Роль N-концевого предшественника натрийуретического пептида C-типа как диагностического маркёра лёгочной гипертензии у больных ХОБЛ

Лёгочная гипертензия (ЛГ) является частым, прогностически неблагоприятным осложнением хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ) [1]. Повышение среднего давления в лёгочной артерии (СрДЛА) >20 мм рт. ст. наблюдается у 90% пациентов с крайне-тяжёлым течением ХОБЛ (IV степенью тяжести, GOLD 2011 г.), при этом в большинстве случаев оно колеблется между 20 и 35 мм рт. ст. и только у 3-5% пациентов СрДЛА превышает 35 мм рт. ст. [2,3]. Патогенез сосудистых нарушений, связанных с ХОБЛ до конца не изучен, но предполагается, что причиной развития и становления лёгочной гипертензии является совокупное воздействие гипоксии [4], нарушения лёгочной функции с формированием воздушных ловушек [5], токсического влияния курения [6,7], сосудистого воспаления [8], дисфункции эндотелия [9,10] и неоангиогенеза [11].

Для прогнозирования развития ЛГ у больных ХОБЛ целесообразно как сочетанное использование известных биомаркёров, так и поиск новых. Одним из таких маркёров может стать N-концевой предшественник натрийуретического пептида C-типа (Nt-proCNP), являющийся паракринной молекулой и синтезирующийся, в основном, в эндотелии сосудов [12].

Задачей настоящего исследования явилось определение концентраций N-концевого предшественника натрийуретического пептида С-типа (NT-proCNP) у больных ХОБЛ и оценить его диагностическую ценность для прогнозирования ЛГ при ХОБЛ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование были включены 47 пациентов с тяжёлым обострением [13] ХОБЛ (II-IV степени тяжести по классификации GOLD 2011 г., мужчин 44, женщин 3, средний возраст 59,49 ±0,63 лет, длительность заболевания 13,7±0,63 лет, индекс курения 23,09±0,93 пачек/лет, ИМТ 27,22±9,06 м/кг2).

В зависимости от наличия и степени повышения СДЛА пациенты были разделены на три группы: 1-я – без лёгочной гипертензии (СДЛА <40 мм рт. ст., n=21), 2-я – с нетяжёлой лёгочной гипертензией (СДЛА 40-55 мм рт. ст., n=16), 3-я группа – с тяжёлой лёгочной гипертензией (СДЛА >55 мм рт. ст., n=10) [14].

Критерием лёгочной гипертензии с учётом параметров доп-плер-эхокардиографии было увеличение СДЛА >40 мм рт. ст. в покое [14].

Критериями исключения из исследования были: хроническая сердечная недостаточность (с ФВ левого желудочка <50%), портальная гипертензия, ТЭЛА, заболевания соединительной ткани, ВИЧ-инфекция, приём анорексигенных препаратов.

Исследование функции внешнего дыхания (ФВД) включало в себя проведение спирометрии (форсированная жизненная емкость лёгких – ФЖЕЛ, объём форсированного выдоха за 1-ю секунду – ОФВ1, модифицированный индекс Тиффно ОФВ1/ФЖЕЛ), общей бодиплетизмографии (измерение функциональной остаточной ёмкости – ФОЕ, определение жизненной ёмкости лёгких – ЖЕЛ, общей ёмкости лёгких – ОЕЛ, остаточного объема лёгких – ООЛ); исследование диффузионной способности лёгких (DLCO) и её отношения к альвеолярному объёму (DLCO/VА). Исследование ФВД проводили на оборудовании Master Screen Body (Erich Jaeger, Германия). Полученные данные сопоставляли с должными величинами (ЕРО, 1993 г.) [15].

