Факторы риска и возможные предикторы преэклампсии на основании протеомного (пептидомного) анализа мочи

Резюме

Актуальность. Проблема определения значимых факторов риска и раннего выявления преэклампсии (ПЭ) является актуальной в связи с высокими показателями материнской смертности и заболеваемости, а также отдаленными последствиями для качества жизни женщины и ее ребенка.

Цель - идентификация значимых факторов риска, а также возможных предикторов ПЭ на основании протеомного (пептидомного) анализа мочи.

Материал и методы. Клинико-лабораторные, инструментальные, специальные (пептидомный анализ мочи, поиск генных онтологий пептидов). Комбинированный скрининг I триместра включал оценку материнских факторов риска ПЭ, массо-ростовые показатели матери, среднее артериальное давление (АД), ультразвуковое исследование плода, измерение пульсационного индекса (ПИ) в маточных артериях, измерение уровней β-ХГЧ, РАРР-А, PLGF. Диагноз умеренной и тяжелой ПЭ устанавливали на основе критериев Всемирной организации здравоохранения (2011) и рекомендаций Минздрава России от 2016 г. В группах высокого и низкого риска ПЭ забор мочи производился в динамике: в 11-13, 16-18, 20-24, 30-34 нед беременности.

Результаты. У 17 из 22 женщин имелись высокие факторы риска, значимо повышающие вероятность развития ПЭ: ПЭ в анамнезе, хроническая артериальная гипертензия, врожденные тромбофилии высокого риска. В моче пациенток основной группы пептиды, специфичные для ПЭ, фиксировались только с 20 нед беременности. У 7 (35%) женщин основной группы в 30-34 нед гестации были обнаружены пептиды, указывающие на развитие ПЭ. Профиль пептидов, характерный для ПЭ, определялся как в 20-24, так и в 30-34 нед беременности.

Заключение. Для оптимизации результатов скрининга I триместра целесообразно его проведение в 3 этапа: 1. Тщательная оценка материнских факторов риска ПЭ, которые значимо повышают вероятность развития ПЭ. 2. При наличии материнских факторов риска проведение комбинированного скрининга в 11-13 нед (с обязательным измерением АД и оценкой ПИ в маточных артериях). 3. Проведение пептидомного исследования мочи в 20 нед у пациенток высокого риска.

Ключевые слова:преэклампсия, артериальная гипертензия при беременности, факторы риска, биомаркеры, масс-спектрометрия, пептидом, протеом, скрининг в I триместре

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Муминова К.Т., Ходжаева З.С., Шмаков Р.Г., Баранов И.И., Кононихин А.С., Стародубцева Н.Л., Франкевич В.Е., Холин А.М. Факторы риска и возможные предикторы преэклампсии на основании протеомного (пептидомного) анализа мочи // Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2020. Т. 8, № 4. С. 8-13. DOI: https://doi.org/10.24411/2303-9698-2020-14001

Среди гипертензивных расстройств во время беременности особое место занимает преэклампсия (ПЭ), частота которой составляет 2-8%. 10-15% всех случаев материнской смертности связаны с ПЭ или эклампсией, что составляет в мире по меньшей мере 70 000 смертей в год [1, 2]. Раннее начало ПЭ (с дебютом до 34 нед) является основным фактором, приводящим к материнской и перинатальной смертности [3, 4]. Частота артериальной гипертензии (АГ) среди беременных в Российской Федерации на 1000 родов в 2018 г. составила 46,9; умеренной ПЭ - 27,4; тяжелой ПЭ - 8,4 и эклампсии - 0,12 соответственно. По данным Минздрава России, гипертензивные осложнения беременности занимают 4-е место в списке причин материнской смертности в течение последнего десятилетия [5]. Кроме того, они являются причиной тяжелой заболеваемости, инвалидизации матерей и их детей. Поскольку последствия тяжелых гипертензивных расстройств снижают качество последующей жизни женщины, а частота нарушения физического, психосоматического развития рожденных детей достаточно высока, как и риск развития в будущем у них соматических заболеваний, эта проблема значима в социальном и медицинском плане.

Патогенез ПЭ не вполне ясен, существующая в настоящее время теория развития ПЭ во время беременности предполагает 2 стадии процесса: поверхностную инвазию трофобласта, приводящую к неадекватному ремоделированию спиральных артерий [3, 6]. Предполагается, что это является причиной 2-й стадии, включающей реакцию на дисфункцию эндотелия у матери и дисбаланс между ангиогенными и антиангиогенными факторами, которые приводят к появлению клинических признаков заболевания [3, 6]. Недавние исследования подтвердили наличие 2 фенотипических вариантов заболевания в зависимости от времени манифестации ПЭ: до 34 нед беременности - ранняя, с частотой 5-20%, после 34 нед - поздняя, с частотой 75-80%. Каждому типу ПЭ свойственны свои особенности как течения и исходов заболевания, так и отдаленных последствий для женщины [7].

