Введение к работе
Актуальность проблемы: Установление в 1973 году увеличения среди больных анки-лозирующим спондилоартритом частоты встречаемости антигена HLA-B27 послужило началом целого направления в клинической иммуногенетике, получившего международное название "HLA и болезни" (Svejgaard А, 1976, Dausset J, 1976) Содержание направления отражено в его названии и заключается в том, что предрасположенность индивида к целому ряду заболеваний генетически детерминировано и связано с главным комплексом гистосовместимости человека - системой HLA (Зарецкая Ю М, Абрамов В Ю, 1986)
Имеется связь между рядом аутоиммунных расстройств и группой аллелей HLA-B8 и -DR3 (Degos L , Lepage V, 1981, Тананов А Т, Орлов-Морозов А В ,1982) Было замечено, что носительство определенных HLA-антигенов у людей повышено при некоторых болезнях, что свидетельствует о генетической предрасположенности человека к той или иной форме заболевания Направление "HLA и болезни" способствовало уточнению этиологии и патогенеза многих заболеваний, внесло практический вклад в дифференциальную диагностику ряда заболеваний (Зарецкая Ю М , 1983) После установления, что значительная часть больных ревматоидным артритом являются носителями антигена HLA-DR4, основное внимание было направлено на изучение аллелей HLA, находящихся в неравновесном сцеплении
Для характеристики ассоциаций HLA были выделены группы заболеваний, поражае-мость которыми зависит от HLA фенотипа Основные данные были суммированы на международных рабочих совещаниях (Workshop) "HLA и болезни", где была подтверждена целесообразность выделения групп HLA-зависимых болезней человека (1977) В группу HLA-зависимых болезней включены ревматические болезни, а также заболевания, связанные с поражением почек и хронической почечной недостаточностью (хронический гломерулонефрит, пиелонефрит и амилоидоз почек)
Анализ иммуногенетических факторов предрасположенности к онкологическим заболеваниям представляет затруднения как из-за множественности форм злокачественных новообразований, например, диффузные и солидные опухоли, так и возможности модификации аллелей HLA на клеточной мембране при опухолевом росте Необходимы исследования, принимающие во внимание одновременно различные генетические и факторы внешней среды, которые потенциально вовлекаются в онкогенез, чтобы установить не только относительный вклад этих факторов в опухолевом развитии, но также и вклад их предполагаемого взаимодействия (Gonzalez С А, 2002)
Исследования распределения аллелей HLA в различных этнических группах и популяциях, принадлежащих к различным расам, является одним из основных направлений изу-
чения главного комплекса гистосовместимости человека (Алексеев Л П, 1994) Противоречивость полученных разными авторами результатов зачастую обусловлена выраженными различиями в распределении аллельных вариантов генов HLA между представителями различных рас и популяций (Коненков В И., 1998)
Несмотря на очевидную практическую значимость, вышеперечисленные вопросы недостаточно освящены в литературе и являются актуальными А комплексное иммуногенетиче-ское и иммунологическое исследование с последующим многолетним наблюдением больших групп больных с онкологическими и аутоиммунными процессами в Западной Сибири ранее вообще не проводилось
Цель исследования. Оценить характер ассоциированности стабильных параметров человека - аллелей генов комплекса HLA с аутоиммунными, онкологическими заболеваниями и хроническими воспалительными процессами и разработать информативные иммуноге-нетические критерии доклинического и раннего прогноза тяжести заболеваний, вариантов их клинических и патоморфологических форм, темпов прогрессирования и эффективности проводимой терапии
Задачи исследования:
Определить частоты распределения аллелей HLA и их комбинаций в популяции практически здоровых жителей Западной Сибири европеоидного происхождения для разработки иммуногенетического регионального половозрастного стандарта
Проанализировать характер распределения иммуногенетических признаков среди больных аутоиммунными болезнями (ревматоидный артрит - РА, системная красная волчанка - СКВ, хронический гломерулонефрит - ХГН), пациентов с онкологическими заболеваниями (рак желудка - РЖ, рак молочной железы - РМЖ, фиброаденоматоз - ФАМ) и при хронических воспалительных заболеваниях (неспецифические воспалительные гинекологические заболевания - НВГЗ, хронический пиелонефрит - ПН, послеоперационные гнойно-септические осложнения - ГСО) для выявления иммуногенетических признаков нарушения функции иммунной системы пациента, предшествующих или сопровождающих развитие аутоиммунных, неопластических и воспалительных процессов
Проанализировать наличие и частоту выявления общих повторяющихся комбинаций иммуногенетических признаков в группах больных заболеваниями аутоиммунной, онкологической природы и при воспалительных процессах для определения роли иммуногенетических факторов в развитии типовых иммунопатологических синдромов
Провести комплексное исследование характера взаимосвязи иммунологических и иммуногенетических параметров иммунной системы больных лиц аутоиммунными, онкологическими заболеваниями и при воспалительных процессах
