Способ прогнозирования риска развития септического шока у пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии Российский патент 2023 года по МПК G01N33/74 G01N33/543 G01N33/50 C12Q1/6806 C12Q1/6827 C12Q1/686 C12Q1/6876 C12Q1/6883 

Изобретение относится к области медицины, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано в клинической практике для прогноза развития угрожающего жизни состояния - септического шока (СШ) у пациентов реаниматологического профиля.

Актуальность.

СШ является угрожающим жизни критическим состоянием, занимающим лидирующие позиции по летальности в мире, превышая половину всех смертей в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) [Singer М, Deutschman CS, Seymour CW, et al. The third international consensus definitions for sepsis and septic shock (Sepsis-3) JAMA. 2016; 315:801-810. doi: 10.1001/jama.2016.0287]. Особенно тяжело СШ протекает у пациентов с сопутствующими заболеваниями. Раннее выявление пациентов с наиболее высоким риском развития СШ может помочь в своевременном выборе персонифицированного лечения для его предотвращения.

Уровень техники.

К настоящему времени в качестве биомаркеров сепсиса и СШ в экспериментальных условиях и в клинике рассмотрено около двухсот различных эндогенных субстанций, из которых наиболее подробно - прокальцитонин (ПКТ), С-реактивный белок (СРБ), проадреномедуллин, TREM-1, TNF, ИЛ-6, ИЛ-8, LPS-binding protein, эндотоксин. [Póvoa Р, Coelho L, Dal-Pizzol F, et al. Intensive Care Med. 2023; 49(2): 142-153. doi: 10.1007/s00134-022-06956-y.]. Однако, ни один из них не может претендовать на роль высокоинформативного маркера ранней диагностики и прогноза развития СШ как наиболее угрожающего жизни критического состояния.

Вместе с тем, известны биомаркеры, обеспечивающие прогнозирование развития тяжелого течения СШ у пациентов, основанные на количественном определении в биологическом образце мРНК или белковых продуктов любого из двух генов - lilrb2 и lilrb1 (US 2016017423). Увеличенное содержание продукта одного или обоих генов в биологических образцах пациентов по сравнению с контрольными уровнями продуктов экспрессии того же гена характерно для благоприятного течения СШ. Низкое содержание продуктов гена в биологическом образце пациентов с СШ указывало на неблагоприятное течение и летальный исход начавшегося СШ. Причиной, по которой использование известного способа прогноза не позволяет достичь технического (лечебного) результата заявляемого изобретения, является то обстоятельство, что использование данного способа в медицинской практике ограничено случаями уже развившегося СШ, и не может быть применено к определению риска развития СШ у пациентов на раннем этапе их госпитализации, когда признаки СШ не выявляются.

Известен также способ для ранней оценки риска неблагоприятного исхода у пациентов с СШ, осложненным явлениями недостаточности не менее чем двух органов (US 2011287433). Предложенный способ основан на измерении уровня белка S100A8/A9, состоящего из двух цепей S100A8 и S100A9, в плазме. Уровень белка S100A8/A9 выше определенного порога свидетельствовал о неблагоприятном течении СШ, а его содержание ниже указанного заданного порога являлось маркером благоприятного исхода СШ. Причиной, по которой использование известного способа прогноза течения СШ не позволяет достичь технического (лечебного) результата заявляемого способа, является то, что данный способ позволяет определять риск летального исхода только у пациентов с тяжелым течением сепсиса, сопровождающимся выраженной полиорганной недостаточностью, или пациентов с уже начавшимся СШ. Известный способ не может быть применен для оценки риска развития СШ.

В то же время известно, что у пациентов с сепсисом и наличием таких сопутствующих заболеваний, как сердечно-сосудистые или сахарный диабет типа II наличие генетического варианта гена AGTR1 rs275651 - аллеля А (генотипы ТА, АА) ассоциировано с развитием СШ и повышенной летальностью [Чумаченко А.Г., Григорьев Е.К., Писарев В.М. «Вклад полиморфизма промоторной области гена AGTRI в течение и исход сепсиса у пациентов с различной коморбидностью». Общая реаниматология. 2021; 17(5):35-51]. Результаты данного исследования позволяют определять риск развития СШ только для пациентов ОРИТ с сердечно-сосудистыми заболеваниями или сахарным диабетом типа II. Однако определение риска развития СШ с помощью определения генетических вариантов rs275651 гена AGTR1 у всех пациентов ОРИТ невозможно, поскольку значимость прогноза показана только в отношении пациентов с выраженной коморбидностью (сахарный диабет и сердечно-сосудистые заболевания). Это существенно ограничивает область применения предложенного генетического маркера, препятствуя наиболее полному выявлению пациентов ОРИТ с риском развития СШ, нуждающихся в своевременной специфической медицинской помощи, включая использование высокотехнологичных методов жизнеобеспечения.