Эхокардиографическое исследование сердца проводилось на аппарате Fillips INVVISER CHD, изучались стандартные параметры гемодинамики, СДЛА определяли с помощью непрерывно-волновой допплеркардиографии. Систолический градиент давления между правым желудочком (ПЖ) и правым предсердием (ПП) рассчитывали по формуле Бернулли с использованием пиковой скорости потока трикуспидальной регургитации [16]. Сумму транстрикуспидального градиента и давления в ПП принимали равной СДЛА (в отсутствие стеноза клапана лёгочной артерии). Давление в ПП оценивали эмпирически, используя метод B. Kircher [16].

Плазменный уровень N-концевого натрийуретического пептида С-типа (NT-pro СNP) определяли иммуноферментным методом с помощью набора Biomedica Medizinprodukte GmbH and Co KG, A-1210 (Австрия).

Статистическую обработку данных производили в пакете прикладных программ STATISTICA V.7.0 ("StatsoftInc", США). Для всех имеющихся выборок проводили анализ соответствия вида распределения количественных признаков закону нормального распределения с помощью критерия Шапиро-Уилка. Поскольку распределение признаков в группах не являлось нормальным, сравнительный анализ групп проводился с помощью непараметрических методов. Для сравнения трёх групп использовался ранговый анализ вариаций по Краскел-лу-Уоллису. В случае если нулевая гипотеза об отсутствии различий отклонялась, проводили парное сравнение групп с использованием непараметрического теста Манна-Уитни. Количественные данные представлены в виде М ± m, где М – выборочное среднее, m – стандартная ошибка средней. Различия считали статистически значимыми при p<0,05. Для анализа чувствительности диагностического теста использовали пакет прикладных программ SPSS for Windows, Release 22.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Группы пациентов не различались по возрасту, половой принадлежности, длительности заболевания. Однако ИК и частота обострений заболевания в течение года были значительно выше у пациентов с тяжёлой лёгочной гипертензией по сравнению с пациентами без ЛГ (p<0,05) и нетяжёлой ЛГ (p<0,05) (табл. 1).

Согласно спирометрической классификации (GOLD 2011 г.) II степень тяжести отмечалась у 11 (23,4%) больных, III степень тяжести - у 23 (48,9%) больных и IV степень тяжести регистрировалась у 12 (25,5%) пациентов.

Повышение СДЛА отмечалось у 21 (44,7%) пациента; нетяжёлая ЛГ (СДЛА 40–55 мм рт. ст.) регистрировалась у 16 (34 %) пациентов, тяжёлая ЛГ (СДЛА ≥ 55 мм рт. ст.) – у 10 (21,3%) пациентов.

Средние спирометрические показатели согласно классификации (GOLD 2011 г.) в группах больных без ЛГ и нетяжёлой ЛГ соответствовали III (тяжёлой) степени тяжести: форсированная жизненная ёмкость лёгких (ФЖЕЛ) составила 66,5±1,93% и 61,6±2,31% от должных величин; объём форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ₁) – 38,7±1,58% и 32,9±2,11% от должных величин, модифицированный индекс Тиффно составил 44,3±1,09 % и 42,6±1,75%, соответственно. Бронхиальная обструкция в группе больных с нетяжёлой ЛГ была сильнее по сравнению с группой больных без ЛГ (p_1-2). В то же время у пациентов с тяжёлой ЛГ отмечались более значимые нарушения функции внешнего дыхания по сравнению с пациентами без ЛГ и нетяжёлой ЛГ. Так, значительно ниже был показатель ФЖЕЛ, в среднем он составлял 49,7±2,44% от должных величин (p_2-3<0,001, p_1-3<0,001), ОФВ₁ соответствовал IV степени тяжести, в среднем составлял 27,2±2,16% от должных величин (p_2-3<0,05, p_1-3<0,001), отношение ОФВ₁/ ФЖЕЛ - 44,2±2,54 (p_2-3 =0,23, p_1-3< 0,87) (табл. 1).

