CC BY
54
ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЛАЦЕНТАРНОГО ФАКТОРА РОСТА У БОЛьНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ
болезнью сердца
М.В. Туликов1, О.П. Шевченко2, А.О. Шевченко2, Е.В. Шин1, А.В. Гагаев1, В.В. Павлов1
ФГБУ «Клиническая больница» Управления делами Президента Российской Федерации, Москва; 2Кафедра кардиологии факультета усовершенствования врачей ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва
Контакты: Михаил Викторович Туликов [email protected]
Цель исследования — изучение диагностического значения плацентарного фактора роста (РЮЕ) у больных ишемической болезнью сердца (ИБС).
Материалы и методы. Под наблюдением находился 151 человек (75мужчин и 76 женщин, средний возраст 58,9 ± 12,3 года), у 66 больных была стабильная стенокардия напряжения, у 32 — нестабильная стенокардия, у 32 — острый инфаркт миокарда и у 21 не было клинических признаков ИБС. У всех обследованных определяли уровни РЮЕв плазме крови, у больных ИБС также определяли концентрации С-реактивного белка (СРБ) высокочувствительным методом.
Результаты. Уровни РЮЕ при остром коронарном синдроме (ОКС) были значимо выше, чем при стабильной стенокардии напряжения и у здоровых лиц (17,3 ± 11,4 против 11,2 ± 7,3 и 8,8 ± 6,7 пг/мл, р < 0,001). При оценке диагностической ценности определения уровней РЮЕ в диагностике ОКС у тропонин-негативных обследованных (ЯОС-анализ) площадь под кривой (ППК) составила 0,76. Качество диагностической модели с использованием СРБ уступало качеству модели с использованием РЮЕ (п = 45, ППК РЮЕ = 0,79, ППК СРБ = 0,65).
Заключение. Повышенный уровень РЮЕ может рассматриваться в качестве диагностического маркера ОКС, в том числе при отсутствии повышения уровней сердечных тропонинов.
Ключевые слова: плацентарный фактор роста, ишемическая болезнь сердца, острый коронарный синдром, неоангиогенез
DIAGNOSTIC VALUE OF PLACENTAL GROWTH FACTOR IN PATIENTS WITH CORONARY HEART DISEASE
M.V. Tulikov1, O.P. Shevchenko2, A.O. Shevchenko2, Ye.V. Shin1, A.V. Gagayev1, V.V. Pavlov1
'Clinical Hospital, Department for Presidential Affairs of the Russian Federation, Moscow;
2Department of Cardiology, Faculty for Postgraduate Training of Physicians, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of Russia, Moscow
Objective: to study the diagnostic value of placental growth factor (PlGF) in patients with coronary heart disease (CHD). Subjects and methods. '5' patients (75 men and 76 women; mean age 58.9 ± '2.3 years), including 66 patients with exercise-induced stable angina, 32 with unstable angina, 32 with myocardial infarction, and 2' with no clinical signs of CHD), were followed up. Blood PlGF levels were measured in all the examinees; C-reactiveprotein (CRP) concentrations were also determined using a high-sensitivity method in the patients with CHD.
Results. In the patients with acute coronary syndrome (ACS), the levels of PlGF were significantly higher than in those with exercise-induced stable angina and in healthy individuals ('7.3 ± ''.4 versus ''.2 ± 7.3 and 8.8 ± 6.7 pg/ml; p < 0.00'). Estimation of the diagnostic value of the determination of PlGF levels in the diagnosis of ACS in troponin-negative examinees revealed that the area under the ROC curve (A UC) was 0.76. The quality of a diagnostic model using CRP was inferior to that with PlGF (n = 45; A UC for PlGF = 0.79; that for CRP = 0.65). Conclusion. The elevated level of PlGF may be considered as a diagnostic marker for ACS, including in the absence of the higher levels of cardiac troponins.
Key words: placental growth factor, coronary heart disease, acute coronary syndrome, neoangiogenesis
Введение
Важной задачей современной кардиологии является поиск чувствительных и специфичных биологических маркеров атеросклероза и острого коронарного синдрома (ОКС), использование которых позволило бы с помощью несложного анализа крови своевременно выявлять пациентов, нуждающихся в интенсивном
обследовании и лечении. Одним из биомаркеров, рассматриваемых в последние годы в качестве показателей активности атеросклероза и предикторов неблагоприятного прогноза у больных ишемической болезнью сердца (ИБС), является плацентарный фактор роста (PlGF — placenta growth factor). Этот гликопротеин с молекулярной массой 46—50 кДа вырабатывается
эндотелиоцитами сосудов и участвует в регуляции процессов неоангиогенеза [1].
