Geum.ru

Клинико-генетическое прогнозирование риска развития ишемической болезни сердца 14. 00. 05 внутренние болезни

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Разработать модель прогноза коронарных событий для первичной профилактики ИБС.
Научная новизна
Практическая значимость
Реализация результатов исследования
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
Апробация диссертации
Объем и структура диссертации
Содержание диссертации
Выбор полиморфизмов генов
G), PPAR–δ
Биохимические и иммунологические исследования
Инструментальные исследования
Статистический анализ
Результаты исследования и их обсуждение
Таблица 1 Факторы риска у пациентов с сердечно-сосудистыми событиями
Охс/хс лвп
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Разработать модель прогноза коронарных событий для первичной профилактики ИБС.

  • Оценить возможности практического применения разработанной модели для принятия решений о проведении первичной профилактики ИБС.



    Научная новизна
    1. Установлена ассоциация 4 генетических маркеров (ε4 аллель гена ApoE, 4G/4G генотип гена PAI-1, C аллель гена GPIIIa T196C и А аллель гена UCP2 G866A) с риском развития ИБС в российской популяции.
    2. Показано влияние традиционных факторов риска на ассоциацию генетических маркеров с ИБС.
    3. Впервые выполнена комплексная оценка и сопоставление результатов генетического исследования у пациентов с ИБС с результатами других методов диагностики (клинических, лабораторных, инструментальных) в российской популяции.
    4. Установлена взаимосвязь изученных генетических маркеров с ангиографическими признаками ИБС.
    5. На основе анализа результатов проведенного всестороннего обследования выявлен оптимальный комплекс диагностических маркеров для прогнозирования коронарных событий.
    6. Впервые проведен сравнительный анализ генетических маркеров у пациентов с сердечно-сосудистыми событиями (инфаркт миокарда, инсульт).
    7. Установлено, что максимальная эффективность прогностических моделей риска коронарных событий может быть достигнута за счет использования ансамбля предикторных признаков, включающих традиционные факторы риска, сывороточные маркеры, структурные маркеры атеросклероза и генетические маркеры.
    8. Синтезирован алгоритм прогноза коронарных событий, который позволяет оценивать риск развития ИБС с точностью до 92%.


    Практическая значимость Разработана новая технология оценки риска коронарных событий и его динамики с применением генетических и компьютерных технологий. Прогнозирование и стратификация риска является ключевым компонентом всех клинических руководств и рекомендаций по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний. Создан необходимый потенциал, обеспечивающий развитие новых профилактических стратегий и создания эффективной системы первичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Учитывая широкое распространение сердечно-сосудистых заболеваний, создание новых стратегий профилактики будет иметь значительный социальный и экономический эффект. Разработанная технология ляжет в основу последующих работ для прогнозирования социально-значимых заболеваний.


    Реализация результатов исследования Выводы и практические рекомендации диссертационной работы, направленные на улучшение первичной профилактики ИБС, внедрены в практическую деятельность поликлиники и стационара Медицинского центра Банка России, поликлиник и здравпунктов региональных отделений Банка России. Подготовлены и опубликованы 3 учебно-методических пособия «Профилактическая медицина: Современные технологии», «Назначение генетических исследований (показания к исследованию, функциональное и клиническое значение полиморфизмов генов)», «Формирование групп риска сердечно-сосудистых заболеваний. Концепция, задачи, порядок, объем, регистрация результатов и преемственность». Разработанные методы исследования и прогнозирования внедрены в работу диспансерной службы и поликлиники Медицинского центра Банка России.


    Основные положения диссертации, выносимые на защиту

    В результате проведенного исследования выявлена комбинация аллелей риска ИБС в российской популяции г. Москвы (ε4 аллель гена ApoE, 4G/4G генотип гена PAI-1, C аллель гена GPIIIa T196C и А аллель гена UCP2 G866A), потенциально пригодная для выявления генетической предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям.

    Традиционные факторы риска (гипертензия, сахарный диабет 2 типа, дислипидемия, курение) влияют на ассоциацию генетических маркеров с риском развития ИБС, что необходимо учитывать при стратификации риска.