Определение лёгочных объёмов показало статистически значимое увеличение ОЕЛ у больных с тяжёлой ЛГ по сравнению с аналогичным показателем у больных 1-й и 2-й групп (p1-2=0,21, p2-3=0,13, p1-3<0,04); увеличение ООЛ у больных с нетяжёлой и тяжёлой ЛГ, по сравнению с ООЛ в группе больных без ЛГ (p1-2<0,001, p1-3=0,001). Также наблюдались выраженные различия между группами по отношению ООЛ/ ОЕЛ (p1-2=0,04, p2-3=0,002, p1-3<0,001). Таким образом, наиболее выраженные изменения лёгочных объемов, сопровождающихся снижением диффузионной способности лёгких и альвеолярной вентиляции, наблюдались у больных с тяжёлой лёгочной гипертензией.

Определение показателя систолического давления в лёгочной артерии у больных ХОБЛ выявил ряд особенностей. Повышение СДЛА отмечалось у 21 (44,7%) пациента; нетяжёлая ЛГ (СДЛА 40–55 мм рт. ст.) регистрировалась у 16 (34 %), тяжёлая ЛГ (СДЛА ≥ 55 мм рт. ст.) - у 10 (21,3%) пациентов.

Уровень СДЛА в группе больных без ЛГ составлял 30,8±0,45 мм рт. ст., в группе больных с нетяжёлой ЛГ – 44,6±0,57 мм рт. ст. и в группе больных с тяжёлой ЛГ СДЛА составило 64,6±1,72 мм рт. ст.

Анализ корреляционных взаимоотношений СДЛА и показателей функции внешнего дыхания показал связи умеренной силы с ФЖЕЛ (r=-0,31, p<0,05), ОФВ1 (r=-0,36, p<0,05), ООЛ (r=-0,32, p<0,05), ООЛ/ОЕЛ (r=0,29, p<0,05). Показана обратная связь между степенью ЛГ и DLСО при (r=-0,34, p<0,05), показателем альвеолярной вентиляцией (r=-0,29, p<0,05) (рис. 1).

Рисунок 1. Корреляционные взаимосвязи СДЛА с показателями функции внешнего дыхания

При сравнении концентраций NT-proCNP у больных без ЛГ, у больных с нетяжёлой ЛГ и пациентов с тяжёлой ЛГ были выявлены статистически высокозначимые различия (p1-2=0,001, p2-3=0,001, p1-3<0,001). Концентрация плазменного NT-proСNP у больных без ЛГ в среднем составила 1,42±0,03 пг/мл, у больных с нетяжёлой ЛГ – 4,14±0,51пг/мл. Наибольшее зна-

Таблица 1. Показатели комплексной оценки функции внешнего дыхания у больных ХОБЛ в зависимости и наличия и степени лёгочной гипертензии

Показатель	СДЛА <40 мм рт. ст. (n=21)	СДЛА 40-55 мм рт. ст. (n=16)	СДЛА ≥ 55 мм рт. ст. (n=10)	p
				1-2	1-3	2-3
ФЖЕЛ, %	66,5±1,93	61,6±2,31	49,7±2,44	0,07	<0,001	<0,001
ОФВ1, %	38,7±1,58	32,9±2,11	27,2±2,16	0,02	0,002	0,05
ОФВ1/ФЖЕЛ	44,3±1,09	42,6±1,75	44,2±2,54	0,16	0,87	0,23
ОЕЛ, л	9,6±4,08	9,9±0,36	11,1±0,52	0,21	0,04	0,13
ООЛ, л	4,9 ±0,07	5,2±0,08	5,4±1,13	0,001	0,001	0,38
ООЛ/ОЕЛ, %	195,5±21,18	201,1±26,81	223,2±28,25	0,04	0,001	0,002
DLCO, %	69,5±0,80	67,6±0,22	63,3±1,41	0,08	0,008	0,05
АВ, %	78,6±1,25	76,6±1,72	57,7±1,09	0,12	0,001	0,001

-joUXecTBo/x

Министерство здравоохранения Российской Федерации

ФГБУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс

Министерства здравоохранения РФ

Российское медицинское общество по артериальной гипертонии

Российское научное общество по изучению легочной гипертензии

°ciety of

IV ВСЕРОССИЙСКИЙ

КОНГРЕСС

«ЛЁГОЧНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ»

Тезисы принимаются до 1 октября 2016 г.

