Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Роль полиморфных вариантов генов-кандидатов хронической обструктивной болезни легких в особенностях течения заболевания

На правах рукописи

Веселовская Мария Владимировна

РОЛЬ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ-КАНДИДАТОВ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ В ОСОБЕННОСТЯХ ТЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ

14 00 05 - внутренние болезни 14 00 43 - пульмонология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2007

003161841

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московская Медицинская Академия им И М Сеченова Росздрава

Научный руководитель

Доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты Доктор медицинских наук, профессор Государственный институт усовершенствования врачей МО РФ

Цветкова Ольга Александровна

Синопальников Александр Игоревич

Доктор медицинских наук, профессор

ГОУ ВПО ММА им И М Сеченова Росздрава Недоступ Александр Викторович Ведущее учреждение НИИ пульмонологии РФ

Защита состоится 2007 г в 13 часов на заседании

Диссертационного совета Д 208 040 05 при Московской медицинской академии имени И М Сеченова (119991, Москва, ул Трубецкая, д 8, стр 2)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской медицинской академии имени И М Сеченова (117998, Москва, Нахимовский проспект, 49)

Автореферат разослан 2007 г

Ученый секретарь Диссертационного Совета Д 208 040 05

доктор медицинских наук, профессор Волчкова Елена Васильевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) в настоящее время является одним из наиболее распространенных заболеваний, при котором заболеваемость и смертность продолжают расти По данным исследований, проведенных Всемирной организацией здравоохранения, средняя распространенность ХОБЛ составила 9 34/1000 среди мужчин и 7 33/1000 среди женщин (MurrayД996г) Однако по результатам последних исследований в Европейских странах распространенность ХОБЛ приближается к 80-100/1000 (Шмелев Е И , 2003г) В соответствии с прогнозом, к 2020 году заболеваемость ХОБЛ будет занимать 5-е место после ишемической болезни сердца, депрессий, дорожно-транспортного травматизма и цереброваскулярных заболеваний (Murray, 1996г) и четвертое место в мире в структуре смертности Эти неутешительные факты определяют пристальное внимание исследователей всего мира к проблеме профилактики ХОБЛ, установления значимости различных факторов в развитии и исходах этого заболевания

Наряду с такими общепризнанными внешними факторами риска, как курение и профессиональные вредности, исследователями продолжается поиск новых факторов, способствующих возникновению и прогрессированию заболевания Последние годы активно обсуждается проблема генетической предрасположенности к развитию ХОБЛ Современные данные о патогенетических механизмах ХОБЛ дали основание для изучения в качестве внутренних факторов риска полиморфизмы генов, кодирующих компоненты системы протеолиза и антипротеолиза, клеточные медиаторы воспаления и апоптоза, ферменты биотрансформации ксенобиотиков и антиоксидантной защиты, сурфактантные белки и др Описано большое количество таких полиморфизмов (однонуклеотидных замен в структуре гена), которые могут быть как нейтральными, так и функциональными, например, модифицирующими эффективность транскрипции или приводящими к изменению структуры и функции кодируемого геном продукта На настоящий момент однозначное мнение о значении в генетической предрасположенности к ХОБЛ сложилось лишь относительно полиморфизма гена альфа1-антитрипсина Определение роли других генов находится в стадии разработки

Основные работы по анализу генов-кандидатов ХОБЛ проведены зарубежом, подобные исследования в России получили развитие лишь в самое последнее время В их числе особого внимания заслуживают работы В П Пузырева (2003 г), Т В Ивчик и соавт (2004 г), Д Г Янабаевой и соавт (2005 г), Г Н Сеитовой и соавт (2005 г ), А Э Поливановой и соавт (2006 г)

Предварительные результаты исследований позволяют предположить, что внедрение молекулярно-генетических исследований в клиническую практику

\

даст возможность выявлять группы риска развития и неблагоприятного течения ХОБЛ Это позволит оптимизировать профилактику, а в дальнейшем, возможно, и терапию этого заболевания

Цель работы

Изучить влияние полиморфных вариантов генов-кандидатов хронической обструктивной болезни легких на особенности течения заболевания

Задачи исследования

1 Определить полиморфные варианты генов альфа-1 антитрипсина, матриксных металлопротеиназ -1, -9, -12, тканевого ингибитора металлопротеиназ -1, сурфактантного белка С, микросомальной эпоксидгидролазы у больных ХОБЛ,

