Клиническое значение лабораторных маркеров s cd30 и рарр-а при трансплантации сердца.
На правах рукописи
БУГРОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ
КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ МАРКЕРОВ
sCD30 и РАРР-А при ТРАНСПЛАНТАЦИИ СЕРДЦА.
14.01.24- ТРАНСПЛАНТОЛОГИЯ И ИСКУССТВЕННЫЕ ОРГАНЫ
14.03.10 - КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва -2011
Работа выполнена в
ФГУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития России,
ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава».
Научные руководители:
Доктор медицинских наук,
профессор Шевченко Ольга Павловна
Доктор медицинских наук,
профессор Долгов Владимир Владимирович
Официальные оппоненты:
Доктор медицинских наук,
профессор Миронков Борис Леонтьевич
Член – корреспондент РАМН,
доктор медицинских наук,
профессор Терентьев Александр Александрович
Ведущая организация: Научный Центр Сердечно-сосудистой хирургии
им. А.Н. Бакулева РАМН.
Защита состоится «___»____________ 2011 г. в _______ часов на заседании Диссертационного совета Д. 208.055.01 при ФГУ «ФНЦ Трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ по адресу: 123182, Москва, ул. Щукинская, дом 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «ФНЦ Трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ
Автореферат разослан: «___»_____________2011 г.
Ученый секретарь
Диссертационного совета,
доктор медицинских наук, профессор Шевченко Ольга Павловна
Актуальность темы.
Трансплантация сердца (ТС) является методом выбора при лечении застойной сердечной недостаточности. К настоящему времени число трансплантаций сердца во всем мире превысило 90000 операций (Stehlik J. еt al 2010). В ФГУ «Федеральный научный центр Трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ» выполнено более 200 трансплантаций сердца и вопросы прогнозирования, диагностики и оценки эффективности лечения послеоперационных осложнений у реципиентов сердца имеют особую актуальность (Казаков Э.Н. с соавт., 2010). По данным 26 регистра Международного общества по трансплантации сердца и легкого, основными причинами, существенно ограничивающими выживаемость реципиентов в первые три года после трансплантации, являются инфекционные осложнения и острое отторжение пересаженного сердца, в отдаленные сроки - болезнь коронарных артерий пересаженного сердца (БКАПС) (Taylor D.O et al., 2009).
Несмотря на совершенствование хирургических подходов, разработку и внедрение новых схем иммуносупрессии, стандартизацию и снижение рисков при подборе донорского материала, позволивших существенно увеличить выживаемость, продолжительность и качество жизни реципиентов с пересаженным сердцем, вопросы прогнозирования, раннего выявления и неинвазивного мониторинга развития послеоперационных осложнений остаются открытыми. Для решения этих вопросов исследуются возможности лабораторных маркеров, которые позволяли бы проводить длительное послеоперационное наблюдение реципиентов сердца с ограничением применения инвазивных диагностических вмешательств, своевременно выявлять развитие осложнений, обладали достаточной чувствительностью, специфичностью и информативностью. В качестве таких маркеров активно изучаются растворимая форма CD30 (sCD30) и ассоциированный с беременностью белок А плазмы крови (РАРР-А).
Молекула CD30 – поверхностный трансмембранный гликопротеин с молекулярной массой 105-120 кDa, член суперсемейства рецепторов фактора некроза опухоли (TNF-R). Трансдукция сигнала через рецептор CD30 запускает развитие Т-хелперов 2 типа (Th-2) и секрецию ими цитокинов. Взаимодействие рецептора CD30 со своим лигандом играет роль в каскадных механизмах, влияющих на ключевые процессы жизнедеятельности клетки: дифференцировку, активацию, пролиферацию и клеточную гибель. Растворимая форма CD30 рассматривается как лабораторный маркер активации иммунной системы, а именно Т-клеток, концентрация которого может быть измерена в плазме крови. Установлено клиническое значение sCD30 как возможного индикатора риска развития острого и хронического отторжения трансплантата почки, коррекции иммуносупрессивной терапии и прогноза развития осложнений после трансплантации (Azarpira N et al, 2010, Fabrega E et al, 2007, Ypsilantis E et al, 2009).
Ассоциированный с беременностью белок А плазмы крови (РАРР-А) – цинксодержащая металлопротеиназа, активирующая инсулиноподобный фактор роста. В настоящее время РАРР-А признан в качестве маркера нестабильного течения ишемической болезни сердца (ИБС) и риска развития инфаркта миокарда у больных ИБС. (Cosin-Sales J. et al., 2005, Dekker M.S. et al., 2010).
Диагностическое значение и возможность применения sCD30 и РАРР-А в качестве лабораторных биомаркеров у реципиентов сердца не изучены.
Цель исследования:
Определить клинико-диагностическое значение растворимой формы СD30 и белка плазмы А, ассоциированного с беременностью, у пациентов до и после ортотопической трансплантации сердца.
Задачи исследования:
- Изучить содержание sCD30 у больных застойной сердечной недостаточностью и реципиентов сердца в ранние и отдаленные сроки после трансплантации и его связь с уровнями маркеров активности макрофагов (неоптерина), воспаления (СРБ), дисфункции эндотелия (sVCAM-1), тромбообразования (гомоцистеина) и апоптоза (sFas).
- Определить прогностическое значение уровня sCD30, определяемого на этапе дооперационного обследования, в отношении развития острого клеточного отторжения трансплантированного сердца.
- Оценить прогностическое значение уровня sCD30, измеряемого на этапе дооперационного обследования и в первый год после трансплантации в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации сердца.
- Исследовать содержание РАРР-А у больных застойной сердечной недостаточностью и реципиентов сердца в ранние и отдаленные сроки после трансплантации и его взаимосвязь с концентрациями маркеров активности макрофагов (неоптерина), воспаления (СРБ), дисфункции эндотелия (sVCAM-1), тромбообразования (гомоцистеина) и апоптоза (sFas).
