Am. J. Respir. Crit. Care Med., Volume 156, Number 1, July 1997, 255-259

Полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента и саркоидоз

HIROSHI TOMITA, YASUTAKA INA, YOSHIKI SUGIURA, SHIGEKI SATO, HARUHIKO KAWAGUCHI, MUNEHIKO MORISHITA, MASAHIKO YAMAMOTO, and RYUZO UEDA
Second Department of Internal Medicine, Nagoya City University Medical School, Nagoya, Japan; Second Department of Internal Medicine, Aichi Medical University, Nagakute, Japan; and Nagoya Medical Examination Center, Postal Life Insurance Corporation, Nagoya, Japan

Реферат

Недавно было доказано существование I/D полиморфизма гена АПФ и показано, что этот полиморфизм влияет на серологический уровень АПФ. Имеются три генотипа: DD, DI и II, с самым высоким уровнем АПФ при DD, промежуточным при DI и самый низким при II генотипе. Мы исследовали возможное значение этого полиморфизма у 207 пациентов с саркоидозом и у 314 здоровых индивидуумов в группе контроля. Между этими двумя группами не имелось никаких существенных различий в частоте и распределении I/D генотипов и среди этих трех генотипов не было отмечено никаких существенных вариаций вовлечения органов (глаза, кожа и сердце). Чтобы определить прогностическую ценность этих полиморфизмов, мы исследовали связь полиморфизмов с разрешением рентгенографических ненормальностей через 3 и 5 лет. Никаких существенных различий среди этих трех генотипов не наблюдалось. Были определены новые диапазоны нормы серологического уровня АПФ для каждого генотипа, которые в среднем были на 22 % более чувствительными чем старые диапазоны и в частности на 39 % более чувствительными для генотипа II.

Введение

Измерение уровня ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) - вероятно наиболее широко используемый лабораторный тест при саркоидозе. Было показано, что нелеченные пациенты с более активной болезнью, имеют тенденцию иметь более высокий серологический уровень АПФ (1). Недавно было показано, что ген АПФ содержит полиморфизм, основанный на присутствии или отсутствии нонсенс-фрагмента ДНК (4). Полиморфизм расположен в интроне 16 и объясняет 47 % фенотипической разницы в серологических уровнях АПФ. Классифицировано три генотипа: гомозиготы DD; гомозиготы II; и гетерозиготы DI. Серологический уровень АПФ при генотипе DD вдвое больше чем при II генотипе. Генотипу DI соответствуют промежуточные уровни АПФ (4, 5). О DD генотипе сообщалось, как о генетическом факторе риска инфаркта миокарда, дилатационной кардиомиопатии, гипертрофии левого желудочка и IgA нефропатии (6). Однако, полиморфизм гена АПФ при саркоидозе изучен плохо (10). Поэтому, в настоящем исследовании, мы изучили возможную связь между полиморфизмом гена АПФ и саркоидозом. Сначала мы исследовали распределение генотипов у пациентов с саркоидозом и у здоровой группы контроля, чтобы обнаружить генетический фактор риска. Затем был оценен серологический уровень АПФ для каждого генотипа у пациентов с саркоидозом и в группе контроля. Наконец, мы исследовали, связан ли полиморфизм гена АПФ с клиническими проявлениями саркоидоза, и особенно с прогнозом болезни.

Пациенты

Были исследованы 207 пациентов с саркоидозом из центральной Японии (61 мужчина и 146 женщин, средний возраст при постановке диагноза 56.2 ± 15.6 лет). Саркоидоз был диагностирован на основании клинической картины и присутствии эпителиоидноклеточных гранулем в материале биопсии легкого, кожи или лимфатического узла. 141 пациент имел стадию I, 31 стадию II и 17 стадию III, согласно системе классификации, предложенной DeRemee (11). Степень болезни была оценена с помощью рентгенограммы легких, КТ с высоким разрешением, исследования бронхоальвеолярного лаважа, сцинтиграфии с ⁶⁷Ga, миокардиальной сцинтиграфии с ²⁰¹Tl , абдоминальной ультраэхографии и Холтеровского мониторирования.

