russjcardiolРоссийский кардиологический журналRussian Journal of Cardiology1560-40712618-7620«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.15829/1560-4071-2017-6-132-138russjcardiol-2471Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИНТЕГРИРОВАННЫЙ БИОМАРКЕР: ВОЗМОЖНОСТИ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ КОРОНАРНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗАAN INTEGRATIVE BOIMARKER: OPPORTUNITIES FOR NON-INVASIVE DIAGNOSTICS OF CORONARY ATHEROSCLEROSISМетельскаяВ. А.MetelskayaV. A.

д. б.н., профессор, ученый секретарь

VMetelskaya@gnicpm.ruГавриловаН. Е.GavrilovaN. E.

к. м.н., с. н.с. отдела клинической кардиологии и молекулярной генетики

ЯроваяЕ. А.YarovayaE. A.

д.физ-мат.н., с. н.с. лаборатории биостатистики

БойцовС. А.BoytsovS. A.

д. м.н., профессор, член-корр. РАН, и. о. генерального директора

ФГБУ Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины Минздрава РоссииРоссияNational Research Center for Preventive Medicine of the Ministry of HealthRussian FederationФГБУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздрава РоссииРоссияRussian Cardiological Research-and-Production Complex of the Ministry of HealthRussian Federation20172107201706132138Copyright © Метельская В.А., Гаврилова Н.Е., Яровая Е.А., Бойцов С.А., 20172017Метельская В.А., Гаврилова Н.Е., Яровая Е.А., Бойцов С.А.Metelskaya V.A., Gavrilova N.E., Yarovaya E.A., Boytsov S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/2471Цель

Цель. С помощью мультимаркерного подхода разработать и предложить интегрированный биомаркер для неинвазивной оценки риска наличия и выраженности коронарного атеросклероза.

Материал и методы

Материал и методы. В исследование последовательно включено 205 пациентов в возрасте старше 18 лет (средний возраст 62,8±9,0 года), поступивших и обследованных в стационаре ФГБУ “ГНИЦПМ” Минздрава России в 2011-2013гг, которым были выполнены диагностическая коронароангиография (КАГ) и дуплексное сканирование сонных артерий. Локализацию и степень коронарного атеросклероза оценивали по шкале Gensini (GS).

Результаты

Результаты. Анализ проводили в 3-х группах: без коронарного атеросклероза (GS =0), с коронарным атеросклерозом любой тяжести (GS >0) и с выраженным атеросклерозом коронарных артерий (GS ≥35). На основании предварительного анализа математических моделей, включающих визуальные и биохимические маркеры и их сочетания, были выбраны наиболее значимые показатели, составившие интегрированный биомаркер. Значение i-BIO >4 баллов с чувствительностью 87,9% позволяет выявлять пациентов с коронарным атеросклерозом, тогда как i-BIO >9 баллов со специфичностью 79,8% позволяет исключить лиц без признаков атеросклероза коронарных артерий.

Заключение

Заключение. Предложенный комплексный показатель i-BIO можно рассматривать как новый интегрированный биомаркер риска коронарного атеросклероза и степени его тяжести.

Aim

Aim. With the multimarker approach, to investigate and implement an integrative biomarker for non-invasive risk assessment of the presence and severity of coronary atherosclerosis.

Material and methods

Material and methods. Totally, 205 consecutive patients included, age 18 and older, mean age 62,8±9,0 y., admitted and investigated in-patient at National Research Center for Preventive Medicine of the Ministry of Health in 2011-2013, underwent diagnostic coronary arteriography (CG) and duplex carotid scanning. Localization and grade of coronary atherosclerosis were assessed with the score Gensini (GS).

Results

Results. The analysis was done in 3 groups: no coronary atherosclerosis (GS =0), with coronary atherosclerosis of any grade (GS >0), and severe (GS ≥35). Based in the preliminary analysis of mathemathical models that included visual and biochemical markers, the most siginificant were selected that have been included into the integrated biomarker. Value of i-BIO >4 points with sensitivity 87,9% makes it to reveal coronary atherosclerosis patients, when i-BIO >9, with specificity 79,8%, makes it to rule out the persons with no coronary atherosclerosis.

