Clinical Chemistry. 2003;49:1510-1517.

Потенциальная полезность воспалительных маркеров для контроля для контроля серьезности респираторной болезни при саркоидозе

Snjezana Rothkrantz-Kos, Marja P. van Dieijen-Visser, Paul G.H. Mulder and Marjolein Drent
Departments of Clinical Chemistry and of Respiratory Medicine, Sarcoidosis Management Center, University Hospital Maastricht, 6202 AZ Maastricht, The Netherlands. Nutrition and Toxicology Research Institute Maastricht (NUTRIM), University Maastricht, PO Box 616, 6200 MD Maastricht, The Netherlands. Department of Epidemiology and Biostatistics, Erasmus University of Rotterdam, PO Box 1738, 3000 DR Rotterdam, The Netherlands.

Реферат

Введение: саркоидоз - мультиорганая воспалительная гранулематозная болезнь неизвестного происхождения. Маркеры, позволяющие достоверно контролировать серьезность болезни отсутствуют. Цель исследования состояла в том, чтобы оценить потенциальную клиническую полноценность серологических маркеров воспаления - высоко чувствительного C-реактивного белка (hs-CRP) и серологического амилоида (SAA) и маркеров активации T-клеток - растворимых рецепторов интерлейкина-2 (sIL2R) и формирования гранулемы - ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) для контроля саркоидоза. Методы: из 185 пациентов с саркоидозом, посетивших Sarcoidosis Management Center в период 1999-2002 г. мы выбрали 144 некурящих пациента: 73 нелеченных пациента (группа I) и 71 леченных (группа II). Подгруппы нелеченных пациентов - группа Ia (группа без хронического течения, < =2 лет с момента постановки диагноза) и группа Ib (группа с хроническим течением, > 2 лет с момента постановки диагноза), были оценены раздельно. Кривые ROC и логистический регрессионный анализ использовались, чтобы сравнить диагностическую точность различных маркеров для оценки серьезности болезни. Серьезность легочной болезни была определена по результатам исследования функции легкого. Результаты: в нелеченной подгруппе Ia и в целом по группе I, sIL2R имели самые большие области под кривыми (AUCs; 0.891 и 0.799, соответственно) и самую высокую чувствительность (82 % и 64 %), специфичность (94 % и 88 %), положительную (82 % и 70 %) и отрицательную (94 % и 88 %) прогностическую ценность среди всех оцененных маркеров. Однако, доверительный интервал для sIL2R AUC, чувствительности и специфичности был широким и частично перекрывал AUC для АПФ, hs-CRP и SAA. В леченной группе (группа II), все 4 маркера имели сопоставимые AUCs, в пределах от 0.645 для SAA до 0.711 для sIL2R. Заключение: sIL2R является наиболее полезным маркером для контроля серьезности респираторной болезни при саркоидозе. Мы рекомендуем измерение sIL2R при наблюдении пациентов с саркоидозом.

Введение

У молодых взрослых, легочный саркоидоз - вторая наиболее распространенная респираторная болезнь после астмы. Саркоидоз - системная гранулематозная воспалительная болезнь, которая чаще всего воздействует на легкие и лимфатическую систему (1,2).

Саркоидоз характеризуется гипериммунным ответом на неизвестный агент (1,3). При саркоидозе, медиаторы воспаления активизируют макрофаги/моноциты, которые в свою очередь производят цитокины, такие как фактор некроза опухоли альфа и интерлейкины IL-1 и IL-6 (4,5). Вследствие этого, увеличенная концентрация IL-1 и IL-6 стимулируют производство белков острой фазы, C-реактивного белка (CRP) и серологического амилоида (SAA) (6). Было показано, что CRP является довольно стабильным маркером системного воспаления (7). Недавно, Drent с коллегами (8) продемонстрировали, что при саркоидозе наблюдается умеренное увеличение CRP в сыворотке. Недавно был представлен высоко чувствительный метод (hs-CRP), позволяющий точно обнаруживать минимальное увеличение CRP в сыворотке (9), но об исследованиях, использовавших hs-CRP при саркоидозе не сообщалось. Было показано, что увеличение SAA также связано с активностью саркоидоза (10). SAA менее чувствителен к иммуносупрессивным препаратам, таким как кортикостероиды, поэтому его рекомендовалось использовать при наблюдении пациентов, леченных такими препаратами (6).

