Способ ранней диагностики повреждения почек у больных с начальной стадией хронической болезни почек

Изобретение относится к медицине и применимо в клинической нефрологии. Способ ранней диагностики повреждения почек у больных с начальной стадией хронической болезни почек путем определения в моче биомаркеров повреждения проксимальных канальцев NGAL и KIM-1 отличается тем, что прирост NGAL мочи более чем в 2,5 раза или прирост KIM-1 мочи более чем в 2 раза по сравнению с нормальными значениями может быть диагностическим маркером раннего повреждения проксимальных канальцев и тубулоинтерстиции почек у больных с хронической болезнью почек. 1 пр.

 

Способ относится к медицине и применим в клинической нефрологии. Формирование хронической болезни почек (ХБП) у больных с почечными заболеваниями, артериальной гипертензией или сахарным диабетом значительно повышает риск развития сердечно-сосудистых осложнений и ухудшает прогноз их жизни. В первую очередь это относится к пациентам с C3 и более тяжелыми стадиями ХБП (СКФ < 60 мл/мин/1,73 м²), у которых риск сердечно-сосудистой и общей смертности возрастает в несколько раз по сравнению с лицами с сохраненной функцией почек (Лит. источники: 1. Моисеев B.C., Мухин Н.А., Смирнов В.А. и др. Национальные рекомендации. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардионефропротекции. Клиническая фармакология и терапия 2014; 23 (3):4-27. 2. Chen J. Budoff M.J., Reily M.P. et al. Coronery artery calcification and risk of cardiovascular disease. JAMA Cardiol. 2017; 2(6); 635-643). Сейчас становится также очевидным, что легкое повреждение почек у больных с С2 стадией ХБП (СКФ 60-90 мл/мин/1,73 м²) также ассоциировано с существенным увеличением риска инфаркта миокарда, других неблагоприятных сердечно-сосудистых исходов и ухудшением прогноза их жизни (Лит. источники: 1. Моисеев B.C., Мухин Н.А., Смирнов В.А. и др. Национальные рекомендации. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардионефропротекции. Клиническая фармакология и терапия 2014; 23 (3):4-27. 2. Кузьмин О.Б., Жежа В.В., Белянин В.В., Ландарь Л.Н. Раннее повреждение почек у больных артериальной гипертензией: прогностическое значение и подходы к нефропротективной терапии. Артериальная гипертензия 2016; 22 (5):519-527). В связи с этим в последнее время ведется поиск новых подходов к диагностике повреждения почек на ранних этапах развития ХБП, которые позволяли бы выявлять среди них лиц с начальной стадией формирования нефропатии и вносить коррективы в лекарственную терапию этой популяции пациентов. Между тем, существующий набор лабораторных тестов для раннего выявления повреждения почек у больных с ХБП весьма ограничен. (Лит. источник: Ощепкова Е.В., Долгушева Ю.А., Жернакова Ю.В. и др. Распространенность нарушений функций почек при артериальной гипертонии (по данным эпидемиологического исследования ЭССЕ-РФ). Системная гипертензия 2015,12(3): 19-24). Уровень техники

Оценить функцию почек можно по уровню креатинина в сыворотке крови, который на протяжении последних 40 лет является наиболее часто используемым, доступным в клинической практике и наиболее надежным в диагностике устойчивых нарушений клубочковой фильтрации. Существенным недостатком этого маркера функции почек является постоянные колебания уровня креатинина в зависимости от возраста, пола и метаболизма мышечной ткани (Лит. источник: Бельков В.В. NGAL - «ренальный тропонин», ранний маркер острого повреждения почек: актуальность для нефрологии и кардиохирургии. Клинико-лабораторный консилиум. 2011;2(38):90-100) и эти различия возрастают у больных по мере прогрессирования ХБП вследствие внепочечной продукции креатинина. В связи с этим креатинин сыворотки крови не является надежным маркером сниженной СКФ (Лит. источник: Волков А.С, Шевченко О.В., Федотов Э.А., Бородулин В.Б. Цистатин С и NGAL (липокалин 2): маркеры преклинической болезни почек и субклинического острого повреждения почек у больных артериальной гипертензией. Здоровье и образование в XXI веке. 2012; 14(2):36-38) и в настоящее время не рекомендуется для оценки нарушения функции почек у пациентов с ХБП различного происхождения (Лит. Источник: 1. Моисеев B.C., Мухин Н.А., Смирнов В.А. и др. Национальные рекомендации. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардио-нефропротекции. Клиническая фармакология и терапия. 2014; 23 (3):4-27).