Провести клинико-иммуногенетический анализ распределения комбинаций аллелей HLA среди пациентов с различными вариантами течения заболеваний, темпов их про-грессирования, с эффективностью различных способов терапии
Определить информативные иммуногенетические критерии, как дополнительные лабораторные дифференциально-диагностические методы обследования для установления предрасположенности человека к развитию онкологических и аутоиммунных заболеваний, различных вариантов их клинического течения, эффективности проводимой терапии
Научная новизна работы: Впервые выявлены сочетания аллелей HLA, характерные для пациентов из популяции Западной Сибири, страдающих исследованными аутоиммунными (РА, СКВ, ХГН), онкологическими (РЖ, РМЖ) заболеваниями, хроническими воспалительными процессами (НВГЗ, ПН, ГСО) Экспедиционное исследование коренных жителей Сибири - Таймыра и Чукотки показало, что в процессе приспособления к условиям проживания в Западной Сибири среди пришлого европеоидного населения происходит накопление аллелей HLA, характерных для коренного населения Сибири, и снижение частот нежелательных аллелей HLA В результате этого определенные сочетания аллелей HLA ассоциируются с иммуно-генетическими признаками предрасположенности человека к нарушениям адаптивных механизмов регуляции иммунного ответа, что ведет к росту заболеваемости аутоиммунными, онкологическими болезнями, развитию хронических воспалительных процессов
Впервые установлены иммуногенетические критерии предрасположенности человека к развитию каждого из исследованных заболеваний аутоиммунной природы для здорового населения Западной Сибири различного пола и возраста Установлена ассоциированность определенных сочетаний аллелей HLA с характером клинического течения и патоморфоло-гическими вариантами заболеваний, темпами прогрессирования болезней в течение многолетнего наблюдения
Впервые определены иммуногенетические критерии предрасположенности к развитию исследованных злокачественных новообразований различной локализации у жителей Западной Сибири различного пола и возраста Установлена ассоциированность сочетаний аллелей HLA с размерами и степенью дифференцированности опухолей, интенсивностью процесса метастазирования, темпами прогрессирования болезней в течение многолетнего наблюдения
Впервые установлено, что развитие хронических неспецифических воспалительных заболеваний и гнойно-септических осложнений является следствием иммуногенетической предрасположенности человека к функциональной неустойчивости иммунной системи Вторичный иммунодефицит не связан с аутоиммунным или онкологическим процессом, но может, как со-
провождать эти заболевания, так и наблюдаться при заболеваниях не аутоиммунного или неопластического характера.
Впервые установлено, что имеются стабильные ассоциации аллелей HLA с относительным содержанием Т-клеток в периферической крови здоровых лиц Эти ассоциации сохраняются и при развитии иммунопатологических процессов Характерные отличия основных показателей иммунитета при том или ином иммунопатологическом процессе связаны с преобладанием среди больных лиц носителей аллелей HLA, ассоциированных с определенным содержанием Т-клеток
Впервые представлены результаты многолетнего (5 и 10 лет) динамического наблюдения больных раком желудка Исследован характер распределения аллелей HLA среди пациентов с ранней летальностью и длительным периодом выживаемости после оперативного лечения рака желудка Предложены дополнительные иммуногенетические признаки для дифференциальной диагностики рака молочной железы и фиброаденоматоза у женщин на ранних стадиях развития этих заболеваний Исследован характер распределения аллелей HLA среди пациентов с различной эффективность лечения больных цитостатическими препаратами и препаратами золота при аутоиммунных заболеваниях
Впервые разработаны алгоритмы для определения степени вероятности развития определенной формы течения болезни у пациентов с наиболее распространенными заболеваниями аутоиммунной, онкологической природы и воспалительного характера для использования в клинической практике медицинских учреждений
Теоретическое и практическое значение работы. В результате проведенного исследования сформировано новое представление о том, что определение диагностических критериев болезни, основанных на стабильных параметрах организма человека, таких, как аллели генов HLA, позволяют повысить достоверность диагностики и определить прогноз на ранних стадиях формирования болезни Большинство традиционных диагностических критериев болезни в основном построены на регистрации неустойчивых параметров - клинических и лабораторных показателях, что позволяет диагностировать заболевание на сравнительно поздних стадиях Разработаны иммуногенетические диагностические и прогностические критерии и алгоритмы, позволяющие определять индивидуальный риск развития заболевания, вариант его клинического течения, риск развития осложнений, планировать наиболее эффективное лечение, составлять отдаленный прогноз по развитию или исходу заболевания Им-муногенетический прогноз обеспечивается одним лабораторным исследованием - HLA-типированием и позволяет формировать группы повышенного риска развития заболеваний для диспансерного наблюдения