Conclusion

Conclusion. The invented complex parameter i-BIO might be regarded as a novel integrative biomarker of coronary atherosclerosis and its severity grade.

атеросклероз коронарных артерийшкала Gensiniбиомаркер интегрированныйвизуальные показателибиохимические показателиcoronary atherosclerosisGensini scoreintegrative biomarkervisual prametersbiochemistryReferencesRoth GA, Johnson C, Abajobir A, et al. Global, Regional, and National Burden of Cardiovascular Diseases for 10 Causes, 1990 to 2015. JACC July 2017; 1 (70) DOI: 10.1016/j.jacc.2017.04.052.Roth GA, Johnson C, Abajobir A, et al. Global, Regional, and National Burden of Cardiovascular Diseases for 10 Causes, 1990 to 2015. JACC July 2017; 1 (70) DOI: 10.1016/j.jacc.2017.04.052.Oganov RG, Maslennikova GYa. Demographic trends in the Russian Federation: the impact of cardiovascular disease. Cardiovascular Therapy and Prevention 2012; 1 (11): 5-10. Russian (Оганов Р. Г ., Масленникова Г . Я. Демографические тенденции в Российской Федерации: вклад болезней системы кровообращения. Кардиоваск терапия и профилакт 2012; 1 (11): 5-10).Oganov RG, Maslennikova GYa. Demographic trends in the Russian Federation: the impact of cardiovascular disease. Cardiovascular Therapy and Prevention 2012; 1 (11): 5-10. Russian (Оганов Р. Г ., Масленникова Г . Я. Демографические тенденции в Российской Федерации: вклад болезней системы кровообращения. Кардиоваск терапия и профилакт 2012; 1 (11): 5-10).Fruchart J-C, Davignon J, Hermans MP, et al. Residual macrovascular risk in 2013: what have we learned? Cardiovascular Diabetol 2014; 13: 26-43.Fruchart J-C, Davignon J, Hermans MP, et al. Residual macrovascular risk in 2013: what have we learned? Cardiovascular Diabetol 2014; 13: 26-43.Wong ND, Chuang K, Wong K, et al. Residual dyslipidemia among United States adults treated with lipid modifying therapy (data from National Health and Nutrition Examination Survey 2009-2010). Am J Cardiol 2013; 3 (112): 373-9.Wong ND, Chuang K, Wong K, et al. Residual dyslipidemia among United States adults treated with lipid modifying therapy (data from National Health and Nutrition Examination Survey 2009-2010). Am J Cardiol 2013; 3 (112): 373-9.Lloyd-Jones DM, Leip E, Larson MG, et al. Prediction of lifetime risk for cardiovascular disease by risk factor burden at 50 years of age. Circulation 2006; 113: 791-8.Lloyd-Jones DM, Leip E, Larson MG, et al. Prediction of lifetime risk for cardiovascular disease by risk factor burden at 50 years of age. Circulation 2006; 113: 791-8.Brown TM, Bittner V. Biomarkers of atherosclerosis: clinical applications. Curr Cardiol Rep 2008; 10 (6): 497-504.Brown TM, Bittner V. Biomarkers of atherosclerosis: clinical applications. Curr Cardiol Rep 2008; 10 (6): 497-504.Khot UN, Khot MB, Bajzer CT, et al. Prevalence of conventional risk factors in patients with coronary heart disease. JAMA 2003; 290: 898-904.Khot UN, Khot MB, Bajzer CT, et al. Prevalence of conventional risk factors in patients with coronary heart disease. JAMA 2003; 290: 898-904.Vasan RS. Biomarkers of cardiovascular disease: molecular basis and practical considerations. Circulation 2006; 113: 2335-62.Vasan RS. Biomarkers of cardiovascular disease: molecular basis and practical considerations. Circulation 2006; 113: 2335-62.Schiendorf KH, Nasir K, Blumenthal RS. Limitations of the Framingham risk score are now much clearer. Prev Med 2009; 48: 115-6.Schiendorf KH, Nasir K, Blumenthal