АЦЦП — антитела к циклическому цитруллинированному пептиду
БПВП — базисные противовоспалительные препараты
ГИБП — генно-инженерные биологические препараты
ГКС — глюкокортикостероиды
ДИ — доверительный интервал
ИФА — иммуноферментный анализ
ММП — матриксные металлопротеиназы
МРТ — магнитно-резонансная томография
МТ — метотрексат
ППК — площадь под кривой
РА — ревматоидный артрит
РФ — ревматоидный фактор
СОЭ — скорость оседания эритроцитов
ТЦЗ — тоцилизумаб
Одно из основных проявлений ревматоидного артрита (РА) — выраженная и необратимая деструкция костной и хрящевой ткани суставов, приводящая к функциональным нарушениям и инвалидности у пациентов. Деструкция может прогрессировать, несмотря на уменьшение воспалительной активности, и эрозивное поражение часто развивается у пациентов без значительных клинических признаков воспаления [1, 2].
Основными клетками, обеспечивающими резорбцию и ремоделирование костной ткани на протяжении всей жизни, являются остеокласты. Разрушение костной и хрящевой ткани осуществляется за счет двух основных механизмов: создания кислой среды, что позволяет растворять неорганические компоненты костного матрикса, и секреции протеолитических ферментов — матриксных металлопротеиназ (ММП) и катепсина, необходимых для деструкции белковых компонентов внеклеточного матрикса [3]. ММП представляют собой группу из более 20 протеолитических ферментов, секретирующихся клетками синовиальной оболочки сустава и ответственных за расщепление белковых компонентов внеклеточного матрикса. В зависимости от субстратной специфичности, первичной структуры, а также различий в механизмах действия семейство ММП делится на 5 основных групп: коллагеназы (ММП-1, 8 и 13), индуцирующие деградацию коллагена I, II и III типов; стромелизины (ММП-3, 10 и 11), обеспечивающие протеолиз неколлагеновых белков (фибронектин, эластин); желатиназы (ММП-2 и 9), отвечающие за распад коллагена IV типа, который входит в состав базальной мембраны; ММП мембранного типа (ММП-14, 15, 16, 17, 24 и 25) и ММП разных типов (ММП-7, 11, 12, 20) [4—7]. В развитии суставной деструкции при РА важную роль играют 3 типа ММП: коллагеназы (ММП-1, 8 и 13), стромелизины (ММП-3) и желатиназы (ММП-9), однако одним из ключевых медиаторов суставной деструкции в настоящее время считается ММП-3. Она находится в синовиальных тканях в виде профермента и активируется под влиянием плазмина [8]. С эффектами ММП-3 также связаны потеря протеогликанов [9] и активация проферментов других ММП (про-ММП-1, 7, 8, 9 и 13) [10].
Уровень ММП-3 в сыворотке крови положительно коррелирует с продукцией данного фермента в синовиальной оболочке суставов и непосредственно отражает степень активности синовита [11, 12]. Таким образом, ММП-3 можно рассматривать в качестве системного маркера, отражающего локальное воспаление суставов. Повышенный уровень ММП-3 ассоциируется с рентгенологическими изменениями суставов, а также может служить предиктором тяжелого деструктивного поражения суставов при РА. В ряде работ продемонстрированы корреляции уровня ММП-3 в сыворотке крови с индексом Ларсена [13] и рентгенологической стадией болезни [14], а также более высокий уровень данного биомаркера в группе больных с эрозивным поражением суставов, по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) [15].
Стандартная рентгенография позволяет зафиксировать появление первых деструктивных изменений суставов в среднем через 2 года от начала заболевания [16]. Раннее формирование эрозий суставов является неблагоприятным прогностическим фактором, ассоциирующимся с более тяжелым течением РА и выраженными функциональными нарушениями [16]. В связи с этим необходим поиск биомаркеров, позволяющих прогнозировать течение заболевания. В нашей работе мы оценили значение ММП-3 в качестве раннего предиктора деструкции суставов при РА.
Цель исследования: оценить взаимосвязь уровня ММП-3 с рентгенологическими изменениями суставов при раннем и развернутом РА; проанализировать роль данного биомаркера в прогнозировании прогрессирования суставной деструкции при РА.