Другим показателем отражающим функциональное состояние почек является СКФ - скорость клубочковой фильтрации

В норме СКФ составляет от 80 до 120 мл/мин/1,73 м², незначительно снижаясь у лиц старшего возраста. Уровень СКФ ниже 6о мл/мин/1,73 м² рассматривается сейчас как один из основных критериев сформировавшейся ХБП.

Определение СКФ имеет важное значение для диагностики, определения стадии ХБП и оценки прогноза. Существует несколько простых и доступных формул, позволяющих оценить с помощью этого показателя функциональное состояние почек. Например, формула расчета клиренса креатинина (формула Кокрофта-Голта, по фамилиям авторов формулы Cockcroft и Gault):

Ccr=(140 - возраст, годы) х вес кг/ (креатинин в ммоль/л) х 814

Для женщин полученное значение умножается на 0,85

Эта формула была разработана специально для оценки клиренса креатинина, и не проверялась в отношении предсказания СКФ. Имеются данные, что формула Кокрофта-Голта завышает СКФ на 23% (Лит.источник: Stevens LA. Coresh J. Greene Т. Levey AS. Assessing kidney function-measured and estimate glomerular filtration rate. N Engl J Med 2006; 354(23):2473-83.)

Для более точной оценки клубочковой фильтрации в почках используют формулу MDRD:

СКФ=11,33 х Crк - 1,154 х (возраст)-0,203 х 0,742 (для женщин),

где Crк - креатинин сыворотки крови (в ммоль/л). Результат расчета СКФ по формуле MDRD учитывает пол, возраст, расу и нормализован относительно средней площади поверхности тела 1,73 м², что дает возможность использовать его для градации уровня клубочковой фильтрации и определения стадии ХБП. Формула MDRD точнее и надежнее оценивает СКФ (особенно на 4-5-стадиях ХБП), чем формула Кокрофта-Голта. Однако она имеет ряд недостатков:

1. В 90% случаев показатели СКФ находятся в диапазоне ±30% от прямо измеряемых значений СКФ (по экзогенным маркерам);

2. У лиц без ХБП значения СКФ в 29% случаев могут быть занижены.

3. Формула MDRD завышает значения уровней СКФ на стадиях С2 и С3, что существенно осложняет проведение мониторинга по данному показателю у больных с ХБП.

4. Формула MDRD не валидирована для детей (≤ 18 лет), беременных, пожилых и лиц с нормальной функцией почек. При скрининге использование формулы MDRD завышает количество пациентов с ХБП. (Лит. источники: 1. Миронова С.А., Звартау Н.Э., Конради А.О. Поражение почек при артериальной гипертензии: можем ли мы доверять старым маркерам? Артериальная гипертензия 2016:22(6):536-550. 2. Бельков В.В. Цистатин С: новые возможности и новые задачи для лабораторной диагностики (часть 1). Клинико-лабораторный консилиум 2010; 5(1):25-31.

Наиболее совершенной в настоящее время формулой для расчета СКФ является формула CKD-EPI.