RS. Limitations of the Framingham risk score are now much clearer. Prev Med 2009; 48: 115-6.Steyerberg EW, Vickers AJ, Cook NR, et al. Assessing the performance of prediction models: a framework for traditional and novel measures. Epidemiology 2010; 21: 128-38.Steyerberg EW, Vickers AJ, Cook NR, et al. Assessing the performance of prediction models: a framework for traditional and novel measures. Epidemiology 2010; 21: 128-38.Langlois MR Laboratory approaches for predicting and managing the risk of cardiovascular disease: postanalytical opportunities of lipid and lipoprotein testing. Clin Chem Lab Med 2012; 7 (50): 1169-81.Langlois MR Laboratory approaches for predicting and managing the risk of cardiovascular disease: postanalytical opportunities of lipid and lipoprotein testing. Clin Chem Lab Med 2012; 7 (50): 1169-81.Helfand M, Buckley DI, Freeman M, et al. Emerging risk factors for coronary heart disease: a summary of systematic reviews conducted for the U. S. Preventive Services Task Force. Ann Intern Med 2009; 151: 496-507.Helfand M, Buckley DI, Freeman M, et al. Emerging risk factors for coronary heart disease: a summary of systematic reviews conducted for the U. S. Preventive Services Task Force. Ann Intern Med 2009; 151: 496-507.Wang TJ, Gona P, Larson MG, et al. Multiple biomarkers for the prediction of first major cardiovascular events and death. N Engl J Med 2006; 355: 2631-9.Wang TJ, Gona P, Larson MG, et al. Multiple biomarkers for the prediction of first major cardiovascular events and death. N Engl J Med 2006; 355: 2631-9.Melander O, Newton-Cheh C, Almgren P, et al. Novel and conventional biomarkers for prediction of incident cardiovascular events in the community. JAMA 2009; 302: 49-57.Melander O, Newton-Cheh C, Almgren P, et al. Novel and conventional biomarkers for prediction of incident cardiovascular events in the community. JAMA 2009; 302: 49-57.Blankenberg S, Zeller T, Saarela O, et al. Contribution of 30 biomarkers to 10-year cardiovascular risk estimation in 2 population cohorts: the MONICA, risk, genetics, archiving, and monograph (MORGAM) biomarker project. Circulation 2010; 121: 2388-97.Blankenberg S, Zeller T, Saarela O, et al. Contribution of 30 biomarkers to 10-year cardiovascular risk estimation in 2 population cohorts: the MONICA, risk, genetics, archiving, and monograph (MORGAM) biomarker project. Circulation 2010; 121: 2388-97.Wang TJ. Assessing the Role of Circulating, Genetic, and Imaging Biomarkers in Cardiovascular Risk Prediction. Circulation 2011; 123: 551-65.Wang TJ. Assessing the Role of Circulating, Genetic, and Imaging Biomarkers in Cardiovascular Risk Prediction. Circulation 2011; 123: 551-65.Merculov EV, Mironov VM, Samko AN. Coronary angiography, ventriculography, bypass angiography in graphics and diagrams. M.: Media Medika 2011; 100p. Russian (Меркулов Е. В., Миронов В. М., Самко А . Н. Коронароангиография, вентрикулография, шунтография в иллюстрациях и схемах. М.: Медиа Медика, 2011; 100 с).Merculov EV, Mironov VM, Samko AN. Coronary angiography, ventriculography, bypass angiography in graphics and diagrams. M.: Media Medika 2011; 100p. Russian (Меркулов Е. В., Миронов В. М., Самко А . Н. Коронароангиография, вентрикулография, шунтография в иллюстрациях и схемах. М.: Медиа Медика, 2011; 100 с).Gensini G. A more meaningful scoring system for determining the severity of coronary artery disease. Am J Cardiol 1983; 51: 606.Gensini G. A more