Материалы и методы
Обследовали 87 пациентов с достоверным диагнозом РА (критерии ACR 1987 г. и ACR/EULAR 2010 г. [17]), включая 45 с ранним и 42 с развернутым Р.А. Все больные наблюдались в ФГБНУ НИИР им В.А. Насоновой в период между 2009 и 2013 гг. Большинство составляли женщины среднего возраста, серопозитивные по IgM-ревматоидному фактору (РФ) и антителам к циклическому цитруллинированному пептиду (АЦЦП), имели высокую клиническую и лабораторную активность воспалительного процесса (см. таблицу). Пациенты группы раннего РА не получали предшествующей терапии базисными противовоспалительными препаратами (БПВП) и глюкокортикостероидами (ГКС). Всем пациентам из этой группы в качестве первого БПВП был назначен метотрексат — МТ (методжект) подкожно по 10 мг/нед с быстрым увеличением дозы до 20—25 мг/нед. Пациентов осматривал эксперт каждые 12 нед; при недостаточной эффективности МТ к терапии добавляли генно-инженерные биологические препараты (ГИБП). Все больные этой группы включены в исследование РЕМАРКА (Российское исслЕдование МетотрексАта и биологических препаратов при Раннем аКтивном Артрите) [18]. Пациентам из группы развернутого РА начата терапия тоцилизумабом (ТЦЗ) в дозе 8 мг/кг 1 раз в 4 нед в связи с неэффективностью предшествующий терапии БПВП и ГКС. Всего проведено 6 инфузий. Для всех пациентов ТЦЗ был первым ГИБП.
Активность заболевания оценивали с помощью индексов DAS
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) определяли стандартным международным методом по Вестергрену (норма ≤30 мм/ч). Концентрацию С-реактивного белка (СРБ) и IgM-РФ в сыворотке крови измеряли иммунонефелометрическим методом на анализаторе BN ProSpec («Siemens», Германия). Нормальный уровень СРБ в сыворотке крови составлял ≤5 мг/л. По инструкции фирмы-изготовителя за верхнюю границу нормы IgM-РФ принята концентрация, равная 15 МЕ/мл. Количественное определение АЦЦП в сыворотке крови проводили электрохемилюминесцентным методом на анализаторе Cobas e411 («Roche», Швейцария) (верхняя граница нормы 17 ЕД/мл), а также методом иммуноферментного анализа (ИФА) с помощью коммерческого набора реагентов («Axis-Shield», Великобритания) (верхняя граница нормы 5 ед/мл). Уровень ММП-3 в сыворотке крови определяли методом ИФА с помощью коммерческого набора реагентов «Invitrogen» (США). Согласно рекомендациям фирмы-изготовителя верхняя граница нормы составляла 28,8 нг/мл, при исследовании сывороток здоровых доноров верхняя граница нормы не превышала 19,4 нг/мл.
Рентгенографию кистей и дистальных отделов стоп выполняли до и через 1 год после начала терапии. Данные рентгенологического обследования были доступны для анализа 41 пациента из группы раннего РА и 40 больных из группы развернутого Р.А. Для количественной оценки рентгенологических изменений использовали метод Sharp в модификации Van der Heijde [19]. Отсутствием рентгенологического прогрессирования считали изменение суммарного счета Sharp ≤0.
При оценке информативности определения уровня ММП-3 для прогнозирования суставной деструкции использовали характеристическую кривую (ROC-кривая), отражающую соотношение частоты истинноположительных (чувствительность) и ложноположительных результатов (1–специфичность), с вычислением площади под кривой (ППК), которая варьировала от 0,5 (отсутствие диагностической эффективности теста) до 1,0 (максимальная эффективность теста).
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Stаtistica 8,0 («StatSoft», США), включая общепринятые методы параметрического и непараметрического анализа. Для параметров, распределение которых отличалось от нормального, при сравнении двух групп использовали критерий Манна—Уитни, результаты представлены в виде медианы (Ме), 25-го и 75-го процентилей. Корреляционный анализ выполняли по методу Спирмена. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.
Результаты
В группе раннего РА через 52 нед после начала терапии медиана индекса DAS
Пациенты из группы развернутого РА получали ТЦЗ в течение 24 нед, затем препарат был отменен, и больные продолжили прежнюю терапию БПВП, НПВП и ГКС, которые они получали до включения в исследование. Через 52 нед от начала исследования медиана индекса DAS
До начала терапии в группе пациентов с ранним РА медиана суммарного счета Sharp составила 67 (27; 85), числа эрозий 2 (0; 4), числа сужений 59 (27; 85); у 17 пациентов эрозивное поражение суставов при стандартном рентгенологическом обследовании не выявлялось, у остальных обнаружены эрозии мелких суставов кистей и стоп. Через 1 год после начала терапии рентгенологическое прогрессирование регистрировалось у 8 (20,5%) пациентов, причем у 4 (9,8%) расценивалось как быстрое (изменение суммарного счета Sharp >5).