    Комбинированная оценка генотипа и промежуточных фенотипических проявлений ИБС (дополнительные лабораторные маркеры, структурные маркеры атеросклероза) позволяет значительно повысить прогностическую значимость оценки коронарного риска. Разработанный комплекс лабораторно-инструментальных обследований может быть рекомендован для уточнения риска развития ИБС в группе среднего риска (пациенты, у которых фатальный риск, т. е. возможность умереть от ССЗ у лиц без клинических проявлений в ближайшие 10 лет колеблется в пределах 1-4% в соответствии со шкалой SCORE).

    Количественная оценка генетического риска с учетом промежуточных фенотипических проявлений заболевания является необходимым условием практического использования генетического тестирования.

    Система «Распознавание» позволяет объединить результаты комплексного обследования в единую прогностическую модель риска ИБС, что может быть использовано для стратификации риска и поддержки принятия оптимальных решений о профилактике.

    Создан необходимый потенциал, обеспечивающий развитие новых профилактических стратегий, который может быть использован для создания эффективной системы первичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.


    Апробация диссертации

    Материалы диссертации доложены и обсуждены на научно-практической конференции МЦ Центрального Банка РФ (27 февраля 2009).

    Диссертационная работа апробирована на Ученом Совете Центрального научно-исследовательского института гастроэнтерологии 5 мая 2009 г.


    Публикации

    По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, из них – 9 в центральных рецензируемых изданиях, 3 учебно-методических пособия.


    Объем и структура диссертации

    Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав (обзора литературы, описания материала и методов исследования, собственных наблюдений и их обсуждения), заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы из 175 источников (отечественных и иностранных авторов). Работа иллюстрирована 31 рисунками и 28 таблицами.


    СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

    МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ


    Обследован 131 пациент с ИБС: 85 (64,9%) мужчин и 46 (35,1%) женщин. Средний возраст составил 60,51±11,86 лет. Это пациенты, перенесшие острые коронарные события в анамнезе. Распределение пациентов по формам ИБС: инфаркт миокарда (76%), нестабильная стенокардия (24%). Среди них 13% перенесли стентирование и аорто-коронарное шунтирование. Диагноз инфаркта миокарда у всех подтвержден типичными ЭКГ данными, повышением уровня ферментов (КФК, тропонина Т), нарушениями локальной сократимости при ЭхоКГ. Диагноз ИБС у всех верифицирован при коронарографии (выявлен стеноз > 75% по крайней мере в одной из основных коронарных артерий). Лабораторные факторы риска ИБС оценивались ретроспективно по материалам компьютерной базы данных до установления диагноза ИБС.

    Контрольная группа состояла из 194 человек: 114 (58,8%) мужчин и 80 (41,2%) женщин (средний возраст 57.95+10,6). В контрольную группу вошли пациенты, обратившиеся в Медицинский центр Банка России для проведения диспансерного обследования. У них отсутствовали в анамнезе ИБС, атеросклероз периферических сосудов, ишемический или геморрагический инсульт, а также другие тромбоэмболические или геморрагические осложнения. Для исключения безболевой ишемии миокарда пациентам выполнялись следующие исследования: ЭКГ, ЭхоКГ, ВЭМ.

    У пациентов с ИБС и в контрольной группе оценивали следующие факторы риска: артериальная гипертензия (систолическое АД ≥ 140 мм рт ст и/или диастолическое АД ≥ 90 мм рт ст), гиперхолестеринемия (> 5,2 ммоль/л и/или прием гиполипидемического препарата), сахарный диабет (глюкоза натощак ≥ 7 ммоль/л, гемоглобин А1 ≥ 6,5% или прием сахароснижающего препарата), ожирение (индекс массы тела ≥ 30 кг/м2) и курение.

    Обследовано 124 пациента, перенесших ишемический инсульт (38% атеротромботический, 27% кардиоэмболический и 35% лакунарный патогенетический вариант). Среди больных было 59 (47,6%) мужчин и 65 (52,4%) женщин. Средний возраст составил 65,48±11,56 лет. У 10 человек была комбинация сердечно-сосудистых осложнений: инфаркт миокарда + инсульт. Таким образом, группа пациентов, имеющих большие сердечно-сосудистые осложнения (инфаркт миокарда, нестабильная стенокардия, инсульт) составила 255 человек. Ведущим патогенетическим механизмом развития инфаркта, нестабильной стенокардии и различных вариантов ишемического инсульта является эндотелиальная дисфункция, что позволило объединить эти заболевания в одну группу. Все обследованные пациенты русские, проживающие в Москве.

