Исследование уровней биомаркеров – растворимой fms-подобной тирозинкиназы-1 (sFlt-1), плацентарного фактора роста (PlGF) и их соотношения sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями для диагностики ранней и поздней преэклампсии

Введение / Introduction

Преэклампсия (ПЭ) является одной из главных проблем современного акушерства, частота встречаемости заболевания, по данным мировой литературы, составляет 2–5 % среди всех беременностей [1–6]; последствия как тяжелой, так и умеренной ПЭ крайне пагубны. ПЭ остается одной из ведущих причин материнской и детской смертности. Согласно мировой статистике, ПЭ определяется ежегодно у 4 млн женщин, что приводит к смерти более 70 тыс. женщин и 500 тыс. младенцев в мире [7]. Помимо этого, данное осложнение является одной из ведущих причин преждевременного индуцированного родоразрешения, что в свою очередь также вызывает перинатальную заболеваемость и смертность [8–10], особенно при родоразрешении в глубоко недоношенные сроки, когда шансы на выживание ребенка очень низки [11][12].

Преэклампсия характеризуется как мультисистемное заболевание, диагностируемое как внезапно возникшая артериальная гипертензия после 20 недель беременности, с осложнениями, включающими в себя протеинурию, дисфункцию органов матери или нарушения в маточно-плацентарном кровотоке [13][14].

Современный прогресс в медицине дает возможность большинству современных женщин получать возможность реализовать свой репродуктивный потенциал, несмотря на рост частоты экстрагенитальных заболеваний в популяции, которые, как известно, являются дополнительными факторами риска развития ПЭ [15][16].

По данным Росстата [17], количество экстрагенитальных заболеваний у беременных в России имеет лишь незначительную тенденцию к снижению (рис. 1).

Учитывая высокую частоту заболеваемости современных женщин соматическими заболеваниями, которые могут обостряться или манифестировать во время гестации, проявляясь идентичными с ПЭ симптомами, такими как артериальная гипертензия (АГ), протеинурия, отеки, в настоящее время назрела необходимость поиска новых или усовершенствования старых биомаркеров, способствующих ранней верификации ПЭ. Сходность проявления соматического заболевания с признаками ПЭ характерна для таких болезней, как сахарный диабет 1-го и 2-го типа (СД-1 и СД-2), хроническая артериальная гипертензия (ХАГ), хронический пиелонефрит, хронический гломерулонефрит. Среди таких пациенток особенно часто отмечается разнообразие клинических проявлений ПЭ, а также увеличивается частота ее атипичных форм или слабо выраженных симптомов [18][19]. Все это разнообразие симптомов может приводить к неправильной диагностике и, как следствие, неправильно выбранной тактике подхода к данной когорте пациенток, что еще раз обосновывает важность изучения проблемы ранней диагностики. Целесообразность изучения биомаркеров ПЭ в клинической практике подчеркнута в резолюции Совета экспертов, посвященного вопросам организации скрининга прогнозирования ПЭ в Российской Федерации (2021) [20], что позволит сэкономить средства бюджета здравоохранения за счет своевременного выявления ПЭ, маршрутизации таких пациенток для наблюдения и, при наличии показаний, родоразрешения [21].

В настоящее время для диагностики и прогнозирования ПЭ используются ангиогенные биомаркеры: растворимая fms-подобная тирозинкиназа-1 (англ. soluble fms-like tyrosine kinase-1, sFlt-1) и плацентарный фактор роста (англ. placental growth factor, PlGF). Установлено, что значение соотношения sFlt/PlGF < 38 позволяет исключить развитие ПЭ в течение 7 дней. При сроке беременности до 34 недель значение соотношения sFlt/PlGF > 85, а при сроке беременности более 34 недель соотношение sFlt/PlGF > 110 свидетельствует о высокой вероятности развития ПЭ или о ее наличии [22][23]. Однако при экстрагенитальных заболеваниях показатели sFlt-1, PlGF и их соотношение при ПЭ могут отличаться от общепринятых критериев.