В группе пациентов с развернутым РА медиана исходного суммарного счета Sharp составила 78 (46; 122), количества эрозий 10,5 (2; 35), количества сужений 67 (42; 98). К 48-й неделе лечения рентгенологическое прогрессирование отмечалось у 9 (22,5%) пациентов, появление 1 новой эрозии и более наблюдалось у 10% больных, у 7 (17,5%) отмечались быстрые темпы рентгенологического прогрессирования.
Уровень ММП-3 в группе пациентов с ранним и развернутым РА был достоверно выше, чем у здоровых доноров: 46,7 (15,5; 64,5), 42,5 (19,5; 66,0) и 7,8 (5,5; 11,8) нг/мл соответственно (p<0,05). В группе раннего РА выявлена положительная корреляция базального уровня ММП-3 с числом эрозий до начала терапии (r=0,47; p=0,002) и после 12 мес лечения (r=0,34; p=0,03) (рис. 1), а также большее число эрозий у пациентов с повышенным уровнем ММП-3 в сыворотке крови до начала терапии (n=29) по сравнению с числом эрозий у больных с нормальным уровнем данного показателя (n=16): 2 (1; 5) и 0 (0; 2; p<0,05 соответственно). Среди пациентов с развернутым РА корреляций уровня ММП-3 с деструктивными изменениями суставов по данным рентгенологического обследования не отмечено.
Среди больных ранним РА, у которых через 52 нед зафиксировано прогрессирование деструкции суставов (n=8), отмечалась тенденция к более высокому уровню ММП-3 после 12 нед терапии МТ по сравнению с пациентами без прогрессирования деструктивных изменений (n=31): 35,5 (15,5; 105,3) и 17,5 (1,4; 44,5) нг/мл соответственно (р=0,05). Достоверных различий между этими группами по активности заболевания, уровню острофазовых показателей и аутоантител не выявлено (данные не представлены). Среди пациентов с развернутым РА различий по уровню ММП-3 при наличии и отсутствии рентгенологического прогрессирования не выявлено (p>0,05).
В группе раннего РА по данным ROC-анализа установлено, что уровень ММП-3 более 34,3 нг/мл к 12-й неделе терапии МТ ассоциируется с прогрессированием деструктивных изменений в суставах через 52 нед (ППК 0,7 при 95% доверительном интервале — ДИ от 0,46 до 0,93; рис. 2). У больных с развернутым РА базальный уровень ММП-3 ≤51,3 нг/мл ассоциировался с отсутствием рентгенологического прогрессирования через 52 нед (ППК 0,587 при 95% ДИ от 0,33 до 0,84). Кроме того, выявлена взаимосвязь нормализации уровня ММП-3 (≤12,2 нг/мл) к 24-й неделе терапии и отсутствия прогрессирования деструктивных изменений суставов через 1 год (ППК 0,597 при 95% ДИ от 0,32 до 0,88).
Обсуждение
Результаты исследования подтверждают наличие тесной взаимосвязи уровня ММП-3 в сыворотке крови и деструктивных изменений суставов при Р.А. Отмечены корреляция между уровнем ММП-3 и числом эрозий до начала терапии и после 12 мес лечения при раннем РА, а также более высокий уровень ММП-3 у пациентов с рентгенологическим прогрессированием через 1 год. Сходные данные получены в других работах. M. Green и соавт. [13] при обследовании 98 пациентов с ранним РА выявили более высокий базальный уровень ММП-1 и ММП-3 у больных с выраженным рентгенологическим прогрессированием (р<0,05), а также отметили корреляцию базального уровня ММП-1 и ММП-3 с изменением индекса Ларсена (r=0,32 и 0,23 соответственно; p<0,05). Авторы отдельно провели анализ в группе больных с исходным отсутствием эрозивного поражения суставов по данным рентгенографии и выявили корреляцию базального уровня ММП-3 с развитием деструкции суставов (r=0,3; p=0,01). I. Tchetverikov и соавт. [20] при обследовании 109 пациентов с ранним РА выявили более высокий уровень про-ММП-3 в группе больных с выраженным рентгенологическим прогрессированием за 2 года наблюдения, а также установили связь между увеличением базального уровня про-ММП-3 и прогрессированием суставной деструкции (r=0,7; р=0,001). В недавней работе S. Galil и соавт. [21], включающей 81 пациента с ранним РА, выявлена взаимосвязь исходного уровня ММП-3 и наличия эрозивного поражения суставов по данным МРТ (r=0,69; p<0,001) до начала терапии и числом эрозий по данным рентгенографии после 12 нед терапии (r=0,58; p<0,001), а также более высокий исходный уровень ММП-3 у больных с быстрым рентгенологическим прогрессированием (увеличение суммарного счета Sharp более чем на 5 за год) деструктивных изменений суставов (95,75±42,84 и 50,45±12,83; р<0,001).