2 Выявить связь полиморфных вариантов указанных генов-кандидатов с тяжестью течения заболевания

3 Изучить связь полиморфных вариантов генов-кандидатов с характером поражения легких у больных ХОБЛ,

4 Полученные данные использовать для прогнозирования тяжести течения ХОБЛ и патологических изменений в легких

Научная новизна

Научная новизна работы состоит в том, что впервые с привлечением современных методов исследования изучена связь полиморфных вариантов генов альфа-1 антитрипсина, матриксных металлопротеиназ -1, -9, -12, тканевого ингибитора металлопротеиназ -1, сурфактантного белка С, микросомальной эпоксидной гидролазы с тяжестью течения ХОБЛ Оценена связь полиморфных вариантов указанных генов с характером поражения легких при ХОБЛ

Впервые с использованием метода логистической регрессии разработан алгоритм прогнозирования тяжелого течения ХОБЛ и развития эмфизематозных изменений в легких

Проведенное изучение указанных генетических маркеров сужает круг поиска генов-кандидатов ХОБЛ и нацеливает на дальнейшее изучение полиморфных вариантов генов сурфактантного белка С и матриксной металлопротеиназы 9

Практическая значимость

1 Выявлены генетические маркеры тяжелого течения ХОБЛ и эмфизематозных изменений в легких

2 Предложено прогнозирование тяжести течения заболевания и характера патологических изменений в легких у больных ХОБЛ Рассчитаны коэффициенты переменных (факторов риска) для уравнения логистической регрессии, дающих возможность прогнозировать на любой стадии ХОБЛ тяжесть течения с точностью 86 0% и возможность развития эмфиземы с точностью 84 2%

3 Установлена связь между тяжестью течения ХОБЛ и наличием внутридольковой и панлобулярной эмфиземы

Внедрение в практику результатов исследования

Результаты настоящего исследования могут служить отправными данными для дальнейшего поиска генетических факторов риска ХОБЛ и будут использованы в научно-исследовательской работе пульмонологического отделения клиники госпитальной терапии ММА им И М Сеченова

Апробация диссертации состоялась на заседании кафедры Госпитальной терапии №1 ММА им И М Сеченова 31 мая 2007 года

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 113 страницах, иллюстрирована 13 таблицами и 6 рисунками Диссертация состоит из введения и глав обзор литературы, материалы и методы, результаты собственных исследований, обсуждение результатов, выводы Библиографический указатель включает 143 источника 17 отечественных и 126 зарубежных

Положения, выносимые на защиту

1 Установлены полиморфные варианты генов, оказывающие влияние на особенности течения ХОБЛ

2 На тяжесть течения ХОБЛ и характер патологических изменений в легких оказывают влияние полиморфные варианты гена сурфактантного белка С и матриксной металлопротеиназы 9

3 Определение полиморфных вариантов генов-кандидатов ХОБЛ, наряду с другими факторами риска, может быть использовано в прогнозировании течения заболевания

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Характеристика пациентов. В исследование были включены 60 пациентов с хронической обструктивной болезнью легких обоего пола (53 мужчины, 7 женщин), в возрасте от 40 до 85 лет Средний возраст составил 63 95 ± 5 96 лет

Диагноз ХОБЛ был поставлен на основании жалоб, анамнеза, объективного обследования и лабораторно-инструментальных данных в соответствии с рекомендациями GOLD 2003 года пересмотра Среди жалоб преобладали хронический кашель, выделение мокроты и нарастающая по своей интенсивности одышка У всех больных учитывался анамнез курения с расчетом индекса курящего человека (ИК)

Из всех обследованных больных 11 человек имели профессиональную вредность 8 человек - химического характера, 1 человек - пылевого, 2 человека - смешанного характера (химического и пылевого)

В исследование не включались больные, страдающие бронхиальной астмой, хроническими заболеваниями легких

По данным исследования функции внешнего дыхания, согласно классификации GOLD 2003 года, у каждого больного была определена стадии заболевания (таб 1)

