Способ скрининговой диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца Российский патент 2017 года по МПК G01N33/53 

Описание патента на изобретение RU2614726C1

Изобретение относится к медицине, а именно к трансплантации органов и клинической лабораторной диагностике, может быть использовано при ведении пациентов после трансплантации сердца для диагностики отторжения трансплантированного сердца.

Трансплантация сердца (ТС) является эффективным методом лечения пациентов в терминальной стадии застойной сердечной недостаточности. За последние 5 лет число операций ТС многократно увеличилось, при этом улучшились показатели продолжительности и качества жизни.

Несмотря на значительные достижения и существенный прогресс в лечении реципиентов сердца, различные виды отторжения трансплантированного сердца являются главными причинами потери трансплантата на ранних и отдаленных сроках после операции.

Объективным отражением системности процессов, происходящих в организме реципиентов, является изменение концентрации в крови ряда специфических молекул - биомаркеров. Выявление лабораторных биомаркеров для диагностики осложнений после ТС - сложная задача, поскольку тесты на большинство предполагаемых биомаркеров имеют недостаточную чувствительность и специфичность.

Факторы роста эндотелия сосудов (VEGF) - мощные ангиогенные факторы, которые продуцируются макрофагами, фибробластами, гепатоцитами, эндотелиальными и другими клетками сосудов и участвуют в активации, пролиферации, миграции и дифференцировке клеток эндотелия кровеносных и лимфатических сосудов. При этом упомянутые факторы взаимодействуют с сосудами через специфические тирозинкиназные рецепторы.

Плацентарный фактор роста, как и другие представители семейства VEGF, участвует в регуляции роста эндотелия сосудов и инициирует воспалительный процесс в сосудистой стенке, привлекая из кровотока циркулирующие моноциты и макрофаги в зону повреждения или в область атеросклеротической бляшки, а также усиливая пролиферацию гладкомышечных клеток и стимулируя макрофаги к выбросу моноцитарного хемоаттрактантного белка-1 (МСР-1) и фактора некроза опухолей альфа (ФНО-α) [Плацентарный фактор роста и коронарный неоангиогенез при ишемической болезни сердца / М.В. Туликов, О.П. Шевченко, А.О. Шевченко и др. // Клиницист. - 2013. - №1. - С. 4-9; Accomero F. Placental growth factor as a protective paracrine effector in the heart / F. Accornero, J.D. Molkentin // Trends in Cardiovascular Medicine. - 2011. - Vol. 21. - №8. - P. 220-224; Mechanism of monocyte activation and expression of proinflammatory cytochemokines by placenta growth factor / S.K. Selvaraj, R.K. Giri, N. Perelman et al. // Blood. - 2003. - Vol. 102. - P. 1515; Proteolytic processing regulates placental growth factor activities / D.C. Hoffmann, S. Willenborg, M. Koch et al. // The Journal of Biological Chemistry. - 2013. - Vol. 288. - №25. - P. 17976-89]. Показано, что PlGF повышает экспрессию мРНК провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкины -1, -8 (ИЛ-1, ИЛ-8), а также других факторов роста эндотелия сосудов [Carnevale D. Placental growth factor and cardiac inflammation / D. Carnevale, G. Lembo // Trends in cardiovascular medicine. - 2012. - Vol.22. - №8. - P. 209-212; Dewerchin M. PlGF: a multitasking cytokine with disease-restricted activity / M. Dewerchin, P. Carmeliet // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. - 2012. - Vol.2. - №8; PlGF repairs myocardial ischemia trough mechanisms of angiogenesis, cardioprotection and recruitment of myo-angiogenic competent marrow progenitors / H. Iwasaki, A. Kawamoto, M. Tjwa et al. // PLoS ONE. - 2011. - Vol.6. - №9. - P. 1-14].