Было показано, что неоангиогенез при ИБС является своеобразной защитной реакцией, направленной на улучшение перфузии ишемизированного миокарда за счет увеличения количества и размера артериальных коллатералей [2]. Биологические стимулы неоангиогенеза — гипоксия, воздействие гемодинамического напряжения на сосудистую стенку и локальный воспалительный процесс, играющий важную роль в формировании атеросклеротических бляшек [3, 4]. С другой стороны, существуют данные, что отдельные ангиогенные факторы, такие как PlGF и сосудистый эндотелиальный фактор роста 1 (VEGF-1), могут вносить существенный вклад в прогрессирование атеросклероза [5]. Так, в исследовании CAPTURE было показано независимое предикторное значение PlGF в развитии острых сердечно-сосудистых событий [6]. Возможно, что PlGF может провоцировать развитие атеросклероза за счет привлечения в атеросклеротиче-скую бляшку моноцитов [7].
Цель настоящего исследования — изучение диагностического значения PlGF у больных ИБС.
Материалы и методы
Работа основана на анализе данных, полученных при обследовании больных ИБС и практически здоровых лиц. В проведенное нами обсервационное диагностическое проспективное исследование был включен 151 человек (75 мужчин и 76 женщин) в возрасте от 24 до 78 лет (58,9 ± 12,3 года). Включались больные стабильной стенокардией напряжения (ССН) и пациенты с ОКС как с подъемом, так и без подъема сегмента ST; группу контроля составили практически здоровые добровольцы без клинических признаков ИБС. Исключались лица моложе 20 лет, беременные, а также лица с признаками острых инфекционных, воспалительных или аутоиммунных заболеваний в течение < 4 нед после наступления полной клинической и лабораторной ремиссии, больные с декомпенсиро-ванным сахарным диабетом, выраженной сердечной (фракция выброса левого желудочка < 30 %), почечной и печеночной недостаточностью. Набор пациентов проходил с 2005 по 2008 г.; важная часть исследования была посвящена изучению прогностической роли PlGF у больных ИБС, результаты которого будут опубликованы позже.
Исследование одобрено этическим комитетом ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Общая характеристика больных с различными формами ИБС и группы контроля представлена в табл. 1. Лица без ИБС были моложе, у них зафиксированы в среднем более низкие показатели индекса массы тела и уровни общего холестерина в крови (p < 0,05).
Диагноз ССН основывался на выявлении типичных приступов стенокардии, купируемых приемом ко-
Таблица 1. Общая характеристика больных ИБС и группы контроля
Показатель Нет признаков ИБС ССН Нестабильная стенокардия Инфаркт миокарда
Число обследованных, п 21 66 32 32
Мужчины/ женщины, п 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 мио-карда/оНМК в анамнезе, п 0/0** 14/4 11/3 7/4
Артериальная гипертония, п 0** 61 31 30
Сахарный диабет 2-го 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, моль/л 4,5 ± 2,8* 7,3 ± 1,5 6,8 ± 1,7 6,7 ± 1,6
Примечание. ОНМК — острое нарушение мозгового кровообращения; * — различия статистически значимы, критерий Краскела—Уоллиса; ** — критерий х2.
роткодеиствующих нитропрепаратов, и регистрации преходящих ишемических изменении сегмента ST на электрокардиограмме (ЭКГ) во время нагрузочных тестов и холтеровского ЭКГ-мониторирования. Функциональный класс ССН определяли по классификации Канадского общества кардиологов.