Таблица 1 Распределение больных ХОБЛ по стадиям заболевания

Стадии ХОБЛ Количество больных

Абсолютное значение %

ХОБЛ 0 стадии 7 12

ХОБЛ I стадии 4 7

ХОБЛ II стадии 15 25

ХОБЛ III стадии 20 33

ХОБЛ IV стадии 14 23

Всего 60 100

Характер патологических изменений в легких оценивался по данным компьютерной томографии высокого разрешения (КТВР) (таб 2)

Таблица 2 Варианты патологических изменений в легких, выявленных у больных ХОБЛ по данным КТВР

Характер патологических изменений Кол-во больных Процент

1 Интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз 18 30,0%

2 Буллезная эмфизема, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз 8 13,3%

3 Бронхоэктазы, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз 2 3,3%

4 Буллезная эмфизема, бронхоэктазы, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз 4 6 7%

5 Внутридольковая и панлобулярная эмфизема, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз 17 28,4%

6 Внутридольковая и панлобулярная эмфизема, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз бронхоэктазы 2 3,3%

7 Внутридольковая и панлобулярная эмфизема, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз, буллезная эмфизема 6 10,0%

8 Внутридольковая и панлобулярная эмфизема, интерстициальный и перибронхиальный пневмофиброз, буллезная эмфизема, бронхоэктазы 3 5,0%

Всего 60 100,0%

Для анализа связи тяжести течения заболевания с полиморфными вариантами генов больные были разделены на две группы 1-ая группа - О, I, II стадии (26 человек), 2-ая группа - III, IV стадии (34 человека) Больные в 1-ой группе характеризовались легким течением, а во 2-ой группе - тяжелым течением ХОБЛ (таб 3)

Таблица 3 Сравнительная характеристика групп больных ХОБЛ с легким и тяжелым течением заболевания (М±<з)

Характеристики 1 группа легкое течение -0,1, II стадии ХОБЛ п = 26 2 группа тяжелое течение -III, IV стадии ХОБЛ п = 34

Возраст (лет) 63 3±6.4 65.1±8 1

Индекс курильщика (пачка\лет) 48.7±22 4 48 1±21 9

Наличие профвредностей (кол-во больных) 5 6

ОФВ1 (%) 77 3±21.9 36.5Í10.4

ФЖЕЛ (%) 89.2±21 4 63.4±18 2

Для анализа связи полиморфных вариантов генов-кандидатов ХОБЛ с характером поражения легких пациенты были разбиты на две группы (таб 4)

группа А (32 больных) - больные с характером патологических изменений, обозначенные в таб 3 под номерами 1, 2, 3, 4, т е группа, в которой при различных изменениях легких (бронхоэктазы, буллезная эмфизема, перибронхиальный и интерстициальный пневмофиброз), признаков эмфиземы (внутридольковой и панлобулярной) отмечено не было

группа Б (28 больных) - больные с характером патологических изменений обозначенные в таб. 3 под номерами 5, 6, 7, 8, те группа, в которой наблюдалось сочетание эмфиземы (внутридольковой и панлобулярной) с другими изменениями легких (бронхоэктазы, буллезная эмфизема, перибронхиальный и интерстициальный пневмофиброз),

Таблица 4 Сравнительная характеристика больных ХОБЛ в группах по характеру патологических изменений в легких (М±с)

Характеристики группа А характер патологических изменений 1,2,3,4 п = 32 группа Б характер патологических изменений 5,6,7,8 п = 28

Возраст (лет) 62.0±6 5 65 0±8.3

Индекс курильщика (пачка/лет) 46 0±21.0 51 0±22 6

ОФВ1 (%) 67.0±25 0 40 0±20 0

ФЖЕЛ (%) 81.0±23.0 68.0±23 0

Сформированные группы по тяжести течения заболевания и по характеру патологических изменений в легких были сопоставимы по индексу курильщика и возрасту, в то время как значения ОФВ1 и ФЖЕЛ достоверно отличались и были ниже в группе больных с тяжелым течением заболевания (группа 2) и в группе больных с выявленной эмфиземой (р<0 05)

Методы обследования

Исследование функции внешнего дыхания. Исследование функции внешнего дыхания (ФВД) проводилось на аппарате Sensor Medics (США) с определением форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1), соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ (индекс Тиффно)