Клинические исследования показали, что отсутствие плацентарного фактора роста в крови при таких патологических состояниях, как рак, ишемия, воспаление или заживление ран, приводит к нарушению процесса ангиогенеза [Dewerchin M. PlGF: a multitasking cytokine with disease-restricted activity / M. Dewerchin, P. Carmeliet // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. - 2012. - Vol. 2. - №8; Proteolytic processing regulates placental growth factor activities / D.C. Hoffmann, S. Willenborg, M. Koch et al. // The Journal of Biological Chemistry. - 2013. - Vol. 288. - №25. - P. 17976-89]. Уровень PlGF в плазме крови повышается при различных патологических состояниях, включая заживление ран, образование и развитие опухоли [de Falco S. The discovery of placenta growth factor and its biological activity / S. de Falco // Experimental & Molecular Medicine. - 2012. - №44. - P. 1-9].

В настоящее время PlGF рассматривают как показатель нестабильного течения атеросклероза. Более высокие уровни плацентарного фактора роста в плазме крови больных ишемической болезнью сердца связаны с неблагоприятным отдаленным прогнозом [Шевченко А.О. Новые лабораторные маркеры ангиогенеза и повреждения атеросклеротической бляшки / А.О. Шевченко // Клиническая лабораторная диагностика. - 2006. - №6. - С. 23-34; Elevated concentration of placental growth factor (PlGF) and long term risk in patients with acute coronary syndrome in the PROVE IT-TIMI 22 trial / A.H. Bui, M.P. Bonaca, M.S. Sabatine et al. // The Journal of Thrombosis and Thrombolysis. - 2012. - Vol. 34. - №2. - P. 222-228].

Как показали Selvaraj S.К. и соавт., PlGF оказывает прямое действие на моноциты, активируя их посредством рецепторов VEGFR-1 (flt-1). Активация этих рецепторов на поверхности моноцитов приводит к активации моноцитарной PI3 киназы, что приводит к повышению выброса провоспалительных цитокинов и матриксных металлопротеиназ, обладающих способностью дестабилизировать атеросклеротическую бляшку [Mechanism of monocyte activation and expression of proinflammatory cytochemokines by placenta growth factor / S.K. Selvaraj, R.K. Giri, N. Perelman et al. // Blood. - 2003. - Vol. 102. - P. 1515].

У реципиентов сердца в отдаленные сроки после трансплантации (один год и более) с ангиографическими признаками васкулопатии трансплантата уровень плацентарного фактора роста в плазме крови достоверно выше, чем у пациентов без васкулопатии трансплантата. Показано, что у пациентов с трансплантированным сердцем маркер является предиктором развития сердечно-сосудистых осложнений: повышенный уровень PlGF в плазме крови реципиентов в первый год после трансплантации связан с развитием осложнений в более поздние сроки [Клиническое значение маркера неоартериогенеза - плацентарного фактора роста PlGF у реципиентов трансплантированного сердца / О.П. Шевченко, О.В. Орлова, С. Эль-Бустани и др. // Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2009. - №3. - С. 88-95].

Проблема диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца является актуальной ввиду того, что в настоящее время в клинике диагностика производится по результатам инвазивных методов - эндомиокардиальной биопсии [Белецкая Л.В., Баранова Ф.С., Куприянова А.Г. и др. C4d-компонент комплемента как один из маркеров отторжения гуморального типа // Вестник трансплант. и искусств. органов. 2003. №4. С. 72-777 - (прототип)]. Многочисленные публикации зарубежных и отечественных авторов свидетельствуют о высоком риске осложнений и неблагоприятного исхода при использовании данного метода.

Нами поставлена задача - разработать доступный, неинвазивный, достоверный способ скрининговой диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении простоты, доступности, неинвазивности диагностики, сокращении времени ее проведения при одновременном достижении достоверного диагностического скрининга острого клеточного отторжения как в раннем, так и в отдаленном посттрансплантационных периодах у реципиентов сердца, а также в улучшении результатов ТС, повышении выживаемости реципиентов путем своевременного определения показаний к внеплановой эндомиокардиальной биопсии, коронароангиографии и уточнения тактики ведения больных путем определения уровня концентрации PlGF-1 в сыворотке крови.

