В.И. ТРОФИМОВ, д.м.н., профессор, Ж.А. МИРОНОВА, Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
Терапевтически резистентная бронхиальная астма (ТРБА) наиболее сложна для лечения и наименее предсказуема в своем течении. Несмотря на выявление многих механизмов данной патологии, ТРБА остается наименее изученной. До сих пор нет четкого определения фенотипа ТРБА, и эта терминология пока не применяется повсеместно. Цель исследования – оценить значение фармакогенетических факторов в терапии глюкокортикостероидами и β2-агонистами у больных ТРБА и разработать критерии прогнозирования терапевтической резистентности с учетом генетических маркеров. В данной работе представлены результаты исследования, которые позволили определить фенотип ТРБА с учетом патогенетической и клинической гетерогенности, выявить предикторы заболевания, а также разработать единые критерии постановки диагноза с учетом генетических детерминант.
Бронхиальная астма (БА) является хроническим заболеванием легких, которое обусловлено воспалительной реакцией бронхов на различные раздражители: аллергены, инфекционные агенты, ирританты, проявляющееся гиперреактивностью бронхов, увеличением продукции мокроты и бронхиальной обструкцией, обратимой под влиянием терапии или самостоятельно.
За последние несколько десятилетий БА стала одним из наиболее распространенных хронических неинфекционных заболеваний во всем мире. Считается, что в настоящее время этим заболеванием страдает более 300 млн человек и ежегодно около 255 тыс. пациентов в мире умирают от БА [1].
Современные международные и национальные рекомендации по ведению больных БА постулируют, что основной целью лечения является достижение и поддержание полного контроля над заболеванием. В реальной клинической практике, по данным зарубежных авторов, число больных с неконтролируемой БА колеблется от 40 до 67% в различных странах [2]. В России также было проведено исследование по оценке уровня контроля БА в 26 центрах. По результатам этого исследования оказалось, что полный контроль БА наблюдался у 23% больных, частичный – у 35%, а у 42% больных имела место неконтролируемая БА, причем полный контроль был достигнут у 39% больных с легким течением заболевания, у 26% больных БА средней тяжести и только у 10% больных с тяжелым течением болезни [3]. У большинства больных с тяжелым течением БА отмечается терапевтическая резистентность к проводимой терапии, которая требует особого подхода в выборе терапевтической тактики у этих больных [4].
В последнее время в литературе обсуждается понятие терапевтически резистентной бронхиальной астмы (ТРБА); выделяют фенотипы фатальной астмы, «хрупкой» («brittle») астмы, гормонозависимой БА (ГЗБА) – стероидозависимой и стероидорезистентной [5–8]. Однако до сих пор нет четкого определения фенотипа ТРБА, и эта терминология пока не применяется повсеместно. Сложившаяся ситуация требует создания единых критериев для постановки диагноза ТРБА с учетом гетерогенности заболевания.
Наиболее перспективными в понимании патогенетических механизмов развития ТРБА, а также в поиске новых диагностических тестов, обладающих высокой степенью чувствительности и специфичности, являются генетические исследования. Генетическая детерминированность может быть ответственна за 60–80% вариаций ответа на ряд противоастматических препаратов [9]. В связи с этим особую актуальность приобретает изучение генов лекарственных мишеней.
Мутации, ассоциированные с ответом на β2-агонисты, обнаружены в гене β2-адренорецептора (ADRB2), а также в гене глюкокортикоидного рецептора (NR3C1). У лиц с определенным генотипом при назначении глюкокортикостероидов (ГКС), вероятно, может развиваться не только стероидозависимость, но и стероидорезистентность, а при назначении β2-агонистов не исключено отсутствие бронходилатирующего эффекта. Однако результаты исследований очень противоречивы [10–12] и требуют уточнения.
Актуальным является изучение механизма генетического контроля транспорта ГКС из клетки и связанных с ним различий в стероидочувствительности. Ген множественной лекарственной устойчивости (MDR1) кодирует транспортный белок Р-гликопротеин-170 (Pgp-170), который участвует в эффлюксе липофильных соединений, в т. ч. ГКС [13]. Исследований по изучению гена MDR1 при БА в доступной нам литературе мы не нашли.
Одним из молекулярных механизмов развития стероидорезистентности является дисбаланс изоформ глюкокортикоидного рецептора (ГР), который может определять чувствительность тканей-мишеней к ГКС. Данные литературы, касающиеся этого механизма при БА, единичны и противоречивы [14–16], а в аспекте фенотипа ТРБА, особенно при динамическом наблюдении, вообще отсутствуют как в зарубежной, так и в отечественной литературе.
Для решения проблемы терапевтической резистентности необходимо также изучение вклада вариантов генов цитокинов Тh2: интерлейкина 4 (IL4) и интерлейкина 13 (IL13), ассоциированных с иммунным ответом. Исследования в этом направлении пока ограничиваются изучением преимущественно при аллергической БА [17, 18].
Материалы и методы исследования
В исследование (дизайн «случай – контроль») были включены жители Северо-Западного региона России, европеоиды, не связанные узами родства и подписавшие информированное согласие на участие. Было обследовано 122 больных БА: 46 больных ТРБА и 76 пациентов с терапевтически чувствительной БА (ТЧБА), которые были стратифицированы в соответствии с критериями ТРБА, созданными рабочей группой Американского Торакального общества (ATS, 2000) (табл. 1). Для постановки диагноза достаточно одного большого и двух малых критериев) [19].
Группу контроля составили 103 человека: без бронхолегочной и онкологической патологии, без аллергических и аутоиммунных заболеваний, с неотягощенной наследственностью по аллергическим заболеваниям, все некурящие.
Пациентам с БА проводили стандартное комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование, включавшее общеклинические методы, цитологическое исследование мокроты, исследование иммунологического статуса, исследование функции внешнего дыхания (ФВД), а также, по показаниям, бронхоскопию, аллергологическое и гормональное исследования.
Молекулярно-генетическое исследование: геномную ДНК выделяли из лейкоцитов периферической крови стандартным фенольно-хлороформным методом [20].
Однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) идентифицировали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим рестрикционным анализом. Был выполнен анализ 10 SNP в 5 генах: MDR1 (OMIM 171050); IL4 (OMIM 147780); IL13 (OMIM 147683); ADRB2 (OMIM 109690); NR3C1 (OMIM 138040).
Определение уровня экспрессии мРНК выполнялось методом ПЦР в реальном времени.
Результаты исследования обрабатывали с помощью компьютерной программы Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США).
Результаты и их обсуждение
Среди больных ТРБА преобладали женщины с длительным анамнезом БА тяжелого течения (ГЗБА). По данным гемограммы для них было характерно нейтрофильное воспаление, а для больных ТЧБА – эозинофилия в крови и в мокроте. Обструктивные и рестриктивные изменения были в большей степени выражены у пациентов с ТРБА, по сравнению с больными ТЧБА. Коморбидная патология (ИБС, ГЭРБ, варикозная болезнь нижних конечностей, избыточная масса тела), перенесенная инфекция нижних дыхательных путей (внебольничная пневмония) в анамнезе, профессиональные вредности, а также осложнения глюкокортикостероидной терапии (ГКТ) в виде остеопороза, синдрома Иценко-Кушинга, стероидного диабета, существенно чаще встречались у пациентов с ТРБА. Длительность ГКТ, дозы системных и ингаляционных ГКС, неконтролируемость заболевания были в большей степени представлены у больных ТРБА.