На основании полученных данных определялись наличие, тип и степень выраженности вентиляционных нарушений функции легких с использованием референтных значений легочных объемов и показателей форсированного

выдоха и градации их изменений по Р Ф Клементу Стадия заболевания устанавливалась согласно классификации GOLD 2003 года

При необходимости проводилась общая бодиплетизмография Метод позволил определить структуру легочных объемов, разграничить обструктивные и рестриктивные вентиляционные нарушения, уточнить характер ограничения воздушного потока, выявить изменения эластических свойств легких и их гипервоздушность

При установлении IV стадии ХОБЛ, кроме показателей ФВД, учитывались признаки дыхательной недостаточности и развития легочного сердца

Оценка дыхательной недостаточности проводилась анализом газов крови (парциальное напряжение кислорода и углекислого газа в артериальной крови (Ра02 и РаС02) и определением насыщения крови кислородом (Sa02) неинвазивным методом - пульсоксиметрией Наличие дыхательной недостаточности констатировалось при Ра02 менее 80 мм рт ст, РаС02 более 45 мм рт ст, Sa02 ниже 95% (А Г Чучалин 2004 г )

ЭХО-кардиографическое исследование проводилось на эхокардиографе ESAOTE (Италия) с секторным датчиком 3,5 МГц Визуализация структур сердца осуществлялась по общепринятой методике Для оценки гемодинамики сердца проводилось доплерографическое исследование Проводились следующие измерения конечный систолический размер полости левого желудочка (ЛЖ), конечный диастолический размер полости ЛЖ, толщина задней стенки ЛЖ в диастолу, толщина межжелудочковой перегородки ЛЖ в диастолу, размер левого предсердия, конечный диастолический размер полости ПЖ, толщина стенки ПЖ в диастолу, размер правого предсердия

Среднее давление в легочной артерии (СДЛА) рассчитывалось по формуле Kitabatake (1983 г ) Норма СДЛА в условиях покоя ниже 20 мм рт ст

Компьютерная томография легких. Для уточнения характера патологических изменений легких больным выполнялась компьютерная томография высокого разрешения (КТВР) КТВР больным проводилась на компьютерном томографе «Hi Speed Siti/I» фирмы «General Electrik» Проводилась визуальная оценка патологических изменений грудной стенки, плевры, плевральной полости, органов средостения и легких При анализе изображения легких учитывались КТ-признаки эмфиземы (внутридольковой, панлобулярной, парасептальной, буллезной), пневмофиброза (интерстициального, перибронхиального), деформации и проходимости бронхиального дерева, наличие бронхо- и бронхиолоэктазов, патологических образований, явлений бронхиолита, инфильтрации легочной ткани

Генетическое исследование. Фрагменты генов а-1 антитрипсина (ААТ PIM, ААТ PIS и ААТ PIZ), металлопотеиназ 1, 9 и 12 (ММП-1, 9, 12), тканевого ингибитора металлопротеиназ - 1 (TIMP-1), сурфактантного белка С (SFTP-C), микросомальной эпоксидгидролазы (тЕН), содержащие области

анализируемых полиморфизмов, получали в ходе ПЦР-амплификации при помощи олигонуклеотидных пар праймеров Для выделения ДНК использовался метод выделения геномной ДНК из лейкоцитарной фракции крови поэтапным лизисом форменных элементов крови В качестве клинического материала использовалась венозная кровь Детекция полиморфизмов осуществлялась при помощи масс - спектрометрии Масс-спектры получали на приборе Reflex IV (Bruker Daltonics, Германия) MALDI-TOF в линейном режиме, используя азотный лазер с длиной волны 337 нм и частотой импульса 9 Hz в режиме положительных ионов Регистрацию и первичный анализ масс-спектров производили с использованием программного продукта XMASS (Bruker Daltonics, Германия), программу Xtof vil (Bruker Daltonics, Германия) Определение нуклеотидной последовательности проводили путем расчета разницы масс между двумя соседними пиками спектра Исследование проводилось в лаборатории молекулярной генетики человека НИИ Физико-химической медицины МЗ РФ

Изученные полиморфные варианты генов и их аллели представлены в таблице 5 «Мажорным» обозначен аллель, по данным исследований доминирующий в популяции, «минорным» - однонуклеотидная замена, ведущая к образованию полиморфного варианта гена