    Семейный анамнез расценивался, как отягощенный при наличии у родственников 1 степени родства инфарктов, инсультов, смерти от сердечно-сосудистых заболеваний в возрасте моложе 55 лет для мужчин и 65 лет для женщин или при наличии более 1 родственника с ИБС, особенно женского пола.


    Выбор полиморфизмов генов: Для исследования было выбрано 27 генов-кандидатов, полиморфные варианты которых согласно международным базам данных ассоциируются с ИБС. Было изучено 29 полиморфных вариантов в 27 генах, представляющих собой точечные замены в последовательности генов, а также небольшие делеции или инсерции, располагающиеся в экзонах или промоторных участках ДНК, что предполагает изменение функции или экспрессии кодируемого белка. Изученные генетические маркеры имеют отношение к различным звеньям патогенеза ИБС:
    • нарушения липидного обмена: ApoE(ε2, ε3, ε4), ApоCIII(S1/S2), PON1(Gln192Arg);
    • эндотелиальная дисфункция и воспаление: ecNOS(4/5), NOS1(n10/n14), TNF α(-238G>A,-308G>A), FGB(455G>A);
    • артериальная гипертензия: AGT(М235T), ACE (I/D), AGTR1(1166A>C), AGTR2(3123 C>A), BKR2(-58 T>C), REN(19-83G>A), ADRB1(R389G), ADRB2(48A>G и 81C>G);
    • тромбообразование и нарушение агрегации тромбоцитов: FV(R506Q), FII(20210G>A), PAI-1(4G/5G), PLAT(I/D), GPIIIa(196T>C), FGB(455G>A);
    • гипергомоцистеинемия: MTHFR(677С>T), MTRR(66A>G);
    • инсулинорезистентность: PPAR–α(2528G>C), PPAR–γ(34C> G), PPAR–δ (+294T>C), UCP2 (G866A), DQB1(201/302).


    Забор венозной крови на генетическое исследование производили натощак в количестве 10 мл в стандартные одноразовые пробирки, содержащие EDTA. Образцы ДНК выделяли из лимфоцитов периферической крови. Генетические исследования выполнялись в лаборатории пренатальной диагностики наследственных болезней Института Акушерства и гинекологии им Д.О.Отта (г. Санкт-Петербург). Полиморфизмы генов исследовали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР проводили по стандартной схеме (Saiki, 1989) при помощи программируемого термоциклера МС-2 с использованием термофильной ДНК-полимеразы и специфических олигопраймеров. Анализ полиморфизма длины полученных рестрикционных фрагментов осуществляли с помощью вертикального горизонтального электрофореза в 6%-ном полиакриламидном геле. Конечная детекция осуществлялась на приборе GelDoc фирмы Bio-Rad. Гибридизацию на микрочипах проводили с использованием флуоресцентно меченых образцов. Флуоресцентный сигнал от ячеек микрочипа регистрировали с помощью широкопольного люминесцентного микроскопа, снабженного камерой ПЗС и программным обеспечением Imageware ("Биочип-ИМБ". Россия), а также портативного анализатора биочипов «Чипдетектор-01 -«БЧ-ИМБ».

    Биохимические и иммунологические исследования:

    Забор крови осуществляли из вены натощак в стандартные одноразовые пробирки для биохимических исследований. У пациентов отсутствовали клинические признаки воспаления, что подтверждалось нормальными показателями СОЭ. Сывороточные маркеры не исследовались в остром периоде инфаркта миокарда и нестабильной стенокардии. Пациенты не принимали антикоагулянты. Исследование липидного профиля: включало определение содержание общего холестерина (ХС), липопротеинов высокой плотности (ХС ЛВП), липопротеинов очень низкой плотности (ХС ЛОНП), триглицеридов (ТГ) и липопротеина а (ЛПа), которые определяли в сыворотке крови турбодиметрическим методом на автоматическом анализаторе ADVIA 1650, Bayer. Уровень липопротеинов низкой плотности (ХС ЛНП) рассчитывался по стандартной формуле Фридвальда. Уровень гомоцистеина, фолиевой кислоты и витамина В12 в сыворотке определяли на автоматическом иммунохемилюминесцентном анализаторе Centaur, Bayer. Количественное определение высокочувствительного С-реактивного белка (hsCRP) проводили турбодиметрическим методом (на автоматическом анализаторе ADVIA 1650, Bayer). Для определения D-димера использовали фотометрическую регистрацию аглютинации латексных частиц на автоматическом анализаторе Sysmex CA-1500. Фибриноген определяли по скорости образования сгустка при добавлении избытка тромбина к разведенной плазме (метод Клауса) на автоматическом анализаторе Sysmex CA-1500.


    Инструментальные исследования: Дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий выполнялось на приборе Logic 9, GE с использованием мультичастотного линейного ультразвукового датчика 10L. Измерения толщины КИМ проводились по стандартному протоколу на трех уровнях билатерально: в области бифуркации общей сонной артерии, на 1 см ниже бифуркации, а также на внутренней сонной артерии. Степень стеноза (%) оценивали при эксцентрических бляшках - по диаметру внутреннего просвета артерии, при полуциркулярных и циркулярных бляшках - по площади.

    МСКТ сердца выполнялась на компьютерном томографе Light Speed, GE. Расчет кальциевого индекса проводился на рабочей станции AW 4.1, GE. Кальциноз диагностировался при выявлении участка размером, по крайней мере, 3 пикселя с усилением сигнала > 130 единиц по Hounsfield. Для количественной оценки использовалась шкала Agatston. Общий кальциевый индекс - сумма показателей, полученных при анализе 4 основных коронарных артерий. В норме этот индекс = 0.

    ЭхоКГ выполнялась широкополосным фазированным датчиком на ультразвуковом приборе iE33, Philips, по стандартному протоколу. Гипертрофия левого желудочка оценивалась из парастернального доступа по длинной оси. Измерялась толщина межжелудочковой перегородки и задней стенки в средней трети левого желудочка в М-режиме в диастолу. Учитывалось максимальное значение. Наличие гипертрофии левого желудочка устанавливалось при толщине стенки > 11 мм.

    Для оценки ангиографического фенотипа коронарные сосуды были разделены на 10 сегментов: ствол, проксимальные, медиальные и средние отделы передней нисходящей, правой коронарной и огибающей артерий. Тяжесть ИБС рассчитывалась с помощью коронарографического индекса (суммарный процент стенозов в 10 коронарных сегментах, Luke M. M., 2007). Учитывались следующие анатомические и морфологические ангиографические критерии:
    • Стеноз ≥50% считался значимым по диаметру (70% по площади).
    • Проксимальным считалось поражение ветвей левой коронарной артерии, включая стенозы ствола и его бифуркацию;
    • Диффузным считалось поражение более 2/3 левой или правой коронарных артерий (неровности стенки или стенозы);
    • Морфологически оценивалась протяженность стеноза (протяженный>10мм), эктазия (диаметр сосуда + 25%) и кальцификация коронарных артерий (видимая в различных проекциях).

    Морфологически ИБС подразделялась на одно-, двух- и трехсосудистое поражение.


    Статистический анализ: Результаты представлены в виде среднего значения + стандартное отклонение. Качественные и количественные переменные сравнивались с помощью критерия χ2 и дисперсионного анализа (ANOVA). Изучение функциональной зависимости между генетическими, лабораторными, инструментальными маркерами и клиническими исходами (ИБС, ИС, ССЗ) проводилось методом логистической регрессии с учетом пола, возраста, индекса массы тела (ИМТ), курения, артериальной гипертензии. Генотип оценивался в виде двух моделей: доминантной (комбинация вариантной гомозиготы и гетерозиготы по сравнению с нормальной гомозиготой) и рецессивной (вариантная гомозигота по сравнению с комбинацией нормальной гомозиготы с гетерозиготой). Для оценки взаимодействия генов между собой, а также генов и фенотипа мы рассчитывали индекс генетического риска (ИГР) (Horne B. D.,2006). Способность результатов обследования прогнозировать ИБС оценивалось с помощью характеристической кривой (AROC). Для сравнения различных моделей рассчитывалась площадь под кривой (AUC ROC). Для количественного сравнения AUC ROC рассчитывался индекс «z» (J. Hanley, 1983). Индекс «z» ≥1,96 свидетельствует о том, что различия между площадями под характеристической кривой достоверны. Статистический анализ проводили при помощи компьютерных программ SPSS 12,0 for Windows (Chicago IL, USA) и SAS JMP7 by SAS Institute Inc., Cary, NC, USA.