Нами было впервые выявлено, что носительство аллеля 3435С гена MDR1 повышало риск развития ТРБА в 2,9 раза по сравнению с группой контроля [OR (3435CC+3435CT против 3435ТТ) = 2,89 (95%CI 1,30–6,40)], а генотип 3435СС – в 6 раз [OR (3435CC против 3435СТ+3435ТТ) = 6,12 (95%CI 2,42–15,48)], (рис. 1).
Одной из причин развития терапевтической резистентности у больных БА было системное нейтрофильное воспаление, по данным гемограммы, которое может вносить вклад в развитие обструкции дыхательных путей [2], являться прогностическим фактором плохого клинического ответа на ГКТ [21] и быть ассоциированным с одним из патогенетических механизмов терапевтической резистентности – стероидозависимостью [8]. Очень важным, с практической точки зрения, было обнаружение того факта, что у больных ТРБА носительство генотипа 3435CC по гену MDR1 повышало риск развития потребности в ТГКС в дозе, превышающей среднетерапевтическую (≥4 таблеток) [OR = 20,89 (95%CI 5,10–85,53)]. При ТРБА длительное использование высоких доз ТГКС может приводить к ятрогенным осложнениям ГКТ. В частности, нами была найдена ассоциация вариантов С3435Т по гену MDR1 с миопатией (р = 0,039). Ни у одного больного ТРБА с миопатией не было выявлено аллеля 3435Т, все они являлись носителями аллеля 3435С гена MDR1.
Одним из признаков терапевтической резистентности у больных БА был плохой контроль заболевания. Высокая потребность в КДБА (более 8 раз в сутки в период обострения) была выявлена у больных ТРБА с генотипами 3435СС и 3435СТ, в отличие от носителей 3435ТТ гена MDR1 (р = 0,040).
В этой связи представляется важным наличие корреляции вклада аллеля 3435Т в подгруппе ТРБА с количеством астматических статусов в анамнезе, а также с содержанием IgE в крови: по мере увеличения вклада аллеля Т (в ряду генотипов 3435СС – 3435СТ – 3435ТТ) число астматических статусов уменьшалось (Spearman R = –0,513; р = 0,035; n = 17), также снижалось содержание IgE в сыворотке крови (Spearman R = –0,408; р = 0,028; n = 29).
Таким образом, при анализе исследуемых параметров нами было впервые выявлено, что генотип 3435СС гена MDR1 является прогностическим маркером, ассоциированным не только с тяжелым течением БА (связь с нейтрофильным воспалением, а также с уровнем IgE, свидетельствующим в данном случае о фенотипе аллергической БА неконтролируемого течения), но и с терапевтической резистентностью вплоть до развития фатальных осложнений и, что немаловажно, определяет стратегию назначения высоких доз ТГКС с учетом возможных ятрогенных осложнений.
Превалирование аллеля 3435С в группе больных ТРБА, вероятно, обеспечивает ускоренный эффлюкс ГКС, и в связи с этим снижение их противовоспалительного эффекта влечет за собой более тяжелое течение заболевания, необходимость назначения больших доз системных ГКС. Кроме того, гипоксемия, нередко встречающаяся у больных ТРБА, может вызывать индукцию экспрессии MDR1 и, следовательно, приводить к увеличению количества Pgp-170 на поверхности клеток [22]. И, наконец, Pgp-170 может инактивировать внутри клетки липофильные соединения путем защелачивания среды, а также на разном уровне ингибировать апоптоз, как это было показано у гематологических больных [23, 24]. У больных ТРБА была выявлена ассоциация низких значений ОФВ1 с генотипами 16GlyGly и 27GluGlu и 27GlnGlu по гену ADRB2 (рис. 2).
Важно отметить, что у больных ТРБА мужчин была выявлена корреляция вклада аллеля 16Arg с ОФВ1: по мере увеличения вклада аллеля 16Arg (в ряду генотипов 16GlyGly – 16GlyArg – 16ArgArg) значение ОФВ1 увеличивалось (Spearman R = 0,657; р = 0,015; n = 13). Кроме того, в подгруппе ТРБА величина удельной проводимости бронхов (Sgaw) у гетерозигот в 16-й позиции (0,04 ± 0,02) и 27-й позиции (0,03 ± 0,01) гена ADRB2 была меньше, чем в подгруппе ТЧБА (0,07 ± 0,02 и 0,08 ± 0,03 соответственно) (р < 0,050). Эти данные свидетельствовали о генетической детерминированности бронхообструкции.
Генотип 27GluGlu гена ADRB2 чаще встречался у пациентов с ТРБА (26,2%) по сравнению с ТЧБА (9,6%), р = 0,020; носительство генотипа 27GluGlu повышало риск развития ТРБА по сравнению с ТЧБА [OR (27GluGlu против 27GlnGln+27GlnGlu) = 3,35 (95%CI 1,16–9,66)]. Следует отметить, что носительство аллеля 27Glu гена ADRB2 повышало риск развития БА в 7,2 раза [OR (27GluGlu+27GlnGlu против 27GlnGln) = 7,20 (95%CI 1,19–43,48)]. Это еще больше укрепило позицию аллеля 27Glu гена ADRB2 как маркера, ассоциированного не только с тяжелым течением заболевания, но и с терапевтической резистентностью, вероятно, обусловленной нарушением функции β2-АР. В связи с этим вполне закономерным было обнаружение нами корреляции стероидозависимости с аллелем 27Glu гена ADRB2: по мере увеличения вклада аллеля 27Glu (в ряду генотипов 27GlnGln – 27GlnGlu – 27GluGlu) длительность внутривенной ГКТ увеличивалась (Spearman R = 0,452; р = 0,006; n = 36). Это указывает на увеличение потребности в системных ГКС при утяжелении заболевания вследствие терапевтической резистентности за счет снижения чувствительности к ГКС и развития вторичной эндогенной стероидной недостаточности.
Мы не обнаружили мутаций в пятом (T1808A) и девятом (G2317A, T2373G) экзонах гена NR3C1; следовательно, данные локусы не влияли на развитие терапевтической резистентности и первичной генетически детерминированной стероидорезистентности.
Носительство аллеля 130Gln гена IL13 повышало риск развития ТРБА по сравнению с группой контроля в 2 раза [OR (130GlnGln+130GlnArg против 130ArgArg) = 2,09 (95%CI 1,01–4,30)]. Аллель 130Gln гена IL13, ассоциированный с гиперпродукцией IL13 [25], играет важную роль в персистенции воспаления и ассоциирован с гиперреактивностью бронхов и ремоделированием легких [26]. Вероятно, у больных БА вариабельность цитокинового профиля вносит свой вклад в развитие терапевтической резистентности, определяет стратегию назначения высоких доз ГКС, в т. ч. в пероральной форме и, как следствие, индуцирует развитие эндогенной стероидной недостаточности. У пациентов с ТРБА уровень кортизола в крови был ассоциирован с полиморфизмом Arg130Gln гена IL13 (р = 0,003), причем наименьшее содержание кортизола в сыворотке крови наблюдалось у носителей генотипов 130ArgGln и 130GlnGln гена IL13 (р = 0,004). Мы обнаружили отрицательную корреляцию вклада аллеля 130Gln с содержанием кортизола в крови у больных ТРБА: по мере увеличения вклада аллеля 130Gln (в ряду генотипов 130ArgArg – 130ArgGln –130GlnGln) содержание кортизола уменьшалось (Spearman R = –0,441; р = 0,006; n = 37). Кроме того, у больных ТРБА была выявлена ассоциация генотипов 130ArgGln и 130GlnGln гена IL13 с нейтрофилезом в периферической крови (р = 0,039). Возможно, белок, кодируемый аллелем 130Gln гена IL13, активирует синтез нейтрофилами матриксных металлопротеиназ, которые активно участвуют в регуляции местной воспалительной реакции, перестройке тканей [25] и ремоделировании легких и, таким образом, развитию трудноконтролируемого течения БА.