Таблица 5 Спектр изученных полиморфных вариантов генов и их аллели

Ген Аллели генов Полиморфизм

«мажорный» «минорный»

ААТ PIZ G А G-342A

AATPIS А Т А-264Т

ААТ PIM ITC деледия ТТС TTC-52del

ММП-1 GG делеция G 1607 delG

ММП-9 С Т С-1562Т

ММП-12 А G A-82G

ММП-12 А G A-357G

TIMP-1 С Т С-536Т

SFTP-C А С A-138G

SFTP-C А G А-186С

шЕН Т С Т-337С

шЕН А G A-415G

Статистическая обработка данных

Статистическая обработка результатов осуществлялась на персональном компьютере при помощи пакета программ SPSS Анализ связи между числовыми переменными проводился с использованием метода корреляции, между номинальными (качественными) переменными с применениями таблиц сопряженности Статистически значимыми считались результаты при критерии

X2 Пирсона р < 0 05, стандартизованного остатка > 1 Значения р приведены в абсолютных величинах

Для прогнозирования тяжести течения заболевания использовалась логистическая регрессия - метод максимального правдоподобия Использовалось общее уравнение логистической регрессии

1

Вероятность события =-5-

гД;, е = 2 71

Ъ =С0+Ь1Х1+Ь2Х2+ +ЬрХр С0- константа

Ь - коэффициент переменной х - значение переменной

О наступлении события свидетельствовало значение вероятности события более 0 5 О точности прогноза судили по значению показателя Хосмера-Лемешова

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

По данным обследования не было выявлено ни одного больного с полиморфным вариантом С-536Т гена Т1МР-1 Все пациенты оказались гомозиготными - имели генотип СС По гену Р1 были выявлено двое пациентов 1 пациент гетерозиготный по аллелю Р1 Ъ (вА) и один пациент гетерозиготный по аллелю Р1 Б (АТ) Полиморфизма аллеля Р1 М(Ма11:оп) ни у одного больного обнаружено не было

Из всех исследованных полиморфных вариантов генов-кандидатов ХОБЛ, связь с тяжестью течения заболевания и характером патологических изменений в легких была выявлена только для трех А-186С и А-138С гена сурфактантного белка С и С-1562Т гена матриксной металлопротеиназы -9

Анализ влияния полиморфных вариантов генов матриксной металлопротеиназы 9 и сурфактантного белка С на тяжесть течения

заболевания

При анализе влияния полиморфных вариантов генов на тяжесть течения заболевания было обнаружено, что для полиморфизма А-186С гена сурфактантного белка С при легком течении заболевания характерно выявление генотипов АА и Ав, при тяжелом течении - генотип вС (р=0 031) (рис 1)

группы ХОБЛ по тяжести 5Ш-ая группа

□2-

ая группа

Рис. 1 Распределение генотипов полиморфного варианта А-186С гена сурфактантного белка С в группах больных с легким (1-ая группа) и тяжелым (2-ая группа) течением заболевания.

Аналогичная тенденция (р = 0.079) была выявлена для полиморфизма А-138С. При легком течении заболевания характерно выявление генотипов АА и АС, при тяжелом течении - генотип СС. (рис. 2).

группы ХОБЛ

по тяжести NN 1 -ая гр у ппа

□ 2-:

ая группа

АА н АС

С С

Рис. 2. Распределение генотипов полиморфного варианта А-138С гена сурфактантного белка С в группах больных с легким (1-ая группа) и тяжелым (2-ая группа) течением заболевания

Полученные данные свидетельствуют, что у пациентов при тяжелом течении заболевания характерно выявление гомозиготного состояния по «минорным» аллелям полиморфных вариантов А-186С и А-138С гена сурфактантного белка С (вй и СС соответственно). Т.е. данные однонуклеотидные замены являются функциональными и способны оказывать влияние на течение заболевания.

При исследовании связи полиморфного варианта С-1562Т гена матриксной металлопротеиназы 9 с тяжестью течения заболевания была обнаружена достоверная связь (р =0.014 ) между полиморфным вариантом С-1562Т гена ММП-9 и тяжестью течения заболевания. Генотип СС ассоциирован с легким течением заболевания, а генотип СТ - с тяжелым, (рис. 3).