Для женщин, если Crк ≤62 мкмоль/л

CKD-EPI=144× (0,993^∧ лет)×((Crк/88,4)/0,7)^∧(-0,328))

Для женщин, если Crк > 62 мкмоль/л

CKD-EPI=144×(0,993^∧ лет)×((Crк/88,4)/0,9)^∧(-0,412))

Для мужчин, если Crк ≤80 мкмоль/л

CKD-EPI=141×(0,993^∧лет)×((Crк/88,4)/0,9)^∧(-0,412))

Для мужчин, если Crк >80 мкмоль/л

CKD-EPI=141×(0,993^∧ лет)×((Crк/88,4)/0,9)^∧(-1,210)

Указанная формула повышает точность расчетов в области значений 60-90 мл/мин/1,73 м², то есть, в том числе у здоровых лиц и пациентов с начальной ХБП, и поэтому рекомендуется к применению как наиболее пригодный в лабораторной и клинической практике скрининговый метод оценки СКФ. (Лит. источники: 1.2012 KDIGO Clinical practice guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease. Official J Int Soc Nephrol 2013;3(1): 1-150) 2. Смирнов A.B., Шилов E.M., Добронравов A.B. и др. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению Клиническая нефрология №4, 2012 с. 4-26).

Одним из наиболее известных способов оценки функционального состояния клубочкового аппарата почек помимо оценки уровня СКФ является выявление уровня потери альбуминов с мочой (альбуминурия). Прежде всего, это касается микроальбуминурии (альбуминурия А2), которой соответствуют потеря альбуминов с мочой на уровне 30-300 мг/ сутки. Микроальбуминурия рассматривается сейчас в качестве важнейшего маркера поражения клубочкового аппарата почек, который ассоциируется не только с существенным увеличением риска сердечно-сосудистых осложнений, сердечно-сосудистой и общей смертности, но и ускорением прогрессирования ХБП в конечную стадию заболевания (Лит.источники: l.Klausen К.Р., Scharing Н., Jensen О. et al. New definition of micrjalbuminuria in hypertensive subjects: assotiation with coronery heart disease. Hypertension 2005;46(1): 33-37. 2. Viazzi F., Leonchini G., Conty N. et al. Microalbuminuria as a predictor chronic renal insufficiency in patient without diabetes and with hypertension CJASN 2010; 5(6): 1099-1106). Последние рекомендации по диагностике и ведению пациентов с ХБП рассматривают микроальбумину-рию, наряду с уровнем СКФ <60 мл/мин/ 1,73 м², уже как диагностический признак явной ХБП, который указывает на высокий риск ускоренной потери функции почек и развития фатальных и не фатальных сердечно-сосудистых осложнений (Лит.источники: l.Kidney disease improving global outcomes (KDIGO) CKD work group KDIGO 2012. Clinicol Practic guideline for the Evaluation and Management of chronic kidney disease. Kidney hit (supl) 2013;3:1-150. 2. Моисеев B.C., Мухин Н.А., Смирнов В.А. и др. Национальные рекомендации. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардионефропротекции. Клиническая фармакология и терапия 2014; 23 (3):4-27).

Следует подчеркнуть, что определение величины расчетной СКФ и/или выявление у больных микроальбуминурии отражает, прежде всего, повреждение клубочкового аппарата почек, но не может использоваться в качестве маркера поражения проксимальных канальцев и окружающей их тубулоинтерстициальной ткани, которое играет ключевую роль в потере функции почек и прогрессировании ХБП.

Наиболее близкими к предлагаемому способу диагностики повреждения почек являются лабораторные тесты, основанные на определении в моче биомаркеров повреждения проксимальных канальцев и окружающей их тубулоинтерстициальной ткани. Наиболее чувствительными из них являются липокалин, ассоциированный с желатиназой нейтрофилов (NGAL) и молекула повреждения почки-1 (КГМ-1), определение которых в моче применяется в качестве дополнительных критериев для ранней диагностики повреждения проксимальных канальцев у больных с острым повреждением почек (острой почечной недостаточностью) (Лит. источник: Смирнов А.В., Добронравов В.А., Румянцев А.Ш. и др. Национальные рекомендации. Острое повреждение почек: Основные принципы диагностики, профилактики и терапии. Часть 1. Нефрология 2016; 20 (1): 79-104).