Нами эмпирически установлен достоверный скрининговый диагностический показатель острого клеточного отторжения трансплантированного сердца, основанный на оценке концентрации PlGF-1 у реципиентов сердца в сыворотке крови, который оказался информативным в любые сроки после трансплантации. Использование предлагаемого прогностического маркера позволяет ограничить круг пациентов, которым требуется проведение эндомиокардиальной биопсии для уточнения диагноза острого клеточного отторжения трансплантированного сердца.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Для скрининговой диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца в сыворотке крови определяют концентрацию PlGF-1 и при уровне PlGF-1 выше 5,33 пг/мл диагностируют острое клеточное отторжение.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве материала для исследования концентрации биомаркера используют сыворотку крови. Взятие крови для исследования производят, как правило, одновременно с плановым обследованием пациентов.

Кровь собирают в одноразовые пробирки (BD Vacutainer, Becton Dickinson, США) и центрифугируют в течение 10 минут при 3500/1500 g оборотах при комнатной температуре. Полученную сыворотку переносят в эппендорф и замораживают в случае необходимости. Образцы сыворотки необходимо хранить при температуре -20°С.

Концентрация PlGF-1 может быть измерена, например, с использованием технологии хМАР и реагентов Simplex ProcartaPlex™ (Affymetrix, США). Цифровая обработка сигналов может быть произведена на проточном флуоресцентном анализаторе Luminex (Luminex Corporation, США). Обслуживание прибора и обработку результатов анализа проводят с помощью программного обеспечения xΡΟΝΕΝΤ 3.1.

Определение проводят в соответствии с инструкцией. Анализ выполняют с помощью устройства Hand-Held Magnetic для фиксирования магнитных частиц на дне планшета.

Процедура анализа включает несколько этапов.

1. Подготовка калибраторов

Для построения калибровочной кривой используют четыре готовых стандартных набора калибраторов (А, В, С и Е), содержащих исследуемый аналит. В первый стандарт (А) добавляют 250 мкл универсального буфера и инкубируют на льду в течение 10 минут, затем осторожно перемешивают при помощи магнитной мешалки в течение 30 секунд. Все содержимое переносят во второй флакон с другим стандартом (В) и процедуру повторяют еще три раза для растворения стандартов всех 4-х флаконов. Далее для построения калибровочной кривой, состоящей из 8 точек, готовят серию четырехкратных разведений с использованием универсального буфера.

2. Детекторные антитела

Все детекторные антитела в наборе находятся в виде концентрата (50х), требующего последующего разведения в 50 раз. Смесь детекторных антител (1х) готовят в соответствии со следующими расчетами: 25 мкл смеси детекторных антител (1х) на одну лунку. Пипетируют 1/50 конечного объема каждого концентрата детекторных антител (1x) (Simplex) во флакон с этикеткой «Смесь детекторных антител (1х)»; до конечного объема доводят растворителем для детекторных антител.

3. Подготовка планшета

Во все лунки планшета вносят смесь микросфер с нагруженными на них антителами объемом 50 мкл, далее планшет устанавливают в устройство Hand-Held Magnetic для фиксации магнитных сфер, что позволяет проводить отмывку микросфер.

В первый и второй стрипы вносят подготовленные калибраторы, каждый образец повторяется дважды. В оставшиеся лунки вносят по 25 мкл буфера и 25 мкл исследуемых образцов.

Время инкубации составляет 2 часа при комнатной температуре и постоянном перемешивании (500 об/мин в планшетном термостате). После трехкратного отмывания микросфер от несвязавшихся компонентов реакции во все лунки добавляют по 25 мкл детекторных антител.

Время инкубации составляет 30 минут. После 3-кратной промывки микросфер с помощью устройства Hand-Held Magnetic в каждую лунку добавляют по 50 мкл раствора стрептавидина-фикоэритрина для детекции комплекса антиген-антитело.