Цель: определить содержание биомаркеров – sFlt-1, PIGF и их соотношение (sFlt-1/PlGF) у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями для диагностики ранней и поздней ПЭ.

Материалы и методы / Materials and Methods

Дизайн исследования / Study design

В проспективное исследование включены 439 пациенток с экстрагенитальными заболеваниями (СД-1, СД-2, ХАГ, хроническим пиелонефритом, хроническим гломерулонефритом), обследование которых проводили на различных сроках гестации: в 12–15, 16–18, 19–21, 22–24, 25–27, 28–30, 31–33, 34–36, 37–39, 40–42 недели. Исследование проводилось в рамках выполнения государственной программы Министерства здравоохранения Московской области «Ранний скрининг преэклампсии у беременных Московской области».

Критерии включения и исключения / Inclusion and exclusion criteria

Критерии включения: наличие экстрагенитальной патологии – СД-1 и СД-2, ХАГ, хронического пиелонефрита, хронического гломерулонефрита; одноплодная беременность; добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Критерии исключения: многоплодная беременность; отказ от участия.

Группы пациенток / Patient groups

Среди 439 беременных с экстрагенитальными заболеваниями были выделены пациентки без ПЭ (n = 345) и с ПЭ (n = 94), в том числе с ранним началом ПЭ до 33 недель 6 дней беременности (n = 37) и с поздним началом ПЭ после 34 недель беременности (n = 57).

Методы исследования / Study methods

Проанализирован каждый из показателей – sFlt-1 и PlGF и соотношение sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с ПЭ и без ПЭ.

Определение содержания PlGF и sFlt-1 в сыворотке крови выполняли в ГБУЗ МО МОНИИАГ им. Академика В.И. Краснопольского с помощью электрохемилюминесцентных диагностических тестов Elecsys sFlt-1 и Elecsys PlGF (F. Hoffmann-La Roche, Швейцария) на автоматических анализаторах Сobas e411 (Roche Diagnostics, Швейцария) с последующим расчетом соотношения sFlt-1/PlGF для каждого образца сыворотки.

Статистический анализ / Statistical analysis

Статистический анализ выполняли в программе BioStat Версия 7 (AnalystSoft Inc., США). Показатели с распределением, отличающимся от нормального, описывались как медиана, 1‑й и 3‑й квартиль (Ме [Q₁; Q₃]) и сравнивались при помощи непараметрического U-критерия Манна–Уитни для двух независимых выборок.

С целью определения прогностической ценности соотношения sFlt1/PlGF для выявления ПЭ выполнялось построение ROC-кривых с последующей оценкой качества прогноза. Значения AUC (площадь под ROC-кривой) 0,8…0,9 рассматривались как свидетельствующие об очень хорошем прогностическом качестве модели, 0,7…0,8 – о хорошем, 0,6…0,7 – среднем, 0,5…0,6 – неудовлетворительном прогностическом качестве модели. Для отнесения конкретных случаев к тому или другому классу (разовьется ПЭ или нет) определяли точки отсечения (cut-off value) коэффициента sFlt1/PlGF.

В качестве критического уровня значимости различий был принят уровень 0,05, использовали двусторонний р-уровень значимости.

Результаты / Results

Анализ показателей sFlt-1 и PlGF и соотношения sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с ранней ПЭ и без ПЭ / Quantitating sFlt-1 and PlGF levels along with sFlt-1/PlGF ratio in patients with extragenital pathologies with and without early-onset preeclampsia

Результаты анализа значений биомаркера sFlt-1 у беременных с ранней ПЭ и экстрагенитальными заболеваниями представлены в таблице 1 и на рисунке 2. Для антиангиогенного биомаркера sFlt-1 статистически значимый рост был получен, начиная с 22–24‑й недели гестации: у пациенток без ПЭ значения sFlt-1 составили 1480 [ 1019; 1908] пг/мл и с ранней ПЭ – 4421 [ 2914; 6808] пг/мл (р = 0,001). В сроки 25–27 недель беременности значения биомаркера составили у пациенток без ПЭ 1756 [ 1096; 2246] пг/мл и с ПЭ – 7270 [ 2658; 12657] пг/мл (р = 0,016); в сроки 28–30 недель у беременных без ПЭ – 1672 [ 1247; 2109] пг/мл и с ПЭ – 8784 [ 4848; 9106] пг/мл (р = 0,001); в 31–33 недели беременности у пациенток без ПЭ – 2016 [ 1444; 2760] пг/мл и с ранней ПЭ – 8041 [ 5851; 10353] пг/мл (р < 0,0001).