В целях определения риска ПЭ используется комбинированный скрининг на ПЭ с оценкой факторов риска матери, ее среднего артериального давления (АД), пульсационного индекса (ПИ) маточных артерий, уровня плацентарного фактора роста, хорионического гонадотропина человека β (β-ХГЧ) и ассоциированные с беременностью протеины плазмы А (Pregnancy-associated Plasma Protein-A, РАРР-А). Однако результаты скрининга показали достаточно высокую эффективность для ранней ПЭ (75% при ложноположительном результате в 10%), в то время как поздняя составляет 2/3 всех случаев ПЭ (частота детекции - 47%). [8]. Примечательно, что только оценка материнских характеристик в 11-13 нед позволяет с той же чувствительностью и специфичностью определять женщин в группу риска развития ПЭ до 37 нед, как и полноценный скрининг (согласно ROC-анализу, площадь под кривой составляет 0,846 против 0,854 для известного алгоритма ASPRE) без учета семейного анамнеза по ПЭ [9].

Дебюту ПЭ, которая, как правило, происходит во второй половине беременности, предшествуют патобиологические нарушения, не доступные клинической детекции/мониторингу. Вместе с тем стремительное развитие постгеномных технологий предполагает поиск и внедрение неинвазивных маркеров ПЭ в ранние сроки беременности, которые способствовали бы повышению предиктивной точности скрининга на ПЭ.

Несмотря на то что в большинстве исследований выполняли протеомный анализ плазмы, моча может стать хорошим кандидатом для ранней идентификации биомаркеров различных заболеваний. Забор мочи неинвазивен, к тому же моча содержит белки почек и мочевыводящих путей, равно как и белки плазмы, проходящие через гломерулярный барьер [10].

Цель исследования - идентификация значимых факторов риска, а также возможных предикторов ПЭ на основании протеомного (пептидомного) анализа мочи.

Материал и методы

В исследование были включены 42 беременных 18-40 лет с одноплодной спонтанной беременностью, обратившихся в ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова" Минздрава России и прошедших скрининг I триместра. Были сформированы 2 группы: 20 здоровых пациенток с физиологическим течением данной беременности, у которых по результатам комбинированного скрининга риск развития ПЭ до 34 или 37 нед составил <1:150 (контрольная группа), и 22 женщины с высоким риском развития ПЭ по результатам скрининга, а именно ≥1:150 (основная группа). Было получено разрешение локального этического комитета ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова" Минздрава России на проведение данного исследования. Все пациентки подписали информированное согласие на участие в исследовании.

В работе использованы клинические, клинико-лабораторные, инструментальные, специальные (пептидомный анализ мочи, поиск генных онтологий пептидов) методы исследования.

Комбинированный скрининг I триместра включал оценку материнских факторов риска ПЭ по данным семейного и собственного анамнеза, рост и массу тела матери, среднее АД матери, ультразвуковое исследование плода, измерение пульсационного индекса в маточных артериях, измерение уровней β-ХГЧ и РАРР-А. Диагноз умеренной и тяжелой ПЭ устанавливался на основе критериев Всемирной организации здравоохранения (2011) и рекомендаций Минздрава России от 2016 г.

В группах высокого и низкого риска ПЭ забор мочи производился в динамике: в 11-13, 16-18, 20-24 и 30-34 нед беременности. Для пептидомного анализа пептиды мочи выделялись методом гель-фильтрации и анализировались с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС).

Результаты

Согласно результатам скрининга I триместра, средний риск развития ПЭ в основной группе составил 1:174 для ранней и 1:43 - для поздней ПЭ, что было статистически значимо выше при сравнении с результатами в контрольной группе: 1:13105 и 1:2422 соответственно (p<0,0001). У 17 из 22 (77,3%) женщин основной группы имелись значимые факторы риска, связанные с вероятностью развития ПЭ: ПЭ в анамнезе, хроническая артериальная гипертензия (ХАГ), врожденные тромбофилии (гомозиготная мутация Лейден). 14 (63%) пациенток основной группы получали 100 мг ацетилсалициловой кислоты. Среднее соотношение sFlt-1/PlGF к моменту дебюта ПЭ в данной группе было ≥84,2.

Возраст пациенток контрольной группы составил в среднем 30,71±4,14 года, основной - 33,26±5,24 года.

Частота сердечно-сосудистых заболеваний в семейном анамнезе была статистически незначимо выше в сравнении с контрольной группой. Отдельно обращали на себя внимание частота артериальной гипертензии, инфаркта миокарда и инсульта (45,5 против 20%; 13,6 против 5%; 27,3 против 15% соответственно).