Для построения калибровочных кривых, обработки и расчета результатов используют программное обеспечение xΡΟΝΕΝΤ 3.1.

При уровне PlGF-1 выше 5,33 пг/мл диагностируют острое клеточное отторжение.

Для доказательств возможности реализации заявленного назначения и достижения указанного технического результата приводим следующие данные.

Пример 1

Пациенту Е., 40 лет, с диагнозом: ишемическая болезнь сердца, выполнена ортотопическая ТС. Послеоперационный период протекал гладко. Иммуносупрессивная терапия была назначена по стандартной схеме. Однако измеренный на 43 сутки после операции уровень PlGF-1 в сыворотке крови составил 21,61 пг/мл. В соответствии с предлагаемым способом у пациента диагностировано острое клеточное отторжение трансплантированного сердца. Методом эндомиокардиальной биопсии диагноз подтвержден: было установлено острое клеточное отторжение типа 1В.

Пример 2

Пациент Б., 67 лет, поступил с диагнозом: дилатационная кардиомиопатия. Пациенту выполнена операция - ортотопическая ТС. Послеоперационный период протекал гладко. Иммуносупрессивная терапия была назначена по стандартной схеме. Измеренный уровень PlGF-1 в сыворотке крови на 592 сутки после ТС составил 0,66 пг/мл. В течение периода наблюдения (с первых суток до двух лет после ТС) клинически, а также по данным эндомиокардиальных биопсий не было обнаружено морфологических и иммуногистохимических признаков острого клеточного отторжения сердечного трансплантата.

Предложенный способ апробирован в клинической практике на 98 пациентах. Острое клеточное отторжение, подтвержденное эндомиокардиальной биопсией, развилось у 11 реципиентов сердца, у всех уровень PlGF-1 был выше установленного нами порогового значения - 5,33 пг/мл.

Использование в клинической практике патентуемого способа дает возможность достоверно диагностировать острое клеточное отторжение на ранних этапах его развития, произвести отбор пациентов, которым показано специальное дообследование для подтверждения диагноза.

Похожие патенты RU2614726C1

название год авторы номер документа
Способ скрининговой диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца 2015
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Стаханова Екатерина Анатольевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Ильинский Игорь Михайлович
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Ефимова Александра Владимировна
  • Готье Сергей Владимирович
RU2618404C1
Способ диагностики острого отторжения трансплантата у реципиентов сердца 2021
  • Шарапченко Софья Олеговна
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Стаханова Екатерина Анатольевна
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Шевченко Ольга Павловна
RU2759049C1
Способ дооперационного прогнозирования острого клеточного отторжения трансплантированного сердца 2022
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Шарапченко Софья Олеговна
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Колоскова Надежда Николаевна
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Готье Сергей Владимирович
RU2798948C1
Способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда трансплантированного сердца в отдаленные сроки после трансплантации у реципиентов, перенесших острое отторжение 2019
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Улыбышева Адэля Анверовна
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Стаханова Екатерина Анатольевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Готье Сергей Владимирович
RU2709193C1
Способ оценки эффективности иммуносупрессивной терапии у реципиентов трансплантированного сердца 2015
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Насырова Альфия Айратовна
  • Тюняева Ирина Юрьевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Готье Сергей Владимирович
RU2609794C1
Способ диагностики острого отторжения трансплантата у реципиента трансплантированного сердца 2020
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Стаханова Екатерина Анатольевна
  • Улыбышева Адэля Анверовна
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Шевченко Алексей Олегович
RU2758973C1
Способ диагностики острого отторжения трансплантата у реципиентов трансплантированного сердца 2020
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Марченко Алексей Васильевич
  • Шарапченко Софья Олеговна
  • Шевченко Алексей Олегович
RU2758994C1
Способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда у реципиентов сердечного трансплантата 2021
  • Шарапченко Софья Олеговна
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Марченко Алексей Васильевич
  • Можейко Наталья Павловна
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Готье Сергей Владимирович
RU2760093C1
Способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда у реципиентов донорского сердца 2021
  • Шевченко Ольга Павловна
  • Шарапченко Софья Олеговна
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Колоскова Надежда Николаевна
  • Можейко Наталья Павловна
  • Стаханова Екатерина Анатольевна
  • Шевченко Алексей Олегович
RU2761470C1
Способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда трансплантированного сердца 2021
  • Великий Дмитрий Алексеевич
  • Шарапченко Софья Олеговна
  • Гичкун Ольга Евгеньевна
  • Марченко Алексей Васильевич
  • Можейко Наталья Павловна
  • Улыбышева Адэля Анверовна
  • Шевченко Алексей Олегович
  • Шевченко Ольга Павловна
RU2758993C1