Таким образом, полученные данные позволили нам определить маркерные профили, ассоциированные с ТРБА и ТЧБА. Выявление генетических маркеров ТРБА и ТЧБА способствует разработке принципов индивидуального подбора терапии и прогнозированию ответа на действие лекарственных препаратов у больных трудноконтролируемой БА, что является основой персонализированной терапии.
Одним из важных молекулярных механизмов развития стероидорезистентности является дисбаланс изоформ ГРα и ГРβ в сторону повышения последних, которые образуются в результате альтернативного сплайсинга [27]. Для выяснения факторов, определяющих экспрессию изоформ ГР, был выполнен анализ уровня экспрессии ГРα и ГР у 37 больных БА: 9 пациентов с ГЗБА, 14 больных БА легкого течения (ЛБА), 7 больных БА среднетяжелого течения (СБА) и 7 практически здоровых лиц (группа контроля). У 5 больных ЛБА, которым впервые была назначена терапия ИГКС и внутривенными ГКС в период обострения, а также у 5 пациентов с СБА, которым к базовой терапии ИГКС были назначены внутривенные ГКС, образцы крови брали до начала и через 2 нед. лечения, пациентам с ГЗБА – однократно на фоне длительной терапии ИГКС и ТГКС. Все пациенты получали терапию β2-агонистами.
У больных ГЗБА экспрессия ГРα была выше, чем у больных СБА до лечения внутривенными ГКС: [34,2 (15,0; 101,3)] единиц (ед.) и [1,3 (0,3; 14,1)] ед. соответственно (р = 0,023). У больных СБА уровень экспрессии ГРα коррелировал с длительностью терапии ИГКС (Spearman R = 0,899; p = 0,006; n = 7) и системными ГКС (Spearman R = 0,894; p = 0,041; n = 5). В то же время в группе больных СБА после лечения ГКС, вводимыми внутривенно, экспрессия ГР была ниже, чем в группе контроля: [1,5 (1,3; 3,1)] ед. и [24,6 (6,2; 68,1)] ед. соответственно (р = 0,042). У больных СБА выявленная корреляция между уровнем экспрессии ГР и содержанием нейтрофилов в периферической крови после лечения показала, что ГКС действуют на экспрессию ГР, подавляя ее, но не действуют на нейтрофильное воспаление (Spearman R = –0,900; p = 0,037; n = 5). Наши результаты не согласуются с исследованием, согласно которому стероидозависимость при ГЗБА не ассоциирована с up-регуляцией ГРb и экспрессия изоформ ГР не коррелирует с симптомами БА и дозой ГКС [28].
Нами впервые обнаружено, что в группе больных ЛБА до лечения ГКС носители различных генотипов, обусловленных мутацией С3435Т гена MDR1, продемонстрировали неодинаковый уровень экспрессии ГР (χ2 = 6,50; df = 2; р = 0,039). Так, у носителей генотипа 3435СС (n = 2) уровень экспрессии ГР составил [576,9 (40,0; 1113,7)] единиц (ед.), 3435СТ (n = 8) – [42,1 (5,0; 407,8)] ед., 3435ТТ (n = 4) – [8,2 (2,0; 20,0)] ед. Полученные данные даже на таком небольшом количестве пациентов показали, что у больных ЛБА исходно, до лечения ИГКС, носительство генотипа 3435СС по гену MDR1 ассоциировано с повышенным уровнем экспрессии ГРβ и в итоге со сниженной чувствительностью к терапии ГКС. При этом отмечена отрицательная корреляция между уровнем экспрессии CR и аллелем 3435Т: по мере увеличения вклада аллеля 3435Т (в ряду генотипов 3435СС – 3435СТ – 3435ТТ) уровень экспрессии ГР снижался (Spearman R = –0,558; p = 0,038; n = 14).
Заключение
Обобщая полученные результаты, можно заключить, что пациенты с ТРБА – это лица преимущественно женского пола, с поздней манифестацией заболевания, с избыточной массой тела, с коморбидной патологией (ГЭРБ, ИБС), с перенесенной инфекцией нижних дыхательных путей (пневмонией) в анамнезе. Патофизиологические изменения (системное нейтрофильное воспаление в сочетании с частично обратимой бронхообструкцией и рестриктивными изменениями) обуславливают развитие терапевтической резистентности и в итоге определяют плохой контроль над БА.
При совокупной оценке данных клинического и молекулярно-генетического обследования мы выявили, что наряду с факторами внешней среды носительство комбинаций вариантов генов лекарственных мишеней (изоформ ГР α/β, образующихся в результате альтернативного сплайсинга и кодируемых геном NR3C1; гена ADRB2; гена детоксикации – MDR1; генов IL4 и IL13) детерминирует развитие терапевтической резистентности у больных БА. Генетические детерминанты вносят значимый вклад в развитие БА; выявленные нами генетические маркеры позволяют, с одной стороны, идентифицировать патогенетические и клинические фенотипы, прогнозировать «группу высокого риска» развития тяжелого течения заболевания и осложнений; с другой стороны, позволяют подобрать терапию индивидуально, для конкретного больного. Нами впервые показано, что экспрессия мРНК изоформ ГР различается у больных БА в зависимости от степени тяжести заболевания. Кроме того, соотношение изоформ ГРα и ГРβ зависит от длительности и дозы терапии ГКС, и этот параметр может рассматриваться в качестве маркера стероидочувствительности и эффективности ГКТ.
Результаты исследований свидетельствуют о необходимости проведения комплексного обследования пациентов. Мы сформулировали алгоритм диагностики, включающий в себя молекулярно-генетическое исследование, для оценки терапевтической резистентности у больных БА (рис. 3).
Выявленные нами генетические маркеры позволяют прогнозировать развитие БА, а также индивидуализировать фармакотерапию у пациентов с БА.
Лечение больных тяжелой, рефрактерной к терапии бронхиальной астмой представляет серьезную проблему. Такие больные нуждаются в высоких дозах комбинированных препаратов (ингаляционные кортикостероиды + β2-агонисты длительного действия), таких как Серетид, Симбикорт, Фостер и др., а при их неэффективности возникает потребность в назначении системных глюкокортикоидов. Однако у части больных БА даже лечение системными глюкокортикоидами не позволяет осуществлять полный контроль над заболеванием. В последние годы все большее значение в таких случаях приобретает таргетная терапия, нацеленная на угнетение отдельных звеньев основного механизма патогенеза БА – воспаления. К такого рода препаратам относится омализумаб (Ксолар) – содержащий рекомбинантные гуманизированные моноклональные антитела против иммуноглобулина Е. Механизм действия этого препарата обусловлен связыванием циркулирующих IgE независимо от их специфичности и, таким образом, снижения активности аллергического воспаления в бронхиальном дереве.