- Оценить прогностическое значение уровня РАРР-А, определяемого на этапе дооперационного обследования и в первый год после трансплантации, в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации сердца.
Научная новизна исследования:
Новыми являются данные о повышенном содержании sCD30 в плазме крови реципиентов в отдаленные сроки после трансплантации сердца, что свидетельствует об активации Т-хелперного звена иммунной системы.
Впервые установлено, что повышенный уровень sCD30, измеренный до операции, связан с риском развития острого клеточного отторжения трансплантата сердца.
Впервые доказана связь РАРР-А с повреждением сосудов трансплантированного сердца на основании выявления его повышенных уровней у реципиентов с васкулопатией трансплантата.
Впервые получены данные о прогностическом значении уровня РАРР-А, определяемого на этапе дооперационного обследования, в отношении раннего, развития васкулопатии трансплантированного сердца и сердечно-сосудистых осложнений. Установлено, что повышение уровня РАРР-А у реципиентов в первый год после ТС связано с риском развития сердечно-сосудистых осложнений.
Практическая значимость исследования:
У больных сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца, выявление повышенного уровня sCD30 позволяет обнаружить лабораторные признаки активации Т-клеточного звена иммунной системы и прогнозировать риск развития острого клеточного отторжения после трансплантации.
Обнаружение повышенного уровня маркера эндогенной деструкции – РАРР-А в плазме крови у больных на этапе дооперационного обследования и реципиентов сердца в первый год после трансплантации связано с неблагоприятным прогнозом и позволяет оценивать степень риска развития болезни коронарных артерий пересаженного сердца и сердечно-сосудистых осложнений у реципиентов.
Основные положения, выносимые на защиту:
У больных застойной сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца, выявление повышенного уровня sCD30 (8 Ед/мл) связано с высоким риском развития острого клеточного отторжения в первый год после трансплантации.
Определение уровня РАРР-А ( 11 мМЕ/л) у реципиентов сердца до и в течение первого года после трансплантации имеет прогностическое значение относительно риска развития сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации.
Личный вклад автора:
Автор самостоятельно осуществлял сбор и обработку клинического материала для исследования. Все лабораторные тесты, анализ получаемых результатов, их интерпретация и статистическая обработка выполнены автором лично.
Внедрение результатов исследования:
Результаты исследования используются в отделении коронарной хирургии и трансплантации сердца ФГУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития России. Результаты исследования внедрены в учебный процесс на циклах повышения квалификации врачей на кафедре клинической лабораторной диагностики ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава».
Апробация работы:
Апробация работы состоялась 17 июня 2010 года на совместной научной конференции сотрудников лаборатории клинической и экспериментальной биохимии ФГУ «Федеральный научный центр Трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова Минздравсоцразвития России» (ФНЦТИО) и кафедры клинической лабораторной диагностики ГОУ ДПО «Российской медицинской академии последипломного образования» (ГОУ ДПО «РМАПО»).
Материалы и основные положения диссертации доложены и обсуждены: на III Конгрессе московских хирургов (Москва. 14-15 мая 2009г.); научно-практической конференции «Технологии инновации в лабораторной медицине» (30-31 марта Москва 2009г.), IV Всероссийском съезде трансплантологов, (Москва, 9-10 ноября, 2008), V Всероссийском съезде трансплантологов (Москва, 8-10 октября 2010 года).
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 3 в центральных рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Объём и структура работы:
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, общей характеристики больных и методов исследования, 2-х глав собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, 6 выводов, практических рекомендаций, указатель используемой литературы включает 38 отечественных и 152 зарубежных источника. Работа изложена на 128 страницах машинописного текста, иллюстрирована 11 таблицами и 19 рисунками.
Материалы и методы исследования:
Работа основана на анализе данных, полученных при обследовании реципиентов сердца, в динамике, до и в различные сроки после ТС. Обследование и лечение больных проводилось в отделении коронарной хирургии и трансплантации сердца ФНЦТИО (зав. – профессор Э.Н. Казаков).
Обследовано 20 больных застойной сердечной недостаточностью, ожидающих ТС, у 4 пациентов была диагностирована ишемическая кардиомиопатия (ИКМП), у 16 - дилатационная кардиомиопатия (ДКМП). В первый год после ТС было обследовано 28 реципиентов (у 21 больного до операции ТС была ДКМП, у 7 – ИКМП). В отдаленные сроки после ТС (1-16 лет) было обследовано 40 реципиентов (26 больных с диагнозом до ТС ДКМП, 14 – с ИКМП). Всего в ходе работы был обследован 41 реципиент, 20 пациентов были обследованы до и в различные сроки после операции ТС и, таким образом, были включены в две или три группы обследуемых. (Таблица 1).
Таблица 1. Характеристика пациентов, включенных в исследование.
| Параметр | Реципиенты сердца до ТС | Реципиенты сердца в течение первого года после ТС | Реципиенты сердца через 1–16 лет после ТС |
| Кол-во больных, n | 20 | 28 | 40 |
| Средний возраст, лет (Диапазон вариаций) | 37,5±11,5 (18 - 55) | 45,7±12,4 (18 - 54) | 47,2±13,7 ( 19 - 67) |
| Пол: мужчин женщин | 17 3 | 25 3 | 35 5 |
Всем реципиентам сердца ежегодно или по показаниям выполнялись электрокардиографическое и эхокардиографическое исследования, коронароангиография в отделении рентгенохирургических методов лечения (зав. – профессор В.В. Честухин). Диагноз БКАПС у реципиентов сердца устанавливался на основании данных коронароангиографического исследования.
