sCD163 у пациентов с БАС

Введение Боковой амиотрофический склероз (БАС) — смертельное заболевание с прогрессирующей мышечной слабостью, приводящее к тяжелой инвалидности и, в конечном итоге, к смерти. Это наиболее распространенная форма заболеваний двигательных нейронов, поражающая как верхние, так и нижние двигательные нейроны. Медиана выживаемости от появления симптомов до смерти составляет примерно 3 года.

Поскольку диагноз основывается на клинических особенностях и электромиографических отклонениях, которые могут возникать довольно поздно в течении заболевания, необходимо определить диагностические тесты, которые могут подтвердить или исключить диагноз БАС на ранней стадии заболевания.

БАС является нейродегенеративным заболеванием, однако его патогенез точно не установлен. Причины, вероятно, многофакторны и представляют собой сложное взаимодействие между генетическими факторами и дисфункцией жизненно важных молекулярных путей, связанных с доминантно наследуемым геном c9orf72 и нарушением захвата глутамата астроцитами (EAAT2-рецептор) из синаптической щели и, следовательно, эксайтотоксичностью глутамата. Эта эксайтотоксичность глутамата может вызывать окислительный стресс, потенциал-зависимые персистирующие натриевые каналы и активацию микроглии, приводящую к секреции провоспалительных цитокинов.

Совсем недавно появились исследования, предполагающие, что нейровоспаление играет роль в развитии БАС. Исследование, проведенное в 2012 году (модель БАС на мышах, со сверхэкспрессией мутантной супероксиддисмутазы (mSOD1)), показало, что микроглия может как защищать, так и повреждать моторные нейроны в зависимости от того, какой фенотип микроглии активирован. Похоже, что это континуум между защитным фенотипическим состоянием М2 (начало заболевания) и нейротоксическим фенотипическим состоянием М1 (конечная стадия заболевания). Кроме того, в начале заболевания мыши экспрессировали более высокие уровни Ym1, CD163 и нейротрофического фактора головного мозга (маркеры М2).

Из других молекулярных механизмов следует упомянуть структурные и функциональные аномалии митохондрий, нарушение аксональной транспортной системы и эндосомального переноса, а также индукцию стрессовой реакции эндоплазматического ретикулума, хотя они, по-видимому, являются вторичными событиями при БАС. Конечным результатом является дегенерация двигательных нейронов в коре головного мозга, ядрах черепных нервов, передних рогах спинного мозга и корково-спинномозговых путях. Единственным доступным в настоящее время лечением является рилузол, который, как доказано, продлевает жизнь или время до возникновения серьезных респираторных проблем у пациентов с БАС. Механизм действия рилузола еще предстоит определить, возможно, его динамика связана с ингибированием высвобождения глутамата из пресинаптических нейронов. (1,2,3,4,5,6) Хотя кажется, что воспалительный процесс является вторичным событием, он, по-видимому, имеет решающее значение для дегенерации нейронов. В исследовании пытались уменьшить патологию БАС с помощью глюкокортикоидов, нацеленных на центральную нервную систему, и удалось уменьшить патологию ствола мозга на моделях БАС на мышах. Из различных биомаркеров также были протестированы маркеры воспаления: цитокины семейства интерлейкинов-1. Среди них только общий интерлейкин-18, его эндогенный ингибитор интерлейкин-18BP и активная форма цитокина (свободный интерлейкин-18) были значительно выше у больных БАС, чем в контроле. Цитокин не показал корреляции с различными клиническими формами БАС или клинической картиной заболевания. Цитокины также были испытаны в качестве нейропротекторных агентов. Эритропоэтин (ЭПО) известен как фактор роста, поддерживающий количество циркулирующих эритроцитов. Однако биологическая роль ЭПО была расширена на другие клетки, такие как нейроны, микроглия и астроциты в головном мозге. ЭПО, по-видимому, подавляет провоспалительные цитокины во время прогрессирования заболевания, поддерживает противовоспалительные цитокины до поздней симптоматической стадии и, наконец, отсрочивает появление симптомов и сохраняет количество двигательных нейронов. (7,8,9,10) Кластер дифференцировки 163 (CD-163) – новый способ мониторинга воспаления при БАС? CD-163 представляет собой рецептор-мусорщик (распознает и поглощает макромолекулы), который отмечает активацию моноцитов-макрофагов. CD163 работает для макрофагов как рецептор комплексов гемоглобин-гаптоглобин. Растворимая форма рецептора называется sCD163 и обнаруживается в плазме и спинномозговой жидкости, где было обнаружено, что его активность повышается при широком спектре воспалительных заболеваний.