В группу контроля были отобраны 314 здоровых индивидуумов, живущих в том же самой регионе Японии (158 мужчин и 156 женщин, средний возраст 51.3 ± 12.9 лет). Они не имели ненормальностей физикальной экспертизы, рентгенограммы легких, кровяного давления, ЭКГ, анализа мочи и крови, ни один из них не получал никакого лечения во время исследования. Информированное согласие было получено у всех участников исследования.

Результаты

Распределение генотипов

Из 314 индивидуумов группы контроля, 136 имели II генотип (43.3 %), 139 DI (44.3 %) и 39 DD (12.4 %). Отношение I/D было 0.654/0.346. Из 207 пациентов с саркоидозом, 77 имели генотип II (37.2 %), 101 DI (48.8 %) и 29 DD (14.0 %). Отношение I/D было 0.616/0.384. Наблюдаемое распределение генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга.

Уровни АПФ

В группе контроля средний серологический уровень АПФ у II, DI и DD индивидуумов был 10.8 ± 3.1, 13.8 ± 4.3, и 17.2 ± 4.0 (IU/l), соответственно. У 174 из 207 пациентов с саркоидозом, серологические уровни АПФ были измерены при первом посещении нашей клиники и составляли 21.4 ± 7.9, 23.9 ± 7.2, и 27.3 ± 7.5 (IU/l) для II, DI, и DD, соответственно. Существенные различия для трех генотипов были найдены у для пациентов с саркоидозом (p < 0.01) и в группе контроля (p < 0.0001). Серологические уровни АПФ у пациентов с саркоидозом были значительно увеличены по сравнению с группой контроля для каждого генотипа (p < 0.0001). Относительно рентгенографической стадии, мы наблюдали увеличение серологического уровня АПФ следующим образом: I < II < III (p = 0.092). Средние уровни для стадий I, II, и III были 22.9 ± 7.3, 25.3 ± 8.8, и 25.7 ± 8.4 (IU/l), соответственно.

Мы определили доверительный интервал в 95 % данных группы контроля для каждого генотипа как новый диапазон нормы серологического уровня АПФ (то есть, II: 9.0 ~ 12.5; DI: 10.5 ~ 17.1; DD: 11.9 ~ 22.5 IU/l) и сравнили чувствительность этого нового диапазона с со старым диапазоном (то есть, 8.3 ~ 21.4 IU/l) при диагностировании саркоидоза. Полная чувствительность старого диапазона нормы и нового диапазона нормы составляла 60.8 % и 83.0 %, соответственно. Новый диапазон нормы был на 22 % более чувствительным чем старый диапазон в целом и на 39 % более чувствительным для гентипа II в частности.

Связь полиморфизма с клиническими проявлениями

Затем мы исследовали связь между вовлечением органов и генотипом. Вовлечение глаз происходило у II, DI, и DD пациентов в 72.7 %, 75.2 % и 65.5 % случаев, соответственно; вовлечение кожи в 20.8 %, 25.7 % и 24.1 % случаев, соответственно. Вовлечение сердца наблюдалось у 11.7 % II, 8.9 % DI и 6.9 % DD пациентов. Эти результаты указывают, что не имеется никакого специфического паттерна вовлечения органов, связанного с определенным генотипом. Мультиорганное вовлечение и процент пациентов, имевших вовлечение трех или более органов для II, DI и DD пациентов составлял 26.0 %, 25.7 % и 20.7 %, соответственно. Не имелось существенной корреляции между рентгенографической стадией пациентов при первом посещении клиники и генотипом АПФ.

