Фактор дифференцировки роста-15 — новый показатель неблагоприятного прогноза при неосложненном инфаркте миокарда

Болезни системы кровообращения являются лидирующей причиной смертности взрослого населения в Российской Федерации. В их структуре инфаркт миокарда (ИМ) занимает одно из первых мест [1]. На сегодняшний день оценка прогноза пациентов после ИМ и связанный с этим поиск новых информативных маркеров и создание прогностических шкал являются актуальными задачами. Перспективным в этой области является изучение потенциальной прогностической способности одного из новых биомаркеров — фактора дифференцировки роста-15 (GDF-15). GDF-15 — это маркер окислительного стресса и воспаления, который экспрессируется и при остром повреждении тканей [2]. Исследований, изучающих роль GDF-15 у пациентов с ИМ, не так много. Предполагается, что повышенные уровни GDF-15 независимо связаны со смертностью у пациентов с ИМ с подъемом и без подъема сегмента ST на электрокардиограмме (ЭКГ) [3][4].

Материал и методы

Проведено проспективное обсервационное исследование, в которое было включено 118 пациентов с ИМ с подъемом или без подъема сегмента ST на ЭКГ в возрасте до 70 лет, подписавших добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Критериями исключения из исследования были: возраст старше 70 лет; острое и/или обострение хронического воспалительного заболевания любой этиологии и локализации в течение 6 мес. до госпитализации; заболевания соединительной ткани; сахарный диабет 1 типа или 2 типа; острое нарушение мозгового кровообращения или транзиторная ишемическая атака менее чем за 6 мес. до включения в исследование; любые нарушения ритма и/или проводимости сердца, требующие медикаментозного лечения, в т.ч. фибрилляция предсердий; сердечная недостаточность II и выше класса по Killip; фракция выброса по Симпсону <40% по данным эхокардиографии (ЭхоКГ); онкологические заболевания в анамнезе; беременность и период лактации; алкоголизм; наркомания.

Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования был одобрен Локальным этическим комитетом (протокол № 4 от 24.04.2018г).

Всем пациентам, включенным в исследование, проводилось обследование, включающее: сбор анамнеза; физикальный осмотр; лабораторные анализы (в т.ч. общий анализ крови, биохимический анализ крови, включавший креатинин, мочевину, калий, натрий, полный липидный профиль, определение уровней высокочувствительного тропонина T и N-концевого промозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP), скорости клубочковой фильтрации, коагулограмму); инструментальные методы исследования (в т.ч. ЭКГ, суточное мониторирование ЭКГ, ЭхоКГ).

Также всем пациентам был определен уровень GDF-15 в плазме сэндвич-методом иммуноферментного анализа в первые 48 ч от начала клинической картины ИМ. Иммуноферментный анализ проводился с использованием реактивов ELISA Kit for Growth Differentiation factor 15 (Cloud-Clone Corp., США). Чувствительность метода 0,065 нг/мл. Диапазон определения GDF-15 составлял 0,156-10 нг/мл.

Клиническая динамика состояния пациентов оценивалась методом опроса через 1, 3, 6 и 12 мес. после выписки из стационара, а также проводился анализ медицинской документации в случаях развития повторных сердечно-сосудистых событий (ССС) и летальных исходов. Регистрировались повторные ССС, включающие повторный ИМ и/или госпитализации в стационар по причине нестабильной стенокардии, а также летальные исходы.

Лечение всех пациентов проводилось в соответствии с современными клиническими рекомендациями. Не было различий по частоте назначения основных групп лекарственных препаратов у пациентов с последующим развитием повторных ССС и пациентов без развития повторных ССС в течение 12 мес. наблюдения, что показано в таблице 1.

Всем включенным в исследование пациентам при поступлении была проведена коронароангиография, после чего 96 пациентам было проведено стентирование коронарных артерий (включая 7, которым была проведена догоспитальная тромболитическая терапия), у 6 пациентов в качестве метода реваскуляризации было выбрано экстренное аортокоронарное/маммарокоронарное шунтирование, у 16 реваскуляризации проведено не было. По результатам анализа не было выявлено зависимости развития повторных ССС от отсутствия или наличия реваскуляризации, а также ее стратегии (χ²=1,9; p=0,164).