Степень острого клеточного отторжения трансплантированного сердца оценивали на основании результатов морфологического исследования эндомиокардиального биоптата, проводимого в отделении клинической патологии (зав. – профессор Ильинский И.М.) по шкале Стенфордского центра: 0-нет отторжения, 1А-очаговое легкое отторжение; 1В-диффузное легкое отторжение; 2-очаговое умеренное отторжение; 3А-многоочаговое умеренное отторжение; 3В-диффузное, пограничное с тяжелым отторжение.
Все реципиенты получали индивидуальную медикаментозную и трехкомпонентную иммуносупрессивную терапию, включающую преднизолон, циклоспорин или такролимус, и микофенолата мофетил.
Плановое лабораторное обследование пациентов включало: общий и биохимический анализы крови и мочи, определение электролитного состава плазмы и показателей свертывающей системы. Материалом для исследования служила плазма крови, получаемая при плановом обследовании пациентов.
Уровни РАРР-А и sCD30 определяли методом иммуноферментного анализа с помощью наборов реагентов производства «Diagnostic Systems Laboratories Inc», США и «Bender Medsystems», Австрия соответственно. Измерение концентрации С-реактивного белка (СРБ) проводили методом иммунотурбидиметрии в микропланшетном формате с использованием наборов реагентов «Aptec Diagnostics nv», (Бельгия). Также методом иммуноферментного анализа определяли концентрации неоптерина (НП, «IBL», Германия), сосудистых молекул клеточной адгезии (sVCAM-1), sFas («Bender MedSystems», Австрия), гомоцистеина (ГЦ, «Axis-Shield», Германия-Норвегия).
Полученные данные обрабатывали на компьютере с использованием пакета STATISTICA 7.0. (STATSOFT, Россия) и MS OFFICE ЕХCЕL. При анализе результатов исследования использовали методы описательной статистики: вычисление среднего арифметического (М), стандартного отклонения (s), верхней и нижней границ 95%-ого доверительного интервала (95% ДИ), медианы, нижних и верхних процентилей. Достоверность различий количественных параметров в двух группах определялась по критерию Манна-Уитни. Достоверность различий частот исследуемых признаков в группах определялась с помощью точного критерия Фишера. Для оценки взаимосвязи исследуемых маркеров использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмана. В качестве уровня статистической значимости принимали значение р<0,05.
Выживаемость без развития послеоперационных осложнений в группах больных оценивалась при помощи метода Каплана-Мейера, сравнение выживаемости проводилось с использованием логрангового метода (log-rank). Конечными точками при анализе выживаемости являлись: обнаружение ангиографических признаков васкулопатии пересаженного сердца, развитие острого коронарного синдрома, острого клеточного отторжения степени 3А, смерть от сердечно-сосудистых причин. При исходно повышенных уровнях изучаемых маркеров оценивали относительный риск (RR) развития осложнений после трансплантации сердца. При оценке диагностических характеристик исследуемых маркеров применялся ROC анализ.
Результаты исследования
Динамика уровня sCD30 до и в различные сроки
после трансплантации сердца.
У пациентов с застойной сердечной недостаточностью до трансплантации сердца средний уровень sCD30 составил 6,9±3,4Ед/мл (от 0,32 до 21,3 Ед/мл, n=20). В течение первого года после ТС средний уровень sCD30 составил 7,7±4,9 Ед/мл (от 0,13 до 22,3 Ед/мл, n=28) и достоверно не отличался от такового до трансплантации (р>0,05). У реципиентов в отдаленные сроки (1-16 лет) после ТС уровень sCD30 составил 16,8±12,2 Ед/мл (от 1,6 до 100,2 Ед/мл, n=40) и был достоверно выше, чем уровень sCD30 у реципиентов в течение первого года после ТС и пациентов с застойной сердечной недостаточностью до трансплантации сердца (Рис.1).
Рис 1.Средние уровни sCD30 у реципиентов до и в различные сроки после ТС.
*- в сравнении с реципиентами до ТС (р=0,02).**- в сравнении с реципиентами в первый год после ТС (p=0,03).
Медиана распределения значений уровней sCD30, определенных у всех обследованных пациентов, соответствовала 8 Ед/мл.
Количество пациентов с уровнем sCD30 > 8 Ед/мл в отдаленные сроки после ТС (1-16 лет) увеличивалось. Так, до ТС уровень sCD30 > 8 Ед/мл был выявлен у 7 из 20 пациентов (35%), в течение первого года у 9 из 28 пациентов (32%), в отдаленные сроки – у 25 из 38 пациентов (66%).(Рис 2.).
Рис 2. Увеличение доли пациентов с уровнем sCD30 > 8 Ед/мл в отдаленные сроки после ТС.*- в сравнении с частотой встречаемости до ТС (р=0,03) и до 1 года после ТС (р=0,01).
Таким образом, в отдаленные сроки (1-16 лет после ТС) наблюдается увеличение содержания sCD30 в плазме крови реципиентов сердца и увеличивается количество пациентов с уровнем sCD30 выше медианы распределения.
Связь уровня sCD30 с концентрациями лабораторных маркеров, потенциально значимых в развитии осложнений у реципиентов сердца.
Не было выявлено связи уровня sCD30 с полом, возрастом, наличием артериальной гипертензии, уровнями липидов в плазме крови у пациентов до и после ТС.
Для концентраций СРБ, неоптерина (НП), гомоцистеина (ГЦ), маркера дисфункции эндотелия (sVCAM-1) не было выявлено корреляционной взаимосвязи с уровнями sCD30 до и после трансплантации сердца. В течение первого года после ТС уровень sCD30 слабо коррелировал с концентрацией sFas (r=0,35, p=0,034).(Таблица 2).
