Lahustuva urokinaasi plasminogeeni aktivaatori retseptori, lahustuva st2 ja il-33 ennustatav väärtus bronhopulmonaarses düsplaasias | laste uuringud

Lahustuva urokinaasi plasminogeeni aktivaatori retseptori, lahustuva st2 ja il-33 ennustatav väärtus bronhopulmonaarses düsplaasias | laste uuringud

Anonim

Õppeained

  • Enneaegne sünd
  • Prognostilised markerid
  • Hingamisteede haigused

Abstraktne

Taust:

Bronhopulmonaalne düsplaasia (BPD) on enneaegsete sünnituste oluline komplikatsioon. ST2 (sST2) lahustuv vorm, interleukiin-33 (IL-33) ja urokinaasi plasminogeeni aktivaatori retseptori (suPAR) lahustuv vorm on pälvinud üha suuremat tähelepanu kui biomarkerid erinevate haiguste jaoks. Käesoleva uuringu eesmärk oli hinnata plasma sST2, IL-33 ja suPAR taseme ennustatavat väärtust patsientidel, kellel on BPD tekke oht.

Meetodid:

Vastsündinute intensiivraviosakonda toimetades uuriti perspektiivselt 38 beebit. IL-33, sST2 ja suPAR seerumitasemeid mõõdeti ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsi abil. Seerumiproovid koguti nabanöörist (sünnituse ajal nimega CB) ja perifeersest verest (14. päeval nimetusega PB).

Tulemused:

SuPAR (PB-suPAR) ja sST2 (PB-sST2) tase BPD rühma perifeerses veres oli oluliselt kõrgem kui mitte-BPD rühmas (vastavalt P <0, 001, P = 0, 028). statistiliselt oluline korrelatsioon PB-suPAR tasemete ja BPD raskuse vahel ( P <0, 001)), kui suPAR tulemusi analüüsiti vastuvõtja töökarakteristiku kõvera abil.

Järeldus:

PB-suPAR ja PB-sST2 tasemed on tundlikud ja spetsiifilised sõltumatud ennustavad biomarkerid enneaegsetel BPD-ga lastel.

Peamine

Bronhopulmonaalne düsplaasia (BPD) on krooniline kopsuhaigus, mis on seotud enneaegsete lastega, kes vajavad ägeda hingamispuudulikkuse korral mehaanilist ventilatsiooni ja hapnikravi (1). Vaatamata antennataalsete steroidide ja sünnijärgse pindaktiivse ravi kasutamisele hingamisteede distressi sündroomi (RDS) esinemissageduse ja raskusastme vähendamiseks on BPD endiselt tõsine ja levinud probleem väga väikese sünnikaaluga imikute puhul ((2, 3, 4)). BPD protsent on otseselt võrdeline enneaegsuse astmega. BPD-l on keeruline ja mitmefaktoriline etioloogia, sealhulgas hapniku toksilisus, enneaegne sünnitus, hüpoksia / hüperoksia, infektsioon ja põletik (5, 6, 7) .Mitu uuringute kohaselt on BPD põletikuvastaste ja põletikuvastaste mehhanismide tasakaalustamatuse tagajärg (8, 9).

ST2 geeni, mis tekitab IL-1 retseptori lahustuvat sekreteeritud vormi (sST2) ja transmembraanset vormi (ST2L), ekspresseeritakse mitmetes rakkudes, sealhulgas Th2 rakkudes, nuumrakkudes ja makrofaagides (10). Interleukiin-33 (IL-33) tuvastati IL-1 tsütokiinide perekonna uue liikmena. Seda on kirjeldatud kui põletiku modulaatorit, mis vahendab Th2 immuunvastuseid. Samuti on tuvastatud, et IL-33 osaleb krooniliste põletikuliste haiguste patogeneesis (11). Hiljuti on näidatud, et IL-33 võib seonduda ST2L-ga ja vallandada sellega Th2-ga seotud vastuseid. On soovitatud, et lahustuv ST2, mida eritavad peamiselt fibroblastid, toimiks peibutusretseptorina, seostades IL-33, pärssides seeläbi ST2L-i signaaliülekannet (12). Kõrgenenud sST2 taset on teatatud sepsise, astma ja ägeda müokardiinfarkti korral. Näidatud on olulist positiivset seost sST2 taseme ja nende haigusseisundite raskuse vahel (13).