Диагноз «инфаркт миокарда» основывался на выявлении характерных клинических признаков (ангинозные боли в грудной клетке продолжительностью >30 мин или эквивалентные проявления), повышение в крови уровней тропонинов I и Т, кардио-специфических ферментов (MB-фракции креатинфос-фокиназы, лактатдегидрогеназы 1) и других маркеров миолиза (аспарагиновой аминотрансферазы, миогло-бина), а также характерных для инфаркта миокарда изменений на ЭКГ, зон гипокинеза миокарда левого желудочка при эхокардиографии и зон гипоперфузии миокарда при сцинтиграфии с Технетрилом (99mTc). У всех больных с нестабильной стенокардией наблюдались снижение толерантности к нагрузке, учащение или появление приступов стенокардии в покое, при этом отсутствовали стойкие изменения сегмента ST или зубца Т и лабораторные маркеры острого повреждения миокарда.
Определение концентрации PlGF проводили им-муноферментным методом (ELISA) с помощью ре-
агентов фирмы R&M Systems (Англия), чувствительность метода 7 пг/мл. Уровни С-реактивного белка (СРБ) измеряли высокочувствительным методом — иммунотурбидиметрией с латексным усилением (Sclavo Diagnostics, Италия), чувствительность метода 0,6 мг/л. Уровни PlGF были определены у всех обследованных, уровни СРБ — у выбранных случайным образом 49 больных ИБС. По возрасту, половому составу и наличию изучаемых факторов риска эта выборка была сопоставима с группой больных ИБС, включенных в исследование.
Статистический анализ результатов исследования проводили с использованием пакета прикладных программ SPSS 18.0 (SPSS Inc., США) и BioStat 2009 (AnalystSoft). Значимость различий количественных показателей в 2 группах определяли с помощью Z-критерия Манна—Уитни; для 3 и более групп использовали критерий Краскела—Уоллиса. Значимость различий качественных показателей определяли с помощью критерия х2. Для оценки диагностической ценности определения уровней PlGF рассчитывали площадь под кривой (ППК) с помощью ROC-анализа (receiver operating characteristics). Различия считали значимыми прир < 0,05.
Результаты
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 (меньше 7 пг/мл).
Уровни PlGF в плазме крови не были связаны с возрастом (R = 0,17, p = 0,08), полом, индексом массы тела, наличием сахарного диабета, концентрациями липидов крови, степенью артериальной гипертонии, функциональным классом стенокардии и острыми атеротромботическими событиями в анамнезе (табл. 2, 3).
Средние уровни PlGF в плазме крови больных ССН и здоровых лиц не различались (11,2 ± 7,3 про-
35 30
I25 <= 20
cl15
Таблица 2. Взаимосвязь уровней Р\0¥ у больных ИБС с факторами риска и проявлениями атеросклероза
I
ш со о
Р < 0,001 I Р = 0,15
Р = 0,19
Нет ИБС ССН Нестабильная Инфаркт
стенокардия миокарда
Рис. 1. Средние уровни Р\0¥ у больных ИБС и здоровых лиц
Примечание. ИМТ — индекс массы тела.
Факторы риска и проявления атеросклероза Уровни PlGF, пг/мл Р
Пол Мужчины, n = 66 14,9 ± 11,4 0,38
Женщины, n = 64 12,6 ± 9,6
Сахарный диабет 2-го типа Наличие, n = 22 14,9 ± 13,1 0,23
Отсутствие, n = 108 13,3 ± 10,0
Отсутствие, n = 9 11,4 ± 12,8
Степень I, n = 7 9,0 ± 7,6 0,21
артериальной гипертонии II, n = 75 14,1 ± 10,2
III, n = 39 13,1 ± 9,2
I, n = 7 9,2 ± 7,3
Функциональный класс ССН II, n = 29 13,1 ± 12,7 0,58
III, n = 21 17,6 ± 11,9
IV, n = 9 11,7 ± 9,8
Нормальная масса тела (ИМТ < 25 кг/м2), n = 35 12,9 ± 9,6
ИМТ Избыточная масса тела (25 кг/м2 < ИМТ < 30 кг/м2), n = 53 15,0 ± 12,1 0,8
Ожирение (ИМТ > 30 кг/м2), n = 42 13,1 ± 9,3
Инфаркт мио-карда/оНМК в анамнезе Наличие, n = 36 14,8 ± 7,7 0,23
Отсутствие, n = 94 12,2 ± 9,1
^ш
Таблица 3. Взаимосвязь уровней PlGF и липидов в плазме крови
Фракции липидов Коэффициент ранговой корреляции Р
Общий холестерин R = -0,07 0,49
Холестерин липопротеидов низкой плотности R = 0,05 0,65
Холестерин липопротеидов высокой плотности R = -0,20 0,07
Триглицериды R = -0,06 0,7
тив 8,8 ± 6,7 пг/мл, p = 0,19). У больных ОКС средние уровни PlGF были значимо выше, чем у больных ССН (17,3 ± 11,4 против 11,2 ± 7,3 пг/мл,p < 0,001, рис. 1).