    Прогнозирование: Полученные данные подвергались анализу при помощи программной системы «РАСПОЗНАВАНИЕ» (Журавлев Ю.И. с соавт., 2006). Для решения задач прогноза в этой системе используются различные подходы и алгоритмы теории распознавания по прецедентам: статистические алгоритмы распознавания (метод k-ближайших соседей, линейный дискриминант Фишера), алгоритмы распознавания, основанные на построении разделяющих поверхностей (линейная машина, метод опорных векторов), логические методы распознавания (тестовый алгоритм, вычисление оценок по системам логических закономерностей, бинарные решающие деревья), распознавание коллективами алгоритмов. Анализ данных с использованием программной системы «РАСПОЗНАВАНИЕ» выполнен в вычислительном центре им. А.А. Дородницына РАН.


    РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ


    Сравнительная характеристика пациентов, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, и контрольной группы, выполненная с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) представлена в таблице 1. Среди пациентов, страдающих ИБС (ИМ+НС), было больше мужчин, больше курящих, чаще встречался диабет. Пациенты с инсультами (ИС) были старше, среди них преобладали женщины, было больше больных с ожирением и артериальной гипертензией. Однако было меньше курящих пациентов и страдающих сахарным диабетом. Не было достоверных различий в уровне холестерина между группами.

    Таблица 1

    Факторы риска у пациентов с сердечно-сосудистыми событиями


    Показатели
    ИМ+НС
    ИС
    ССС
    Контроль
    p**

    Факторы риска

    Число пациентов
    131
    124
    255
    194



    пол ж /м, %
    36,2/63,8
    52,4/47,6
    35,7/64,3
    41,2/58,8
    0,23

    Возраст, годы
    60,51±11,86
    65,48±11,56*
    62,4±11,68
    57,95±10,6
    0,0001

    курение, %
    48,1*
    31,4
    48,5*
    24,2
    0,0005

    СД, %
    23,4*
    12,1
    18,0
    13,7
    0,22

    АГ, %
    85,8*
    96,8*
    90,6*
    62,9
    0,0001

    ожирение, %
    33,3
    44,6*
    38,5
    38,3
    0,97

    семейный анамнез, %
    13,7 *
    14,2*
    13,9*
    5,0
    0,014

    Лабораторные маркеры

    ХС, ммоль/л
    5,70+1,31
    5,91±1,03
    5,83±1,58
    5,53±1,33
    0,98

    ХС ЛНП, ммоль/л
    2,98±2,76
    3,29±0,97*
    3,07±2,37*
    2,55±1,91
    0,017

    ХС ЛВП, ммоль/л
    1,30±0,34*
    1,27±0,37*
    1,29±0,35*
    1,60±0,47
    0,0001

    ТГ, ммоль/л
    1,53±2,68
    1,74±0,81*
    1,61±1,24*
    1,18±2,13
    0,05

    ОХС/ХС ЛВП
    4,47±1,42*
    4,51±0,93*
    4,45±1,38*
    3,77±1,10
    0,0001

    hsCRP
    3,76 ± 2,02*
    3,30 ± 2,93
    3,51 ± 2,21*
    2,26 ± 1,89
    0,019

    гомоцистеин
    13,01 ± 5,23
    13,73±4,44*
    13,69±6,52*
    11,42 ± 4,65
    0,01

    фибриноген
    258,6±169,0
    384,5±154,5*
    298,7±173,9*
    186,5±103,4
    0,02