Urokinaasi plasminogeeni aktivaator (uPA) ja uPA retseptor (uPAR) eksisteerivad nii endoteeli- kui ka immuunrakkudes (st monotsüütides ja aktiveeritud T-rakkudes) ja uPA suurendab plasminogeeni muundamist plasmiiniks. Kuid sellel on ka erinev mõju rakkude migratsiooni, angiogeneesi, proliferatsiooni ja adhesiooni reguleerimisele (14). UPARi (suPAR) lahustuv vorm eraldatakse või lõhustatakse raku pinnalt kehavedelikeks, sealhulgas plasmaks ja uriiniks (15). On tõestatud tugev seos kõrge suPARi taseme ja mitut tüüpi vähktõve ning nakkushaiguste halva prognoosi vahel (16). Lisaks on hiljutises uuringus soovitatud, et suPAR on positiivselt seotud diabeedi ja südame-veresoonkonna haiguste tekke riskiga ning võib olla madala raskusastmega põletiku üldine marker, mis vastutab mõlema haiguse patogeneesi eest (17). Veel üks uuring on näidanud, et suPAR on seotud subkliiniliste elundikahjustustega, sõltumata traditsioonilistest riskifaktoritest (18).

Kuna BPD arengu varajane prognoosimine on ülitähtis ja see võib hõlbustada profülaktiliste sekkumiste suunamist, siis selle uuringu eesmärk oli uurida, kas plasma sST2, IL-33 ja suPAR tase võib olla BPD ennustav väärtus.

Tulemused

Uuringusse kaasati kokku 44 enneaegset imikut, kuid kuus neist olid mitmel põhjusel surnud. Neli kuuest beebist suri esimese 2 nädala jooksul varajase sepsise (2) ja hingamispuudulikkuse (2) tõttu ning ülejäänud kaks last surid nekrotiseeriva enterokoliidi tagajärjel kolmanda nädala lõpus. Need beebid jäeti uuringust välja, kuna nad olid enne 28. päeva surnud ja seetõttu polnud selge, kas neil on BPD või mitte. Uuringusse kaasatud 38 patsiendist 13 olid mitte-BPD rühmas ja 25 BPD rühmas. Viimati nimetatud 25 patsiendist 7 olid kerge, 10 keskmise ja 8 raskekujulise BPD rühmas.

SST2, IL-33 ja suPAR demograafilised leiud ja plasma tasemed BPD ja mitte-BPD rühmades on kokku võetud tabelis 1 . BPD ja mitte-BPD rühmade vahel ei olnud olulisi erinevusi demograafiliste leidude osas, mis koosnesid gestatsioonivanusest, sünnikaalust, soost, sünnituseelsest beetametasooni kasutamisest, koorioamnioniidist, varasest või hilissepsist, ema antibiootikumide kasutamisest ja nekrootilisest enterokoliidist. BPD rühmas olid membraanide enneaegse enneaegse rebenemise (PPROM), patendi ductus arteriosus, mehaanilise ventilatsiooni kestuse ja RDS-i sagedused siiski oluliselt kõrgemad kui mitte-BPD-rühmas. CB-IL33, PB-IL33, CB-sST2 ja CB-suPAR tasemetes BPD ja mitte-BPD rühmade vahel olulisi erinevusi ei olnud. PB-sST2 ja PB-suPAR tase BPD rühmas oli siiski oluliselt kõrgem kui mitte-BPD rühmas (mediaan = 0, 32 ng / ml, kvartiilidevaheline vahemik (IQR) = 0, 21–1, 25 ng / ml vs mediaan = 0, 75 ng / ml, IQR = 0, 12–3, 12 ng / ml, P = 0, 028; mediaan = 0, 79 ng / ml, IQR = 0, 38–2, 27 ng / ml vs mediaan = 2, 33 ng / ml, IQR = 1, 06–5, 43 ng / ml ; Vastavalt P <0, 001).