Анализ данных проводился по 110 параметрам, включая клинические, лабораторные и инструментальные показатели. Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью программы IBM SPSS Statistics v23.1.1. Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Описание количественных показателей, имевших нормальное распределение, представлялось в виде средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (σ), как M±σ. Количественные показатели, чье распределение отличалось от нормального, описывались с помощью значений медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1-Q3). Статистическая значимость различий количественных показателей оценивалась по t-критерию Стьюдента для нормального распределения и по непараметрическому U-критерию Манна-Уитни для распределения, отличающегося от нормального; для качественных показателей использовался критерий χ² Пирсона. В качестве показателя тесноты связи между количественными показателями использовались коэффициенты корреляции Пирсона и Спирмена. Независимое влияние потенциальных факторов риска, в т.ч. уровня GDF- 15, на вероятность наступления повторных ССС за 12 мес. наблюдения оценивалось с помощью регрессионного анализа. Для оценки диагностической значимости количественных признаков при прогнозировании повторных ССС применялся метод анализа ROC-кривых. Оценка функции выживаемости пациентов проводилась по методу Каплана-Мейера. Результаты считались статистически значимыми при значениях p≤0,05.

Результаты

Средний возраст включенных в исследование пациентов составил 57,3±8,7 лет. Среди них было 97 мужчин (82,2%) и 21 женщина (17,8%). В исследование включались пациенты, у которых был анамнез по сердечно-сосудистым заболеваниям, а именно у 65,3% пациентов была гипертоническая болезнь, у 12,7% имелся постинфарктный кардиосклероз, а 2,5% пациентов перенесли аортокоронарное шунтирование.

Средний уровень GDF-15 у пациентов с неосложненным ИМ составил 2,25±1,0 нг/мл. Не было выявлено зависимости уровней GDF-15 от возраста и пола пациентов. При анализе GDF-15 в подгруппах не обнаружено статистически значимой зависимости его концентрации с наличием у пациентов традиционных сердечно-сосудистых факторов риска, таких как курение, индекс массы тела, гипертоническая болезнь, постинфарктный кардиосклероз в анамнезе, уровни общего холестерина и холестерина липопротеидов низкой плотности.

За 12 мес. наблюдения 22,8% пациентов повторно госпитализировались в стационары по поводу нестабильной стенокардии или повторного ИМ. Всего случилось 29 повторных ССС, в т.ч. 2 летальных исхода и 8 повторных ИМ. Оба летальных исхода по данным аутопсии произошли за счет крупноочагового трансмурального ИМ. На рисунке 1 представлено распределение повторных ССС по времени наблюдения.

В таблице 2 представлена характеристика подгрупп пациентов с наличием повторных ССС и без них в течение 12 мес. наблюдения. Пациенты с повторными ССС были старше (66,36±7,43 vs 56,61±8,89 лет; p=0,047) и имели более высокие уровни GDF-15 (2,82±1,12 vs 2,13±0,95 нг/мл; p=0,012) и NT-proBNP (1449,5 (198,25; 2950,75) vs 269 (123; 875,75) пг/мл; p=0,05).

Нами была проведена оценка прогностического значения уровня GDF-15 у пациентов с неосложненным ИМ с помощью метода анализа ROC-кривых с определением оптимального разделяющего значения GDF-15 (точки отсечения), позволяющего классифицировать пациентов по степени риска наступления повторных ССС с наилучшим сочетанием чувствительности и специфичности, что представлено на рисунке 2. Точкой отсечения стало значение GDF-15 2,075 нг/мл, при чувствительности 0,773 (77,3%) и 0,438 1-специфичности (соответствует специфичности, равной 56,2%). Площадь под кривой (ROC AUC) равна 0,7±0,065 (95% доверительный интервал (ДИ): 0,572-0,827), p=0,004, что свидетельствует о хорошей прогностической способности GDF-15.

