Значение трансформирующего фактора роста GDF-15 у больных хроническим ВГС

Введение

Вирус гепатита С был полностью исследован методами молекулярной биологии. Хотя в большинстве случаев, инфекционный процесс протекает бессимптомно в течение многих лет, зачастую исходом выступает цирроз печени (ЦП) и первичный рак печени. Фактически, на данный момент оба исхода считаются ведущими показателями для проведения трансплантации печени. Было обнаружено, что ранняя диагностика и лечение значительно улучшают исход у этих пациентов. Биопсия печени — это золотой стандарт для точной диагностики, но эта процедура имеет потенциально опасные для жизни осложнения. Наша группа поставила цель найти неинвазивные биомаркеры для раннего выявления цирроза и первичного рака печени.

За последнее время было введено в оборот множество маркеров обнаружения фиброза. Определение уровня Альфа-фетопротеин (АФП) в качестве маркера выявления рака печени хорошо себя зарекомендовало, но его чувствительность и специфичность являются неудовлетворительными для определения цирроза. Зачастую, полученные данные не имеет существенного значения.

GDF15 является частью суперсемейства трансформирующего фактора роста-β (TGF-β) цитокинов, участвующий в процессах фиброза, инфекции и путей апоптоза при наличии повреждения или заболевания тканей. Он был впервые выделен в макрофагах после стимуляции цитокинов.

Известно, что мРНК GDF15 сосредоточена, в частности, в печени, сердце, легких и почках. Уровень существенно возрастает в ответ на воспаление, окислительный стресс, гипоксию, эрозию теломер, повреждение тканей и активацию онкогена.

Ферритин является основным белком, связывающим железо, и белком острой фазы воспаления, уровень которого может быть повышен в условиях злокачественного или хронического заболевания печени. В этом исследовании производились измерения уровня ферритина, с целью определить, меняется ли его уровень в связи с разницей в тяжести заболевания и можно ли использовать значение его уровня в сыворотке для выявления цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы.

Конечной целью данного исследования было измерение GDF15 вместе с альфа-фетопротеином для определения их эффективности в качестве биомаркеров для диагностики цирроза печени и ГЦК у пациентов с хроническим вирусным гепатитом C.

 

Пациенты и методы

Это исследование проводилось на группе пациентов, которые были набраны в Национальном институте печени и тропических болезней (Каир, Египет), в период с ноября 2014 года по апрель 2015 года. Все они страдают хроническими заболеваниями печени, включая портальную гипертензию, цирроз и хронический вирусный гепатит С.

Пациенты были разделены на три группы: группа I — включает 20 случаев хронического вирусного гепатита C (ВГС) с ранним циррозом печени без перипортального фиброза, без истории лечения антибактериальными препаратами. Группа II. Включает 23 случая вирусного гепатита C (ВГС) с цирротическими изменениями печени и перипортальным фиброзом, историей лечения антибактериальными препаратами в анамнезе. III группа. Включает 17 случаев ГЦК с перипортальным фиброзом и вирусным гепатитом С (ВГС), с историей лечения антибактериальными препаратами. Контрольная группа. Включает 20 случаев нормальных здоровых субъектов, не имеющих в анамнезе онкологических заболеваний, ВГС, антибактериальной терапии.

 

Методы

Биохимические анализы крови проводились для оценки состояния и функций печени, в частности сывороточных трансаминаз (АСТ и АЛТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), гамма-глутамата (ГГТ), общего билирубина, а также альбумина. Уровни АЛТ, АСТ, ГГТ и ЩФ измерялись кинетическими методами в соответствии с рекомендациями Комитета по ферментам скандинавского общества клинической химии и клинической физиологии (1974 и 1976). Сывороточный альбумин измеряли колориметрическими методами.

Пациентам был поставлен первичный диагноз гепатита С путем выявления антител к ВГС с использованием иммуноферментного анализа третьего поколения, ELISA.

У пациентов с ВГС исходную вирусную нагрузку измеряли с использованием количественного анализа полимеразной цепной реакции (ПЦР) в соответствии с имеющейся методикой (Applied Biosystem, США) и пределом обнаружения 30 МЕ / мл.