МОСКВА» 15-16 декабря 2016 г.

чение наблюдалось в группе больных с тяжёлой ЛГ – 5,26 ±0,21пг/мл.

При изучении взаимоотношений выявлены корреляционные связи концентрации Nt-proCNP с СДЛА (r=0,53, p<0,05), СРБ (r=0,50, p<0,05), размером ПП (r=0,38, p<0,05), ТПСПЖ (r=0,35, p<0,05), КДРПЖ (r=0,39, p<0,05), SaO2 (r=-0,45, p<0,05).

ROC-анализ для Nt-proCNP показал высокую диагностическую значимость определения концентрации этого биомаркёра для прогнозирования ЛГ у больных ХОБЛ. Показатель площади под кривой ROC для Nt-proCNP у больных с нетяжёлой ЛГ составил 0,928 (p<0,05; 95%, ДИ 0,856-0,977), с тяжёлой ЛГ - 0,932 (p<0,05; 95%, ДИ 0,886-0,977), что соответствовало отличному качеству построенной модели. Анализ показал, что чувствительность определения концентрации Nt-proCNP для прогнозирования нетяжёлой и тяжёлой ЛГ составляла 86% и 88%, а специфичность – 97%, соответственно. Т.е. диагностическая значимость положительных результатов показала, что в 86% и 88% случаев концентрации Nt-proCNP у больных с нетяжёлой и тяжёлой ЛГ превышал 2,16 пг/мл и 3,62 пг/мл (рис. 2).

Рисунок 2. ROC-кривая определения диагностической ценности концентрации Nt-proCNP у больных ХОБЛ с тяжёлой лёгочной гипертензией

1-Специфичность

Регрессионный анализ пропорциональных рисков Кокса госпитальной (22–дневной) летальности больных ХОБЛ с лёгочной гипертензией выявил уровень риска 10 предикторных переменных, одним из которых является концентрация Nt-proCNP (ОР 1,32; 95% ДИ 1,2-2,6; р=0,001).

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящем исследовании изучалось содержание NT-proCNP у больных ХОБЛ и его диагностическая ценность для прогнозирования ЛГ у этой категории больных.

Ремоделирование лёгочной артерии (ЛА) наблюдается уже на ранних этапах развития ХОБЛ, приводит к формированию лёгочной гипертензии, является следствием дисфункции эндотелия, коагулопатии, гипоксической вазоконстрикции, деструкции лёгочного капиллярного русла, воспалительной инфильтрацией сосудистой стенки, вызванной курением, а также сдвига напряжения за счёт перераспределения кровотока [3,14]. Частота выявления ЛГ зависит от тяжести заболевания и используемых методов диагностики [14]. ЛГ при ХОБЛ чаще бывает лёгкой и умеренной, и лишь у небольшого числа пациентов развивается тяжёлая "диспропорциональная" к степени ограничения воздушного потока ЛГ (СрДЛА >40 мм рт. ст.). Тяжёлая ЛГ у пациентов с ХОБЛ снижает среднюю выживаемость примерно на 40 месяцев [2].

В настоящем исследовании у всех больных ХОБЛ наблюдалось увеличение лёгочных объемов за счёт выраженного увеличения ООЛ, снижение показателей ФЖЕЛ, ОФВ1, диффузионной способности лёгких и объёма альвеолярной вентиляции. Наиболее значимые функциональные нарушения лёгочной вентиляции отмечены в группе больных ХОБЛ с тяжёлой ЛГ, что подтверждают выявленные корреляционные взаимосвязи ФДВ и СДЛА.

