CC BY
14
ПЛАЦЕНТАРНЫЙ ФАКТОР РОСТА В ДИАГНОСТИКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИИ ТЕЧЕНИЯ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА
Туликов М.В.1, Шевченко О.П.2, Шевченко А.О.2, Гагаев А.В.1, Павлов В.В.1, УДК: 616.12-005.4-07-037
Гинзбург Л.М.3
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Клиническая больница» Управления делами Президента Российской Федерации, Москва
2 Кафедра кардиологии факультета усовершенствования врачей Российского национального исследовательского медицинского университета, Москва
3 МУЗ «Люберецкая районная больница № 1», Московская область
Резюме
Авторы исследовали диагностическое и прогностическое значения плацентарного фактора роста (Р^) у больных ИБС.
Обследовано 66 больных стабильной стенокардией напряжения (ССН), 32 - нестабильной стенокардией (НС) и 32 - острым инфарктом миокарда (ОИМ); у 21 обследованного не было клинических признаков ИБС. Помимо уровней Р^ в плазме крови, у больных ИБС определяли концентрации ряда воспалительных маркеров - фибриногена, С-реактивного белка (СРБ), неоптерина и гаптоглобина. Влияние уровней Р^ на прогноз изучали на основании наблюдения в течение 3 лет за 66 больными ССН; в качестве конечных точек были приняты развитие острого коронарного синдрома (НС или ОИМ), острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) или смерть от сердечно-сосудистых заболеваний.
Уровни Р^ в плазме крови больных ИБС достоверно коррелируют с концентрациями отдельных воспалительных маркеров (неоптерина, гаптоглобина). Повышенный уровень Р^ может рассматриваться как маркер ОКС и предиктор неблагоприятного прогноза у больных ИБС.
Ключевые слова: плацентарный фактор роста, ишемическая болезнь сердца, острый коронарный синдром, прогноз, воспаление, неоангиоге-нез.
PLACENTAL GROWTH FACTOR IN THE DIAGNOSIS AND PROGNOSIS OF CORONARY HEART DISEASE
Tulikov MV, Shevchenko OP, Shevchenko SA, Gagaev AV, Pavlov VV, Ginsburg LM
Плацентарный фактор роста (PlGF - placenta growth factor) представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 46-50 KDa, он вырабатывается эндотелиоцитами сосудов и участвует в регуляции процессов неоангио-генеза [1]. Неоангиогенез при ИБС является защитной реакцией, направленной на улучшение перфузии ишеми-зированного миокарда за счет увеличения количества и размера артериальных коллатералей [2]. Биологическими стимулами неоангиогенеза служат гипоксия, гемодина-мическое напряжение на сосудистую стенку и локальный воспалительный процесс, являющийся важным компонентом формирования атеросклеротических бляшек [3, 4]. В то же время, отдельные ангиогенные факторы, такие как PlGF и сосудистый эндотелиальный фактор роста - 1 (Vascular Endothelial Growth Factor - VEGF-1) могут вносить существенный вклад в прогрессирование атеросклероза [5]. Так, в исследовании CAPTURE было показано независимое предикторное значение PlGF в отношении развития острых сердечно-сосудистых событий [6]. Вероятным механизмом является стимулируемая PlGF миграция клеток моноцитарно-макрофагальной системы в атеросклеротическую бляшку [7].
В исследование был включен 151 человек (75 мужчин и 76 женщин) в возрасте от 24 до 78 лет (58,9 ± 12,3 лет).
Исключались лица моложе 20 лет, беременные, а также лица с признаками острых инфекционных, воспалительных или аутоиммунных заболеваний в течение менее 4 недель после наступления полной клинической и лабораторной ремиссии, больные с декомпенсированным сахарным диабетом, выраженной сердечной (ФВЛЖ < 30%), почечной и печеночной недостаточностью.
Общая характеристика больных с различными формами ИБС и группы контроля представлена в таблице 1. Лица без ИБС были моложе, у них были в среднем достоверно более низкие показатели индекса массы тела и уровни общего холестерина в крови.