Сильно повышенные значения (>20 мг/л) наблюдаются при таких заболеваниях, как синдром активации макрофагов, гемофагоцитарный синдром и острая печеночная недостаточность. Кроме того, уровень sCD163 отражает активность заболевания. Установлено, что пациенты с нарастающими и высокими значениями имеют неблагоприятный прогноз. Повышенные значения (5-20 мг/л) наблюдаются при заболеваниях печени, сепсисе и болезни Гоше. Больные сепсисом со значениями более 10 мг/л имеют в 10 раз больший риск летального исхода. Несколько повышенные значения (3-5 мг/л) часто наблюдаются при воспалительно-инфекционных состояниях и при раке. (11,12,13,14) Экспериментальные данные В исследовательской лаборатории экспериментальные данные (Kallestrup M et al, неопубликованные данные (15)) показали многообещающие результаты. У 7 пациентов с БАС был повышен уровень sCD163 в спинномозговой жидкости по сравнению с контрольной группой. Кроме того, как у пациентов с определенным, так и с вероятным БАС повышен уровень sCD163. Эти результаты предполагают проведение более крупного исследования для оценки пациентов с БАС как на ранних, так и на поздних стадиях заболевания.

Гипотеза Пациенты с БАС имеют повышенные уровни sCD-163 в спинномозговой жидкости и сыворотке по сравнению со здоровыми субъектами, и этот уровень связан с тяжестью заболевания.

Цель. Определить концентрацию sCD-163 в спинномозговой жидкости и сыворотке крови у больных БАС по сравнению с контролем (пациенты с неуточненной неврологической симптоматикой). Кроме того, мы определим концентрацию белка, глюкозы, индекс иммуноглобулина G и другие показатели в спинномозговой жидкости.

Метод Исследуемая популяция Исследуемая популяция будет состоять из всех пациентов с установленным или подозреваемым БАС в отделении неврологии Орхусской университетской больницы.

Пациентам с установленным БАС, которые будут участвовать в этом исследовании, будет проведена люмбальная пункция. Субъектам с подозрением на БАС будет проведена люмбальная пункция в рамках их диагностической работы, и будет проанализирован уровень sCD163 в их спинномозговой жидкости.

В отделении неврологии Университетской больницы Орхуса находятся около 80 пациентов с установленным БАС. Мы ожидаем, что 50 из этих пациентов захотят участвовать и имеют право на включение (31 августа 2015 г.). Кроме того, мы ожидаем включить 8 пациентов, у которых будет диагностирован БАС в отделении неврологии Орхусской университетской больницы в течение периода исследования.

В контрольную группу входят пациенты с различными неврологическими симптомами или заболеваниями, которым будет сделана люмбальная пункция в отделении неврологии Орхусской университетской больницы в рамках диагностического обследования независимо от этого исследования. В окончательный анализ будут включены только контроли, у которых в конечном итоге либо не будет неврологического заболевания, либо будет неврологическое заболевание, которое, как считается, не связано со спинномозговой жидкостью. Мы ожидаем включить 40-50 элементов управления.

Набор участников Участники получат письменную и устную информацию об исследовании. Устная информация будет проходить в отделении неврологии Орхусской университетской больницы. Кроме того, будет роздана брошюра "Forsøgspersoners rettigheder i et sundhedsvidenskabeligt forskningsprojekt". Консультанты отделения неврологии предоставят информацию пациентам с подозрением на БАС. Контрольная группа и пациенты с установленным БАС получат информацию от врачей отделения неврологии и студентки исследовательского курса Энн Софи Винтер.

Можно привести с собой компаньона, и участникам предлагается не менее 24 часов для рассмотрения возможности участия.

Будет запрошен доступ к записям пациентов, которые будут предоставлены в письменных информационных материалах.

Если появятся новые сведения о недостатках участия в исследовании, участники будут немедленно проинформированы. Кроме того, участник будет проинформирован, если оценки во время исследования принесут информацию об общем состоянии здоровья пациента, если это не было явно отвергнуто пациентом.

По окончании исследования участники могут связаться с координатором исследования, чтобы получить информацию о результатах исследования.

Все участники получат информацию об исследовательском проекте, и им будет предложено предоставить свой контент для участия. Участие подразумевает забор 5-6 мл спинномозговой жидкости и образец крови (30 мл), который будет использован для анализа sCD-163.

Участники не получат никакой оплаты, но могут получить компенсацию за транспорт.