Выявленные значимые различия концентраций 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 определения уровней PlGF у больных ИБС с помощью ROC-анализа ППК составила 0,71. Оптимальное соотношение между чувствительностью и специфичностью отмечено для концентрации PlGF 12,0 пг/мл (чувствительность 65,6 %, специфичность 65,5 %).
Изучали диагностическую ценность повышенных концентраций PlGF у пациентов с нормальными уровнями тропонинов. Из анализа были исключены 28 больных острым инфарктом миокарда 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 %, специфичность 69,0 %, рис. 2).
Среднее содержание СРБ в плазме крови больных ИБС (n = 49) составило 10,2 ± 17,7 мг/л (от 1,1 до 108, медиана распределения 5,6 мг/л). У пациентов с ОКС средние уровни СРБ были значимо выше, чем у больных ССН (10,1 ± 11,9 против 5,5 ± 5,1 мг/л, р = 0,038), при этом достоверных различий средних уровней СРБ у больных нестабильной стенокардией и острым ин-
Кривая ROC
ZT
0,0
"Г
0,2
Т—-т
0,4 0,6 Специфичность
1,0
фарктом миокарда выявлено не было (8,3 ± 7,7 против 12,2 ± 15,8 мг/л, p = 0,23).
При сравнении диагностической ценности определения уровней PlGF и СРБ у тропонин-негативных пациентов качество модели с использованием PlGF оказалось значимо выше (n = 45, ППК PlGF = 0,79, ППК СРБ = 0,65, рис. 3).
Кривая ROC
ZT
Рис. 2. Кривая ROC для PlGF в диагностике ОКС у тропонин-негатив-ных обследованных
0,4
Специфичность
Рис. 3. Сравнение РЮЕ и СРБ в диагностике ОКС у тропонин-негативных пациентов с помощью КОС-анализа
Обсуждение
Выявление более высоких уровней РЮБ у больных ОКС может подтверждать его участие в патогенезе прогрессирования атеросклероза и возникновения острых атеротромботических событий. Такая взаимосвязь объясняется, вероятно, способностью РЮБ к активации моноцитов и привлечению их в сосудистую стенку при атеросклерозе. Б. Бе1уага] е! а1. в 2003 г. доказали, что РЮБ оказывает прямое действие на моноциты и макрофаги, связываясь с расположенными на их мембранах БИ-1 (УБОРЯ-1) рецепторами [8]. В результате происходит активация моноцитарной Р13-киназы, способствующая усилению продукции и выброса макрофагами провоспалительных цитоки-нов и хемокинов (фактора некроза опухоли а, интер-лейкинов 1р и 8, моноцитарного хемотаксического протеина МСР-1 и макрофагального воспалительного протеина М1Р-1Р). Все перечисленные биологически активные молекулы являются участниками воспалительного процесса при атеросклерозе, приводящего к переходу атеросклеротической бляшки в легкоранимую форму [9, 10]. В частности, МСР-1 и фактор некроза опухоли а активируют ядерный фактор КРкВ [11], что приводит к синтезу протеолитических ферментов каспаз, вызывающих деструкцию гладкомы-
шечных клеток и эндотелиоцитов [12]. Апоптоз эндо-телиальных клеток и разрушение межклеточного матрикса в той или иной степени всегда сопровождают новообразование сосудов, но в условиях существования уязвимых атеросклеротических бляшек (с тонкой фиброзной покрышкой и рыхлым липидным ядром) эти процессы могут вызывать их повреждение, приводя к атеротромбозу. Ряд авторов рассматривают неоангиогенез как наиболее частый спутник прогрес-сирования атеросклероза, считая его маркером развития заболевания и показателем нестабильности атеро-склеротических бляшек [13—15].