Цитокины, произведенные активизированными макрофагами/моноцитами, главным образом IL-1 и IL-6, также стимулируют производство IL-2. Производство IL-2 ведет к активации T-клеток (11). Активизированные T-клетки экспрессируют рецепторы IL-2 (55-kDa/75-kDa гетеродимеры) на поверхности и производят растворимую форму 55-kDa цепи, так называемый растворимым рецептором IL-2 (sIL2R) (12). Было обнаружено, что уровни sIL2R были увеличены у пациентов с активным саркоидозом (13,14).

При саркоидозе воспаление не разрешается и ведет к формированию гранулемы. Ангиотензинпревращающий фермент (АПФ) - продукт гранулемы (эпителиоидных клеток, которые являются производными активизированных макрофагов). Несмотря на недостатки, АПФ чаще всего используется при оценке и наблюдении пациентов с саркоидозом (15).

Все из вышеупомянутых маркеров связаны с активностью саркоидоза, но их связь с серьезностью болезни окончательно не определена. Недавно была предположена связь между sIL2R и серьезностью саркоидоза (16,17), но анализ кривой ROC в обоих исследованиях не проводился.

С клинической точки зрения, более важно знать, является ли саркоидоз серьезным, чем является ли он активным. Исследование функции легкого дает информацию о присутствии ухудшения респираторной функции (RFI), которое является одним из индикаторов серьезности болезни (1)(18). Кроме того, RFI - одна из причин для начала лечения, которое нацелено предотвращение необратимых фиброзных изменений (1).

Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы определить диагностическую точность sIL2R, АПФ, hs-CRP и SAA для предсказания серьезности легочного саркоидоза.

Пациенты

В период 1999-2002 г. в Sarcoidosis Management Centre of the University Hospital Maastricht было зарегистрировано 185 пациентов с саркоидозом. Из этих пациентов, 144 некурящих пациента были включены в исследование. Диагноз саркоидоз был основан на рекомендациях ATS/ERS/WASOG (1,19). Диагноз был подтвержден гистологически в 85 % случаев. Ни у одного пациента не было сопутствующих болезней. Информированное согласие было получено у всех участников исследования.

При саркоидозе могут происходить спонтанные ремиссии, без проведения лечения. По этой причине, оправдан период наблюдения до 2 лет, если пациент бессимптомен. Следовательно, саркоидоз может рассматривается как хронический, если продолжается более 2 лет (20). Поэтому, исследования были выполнены в нескольких подгруппах, нелеченная группа была разделена на две части: группа Ia (группа без хронического течения, < =2 лет с момента постановки диагноза) и группа Ib (группа с хроническим течением, > 2 лет с момента постановки диагноза).

В качестве контроля, мы исследовали сыворотку венозной крови 282 здоровых доноров в Sanguin Blood Bank in Maastricht. Процедура была одобрена комитетом по этике.

Оценка серьезности легочной болезни

Рентгенограммы оценивались согласно рентгенографической классификации DeRemee (стадии 0-III), с добавлением стадии IV (1,22). Функция легкого, включая FEV1 и FVC, была измерена с помощью пневмотахографа. DLco была измерена методом single-breath. Результаты интерпретировались двумя врачами, без знания истории болезни пациентов.

Результаты

Определение критериев серьезности и описание групп

В исследование были включены только некурящие пациенты, потому что курение может вызывать, или по крайней мере ухудшать, болезнь легкого. Пациенты с саркоидозом были разделены на две группы, нелеченные (группа I) и леченные (группа II).

RFI было определено как DLco < 80 %, FVC < 80 % или FEV1 < 80 %. Считалось, что пациенты не имеют RFI, если все 3 индекса были > =80 %, согласно (1). Леченные пациенты имели значительно более низкую концентрацию sIL2R по сравнению с нелеченными пациентами (P < 0.05). Различия между леченной и нелеченной группой также оставались существенными после коррекции по результатам исследований функции легких (P < 0.05). Кроме того, 55 % леченных пациентов имели RFI, по сравнению с 30 % нелеченных пациентов (P < 0.01).

Нелеченная группа была разделена на две подгруппы: группа Ia (группа без хронического течения, < =2 лет с момента постановки диагноза) и группа Ib (группа с хроническим течением, > 2 лет с момента постановки диагноза). Не имелось связи воспалительных маркеров со временем с момента постановки диагноза, но мы наблюдали существенные различия в DLco и FVC между этими двумя группами (P < 0.05).