Диагноз ССН основывался на выявлении типичных приступов стенокардии, купируемых приемом короткодействующих нитропрепаратов, и регистрации преходящих ишемических изменений сегмента ST на ЭКГ во время нагрузочных тестов и суточного Холтер-ЭКГ монито-рирования. Диагноз ОИМ основывался на выявлении характерных клинических признаков (ангинозные боли в грудной клетке продолжительностью 30 мин. и более или эквивалентная клиника), повышения в крови уровней тро-понинов I и Т, кардиоспецифических ферментов (MB-КФК, ЛДГ-1) и других маркеров миолиза (АСТ, миоглобина), а также характерных для ОИМ изменений на ЭКГ, вы-
Табл. 1. Общая характеристика больных ИБС и группы контроля
Показатель Нет признаков ИБС Стенокардия напряжения Нестабильная стенокардия Инфаркт миокарда
Количество обследованных 21 66 32 32
Мужчины/ женщины 9/12 28/38 18/14 20/12
Возраст, годы 38,3 ± 11,2 (24-58)* 60,0 ± 7,6 (43-71) 62,7 ± 10,2 (41-78) 63,5 ± 9,2 (42-75)
Инфаркт миокарда / ОНМК в анамнезе, п 0/0* 14/4 11/3 7/4
Артериальная гипертония, п 0* 61 31 30
Сахарный диабет 2 типа, п 0* 12 5 5
Индекс массы тела, кг/м2 24,3 ± 3,6* 28,0 ± 4,8 29,8 ± 2,8 28,2 ± 5,3
Общий холестерин крови, ммоль/л 4,5 ± 2,8* 7,3 ± 1,5 6,8 ± 1,7 6,7 ± 1,6
Примечание: * - различия статистически достоверны.
явления зон гипокинеза миокарда левого желудочка при Эхо-КГ и зон гипоперфузии миокарда при перфузионной сцинтиграфии. У всех больных с НС наблюдались снижение толерантности к нагрузке, учащение или появление приступов стенокардии в покое, при этом отсутствовали стойкие изменения сегмента ST или зубца Т на ЭКГ и лабораторные маркеры острого повреждения миокарда.
Наблюдение проводилось в течение 36 месяцев с момента включения в исследование последнего пациента. В качестве конечных точек были приняты: НС или ОИМ, ОНМК или смерть от сердечно-сосудистых причин.
Определение концентрации PlGF проводилось иммуноферментным методом (ELISA) с помощью реагентов фирмы «R&M Systems» (Англия), чувствительность метода 7 пг/мл. Уровни С-реактивного белка (СРБ) измеряли высокочувствительным методом - им-мунотурбодиметрией с латексным усилением («Sclavo Diagnostics», Италия), чувствительность метода 0,6 мг/л. Реактивами этой же фирмы определяли концентрации гаптоглобина, чувствительность метода 0,026 г/л. С помощью иммуноферментного анализа определяли также уровни неоптерина («IBL», Германия, чувствительность метода - 0,7 нмоль/л). Уровни PlGF были определены у всех обследованных, уровни СРБ, фибриногена, гапто-глобина и неоптерина - у 45, 57, 59 и 40 больных ИБС, соответственно. При этом полученные подгруппы по возрасту, половому составу и наличию изучаемых факторов риска были сопоставимы с группой больных ИБС, включенных в исследование.