Также проанализирован проангиогенный биомаркер PlGF (табл. 2, рис. 3). При его определении на 22–24‑й неделях гестации отмечена лишь тенденция к значимости различий: у пациенток без ПЭ значения PlGF составили 259 [ 167; 387] пг/мл и у пациенток с ранней ПЭ – 120 [ 15; 236] пг/мл (р = 0,053). В последующем различия становились статистически значимыми по сравнению с пациентками без ПЭ. Так, в сроке гестации 25–27 недель у пациенток без ПЭ значения биомаркера PlGF составили 350 [ 236; 537] пг/мл и с ПЭ – 78 [ 15; 166] пг/мл (р = 0,011), в сроки 28–30 недель у пациенток без ПЭ – 410 [ 334; 681] пг/мл и с ПЭ – 82 [ 56; 85] пг/мл (р = 0,001), в сроки 31–33 недели у пациенток без ПЭ – 284 [ 177; 462] пг/мл и с ПЭ – 82 [ 55; 164] пг/мл (р = 0,0004).

При анализе соотношения sFlt-1/PlGF в различные сроки беременности у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями были получены данные (табл. 3, рис. 4), которые также свидетельствуют о статистически значимых изменениях у беременных с ПЭ по отношению к беременным без ПЭ, начиная с 22–24 недель гестации: у пациенток без ПЭ соотношение составило 6,2 [ 3,4; 10,0] и с ранней ПЭ – 213,1 [ 12,6; 424,2] (р = 0,003), в 25–27 недель у пациенток без ПЭ – 4,3 [ 3,2; 8,1] и у пациенток с ПЭ – 380,3 [ 13,7; 839,3] (р = 0,003), в 28–30 недель гестации у пациенток без ПЭ – 3,5 [ 2,1; 6,2] и с ПЭ – 103,7 [ 66,9; 110,9] (р = 0,0004), в 31–33 недели у пациенток без ПЭ – 6,4 [ 3,9; 12,3] и с ПЭ – 79,1 [ 49,2; 152,7] (р < 0,0001).

Анализ показателей sFlt-1 и PlGF и соотношения sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с поздней ПЭ и без ПЭ / Quantitating sFlt-1 and PlGF levels along with sFlt-1/PlGF ratio in patients with extragenital diseases with and without late-onset preeclampsia

Аналогичным образом были проанализированы данные у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с поздней ПЭ и без ПЭ. Для антиангиогенного фактора sFlt-1 статистически значимых различий не было получено, за исключением срока гестации в промежутке 25–27 недель беременности (табл. 4, рис. 5): у пациенток без ПЭ значения sFlt-1 составили 1756 [ 1096; 2246] пг/мл и с поздней ПЭ – 628 [ 548; 708] пг/мл (р = 0,027). При анализе проангиогенного фактора PlGF для пациенток, у которых развилась поздняя ПЭ, статистически значимых различий между беременными с поздней ПЭ и без ПЭ получено не было (табл. 5, рис. 6). При анализе соотношения sFlt-1/PlGF (табл. 6, рис. 7) статистически значимые различия между беременными были обнаружены на сроках гестации 25–27 недель (у пациенток без ПЭ – 4,3 [ 3,2; 8,1] и с поздней ПЭ – 1,3 [ 1,0; 1,6]; р = 0,027), а также в 28–30 недель гестации (у пациенток без ПЭ – 3,5 [ 2,1; 6,2] и с ПЭ – 8,1 [ 7,5; 8,7]; р = 0,047).