17

I

□ 1 -ая группа И 2-ая группа

СТ

Рис. 3. Распределение генотипов полиморфного варианта С-1562Т гена матриксной металлопротеиназы 9 в группах больных с легким и тяжелым течением заболевания

Анализ влияния полиморфных вариантов генов матриксной металлопротеиназы 9 и сурфактантного белка С на характер патологических изменений в легких

В результате проведенного исследования установлено, что у лиц с наличием эмфиземы характерно выявление генотипа вв полиморфизма А-186С гена сурфактантного белка С (рис. 4)

Группы по характеру пат. изменений

А А и АС с с

Рис. 4. Распределение генотипов полиморфного варианта А-186С гена сурфактантного белка С в группах больных без эмфиземы (группа А) и с наличием эмфиземы (группа Б)

Для полиморфизма А-138С гена сурфактантного белка С было установлено, что у пациентов с наличием эмфиземы характерно выявление генотипа СС (рис. 5)

Группы по характеру

_пдт. изменений

АА и АС С С

Рис. 5. Распределение генотипов полиморфного варианта А-138С гена БРТР-С в группах больных без эмфиземы (группа А) и с наличием эмфиземы (группа Б)

Анализ распределения генотипов полиморфных вариантов А-186С и А-138С гена сурфактантного белка С в группах больных по характеру поражения легких показал, что с наличием эмфизематозных изменений ассоциируются гомозиготные «минорные» генотипы вв и СС. Это подтверждает, как и в случае с тяжелым течением заболевания, связь этих полиморфизмов с развитием патологии.

Т.о. было установлено влияние полиморфизмов гена БРТР-С как на тяжесть течения ХОБЛ, так и на характер патологических изменений в легких. Это позволило предположить наличие связи между тяжестью течения заболевания и структурными изменениями в легких.

По результатам частотного анализа было выявлено, что во 2-ой группе больных внутридольковая и/или панлобулярная эмфизема наблюдалась достоверно чаще (р < 0.05), чем в 1-ой группе: 24 больных (71%) и 5 больных (19%) соответственно (рис. 6).

Таким образом, проведенный анализ демонстрирует, что больные, у которых наряду с различными изменениями легких (бронхоэктазы, буллезная эмфизема, перибронхиальный и интерстициальный пневмофиброз), наблюдалась внутридольковая и/или панлобулярная эмфизема, отличались более тяжелым течением заболевания, чем пациенты с аналогичным поражением легких, но без сопутствующей эмфиземы.

Рис. 6. Частота выявления эмфиземы в группах больных с легким (1-ая группа) и тяжелым (2-ая группа) течением заболевания

100% -, 90% -80% -70% -60% -50% -40% -30% -20% -10% -0% -

У

■ нет эмфиземы Иэмфизема

Изучение взаимного влияния генов

Многочисленные исследования (Lee 2002 г., Atkinson 2003 г., Сеитова 2005., Поливанова 2006 г.) показывают, что сочетание генотипов различных генов оказывает большее влияние на развитие заболевания, чем отдельно взятый генотип.

Проанализировав все исследованные нами полиморфизмы, мы пришли к заключению, что достоверно связаны друг с другом только генотипы полиморфных вариантов гена сурфактантного белка С. Была установлена связь (р = 0.0001) между генотипом СС полиморфного варианта А-138С и генотипом GG полиморфного варианта A-186G. Т.е., если больной имеет генотип СС, полиморфного варианта А-138С, то он с большой вероятностью будет иметь генотип GG полиморфного варианта A-186G. Одним из объяснений установленного факта может являться сцепленное наследование этих генов.

Генотипы полиморфного варианта A-13SC

Рис. 7. Связь генотипов полиморфных вариантов гена сурфактантного белка С А-138С и А-186С

Прогнозирование тяжести течения ХОБЛ и характера патологических

изменений легких

Прогнозирование тяжести течения ХОБЛ

В качестве переменных, по которым осуществлялся прогноз, были выбраны следующие полиморфизмы ММП-1 ¿-160700, ММП-9 С-1562Т, ММП-12 А-82в, ММП-12 А-3570, БРТР-С А-138С, 8РТРС А-186С, тЕН Т-337С, тЕН А-415С, возраст (лет), стаж курения (пачек/лет), наличие профвредностей, характер изменений в легких Было показано, что данный набор переменных делает прогноз наиболее точным (наибольшее значение критерия Хосмера-Лемешова 0 677, точность предсказания 86%)