В последние годы все большую роль в лечении аутоиммунных заболеваний играет антицитокиновая терапия. Предпринимались попытки использования моноклональных антител к фактору некроза опухоли–α (ФНО–α) инфликсимаба, адалибумаба, а также ингибитора растворимого рецептора ФНО–α (этанерсепт) в лечении больных тяжелой, рефрактерной к терапии БА. Были получены положительные результаты проводимого лечения, однако весьма частое развитие осложнений (демиелинизирующие заболевания, активация туберкулезного процесса, аспергиллез и другие инфекции) не позволило рекомендовать эти препараты к широкому использованию.
К настоящему времени проведены большие многоцентровые плацебо-контролируемые исследования по использованию моноклональных антител к интерлейкину 5 (меполизумаб [29] и интерлейкину 13 (лебрикизумаб) [30], тралокинумаб [31] у больных тяжелой неконтролируемой БА. Эти исследования показали высокую эффективность исследованных препаратов в отношении уменьшения числа обострений заболевания, улучшения показателей функции дыхания и качества жизни по сравнению с плацебо и безопасность, сравнимую с использованием плацебо.
В заключение хотелось бы еще раз отметить, что ответ на лекарство определяется совокупностью генетических и внешних факторов и 70–80% изменчивости индивидуального ответа на терапию может быть обусловлено генетическими факторами.
Библиографический список:
1. Braman S.S. The global burden of asthma. Chest, 2006; 130: 4-12.
2. Demoly P., Gueron B., Annuziata K.et al. Update on asthma control in five European countries: results of a 2008 survey. Eur.Resp.Rev.2010; 19(116): 150e7.
3. Архипов В.В., Григорьева Е.В., Гаврилина Е.В. Контроль над бронхиальной астмой в России: результаты многоцентрового наблюдательного исследования НИКА, Пульмонология, 2011, 6: 87-93.
4. Петровский В.Ф., Огородова Л.М. Выбор фармакотерапии тяжелой БА // Пульмонология.- 2008.- №3.-С.84-89.
5. Barnes K.S., Marsh D.G. The genetics and complexity of allergy and asthma // Immunol.Today.-1998.-Vol.19.-P. 325-332.
6. Огородова Л. М., Петровский Ф. И., Петровская Ю. А. Сложная астма // Пульмонология . - 2001.-№ 1.-С. 94-100.
7. Wenzel S. Severe Asthma in Adults // Am J Respir Crit Care Med.- 2005.-№ 172.-P. 149–160.
8. Chung K.F., Bel E.H., Wenzel S.E. Difficult-to-treat severe asthma // European respiratory monograph.- March 2011.- N51.-P. 308.
9. Пузырев В.П., Огородова Л.М. Генетика бронхолегочных заболеваний // Под ред. А.Г. Чучалина.-М. «Атмосфера».-2010.-С.160.
10. Hawkins G.A., Amelung P.J., Richard S. Smith. et al. Identification of Polymorphisms in the Human Glucocorticoid Receptor Gene ( NR3C1 ) in a Multi-racial Asthma Case and Control Screening Panel // J. DNA Seq. – 2004.-Vol.15.-№ 3.-P.167-173.
11. Contopoulos-Ioannidis, D.G.; Manoli, E.N.; Ioannidis, J.P. Meta-analysis of the association of beta-2-adrenergic receptor polymorphisms with asthma phenotypes // J. Allergy Clin. Immun.- 2005.-Vol.115.-P. 963-972.
12. Hall I.P., Sayers I. Phamacogenetics and asthma: false hope or new dawn? // Eur Respir J.- 2007.-№ 29.-Р. 1239-1245.
13. Farrell R.O., Kelleher D. Glucocorticoid resistance in inflammatory bowel disease. // Journal of Endocrinology.- 2003.-Vol. 178.-P. 339-346.
14. Gagliardo R., Chanes P., Vignola A.N., et. al. Glucocorticoid receptor alpha and beta in glucocorticoid dependent asthma // Amer. J. of Respir. and Critical Care Medicine.-2000-Vol.162.-P. 7-13.
15. Whorwood C.B., Donovan S.J., Wood P.J., Regulation of glucocrticoid receptorα and β isoforms and type I 11β-hydroxysteroid dehydrogenase axpression in human skeletal muscle cells: a key role in the pathogenesis of insulin resistance? // J Clin Endocrinol Metab.- 2001.-Vol. 86.-P. 2296-2308.
16. Goleva E., Li L., Eves P. et al. Increased glucocorticoid receptor beta alters steroid response in glucocorticoid-insensitive asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2006. – Vol.173. -P.607-616.
17. Фрейдин М.Б., Пузырев В.П., Огородова Л.М., Кобякова О.С., Кулманакова И.М. Полиморфизм генов интерлейкинов и их рецепторов: популяционная распространенность и связь с атопической бронхиальной астмой // Генетика. -2002.-Том38.- №12.-С. 1-9.
18. Келембет Н.А., Гембицкая Т.Е., Иващенко Т.Э., Лаврова О.В. Ассоциация полиморфизма генов IL4 и IL4Rα с развитием аллергической бронхиальной астмы // Болезни органов дыхания. -2008. - №1.- С.36-41.
19. American Thoracic Society. Proceedings of the ATS workshop on refractory asthma: current understanding, recommendations, and unanswered questions // Am J Respir Crit Care Med.-2000.-Vol.162.- P. 2341–2351.
20. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Д. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. – М.: Мир, 1984. – С. 480.
21. Newton R., Leigh R., Giembycz M.A. Pharmacological strategies for improving the efficacy and therapeutic ratio of glucocorticoids in inflammatory lung disease. // Pharmacology&Therapeutics.- 2010.-Vol. 125.-P. 286-327.
22. Comerford K.M., Wallace T.J., Karhausen J, Louis N.A. Hypoxia-inducible factor-1-dependent regulation of the multidrug resistance gene (MDR1) // Cancer Res.- June 15.-2002.-Vol. 62.-P. 3387.
23. Zarickii А.U., Bikova Т.V., Lomaia Е.G. et al. K-562 transfected with MDR-1 gene are less sensetiv than parental cells to interferon-alpha induced inhibition of cell proliferation // Acta Haematologyca.- 1998.-Vol. 100 (1).-P. 231.
24. Зубова С.Г., Данилов А.О., Мышков А.И. Ген MDR1 и чувствительность клеток к различным воздействиям. // Вопросы онкологии.- 2000.- Т. 46.- №2.-C. 199.
25. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины // СПб. -Фолиант.-2008. С. 550.
26. Wills-Karp M., Chiaramonte M. Interleukin-13 in asthma // Curr Opin Pulm.- 2003.-Med 9(1).-P. 21-27.
27. Barnes P.J., Drazen J.M., Rennard S.I., Thomson N.C. Asthma and COPD. Basic mechanism and clinical management. Second edition.- Elsevier- 2009.
28. Jakiela B., Bochenek G., Sanak M. //Glucocorticoid receptor isoforms in steroid-dependent asthma. Polskie archiwum medycyny wewnetrznej .-2010.-Vol.120 (6).-P. 214-221.
29. Pavord J.D., Korn S., Howarth P. et al. Mepolizumab for severe eosinophilic asthma (DREAM): a multicentre, donble-blind, placebo-controlled trial. The Lancet, 2012; 308:651-659.
30. Corren J., Lemenske R.F., Hanania N.A. et al. Lebrikizumab treatment in adults with asthma. N. Engl.J.Med . 2011; 365: 1088-1098.
31. Piper E., Briyhtling C., Niven R. et.al. A phase II placebo-controlled study of tralokinumab in moderate –to-severe asthma. Eur. Resp.J. 2013; 41: 330-338.