Таблица 2. Корреляция (r) уровней sCD30 с концентрациями СРБ, неоптерина, гомоцистеина, sVCAM-1 и sFas реципиентов сердца.
| sCD30 Ед/мл | До ТС | До 1 года после ТС | 1-16 лет после ТС | |||
| значение r | значение p | значение r | значение p | значение r | значение p | |
| СРБ, мг/л | 0,26 | 0,061 | 0,21 | 0,09 | 0,23 | 0,060 |
| НП, нмоль/л | 0,20 | 0,075 | 0,15 | 0,10 | 0,18 | 0,071 |
| sVCAM-1 нг/мл | 0,22 | 0,80 | 0,2 | 0,80 | 0,21 | 0,50 |
| ГЦ, мкмоль/л | 0,3 | 0,60 | 0,23 | 0,60 | 0,26 | 0,065 |
| sFas нг/мл | 0,32 | 0,94 | 0,35 | 0,034 | 0,34 | 0,06 |
Отсутствие корреляционной взаимосвязи указывает на независимость sCD30 от других факторов и маркеров при развитии осложнений после ТС.
Исследование прогностического значения уровня sCD30 в отношении развития острого клеточного отторжения пересаженного сердца.
Для оценки связи исходного уровня sCD30, определяемого на этапе дооперационного обследования, с прогнозом развития острого клеточного отторжения, был проведен сравнительный анализ концентрации sCD30 у реципиентов с острым клеточным отторжением выраженностью не более 1В по шкале Стенфордского университета и у пациентов с наибольшей выраженностью острого клеточного отторжения – 3А. (Рис. 3.)
Из 20 пациентов с застойной СН, обследованных до ТС, в течение 12 месяцев после трансплантации острое клеточное отторжение 3А развилось у 9 пациентов. У 7 из них уровень sCD30 до развития этих осложнений был выше медианы распределения 8 Ед/мл (средний уровень sCD30 в группе составил 9,6±2,3 Ед/мл). Среди 11 пациентов, выраженность клеточного отторжения которых в первый год после ТС не превышала 1В, уровень sCD30 более 8 Ед/мл был выявлен только у одного пациента (средний уровень в группе sCD30 составил 5,2±2,4 Ед/мл).
Рис. 3. Концентрация sCD30 до ТС в группах пациентов с различной выраженностью острого клеточного отторжения в течение первого года после ТС.
- -Медиана распределения уровня sCD30 – 8Ед/мл.
* p<0,05 в сравнении с группой, выраженность клеточного отторжения в которой не превышала 1В.
При исследовании взаимосвязи претрансплантационного уровня sCD30 и эпизодов острого клеточного отторжения в первый год после ТС с помощью критерия Манна-Уитни, выявлены статистически значимые различия в уровнях sCD30 между исследуемыми группами пациентов (р=0,023).
На рисунке 4 представлены кривые, отражающие кумулятивную долю пациентов с острым клеточным отторжением 1В в группах больных с дотрансплантационным уровнем sCD308 Ед/мл (n=8) и с уровнем <8 Ед/мл (n=12).
Рис.4 Кумулятивная доля пациентов с острым клеточным отторжением 1В, в группах с уровнем sCD30 более 8 Ед/мл и менее 8 Ед/мл.
Из 8 реципиентов с исходно повышенным уровнем sCD30 (8 Ед/мл), у 7 больных (88%) в течение периода наблюдения (максимальный срок наблюдения после измерения уровня sCD30 составил 14 месяцев) наблюдались эпизоды острого клеточного отторжения, выраженность которых составила 3А по шкале Стенфордского университета. У 10 реципиентов из 12 (83%) с уровнем sCD30 менее 8 Ед/мл за весь период наблюдения выраженность клеточного отторжения не превышала 1В. Сравнительный анализ с использованием логрангового метода выявил достоверные различия в выживаемости без нежелательных событий в группах реципиентов с исходно высоким и исходно низким уровнем sCD30: 13% и 83% соответственно (p=0,006).
Расчет относительного риска (RR) развития острого клеточного отторжения в первый год после ТС у реципиентов с исходно высоким уровнем sCD30 показал: относительный риск развития клеточного отторжения составил 5,3, разность рисков для изучаемого фактора: 0,71, стандартная ошибка показателя относительного риска: 0,66. С достоверностью 95% относительный риск попадал в пределы 1,4 – 19,1. Таким образом, вероятность развития острого клеточного отторжения выраженностью 3А у реципиентов с исходно высоким уровнем sCD30 в 5,3 раза выше, чем у реципиентов с низким уровнем до ТС sCD30.
Выявление уровня sCD30 8,0 Ед/мл на этапе дооперационного обследования пациентов, ожидающих ТС, имеет статистически значимое прогностическое значение в отношении риска развития острого клеточного отторжения у реципиентов в течение первого года после ТС, что объясняется, очевидно, исходно имеющейся активацией иммунных механизмов этих пациентов.
Связь уровня sCD30 с развитием васкулопатии трансплантата в отдаленные сроки после ТС.
Уровень sCD30 в отдаленные сроки (1 – 16 лет после ТС) был выше у реципиентов с ангиографически подтвержденной БКАПС (13,3 ± 8,4 Ед/мл, от 4,9 до 43,6 Ед/мл, n = 25), чем у реципиентов без БКАПС (9,1 ± 4,6 Ед/мл, от 1,6 до 19 Ед/мл, n = 13,). (Рис 5)
Рис 5. Уровни sCD30 у реципиентов с БКАПС и без таковой в отдаленные сроки (1-16) лет после ТС.
Однако при статистическом сравнении с помощью критерия Манна-Уитни значимых различий между исследуемыми группами в уровнях sCD30 выявлено не было (р = 0,14).
Диагностическая значимость sCD30 при болезни коронарных артерий пересаженного сердца. ROC-анализ.