В таблице 6 приведены рассчитанные значения коэффициентов (Ь) и константа (С0)

Таблица 6 Полученные в результате расчета значения константы и коэффициентов переменных

Переменная (х) Значение коэффициента (Ь) Показатель возрастания шанса Exp (Ь)

ММП-1 1607 (1еЮ -0 093 0.911

ММП-9 С-1562Т 2 197 8 982

ММП-12 Л-82С -0 535 0 586

ММП-12 А-357С -0 678 0.508

БРТР-С А-138С -1.422 0 241

вРТР-С А-Шв 3 685 39 828

тЕН Т-337С -1807 0.164

тЕН А-415в 1 188 3 281

Возраст 0 080 1.083

Стаж курения -0 013 0 987

Профвредность 5.177 177.067

Характер изменений в 3 373 29 166

легких

Константа Со -13 132

По показателю Exp (Ь), характеризующего возрастание шанса события видно, что наибольшее влияние на прогноз тяжести течения заболевания оказывают наличие профвредности (Exp (Ь) = 177 067), полиморфизм SFTPC Asnl86 (Exp (b) = 39 828), характер патологических изменения в легких (Exp (Ь) = 29 166), полиморфизм ММП-9 С-1562Т (Exp (Ь) = 8 982)

Т о, подставив в формулу логистической регрессии полученные нами константу, коэффициенты переменных и значения переменной мы получаем возможность на любой стадии с точностью 86% прогнозировать течение заболевания у больного

Прогнозирование развития эмфизематозных изменений легких Также с использованием логистической регрессии была разработана модель для прогнозирования характера патологических изменений легких В данном случае оценивалась вероятность развития у пациента эмфизематозных изменений В прогноз были включены следующие переменные полиморфизмы ММП-1 0-160700, ММП-9 С-1562Т, ММП-12 А-82С, ММП-12 А-3570, БРТР-С А-138С, БРТР-С А1860, тЕН 113Н, тЕН 13911, возраст (лет), стаж курения (пачек/лет), наличие профвредностей, значения 0ФВ1 и ФЖЕЛ в % Критерий Хосмера-Лемешова при таком подборе переменных составил 0 470, точность предсказания 84 2%

Таблица 7 Полученные в результате расчета константа и коэффициенты переменных

Переменная Значение коэффициента (Ь) Показатель возрастания шанса Exp (Ь)

ММП-1 1607 delG 0 947 2.578

ММП-9 С-1562Т - 0.655 0.519

ММП-12 A-82G -0 785 0.456

ММП-12 Asn357Ser 0 074 1077

SFTP-C Asnl38 -0 218 0 804

SFTP-C Asnl86 1 726 5 621

mEH T-337C 1089 2 972

mEH A-415G -0 396 0 673

Возраст 0 038 1 039

Стаж курения 0 022 1.022

Профвредность 1391 4 019

ОФВ1 -0 075 0.928

ФЖЕЛ 0 011 1 011

Константа Со -3 937

Из таблицы 7 видно, что наибольшее влияние на прогноз оказывают полиморфизм SFTP-C Asnl86Ser (Exp (b) = 5 621), наличие профвредности (Exp (b) = 4 014), полиморфизм mEH 113Н (Exp (b) = 2 972), полиморфизм ММП-1 G-1607GG (Exp (b) = 2 578)

В рамках изученного нами набора полиморфных вариантов генов-кандидатов ХОБЛ и таких учитываемых объективных показателей, как стаж курения, наличие профессиональных вредностей, возраст, характер структурных изменений в легких, функциональных показателей - 0ФВ1 на основе метода логистической регрессии разработан расчет вероятности (с точностью до 86%) тяжелого течения ХОБЛ и развития эмфиземы (с точностью до 84 2%) Установлено, что значительный удельный вес в прогнозе тяжелого течения заболевания имеют совокупное воздействие такие генетические факторы как

