повний біохімічний аналіз сироватки крові; аналіз спинно­мозкової рідини; токсикологічний скринінг. За суперечливих висновків пацієнта скеровували до «негенетичної» групи, а етіологію епілепсії класифікували як невідому.

У базах даних Embase, MEDLINE, Web ofScience та Google Scholar дослідники ­відібрали публікації від 2014 р. за термінами: «невиліковний» / «медично рефрактер­­­ний» / «фармакорезистент­ний» / «резистентний до ліків»), а також («епілепсія» / «судомні розлади») і («педіат­ричні» / «немовлята» / «дитинство» / «неонатальні» та за такими критеріями:

• Ретроспективні або проспективні до­слід­жен­ня етіології фармакорезистент­­­ної епілепсії у дитинстві за допомо­гою обґрунтованих методів.
• Дослід­жен­ня пацієнтів із діагнозом фармакорезистентної епілепсії на основі визначення ILAE 2009 року (Kwan et al., 2010).

Тест хі-квадрат використовували для аналізу відмінностей категоріальних змінних між групами; показники щільності захворюваності на фармакорезистентну епілепсію розраховували для обох груп. Відношення шансів (ВШ) та 95 % довірчі інтервали (ДІ) оцінювали за допомогою моделі логістичної регресії. Для виконання всіх статистичних аналізів використовували програмне забезпечення PASW Statistics (версія 18.0; SPSS Inc., Чикаго, Іллінойс, Сполучені Штати Америки); статистично значущим вважали значення p < 0,05.

У метааналізі застосовували відповідне комплексне статистичне програмне забезпечення. Через неоднорідність методів відбору проб, інструментів оцінювання та розміру вибірки в різних дослід­жен­нях для визначення загальної поширеності генетичних причин фармакорезистентної епілепсії використовували модель випадкових ефектів. Зокрема, для оцінювання узгодженості результатів дослід­жен­ня застосовували стандартний тест хі-квадрат і коефіцієнт гетерогенності I2.

До дослід­жен­ня залу­­чили 96 дітей віком до 2 років з епілеп­­сією та порушенням нейро­розвитку. Група 1 («генетична») налічувала 28 осіб, група 2 («негенетична») — 68. Середній вік (стандартне відхилення) вік на момент встановлення діагнозу епілепсії та тривалість спостереження становили 7,54 (5,25) місяця та 2,64 (0,73) року відповідно в групі 1 та 4,96 (3,99) місяця і 2,93 (1,04) року відповідно у групі  2. Першу групу розділили на дві підгрупи: 17 дітей із генними мутаціями і 11 — із хромосомними аномаліями; другу — на чотири підгрупи за такими ознаками: аномальна структура мозку (гіпо­ксично-ішемічна енцефалопатія, гідро­цефалія, порушення міграції нейронів, внутрішньо­шлуночкова кровотеча, маль­формація Кіарі, перивентрикулярна лейкомаляція, черепно-­мозкова травма) (n = 38; 55,8 %); інфекції (ентеровірус, Escherichia coli, стрептокок групи B, вірус простого герпесу) (n = 7; 10,2 %); метаболічні порушення (гіпо­глікемія, дефіцит вітаміну D, дефект окиснення жирних кислот, міто­хондріальна хвороба) (n = 4; 5,8 %); ­невідомі причини (n = 19; 27,9 %). Частота фармакорезистентної епілепсії становила 42,8 і 13,2 % у групах 1 і 2 відповідно.