Терапевтически резистентная бронхиальная астма (ТРБА) наиболее сложна для лечения и наименее предсказуема в своем течении. Несмотря на выявление многих механизмов данной патологии, ТРБА остается наименее изученной. До сих пор нет четкого определения фенотипа ТРБА, и эта терминология пока не применяется повсеместно. Цель исследования – оценить значение фармакогенетических факторов в терапии глюкокортикостероидами и β2-агонистами у больных ТРБА и разработать критерии прогнозирования терапевтической резистентности с учетом генетических маркеров. В данной работе представлены результаты исследования, которые позволили определить фенотип ТРБА с учетом патогенетической и клинической гетерогенности, выявить предикторы заболевания, а также разработать единые критерии постановки диагноза с учетом генетических детерминант.
Бронхиальная астма (БА) является хроническим заболеванием легких, которое обусловлено воспалительной реакцией бронхов на различные раздражители: аллергены, инфекционные агенты, ирританты, проявляющееся гиперреактивностью бронхов, увеличением продукции мокроты и бронхиальной обструкцией, обратимой под влиянием терапии или самостоятельно.
За последние несколько десятилетий БА стала одним из наиболее распространенных хронических неинфекционных заболеваний во всем мире. Считается, что в настоящее время этим заболеванием страдает более 300 млн человек и ежегодно около 255 тыс. пациентов в мире умирают от БА [1].
Современные международные и национальные рекомендации по ведению больных БА постулируют, что основной целью лечения является достижение и поддержание полного контроля над заболеванием. В реальной клинической практике, по данным зарубежных авторов, число больных с неконтролируемой БА колеблется от 40 до 67% в различных странах [2]. В России также было проведено исследование по оценке уровня контроля БА в 26 центрах. По результатам этого исследования оказалось, что полный контроль БА наблюдался у 23% больных, частичный – у 35%, а у 42% больных имела место неконтролируемая БА, причем полный контроль был достигнут у 39% больных с легким течением заболевания, у 26% больных БА средней тяжести и только у 10% больных с тяжелым течением болезни [3]. У большинства больных с тяжелым течением БА отмечается терапевтическая резистентность к проводимой терапии, которая требует особого подхода в выборе терапевтической тактики у этих больных [4].
В последнее время в литературе обсуждается понятие терапевтически резистентной бронхиальной астмы (ТРБА); выделяют фенотипы фатальной астмы, «хрупкой» («brittle») астмы, гормонозависимой БА (ГЗБА) – стероидозависимой и стероидорезистентной [5–8]. Однако до сих пор нет четкого определения фенотипа ТРБА, и эта терминология пока не применяется повсеместно. Сложившаяся ситуация требует создания единых критериев для постановки диагноза ТРБА с учетом гетерогенности заболевания.
Наиболее перспективными в понимании патогенетических механизмов развития ТРБА, а также в поиске новых диагностических тестов, обладающих высокой степенью чувствительности и специфичности, являются генетические исследования. Генетическая детерминированность может быть ответственна за 60–80% вариаций ответа на ряд противоастматических препаратов [9]. В связи с этим особую актуальность приобретает изучение генов лекарственных мишеней.
Мутации, ассоциированные с ответом на β2-агонисты, обнаружены в гене β2-адренорецептора (ADRB2), а также в гене глюкокортикоидного рецептора (NR3C1). У лиц с определенным генотипом при назначении глюкокортикостероидов (ГКС), вероятно, может развиваться не только стероидозависимость, но и стероидорезистентность, а при назначении β2-агонистов не исключено отсутствие бронходилатирующего эффекта. Однако результаты исследований очень противоречивы [10–12] и требуют уточнения.
Актуальным является изучение механизма генетического контроля транспорта ГКС из клетки и связанных с ним различий в стероидочувствительности. Ген множественной лекарственной устойчивости (MDR1) кодирует транспортный белок Р-гликопротеин-170 (Pgp-170), который участвует в эффлюксе липофильных соединений, в т. ч. ГКС [13]. Исследований по изучению гена MDR1 при БА в доступной нам литературе мы не нашли.
Одним из молекулярных механизмов развития стероидорезистентности является дисбаланс изоформ глюкокортикоидного рецептора (ГР), который может определять чувствительность тканей-мишеней к ГКС. Данные литературы, касающиеся этого механизма при БА, единичны и противоречивы [14–16], а в аспекте фенотипа ТРБА, особенно при динамическом наблюдении, вообще отсутствуют как в зарубежной, так и в отечественной литературе.
Для решения проблемы терапевтической резистентности необходимо также изучение вклада вариантов генов цитокинов Тh2: интерлейкина 4 (IL4) и интерлейкина 13 (IL13), ассоциированных с иммунным ответом. Исследования в этом направлении пока ограничиваются изучением преимущественно при аллергической БА [17, 18].
Материалы и методы исследования
В исследование (дизайн «случай – контроль») были включены жители Северо-Западного региона России, европеоиды, не связанные узами родства и подписавшие информированное согласие на участие. Было обследовано 122 больных БА: 46 больных ТРБА и 76 пациентов с терапевтически чувствительной БА (ТЧБА), которые были стратифицированы в соответствии с критериями ТРБА, созданными рабочей группой Американского Торакального общества (ATS, 2000) (табл. 1). Для постановки диагноза достаточно одного большого и двух малых критериев) [19].
Группу контроля составили 103 человека: без бронхолегочной и онкологической патологии, без аллергических и аутоиммунных заболеваний, с неотягощенной наследственностью по аллергическим заболеваниям, все некурящие.
Пациентам с БА проводили стандартное комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование, включавшее общеклинические методы, цитологическое исследование мокроты, исследование иммунологического статуса, исследование функции внешнего дыхания (ФВД), а также, по показаниям, бронхоскопию, аллергологическое и гормональное исследования.
Молекулярно-генетическое исследование: геномную ДНК выделяли из лейкоцитов периферической крови стандартным фенольно-хлороформным методом [20].
Однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) идентифицировали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим рестрикционным анализом. Был выполнен анализ 10 SNP в 5 генах: MDR1 (OMIM 171050); IL4 (OMIM 147780); IL13 (OMIM 147683); ADRB2 (OMIM 109690); NR3C1 (OMIM 138040).
Определение уровня экспрессии мРНК выполнялось методом ПЦР в реальном времени.
Результаты исследования обрабатывали с помощью компьютерной программы Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США).
Результаты и их обсуждение
Среди больных ТРБА преобладали женщины с длительным анамнезом БА тяжелого течения (ГЗБА). По данным гемограммы для них было характерно нейтрофильное воспаление, а для больных ТЧБА – эозинофилия в крови и в мокроте. Обструктивные и рестриктивные изменения были в большей степени выражены у пациентов с ТРБА, по сравнению с больными ТЧБА. Коморбидная патология (ИБС, ГЭРБ, варикозная болезнь нижних конечностей, избыточная масса тела), перенесенная инфекция нижних дыхательных путей (внебольничная пневмония) в анамнезе, профессиональные вредности, а также осложнения глюкокортикостероидной терапии (ГКТ) в виде остеопороза, синдрома Иценко-Кушинга, стероидного диабета, существенно чаще встречались у пациентов с ТРБА. Длительность ГКТ, дозы системных и ингаляционных ГКС, неконтролируемость заболевания были в большей степени представлены у больных ТРБА.