В последние годы обсуждается дисфункция эндотелия лёгочных сосудов. Эндотелиальные клетки лёгочных сосудов обладают паракринной, метаболической активностью, способностью выделять вазоактивные соединения, действующие на тонус сосудов и вызывающие гипоксическую вазоконстрикцию. В настоящее время известно, что один из видов натрийуретических пептидов – натрийуретический пептид С-типа (CNP) широко экспрессируется в различных тканях, в частности, с высокой концентрацией в сосудистом эндотелии [19], имеет некоторое структурное сходство с предсердным натрийуретическим пептидом (ANP) и мозговым натрийуретическим пептидом (BNP), в норме циркулирует в низкой концентрации. CNP, связываясь в рецепторами мозгового натрийретического пептида (NPR-B), через действие гаунилатциклазы и цГМФ оказывает вазодилатирующее действие и подавляет рост гладкомышечных клеток (ГМК) сосудов, модулируя их фенотип. Важное защитное действие CNP в отношении сердечно-сосудистой системы проявляется в его ингибирующем действии на процесс формирования фиброза, ремоделирования сердца и сосудов после травмы [20]. По сравнению с ANP и BNP, CNP оказывает ограниченный диуретический и натрийуретический эффект, но противодействует индуцированной ангиотензином II или эндотелином-1 вазоконстрикции и дополняет действия других эндотелиальных сосудорасширяющих медиаторов, таких как оксид азота (NO) и простациклин [21]. В связи с коротким периодом полураспада CNP, уровень циркулирующего в плазме пептида может не соответствовать концентрации ткани вблизи места секреции [18]. N-концевой фрагмент предшественника натрийуретического пептида С-типа (NT-proCNP) в плазме крови человека циркулирует в эквимолярных концентрациях с CNP и считается более надежным маркёром степени биосинтеза CNP [17].

Содержание CNP изучалось при хронической почечной недостаточности, при сепсисе [21], в человеческой неоинтимальной ГМК после ангиопластики [22], при атеросклеротическом стенозе аортального клапана [23], при ХСН [10, 24, 89,96], при диабетической кардиомиопатии в генетической мышиной модели заболевания [24]. На животных моделях показано, что воспалительные цитокины, такие как IL-1, TNF-a, и эндотоксины вызывают высвобождение CNP из эндотелиальных клеток [25].

В исследовании Cargill и кол. показано значительное (в 3,2

раза) повышение плазменного уровня CNP при лёгочном сердце, по сравнению с хронической сердечной недостаточностью. Авторы предположили, что причиной повреждения эндотелия, при котором CNP может просачиваться в плазму в большем количестве, является хроническая артериальная гипоксемия [26].

В настоящем исследовании показано, что значения NT-proCNP повышаются по мере увеличения степени ЛГ. У больных ХОБЛ с тяжёлой ЛГ выявлено повышение плазменного уровня NT-proCNP в 1,3 и 3,7 раза по сравнению с группами больных ХОБЛ с нетяжёлой ЛГ и без ЛГ, соответственно.

По данным литературных источников ROC анализ для NT-proCNP проводился для прогнозирования сепсиса у больных в критическом состоянии (площадь под кривой составила (AUC)=0,661). Его диагностическая значимость сопоставима с таковой для классических маркёров воспаления и бактериальной инфекции [22].

В настоящем исследовании анализ ROC-кривой для Nt-proCNP показал высокую диагностическую значимость определения концентрации исследуемого биомаркёра для прогнозирования ЛГ у больных ХОБЛ. В других исследованиях для прогнозирования ЛГ у больных ХОБЛ показана диагностическая и прогностическая ценность BNP [27].

Таким образом, у больных ХОБЛ с лёгочной гипертензией выявлено повышение концентрации NT-proCNP, коррелирующее с тяжестью ЛГ. Определение концентрации NT-proCNP является чувствительным и специфичным для прогнозирования нетяжёлой и тяжёлой ЛГ при ХОБЛ.