Для оценки клинической эффективности определения уровней sCD30 в качестве диагностического теста для диагностики БКАПС в отдаленные сроки (1-16 лет) после ТС, были рассчитаны показатели чувствительности и специфичности. (Таблица 3).
Таблица 3. Диагностическое значение уровня sCD30 у реципиентов
с болезнью коронарных артерий пересаженного сердца
| Показатели клинической эффективности теста | Диагностическое значение sCD30, % |
| Диагностическая чувствительность | 60% |
| Диагностическая специфичность | 71% |
| Диагностическая значимость положительных результатов | 84% |
| Диагностическая значимость отрицательных результатов | 45% |
При оценке диагностических характеристик sCD30 при развитии васкулопатии трансплантата за верхнюю границу принята медиана распределения уровня sCD30 - 8 Ед/мл. Результаты ROC-анализа представлены на рис 6.
Рис 6. ROC кривая теста на sCD30 для диагностики БКАПС.
Площадь под кривой ROC для маркера sCD30 составляет 0,6 ± 0,09 ед2 (95% ДИ 0,4 ; 0,68, р = 0,024). Чувствительность означала вероятность развития БКАПС, у реципиента с уровнем sCD30 до ТС выше 8 Ед/мл, а специфичность показывала, какова вероятность того, что у больного без БКАПС уровень маркера будет ниже этого значения. Анализ показал, что чувствительность определения sCD30 для диагностики развития сердечно-сосудистых осложнений после ТС составляет 60%, а специфичность – 71%. Диагностическая значимость положительных результатов -84% означала, что в 84% случаев уровень sCD30 у пациентов с БКАПС превышал 8 Ед/мл. Диагностическая значимость отрицательных результатов составила 45%, т.е. только в 45% случаев уровни sCD30 ниже 8 Ед/мл были обнаружены у пациентов без БКАПС.
Прогностическое значение уровня sCD30 в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации сердца.
Оценку связи дотрансплантационных уровней sCD30 с прогнозом развития сердечно-сосудистых осложнений, а именно: болезни коронарных артерий пересаженного сердца, острого коронарного синдрома, летального исхода от сердечно-сосудистых причин, а также развития острого отторжения с нарушениями гемодинамики, проводили у пациентов с уровнями этого маркера в плазме крови выше и ниже медианы распределения: 8 Ед/мл и < 8 Ед/мл соответственно.
Из 20 пациентов с застойной СН, обследованных до ТС, после трансплантации перечисленные выше сердечно-сосудистые осложнения возникли через 2 - 35 месяцев после ТС у 13 пациентов, и только у 5 из них исходный уровень sCD30 был выше 8 Ед/мл (средний уровень sCD30 составил 8,2 ± 4,3 Ед/мл). Среди 7 пациентов без указанных осложнений уровень sCD30 более 8 Ед/мл был выявлен только у 2 больных (средний уровень sCD30 составил 10,2 ± 0,6 Ед/мл).
Из 22 пациентов, обследованных в течение первого года через 1 - 6 месяцев после трансплантации, сердечно-сосудистые осложнения после трансплантации (через 2 - 35 месяцев после ТС) возникли у 13 пациентов, и только у 5 был выше 8 Ед/мл (средний уровень sCD30 составил 7,8 ± 5,1 Ед/мл). Среди 9 пациентов без указанных осложнений уровень sCD30 > 8 Ед/мл был выявлен у 2 больных (средний уровень sCD30 составил 8,0 ± 5,6 Ед/мл).
Сравнительный анализ (Рис. 7 А и Б) с использованием логрангового метода не выявил достоверных различий в выживаемости без сердечно-сосудистых осложнений в группах реципиентов с уровнем sCD308 Ед/мл и sCD30 < 8 Ед/мл до ТС (р = 0,55) и в первый год после ТС (р = 0,22).
Рис 7. Кумулятивная доля пациентов без развившихся сердечно-сосудистых осложнений в группах с различным уровнем sCD30 до ТС - (A) и в первый год после ТС –(Б).
Относительный риск (RR) развития сердечно-сосудистых осложнений у реципиентов с повышенным уровнем sCD30 ( 8Ед/мл) до и в первый год после ТС составил: 2,4 (95% ДИ 0,8 - 6,5) и 2,6 (95% ДИ 0,6 - 8,8) соответственно, и признан статистически не значимым.
Результаты настоящего исследования показали, что измерение уровня sCD30 у пациентов с застойной сердечной недостаточностью и реципиентов в первый год после ТС, не имеет статистически значимого прогностического значения в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после ТС, однако имеет прогностическое значение в отношении развития острого клеточного отторжения в течение первого года после трансплантации.
Динамика уровня РАРР-А до и в различные сроки после трансплантации сердца.
У пациентов с застойной сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца, средний уровень РАРР-А составил 11,5 ± 3,7 мМЕ/л (от 6 до 20 мМЕ/л, n = 15). В течение года после ТС средний уровень РАРР-А составил 11,1 ± 3,2 мМЕ/л (от 2 до 16 мМЕ/л, n = 17) и достоверно не отличался от такового до трансплантации. У реципиентов в отдаленные сроки (1-16 лет) после ТС уровень РАРР-А составил 12,9 ± 2,4 мМЕ/л (от 9 до 17 мМЕ/л, n=24) и достоверно не отличался от такового у реципиентов в первый год после ТС и пациентов с застойной сердечной недостаточностью до трансплантации сердца. (Рис.8.)
Медиана распределения значений уровней РАРР-А, определенных у всех обследованных пациентов, соответствовала 11 мМЕ/л.