Важно отметить, что у 7 пациенток основной группы высокого риска имелась ХАГ, в то время как в контрольную группу вошли женщины без экстрагенитальной патологии (р<0,05). Частота ожирения также была выше среди пациенток высокого риска в сравнении с контрольной (6 женщин против 1; 27,3 против 5% соответственно). У 6 (31,8%) женщин основной группы статистически значимо чаще были отмечены ятрогенные преждевременные роды в анамнезе, в основном связанные с развитием тяжелой ПЭ (р=0,037). Та же тенденция отмечалась и в отношении ПЭ в анамнезе, частота которой была статистически значимо выше в сравнении с контролем (p<0,0001).

Особенности течения беременности

В I триместре течение беременности между группами значимо не различалось, что отражалось в отсутствии различий в пептидоме мочи. Во II триместре у 6 женщин основной группы зарегистрировано повышение АД (27,3 против 0%, р=0,037), а у 2 пациенток зафиксированы неразвивающиеся беременности. Эти данные позволяют предположить, что определенные плацента-ассоциированные осложнения беременности у пациенток высокого риска развития ПЭ начинают развиваться уже во II триместре беременности. Однако статистически значимая разница в пептидном составе мочи между группами отсутствовала вплоть до 20-й недели беременности. И только с этого срока в моче 4 из 20 (20%) пациенток группы высокого риска начинали определяться пептиды, специфичные для ПЭ, описанные нами ранее [11].

В III триместре в основной группе протеинурия была зафиксирована у 6 (30%) пациенток и отсутствовала в контрольной группе (p=0,02). У 7 (35%) женщин основной группы в 30-34 нед гестации были обнаружены пептиды-"маркеры" ПЭ. У 3 пациенток не был получен образец мочи в связи с досрочным родоразрешением до 32-33 нед. Профиль пептидов-"маркеров" ПЭ определялся как в 20-24, так и в 30-34 нед беременности.

Благоприятный исход беременности имел место у всех женщин контрольной группы против 9 из 22 пациенток (40,9%) основной группы (p<0,0001). Гестационные осложнения в этой группе включали: ПЭ - у 7 (31,8%), гестационную артериальную гипертензию (ГАГ) - у 3 (13,7%), синдром задержки развития плода - у 2 (9%), неразвивающуюся беременность - у 2 (9%), врастание плаценты - у 1 (4,5%), антенатальную гибель плода - у 1 (4,5%) пациентки.

Примечательно, что у 7 женщин с ПЭ средний риск по итогам скрининга составил 1:29/1:11, а 6 (86%) из 7 получали ацетилсалициловую кислоту (в дозировке 100 мг).

Беременные основной группы (высокого риска) родоразрешались статистически значимо раньше в сравнении с контролем (36,87±3,17 против 36,87±3,17 нед, р<0,0001). Выписка из стационара пациенток основной группы происходила статистически значимо позже в сравнении с контрольной (5,62±5,23 против 3,86±0,85 сут, р=0,021).

Более поздний срок родоразрешения в контрольной группе отражался в большей массе тела новорожденного в сравнении с основной группой, которая составила 3420,14±316,38 против 2769,24±753,4 г (p<0,0001). Более того, в группе высокого риска 6 (30%) детей были рождены недоношенными, статистически значимо чаще в сравнении с контролем (р=0,027). В связи с указанными различиями и выписка новорожденных происходила значительно позже в основной группе (15,82±11,99 сут) в сравнении с контролем (3,76±1,04 сут) (p<0,01).

Прогнозирование преэклампсии по пептидному профилю мочи

На основании разработанной ранее пептидной панели, специфичной для ПЭ, был рассчитан комплексный классификатор (КК) для прогнозирования развития ПЭ (табл. 1).

Таблица 1. Результаты работы комплексного пептидного классификатора в основной группе

Примечание. ПЭ - преэклампсия; "+" - есть ПЭ; "-" - нет ПЭ; 0 - нет образца; ХАГ - хроническая артериальная гипертензия; ГАГ - гестационная артериальная гипертензия.

Следует отметить, что чувствительность разработанного КК на 11-й и 16-й неделях равнялась 0%, в связи с чем на ранних сроках беременности целесообразно принимать во внимание риск, рассчитанный при скрининге I триместра (чувствительность составила 100% при 61% специфичности). Но уже на 20-й неделе беременности разработанная математическая модель показала лучшие результаты: ее чувствительность достигла 80%, а специфичность - 100%; на 30-й неделе - 100 и 84% соответственно. Вместе с тем объединение результатов скрининга I триместра и пептидомного анализа мочи не позволило улучшить данные показатели. В табл. 2 дополнительно приведены чувствительность и специфичность комбинации КК и риска, рассчитанного на скрининге I триместра.