Исследование одобрено Этическим комитетом ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Статистический анализ результатов исследования проводился с использованием пакета прикладных программ SPSS 18.0 (SPSS Inc., США) и BioStat 2009 (AnalystSo-ft). Достоверность различий количественных показателей
в двух группах определялась с помощью Z-критерия Ман-на-Уитни; в трех и более группах использовали критерий Крускала-Уоллиса. Для оценки связи между количественными признаками использовались методы линейной регрессии и корреляции (коэффициент корреляции Пирсона), а для оценки связи количественных и порядковых признаков рассчитывали коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Для оценки диагностической ценности определения уровней PlGF рассчитывали площадь под кривой (ППК) с помощью ROC-анализа (Receiver Operating Characteristics). Анализ неосложненной выживаемости проводился по методу Каплана-Мейера. Расчет выживаемости произведен с момента госпитализации до наступления событий, принятых в качестве конечных точек, для сравнительного анализа выживаемости использовался логранговый критерий. Достоверными считали различия при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Уровни PlGF у обследованных лиц находились в пределах от 7,0 до 56,6 пг/мл (13,7 ± 9,7 пг/мл). У 34 человек уровень PlGF был ниже порога чувствительности используемого метода (< 7 пг/мл).
Уровни PlGF в плазме крови не были связаны с возрастом, полом, индексом массы тела, уровнями липидов крови, степенью артериальной гипертонии, сахарным диабетом, функциональным классом стенокардии и острыми атеротромботическими событиями в анамнезе (ОИМ или ОНМК).
Средние уровни PlGF в плазме крови больных ССН и здоровых лиц не различались (11,2 ± 7,3 против 8,8 ± 6,7 пг/мл, p = 0,19). У больных ОКС средние уровни PlGF были достоверно выше, чем у больных ССН (17,3 ± 11,4 против 11,2 ± 7,3, p < 0,001, рис. 1).
Выявленные достоверные различия уровней PlGF у больных ОКС по сравнению с больными ССН и здоровыми лицами, позволили предположить возможность использования их определения в диагностике ОКС. Так, при оценке диагностической ценности PlGF у больных ИБС с помощью ROC-анализа, площадь под кривой (ППК) составила 0,71. Оптимальное соотношение между чувствительностью и специфичностью отмечено для концентрации PlGF 12.0пг/мл (чувствительность 65,6% и специфичность 65,5%).
Изучалась диагностическая ценность повышенных уровней PlGF у пациентов с нормальными уровнями тропонинов. Из анализа были исключены 28 больных с ОИМ с повышенными уровнями тропонинов (у 16 из них использовался качественный тест на тропонин I и у 12 - количественное определение тропонинов I и T).
При оценке диагностической ценности определения уровней PlGF в диагностике ОКС у тропонин-негативных обследованных ППК составила 0,76. Оптимальным соотношение чувствительности и специфичности оказалось для концентрации PlGF 12,7 пг/мл (чувствительность 69.4% и специфичность 69,0%, рис. 2).
р = 0,15
Нет ИБС
Стенокардия Нестабильная Инфаркт напряжения стенокардия миокарда
Рис. 1. Средние уровни PlGF у больных ИБС и здоровых лиц
Уровни PlGF у больных ИБС достоверно коррелировали с содержанием в плазме крови гаптоглобина ^ = 0,31, р =0,017, п = 59, рис. 3) и неоптерина ^ = 0,37, р = 0,018, п = 40, рис. 4). Достоверной связи уровней PlGF с концентрациями в крови фибриногена и СРБ выявлено не было.
Критическое стенозирование и атеротромбоз коронарных артерий, лежащие в основе ОКС, сами по себе сопряжены с неблагоприятным сердечно-сосудистым прогнозом, поэтому влияние уровней PlGF в плазме крови на прогноз изучали у 66 больных ИБС со ССН (средний возраст составил 61,9 ± 9,1 года). Период наблюдения составил, в среднем 862 ± 407 дней с момента включения в исследование (от 18 до 1211 дней).
