Опыт применения полногеномного секвенирования для диагностики X-сцепленного гипофосфатемического рахита на примере двух случаев

Х-сцепленный доминантный гипофосфатемический рахит — наиболее распространенная наследственная форма гипофосфатемического рахита, которая характеризуется нарушением функции почек, деформацией скелета и другими полиорганными осложнениями. В нашей стране с 2022 года одобрен к терапевтическому применению первый патогенетический препарат на основе моноклональных антител к фактору роста фибробластов 23 — Буросумаб. Назначение терапии требует верификации диагноза при помощи молекулярно-генетических методов. В настоящем исследовании представлены два клинических наблюдения за пациентами с Х-сцепленным доминантным гипофосфатемическим рахитом. Клинический диагноз был установлен в возрасте 7 и 12 лет на основании характерного биохимического профиля и рентгенологической картины. Однако каузативные варианты в гене PHEX (c.2147+1197A>G и chrX:22030553_22033026del) удалось выявить только после проведения полногеномного секвенирования с последующим детальным анализом данных секвенирования нового поколения.

1. Куликова К.С., Тюльпаков А.Н. Гипофосфатемический рахит: патогенез, диагностика и лечение. Ожирение и метаболизм. 2018; 15(2): 46–50. DOI: 10.14341/omet9672

2. Laurent M.R., Harvengt P., Mortier G.R., Böckenhauer D. X-Linked Hypophosphatemia. 2012 Feb 9 [updated 2023 Dec 14]. In: Adam M.P., Feldman J., Mirzaa G.M., Pagon R.A., Wallace S.E., Amemiya A., editors. GeneReviews®️ [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993– 2025. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK83985/# Ссылка активна на 14.07.2025

3. Федеральная служба государственной статистики. https://rosstat.gov.ru/folder/313/document/197667 Ссылка активна на 14.07.2025

4. Razali N.N., Hwu T.T., Thilakavathy K. Phosphate homeostasis and genetic mutations of familial hypophosphatemic rick-ets. J Pediatr Endocrinol Metab. 2015; 28(9–10): 1009–1017. DOI: 10.1515/jpem-2014-0366

5. Thompson D.L., Sabbagh Y., Tenenhouse H.S., Roche P.C., Drezner M.K., Salisbury J.L., et al. Ontogeny of Phex/PHEX protein expression in mouse embryo and subcellular localization in osteoblasts. J Bone Miner Res. 2002; 17(2): 311–320. DOI: 10.1359/jbmr.2002.17.2.311

6. Kamenický P., Briot K., Munns C.F., Linglart A. X-linked hypophosphataemia. Lancet. 2024; 404(10455): 887–901. DOI: 10.1016/S0140-6736(24)01305-9

7. Haffner D., Emma F., Eastwood D.M., Duplan M.B., Bacchetta J., Schnabel D., et al. Clinical practice recommendations for the diagnosis and management of X-linked hypophosphataemia. Nat Rev Nephrol. 2019; 15(7): 435– 455. DOI: 10.1038/s41581-019-0152-5

8. Imel E.A., Glorieux F.H., Whyte M.P., Munns C.F., Ward L.M., Nilsson O., et al. Burosumab versus conventional therapy in children with X-linked hypophosphataemia: a randomised, active-controlled, open-label, phase 3 trial. Lancet. 2019; 393(10189): 2416–2427. DOI: 10.1016/S0140-6736(19)30654-3

9. Imel E.A. Burosumab for Pediatric X-Linked Hypophosphatemia. Curr Osteoporos Rep. 2021; 19(3): 271–277. DOI: 10.1007/s11914-021-00669-9

10. Ward L.M., Glorieux F.H., Whyte M.P., Munns C.F., Portale A.A., Högler W., et al. Effect of Burosumab Compared With Conventional Therapy on Younger vs Older Children With X-linked Hypophosphatemia. J Clin Endocrinol Metab. 2022; 107(8): e3241-e3253. DOI: 10.1210/clinem/dgac296

11. Куликова К.С., Тюльпаков А.Н. Диагностика и ведение Х-сцепленного доминантного гипофосфатемического рахита: учебно-методическое пособие. М.: Триумф, 2023: 44.