GDF15 измеряли в сыворотке с использованием специального набора ELISA (Cat # KT-16893, R & D Systems, Kamiya Biomedical Co., Seattle, WA) в соответствии с рекомендованным протоколом производителя.

Определение сывороточного альфа-фетопротеина: образцы сыворотки анализировали на альфа-фетопротеин с использованием коммерчески доступного набора ELISA (Cat # DAFP00, R & D Systems, США и Канада).

Определение сыворотки ферритина: образцы сыворотки анализировали на ферритин с использованием коммерчески доступного сэндвич-ELISA, полученного от Sigma-Aldrich).

Управление данными и статистический анализ выполнялись с использованием Статистического пакета для социальных наук (SPSS) версии 16. Для выявления различий между группами для непарных данных использовался Student's T-test.

 

Результаты

Пациенты, включенные в это исследование имели хронические заболевания печени, такими как портальная гипертензия, цирроз печени с активным гепатитом и гепатоцеллюлярной карциномой. Клинические данные пациентов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Клинические данные пациентов.

Parameter Group I
Number of cases (%)
Group II
Number of cases (%)
Group III
Number of cases (%)
Age
 Mean 57 years 55 years 63 years
 Range (45–62) (43–70) (56–79)
Sex
 Male 15 (75%) 17 (73.9%) 13 (76.5%)
 Female 5 (25%) 6 (26.1%) 4 (23.5%)
Live size
 Normal 6 (30%) 11 (47.8%) 6 (35.3%)
 Enlarged 14 (70) 11 (47.8%) 8 (47.1%)
 Shrunken 1 (4.4%) 3 (17.6%)
Bilharziasis treatment
 Positive 0 (0%) 12 (52.2%) 9 (52.9%)
 Negative 60 (100%) 11 (47.8%) 8 (47.1%)
Spleen
 Splenomegaly 13 (65%) 16 (69.6%) 17 (100%)
 Normal splenic size 7 (35%) 7 (30.4%) 0 (0%)
Hypertension
 Portal hypertensive 0 (0%) 14 (70%) 7 (35%)
 Portal vein thrombosis 0 (0%) 0 (0%)
Gall stones
 Positive 9 (45%) 3 (13%) 2 (11.8%)
 Negative 11 (55%) 20 (87%) 15 (88.2%)
Focal lesions
 Hepatic focal lesion 0 (0%) 0 (0%) 8 (40%)
 Multiple focal lesions 0 (0%) 0 (0%) 9 (45%)
 Oesophageal varices 0 (0%) 14 (70%) 14 (70%)
 Periportal fibrosis 0 (0%) 5 (25%) 3 (15%)
Ascites
 Positive 0 (0%) 7 (30.4%) 11 (64.7%)
 Negative 0 (0%) 16 (69.6%) 6 (35.3%)

 

Уровни АСТ, АЛТ, ЩФ, ГГТ, общего билирубина и альбумина для разных групп показаны в таблице 2, значения уровней по сравнению с контрольной группой были высокими в группе (I) (Р <0,01) и очень высокими в группах (II) и (III) (P <0,001). Уровень сывороточного альбумина был значительно снижен в I группе (хронический гепатит) (Р <0,05) и показал сильное снижение в группах II и III (Р <0,001). Уровни GFD 15 были значительно выше (P <0,001) у пациентов группы II и III по сравнению с контрольной группой, тогда как умеренный рост был показан в группе пациентов с хроническим гепатитом С (I) по сравнению с контрольной группой. Эти данные были показаны данные в таблице 3.

Уровни АФП и ферритина показали очень высокие значения во всех исследуемых группах по сравнению с контрольной (Р < 0,001).

Таблица 2. Основные биохимические показатели для каждой группы.