За период наблюдения была зафиксирована 21 конечная точка. Умерли четверо больных: трое - от инфаркта миокарда через 124, 513 и 602 дня, соответственно, и один - от абсцедирующей пневмонии на 43-й день наблюдения. У пятерых больных развился нефатальный инфаркт миокарда, у десяти - НС и у троих - ОНМК по ишемическому типу. Кроме этого, шестеро больных были повторно госпитализированы в связи с причинами, не связанными с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В группе лиц с низкими уровнями PlGF нежелательные события отмечались у 3 из 26 больных (11,5%), со средними уровнями - у 7 из 20 (35%), с высокими уровнями - у 11 из 20 (55%). Средняя продолжительность периода до наступления нежелательных событий в перечисленных группах составила соответственно 1145 ± 41 день (95% доверительный интервал (ДИ): 1064-1226 дней), 904 ± 97 дней (95% ДИ: 715 - 1094 дня) и 687 ± 110 дней (95% ДИ: 472-901 день). Средняя продолжительность периода до наступления нежелательных событий в группе больных с низкими уровнями PlGF была достоверно выше, чем у больных с высокими уровнями этого маркера (р < 0,05).
Сравнение кривых выживаемости без нежелательных событий с помощью логрангового метода показало, что прогноз у больных с низкими уровнями PlGF достоверно лучше, чем у больных с высокими уровнями этого биомаркера (р = 0,003, рис. 5).
1 - Специфичность
Рис. 2. Кривая ROC для PlGF в диагностике ОКС у тропонин-негативных обследованных
2 1,8 1,6 1,4 1,2 1
0,8 0,6 0,4 0,2 0
п = 59 R = 0,31 р = 0,017
10 20 30 40 Уровень PIGF, пг/мл
50
60
Рис. 3. Взаимосвязь между содержанием в плазме крови PlGF и гаптоглобина
45
л 40 _
О 2 35 _
cd 30 _
s о ?5
(U
CL cz 20 _
<LS ni 15 _
л
I аз 1U_
о 5
>
0
о о о
П = 40 R = 0,37 р = 0,018
0 10 20 30 40 50 60 Уровень РЮР, пг/мл
Рис. 4. Взаимосвязь между содержанием в плазме крови PlGF и неопте-рина
Обсуждение
Выявленные более высокие уровни PlGF у больных ОКС могут подтверждать его участие в патогенетических механизмах прогрессирования атеросклероза [8, 9]. Такая взаимосвязь объясняется, вероятно, способностью PlGF к активации моноцитов и привлечению их в сосудистую стенку при атеросклерозе. В настоящее время неоангио-генез признан наиболее частым спутником атеросклероза и рассматривается как маркер прогрессирования заболевания и нестабильности атеросклеротических бляшек [10, 11, 12].
Selvaraj и соавторы в 2003 году доказали, что PlGF оказывает прямое действие на моноциты/макрофаги, связываясь с расположенными на их мембранах Flt-1 (VEGFR-1) рецепторами. В результате происходит активация моноцитарной PI3 - киназы, приводящая к усилению продукции и выброса макрофагами провос-палительных цитокинов и хемокинов (ФНО-а, ИЛ-1в и ИЛ-8, моноцитарного хемотаксического протеина MCP-1 и макрофагального воспалительного протеина MIP-1^). Все перечисленные биологически активные молекулы являются участниками воспалительного процесса при атеросклерозе, приводящего к переходу атеросклероти-ческой бляшки в легкоранимую форму. Показано, что MCP-1 и ФНО-а могут провоцировать апоптоз глад-комышечных клеток и эндотелиоцитов посредством активации ядерного фактора NFkB, которая приводит к синтезу внутриклеточных протеолитических ф ерментов каспаз [14, 15]. Апоптоз эндотелиальных клеток и разрушение межклеточного матрикса являются необходимыми условиями новообразования сосудов, но в условиях существования уязвимых атеросклеротических бляшек (с тонкой фиброзной покрышкой, рыхлым липидным ядром) эти процессы могут вызвать их повреждение, приводя к атеротромбозу.