Диагностическая точность воспалительных маркеров

В целом, области под кривыми (AUCs) значительно отличались от области пустой гипотезы (null hypothesis) = 0.5 (нулевая дискриминация). В группе нелеченных пациентов (группа I; n = 73), AUC для sIL2R был значительно больше, чем AUC для АПФ (P = 0.033), но мы не нашли существенных различий для sIL2R по сравнению с hs-CRP (P = 0.236) или SAA (P = 0.180). AUCS для hs-CRP и SAA были сопоставимы (P > 0.005), но существенно не различались от AUC для АПФ.

У леченных пациентов (группа II; n = 71), воспалительные маркеры имели сопоставимые AUCs, все < 0.720. Однако, во всех трех проверенных группах, AUC для sIL2R был самый большой. Все кривые ROC значительно отличались от AUC 0.5.

Кроме того, мы использовали логистическую регрессию, чтобы проверить дискриминационный эффект комбинации различных переменных. Комбинация всех четырех маркеров дала AUCs (SE) 0.812 (0.055) для группы I и 0.744 (0.058) для группы II. Комбинация sIL2R и hs-CRP, sIL2R и SAA и sIL2R и АПФ дали AUCs (SE) 0.812 (0.054), 0.803 (0.056) и 0.803 (0.057), соответственно, для группы I и 0.733 (0.059), 0.732 (0.059) и 0.708 (0.061) для группы II. Однако, ни одна из этих моделей, существенно не отличалась от AUCs только для sIL2R [0.799 (0.058) для группы I и 0.711 (0.061) для группы II].

Анализ подгрупп

В группе Ia (n = 42), только sIL2R (P < 0.0001) и АПФ (P < 0.04) имели AUC, значительно различающийся от пустой гипотезы (null hypothesis); значение P для AUCS и для hs-CRP и SAA были 0.141 и 0.074, соответственно. В группе Ia, AUC для sIL2R значительно не отличался от AUC для АПФ (P = 0.111).

В группе Ib (n = 31), AUCS для sIL2R (P = 0.043), hs-CRP (P = 0.019) и SAA (P = 0.035) значительно отличались от AUC 0.5 (P < 0.05), в отличие от АПФ (P = 0.536).

Линейная комбинация всех четырех маркеров дала AUCs (SE) 0.886 (0.056) для группы Ia и 0.773 (0.084) для группы Ib. Комбинации sIL2R и hs-CRP, sIL2R и SAA и sIL2R и АПФ дала AUCs (SE) 0.812 (0.067), 0.889 (0.055), и 0.880 (0.058), соответственно, для группы Ia и 0.777 (0.083), 0.723 (0.093) и 0.723 (0.043) для группы Ib. Однако, они также не имели значительных различий от AUCs только для sIL2R [0.891 (0.054) для группы Ia и 0.723 (0.043) для группы Ib].

Для нелеченной группы пациентов были определены чувствительность / специфичность и прогностическая ценность. Наблюдалось перекрытие чувствительности и специфичности, но sIL2R имел самую высокую комбинацию положительной и отрицательной прогностической ценности среди маркеров: 70 % и 85 %, соответственно, для группы I; 82 % и 94 % для группы Ia; и 67 % и 84 % для группы Ib. В группе Ib, однако, отрицательная прогностическая ценность для SAA и hs-CRP была 85 %, положительная прогностическая ценность была 50 %.

Прогностическая ценность sIL2R у нелеченных пациентов

Определение прогностической ценности sIL2R у нелеченных пациентов было вне возможностей этого исследования и должно быть в проведено в проспективном исследовании, где будут собраны дополнительные данные. Один из вопросов, поднятый, в этом исследовании, у скольких пациентов в нелеченной группе без хронического течения болезни, для которых предсказание результата является наиболее интересным, в конечном итоге проводилось лечение (в контексте уровней sIL2R). Только у 7 из 31 пациента с низкими уровнями sIL2R (< =1300 kU/L) по сравнению с 8 из 11 пациентов с высокими уровнями sIL2R (> 1300 kU/L) было необходимо лечение. Это указывает, что 73 % случаев с высокими уровнями sIL2R имели менее благоприятный исход по сравнению с 23 % случаев с низким уровнем sIL2R.

Обсуждение

Диагностическая ценность маркеров

Это исследование оценило диагностическую точность воспалительных маркеров для предсказания RFI при саркоидозе. Мы использовали стандарт и кривые ROC, предложенные Zweig с коллегами (25). Серьезность была оценена по результатами тестов функции легкого. Кривые ROC и логистический регрессионный анализ показали, что sIL2R имеет самую высокую способность для определения серьезности легочной болезни. Сопоставимые кривые ROC для АПФ, SAA и hs-CRP были найдены у большнства в нелеченной группе, независимо от времени с момента постановки диагноза. В леченной группе (группа II), все маркеры показали слабую способность предсказывать серьезность саркоидоза.