Реферат патента 2017 года Способ скрининговой диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца

Изобретение относится к медицине, а именно к трансплантации органов и клинической лабораторной диагностике, может быть использовано при ведении пациентов после трансплантации сердца для диагностики отторжения трансплантированного сердца. Сущность способа: в сыворотке крови определяют концентрацию PlGF-1 и при уровне P1GF-1 выше 5,33 пг/мл диагностируют острое клеточное отторжение. Преимущество изобретения заключается в обеспечении простоты, доступности, неинвазивности диагностики, сокращении времени ее проведения при одновременном достижении достоверного диагностического скрининга острого клеточного отторжения как в раннем, так и в отдаленном посттрансплантационных периодах у реципиентов сердца, а также в улучшении результатов трансплантации сердца, повышении выживаемости реципиентов путем своевременного определения показаний к внеплановой эндомиокардиальной биопсии, коронароангиографии и уточнения тактики ведения больных путем определения уровня концентрации PlGF-1 в сыворотке крови. 2 пр.

Формула изобретения RU 2 614 726 C1

Способ скрининговой диагностики острого клеточного отторжения трансплантированного сердца, характеризующийся тем, что в сыворотке крови определяют концентрацию плацентарного фактора роста -1 (PlGF-1) и при уровне PlGF-1 выше 5,33 пг/мл диагностируют острое клеточное отторжение.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2614726C1

US 2009088409 A1, 02.04.2009
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСТРОГО ГУМОРАЛЬНОГО ОТТОРЖЕНИЯ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТА СЕРДЦА 2011
  • Готье Сергей Владимирович
  • Куприянова Анна Геннадьевна
  • Белецкая Людмила Вячеславовна
RU2475190C1
Клиническое значение маркера неоартериогенеза - плацентарного фактора роста PlGF у реципиентов трансплантированного сердца / О.П
Шевченко, О.В
Орлова, С
Эль-Бустани и др
// Вестник трансплантологии и искусственных органов
Колосоуборка 1923
  • Беляков И.Д.
SU2009A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
С
Шланговое соединение 0
  • Борисов С.С.
SU88A1
Twito T et al
Паровоз для отопления неспекающейся каменноугольной мелочью 1916
  • Драго С.И.
SU14A1
J Heart Lung Transplant
Способ приготовления лака 1924
  • Петров Г.С.
SU2011A1
PMID: 21482149
Sánchez-Soriano RM et al
Diagnostic usefulness of inflammatory markers in acute cellular rejection after heart transplantation
Transplant Proc
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
PMID:17098005
Wei Y et al
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
J Cell Mol Med
Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем 1924
  • Волынский С.В.
SU2012A1
PMID: 21895964.

RU 2 614 726 C1

Авторы

Шевченко Ольга Павловна

Стаханова Екатерина Анатольевна

Можейко Наталья Петровна

Ильинский Игорь Михайлович

Шевченко Алексей Олегович

Ефимова Александра Владимировна

Готье Сергей Владимирович

Даты

2017-03-28Публикация

2016-03-09Подача