Раскрытие сущности изобретения.

СШ следует определять как разновидность сепсиса, при котором особенно глубокие циркуляторные, клеточные и метаболические нарушения связаны с наиболее высоким риском смерти. Для СШ характерно быстрое развитие угрожающих жизни проявлений (резкое падение артериального давления, снижение снабжения кислородом тканей организма, выраженные нарушения функций органов и тканей). Для их предотвращения, исходя из современных концепций персонализированной и прецизионной медицины, целесообразно раннее определение риска развития СШ на основе использования биомаркеров.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи выявления пациентов, имеющих генетическую предрасположенность к развитию СШ, а также наиболее чувствительных к проявлению указанной предрасположенности. Заявляемый способ прогнозирования высокого риска развития СШ у пациентов ОРИТ основан на комбинировании определения полиморфного варианта rs275651 гена рецептора сосудосуживающего гормона ангиотензина II - AGTR1 и измерения уровня его лиганда - ангиотензина II в плазме крови. Определение полиморфизма rs275651 гена AGTR1 и количественного содержания ангиотензина II в плазме крови у пациентов ОРИТ позволяет осуществить прогнозирование риска развития СШ и способствует раннему выявлению пациентов, нуждающихся в персонализированной стратегии патогенетического лечения с целью предотвращения СШ.

Авторами заявляемого способа эмпирически установлено, что носители генотипа ТТ гена AGTR1 (rs275651) обладают наиболее высоким риском развития СШ при условии выявления у таких носителей низкого содержания ангиотензина II в плазме крови, а именно - менее 200 пг/мл по сравнению с пациентами, обладающими другими генотипами и другим содержанием ангиотензина II.

Использование в клинической практике заявляемого способа обеспечивает

- заблаговременное определение принадлежности конкретного пациента к группе риска развития СШ,

- целесообразность использования препаратов ангиотензина II только для тех пациентов, предрасположенность которых к развитию шока обусловлена недостаточностью содержания вазопрессорного гормона ангиотензина II и наличием генетического варианта ТТ rs275651 его рецептора - AGTR1.

Указанные технические результаты достигаются за счет определения наличия функционально взаимосвязанных маркеров: полиморфного варианта rs275651 гена рецептора ангиотензина II - AGTR1 и измерении уровня его лиганда - ангиотензина II в плазме крови.

Заявляемый способ является обоснованием целесообразности персонализированного усиленного мониторинга для раннего выявления признаков СШ у предрасположенного пациента, а также персонализированного лечения, в том числе, связанного с использованием сосудосуживающих препаратов, включая тех, которые способствуют повышению уровня или способны заменить естественный пептидный сосудосуживающий гормон ангиотензин II. Установлено, что именно функциональная взаимосвязь двух биомаркеров - варианта ТТ гена рецептора ангиотензина II AGTR1 и количественного содержания этого гормона обеспечивают наиболее эффективное и раннее выявление предрасположенных к развитию СШ пациентов.

Приводимые ниже статистически обработанные результаты исследований подтверждают прогностическую значимость указанных критериев.

У пациентов с генетическим вариантом ТТ rs275651 гена AGTR1 и концентрацией ангиотензина II в плазме крови менее 200 пг/мл выявлена ассоциация с развитием септического шока. (Р=0,006, точный метод Фишера; отношение шансов = 3,0, 95% доверительный интервал: 1,4-6,5; n=126). Для пациентов генотипов ТА и АА rs275651 гена AGTR1 зависимость развития шока от содержания ангиотензина II отсутствует (Р=0,57).