полиморфизмы А-186С гена сурфактантного белка С, Т-1652 гена матриксной металлопротеиназы 9 В случае формирования эмфизема установлено совокупное влияние полиморфизмов А-1860 гена вБТР-С, 0-160700 гена ММП-1, А-4150 гена тЕН Проведенный анализ подтверждает, что для реализации генетической предрасположенности к тяжелому течению ХОБЛ имеет значение воздействие внешних этиологических факторов

Практические рекомендации

Больным с ХОБЛ целесообразно определять генотипы по полиморфным вариантам А-186С и А-138С гена сурфактантного белка С и С-1562С гена матриксной металлопротеиназы 9, как маркеры тяжелого течения заболевания и развития эмфизематозных изменений в легких

Используя разработанный алгоритм прогнозирования течения ХОБЛ, учитывающий как внешние, так и внутренние факторы, на любой стадии заболевания возможно предсказание неблагоприятного течения заболевания, что важно для своевременного воздействия на модифицируемые факторы риска

ВЫВОДЫ

1 Установлена достоверная связь между полиморфными вариантами А-1860 гена сурфактантного белка С и С-1562 гена матриксной металлопротеиназы 9 с тяжестью течения ХОБЛ (р = 0 031 и р = 0014 соответственно) У больных с тяжелым течением ХОБЛ характерно выявление генотипа вв полиморфного варианта А-1860 гена сурфактантного белка С и генотипа СТ полиморфного варианта С-1562Т гена матриксной металлопротеиназы 9

2 Установлена достоверная связь между полиморфными вариантами А-138С и А-186С гена сурфактантного белка С с характером патологических изменений легких (р = 0015ир = 0 035 соответственно) У больных с наличием внутридольковой и панлобулярной эмфиземы характерно выявление генотипов СС полиморфного варианта А-138С и вв полиморфного варианта А-1860 гена сурфактантного белка С

3 Установлена прямая зависимость между наличием внутридольковой и панлобулярной эмфиземы (р < 0 5) и тяжелым течением ХОБЛ

4 С целью прогнозирования течения ХОБЛ, наряду с учетом внешних факторов развития заболевания, могут быть использованы генетические маркеры - полиморфные варианты генов матриксных металлопротеиназ 1,9, 12, сурфактантного белка С, микросомальной эпоксидгидролазы

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 М V Veselovskaya, О A Tsvetkova Dependence о stage of seventy of chronic obstructive pulmonary disease on metalloprotemase 1,12, surfactant protein C, microsomal epoxide hydrolase gene polymorphisms // European Respirotary Journal - 2006 - 28 (Suppl 50) - P - 523s

2 О A Tsvetkova, M V Veselovskaya Dependence of mean pulmonary artery pressure from cytokine inflammation activity and remodeling index of pulmonary circulation // European Respiratory Journal - 2006 - 28 (Suppl 50) - P - 657s

3 О А Цветкова, M В Веселовская Эффективность применения "кардиоселективного" бета-1 адреноблокатора бисопролола у больных хронической обстуктивной болезнью легких в сочетании с ишемической болезнью сердца // Терапевтический архив - 2007 - 3 - С 25-29

4 О А Цветкова, М В Веселовская Полиморфные варианты гена сурфактантного белка С у больных хронической обструктивной болезнью легких // Терапевтический архив - 2007 - 9 - С 65-69

Список сокращений

al-AT - альфа1-антитрипсин ИК - индекс курильщика

КТВР - компьютерная томография высокого разрешения

ЛЖ - левый желудочек

ММП - матриксная металлопротеиназа

ОФВ1 - объем форсированного выдоха за первую секунду

ПЦР — полимеразная цепная реакция

СДЛА - среднее давление в легочной артерии

ФВД - функция внешнего дыхания

ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких

ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь легких

Exp (Ь) — показатель возрастания шанса

тЕН - микросомальная эпоксидгидролаза

PIM - аллель (Malton) гена ингибитора протеиназ

PIS - аллель S гена ингибитора протеиназ

PIZ - аллель Z гена ингибитора протеиназ

SFTP-C - сурфактантный белок (протеин) Си

TIMP-1 - тканевой ингибитор металлоротеиназ 1

Заказ № 110/10/07 Подписано в печать 17 09 2007 Тираж 100 экз Уел пл 1,25

- н ООО "Цифровичок", тел (495)797-75-76,(495)778-22-20 www cfr ru , e-mail info@cfr ru