Parameter Statistics Normal control (NC) (N = 20) Chronic hepatitis C G (I) (N = 20) Liver cirrhosis G (II) (N = 23) Hepatocellular carcinoma G (III) (N = 17)
AST (U/L) Range 8–42 15–82 34–157 53–275
Mean ± S.E. 24 ± 2.07 35 ± 3.46 83 ± 6.97 140 ± 13.72
P-value < <0.01 <0.001 <0.001
ALT (U/L) Range 12–65 20–95 43–187 34–133
Mean ± S.E. 28 ± 3.63 43 ± 3.78 90 ± 10.3 64 ± 6.09
P-value < <0.01 <0.001 <0.001
ALP (U/L) Range 35–124 52–195 86–220 103–317
Mean ± S.E. 74 ± 5.57 106 ± 10.01 159 ± 9.73 223 ± 12.74
P-value < 0.01 <0.001 <0.001
GGT (U/L) Range 10–37 17–75 22–133 59–231
Mean ± S.E. 20 ± 2.23 34 ± 3.53 77 ± 7.31 131 ± 10.35
P-value < <0.01 <0.001 <0.001
T. BIL. (mg/dl) Range 0.3–1.12 0.64–1.8 0.82–2.21 1.02–2.82
Mean ± S.E. 0.75 ± 0.064 1.04 ± 0.074 1.52 ± 0.082 2.1 ± 0.112
P-value < <0.01 <0.001 <0.001
ALB (g/dl) Range 3.4–5.5 2.7–5 2.1–3.9 2.02–3.23
Mean ± S.E. 4.46 ± 0.14 3.96 ± 0.16 3.07 ± 0.11 2.56 ± 0.09
P-value < <0.05 <0.001 <0.001

 

Таблица 3. Значения GDF-15, AFP и ферритина в исследуемых группах.

Parameter Statistics Normal control (NC) (N = 20) Chronic hepatitis C G (I) (N = 20) Liver cirrhosis G (II) (N = 23) Hepatocellular carcinoma G (III) (N = 17)
GFD15 (ng/ml) Range 0.30–1.05 0.45 – 3.50 3.4–6.70 4.5–8.79
Mean ± S.E. 0.70 ± 0.052 1.41 ± 0.21 5.20 ± 0.21 6.49 ± 0.27
P-value < <0.01 <0.001 <0.001
AFP (ng/ml) Range 2.1–5.7 3.5–9.3 13.8–36.4 218–351
Mean ± S.E. 3.88 ± 0.25 6.63 ± 0.29 28.04 ± 1.85 255 ± 7.53
P-value < <0.001 <0.001 <0.001
Ferritin (ng/ml) Range 30–203 75–273 124–382 243–764
Mean ± S.E. 95 ± 11.28 162.5 ± 14.13 252 ± 16.06 504 ± 11.96
P-value < <0.001 <0.001 <0.001

 

Обсуждение

Как цирроз печени, равно как и гепатоцеллюлярная карцинома обладают высоким уровнем смертности. ГЦК во многом является следствием ВГС и является пятым по распространению видом рака в мире. Необходимо постоянно обновлять инструменты ранней и неинвазивной диагностики этих патологических состояний.

Это исследование не продемонстрировало существенной разницы между в отношении возрастных и половых различий во всех группах. Уровни АСТ, АЛТ, ЩФ, ГГТ и общего билирубина были значительно увеличены во всех группах пациентов по сравнению с контрольной, тогда как уровни сывороточного альбумина были значительно уменьшены. Эти различия были более выраженными в группах II и III.

Эти данные показывают, что по мере того, как состояние печени ухудшается от фиброза до раннего цирроза, уровни ферментов печени в сыворотке растут постепенно, а сывороточный альбумин снижается. Это согласуются с данными Джаннини, которые сообщили, что у пациентов с вирусным циррозом печени АСТ и АЛТ имеют важное прогностическое значение для отслеживания тяжести поражения печени, и их оценка повышает прогностическую точность. Кроме того, исследование Као показало, что АСТ, а также уровни АЛТ связаны с повреждением гепатоцитов. Таким образом, более высокие уровни АЛТ и АСТ в сыворотке указывают на продолжающуюся репликацию вируса и воспаление из-за инфекции ВГС.

Уровни сывороточного ферритина выявили очень значимое увеличение в трех группах по сравнению с нормальными здоровыми субъектами и были особенно высокими у пациентов с циррозом. Повышенные уровни ферритина в сыворотке могут указывать на развитый фиброз печени у пациентов с инфекцией гепатита С.