Повышение содержания ММП-3 является ранним и более специфичным по сравнению с другим маркерами костно-хрящевого метаболизма предиктором суставной деструкции. Так, H. Yamanaka и соавт. [22] выявили повышение уровня ММП-3 у пациентов с РА уже через 4 мес после начала болезни. S. Young-Min и соавт. [23], проанализировав широкий спектр лабораторных маркеров и их взаимосвязь с рентгенологическим прогрессированием после 2 лет терапии (n=118), отметили наибольшую корреляцию между изменением индекса Ларсена и базальным уровнем ММП-3 (r=0,4; p<0,05). Уровень острофазовых показателей (СОЭ и СРБ), а также другие лабораторные маркеры (COMP, CTX-II, РФ, ММП-1 и -13) в меньшей степени ассоциировались с динамикой рентгенологических изменений. Авторы продемонстрировали также информативность сочетанного определения уровня ММП-3, CTX-II и числа припухших суставов для прогнозирования деструкции суставов после 2 лет лечения (ППК 0,81 при 95% ДИ от 0,73 до 0,89). M. Houseman и соавт. [24] получили сходные данные при длительном наблюдении (более 8 лет) за 62 пациентами с ранним Р.А. Авторы установили, что у пациентов, позитивных по АЦЦП и имеющих исходно повышенный уровень ММП-3, а также деструктивные изменения в суставах, чаще наблюдается рентгенологическое прогрессирование. Методом пошаговой логистической регрессии установлено, что наличие всех трех показателей является более точным прогностическим фактором рентгенологического прогрессирования (ППК 0,87). A. Mamehara и соавт. [25] также установлена высокая скорость рентгенологического прогрессирования в группе пациентов, позитивных по РФ и имеющих базальный уровень ММП-3 более 62 нг/мл. S. Galil и соавт. [21] по данным ROC-анализа установили взаимосвязь повышенного уровня ММП-3 до начала терапии (более 45 нг/мл) с прогрессированием суставной деструкции (ППК 0,83 при 95% ДИ от 0,74 до 0,91) в группе из 81 пациента с ранним Р.А. При проведении линейного регрессионного анализа авторы показали, что серопозитивность по АЦЦП, а также исходно высокий уровень ММП-3 в сыворотке крови являются независимыми факторами деструкции суставов при раннем РА (р=0,002 и 0,000 соответственно). K. Shiozawa и соавт. [26] при анализе частоты рентгенологического прогрессирования у 161 пациента с РА на фоне монотерапии МТ, по данным ROC-анализа, продемонстрировали зависимость отсутствия прогрессирования деструкции суставов после 3 лет терапии и исходно более низкого уровня ММП-3 в сыворотке крови (менее 103,7 нг/мл; ППК 0,725). Нами также выявлена взаимосвязь исходно более низкого уровня ММП-3 (≤51,3 нг/мл) и отсутствия рентгенологического прогрессирования за 12 мес наблюдения, а также отсутствие прогрессирования деструкции суставов при нормализации уровня ММП-3 на фоне терапии.
Заключение
Таким образом, результаты настоящего исследования свидетельствуют о наличии взаимосвязи повышенного уровня ММП-3 в сыворотке крови и развития деструкции суставов при РА. ММП-3 можно рассматривать в качестве раннего маркера деструкции суставов при Р.А. Определение уровня ММП-3 в сочетании с другими иммунологическими маркерами может быть полезным для выявления группы больных с потенциально более тяжелым течением заболевания и нуждающихся в более интенсивной терапии.
Конфликт интересов отсутствует.