Основные положения, выносимые на защиту:
Предрасположенность индивида к целому ряду заболеваний связана с его генотипом HLA Некоторые аллели HLA ассоциированы с нарушением адаптивных механизмов человека, тогда как другие аллели HLA могут определять более высокие адаптационные возможности индивида в условиях Западной Сибири
При всех исследованных аутоиммунных, онкологических и воспалительных заболеваниях выявляются общие группы ассоциированных с ними сочетаний аллелей HLA При этом каждое из заболеваний аутоиммунной (РА, СКВ, ХГН), онкологической (РЖ и РМЖ) или воспалительной природы (НВГЗ, ПН ГСО) характеризуется своим репертуаром ассоциированных с ним аллелей HLA
Выявление ряда аллелей HLA, часто встречающихся при заболеваниях аутоиммунной, неопластической или воспалительной природы указывает на иммуногенетиче-скую предрасположенность к функциональной неустойчивости иммунной системы А выявление ряда специфических иммуногенетических признаков аутоиммунных, неопластических, хронических воспалительных процессов позволяет предположить наличие предрасположенности человека к развитию типового аутоиммунного, онкологического или хронического воспалительного процесса
Ассоциированность ряда аллелей HLA с развитием хронических воспалительных заболеваний и гнойно-септических осложнений совпадает с ассоциациями этих же аллелей с аутоиммунными или онкологическими заболеваниями, что подтверждает иммуноге-нетическую предрасположенность некоторых индивидов к развитию аутоиммунного или онкологического процесса
Ассоциированность аллелей HLA с вариантами клинического течения аутоиммунных, онкологических заболеваний или хронических воспалительных процессов характеризуется перераспределением аллелей HLA внутри каждой группы изученных болезней Установление ассоциированных с заболеваниями сочетаний аллелей HLA позволяет разработать комплекс ранних иммуногенетических критериев предрасположенности человека к развитию изученных заболеваний, характеру их клинического течения, темпам прогресса, эффективности проводимой терапии, продолжительности жизни после лечения
Изменения уровня содержания основных субпопуляций Т-лимфоцитов в циркулирующей крови ассоциированы с аллельными вариантами генов HLA и могут явиться одним из вероятных механизмов иммуногенетической предрасположенности человека к заболеваниям
Внедрение в практику. Результаты научной работы внедрены в практику в качестве дополнительных лабораторных анализов в онкологических отделениях №1 и 2 и онкологиче-
ского диспансера Муниципальной клинической больницы №1 и в отделении трансплантации и хронического гемодиализа Областной клинической больницы г Новосибирска
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзной конференции "Профилактика, диагностика и лечение аутоиммунных заболеваний и вторичных иммунодефицитов" (Новосибирск, 1985), на Ш Всесоюзном съезде ревматологов (Вильнюс, 1985), на Всесоюзной научной конференции. "Реактивность и резистентность фундаментальные и прикладные вопросы" (Киев, 1987), на Всесоюзной научной конференции "Методология, организация и итоги массовых обследований" (Ангарск, 1987), на научно-практической конференции "Новые методы диагностики, лечения, профилактики заболеваний" (Новосибирск, 1987), на республиканской конференции "Средства и методы биоспецифической коррекции в гематологии и трансфузиологии" (Минск, 1988), на научной конференции- "Иммуногенетические аспекты аутоиммунных заболеваний и вторичных иммунодефицитов" (Новосибирск, 1989), на научной конференции "Экспериментальная и клиническая иммунология на востоке страны" (Красноярск, 1991), на IV Всесоюзном съезде ревматологов (Минск, 1991), на I Съезде иммунологов России (Новосибирск, 1992), на VII научно-практической конференции врачей "Актуальные вопросы современной медицины" (Новосибирск, 1997), на VIII научно-практической конференции врачей "Актуальные вопросы современной медицины" (Новосибирск, 1998), на IX научно-практической конференции врачей "Актуальные вопросы современной медицины", "Новосибирск на рубеже XXI века" (Новосибирск, 1999), на 5-й отчетной сессии ГУ ИКИ СО РАМН "Иммунная система функционирование в норме, при экстремальных экологических воздействиях, при иммунопатологии" (Новосибирск, 2000), на III съезде иммунологов и аллергологов СНГ (Краснодар, 2000), на II Всероссийском симпозиуме "Фундаментальные и клинические аспекты хронического воспаления" (Новосибирск, 2000), на научно-практической конференции "ДНК диагностика в медицине" (Новосибирск, 2001), на учебно-методической конференции "Актуальные проблемы клинической иммунологии" (Барнаул, 2002), на 6-й отчетной конференции ГУ НИИКИ СО РАМН "Иммунология, иммуногенетика, иммунопатология" (Новосибирск, 2003), на Всероссийском конгрессе ревматологов (Саратов, 2003) Апробация диссертации состоялась на расширенном заседании семинара Института клинической иммунологии СО РАМН 23 декабря 2006 г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 13 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (11 в отечественных и 2 в зарубежных изданиях).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 560 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и мето-