Таким образом, определение ангиогенных факторов в качестве биомаркера ПЭ высокоэффективно при ранней ПЭ и менее эффективно при поздней ПЭ.

Анализ показателей sFlt-1 и PlGF и соотношения sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с ПЭ и без ПЭ на протяжении всей беременности / Quantitating pregnancy-related sFlt-1 and PlGF levels along with sFlt-1/PlGF ratio in pregnant women with extragenital diseases, with and without preeclampsia

Далее был проведен расчет эффективности биомаркеров у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с ПЭ и без ПЭ, проанализированы биомаркеры на всех сроках гестации.

При анализе уровня антиангиогенного маркера sFlt-1 (табл. 7, рис. 8) статистически значимые изменения начинались на сроке гестации 22–24 недели (р = 0,001), а также определены на сроках 28–30 (р = 0,001) и 31–33 (p = 0,0002) недели гестации соответственно.

Аналогичным образом проанализирован и проангиогенный фактор PlGF, статистически значимые изменения содержания маркера отмечали на сроке гестации 28–30 (р = 0,002) и 31–33 (р = 0,001) недели (табл. 8, рис. 9) соответственно.

Проведена и оценка коэффициента sFlt-1/PlGF (табл. 9, рис. 10), установлены статистически значимые изменения, начиная с 22–24 недель гестации (р = 0,003), а также на сроке 28–30 (р < 0,0001) и 31–33 (р < 0,0001) недели гестации.

Таким образом, маркеры имеют прогностическую ценность с 22‑й по 33-ю неделю беременности, причем в этот период может выявляться как ранняя, так и поздняя ПЭ. После 33‑й недели гестации эти маркеры становятся неинформативными.

Анализ показателей sFlt-1 и PlGF и соотношения sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с ПЭ и без ПЭ на протяжении всей беременности для прогнозирования времени наступления ПЭ / Quantitating pregnancy-related sFlt-1 and PlGF levels along with sFlt-1/PlGF ratio in pregnant women with extragenital diseases, with and without preeclampsia for predicting timing of preeclampsia onset

Для прогнозирования времени наступления ПЭ у беременных с экстрогенитальными заболеваниями были проанализированы биомаркеры, а также был произведен обратный отсчет сроков гестации до родов.

Так, при анализе антиангиогенного фактора sFlt-1 были получены статистически значимые различия у беременных с ПЭ по отношению к беременным без ПЭ (p = 0,0003), начиная с 4 недель до родов (табл. 10, рис. 11). В то же время при анализе проангиогенного фактора PlGF статистически значимые изменения (p = 0,015) были выявлены за 6 недель до родов (табл. 11, рис. 12). Аналогичным образом был произведен расчет и для соотношения sFlt-1/PlGF, статистически значимые изменения (p = 0,018) также обнаружены за 6 недель до родов (табл. 12, рис. 13).

Анализ показателей sFlt-1 и PlGF и соотношения sFlt-1/PlGF у пациенток с экстрагенитальными заболеваниями с ПЭ для определения эффективности маркеров / Assessing prognostic value for sFlt-1 and PlGF levels along with sFlt-1/PlGF ratio in pregnant patients with extragenital diseases and preeclampsia

Для решения вопроса о диагностической значимости биомаркеров были построены ROC-кривые для определения их эффективности в диагностике ПЭ. Для построения ROC-кривых взяты данные определения биомаркеров в 22–33 недели гестации. Точка отсечения для каждого показателя взята при оптимальном соотношении чувствительности и специфичности, т. е. при их наиболее высоких значениях.

Для антиангиогенного фактора sFlt-1 точкой отсечения стало значение 3675, т. е. у пациенток с более высокими значениями развилась ПЭ (рис. 14). Точкой отсечения для проангиогенного фактора PlGF стало значение 256, при значениях ниже у пациенток развивалась ПЭ (рис. 15).