Выявленная корреляция уровней PlGF с концентрациями воспалительных маркеров (неоптерина, гаптогло-бина) подтверждает его участие в воспалительной реакции при атеросклерозе. Так, повышение уровня неоптерина и гаптоглобина может происходить вследствие вызванной PlGF активации и миграции моноцитов/макрофагов в сосудистую стенку в зоне формирующейся и растущей атеросклеротической бляшки. Неоптерин является маркером активации клеток моноцитарно-макрофагального звена [16], в то время как синтез гаптоглобина в печени усиливается в ответ на стимуляцию вырабатываемыми ими интерлейкинами. В ряде клинических исследований была выявлена корреляция уровней гаптоглобина с выраженностью поражения сердца при ОКС и неблагоприятным сердечно-сосудистым прогнозом [17, 18]. Также было продемонстрировано повышение уровней неоптерина при ОКС, по сравнению с больными ССН [19].
Неблагоприятное влияние повышенных уровней PlGF на прогноз больных ИБС доказано в ряде исследований [6]. В исследовании CAPTURE (c7E3 Antiplatelet Therapy in Unstable Refractory Angina) уровни PlGF были
1
0 Ц_,_,_,_,_,_,_,_,_,
0 200 400 600 800 100012001400 1600 1800 Дни
— PlGF <; 7,5 пг/мл — 7,5 < PlGF < 20,0 пг/мл — PlGF > 20,0 пг/мл
Рис. 5. Выживаемость без нежелательных событий больных с разными уровнями PlGF в крови
определены у 547 пациентов с ОКС. У обследованных с более высокими уровнями PlGF (выше 27 нг/л) риск смерти или нефатального инфаркта миокарда в течение ближайших 72 часов с момента включения в исследование был достоверно выше. Более того, при наблюдении в течение 6 месяцев высокие уровни PlGF сохраняли прогностическую ценность, независимо от уровней сердечного тропонина Т, высокочувствительного СРБ и растворимого CD40 - лиганда.
В другое крупное исследование, проведенное в Германии с 1996 по 1999 год, было включено 626 пациентов с острой болью в груди с малоинформативными изменениями ЭКГ. Уровень PlGF оказался достоверно выше у больных с ОКС по сравнению с больными ССН и пациентами с некоронарным генезом боли в грудной клетке. При этом достоверных различий уровней PlGF у больных с ОИМ без подъема ST и НС выявлено не было. У пациентов без повышения уровня сердечного тропонина Т и высоким уровнем PlGF риск смерти или нефатального ИМ в течение ближайших 30 дней с момента включения в исследование оказался значительно выше (14,8% - по сравнению с 4,9% у пациентов с более низким уровнем PlGF).
Также были опубликованы результаты крупного ретроспективного исследования, посвященного влиянию концентраций PlGF на отдаленный прогноз в отношении риска развития ИБС [20]. Уровни PlGF были определены у 32 826 женщин в 1990-м году в рамках исследования Nurses' Health Study, в ходе 14-летнего наблюдения у 453 из них была выявлена ИБС. При этом ИБС достоверно чаще была выявлена в подгруппе с более высокими уровнями PlGF. Авторы пришли к выводу, что выявление повышенных уровней PlGF у здоровых людей может указыв ать на неблагоприятный отдаленный прогноз (в течение 10 и более лет), риск ИБС у них выше, даже при поправке в расчетах на сопутствующие заболевания и другие факторы риска ИБС. По их мнению, это подтверждает участие PlGF в ранних стадиях атеросклероза.
Заключение
Таким образом, определение уровня PlGF в крови больных ИБС имеет важное клиническое значение. PlGF участвует в патогенезе воспалительных процессов, приводящих к дестабилизации атеросклеротических бляшек, о чем свидетельствует выявление его более высоких уровней у больных ОКС, а также корреляция уровней PlGF с концентрациями воспалительных маркеров гаптоглобина и неоптерина. Повышенные уровни PlGF (> 12,7 пг/мл) в плазме крови могут использоваться для диагностики ОКС, в том числе при отсутствии повышения уровней сердечных тропонинов. Более высокие уровни PlGF (> 20 пг/мл) указывают на неблагоприятный прогноз у больных ИБС.