Täissuuruses tabel

PB-suPAR-i tasemete ja BPD raskuse vahel oli positiivne, mõõdukas ja statistiliselt oluline korrelatsioon (rho = 0, 659, P <0, 001) ( joonis 1 ). Optimaalne diagnostiline piirpunkt oli 1, 55 ng / ml, kõvera alune pindala oli 0, 902, P <0, 001 (95% usaldusvahemik (CI) = 0, 80–0, 99), tundlikkus 88% (95% CI = 86, 8–89, 2), spetsiifilisus: 84, 6% (95% CI = 83, 4–85, 8), positiivne ennustatav väärtus: 78% (95% CI = 77, 4–79, 8) ja negatiivne ennustatav väärtus: 91, 7% (95% CI = 90, 5–92, 9) ( joonis 2a ) . Leidsime, et PB-suPARi taseme tõus 1 ng / ml suurendas BPD riski 12, 92-kordselt (95% CI = 2, 52–66, 18, P = 0, 002). Kõrgenenud PB-suPAR tasemega patsientidel (> 1, 55 ng / ml) oli BPD tekke risk 40, 33 korda suurem kui madalama tasemega patsientidel (<1, 55 ng / ml) (95% CI = 5, 85–277, 88, P < 0, 001).

Image

PB-suPAR-i tasemete võrdlus 14. päeval ja BPD raskusastme vahel. PB-suPAR-i tasemete ja BPD raskuse vahel oli statistiliselt oluline positiivne korrelatsioon ( P <0, 001). BPD, bronhopulmonaarne düsplaasia; PB, perifeerne veri; urokinaasi plasminogeeni aktivaatori retseptori suPAR lahustuv vorm.

Täissuuruses pilt

  • Laadige alla PowerPointi slaid
Image

Vastuvõtja tööomaduste (ROC) kõvera analüüs a ) PB-suPAR-i tasemete korral patsientidel, kellel on BPD ja ilma. Kõvera alune pindala oli 0, 902 ( P <0, 001; 95% CI = 0, 80–0, 99), ( b ) PB-suPAR tase võrreldes kahe rühmaga (rühm 1: mitte BPD ja kerge BPD patsiendid vs 2. grupp: keskmise raskusega patsiendid) ja raske BPD). Kõvera alune pindala oli 0, 861 ( P <0, 001; 95% CI = 0, 75 –0, 98). BPD, bronhopulmonaarne düsplaasia; CI, usaldusvahemik; PB, perifeerne veri; urokinaasi plasminogeeni aktivaatori retseptori suPAR lahustuv vorm.

Täissuuruses pilt

  • Laadige alla PowerPointi slaid

BPD alarühmade (kerge, mõõdukas ja raske) vahel esines statistiliselt olulist erinevust vastavalt suPAR-i tasemetele. Statistilise analüüsi peamise erinevuse põhjustava rühma või rühmade kindlaksmääramiseks viidi läbi posthoki analüüsid. Seega leidsime, et erinevus pärineb raske BPD grupist ja et suPAR tase oli selles rühmas kõrgem kui kerge ja mõõduka BPD rühmas (vastavalt P = 0, 003 ja P = 0, 009). Kuna meie uuringus kasutati väikest valimi suurust, peeti kerge BPD-ga patsiente, kes ei vaja terapeutilist sekkumist, ja neid, kellel BPD-d ei olnud, ühte rühma ( n = 20); seevastu mõõduka ja raske BPDga patsiente peeti mõlemad teiseks rühmaks ( n = 18). Kui nende kahe rühma jaoks tehti vastuvõtja tööparameetrite analüüs, leiti kõvera alune pindala olevat 0, 861, P <0, 001 (95% CI = 0, 75–0, 98) ( joonis 2b ).