Нами было впервые выявлено, что носительство аллеля 3435С гена MDR1 повышало риск развития ТРБА в 2,9 раза по сравнению с группой контроля [OR (3435CC+3435CT против 3435ТТ) = 2,89 (95%CI 1,30–6,40)], а генотип 3435СС – в 6 раз [OR (3435CC против 3435СТ+3435ТТ) = 6,12 (95%CI 2,42–15,48)], (рис. 1).
Одной из причин развития терапевтической резистентности у больных БА было системное нейтрофильное воспаление, по данным гемограммы, которое может вносить вклад в развитие обструкции дыхательных путей [2], являться прогностическим фактором плохого клинического ответа на ГКТ [21] и быть ассоциированным с одним из патогенетических механизмов терапевтической резистентности – стероидозависимостью [8]. Очень важным, с практической точки зрения, было обнаружение того факта, что у больных ТРБА носительство генотипа 3435CC по гену MDR1 повышало риск развития потребности в ТГКС в дозе, превышающей среднетерапевтическую (≥4 таблеток) [OR = 20,89 (95%CI 5,10–85,53)]. При ТРБА длительное использование высоких доз ТГКС может приводить к ятрогенным осложнениям ГКТ. В частности, нами была найдена ассоциация вариантов С3435Т по гену MDR1 с миопатией (р = 0,039). Ни у одного больного ТРБА с миопатией не было выявлено аллеля 3435Т, все они являлись носителями аллеля 3435С гена MDR1.
Одним из признаков терапевтической резистентности у больных БА был плохой контроль заболевания. Высокая потребность в КДБА (более 8 раз в сутки в период обострения) была выявлена у больных ТРБА с генотипами 3435СС и 3435СТ, в отличие от носителей 3435ТТ гена MDR1 (р = 0,040).
В этой связи представляется важным наличие корреляции вклада аллеля 3435Т в подгруппе ТРБА с количеством астматических статусов в анамнезе, а также с содержанием IgE в крови: по мере увеличения вклада аллеля Т (в ряду генотипов 3435СС – 3435СТ – 3435ТТ) число астматических статусов уменьшалось (Spearman R = –0,513; р = 0,035; n = 17), также снижалось содержание IgE в сыворотке крови (Spearman R = –0,408; р = 0,028; n = 29).
Таким образом, при анализе исследуемых параметров нами было впервые выявлено, что генотип 3435СС гена MDR1 является прогностическим маркером, ассоциированным не только с тяжелым течением БА (связь с нейтрофильным воспалением, а также с уровнем IgE, свидетельствующим в данном случае о фенотипе аллергической БА неконтролируемого течения), но и с терапевтической резистентностью вплоть до развития фатальных осложнений и, что немаловажно, определяет стратегию назначения высоких доз ТГКС с учетом возможных ятрогенных осложнений.
Превалирование аллеля 3435С в группе больных ТРБА, вероятно, обеспечивает ускоренный эффлюкс ГКС, и в связи с этим снижение их противовоспалительного эффекта влечет за собой более тяжелое течение заболевания, необходимость назначения больших доз системных ГКС. Кроме того, гипоксемия, нередко встречающаяся у больных ТРБА, может вызывать индукцию экспрессии MDR1 и, следовательно, приводить к увеличению количества Pgp-170 на поверхности клеток [22]. И, наконец, Pgp-170 может инактивировать внутри клетки липофильные соединения путем защелачивания среды, а также на разном уровне ингибировать апоптоз, как это было показано у гематологических больных [23, 24]. У больных ТРБА была выявлена ассоциация низких значений ОФВ1 с генотипами 16GlyGly и 27GluGlu и 27GlnGlu по гену ADRB2 (рис. 2).
Важно отметить, что у больных ТРБА мужчин была выявлена корреляция вклада аллеля 16Arg с ОФВ1: по мере увеличения вклада аллеля 16Arg (в ряду генотипов 16GlyGly – 16GlyArg – 16ArgArg) значение ОФВ1 увеличивалось (Spearman R = 0,657; р = 0,015; n = 13). Кроме того, в подгруппе ТРБА величина удельной проводимости бронхов (Sgaw) у гетерозигот в 16-й позиции (0,04 ± 0,02) и 27-й позиции (0,03 ± 0,01) гена ADRB2 была меньше, чем в подгруппе ТЧБА (0,07 ± 0,02 и 0,08 ± 0,03 соответственно) (р < 0,050). Эти данные свидетельствовали о генетической детерминированности бронхообструкции.
Генотип 27GluGlu гена ADRB2 чаще встречался у пациентов с ТРБА (26,2%) по сравнению с ТЧБА (9,6%), р = 0,020; носительство генотипа 27GluGlu повышало риск развития ТРБА по сравнению с ТЧБА [OR (27GluGlu против 27GlnGln+27GlnGlu) = 3,35 (95%CI 1,16–9,66)]. Следует отметить, что носительство аллеля 27Glu гена ADRB2 повышало риск развития БА в 7,2 раза [OR (27GluGlu+27GlnGlu против 27GlnGln) = 7,20 (95%CI 1,19–43,48)]. Это еще больше укрепило позицию аллеля 27Glu гена ADRB2 как маркера, ассоциированного не только с тяжелым течением заболевания, но и с терапевтической резистентностью, вероятно, обусловленной нарушением функции β2-АР. В связи с этим вполне закономерным было обнаружение нами корреляции стероидозависимости с аллелем 27Glu гена ADRB2: по мере увеличения вклада аллеля 27Glu (в ряду генотипов 27GlnGln – 27GlnGlu – 27GluGlu) длительность внутривенной ГКТ увеличивалась (Spearman R = 0,452; р = 0,006; n = 36). Это указывает на увеличение потребности в системных ГКС при утяжелении заболевания вследствие терапевтической резистентности за счет снижения чувствительности к ГКС и развития вторичной эндогенной стероидной недостаточности.
Мы не обнаружили мутаций в пятом (T1808A) и девятом (G2317A, T2373G) экзонах гена NR3C1; следовательно, данные локусы не влияли на развитие терапевтической резистентности и первичной генетически детерминированной стероидорезистентности.
Носительство аллеля 130Gln гена IL13 повышало риск развития ТРБА по сравнению с группой контроля в 2 раза [OR (130GlnGln+130GlnArg против 130ArgArg) = 2,09 (95%CI 1,01–4,30)]. Аллель 130Gln гена IL13, ассоциированный с гиперпродукцией IL13 [25], играет важную роль в персистенции воспаления и ассоциирован с гиперреактивностью бронхов и ремоделированием легких [26]. Вероятно, у больных БА вариабельность цитокинового профиля вносит свой вклад в развитие терапевтической резистентности, определяет стратегию назначения высоких доз ГКС, в т. ч. в пероральной форме и, как следствие, индуцирует развитие эндогенной стероидной недостаточности. У пациентов с ТРБА уровень кортизола в крови был ассоциирован с полиморфизмом Arg130Gln гена IL13 (р = 0,003), причем наименьшее содержание кортизола в сыворотке крови наблюдалось у носителей генотипов 130ArgGln и 130GlnGln гена IL13 (р = 0,004). Мы обнаружили отрицательную корреляцию вклада аллеля 130Gln с содержанием кортизола в крови у больных ТРБА: по мере увеличения вклада аллеля 130Gln (в ряду генотипов 130ArgArg – 130ArgGln –130GlnGln) содержание кортизола уменьшалось (Spearman R = –0,441; р = 0,006; n = 37). Кроме того, у больных ТРБА была выявлена ассоциация генотипов 130ArgGln и 130GlnGln гена IL13 с нейтрофилезом в периферической крови (р = 0,039). Возможно, белок, кодируемый аллелем 130Gln гена IL13, активирует синтез нейтрофилами матриксных металлопротеиназ, которые активно участвуют в регуляции местной воспалительной реакции, перестройке тканей [25] и ремоделировании легких и, таким образом, развитию трудноконтролируемого течения БА.