Литература
1. Ribatti D. The discovery of the placental growth factor and its role in angiogenesis: a historical review. Angiogenesis 2008;11(3):215-21.
2. Fam N.P., Verma S., Kutryk M. et al. Clinician Guide to Angiogenesis. Circulation 2003;108:2613-2618.
3. Henry T.D., Annex B.H., Azrin M.A., et al. Final results of the VIVA trial of rhVE-GF for human therapeutic angiogenesis. Circulation 1999;100 (suppl I):I-476.
4. Luttun A., Tjwa M., Moons L., et al. Revascularization of ischemic tissues by PlGF treatment, and inhibition of tumor angiogenesis, arthritis and atherosclerosis by anti-Flt1. Nat Med 2002;8:831-840.
5. Tjwa M., Luttun A., Autiero M., et al. VEGF and PlGF: two pleiotropic growth factors with distinct roles in development and homeostasis. Cell Tissue Res 2003;31-4:5-14.
6. Heeschen C., Dimmeler S., Fichtlscherer S., et al. Prognostic value of placental growth factor in patients with acute chest pain. JAMA 2004;291:435-441.
7. Pipp F., Heil M., et al. VEGFR-1-Selective VEGF Homologue PlGF Is Arteriogenic. Evidence for a Monocyte-Mediated Mechanism. Circ Res 2003;92:378-385.
8. Ross R. Atherosclerosis - an inflammatory disease. N Engl J Med 1999;340:115-126.
9. Оганов Р.Г., Закирова Н.Э. и др. Иммуновоспалительные реакции при остром коронарном синдроме. Рациональная фармакотерапия в кардиологии 2007;(5):15-19.
10. Kolodgie FD, Gold HK, Burke AP, et al. Intraplaque hemorrhage and progression of coronary atheroma. N Engl J Med 2003;349:2316 -25.
11. Barger AC, Beeuwkes R 3rd, Lainey LL, Silverman KJ. Hypothesis: vasa vasorum and neovascularization of human coronary arteries. A possible role in the pathophysiology of atherosclerosis. N Engl J Med 1984;310:175-7.
12. Virmani R, Kolodgie FD, Burke AP, et al. Atherosclerotic plaque progression and vulnerability to rupture. Angiogenesis as a source of intraplaque hemorrhage. Arterio-scler Thromb Vasc Biol 2005;25:2054-61.
13. Selvaraj S., Giri R., Perelman N., Johnson C., et al. Mechanism of monocyte activation and expression of proinflammatory cytochemokines by placenta growth factor. Blood. 2003; 102: 1515-1524.
14. Felmeden D.C., Blann A.D., Lip G.Y.H. Angiogenesis: basic pathophysiology and implications for disease. European Heart Journal (2003) 24, 586-603.
15. Geng Y.J., Libby P. Progression of Atheroma: A Struggle between Death and Procreation. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2002;22:1370-1380.
16. Fuchs D., Hausen A., Reibnegger G., et al. Neopterin as a marker for activated cell-mediated immunity. Immunol Today. 1988; 9: 150-155.
17. Johansson B.G., Kindmark C.O., Irele E.Y., Wollheim F.A. Sequential changes of plasma proteins after myocardial infarction. Scand. J. Clin. Lab. Invest.1972; 124: 117-126,134-141.
18. Engström G., Hedblad B., Stavenow L. Fatality of Future Coronary Events Is Related to Inflammation-Sensitive Plasma Proteins. Circulation. 2004; 110: 27-31.
19. Gupta S., Fredericks S., Schwartzman R.A., et al. Serum neopterin in acute coronary syndromes. Lancet. 1997; 349: 1252-1253.
20. Cassidy A., Chiuve S.E. et al. Disease Risk in Women Potential Role for Plasma Placental Growth Factor in Predicting Coronary Heart. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2009; 29: 134-139.
Контактная информация
Михаил Викторович Туликов,
107150, Москва, ул. Лосиноостровская, д. 45
e-mail: [email protected]