Arutelu

On palju uuringuid, mis üritasid näidata seost mõne biomarkeri ennustatava väärtuse ja BPD riski vahel varases staadiumis, kuid ühtegi neist pole praktikas tõhusalt kasutatud. Käesolevas uuringus hindasime IL-33, sST2 ja suPARi ennustatavaid väärtusi seoses BPD arenguga enneaegsete laste kohordis (raseduse ≤32 nädalaga), millele järgnes vastsündinute intensiivravi osakond. Mõõtsime vastavalt sünnituse ajal ja elupäeval 14. päeval IL-33, sST2 ja suPAR kontsentratsioone nabaväädiveres (nimetatakse CB) ja perifeerses veres (nimetatakse PB). CB-sST2, CB-IL33 ja BPD arengu vahel ei olnud korrelatsiooni. Võrreldes CB-suPAR-i tasemetega oli PB-suPAR-i tasemetel BPD ennustamisel oluline väärtus. PB-suPARi taseme ja BPD raskuse vahel oli tugev positiivne korrelatsioon.

Hiljuti leiti, et IL-33 ja sST2 osalevad krooniliste põletikuliste haiguste patogeneesis (11). Stolarski jt . näitasid, et IL-33 / ST2 signaaliülekandetee aktiveeris hingamisteede eosinofiilid, mis teravdavad hingamisteede põletikku autokriinsel ja parakriinsel viisil (19). Yagami jt . näitasid, et IL-33 / ST2 signaaliülekande rada aktiveeris epiteelirakkude IL-8 produktsiooni ja oli sel viisil seotud astmaatilise hingamisteede kroonilise allergilise põletikuga (20). Meie uuringus ei esinenud olulisi erinevusi BPD ja mitte-BPD rühmade vahel CB-IL33 ja PB-IL33 taseme osas.

Martinez jt . näitasid, et sST2 kontsentratsioon oli kopsuhaigustega patsientidel märkimisväärselt kõrgem - võrreldes tasemega patsientidel, kellel ei olnud kardiopulmonaarset haigust - ja oli kõrge ka ägedate kopsuhaigustega patsientidel, lisaks sellele, et sellel oli prognostiline tähtsus surma jaoks 1 aasta võrra (21). Meie uuringus ei esinenud olulist erinevust BPD ja mitte-BPD rühmade vahel CB-sST2 tasemetes. Siiski leidsime, et PB-sST2 tase BPD rühmas oli statistiliselt kõrgem kui mitte-BPD rühmas ning see leid oli kirjandusega kooskõlas.

UPAR ja selle ligand uPA osalevad erinevates immunoloogilistes funktsioonides ja soodustavad kudede sissetungi, muutes plasminogeeni plasmiiniks, põhjustades rakuvälise maatriksi lagunemise. Mõnedes uuringutes on teatatud, et plasma suPARi tase on seotud immuunsuse aktiveerimise erinevate tingimustega ja on usaldusväärne prognostiline marker põletiku tasemele (22). Lisaks reguleerivad uPAR-i ekspressiooni ja vabanemist mitmed proangiogeensed või proatherogeensed kasvufaktorid, tsütokiinid nagu IL-1 ja vaskulaarne endoteeli kasvufaktor, mis viitab selle osalemisele proliferatiivsetes ja põletikulistes protsessides (23). Koch jt . demonstreerisid seerumi suPAR-i taseme prognostilist mõju kliinilise ravikuuri jooksul esimese nädala jooksul kliiniliste intensiivraviosakonna kriitiliste täiskasvanud patsientide suures rühmas (24). Sarafidis jt . näitasid, et BPD-ga imikutel on varakult püsiv põletikuline vastus (25). Mõned uuringud on näidanud, et nakkuslike ja reumaatiliste haiguste korral suureneb suPAR-i sisaldus plasmas (23). Meie uuringus olid PPROM, patendi ductus arteriosus, mehaanilise ventilatsiooni kestus ja RDS sagedused BPD rühmas märkimisväärselt kõrgemad kui samu sagedusi mitte-BPD rühmas. CB-suPAR taseme osas BPD ja mitte-BPD rühmade vahel olulist erinevust ei olnud. Kuid me leidsime, et PBD suPAR tase BPD rühmas oli statistiliselt kõrgem kui mitte BPD rühmas. Seda PB-suPAR taseme tõusu võib seostada immunoloogiliste ja põletikuliste mehhanismidega, mängides rolli BPD patogeneesis. Hiljutine uuring näitas, et plasma suPAR-i tase on positiivselt seotud diabeedi ja südame-veresoonkonna haiguste tekke riskiga (17). See leid võib tähendada, et suPAR kõrge tase on BPD-ga sarnase madala astme põletiku näitaja. Meie uuringus leidsime statistiliselt olulist positiivset korrelatsiooni PB-suPARi tasemete ja BPD raskuse vahel. Optimaalne diagnostiline piirpunkt oli 1, 55 ng / ml. Kõvera alune pindala oli 0, 902 ning tundlikkus, spetsiifilisus, positiivne ennustatav väärtus ja negatiivne ennustatav väärtus olid vastavalt 88, 0, 84, 6, 78, 0 ja 91, 7%. Samuti leidsime, et PB-suPARi taseme tõus 1 ng / ml suurendas BPD riski 12, 92-kordselt. Kõrgendatud PB-suPAR tasemega patsientidel oli BPD tekke risk 40, 33 korda suurem kui madalama tasemega patsientidel. PB-suPAR taseme ja BPD raskuse vahel oli statistiliselt oluline positiivne korrelatsioon.