Следует отметить, что хотя средние уровни РАРР-А у пациентов до и в различные сроки достоверно не отличались, количество пациентов с уровнем РАРР-А выше медианы распределения после ТС увеличивалось. (Рис. 9.) Так, до ТС, уровень РАРР-А >11 мМЕ/л был выявлен у 8 из 15 пациентов (53%), в течение первого года и в отдаленные сроки – встречался достоверно чаще: у 13 из 17 пациентов (77%) и у 19 из 24 пациентов (79%) соответственно.
Рис.9. Увеличение доли пациентов после ТС с уровнем РАРР-А > 11 мМЕ/л.
Таким образом, у пациентов до и в различные сроки после трансплантации сердца уровни РАРР-А в плазме крови достоверно не отличаются, однако количество пациентов с уровнем РАРР-А >11 мМЕ/л после ТС увеличивается.
Связь уровня РАРР-А с концентрациями лабораторных маркеров, потенциально значимых в развитии осложнений у реципиентов сердца.
Не было выявлено связи уровня PAPP-A с полом, возрастом, наличием артериальной гипертензии, уровнями липидов в плазме крови у пациентов до и после ТС.
Для СРБ, неоптерина, гомоцистеина, маркера дисфункции эндотелия (sVCAM-1), sCD30 и sFas не было выявлено корреляционной взаимосвязи уровней РАРР-А, в исследуемых группах пациентов до и после трансплантации сердца. (Таблица 4)
Таблица 4. Корреляция (r) уровней РАРР-А с концентрациями СРБ, неоптерина, гомоцистеина, sVCAM-1 и sFas пациентов до и реципиентов после трансплантации сердца.
| РАРР-А, мМЕ/л | До ТС | До 1 года после ТС | 1-16 лет после ТС | |||
| Значение r | Значение p | Значение r | значение p | Значение r | значение p | |
| СРБ, мг/л | 0,21 | 0,060 | 0,26 | 0,061 | 0,34 | 0,45 |
| НП, нмоль/л | 0,18 | 0,071 | 0,2 | 0,075 | 0,15 | 0,07 |
| sVCAM-1 нг/мл | 0,1 | 0,5 | 0,3 | 0,065 | 0,1 | 0,26 |
| ГЦ, мкмоль/л | 0,25 | 0,065 | 0,3 | 0,065 | 0,3 | 0,70 |
| sCD30, Ед/мл | 0,37 | 0,91 | 0,37 | 0,96 | 0,35 | 0,96 |
| sFas, нг/мл | 0,15 | 0,23 | 0,18 | 0,12 | 0,25 | 0,24 |
Отсутствие корреляционной взаимосвязи указывает на независимость РАРР-А от других факторов и маркеров при развитии осложнений после ТС.
Связь уровня РАРР-А с развитием васкулопатии трансплантата в отдаленные сроки после ТС.
В отдаленные сроки (1- 16 лет) после ТС уровень РАРР-А был связан с развитием БКАПС: концентрация РАРР-А была достоверно выше у реципиентов с ангиографически подтвержденной БКАПС (14,4 ± 1,8 мМЕ/л, от 12 до 17 мМЕ/л, n = 11), чем у реципиентов без БКАПС (10,6 ± 1,7 мМЕ/л, от 9 до 13 мМЕ/л, n= 13, p<0,05). (Рис.10).
У всех реципиентов с БКАПС уровень РАРР-А был выше медианы распределения, у реципиентов без БКАПС уровень РАРР-А > 11 мМЕ/л был выявлен только у 3 из 13 (38%) пациентов.
Рис.10. Уровень РАРР-А у реципиентов с БКАПС и без таковой в отдаленные сроки
(1-16 лет) *-р < 0,05 в сравнении с реципиентами без БКАПС) после ТС.
Результаты проведенного исследования показывают что, повышенный уровень РАРР-А (>11 мМЕ/л) у реципиентов в отдаленные сроки после ТС может служить индикатором риска развития васкулопатии трансплантата.
Диагностическая значимость PAPP-A при болезни коронарных артерий пересаженного сердца. ROC-анализ.
В таблице 5 представлена оценка клинической эффективности теста на РАРР-А у реципиентов с болезнью коронарных артерий пересаженного сердца.
Таблица 5. Диагностическое значение РАРР-А у реципиентов с болезнью коронарных артерий пересаженного сердца.
| Показатели клинической эффективности теста | Диагностическое значение РАРР-А, % |
| Диагностическая чувствительность | 94% |
| Диагностическая специфичность | 89% |
| Диагностическая значимость положительных результатов | 81% |
| Диагностическая значимость отрицательных результатов | 100% |
При оценке диагностического значения РАРР-А при развитии болезни коронарных артерий пересаженного сердца за верхнюю границу принята медиана распределения уровня РАРР-А - 11 мМЕ/л.
Диагностическая значимость положительных результатов составила 81%, т.е. в 81% образцов крови пациентов с БКАПС уровень РАРР-А превышал 11 мМЕ/л. Диагностическая значимость отрицательных результатов составила 100%, т.е. в 100% случаев уровни РАРР-А ниже 11мМЕ/л были обнаружены у пациентов без БКАПС. Результаты ROC-анализа представлены на рис 11.
Рис 11.ROC кривая теста на PAPP-A для диагностики БКАПС.
Площадь под кривой ROC для маркера PAPP-A – 0,95±0,04 ед2 (95% ДИ 0,87 ; 1, р=0,006): при использовании в качестве отрезной (cut-off) точки значения концентрации 11 мМЕ/л, чувствительность метода составляет с поправкой Йетса 94%, а специфичность с поправкой Йетса – 89%.
При сравнении нескольких маркеров наиболее информативным считается тот, у которого площадь под кривой ROC больше. Характеристики ROC кривых для исследуемых в настоящей работе маркеров – sCD30 и РАРР-А, при диагностике БКАПС после ТС представлены в таблице 6.