meaningful scoring system for determining the severity of coronary artery disease. Am J Cardiol 1983; 51: 606.Gavrilova NE, Metelskaya VA, Perova NV, et al. The choice of method of quantitative evaluation of coronary artery disease based on comparative analysis of angiographic scales. Russ J Cardiol 2014; 6 (110): 24-9. Russian (Гаврилова Н. Е., Метельская В. А ., Перова Н. В. и др. Выбор метода количественной оценки поражения коронарных артерий на основе сравнительного анализа ангиографических шкал. Российский кардиологический журнал 2014; 6 (110): 24-9).Gavrilova NE, Metelskaya VA, Perova NV, et al. The choice of method of quantitative evaluation of coronary artery disease based on comparative analysis of angiographic scales. Russ J Cardiol 2014; 6 (110): 24-9. Russian (Гаврилова Н. Е., Метельская В. А ., Перова Н. В. и др. Выбор метода количественной оценки поражения коронарных артерий на основе сравнительного анализа ангиографических шкал. Российский кардиологический журнал 2014; 6 (110): 24-9).Gavrilova NE, Metelskaya VA, Yarovaya EB, Boytsov SA. Carotid artery duplex scan in diagnosing coronary atherosclerosis and assessing its severity. Russ J Cardiol 2014; 4 (108): 108-12. Russian (Гаврилова Н. Е., Метельская В. А ., Яровая Е. Б., Бойцов С . А . Роль дуплексного сканирования сонных артерий в выявлении коронарного атеросклероза и определении степени его выраженности. Российский кардиологический журнал 2014; 4 (108): 108-12).Gavrilova NE, Metelskaya VA, Yarovaya EB, Boytsov SA. Carotid artery duplex scan in diagnosing coronary atherosclerosis and assessing its severity. Russ J Cardiol 2014; 4 (108): 108-12. Russian (Гаврилова Н. Е., Метельская В. А ., Яровая Е. Б., Бойцов С . А . Роль дуплексного сканирования сонных артерий в выявлении коронарного атеросклероза и определении степени его выраженности. Российский кардиологический журнал 2014; 4 (108): 108-12).Gavrilova N, Metelskaya V, Yarovaya E, Boytsov S. Intima-media thickness and the degree of coronary atherosclerosis. Vrach 2014; 10: 56-9 Russian (Гаврилова Н. Е., Метельская В. А ., Яровая Е. Б., Бойцов С . А . Толщина комплекса интима-медиа и выраженность коронарного атеросклероза. Врач 2014; 10: 56-9).Gavrilova N, Metelskaya V, Yarovaya E, Boytsov S. Intima-media thickness and the degree of coronary atherosclerosis. Vrach 2014; 10: 56-9 Russian (Гаврилова Н. Е., Метельская В. А ., Яровая Е. Б., Бойцов С . А . Толщина комплекса интима-медиа и выраженность коронарного атеросклероза. Врач 2014; 10: 56-9).Metelskaya VA, Gavrilova NE, Gumanova NG, et al. Combination of visual and metabolic markers in assessment of probability of presence and severity of atherosclerosis of coronary Arteries. Kardiologiia 2016; 7 (56): 47-53. Russian (Метельская В. А ., Гаврилова Н. Е., Гуманова Н. Г . и др. Комбинация визуальных и метаболических маркеров в оценке вероятности наличия и выраженности атеросклероза коронарных артерий. Кардиология 2016; 7 (56): 47-53).Metelskaya VA, Gavrilova NE, Gumanova NG, et al. Combination of visual and metabolic markers in assessment of probability of presence and severity of atherosclerosis of coronary Arteries. Kardiologiia 2016; 7 (56): 47-53. Russian (Метельская В. А ., Гаврилова Н. Е., Гуманова Н. Г . и др. Комбинация визуальных и метаболических маркеров в оценке вероятности наличия и выраженности атеросклероза коронарных артерий. Кардиология 2016; 7 (56): 47-53).Greenland P, Knoll MD, Stamler J, et al. Major risk factors