van Zoelen jt . näitasid, et uPAR mängis kahjulikku rolli hüperoksiast põhjustatud kopsukahjustuses ja et uPAR-defitsiit on seotud vähenenud neutrofiilide sissevooluga nii kopsukoesse kui ka bronhoalveolaarruumidesse ja sellega kaasneb vähenenud kopsukahjustus (26). Shushakova jt . näitas, et urokinaasi / urokinaasi retseptori süsteem vahendas immunoglobuliin G immuunkompleksi põhjustatud kopsupõletikku (27). Praeguses uuringus on ebaselge, kas seerumi suPAR tase on tõepoolest põhjuslikult seotud BPD mehhanismidega või kajastab see BPD põletikku.

Kokkuvõtteks, selle uuringu eesmärk oli hinnata, kas IL-33, sST2 ja suPAR võivad olla BPD arengu ennustajad. Nende hulgas näitas BPD arengu jaoks parimat ennustavat täpsust PB-suPAR tase. Arvestades 14. tulemuse suPAR-taseme kõrge ennustatavat väärtust meie tulemustes, peaksid tulevased uuringud käsitlema seda, kas suPAR-i taset saab kasutada BPD kulgemise vältimiseks ja ka ennetavate strateegiate väljatöötamiseks. Supera biokeemiliste ja regulatiivsete rollide paremaks mõistmiseks enneaegsetel lastel on kindlasti vaja täiendavaid uuringuid. Meie uuringu piirang on nende markerite ainult ennustatava väärtuse hindamine. Plasma suPAR-i prognostilise olulisuse uurimiseks on vaja täiendavaid uuringuid.

Meetodid

Õppeained

Uuringusse võeti enneaegseid imikuid, kes sündisid Istanbuli ülikooli arstiteaduskonnas aastatel 2011–2012 ja raseduse vanus ≤32 nädalat. Rasedusaega hinnati emade menstruatsiooni ja sünnitusabi ultraheliuuringute abil ning seda kinnitas uus Ballardi tulemus (28). Välja jäeti emade enneaegsed imikud, kellel oli suhkurtõbi või kõrvalkilpnäärme-, luu-, neeru-, seedetrakti- ja muud kroonilised haigused.