Щодо статусу конт­ролю судом показники у групах 1 і 2 були такими: хоро­­­ший конт­роль завдяки фармакотерапії у 29 і 21 %, частковими — у 14 і 16 % відповідно; 14 і 46 % відповідно припи­­нили приймання ПЕП і були вільними від судом; у 43 і 17 % відповідно мали фармакорезистентну епілепсію. Зокрема, порів­­нювали відносні ризики фармако­резистентної епілепсії та показники захворюваності: загальний ризик для групи 1 був більшим, ніж для групи 2 (ско­риговане ВШ 6,50; 95 % ДІ 2,15–19,6; p = 0,03). Ризик фармакорезистентної епілепсії у пацієнтів жіночої статі в групі 1 був вищим, аніж у групі 2 (скориговане ВШ 8,88; 95 % ДІ 1,38–57,1; p = 0,03). Доношені діти в групі 1 мали в 7,1 раза (95 % ДІ 2,02–24,9; p = 0,001) вищий ризик розвитку фармакорезистентної епілепсії, ніж доношені діти в групі 2. Крім того, у дітей групи 2 (за винятком тих, у кого причини епілепсії ­невідомі) ризик фармакорезистентної ­епілепсії був у 4,3 раза нижчим (95 % ДІ 1,18–9,43; p = 0,03), ніж у дітей групи 1.

Після ретельного скринінгу відібрали 10 публікацій про дослід­жен­ня генетичних характеристик фармакорезистентної епілепсії (шість із панеллю секвенування ­наступного покоління епілепсії (NGS); одна лише зі секвенуванням усього екзому (WES); три із WES та порівняльною геном­­ною гібридизацією на основі масиву або панеллю NGS). Зокрема, п’ять досліджень проводили в західних країн (США, Данія, Італія, Велика Британія), п’ять — у країнах Азії (Китай, Тайвань, Південна Корея, Гонконг). Загальна кількість пацієнтів із фармакорезистентною епілепсією становила 1 тис. 308 осіб, більшість віком < 18 років. Сукупна поширеність генетичних чинників у пацієнтів із фармако­резистентною епілепсією сягала 22,8 % (95 % ДІ 17,4–29,3). Гетерогенність була значною у всіх дослід­жен­нях (I2 = 81,6 %; p < 0,001). Сукупна поширеність базувалася на моделі випадкових ефектів через спос­те­­режувану гетерогенність у дослід­жен­нях.

Так, за результатами попередніх досліджень генетичних характеристик фармако­резистентної епілепсії, незалежно від використаних діагностичних інструментів певні генні мутації, як-от SCN1A (5,6 %; n = 74/1308), SCN8A (1,37 %; n = 18/1308), TSC2 (1,22 %; n = 16/1308), SCN2A (1,07 %; n = 14/1308) і KCNQ2 (0,99 %; n = 13/1308), повторюються багаторазово (Ream and Mikati, 2014; Segal etal., 2016; Parrini etal., 2017; Tsang etal., 2018; Peng etal., 2019; Liu etal., 2018; Oates S. etal., 2018; Kang etal., 2019; Symonds etal., 2019; Wu etal., 2020).

Як наголошують дослідники, ризик фармако­резистентної епілепсії у дітей є серйозним і може мати катастрофічний вплив на нейророзвиток (Raimalwalla etal., 2018; Marsh etal., 2006).

Власне, упродовж перших двох років життя мозок проходить тривалий період росту та дозрівання. Некупірувані судоми є рефрактерними в цей критичний період, особливо в ранньому дитинстві, та можуть чинити негативний вплив на когнітивний і моторний розвиток (Cormack etal., 2007; Berg etal., 2012). Ch.-H. Lin etal., досліджуючи ризик ­фармакорезистентної епілепсії у немов­­­лят і дітей молодшого віку в лікарнях третинного рівня протягом п’яти років, виявили, що відносно вищий (у 6,5 раза, 95 % ДІ 2,15–19,6) ризик фармакорезистентної епілепсії у поєднанні з порушенням нейророзвитку спричинений генетичними чинниками. Тоді як подібний ризик, зумовле­ний негенетичними чинни­­ками, був ­відносно низьким, навіть у тих, хто страждає на тяжкі форми порушення нейророзвитку.

Отримані результати продемонстрували гетерогенні генетичні причини епілепсії, які варіюють від періоду новонародженості до пізнього дитинства (29,1 %; n = 28/96). Мутації одного гена та цитогенетичні аномалії пояснювали причини специфічних фенотипів епілепсії або ­окремих синдромів із високою частотою судом. Конт­роль нападів у цій групі був відносно важким і супроводжувався високим рівнем захворюваності на фармакорезистентну епілепсію (42,8 %; n = 12/28) і високим ризиком порушення нейро­розвитку.