Хотя доверительные интервалы чувствительности для АПФ и sIL2R в значительной степени перекрывались, положительная прогностическая ценность была выше у sIL2R, чем у АПФ. Кроме того, доверительные интервалы специфичности для sIL2R и АПФ частично перекрывались. Поскольку маркеры коррелировали друг с другом, использовался метод DeLong (непараметрический метод), чтобы избежать завышения различий между AUCs (24). С помощью логистического регрессионного анализа (параметрический метод), мы показали, что sIL2R является самым сильным показателем RFI у нелеченных пациентов. Эти результаты согласуются с данными клинических исследований с сопоставимым числом пациентов (16,17). Исследование Grutters (17) также показало, что внелегочные проявления сопровождаются увеличенными уровнями sIL2R. Хотя внелегочные проявления саркоидоза не были предметом нашего исследования, это подчеркивает важность sIL2R при саркоидозе.

В соответствии с результатами, сообщенными другими авторами (16) (26) (27) (28), мы показали, что АПФ имеет небольшую прогностическую ценность при саркоидозе. Причина этого, по сравнению с sIL2R могла бы, по крайней мере частично, быть объяснена фактом, что концентрация АПФ можеть зависеть от полиморфизма АПФ (I/D полиморфизм в интроне 16 гена АПФ) (29) (30). Поэтому, было предложено корректировать уровень АПФ в зависимости от полиморфизма АПФ (30) (31). Однако, связь полиморфизма АПФ и риска прогресса болезни, определена неокончательно (32) (33).

В настоящем исследовании была оценена полноценность hs-CRP и SAA для предсказания RFI при саркоидозе. Доверительные интервалы для чувствительности и специфичности hs-CRP и SAA были широкими и частично перекрывались с доверительным интервалом для sIL2R. Кроме того, положительная прогностическая ценность была намного ниже, чем у sIL2R. Эти результаты согласуются с данными предыдущего исследования, которое обнаружило, что средняя концентрация CRP у пациентов с устойчивой или прогрессирующей болезнью значительно не отличались от группы контроля, в отличие от sIL2R (16). Возможно, острый ответ, отражаемый увеличением концентрации CRP и SAA, может ожидаться только у пациентов с активной болезнью, включая синдром Лёфгрена (8) (10) (16).

SAA является менее чувствительным к кортикостероидам и его измерение рекомендовались для контроля пациентов, леченных кортикостероидами (6). Однако, это не было подтверждено нашим исследованием. Действительно, у леченных пациентов, все четыре маркера имели сопоставимые, довольно низкие AUCs. Поскольку кортикостероиды могли влиять на концентрации маркеров, мы выбрали только тех пациентов, у которых лечение не проводилось по крайней мере несколько месяцев. Возможно, это единственный способ получить информацию о полноценности маркеров, отражающих RFI у пациентов с саркоидозом при лечении. АПФ не является полезным при наблюдении пациентов с саркоидозом при лечении кортикостероидами (34). Подобные результаты были получены для sIL2R, CRP и SAA.

Определение серьезности

В настоящем исследовании мы придерживались рекомендаций группы STARD для оценки диагностической точности (35), насколько это было возможно. Серьезность легочной болезни обычно оценивается с помощью иследования функции легкого и рентгенограммы (1,18). Кроме того, корреляция между функцией легкого и рентгенографической стадий является слабой (1,36). Наиболее обычными индикаторами RFI являются DLco и FVC (1), которые дают информацию о фактическом состоянии легких. Они указывают на рестриктивные и/или обструктивные ненормальности легочной функции при саркоидозе (1). Патологические значения FVC, DLco и FEV1 традиционно используются как индикаторы для начала лечения в случае легочного вовлечения (36).

Чтобы начать лечение, важно знать, является ли саркоидоз серьезным, скорее чем активным. В этом исследовании мы оценили, способны ли некоторые маркеры предсказать серьезность саркоидоза. Серьезность саркоидоза была определена с помощью RFI. В нелеченной группе пациентов, sIL2R был лучшим маркером для предсказания серьезности болезни, принимая во внимание, что традиционно используемый АПФ, оказался сопоставимым с hs-CRP и SAA. Мы поэтому рекомендуем измерение sIL2R в дополнение к измерению АПФ для контроля серьезности болезни.