Таблица 6. Характеристики ROC кривых для исследуемых маркеров при диагностике БКАПС после ТС.
| Площадь под ROC для маркера sCD30 | Площадь под ROC для маркера PAPP-A |
| 0,6±0,09 ед2 (95% ДИ 0,4 ; 0,68, р=0,024) | 0,95±0,04 ед2 (95% ДИ 0,87 ; 1, р=0,006) |
При сопоставлении площадей под кривой ROC для маркеров: sCD30 и PAPP-A установлено, что наибольшей диагностической ценностью для выявления БКАПС обладает PAPP-A: при использовании в качестве отрезной точки значения концентрации 11 мМЕ/л, чувствительность метода составляет – 94%, а специфичность – 89%.
Прогностическое значение уровня PAPP-A в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации сердца.
Для оценки связи уровней PAPP-A с прогнозом развития сердечно-сосудистых осложнений - а именно: развития болезни коронарных артерий пересаженного сердца, острого коронарного синдрома, летального исхода от сердечно-сосудистых причин, а также развития острого отторжения с нарушениями гемодинамики, реципиенты были разделены на две подгруппы с уровнями этого маркера в плазме крови выше и ниже медианы распределения: 11 мМЕ/л и < 11 мМЕ/л соответственно.
Величина уровня РАРР-А, определяемая на этапе дооперационного обследования у пациентов ожидающих трансплантацию сердца, имела прогностическое значение в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после ТС. Ни у одного пациента (n = 7) с исходно низким (<11 мМЕ/л) уровнем РАРР-А не развились сердечно-сосудистые осложнения после ТС в течение всего периода наблюдения (максимальный срок наблюдения 96 месяцев). У пациентов с исходно высоким (11 мМЕ/л) уровнем РАРР-А, сердечно-сосудистые осложнения развились у 6 из 8 пациентов, в среднем через 14,1±9,5 (от 2 до 36) месяцев после ТС: у 4 реципиентов были выявлены признаки БКАПС, одного - острое отторжение с нарушениями гемодинамики и у одного – острый инфаркт миокарда (Рис. 12.А).
Рис.12. Кумулятивная доля пациентов без развившихся сердечно-сосудистых осложнений в группах с различным уровнем РАРР-А до ТС (А) и в течение первого года (Б) после ТС.
Величина уровня РАРР-А, определяемого у реципиентов в течение первого года после ТС, также имела прогностическое значение в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений в более поздние сроки. Только у одного из 6 пациентов с низким (<11 мМЕ/л) уровнем РАРР-А была диагностирована БКАПС (через 12 месяцев после ТС), у остальных пяти пациентов в течение всего периода наблюдения (максимальный срок наблюдения 96 месяцев) не были выявлены конечные точки исследования. У пациентов с высоким (11 мМЕ/л) уровнем РАРР-А, сердечно-сосудистые осложнения развились у 10 из 13 пациентов, в среднем через 18,5 ± 13,0 (от 2 до 35) месяцев после измерения уровня РАРР-А: у 6 реципиентов была диагностирована БКАПС, у двух - тяжелое гуморальное отторжение, у одного – острое отторжение с нарушениями гемодинамики (Рис. 12.Б).
Сравнительный анализ с использованием логрангового метода позволил выявить достоверные различия в выживаемости без развития сердечно-сосудистых осложнений в группах реципиентов с уровнем РАРР-А выше и ниже медианы распределения до ТС (р = 0,006) и в первый год после ТС (р = 0,046).
Относительный риск (RR) развития сердечно-сосудистых осложнений у реципиентов до и в первый год после ТС при повышенных уровнях РАРР-А (> 11 мМЕ/л) составил: 3,5 (95% ДИ 1,5-4,5) и 3,2 (95% ДИ 1,55-4,5) соответственно.
Таким образом, уровень РАРР-А, определяемый на этапе дооперационного обследования, у пациентов, ожидающих трансплантацию, и у реципиентов в течение первого года после ТС, имеет прогностическое значение в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации, а именно - раннего, в течение трех лет после ТС, развития БКАПС, острого коронарного синдрома, летального исхода от сердечно-сосудистых причин, а также острого отторжения трансплантата с нарушениями гемодинамики.
Результаты настоящего исследования показали, что определение лабораторных маркеров – маркера активации Т-хелперного звена иммунной системы – sCD30 и маркера эндогенной деструкции РАРР-А, имеет клиническое значение при трансплантации сердца.
На этапе дооперационного обследования пациентов с застойной сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца, выявление повышенного более 8 Ед/мл уровня sCD30 связано с риском развития острого клеточного отторжения трансплантата, а повышение более 11 мМЕ/л уровня РАРР-А с риском последующих сердечно-сосудистых осложнений у реципиентов сердца.
Выводы
- Уровень sCD30 в плазме крови реципиентов увеличивается с течением времени после трансплантации сердца, и у реципиентов в отдаленные сроки после операции достоверно выше, чем у больных застойной сердечной недостаточностью и реципиентов в первый год после трансплантации. Величина уровня sCD30 у реципиентов сердца не связана с полом, возрастом, наличием артериальной гипертензии, уровнями липидов в плазме крови, а также с уровнями С-реактивного белка, неоптерина, гомоцистеина, маркера дисфункции эндотелия sVCAM-1, но в первый год после трансплантации положительно коррелирует с уровнем маркера апоптоза sFas (r = 0,35, p = 0,034).
- Уровень sCD30 более 8 Ед/мл, определяемый у больных застойной сердечной недостаточностью на этапе дооперационного обследования, имеет значимое прогностическое значение в отношении развития острого клеточного отторжения в первый год после трансплантации (относительный риск RR: 5,3; 95% ДИ 1,4 – 19,1).