Чтобы определить, связан ли прогноз саркоидоза с генотипом, два специалиста оценили частоту разрешения рентгенографических ненормальностей через 3 и 5 лет после начала болезни. Число исследованных пациентов было 151 и 139, соответственно. Исчезновение рентгенографических ненормальностей через 3 года для II, DI и DD было 33.3 %, 25.3 % и 31.8 %, соответственно, через 5 лет, 42.3 %, 36.4 % и 50.0 %. Для оценки хронического саркоидоза, мы выбрали 16 пациентов, которые имели рентгенографические ненормальности в течение 8 и более лет и внелегчное вовлечение двух или более органов, 8, 6 и 2 пациента с II, DI и DD генотипом, соответственно. Распределение генотипов значительно не отличалось от группы контроля (chi² 0.315, df = 2, p = 0.854) или всей группы пациентов с саркоидозом (chi² 1.06, df = 2, p = 0.589).

Обсуждение

АПФ играет важную роль в гомеостазе кровяного давления, конвертируя ангиотензин I в ангиотензин II и инактивируя брадикинин. Ген АПФ расположен на хромосоме 17 и состоит из 26 экзонов и 25 интронов с полиморфизмом в интроне 16. Почему этот полиморфизм влияет на серологический уровень АПФ, неизвестно, но некоторые авторы считали, что I/D может находиться в неравновесном сцеплении с регулирующими элементами гена АПФ или может изменять процесс сплайсинга предшественника mRNA АПФ (4, 19). Некоторые исследователи указали, что отношение I/D зависит от расы. У белых, отношение I/D было 0.41/0.59 (4), 0.4449/0.5551 (15) и 0.400/0.600 (10), указывая, что D аллель является доминирующей. Однако, наше исследование и сообщение Furuya (0.65/0.35) (20) показали, что у Японцев доминирующей является I аллель.

Arbustini (10) исследовал 61 пациента с саркоидозом и 80 здоровых индивидуумов в группе контроля в 1996 г. Не было обнаружено существенных различий в отношении I/D или распределении генотипов между группой контроля и пациентами с саркоидозом, что идентично нашим результатам. Однако, тенденция увеличения серологического уровня АПФ согласно генотипа была II < DI < DD, что отличается от наших данных. Это могло произойти из-за меньшего количества случаев в этом исследовании и из-за использования самого высокого серологического уровня АПФ в течение болезни для оценки связи с генотипом. Также могут иметься расовые различия в исследованых группах (1). Наконец, не была учтена ошибка типирования, которая происходит в 4-5 % случаев для генотипа DI, что также могло повлиять на результат (14, 15, 21). Мы исследовали индивидуальное вовлечение органов, с особым вниманием к сердцу, потому что АПФ играет ключевую роль в системах ренин-ангиотензин и калликреин-кинин. Наши результаты, однако, не показали никаких существенных вариаций в зависимости от генотипа. Мы не наблюдали никакого очевидного влияния генотипа на прогноз, хотя мы предполагали, что DD генотип мог бы быть связан с большей продолжительностью болезни (6).

Серологический уровень АПФ полезен для оценки активности болезни и при постановке диагноза (2, 22). Однако, чувствительность АПФ не является высокой, увеличенный серологический уровень АПФ при саркоидозе наблюдается в 50-60 % случаев (3, 24, 26). В нашем исследовании, чувствительность общепринятого диапазона нормы (8.3-21.4 IU/l) при постановке диагноза была 60.8 % и приблизительно 50 % для генотипа II. Фактически, наш новый генотип-специфический диапазон нормы был более чувствительным чем общепринятый диапазон нормы на 22 % в целом и на 39 % для генотипа II в частности. Для точной оценки необходимо определение генотипа АПФ, особенно в случаях с подозреваемым саркоидозом, которые имеют граничный уровень АПФ.

При саркоидозе, АПФ производится эпителиоидными клетками и альвеолярными макрофагами (2, 24). Вычитание среднего серологического уровня АПФ группы контроля из уровней пациентов с саркоидозом с соответствующими генотипами, дало результат 10.6 ± 7.9, 10.1 ± 7.2 и 10.1 ± 7.5 для II, DI и DD генотипов, соответственно. Факт, что они являются почти идентичными, указывает, что степень увеличения серологического АПФ из-за болезни не зависит от генотипа.