Аналогичным образом проанализировано соотношение sFlt-1/PlGF. По чувствительности, специфичности и AUC (площади под ROC-кривой) этот показатель оказался самым эффективным в диагностике ПЭ. Точка отсечения достаточно низкая – 11,8, т. е. при соотношении выше этого значения ПЭ развивалась у большинства пациенток с экстрагенитальными заболеваниями (рис. 16).

Обсуждение / Discussion

Как было отмечено ранее, в настоящее время в диагностике и прогнозировании ПЭ используются антиангиогенный и проангиогенный биомаркеры – sFlt-1 и PlGF, соответственно. По данным литературы установлено, что значение соотношения sFlt/PlGF < 38 позволяет исключить развитие ПЭ в течение 7 дней. При сроке беременности до 34 недель значение соотношения sFlt/PlGF > 85, а при сроке беременности более 34 недель соотношение sFlt/PlGF > 110 свидетельствуют о высокой вероятности развития ПЭ или о ее наличии [2][3]. В отечественных источниках описываются исследования при некоторых соматических заболеваниях. Так, В.Ф. Беженарь с соавт. предлагают в качестве порога для дифференциальной диагностики между ПЭ и заболеванием почек использовать значение sFlt-1/PlGF = 150,25, которое дает чувствительность и специфичность 100 % [24]. Эффективность использования соотношения sFlt-1/PlGF для дифференциальной диагностики хронической болезни почек и ПЭ показана и в работе И.Г. Никольской с соавт. [25]. Однако и при других соматических заболеваниях, которые являются факторами риска развития ПЭ, значения биомаркеров sFlt-1, PLGF и их соотношения при ПЭ могут отличаться от общепринятых критериев, в связи с чем нами было инициировано данное исследование.

Согласно полученным нами результатам, определение в сыворотке крови ангиогенных факторов в качестве биомаркеров ПЭ высокоэффективно при ранней ПЭ и менее эффективно при поздней ПЭ у беременных с экстрагенитальными заболеваниями. Также в ходе определения более точного срока «работы» маркеров и их прогностической ценности на протяжении всего периода беременности выявлено, что исследуемые биомаркеры имеют прогностическую ценность с 22‑й по 33-ю неделю беременности, причем в этот период может выявляться как ранняя, так и поздняя ПЭ. После 33‑й недели гестации sFlt-1 и PlGF становятся неинформативными.

Клинически значимым для прогнозирования времени наступления ПЭ при расчетах для беременных с экрагенитальными заболеваниями, проведя анализ ангиогенных биомаркеров, можно сделать вывод, что развитие ПЭ можно прогнозировать за 6 недель до родоразрешения: расчет для соотношения sFlt-1/PlGF показал статистически значимые изменения (p = 0,018).

Немаловажным оказалось исследование точки отсечения, которое отличается от общепринятых значений sFlt/PlGF < 38: в нашем исследовании оно оказалось достаточно низким – 11,8, т. е. при соотношении выше этого значения ПЭ развивалась у большинства пациенток с экстрагенитальными заболеваниями.

Заключение / Сonclusion

Согласно полученным результатам, можно утверждать о прогностической и диагностической ценности определения sFlt-1 и PlGF как биомаркеров ПЭ у беременных с экстрагенитальными заболеваниями в конце II – начале III триместров беременности. В порядке убывания ценность биомаркеров располагается следующем образом: соотношение sFlt-1/PlGF > антиангиогенный фактор sFlt-1 > проангиогенный фактор PlGF, что ясно демонстрируют расчеты соответствующих ROC-кривых. По чувствительности, специфичности и AUC соотношение sFlt-1/PlGF оказалось самым эффективным в диагностике ПЭ. Точка отсечения достаточно низкая – 11,8, т. е. при соотношении выше этого значения ПЭ развивалась у большинства пациенток с экстрагенитальными заболеваниями. У беременных с экстрагенитальными заболеваниями значения ангиогенных биомаркеров существенно различаются: при ранней ПЭ на сроках беременности с 22‑й по 33-ю недели и при поздней – на сроках с 25‑й по 30-ю недели. Максимальная глубина прогноза риска возникновения ПЭ составляет 6 недель.