Uuringusse kaasati kokku 44 enneaegset imikut, kuid kuus neist olid mitmel põhjusel surnud. Demograafilised leiud, mis koosnesid gestatsioonivanusest, sünnikaalust, soost, BPD-st, beetametasooni kasutamisest enne sünnitust, PPROM-ist, koorioamnioniidist, varasest või hilisest sepsisest, emade antibiootikumide kasutamisest, RDS-ist, mehaanilise ventilatsiooni kestusest, arterioosjuha tuumorist ja nekrotiseerivast enterokoliidist, registreeriti patsientide toimikud. Riikliku laste tervise ja inimarengu instituudi ning riikliku südame-, kopsu- ja vereinstituudi seminari kohaselt liigitati BPD kergeks, mõõdukaks ja raskeks (29). Rakendades kliinilisi kriteeriume nii menopausijärgsest vanusest 28 päeva kui ka 36 nädalat, määratlesid töötoa osalejad kerge BPD vajaduse täiendava hapniku järele vanuses ≥ 28 päeva, kuid mitte 36 nädala pärast postmenstruatsiooni; mõõdukas BPD defineeriti kui täiendava hapnikuvajadus 28 päeva pärast lisaks täiendava hapniku sisaldusele FiO 2 (inspireeritud hapniku osa) ≤0, 30 36 nädala pärast postmenstruatsiooni; raskekujulise BPD kriteeriumide hulka kuulus täiendava hapnikuvajadus 28 päeva pärast ja 36 nädala pärast menopausijärgses eas mehaanilise ventilatsiooni ja / või FiO2 (sissehingatud hapniku osa) vajadus> 0, 30 (30).

BPD enneaegseid imikuid ja mitte-BPD imikuid võrreldi demograafiliste ja laboratoorsete leidude osas üksteisega.

Vereproovid

Vereproovid koguti kohaletoimetamise ajal nabanöörist, et analüüsida suPAR (CB-suPAR), sST2 (CB-sST2) ja IL-33 (CB-IL33) ning perifeersest verest 14. elupäeval ( PB-suPAR, PB-sST2 ja PB-IL33 analüüsid). Pärast kõigi proovide kogumist ja nende hüübimist külmutati ja analüüsiti seerumiproove. IL-33 (GenWay Biotech, San Diego, CA) plasmatasemeid mõõdeti kommertsiaalse sandwich-ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsi abil. SST2 (Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA) seerumitasemeid mõõdeti kommertsiaalse sandwich-ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsi abil. Haaramisantikeha ja mädarõika peroksüdaasiga konjugeeritud detekteerimisantikeha hõlmavad kahte inimese anti-ST2 monokloonset antikeha (monoklonaalsed antikehad), mis tunnevad ära kaks erinevat epitoopi. Immuuntestide tundlikkus IL-33 ja sST2 suhtes on vastavalt 0, 7 ja 0, 032 ng / ml. SuPAR taset mõõdeti ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsiga (detekteerimispiir: 0, 25 ng / ml), nagu on täpsustanud tootja (American Diagnostica, Greenwich, CT).

Statistiline analüüs

Personaalarvutis kasutati andmete analüüsimiseks SPSS for Windows. Pidevate muutujate võrdlemiseks kasutati Mann – Whitney U- testi ja nominaalsete muutujate jaoks χ 2- testi. Gruppidevahelisi erinevusi BPD kaudu võrreldi Kruskal – Wallis ja postkomiteega Bonferroni-korrigeeritud Mann – Whitney U- testiga kerge - mõõduka ja raskena. Arvestasime koefitsientide väärtused suPAR-i logistilise regressioonanalüüsi abil pärast segajate, nagu PPROM, RDS, ductus arteriosus, mehaanilise ventilatsiooni kestus, sugu ja koorioamnioniit, kohandamist. BPD raskuse ja suPAR-i taseme vahelise lineaarse seose määramiseks kasutati Spearmani korrelatsioonitesti. P väärtust <0, 05 peeti statistiliselt oluliseks.

Istanbuli ülikooli meditsiinikooli eetikakomitee kiitis heaks uuringuprotokolli ja enne vereproovide võtmist saadi vanematelt kirjalikud nõusolekud.

Finantstoetuse avaldus

Uuringu toetuseks rahalist abi ei saadud.

Avalikustamine

Autoritel pole huvide konflikti, mida avalikustada.