Выявлено, что имеются значимые различия в частоте и времени появления первого повторного ССС у пациентов после неосложненного ИМ в зависимости от уровней GDF-15, что графически показано на рисунке 3 в виде кривых выживаемости Каплана-Мейера. Среднее ожидаемое время без повторного ССС в группе пациентов с GDF-15 <2,075 нг/мл составляет 11,36±0,35 мес. (95% ДИ: 10,67-12,04), а в группе пациентов с GDF-15 ≥2,075 нг/мл  — 9,85±0,53 мес. (95% ДИ: 8,8-10,89), p=0,005. Мы можем сделать вывод, что имеются значимые различия в функции вероятности не получить комбинированную конечную точку в виде кардиоваскулярной смертности и повторных госпитализаций по поводу нестабильной стенокардии и повторного ИМ в зависимости от уровня GDF-15. Пациенты, у которых GDF-15 ≥2,075 нг/мл, имеют более высокий риск повторных ССС (отношение рисков (ОР) 3,4 (95% ДИ: 1,342-8,613), р=0,005).

Еще одним биомаркером, который показал взаимосвязь с повторными ССС в нашем исследовании, а также корреляционную связь умеренного порядка с GDF-15 (r=0,36, p<0,01), был NT-proBNP. ROC-кривая для NT-proBNP и кривые выживаемости Каплана-Мейера для пациентов с уровнями NT-proBNP ниже и выше точки отсечения представлены на рисунках 4 и 5. NT-proBNP обладает средней прогностической способностью (ROC AUC =0,69±0,069 (95% ДИ: 0,561-0,832), p=0,004), с точкой отсечения, равной 578 пг/мл для 0,727 (72,7%) чувствительности и 0,302 1-специфичности (69,8% специфичности). Среднее ожидаемое время без повторного ССС в группе пациентов с NT-proBNP <578 пг/мл составляет 11,27±0,29 мес. (95% ДИ: 10,71-11,84), а в группе пациентов с NT-proBNP ≥578 пг/мл — 9,51±0,65 мес. (95% ДИ: 8,24-10,79), p=0,00002. Получается, что в нашем исследовании уровень NT-proBNP ≥578 пг/мл ассоциировался с увеличением риска кардиоваскулярной смерти и повторных госпитализаций по поводу нестабильной стенокардии и повторного ИМ (ОР 4,3 (95% ДИ: 1,828-10,239), р=0,00019).

Исходя из полученных результатов, была оценена возможность совместного применения двух биомаркеров — GDF-15 и NT-proBNP — для прогнозирования высокого риска повторных ССС, что наглядно продемонстрировано на рисунке 6, показывающем кривые кумулятивного риска в подгруппах пациентов, у которых одновременно оба маркера были выше или ниже точек отсечения, найденных с помощью ROC-анализа. Таким образом, пациенты, у которых GDF-15 был ≥2,075 нг/мл одновременно с NT-proBNP ≥578 пг/мл, имели более высокий риск повторных ССС, включая сердечно-сосудистую смертность и повторные госпитализации по причине нестабильной стенокардии и повторного ИМ (ОР 4,5 (95% ДИ: 2,087-9,736), р=0,00018).

Обсуждение

До сих пор не так много исследований посвящено роли GDF-15 при ИМ. Результаты зарубежных исследований свидетельствуют о том, что уровни GDF-15 положительно коррелируют со статусом курения пациента, наличием сахарного диабета и гипертонической болезни, перенесенным ИМ, нарушением функции почек, а также с уровнями NT-proBNP, тропонина Т, C-реактивного белка [5][6]. Однако в нашем исследовании не было выявлено достоверной разницы и значимой зависимости концентрации GDF-15 с наличием у пациентов традиционных сердечно-сосудистых факторов риска. В опубликованном нами ранее анализе были описаны выявленные корреляционные связи GDF-15, включая его связь с уровнями NT-proBNP (r=0,36, p<0,01), тропонина Т (r=0,21, p=0,02), лейкоцитов (r=0,32, p<0,01), мочевины (r=0,20, p=0,04), а также с фракцией выброса по Симпсону по данным ЭхоКГ (r=-0,32, p<0,01) и толщиной межжелудочковой перегородки (r=-0,26, p<0,01) [7].