as antecedents of fatal and nonfatal coronary heart disease events. JAMA 2003; 290: 891-7.Greenland P, Knoll MD, Stamler J, et al. Major risk factors as antecedents of fatal and nonfatal coronary heart disease events. JAMA 2003; 290: 891-7.Cui J. O verview of risk prediction models in cardiovascular disease research. Ann Epidemiol 2009; 19 (10): 711-7.Cui J. O verview of risk prediction models in cardiovascular disease research. Ann Epidemiol 2009; 19 (10): 711-7.Cao JJ, Arnold AM, Manolio TA, et al. Association of carotid artery intima-media thickness, plaques, and C-reactive protein with future cardiovascular disease and all-cause mortality: the Cardiovascular Health Study. Circulation 2007; 116 (1): 32-8.Cao JJ, Arnold AM, Manolio TA, et al. Association of carotid artery intima-media thickness, plaques, and C-reactive protein with future cardiovascular disease and all-cause mortality: the Cardiovascular Health Study. Circulation 2007; 116 (1): 32-8.Marcovina SM, Crea F, Davignon J, et al. Biochemical and bioimaging markers for risk assessment and diagnosis in major cardiovascular diseases: a road to integration of complementary diagnostic tools. J Intern Med 2007; 261: 214-34.Marcovina SM, Crea F, Davignon J, et al. Biochemical and bioimaging markers for risk assessment and diagnosis in major cardiovascular diseases: a road to integration of complementary diagnostic tools. J Intern Med 2007; 261: 214-34.Pencina MJ, D’Agostino RB, Sr D’Agostino RB, Jr, et al. Evaluating the added predictive ability of a new marker: from area under the ROC curve to reclassification and beyond. Stat Med 2008; 27: 157-72.Pencina MJ, D’Agostino RB, Sr D’Agostino RB, Jr, et al. Evaluating the added predictive ability of a new marker: from area under the ROC curve to reclassification and beyond. Stat Med 2008; 27: 157-72.Koenig W. Integrating biomarkers: the new frontier? Scand J Clin Lab Invest Suppl 2010; 242: 117-23.Koenig W. Integrating biomarkers: the new frontier? Scand J Clin Lab Invest Suppl 2010; 242: 117-23.Hoefer IE, Steffens S, Ala-Korpela M, et al. Novel methodologies for biomarker discovery in atherosclerosis. Eur Heart J 2015; 36 (39): 2635-42.Hoefer IE, Steffens S, Ala-Korpela M, et al. Novel methodologies for biomarker discovery in atherosclerosis. Eur Heart J 2015; 36 (39): 2635-42.Kathiresan S, Melander O, Anevski D, et al. Polymorphisms associated with cholesterol and risk of cardiovascular events. N Engl J Med 2008; 358: 1240-49.Kathiresan S, Melander O, Anevski D, et al. Polymorphisms associated with cholesterol and risk of cardiovascular events. N Engl J Med 2008; 358: 1240-49.Stakhanova EA, Shevchenko AO. Multimarker analysis in heart transplant recipients and patients with acute coronary syndrome. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs 2014; 16: 197-8. Russian (Стаханова Е. А ., Шевченко А . О. Мультимаркерный анализ у реципиентов сердца и больных острым коронарным синдромом. Вестник трансплантологии и искусственных органов 2014: 16: 197-8).Stakhanova EA, Shevchenko AO. Multimarker analysis in heart transplant recipients and patients with acute coronary syndrome. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs 2014; 16: 197-8. Russian (Стаханова Е. А ., Шевченко А . О. Мультимаркерный анализ у реципиентов сердца и больных острым коронарным синдромом. Вестник трансплантологии и искусственных органов 2014: 16: 197-8).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.