Наиболее изученным биомаркером острого повреждения почек (ОПП) является NGAL. Первые клинические исследования с этим биомаркером были выполнены у пациентов после кардиохирургических вмешательств в педиатрической практике. Была доказана роль NGAL как чувствительного показателя повышенного риска развития ООП после оперативного вмешательства с применением аппарата искусственного кровообращения. По результатам мета-анализа, проведенного в 2009 году, куда было включено 2538 пациентов из 19 клинических исследований, была подтверждена возможность использования содержания NGAL в крови и моче для ранней диагностики и оценки риска смерти у больных ОПП. (Лит.источник: Haase М, Bellomo R, Devarajan Р et al. Accuracy of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) in diagnosis and prognosis in acute kidney injury: a systematic review and metaanalysis. Am J Kidney Dis 2009; 54 (6): 1012-1024).

Помимо перечисленных преимуществ применения NGAL в ранней диагностике ОПП, следует иметь в виду ряд ограничений по его использованию в практической работе, поскольку некоторые сопутствующие заболевания могут оказывать влияние на его концентрацию в крови. Доказано, что уровень сывороточного NGAL может повышаться при артериальной гипертензии, инфекциях, анемии, гипоксии, злокачественных новообразованиях, что в ряде случаев ограничивает его диагностические возможности (Лит. источник: Пролетов Я.Ю., Саганова Е.С., Смирнов А.В. Биомаркеры в диагностике острого повреждения почек. Сообщение I Нефрология 2014; 18 (4): 25-35).

Определение мочевой экскреции KIM-1 в качестве биомаркера ОПП впервые было предложено в 2002 году, когда в биоптатах почек у пациентов с острым некрозом почечных канальцев была обнаружена его повышенная экспрессия.

Затем в ряде экспериментальных работ была продемонстрирована роль KIM-1 в качестве чувствительного и специфичного маркера при ОПП, индуцированного введением нефротоксичных веществ. В клинических исследованиях также была показана возможность применения KIM-1 для ранней диагностики острого повреждения почек различной этиологии.

Вместе с тем, в большинстве клинических исследований, в которых оценивались диагностические возможности KIM-1, участвовало незначительное количество пациентов, что пока не позволило установить пороговые значения содержания данного биомаркера в моче, необходимые для ранней диагностики ОПП. (Лит. Источник: Пролетов Я.Ю., Саганова Е.С., Смирнов А.В. Биомаркеры в диагностике острого повреждения почек. Сообщение I Нефрология 2014; 18 (4): 25-35).

Задача предложения - обоснование способа ранней диагностики повреждения почек у больных с доклинической стадией ХБП.

Новизна способа заключается в том, что впервые известные лабораторные тесты определения в моче биомаркеров повреждения проксимальных канальцев NGAL и KIM-1 используются для выявления раннего повреждения почек у больных с С2 стадией ХБП, не имеющих других признаков почечного повреждения.

Способ позволяет выявить раннее поражение почек у лиц с С2 стадией ХБП с целью коррекции проводимой лекарственной терапии.

Раскрытие изобретения:

В нашем исследовании впервые дано клиническое обоснование применения биомаркеров NGAL и KIM-1 мочи для раннего выявления повреждения проксимальных канальцев и почечного тубулоинтерстиция у пациентов с С2 стадией ХБП, у которых отсутствуют какие-либо другие признаки повреждения почек, включая микроальбуминурию. В результате исследования установлено, что прирост концентрации NGAL мочи более чем в 2,5 раза или увеличение содержания KIM-1 в моче более чем в 2 раза по сравнению с их нормальными значениями может быть диагностическим маркером раннего повреждения проксимальных канальцев и тубулоинтерстиция почек у больных с начальной стадией ХБП (Лит. источник: Жежа В.В., Кузьмин О.Б., Либис Р.А., Горбунова Н.П. Использование биомаркеров мочи NGAL и KIM-1 для раннего выявления повреждения проксимальных канальцев почек у больных с артериальной гипертензией. Нефрология 2017; 21 (5): 53-56).