Автори вперше здійснили метааналіз щодо генетичних причин фармакорезистентної епілепсії, виявивши високу частоту генно-зумовленої фармакорезистентної епілепсії у дітей і немовлят (сукупна поширеність 22,8 %; 95 % ДІ 17,4–29,3). Вони зазначають, що неможливо охопити всі гени епілепсії в одному дослід­жен­ні, а потім оцінити частоту фармакорезистентної ­епілепсії, до того ж виявлені генні мутації вирізняються за даними різних пуб­лікацій. Попри це, після двоспрямованого порівняння було продемонстровано, що генетичні чинники відіграють вирішальну роль у розвитку дитячої епілепсії. Надано надійні докази високої ймовірності фармакорезистентної епілепсії у пацієнтів із генетичними чинниками в період новонародженості та дитинства. За даними досліджен­ня (n = 96) і мета­аналізу (n = 1 308) виявлено поширені генетичні мута­­ції у дітей із фармакорезистентною епілеп­­сією. Наприклад, мутацію SCN1A описано майже в кожному досліджен­ні; інші варіанти: PCDH19, SCN8A, SCN2A, MECP2, KCNQ2, CDKL5, TSC1 і TSC2. Чинник вартості молекулярної діаг­ностики досі є основною проблемою для клініцистів і пацієнтів із фар­макорезистентною епілеп­­сією (Howell etal., 2018). Як сподіваються автори, отримані результати слугува­тимуть інформативним довідником для розроб­лення дизайну майбутніх досліджень панелі генів фармакорезистен­тної епілепсії. Зокрема, пери- та пренатальні інсульти є основ­ними чинниками ризику дитячої епілепсії (Scheidegger etal., 2019). Власне, такий патофізіо­логічний механізм полягає в тому, що гіпоксія-­ішемія, яка може мати шкідливий вплив на вразливі ділянки мозку, що розвивається, призводить до серйоз­­­них ушкоджень, які можуть позначитися не тільки на судом­ному порозі, але й на когнітивній функції (Nalivaeva etal., 2018).

Також дослід­жен­ня стосувалися механізмів, що лежать в основі ураження нейро­нів і можуть стати причиною епілепсії. По-перше, гіпоксично-ішемічна енцефалопатія спочатку чинить вплив на різні процеси, які потенційно призводять до енергетичної ­недостатності та втрати функції міто­хондрій, зокрема набряк мозку, деполя­ризацію мембрани, підвищення рівня ­вивільнення та пригнічення поглинання нейромедіаторів, а також підвищення вмісту внутрішньоклітинного кальцію (що може зумовити ініціювання подальших патологічних каскадів) (Volpe, 2001). По-друге, ексайто­токсичне клітинне ушкоджен­ня через надмірну ак­тивацію чотирьох типів глутаматних ре­цепторів (N-метил-D-аспартат, α-аміно-3-гід­рокси-5-метил-4-ізоксазол­пропіонова кислота, каїнат і метаботропні глутаматні рецептори), призводить до кількох форм загибелі клітин, що є ще одним можливим механіз­мом ­нападів, пов’язаним із гіпо­ксично-ішемічною енцефалопатією (Le­vite, 2014; Ambrogini etal., 2019).

Черепно-мозкова травма є ще однією поширеною причиною розвитку епілепсії в дитинстві (Reece and Sege, 2000). Вона часто співіснує з гіпоксично-ішемічною енцефалопатією, погіршуючи стан і без того вразливого мозку через механізми молекулярного ураження. До того ж вони часто подібні до механізмів, що призводять до гіпоксично-ішемічної енце­фалопатії: ­ексайтотоксичність, опосередкована нейромедіаторами, спричинює ушкод­жен­ня ­клітинних мембран, мітохонд­ріальної дисфункції, електролітного дис­балансу, запальної реакції, вогнищевої ­мікросудинної оклюзії, вторинної ішемії внаслідок вазоспазму, апоптозу й ураження судин (Glass etal., 2011; Singh etal., 2016).