Таблица 2. Результаты расчета точности и специфичности для риска, рассчитанного по результатам скрининга I триместра, и комплексного классификатора (КК) на 11-13, 16-18, 20-24, 30-34-й неделе

Обсуждение

Согласно проведенному сравнительному анализу, в группу высокого риска чаще распределяют женщин с ХАГ и ПЭ в анамнезе, потребовавшей досрочного родоразрешения.

Учитывая высокую частоту ПЭ у женщин основной группы, они требуют тщательного обследования и мониторинга с целью предупреждения развития гестационных осложнений уже с начала II триместра беременности.

Несмотря на высокую диагностическую точность пептидной панели в отношении ПЭ, его прогностическая способность на ранних сроках оказалась невысокой. Вероятно, пептидом мочи отражает клинические, а не патогенетические изменения. В нашем исследовании пептидная модель продемонстрировала достаточную точность прогнозирования ПЭ начиная с 20 нед беременности, что согласуется с манифестацией ПЭ. Пептидом мочи динамически изменяется даже при физиологически протекающей беременности. В недавнем исследовании было показано, что существуют "протеомные часы" беременности [12]. Протеом/пептидом динамически изменяется на протяжении всей беременности, и различные пептидные/протеомные профили точно и зеркально отражают определенные гестационные сроки.

Заключение

Результаты нашего исследования показали необходимость трехэтапного подхода, направленного на повышение предиктивной точности скрининга на ПЭ. Мы считаем, что для оптимизации результатов скрининга I триместра целесообразно его проведение в 3 этапа:

1) тщательная оценка материнских факторов риска ПЭ, которые, согласно данным литературы, значимо повышают вероятность развития ПЭ;

2) при наличии материнских факторов риска проведение комбинированного скрининга в 11-13 нед (с обязательным измерением АД и оценкой пульсационного индекса в маточных артериях);

3) проведение пептидомного исследования мочи в 20 нед у беременных высокого риска.

Литература

1. Lo J.O., Mission J.F., Caughey A.B. Hypertensive disease of pregnancy and maternal mortality // Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2013. Vol. 25, N 2. P. 124-132.

2. Knight M., Nair M., Tuffnell D., Kenyon S., Judy S., Brocklehurst P. et al. Saving Lives, Improving Mothers' Care: Surveillance of maternal deaths in the UK 2012-14 and lessons learned to inform maternity care from the UK and Ireland Confidential Enquiries into Maternal Deaths and Morbidity 2009-14. Oxford : National Perinatal Epidemiology Unit, 2016. P. 1-102.

3. Jim B., Karumanchi S.A. Preeclampsia: pathogenesis, prevention, and long-term complications // Semin. Nephrol. 2017. Vol. 37, N 4. P. 386-397.

4. Lisonkova S., Joseph K.S. Incidence of preeclampsia: risk factors and outcomes associated with early- versus late-onset disease // Am. J. Obstet. Gynecol. 2013. Vol. 209, N 6. P. 544.e1-544.e12.

5. Основные показатели здоровья матери и ребенка, деятельность службы охраны детства и родовспоможения в Российской Федерации. Москва, 2018.

6. Chaiworapongsa T., Chaemsaithong P., Yeo L., Romero R. Preeclampsia part 1: current understanding of its pathophysiology // Nat. Rev. Nephrol. 2014. Vol. 10, N 8. P. 466-480.

7. Khodzhaeva Z.S., Kogan Y.A., Shmakov R.G. et al. Clinical and pathogenetic features of early- and late-onset pre-eclampsia // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2016. Vol. 29. P. 2980-2986.

8. O'Gorman N., Wright D., Syngelaki A., Akolekar R. et al. Competing risks model in screening for preeclampsia by maternal factors and biomarkers at 11-13 weeks gestation // Am. J. Obstet. Gynecol. 2016. Vol. 214, N 1. P. 103.e1-103.e12.

9. Sovio U., Smith G.C.S. Evaluation of a simple risk score to predict preterm preeclampsia using maternal characteristics: a prospective cohort study // BJOG. 2019. Vol. 126. P. 963-970. DOI: https://dx.doi.org/10.1111/1471-0528.15664

10. Kolialexi A., Mavreli D., Tounta G. et al. Urine proteomic studies in preeclampsia // Proteomics Clin. Appl. 2015. Vol. 9, N 5-6. P. 501-506. DOI: https://dx.doi.org/10.1002/prca.201400092

11. Муминова К.Т., Кононихин А.С., Ходжаева З.С., Шмаков Р.Г. и др. Дифференциальная диагностика гипертензивных состояний во время беременности при помощи анализа пептидомного профиля мочи // Акушерство и гинекология. 2018. № 8. С. 66-77. DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.8.66-75

12. Aghaeepour N., Lehallier B., Baca Q. et al. A proteomic clock of human pregnancy // Am. J. Obstet. Gynecol. 2018. Vol. 218, N 3. Р. 347.e1-347.e14.