Ранее выполнен ряд клинических исследований, в которых для ранней диагностики повреждения почек у больных ХБП использовался лабораторный тест с определением в моче фермента N- ацетил-бета-(О)-глюкозаминидазы (NAG) - другого биомаркера повреждения проксимальных канальцев. Результаты этих исследований показали наличие существенной разницы в активности этого фермента в моче у пациентов с сохраненной функцией почек (СКФ >90 мл/мин/1,73 м²) и больными с С2 стадией ХБП (СКФ 60-75 мл/мин/1,73 м² (Лит. источники: 1. Xu X., Fang Y., Ji J Value of kidney biomarkers for estimation of renal impairment in elderly Chinese with essential hypertension J Clin Lab Anal 2008; 22 (1): 86-90; 2. Lisowska-Myiak В., Krych A., Kolodziejczyk A. et al. Urinary proteins, N-acetyl-jS-D-glucosaminidase and estimated glomerular filtration rate in hypertensive patienys with normoalbuminuria and microalbuminuria Nephrology (Carlton) 2011; 16 (4): 403-409).

Способ осуществляется следующим образом

В исследование отбираются пациенты с С2 стадией ХБП (СКФ 60 - 90 мл/мин/1,73 м²), не страдающие сахарным диабетом, тяжелыми формами заболеваний печени и почек и психическими расстройствами. Для исследования используется проба мочи, которую пациенты собирают утром сразу после сна. Не позднее 30 минут после забора проба подвергается центрифугированию в течение 15 минут при 1500 об./мин. Затем центрифугат помещается в пробирки Эппендорфа по 1 мл и подвергается глубокому замораживанию при температуре - 70°С. Перед исследованием пробы мочи размораживаются и в них определяются концентрации NGAL и KIM-1 по стандартным методикам.

Технический результат обеспечивается способностью предложенного способа выявлять раннее (доклиническое) повреждение почек у больных с артериальной гипертензией по приросту концентрации NGAL мочи более чем в 2,5 раза или увеличением содержания KIM-1 в моче более чем в 2 раза по сравнению с их нормальными значениями,.

Пример применения.

Больная Черныш Е.Ю. 59 лет вес 70 кг, рост 177 см, наблюдалась с диагнозом: Артериальная гипертензия III степени, ишемическая болезнь сердца, стенокардия напряжения, ремоделированное сердце. Страдает артериальной гипертензией 20 лет с периодическими гипертоническими кризами. СКФ - 67,54 мл/мин/1.73 м²; креатинин крови - 81 мкмоль/л; микроальбуминурия - 6,08 мг/г креатинина мочи. В отдельных пробах мочи, подвергнутых глубокому замораживанию, определяли концентрации NGAL и KIM-1, которые соответственно составили 4,51 нг/мл; (норма 1,76±1,07 нг/мл) и KIM-1 - 2,27 нг/мл; (норма 1,12±0,55 нг/мл), что превысило нормальные значения более чем в 2,5 и 2,0 раза. Полученные результаты у данной пациентки свидетельствуют о повреждении проксимальных почечных канальцев на доклинической стадии развития ХБП.

Больная Киселева Л.А. 64 лет вес 81 кг, рост 168 см, наблюдалась с диагнозом Артериальная гипертензия II степени. Страдает артериальной гипертензией 8 лет с периодическими гипертоническими кризами. СКФ -66,04 мл/мин/1.73 м²; креатинин крови - 77 мкмоль/л; микроальбуминурия -5,06 мг/г креатинина мочи. В отдельных пробах, подвергнутых глубокому замораживанию, определяли концентрации NGAL и KIM-1, которые соответственно составили 1,2 нг/мл; (норма 1,76±1,07 нг/мл) и KIM-1 - 1,5 нг/мл; (норма 1,12±0,55 нг/мл), что соответствует нормальным значениям. Полученные результаты у данной пациентки свидетельствуют об отсутствии повреждения проксимальных почечных канальцев на доклинической стадии развития ХБП.

Способ ранней диагностики повреждения почек у больных с начальной стадией хронической болезни почек путем определения в моче биомаркеров повреждения проксимальных канальцев NGAL и KIM-1, отличающийся тем, что прирост NGAL мочи более чем в 2,5 раза или прирост KIM-1 мочи более чем в 2 раза по сравнению с нормальными значениями может быть диагностическим маркером раннего повреждения проксимальных канальцев и тубулоинтерстиции почек у больных с хронической болезнью почек.