Авторами заявляемого способа проведено в клинических условиях обследование 191 пациента с установленным диагнозом «сепсис», из которых у 125 пациентов развился СШ. Осуществляли генотипирование всех пациентов по вариантам ТТ, ТА, А А гена AGTR1 rs275651. Из них выявлено 126 пациентов - носителей генетического варианта ТТ rs275651 гена AGTR1. Далее, у всех пациентов - носителей генетического варианта ТТ rs275651 гена AGTR1 проведено определение содержания ангиотензина II в плазме крови. У 84 пациентов концентрация ангиотензина II в плазме крови составила менее 200 пг/мл (медиана 173,5 пг/мл; межквартильный размах 156,5 пг/мл - 186 пг/мл). Количество развившегося СШ - 60 случаев, из них 39 случаев летальных исходов. У 42 пациентов концентрация ангиотензина II в плазме крови составила более 200 пг/мл (медиана 230,45 пг/мл, межквартильный размах 211 пг/мл - 253,5 пг/мл). Количество развившегося СШ - 19 случаев, из них 16 случаев летальных исходов. Количество выздоровевших пациентов составило 26.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят забор венозной крови, выделяют геномную ДНК путем полимеразной цепной реакции (ПЦР), позволяющей с помощью ферментов и нуклеотидов синтезировать малые фрагменты ДНК, содержащих информацию о генетических вариантах гена AGTR1.

На первом этапе определяют генотип AGTR1 у пациента, а на втором проводят определение содержания ангиотензина II путем иммуноферментного анализа. Его концентрация в плазме ниже порогового значения у пациентов с генетическим вариантом ТТ AGTRI означает наличие риска развития септического шока.

На Фиг. 1 представлены данные электрофонеза в агарозном геле по визуализации продуктов тетрапраймерной ПЦР с целью выявления аллельных вариантов гена AGTR1 rs275651.

Обозначения: ТА - генотип AGTR1 rs275651 ТА, 472 нуклеотидных остатков, 351 н.о., 150 н.о., АА - генотип AGTR1 гз275651 АА 472 н.о., 351 н.о., ТТ - генотип AGTR1 rs275651 ТТ, 472 н.о., 150 н.о., М - маркер длин фрагментов ДНК.

Клинические примеры.

Пример 1. Пациент Д. 69 лет находился в клинике с диагнозом инфекционный эндокардит, подострое течение. Индекс по шкале коморбидности Cirs при поступлении 25, по шкале индекс Чарльсон - 4, сахарный диабет второго типа, тяжелое течение. У пациента был определен генотип ТТ rs275651 гена AGTR1 и концентрация ангиотензина II 160 пг/мл плазмы крови. Прогноз неблагоприятный. Установлено наличие сепсиса (СЕПСИС-3). На третьи сутки у пациента развился СШ. Пациент был переведен в ОРИТ, через три дня наступила смерть.

Пример 2. Пациент Ш. 66 лет поступил в ОРИТ с клиническим диагнозом - гангренозно-перфоративный холецистит, распространенный перитонит. Индекс по шкале коморбидности Cirs при поступлении 22, по шкале индекс Чарльсон -7, сахарный диабет второго типа, декомпенсация. У пациента были определены генотип ТТ rs275651 гена AGTRI и концентрация ангиотензина II - 223 пг/мл плазмы крови. У пациента развился сепсис, ранее сепсиса, септического шока не было. Прогноз благоприятный. На третьи сутки пациента выписали из ОРИТ и через 5 дней пациента выписали из ГКБ.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития септического шока. Осуществляют выделение ДНК из периферической венозной крови, определение вариантов гена рецептора ангиотензина II AGTR1. При выявлении у пациента варианта ТТ гена AGTR1 (rs275651) определяют количественное содержание пептидного гормона ангиотензина II в плазме крови. При содержании пептидного гормона ангиотензина II менее 200 пг/мл прогнозируют риск развития септического шока. Способ обеспечивает заблаговременное определение принадлежности конкретного пациента к группе риска развития септического шока и целесообразность использования препаратов ангиотензина II только для тех пациентов, предрасположенность которых к развитию шока обусловлена недостаточностью содержания вазопрессорного гормона ангиотензина II и наличием генетического варианта ТТ rs275651 его рецептора - AGTR1. 1 ил., 2 пр.

Способ прогнозирования риска развития септического шока, включающий выделение ДНК из периферической венозной крови, определение вариантов гена рецептора ангиотензина II AGTR1, отличающийся тем, что при выявлении у пациента варианта ТТ гена AGTR1 (rs275651) определяют количественное содержание пептидного гормона ангиотензина II в плазме крови, при содержании пептидного гормона ангиотензина II менее 200 пг/мл прогнозируют риск развития септического шока.