Ці механізми є причиною загибелі нейро­нів, що супроводжується набряком мозку та підвищеним ризиком епілепсії (Fujikawa, 2015; Lucke-Wold etal., 2015; Dash and Chavali, 2018). Як зазначають дослідники, до розвитку епілепсії, пов’язаної з генами, залучені різні гетерогенні механізми припадків, які залежать від ролі генів. Нині вчені визначили понад 970 генів, пов’язаних з епілепсією, але їх кількість зростає щороку (Wang etal., 2017; Myers etal., 2019). Хоча механізми ­нападів є складними і ­різноманітними, їх можна класифіку­­вати на пов’язані з генами іонних і не­іонних каналів. Зважаючи на роль, яку відіграє епігенетика у функції нейронів із моменту ембріогенезу та раннього розвитку мозку, а також у тканинно-­специфічній експресії генів, слід пам’ятати, що епігенетична ­регуляція також може сприяти розвитку нейронів через взаємо­­дію ген-середовище, яка чинить вплив на виникнення епілепсії. Цей принцип також застосовний до множин­них локусів, які містять гени сприйнятливості до епілепсії, чим можна ­пояснити випадки епілепсії із цитогенетичними відхиленнями (Chen etal., 2017).

Механізми резистентності до терапії при епілепсії досі лишаються неясними. Нині запропоновано дві сучасні гіпотези, що наголошують на ролі змін у мішенях препаратів, які роблять їх нечутливими до ліків, а також підвищеної дії білків-­переносників багатьох лікарських засобів через гематоенцефалічний бар’єр.

Ці гіпотези недостатньо поясню­­­ють складну природу змін у мозку при фармакорезистентній епілепсії (Margi­neanu and Klitgaard, 2009). Наприклад, вважається, що її механізм є багато­аспектним і містить чинники, пов’язані із зов­нішнім ­середовищем і генетикою, на додаток до зумов­лених типом захворювання та ліками (Sisodiya etal., 2002; Depondt, 2006). Поєднання принаймні двох із цих чинників може мати вагоме значення для виявлення паці­єнтів, які навряд чи зможуть реагувати на медикаментозну терапію (Cal­laghan etal., 2007; Hughes etal., 2018).

Ch.-H. Lin etal. запропонували два пояснення щодо ролі генетичних чинників, які підвищують ризик фармакорезистентності епілепсії у ранньому дитинстві за порушень нейророзвитку. По-перше, у період ново­народженості або дитинства рання дитяча епілептична енцефалопатія робить основ­­ний внесок у розвиток генетичної зумовленої епілепсії, яка важко піддається лікуванню і часто є медично рефрактерною (Stafstrom and Kossoff, 2016). По-друге, на підставі кількох гіпотез, запропонованих щодо фармакорезистентної епілепсії, які враховують роль фармакокінетики, вродженої тяжкості хвороби, нейронних мереж, варіантів генів, транспортерів та мішеней, можна припустити, що стійкий «нейроімуно­запальний» статус слід вважати не тільки епілептогенним, але й таким, що зумовлює резистентність до ліків (Tang etal., 2017; Vitaliti etal., 2019).

Сьогодні є потреба в додаткових відповідних дослід­жен­нях на клітинних лініях і тваринних моделях. На думку Ch.-H. Lin etal., отримані результати дослід­жен­ня підтвердили, що генетичні чинники відіграють вирішальну роль у розвитку епілепсії та порушень нейророзвитку в дітей молодшого віку. За отриманими даними запропоновано генетично зумовлену модель розвитку фармакорезистентної епілепсії. Крім того, ці результати можуть стати орієнтиром для розроблення дизайну подальших досліджень панелі генів епілепсії, а також вдосконалення стратегій ­лікування та профілактики її фармакорезистентних форм, зокрема для конт­ролю судом при різноманітних генетично зумовлених епілепсіях.

Зрештою автори додають, що необхідно отримати більше даних щодо відповідних пацієнтів, а також здійснити комплексні дослід­жен­ня цих результатів, щоб ­виявити можливі материнські, пре-, пери- та постнатальні чин­ники, які можуть допомогти з’ясувати вплив генетичних і негенетичних чинників, а також їх асоціації з фармако­резистентною епілепсією.