Введение к работе
Актуальность проблемы.
Псориаз – хроническое воспалительное иммуноопосредованное заболевание кожи. Существующие методы лечения псориаза (фотохимиотерапия, применение циклоспорина, ацитретина, метотрексата и др.) в ряде случаев оказывают недостаточный эффект и обычно не позволяют достичь продолжительных ремиссий, а их длительное применение связано с риском развития тяжелых осложнений, что определяет актуальность разработки новых методов лечения и прогнозирования их эффективности.
Одним из основных звеньев патогенеза псориаза является избыточная продукция медиаторов иммунного ответа – цитокинов, обладающих провоспалительной активностью. Важную роль в возникновении воспаления играет фактор некроза опухоли альфа (TNF-), который, в свою очередь, индуцирует синтез других провоспалительных цитокинов, включая IL-8, IL-6, INF- и др., а также способствует экспрессии молекул адгезии, миграции дендритных клеток в лимфатические узлы и рециркуляции активированных иммунокомпетентных клеток.
С учетом патогенетической роли TNF- в развитии воспаления при псориазе биотехнологическими методами были разработаны принципиально новые лекарственные средства - так называемые генно-инженерные терапевтические антитела, блокирующие действие этого провоспалительного цитокина. Селективное связывание TNF- препятствует его взаимодействию со специфическими рецепторами и проявлению биологических эффектов: блокируется синтез других провоспалительных цитокинов и простагландинов, в результате чего подавляется воспалительная реакция, инфильтрация кожи, а также уменьшается пролиферация кератиноцитов (Weinberg J.M., Buchholz R., 2006; Cordoro K.M., Feldman S.R., 2007). Кроме того, блокада TNF-, связанного с мембраной лимфоцитов и макрофагов, приводит к подавлению пролиферации иммунокомпетентных клеток (Veale D.J et al., 2005; Galindo M.P. et al., 2008).
В сравнении с другими методами системной терапии генно-инженерные биологические препараты обладают рядом преимуществ: они характеризуются целенаправленным воздействием на конкретные звенья патогенеза псориаза, являясь высокоэффективными средствами терапии; предотвращают развитие тяжелых инвалидизирующих форм псориаза, в большинстве случаев их отличает хорошая переносимость и отсутствие выраженных гепатотоксических и нефротоксических побочных эффектов, характерных для других современных методов терапии.
Одним из блокаторов TNF- является генно-инженерный биологический препарат инфликсимаб, представляющий собой комплексный химерный моноклональный иммуноглобулин класса G1, состоящий из константных участков иммуноглобулина человека и вариабельных участков мышиных иммуноглобулинов. Инфликсимаб блокирует эффекты как растворимого, так и сцепленного с мембраной TNF-. Показанием к его применению является лечение больных псориазом тяжелой степени, подлежащих системной терапии, больных псориазом средней степени тяжести при неэффективности или наличии противопоказаний к ПУВА-терапии, а также лечение больных прогрессирующим псориатическим артритом в активной форме.
Опубликованы результаты крупных контролируемых рандомизированных исследований, посвящённых применению инфликсимаба: IMPACT, IMPACT-2, SPIRIT, EXPRESS, подтвердивших высокую эффективность применения препарата у больных среднетяжёлой и тяжёлой формами псориаза и псориатическим артритом ( C. еt al., 2005; P.V. et al. 2007; Menther A. et al., 2007).
Однако установлено, что блокаторы TNF- не у всех больных псориазом оказывают выраженный положительный эффект.
Аналогичные данные получены при лечении инфликсимабом больных другими хроническими воспалительными иммуноопосредованными заболеваниями, такими как ревматоидный артрит, болезнь Крона. При лечении данных заболеваний проведены исследования по изучению полиморфизма генов, кодирующих TNF- и его рецепторы, которые позволили установить наличие связи между определенными нарушениями нуклеотидной последовательности генов и степенью клинического ответа на терапию инфликсимабом (Mascheretti S., 2002; Ozeki T., Furuya Y. et al., 2006; P., 2008), однако у больных псориазом таких исследований в доступной литературе не обнаружено.
Механизмы действия инфликсимаба затрагивают белковые взаимодействия, поэтому адекватным подходом для решения проблемы резистентности к этому препарату следует считать протеомные исследования. При сравнении протеома кожи пациентов, отвечающих на терапию инфликсимабом, и резистентных к ней, могут быть обнаружены белковые биомаркеры, характеризующие механизм лекарственной устойчивости.