Важно найти надежные серологические скрининговые тесты для ГЦК, поскольку это может снизить уровень заболеваемости и смертности от рака. Некоторые сывороточные биомаркеры доступны для диагностики рака печени. Filmus сообщил, что единственным серологическим маркером, широко используемым во врачебной практике для диагностики ГЦК был альфа-фетопротеин.

В этой работе мы изучали GDF15 для оценки его значения в качестве скринингового теста для ЦП и ГЦК, и результаты оказались удовлетворительными. Исследования показали нормальный контрольный диапазон для сывороточного GDF15 у здоровых субъектов приблизительно 0,2-1,2 нг / мл, что согласуется с нашими результатами, когда уровни варьировались от 0,3 до 1,05 нг / мл в контрольной группе. Уровни были значительно увеличены в сыворотке пациентов как с гепатоцеллюлярной карциномой, так и с циррозом по сравнению с контрольной группой. В группе I уровни GDF15 были не такими высокими, как у пациентов в группах II и III, но все же были значительно выше, чем контрольные.

Повышенные уровни сывороточного GDF15 были связаны с несколькими заболеваниями, включая сердечно-сосудистые, рак предстательной железы, рак молочной железы и толстой кишки. Точная роль GDF15 в заболеваниях печени не выяснена. Cimmers не обнаружили влияния на канцерогенез ГЦК после генетической абляции GDF-15 на стандартной модели ГЦК с использованием крыс. Более того, Herst обнаружили, что у пациентов с ЦП наблюдается значительно повышенная концентрация GDF-15 по сравнению с пациентами имеющих фиброз печени. Кроме того, Vocka продемонстрировали, что уровни GDF-15 в сыворотке были значительно выше у пациентов с колоректальным раком по сравнению с здоровым контролем, а уровни GDF-15 в сыворотке соответствовали степени поражения печени и наличию первичной опухоли или местного рецидива. Этот результат также согласуется с результатами Lee, которые пришли к выводу, что GDF-15 представляет собой полезный биомаркер для прогнозирования фиброза печени и тяжести при хроническом заболевании печени. Lee так же показал, что уровни GDF15 в сыворотке были значительно увеличены у пациентов с ГЦК и циррозом по сравнению с контрольной группой.

Понимание точной роли этого биологического маркера имеет потенциал для использования GDF15 в ранней диагностике ГЦК и раннего начала терапии.

Уровни AFP, который является стандартным биомаркером опухоли, используемым при диагностике и прогнозе гепатоцеллюлярной карциномы, были значительно увеличены у наших пациентов с раком по сравнению с двумя другими группами. Кроме того, средние уровни AFP были значительно выше в группах ЦП по сравнению с контрольной группой. . Учитывая высокую гетерогенность ГЦК, считается, что первичная постановка диагноза ГЦК будет основываться на одновременном измерении двух или трех высокоспецифических серологических маркеров, например AFP и GDF15.

В этом исследовании было обнаружено, что комбинация AFP и GDF15 очень эффективна для отражения статуса печени, особенно у пациентов с ГЦК. Этот вывод имеет большую потенциальную ценность для оценки риска возникновения ГЦК и раннего выявления среди пациентов с циррозом печени.

 

Источник:

«Significance of growth differentiation factor 15 in chronic HCV patients». Journal of Genetic Engineering and Biotechnology.
Volume 15, Issue 2, December 2017 , Pages 403-407
https://doi.org/10.1016/j.jgeb.2017.08.004

 

Коллектив авторов:

Mohab H.Halim, Nour A. Abdull

Biochemistry Department, National Research Center, Dokki, Giza, Egypt
Hepatology Department, National Hepatology & Tropical Medicine Research Institute, Cairo, Egypt
Medical Biochemistry, Faculty of Medicine, Cairo University, Egypt

Оцените статью:
| Всего голосов: 0 Средняя оценка: 0
Значение трансформирующего фактора роста GDF-15 у больных хроническим ВГС
Метки:                

Поделитесь статьей в социальных сетях

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.