Таким образом, полученные данные позволили нам определить маркерные профили, ассоциированные с ТРБА и ТЧБА. Выявление генетических маркеров ТРБА и ТЧБА способствует разработке принципов индивидуального подбора терапии и прогнозированию ответа на действие лекарственных препаратов у больных трудноконтролируемой БА, что является основой персонализированной терапии.
Одним из важных молекулярных механизмов развития стероидорезистентности является дисбаланс изоформ ГРα и ГРβ в сторону повышения последних, которые образуются в результате альтернативного сплайсинга [27]. Для выяснения факторов, определяющих экспрессию изоформ ГР, был выполнен анализ уровня экспрессии ГРα и ГР у 37 больных БА: 9 пациентов с ГЗБА, 14 больных БА легкого течения (ЛБА), 7 больных БА среднетяжелого течения (СБА) и 7 практически здоровых лиц (группа контроля). У 5 больных ЛБА, которым впервые была назначена терапия ИГКС и внутривенными ГКС в период обострения, а также у 5 пациентов с СБА, которым к базовой терапии ИГКС были назначены внутривенные ГКС, образцы крови брали до начала и через 2 нед. лечения, пациентам с ГЗБА – однократно на фоне длительной терапии ИГКС и ТГКС. Все пациенты получали терапию β2-агонистами.
У больных ГЗБА экспрессия ГРα была выше, чем у больных СБА до лечения внутривенными ГКС: [34,2 (15,0; 101,3)] единиц (ед.) и [1,3 (0,3; 14,1)] ед. соответственно (р = 0,023). У больных СБА уровень экспрессии ГРα коррелировал с длительностью терапии ИГКС (Spearman R = 0,899; p = 0,006; n = 7) и системными ГКС (Spearman R = 0,894; p = 0,041; n = 5). В то же время в группе больных СБА после лечения ГКС, вводимыми внутривенно, экспрессия ГР была ниже, чем в группе контроля: [1,5 (1,3; 3,1)] ед. и [24,6 (6,2; 68,1)] ед. соответственно (р = 0,042). У больных СБА выявленная корреляция между уровнем экспрессии ГР и содержанием нейтрофилов в периферической крови после лечения показала, что ГКС действуют на экспрессию ГР, подавляя ее, но не действуют на нейтрофильное воспаление (Spearman R = –0,900; p = 0,037; n = 5). Наши результаты не согласуются с исследованием, согласно которому стероидозависимость при ГЗБА не ассоциирована с up-регуляцией ГРb и экспрессия изоформ ГР не коррелирует с симптомами БА и дозой ГКС [28].
Нами впервые обнаружено, что в группе больных ЛБА до лечения ГКС носители различных генотипов, обусловленных мутацией С3435Т гена MDR1, продемонстрировали неодинаковый уровень экспрессии ГР (χ2 = 6,50; df = 2; р = 0,039). Так, у носителей генотипа 3435СС (n = 2) уровень экспрессии ГР составил [576,9 (40,0; 1113,7)] единиц (ед.), 3435СТ (n = 8) – [42,1 (5,0; 407,8)] ед., 3435ТТ (n = 4) – [8,2 (2,0; 20,0)] ед. Полученные данные даже на таком небольшом количестве пациентов показали, что у больных ЛБА исходно, до лечения ИГКС, носительство генотипа 3435СС по гену MDR1 ассоциировано с повышенным уровнем экспрессии ГРβ и в итоге со сниженной чувствительностью к терапии ГКС. При этом отмечена отрицательная корреляция между уровнем экспрессии CR и аллелем 3435Т: по мере увеличения вклада аллеля 3435Т (в ряду генотипов 3435СС – 3435СТ – 3435ТТ) уровень экспрессии ГР снижался (Spearman R = –0,558; p = 0,038; n = 14).
Заключение
Обобщая полученные результаты, можно заключить, что пациенты с ТРБА – это лица преимущественно женского пола, с поздней манифестацией заболевания, с избыточной массой тела, с коморбидной патологией (ГЭРБ, ИБС), с перенесенной инфекцией нижних дыхательных путей (пневмонией) в анамнезе. Патофизиологические изменения (системное нейтрофильное воспаление в сочетании с частично обратимой бронхообструкцией и рестриктивными изменениями) обуславливают развитие терапевтической резистентности и в итоге определяют плохой контроль над БА.
При совокупной оценке данных клинического и молекулярно-генетического обследования мы выявили, что наряду с факторами внешней среды носительство комбинаций вариантов генов лекарственных мишеней (изоформ ГР α/β, образующихся в результате альтернативного сплайсинга и кодируемых геном NR3C1; гена ADRB2; гена детоксикации – MDR1; генов IL4 и IL13) детерминирует развитие терапевтической резистентности у больных БА. Генетические детерминанты вносят значимый вклад в развитие БА; выявленные нами генетические маркеры позволяют, с одной стороны, идентифицировать патогенетические и клинические фенотипы, прогнозировать «группу высокого риска» развития тяжелого течения заболевания и осложнений; с другой стороны, позволяют подобрать терапию индивидуально, для конкретного больного. Нами впервые показано, что экспрессия мРНК изоформ ГР различается у больных БА в зависимости от степени тяжести заболевания. Кроме того, соотношение изоформ ГРα и ГРβ зависит от длительности и дозы терапии ГКС, и этот параметр может рассматриваться в качестве маркера стероидочувствительности и эффективности ГКТ.
Результаты исследований свидетельствуют о необходимости проведения комплексного обследования пациентов. Мы сформулировали алгоритм диагностики, включающий в себя молекулярно-генетическое исследование, для оценки терапевтической резистентности у больных БА (рис. 3).
Выявленные нами генетические маркеры позволяют прогнозировать развитие БА, а также индивидуализировать фармакотерапию у пациентов с БА.
Лечение больных тяжелой, рефрактерной к терапии бронхиальной астмой представляет серьезную проблему. Такие больные нуждаются в высоких дозах комбинированных препаратов (ингаляционные кортикостероиды + β2-агонисты длительного действия), таких как Серетид, Симбикорт, Фостер и др., а при их неэффективности возникает потребность в назначении системных глюкокортикоидов. Однако у части больных БА даже лечение системными глюкокортикоидами не позволяет осуществлять полный контроль над заболеванием. В последние годы все большее значение в таких случаях приобретает таргетная терапия, нацеленная на угнетение отдельных звеньев основного механизма патогенеза БА – воспаления. К такого рода препаратам относится омализумаб (Ксолар) – содержащий рекомбинантные гуманизированные моноклональные антитела против иммуноглобулина Е. Механизм действия этого препарата обусловлен связыванием циркулирующих IgE независимо от их специфичности и, таким образом, снижения активности аллергического воспаления в бронхиальном дереве.