Учитывая высокую стоимость лечения больных псориазом генно-инженерными антителами, особую актуальность представляет персонализированный подход к назначению таких препаратов, а также разработка методов, позволяющих прогнозировать эффективность терапии. Исследований, посвященных изучению данных вопросов, в доступной литературе не найдено.
Цель исследования.
Поиск молекулярно - биологических критериев прогнозирования эффективности терапии больных псориазом генно-инженерным препаратом инфликсимаб.
Задачи исследования:
-
Оценить возможность использования клинико-анамнестических данных больных псориазом в качестве маркеров эффективности лечения биологическим генно-инженерным препаратом инфликсимаб.
-
Определить прогностическую ценность исследования исходного содержания цитокина TNF-, его растворимых рецепторов TNF-RI, TNF-RII и цитокинов IL-6, IL-8 и IL-10 в биообразцах больных при терапии инфликсимабом.
-
Провести исследования протеома кожи у больных с различным клиническим ответом на терапию инфликсимабом с целью выявления потенциальных белковых биомаркеров эффективности лечения.
-
Изучить полиморфизм генов цитокина TNF- и его растворимых рецепторов TNF-RI, TNF-RII у больных псориазом и сопоставить результаты исследований с клинической эффективностью терапии инфликсимабом.
-
На основе проведенных исследований разработать метод прогнозирования клинического ответа больных псориазом на лечение препаратом инфликсимаб.
Научная новизна.
Впервые в отечественной дерматовенерологии у больных псориазом изучен полиморфизм генов фактора некроза опухоли альфа (TNF-) и его рецепторов первого и второго типа (TNF-RI и TNF-RII), а также исследовано содержание рецепторов TNF-RI и TNF-RII в биообразцах кожи и крови.
Установлено, что генотип в положении 676 в шестом экзоне гена TNF-RII у больных псориазом может быть ассоциирован с различным клиническим ответом на лечение инфликсимабом. Выявлено, что частота встречаемости ТТ генотипа гена в 676 положении у больных c выраженным ответом на лечение инфликсимабом достоверно выше, чем у пациентов с недостаточно выраженным ответом на препарат (р<0,01). Частота встречаемости GG генотипа гена TNF-RII в 676 положении шестого экзона достоверно выше у больных c недостаточным клиническим ответом на терапию инфликсимабом по сравнению с больными, у которых отмечался выраженный клинический ответ на лечение (p<0,01).
Показана прогностическая ценность определения в сыворотке крови больных среднетяжелыми и тяжелыми формами псориаза содержания интерлейкина 10 для прогнозирования эффективности лечения препаратом инфликсимаб: уровень интерлейкина 10, превышающий 2,7 пг/мл, ассоциируется с высокой эффективностью лечения, уровень менее 1,0 пг/мл – с низкой эффективностью лечения.
При исследовании протеомного профиля кожи больных псориазом обнаружены белки-маркеры эффективности терапии препаратом инфликсимаб.
Разработано новое направление в дерматовенерологии, заключающееся в прогнозировании эффективности терапии больных псориазом генно-инженерным биологическим препаратом инфликсимаб на основе определения молекулярно-генетических маркеров клинического ответа на лечение.
Данные, полученные в исследовании, открывают новые возможности в персонализированном подходе к выбору адекватных методов терапии больных псориазом.
Практическая значимость. На основе комплексных исследований разработан и научно обоснован метод прогнозирования эффективности терапии больных среднетяжелыми и тяжелыми формами псориаза биологическим генно-инженерным препаратом инфликсимаб. Внедрение в клиническую практику разработанного метода позволит оптимизировать отбор пациентов для целенаправленного проведения лечения инфликсимабом и улучшить тем самым терапевтические результаты.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Обнаружение у больных псориазом генотипа ТТ в позиции 676 шестого экзона гена рецептора второго типа фактора некроза опухоли альфа (TNF-RII) позволяет прогнозировать выраженный клинический эффект при лечении биологическим генно-инженерным препаратом инфликсимаб.
2. Выявление у больных генотипа GG в позиции 676 шестого экзона гена рецептора второго типа фактора некроза опухоли альфа (TNF-RII) ассоциируется с недостаточным ответом на терапию инфликсимабом.
3. Содержание интерлейкина 10 в сыворотке крови больных, превышающее 2,7 пг/мл ассоциируется с выраженным клиническим ответом на терапию инфликсимабом, содержание менее 1,0 пг/мл – с недостаточным ответом на проводимое лечение.