Согласно имеющимся данным уровни GDF-15 независимо связаны со смертностью у пациентов с ИМ с подъемом и без подъема сегмента ST на ЭКГ [3][4]. GDF-15 также показал в различных исследованиях свою независимую связь с сердечно-сосудистой смертностью и госпитализациями по поводу декомпенсации хронической сердечной недостаточности при всех атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваниях [2][4][8][9]. А прогностическая ценность GDF-15 отдельно в отношении ИМ наблюдалась только у пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца, но не у пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) [10]. Сразу в нескольких работах было отмечено, что среди пациентов с ОКС связь повышенного уровня GDF-15 со смертностью была сильнее, чем его связь с повторным ИМ [4][10]. Наше исследование также показало, что высокие уровни GDF-15 связаны с повышенным риском повторных ССС, включая сердечно-сосудистую смерть, госпитализации по поводу нестабильной стенокардии и повторного ИМ. По итогам исследования нам не представилось возможным достоверно оценить взаимосвязь GDF-15 отдельно со смертностью пациентов, т.к. за период наблюдения в 12 мес. было зарегистрировано только 2 летальных исхода и также невозможно говорить о связи GDF-15 отдельно с повторным ИМ с точки зрения статистической достоверности ввиду малого количества повторных событий.

Зарубежные исследователи начали изучать добавление GDF-15 в прогностические шкалы риска, в т.ч. было показано, что интеграция GDF-15 в шкалу GRACE увеличивает прогностическую ценность этой шкалы у пациентов с ОКС без подъема сегмента ST на ЭКГ [11]. Наше исследование показало, что у пациентов с неосложненным ИМ в остром периоде совместная оценка двух биомаркеров — GDF-15 и NT-proBNP — является перспективной для определения отдаленного прогноза. Известно, что GDF-15 и NT-proBNP имеют некоторые общие патофизиологические триггеры, включая гемодинамическую перегрузку и миокардиальный стресс [5][12]. Однако, в отличие от NT-proBNP, более широкая палитра стрессоров индуцирует продукцию GDF-15 не только в миокарде, но также в эндотелиальных клетках, адипоцитах, макрофагах и в тканях атеросклеротических бляшек [13][14]. Таким образом, можно предположить, что совместное определение этих биомаркеров усиливает их прогностическую ценность, а включение определения уровней GDF-15 и NT-proBNP в мультимаркерные шкалы стратификации риска и прогноза у пациентов с неосложненным ИМ является перспективным направлением для дальнейших исследований.

Ограничения исследования. Небольшая выборка пациентов и малое количество повторных ССС в исследовании, в т.ч. летальных исходов, зарегистрированных за 12 мес. наблюдения, могут послужить ограничением для интерпретации полученных результатов.

Заключение

GDF-15 обладает хорошей прогностической способностью у пациентов с неосложненным ИМ (ROC AUC 0,7±0,065 (95% ДИ: 0,572-0,827), p=0,004). Уровень GDF-15 ≥2,075 нг/мл отражает высокий риск повторных ССС (сердечно-сосудистая смерть, госпитализации по поводу нестабильной стенокардии и повторного ИМ) в течение 12 мес. (ОР 3,4 (95% ДИ: 1,342-8,613), р=0,005). Сочетанное повышение уровней GDF-15 ≥2,075 нг/мл и NT-proBNP ≥578 пг/ мл у данной категории пациентов еще больше увеличивает риск повторных ССС (ОР 4,5 (95% ДИ: 2,087-9,736), р=0,00018).

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.