Критерии включения:

БАС Пациенты с диагнозом БАС и пациенты с подозрением на БАС. Возраст >18 Контроль Возраст >18

Критерии исключения (для всех групп):

Острые инфекции, включая нейроинфекцию. Другие заболевания, о которых известно, что они имеют повышенный уровень sCD163. Нарушения или методы лечения, при которых противопоказана люмбальная пункция. Другие установленные неврологические расстройства. Всегда во время диагностического исследования и, следовательно, в исследовательском проекте мы будем делать это с уважением к психическому и физическому состоянию пациентов. Исследовательский проект будет осуществляться в соответствии с Законом об обработке персональных данных, и, кроме того, проект будет представлен в общей региональной информационной системе региона Центральная Ютландия.

Анализ Спинномозговая жидкость и сыворотка будут проанализированы в отделении клинической биохимии Орхусской университетской больницы. Образцы спинномозговой жидкости и крови будут храниться в исследовательском биобанке в больнице Орхусского университета. Планируется, что все биохимические анализы будут выполнены после того, как будут собраны все образцы. По окончании проекта образцы будут псевдоанонимизированы. В связи с возможностью получения новых знаний в этой области образцы будут депонированы в биобанк через 5 лет после завершения этого проекта.

Концентрации sCD-163 в спинномозговой жидкости и сыворотке будут проанализированы с помощью уже установленных методов в отделении клинической биохимии Орхусской университетской больницы.

Обследование Обследование состоит из истории болезни и клинического осмотра. Мы используем пересмотренную шкалу функциональной оценки БАС (ALSFRS-R), которая является инструментом оценки для мониторинга прогрессирования инвалидности у пациентов с БАС. Информация из медицинской карты будет включена и использована в этом проекте, включая прошлую историю болезни, фактическое употребление наркотиков, результаты биохимических анализов и визуализации мозга, результаты ALSFRS-R, результаты электромиографии, отклонения при клинических обследованиях и заключения по результатам диагностического исследования.

Мощность и статистический анализ Поскольку пилотные данные исследователей (n = 7) показали 50% увеличение уровня CD163 в спинномозговой жидкости у пациентов с БАС, ожидается, что включение 40 пациентов позволит выявить меньшую разницу также в сыворотке и связи между CD163. и клинические данные.

Программа ANOVA будет использоваться для статистического анализа. В зависимости от нормального распределения данных будут использоваться параметрические или непараметрические тесты. Во всех статистических анализах будет использоваться уровень значимости 5%.

Перспективы Важно определить прогностические биомаркеры при БАС. Патология БАС до сих пор неизвестна, но кажется, что воспаление является решающим фактором в этом процессе. В нескольких исследованиях было показано, что sCD163 активируется при широком спектре воспалительных заболеваний, и вместе с многообещающими экспериментальными данными исследователей sCD163 является потенциальным маркером БАС. (4) Оценка эффективности лекарств при БАС остается клинической, опираясь на измерение скорости прогрессирования заболевания с использованием пересмотренной шкалы оценки БАС (ALSFRS-R). Такие клинические шкалы могут быть малочувствительными, особенно на ранних стадиях болезненного процесса. Разработка надежных количественных биомаркеров при БАС остается сложной задачей, и разработка прогностических биомаркеров будет иметь решающее значение для эффективной оценки терапевтического агента на ранних стадиях развития.

Этические соображения Тесты, проводимые на пациентах, участвующих в этом исследовательском проекте, включают люмбальную пункцию и образцы крови.

Выполнение люмбальной пункции связано с некоторыми рисками, которые включают головную боль после люмбальной пункции с частотой 12 %, наиболее часто встречающуюся у молодых пациентов. Чаще всего головная боль носит кратковременный характер и может быть излечена наложением кровяного пластыря. Более того, люмбальная пункция может вызвать временную боль в пояснице и скопление крови под кожей. Очень низкий риск кровотечения в эпидуральном пространстве со сдавлением спинномозговых нервов и еще более низкий риск инфекций (менингита или менингоэнцефалита). Однако важно подчеркнуть, что люмбальная пункция является частью рутинного диагностического обследования в отделении неврологии Орхусской университетской больницы.

Принимая во внимание низкий риск, связанный с этим проектом, плохой прогноз заболевания и потенциал для улучшения диагностики и лечения будущих пациентов с БАС, мы считаем этот проект этически приемлемым.

Публикация Положительные, отрицательные, а также неубедительные результаты этого исследования будут опубликованы. Результаты будут изложены в статье для публикации в рецензируемом журнале на английском языке.