12. Marcel M. Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads. EMBnet journal. 2011; 17(1). DOI: 10.14806/ej.17.1.200

13. Heng L. Aligning sequence reads, clone sequences and assembly contigs with BWA-MEM. Source: arXiv. 2013. DOI: 10.48550/arXiv.1303.3997

14. Faust G.G., Hall I.M. SAMBLASTER: fast duplicate marking and structural variant read extraction. Bioinformatics. 2014; 30(17): 2503–2505. DOI: 10.1093/bioinformatics/btu314

15. “Picard Toolkit.” 2019. Broad Institute, GitHub Repository. Broad Institute. https://broadinstitute.github.io/picard/. Ссылка активна на 14.07.2025

16. Danecek P., Bonfield J.K., Liddle J., Marshall J., Ohan V., Pollard M.O., et al. Twelve years of SAMtools and BCFtools. Gigascience. 2021; 10(2): giab008. DOI: 10.1093/gigascience/giab008

17. Poplin R., Ruano-Rubio V., DePristo M.A., Fennell T.J., Carneiro M.O., Van der Auwera G.A., et al. Scaling accurate genetic variant discovery to tens of thousands of samples. bioRxiv. 2017. DOI: 10.1101/201178

18. Van der Auwera G.A., Carneiro M.O., Hartl C., Poplin R., Del Angel G., Levy-Moonshine A., et al. From FastQ Data to High-- Confidence Variant Calls: The Genome Analysis Toolkit Best Practices Pipeline. Curr Protoc Bioinformatics. 2013; 43(1110): 11.10.1–11.10.33. DOI: 10.1002/0471250953.bi1110s43

19. McLaren W., Gil L., Hunt S.E., Riat H.S., Ritchie G.R., Thormann A., et al. The Ensembl Variant Effect Predictor. Genome Biol. 2016; 17(1): 122. DOI: 10.1186/s13059-016-0974-4

20. Roller E., Ivakhno S., Lee S., Royce T., Tanner S. Canvas: versatile and scalable detection of copy number variants. Bioinformatics. 2016; 32(15): 2375–2377. DOI: 10.1093/bioinformatics/btw163

21. Chen X., Schulz-Trieglaff O., Shaw R., Barnes B., Schlesinger F., Källberg M., et al. Manta: rapid detection of structural variants and indels for germline and cancer sequencing applications. Bioinformatics. 2016; 32(8): 1220–1222. DOI: 10.1093/bioinformatics/btv710

22. Robinson J.T., Thorvaldsdóttir H., Winckler W., Guttman M., Lander E.S., Getz G., et al. Integrative genomics viewer. Nat Biotechnol. 2011; 29(1): 24–26. DOI: 10.1038/nbt.1754

23. Grimbly C., Ludwig K., Wu Z., Caluseriu O., Rosolowsky E., Alexander R.T., et al. X-linked hypophosphatemia caused by a deep intronic variant in PHEX identified by PCR-based RNA analysis of urine-derived cells. Bone. 2023; 176: 116839. DOI: 10.1016/j.bone.2023.116839

24. Stenson P.D., Mort M., Ball E.V., Chapman M., Evans K., Azevedo L., et al. The Human Gene Mutation Database (HGMD®️): optimizing its use in a clinical diagnostic or research setting. Hum Genet. 2020; 139(10): 1197–1207. DOI: 10.1007/s00439-020-02199-3

25. Koponen L., Pekkinen M., Legebeke J., Muurinen M., Rusanen S., Hussain S. A deep intronic PHEX variant associated with X-linked hypophosphatemia in a Finnish family. JBMR Plus. 2024; 9(2): ziae169. DOI: 10.1093/jbmrpl/ziae169

26. Capelli S., Donghi V., Maruca K., Vezzoli G., Corbetta S., Brandi M.L., et al. Clinical and molecular heterogeneity in a large series of patients with hypophosphatemic rickets. Bone. 2015; 79: 143–149. DOI: 10.1016/j.bone.2015.05.040

27. Quinlan C., Guegan K., Offiah A., Neill R.O., Hiorns M.P., Ellard S., et al. Growth in PHEX-associated X-linked hypophosphatemic rickets: the importance of early treatment. Pediatr Nephrol. 2012; 27(4): 581–588. DOI: 10.1007/s00467-011-2046-z

28. Beck-Nielsen S.S., Brixen K., Gram J., Brusgaard K. Mutational analysis of PHEX, FGF23, DMP1, SLC34A3 and CLCN5 in patients with hypophosphatemic rickets. J Hum Genet. 2012; 57(7): 453–458. DOI: 10.1038/jhg.2012.56

29. Lin Y., Xu J., Li X., Sheng H., Su L., Wu M., et al. Novel variants and uncommon cases among southern Chinese children with X-linked hypophosphatemia. J Endocrinol Invest. 2020; 43(11): 1577–1590. DOI: 10.1007/s40618-020-01240-6

30. Park P.G., Lim S.H., Lee H., Ahn Y.H., Cheong H.I., Kang H.G. Genotype and Phenotype Analysis in X-Linked Hypophosphatemia. Front Pediatr. 2021; 9: 699767. DOI: 10.3389/fped.2021.699767

31. Rodríguez-Rubio E., Gil-Peña H., Chocron S., Madariaga L., de la Cerda-Ojeda F., Fernández-Fernández M., et al Phenotypic characterization of X-linked hypophosphatemia in pediatric Spanish population. [published correction appears in Orphanet J Rare Dis. Orphanet J Rare Dis. 2021; 16(1): 104. DOI: 10.1186/s13023-021-01729-0