В последние годы все большую роль в лечении аутоиммунных заболеваний играет антицитокиновая терапия. Предпринимались попытки использования моноклональных антител к фактору некроза опухоли–α (ФНО–α) инфликсимаба, адалибумаба, а также ингибитора растворимого рецептора ФНО–α (этанерсепт) в лечении больных тяжелой, рефрактерной к терапии БА. Были получены положительные результаты проводимого лечения, однако весьма частое развитие осложнений (демиелинизирующие заболевания, активация туберкулезного процесса, аспергиллез и другие инфекции) не позволило рекомендовать эти препараты к широкому использованию.
К настоящему времени проведены большие многоцентровые плацебо-контролируемые исследования по использованию моноклональных антител к интерлейкину 5 (меполизумаб [29] и интерлейкину 13 (лебрикизумаб) [30], тралокинумаб [31] у больных тяжелой неконтролируемой БА. Эти исследования показали высокую эффективность исследованных препаратов в отношении уменьшения числа обострений заболевания, улучшения показателей функции дыхания и качества жизни по сравнению с плацебо и безопасность, сравнимую с использованием плацебо.
В заключение хотелось бы еще раз отметить, что ответ на лекарство определяется совокупностью генетических и внешних факторов и 70–80% изменчивости индивидуального ответа на терапию может быть обусловлено генетическими факторами.
Библиографический список:
1. Braman S.S. The global burden of asthma. Chest, 2006; 130: 4-12.
2. Demoly P., Gueron B., Annuziata K.et al. Update on asthma control in five European countries: results of a 2008 survey. Eur.Resp.Rev.2010; 19(116): 150e7.
3. Архипов В.В., Григорьева Е.В., Гаврилина Е.В. Контроль над бронхиальной астмой в России: результаты многоцентрового наблюдательного исследования НИКА, Пульмонология, 2011, 6: 87-93.
4. Петровский В.Ф., Огородова Л.М. Выбор фармакотерапии тяжелой БА // Пульмонология.- 2008.- №3.-С.84-89.
5. Barnes K.S., Marsh D.G. The genetics and complexity of allergy and asthma // Immunol.Today.-1998.-Vol.19.-P. 325-332.
6. Огородова Л. М., Петровский Ф. И., Петровская Ю. А. Сложная астма // Пульмонология . - 2001.-№ 1.-С. 94-100.
7. Wenzel S. Severe Asthma in Adults // Am J Respir Crit Care Med.- 2005.-№ 172.-P. 149–160.
8. Chung K.F., Bel E.H., Wenzel S.E. Difficult-to-treat severe asthma // European respiratory monograph.- March 2011.- N51.-P. 308.
9. Пузырев В.П., Огородова Л.М. Генетика бронхолегочных заболеваний // Под ред. А.Г. Чучалина.-М. «Атмосфера».-2010.-С.160.
10. Hawkins G.A., Amelung P.J., Richard S. Smith. et al. Identification of Polymorphisms in the Human Glucocorticoid Receptor Gene ( NR3C1 ) in a Multi-racial Asthma Case and Control Screening Panel // J. DNA Seq. – 2004.-Vol.15.-№ 3.-P.167-173.
11. Contopoulos-Ioannidis, D.G.; Manoli, E.N.; Ioannidis, J.P. Meta-analysis of the association of beta-2-adrenergic receptor polymorphisms with asthma phenotypes // J. Allergy Clin. Immun.- 2005.-Vol.115.-P. 963-972.
12. Hall I.P., Sayers I. Phamacogenetics and asthma: false hope or new dawn? // Eur Respir J.- 2007.-№ 29.-Р. 1239-1245.
13. Farrell R.O., Kelleher D. Glucocorticoid resistance in inflammatory bowel disease. // Journal of Endocrinology.- 2003.-Vol. 178.-P. 339-346.
14. Gagliardo R., Chanes P., Vignola A.N., et. al. Glucocorticoid receptor alpha and beta in glucocorticoid dependent asthma // Amer. J. of Respir. and Critical Care Medicine.-2000-Vol.162.-P. 7-13.
15. Whorwood C.B., Donovan S.J., Wood P.J., Regulation of glucocrticoid receptorα and β isoforms and type I 11β-hydroxysteroid dehydrogenase axpression in human skeletal muscle cells: a key role in the pathogenesis of insulin resistance? // J Clin Endocrinol Metab.- 2001.-Vol. 86.-P. 2296-2308.
16. Goleva E., Li L., Eves P. et al. Increased glucocorticoid receptor beta alters steroid response in glucocorticoid-insensitive asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2006. – Vol.173. -P.607-616.
17. Фрейдин М.Б., Пузырев В.П., Огородова Л.М., Кобякова О.С., Кулманакова И.М. Полиморфизм генов интерлейкинов и их рецепторов: популяционная распространенность и связь с атопической бронхиальной астмой // Генетика. -2002.-Том38.- №12.-С. 1-9.
18. Келембет Н.А., Гембицкая Т.Е., Иващенко Т.Э., Лаврова О.В. Ассоциация полиморфизма генов IL4 и IL4Rα с развитием аллергической бронхиальной астмы // Болезни органов дыхания. -2008. - №1.- С.36-41.
19. American Thoracic Society. Proceedings of the ATS workshop on refractory asthma: current understanding, recommendations, and unanswered questions // Am J Respir Crit Care Med.-2000.-Vol.162.- P. 2341–2351.
20. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Д. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. – М.: Мир, 1984. – С. 480.
21. Newton R., Leigh R., Giembycz M.A. Pharmacological strategies for improving the efficacy and therapeutic ratio of glucocorticoids in inflammatory lung disease. // Pharmacology&Therapeutics.- 2010.-Vol. 125.-P. 286-327.
22. Comerford K.M., Wallace T.J., Karhausen J, Louis N.A. Hypoxia-inducible factor-1-dependent regulation of the multidrug resistance gene (MDR1) // Cancer Res.- June 15.-2002.-Vol. 62.-P. 3387.
23. Zarickii А.U., Bikova Т.V., Lomaia Е.G. et al. K-562 transfected with MDR-1 gene are less sensetiv than parental cells to interferon-alpha induced inhibition of cell proliferation // Acta Haematologyca.- 1998.-Vol. 100 (1).-P. 231.
24. Зубова С.Г., Данилов А.О., Мышков А.И. Ген MDR1 и чувствительность клеток к различным воздействиям. // Вопросы онкологии.- 2000.- Т. 46.- №2.-C. 199.
25. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины // СПб. -Фолиант.-2008. С. 550.
26. Wills-Karp M., Chiaramonte M. Interleukin-13 in asthma // Curr Opin Pulm.- 2003.-Med 9(1).-P. 21-27.
27. Barnes P.J., Drazen J.M., Rennard S.I., Thomson N.C. Asthma and COPD. Basic mechanism and clinical management. Second edition.- Elsevier- 2009.
28. Jakiela B., Bochenek G., Sanak M. //Glucocorticoid receptor isoforms in steroid-dependent asthma. Polskie archiwum medycyny wewnetrznej .-2010.-Vol.120 (6).-P. 214-221.
29. Pavord J.D., Korn S., Howarth P. et al. Mepolizumab for severe eosinophilic asthma (DREAM): a multicentre, donble-blind, placebo-controlled trial. The Lancet, 2012; 308:651-659.
30. Corren J., Lemenske R.F., Hanania N.A. et al. Lebrikizumab treatment in adults with asthma. N. Engl.J.Med . 2011; 365: 1088-1098.
31. Piper E., Briyhtling C., Niven R. et.al. A phase II placebo-controlled study of tralokinumab in moderate –to-severe asthma. Eur. Resp.J. 2013; 41: 330-338.