- Уровень sCD30, определяемый до и в первый год после трансплантации сердца, не имеет значимого прогностического значения в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений у реципиентов сердца (относительный риск RR: 2,4; 95% ДИ 0,8-6,5 и 2,6; 95% ДИ 0,6 – 8,8 соответственно).
- Уровни РАРР-А у больных застойной сердечной недостаточностью и реципиентов сердца в различные сроки после трансплантации достоверно не различаются. Отсутствие корреляционной взаимосвязи PAPP-A с уровнями С-реактивного белка, неоптерина, гомоцистеина, маркера дисфункции эндотелия sVCAM-1 и маркера апоптоза sFas, а также с полом, возрастом, наличием артериальной гипертензии, уровнями липидов в плазме крови, а также достоверное увеличение (р<0,05) концентрации РАРР-А у реципиентов с васкулопатией трансплантата указывает на независимое участие РАРР-А в развитии сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации сердца.
- Величина диагностического порогового уровня PAPP-A- 11 мМЕ/л является чувствительным (94%) и специфичным (89%) лабораторным маркером болезни коронарных артерий пересаженного сердца.
- Уровень PAPP-A более 11 мМЕ/л, определяемый до и в первый год после трансплантации сердца, имеет значимое прогностическое значение в отношении риска раннего развития васкулопатии трансплантата и сердечно-сосудистых осложнений после трансплантации (относительный риск RR: 3,5; 95% ДИ 1,5 - 4,5 и 3,2; 95% ДИ 1,55 - 4,5 соответственно).
Практические рекомендации.
- На этапе дооперационного обследования реципиентов сердца измерение уровня sCD30 позволяет выделить группу пациентов (sCD30 > 8 Ед/мл) с высоким риском развития острого клеточного отторжения трансплантата.
- Определение в плазме крови больных застойной сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца, высокого (более 11 мМЕ/л) уровня РАРР-А может использоваться при стратификации риска развития васкулопатии трансплантата и сердечно-сосудистых осложнений у реципиентов после трансплантации сердца.
- Выявление уровня РАРР-А более 11 мМЕ/л у реципиентов в течение первого года после трансплантации сердца позволяет выявить пациентов с более высоким риском развития сердечно-сосудистых осложнений в отдаленные сроки после трансплантации сердца.
Список сокращений.
БКАПС-болезнь коронарных артерий пересаженного сердца
ГЦ–гомоцистеин;
ДИ- доверительный интервал
ДКМП – дилатационная кардиомиопатия
ИКМП – ишемическая кардиомиопатия
НП-неоптерин,
СН-сердечная недостаточность
ТС-трансплантация сердца.
sCD30-растворимая форма СD30
РАРР-А- белок плазмы А, ассоциированный с беременностью.
TNF-R -рецептор фактора некроза опухоли
Список работ, опубликованных по теме диссертации
- О.П.Шевченко, А.В. Бугров, О.В. Орлова, Я.Г. Мойсюк, О.М. Цирульникова, С.В. Готье. Маркеры иммунной активации - sCD30 и неоптерин при трансплантации печени. – Тезисы докладов IV Всероссийского съезда трансплантологов, Москва, 9-10 ноября, 2008. - С.185.
- О.П.Шевченко, О.В. Орлова, А.В. Бугров, В.В. Долгов. Уровень растворимого CD30 (sCD30) в плазме крови больных сердечной недостаточностью связан с отдаленным прогнозом после трансплантации сердца (ТС). - Тезисы докладов IV Всероссийского съезда трансплантологов, Москва, 9-10 ноября, 2008. - С.34-35.
- О.П.Шевченко, О.В.Орлова, А.В. Бугров, Ассоциированный с беременностью протеин плазмы А (PAPP-A) у реципиентов сердца.- Тезисы докладов IV Всероссийского съезда трансплантологов, Москва, 9-10 ноября, 2008. - С.31-32.
- О.П.Шевченко, А.В.Бугров, О.В.Орлова Ассоциированный с беременностью белок А (РАРР-А) у реципиентов трансплантированного сердца.-Клиническая Лабораторная Диагностика-2008-№9-С.84-85
- А.В.Бугров, В.В Долгов, Н.Г. Ракова, С.Эль-Бустани, О.П.Шевченко. Иммуноферментный анализ ассоциированного с беременностью белка плазмы крови А (РАРР-А) у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Клиническая Лабораторная Диагностика-2008-№9-С.24-25.
- А.В.Бугров Растворимая форма CD30 (sCD30).Лаборатория -2008-№1- С.14-15.
- О.П.Шевченко, О.В.Орлова, Э.Н. Казаков., А.Я.Кормер, А.В.Бугров, А.О.Шевченко. Клиническое значение ассоциированного с беременностью протеина плазмы А (PAPP-A) при васкулопатии трансплантированного сердца. - Вестник трансплантологии и искусственных органов – 2008. - №5.– С. 23-28.
- А.В.Бугров, Э.Н.Казаков, А.Я.Кормер, О.В.Орлова, В.В.Долгов, О.П.Шевченко. Роль растворимого CD30 (sCD30) при трансплантации сердца. III Конгресс московских хирургов 14-15 мая 2009г.С.136-137.
- О.П.Шевченко, А.В.Бугров, Э.Н.Казаков, А.Я.Кормер, В.В Честухин, О.В.Орлова, А.О.Шевченко Связь ассоциированного с беременностью протеина плазмы А (PAPP-A) с развитием осложнений у реципиентов сердца. III Конгресс московских хирургов 14-15 мая 2009г.Москва.С.17-18.
- А.В.Бугров, О.В.Орлова, Э.Н.Казаков, А.Я.Кормер, Л.В. Макарова, О.П.Шевченко, Прогностическое значение растворимой формы CD30 (sCD30) при отторжении трансплантированного сердца. Вестник трансплантологии и искусственных органов.- 2010.- Приложение.- С.167.