4. Клинический ответ больных псориазом на лечение препаратом инфликсимаб связан с определенным составом протеома кожи. Недостаточная клиническая эффективность лечения коррелирует с наличием в протеоме кожи таких белков, как кератин II типа цитоскелетный 5, кератин II типа цитоскелетный 80, гистон Н1.3, аполипопротеин А-I, пироксиредоксин-2, АТФ-зависимая ДНК-хеликаза 2 (субъединица 1) и один неохарактеризованный белок С17orf68. Выраженный терапевтический эффект имеет корреляционную связь с наличием в протеоме кожи белков S100-А8 и глутатион S-трансферазы Р.
5. Разработанный метод прогнозирования эффективности терапии инфликсимабом с использованием молекулярно-генетических маркеров клинического ответа позволяет повысить результаты лечения больных среднетяжелыми и тяжелыми формами псориаза.
Внедрение результатов исследования.
Разработанный метод прогнозирования эффективности лечения инфликсимабом больных со среднетяжелыми и тяжелыми формами псориаза с использованием молекулярных методов исследования внедрен в работу отдела лабораторной диагностики инфекций, передаваемых половым путем и болезней кожи ФГБУ «ГНЦДК» Минздравсоцразвития России, а также в практику работы кафедры дерматовенерологии с клиникой ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский Государственный Медицинский Университет им. академика И.П. Павлова».
Материалы проведенных исследований по изучению молекулярных маркеров прогнозирования клинической эффективности инфликсимаба у больных псориазом внедрены в учебный процесс и используются при составлении образовательных программ для клинических ординаторов, аспирантов, слушателей сертификационных курсов ФГБУ «ГНЦДК» Минздравсоцразвития России по специальности «дерматовенерология» и «клиническая лабораторная диагностика»; для студентов, клинических ординаторов и интернов ГОУ ВПО «Тверская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России по специальности «дерматовенерология»; применяются в учебном процессе кафедры дерматовенерологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский Государственный Медицинский Университет им. академика И.П. Павлова».
Подана заявка на патент «Способ прогнозирования эффективности лечения больных псориазом инфликсимабом» (№200901243/13), получено уведомление из патентной организации о готовности выдать патент.
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены на итоговых конференциях по результатам выполнения мероприятий за 2008 и 2009 гг. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (Москва, 2008, 2009); на научно-практических конференциях ФГУ «ГНЦД Росмедтехнологий» (Москва, 2008; 2009 гг.), на конференции дерматовенерологов г. Москвы в 2009 г., в Федеральном агентстве по науке и инновациям (Москва, 2009 г.), на III Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Казань, 2009), на ХVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2010 г.), на научно-практических конференциях «Актуальные вопросы оказания дерматовенерологической помощи в Архангельской области» (Архангельск, 2010г.), «Актуальные вопросы дерматовенерологии и косметологии» (Томск, 2010 г.), 40th Annual Meeting EADR. (Helsinki, Finlan, 2010 г.), на IV Российской научно-практической конференции, посвященной 125-летию Санкт-Петербургского научного общества дерматовенерологов имени В.М.Тарновского (Санкт-Петербургские дерматологические чтения, 2010 г.), 2 Continental Congress of Dermatology of the International Society of Dermatology and 4 Russian Congress of Dermatovenereology (St. Peterburg, Russia 6-9 July 2011), на конференциях дерматовенерологов и косметологов Южного (Краснодар, сентябрь 2011) и Приволжского (Казань, ноябрь 2011) федеральных округов, на форуме дерматологов и косметологов (Москва, декабрь 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 36 работ, из них 16 в изданиях и журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Личный вклад автора в проведенное исследование. Автором подготовлен аналитический обзор отечественных и зарубежных источников литературы по теме исследования, разработан дизайн исследований. Проведен отбор пациентов для исследования с учетом критериев включения и исключения. Осуществлен отбор больных псориазом для проведения терапии различными системными препаратами, методами физиотерапии или лечения инфликсимабом с оценкой терапевтической эффективности. Проведен анализ полученных результатов на основании данных статистической обработки. Разработан метод прогнозирования эффективности лечения больных псориазом генно-инженерным препаратом инфликсимаб, а также практические рекомендации по его применению, сформулированы выводы, научная и практическая значимость проведенных исследований.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 155 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 5 рисунками и 11 таблицами и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, 5 глав, содержащих результаты собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 72 источника отечественных авторов и 184 источника зарубежных авторов.