Некоторые исследователи склоняются к мнению, что РЮБ может стать более специфичным биомаркером нестабильности атеросклеротических бляшек и предиктором неблагоприятного прогноза у больных ИБС, чем многие воспалительные маркеры, выдвигаемые в последние годы на эту роль [16]. Это объясняется его стабильностью в циркулирующей крови, в то время как большинство воспалительных маркеров являются короткоживущими молекулами. При этом достаточно долго сохраняющийся в циркуляции СРБ представляется менее специфичным, поскольку продуцируется в ответ на воспаление в любой ткани организма, тогда как РЮБ вырабатывается преимущественно клетками сосудистого эндотелия.
К ограничениям проведенного нами исследования можно отнести сравнительно небольшое число наблюдений, взятие крови для анализа в разные сроки от развития ангинозного приступа и отсутствие технических возможностей проведения селективной коронарогра-фии в период набора пациентов. В дальнейших исследованиях было бы целесообразно оценить уровни РЮБ у больных ИБС в динамике (в том числе на фоне лечения адекватными дозами статинов и других антиатеросклеротических препаратов), а также сопоставить их с данными исследований, позволяющих визуализировать коронарное русло (селективной ко-ронарографии, мультиспиральной компьютерной томографии и внутрисосудистого ультразвукового исследования коронарных артерий).
Заключение
Таким образом, определение концентрации РЮБ в крови больных ИБС имеет большое диагностическое значение. Участие РЮБ в патогенезе процессов, приводящих к дестабилизации атеросклеротических бляшек, подтверждается выявлением более высоких его уровней у больных ОКС. Повышенные уровни РЮБ (> 12,7 пг/мл) в плазме крови могут использоваться для диагностики ОКС, в том числе при отсутствии повышения уровней сердечных тропонинов.
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., Stewart D.J. Clinician guide to angiogenesis. Circulation 2003;108(21):2613—8.
3. Henry T.D., Annex B.H., Azrin M.A. et al. Final results of the VIVA trial of rhVEGF for human therapeutic angiogenesis. Circulation 1999; 100(supplI):1-476.
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(8):831-40.
5. Tjwa M., Luttun A., Autiero M., Carmeliet P. VEGF and PlGF: two pleiotropic growth factors with distinct roles in development and homeostasis.
Cell Tissue Res 2003;314(1):5-14.
6. Heeschen C., Dimmeler S., Fichtlscherer S. et al. Prognostic value of
ЛИТЕРАТУРА
placental growth factor in patients with acute chest pain. JAMA 2004;291(4):435-41.
7. Pipp F., Heil M., Issbmcker K. et al. VEGFR-1-selective VEGF homologue PlGF is arteriogenic: evidence for a monocyte-mediated mechanism. Circ Res 2003;92(4):378-85.
8. Selvaraj S.K., Giri R.K., Perelman N. et al. Mechanism of monocyte activation and expression of proinflammatory cytochemokines by placenta growth factor. Blood 2003;102(4):1515—24.
9. Ross R. Atherosclerosis —
an inflammatory disease. N Engl J Med 1999;340(2):115-26.
10. Оганов Р.Г., Закирова Н.Э., Закирова А.Н. и др. Иммуновоспали-тельные реакции при остром коронарном синдроме. Рационал фармакотер кардиол 2007;3(5):15-9.
11. Felmeden D.C., Blann A.D., Lip G.Y. Angiogenesis: basic pathophysiology and implications for disease. Eur Heart J 2003;24(7):586-603.
12. Geng Y.J., Libby P. Progression of Atheroma: A Struggle between Death and Procreation. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2002;22(9):1370-80.
13. Kolodgie F.D., Gold H.K., Burke A.P. et al. Intraplaque hemorrhage and progression of coronary atheroma. N Engl J Med 2003;349(24):2316-25.
14. Barger A.C., Beeuwkes R. 3rd, Lainey L.L., Silverman K.J. Hypothesis: vasa vasorum and neovascularization of human coronary arteries. A possible role in the pathophysiology of atherosclerosis.
N Engl J Med 1984;310(3):175-7.
15. Virmani R., Kolodgie F.D., Burke A.P. et al. Atherosclerotic plaque progression and vulnerability to rupture. Angiogenesis
as a source of intraplaque hemorrhage. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005;25(10):2054-61.
16. Apple F.S., Wu A.H., Mair J. et al. Future biomarkers for detection of ischemia and risk stratification in acute coronary syndrome. Clin Chem 2005;51(5):810-24.
