Verihiutaleperäisten proteiinien plasman allekirjoitusten tutkiminen akuutissa keuhkoemboliassa

Verihiutaleperäisten proteiinien plasman allekirjoitusten tutkiminen akuutissa keuhkoemboliassa

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa Tromboositutkimus, tutkijat määrittelivät verihiutaleihin liittyvien tai niistä johdettujen proteiinien plasmamerkinnät akuutissa eristetyssä keuhkoemboliassa (iPE) ja syvälaskimotromboosiin liittyvässä PE:ssä (DVT-PE) verrattuna eristettyyn DVT:hen (iDVT).

Lernen: Subtypspezifische Plasmasignaturen der thrombozytenbezogenen Proteinfreisetzung bei akuter Lungenembolie. Bildquelle: Victor Josan/Shutterstock

tausta

PE:n kaksi ensisijaista alatyyppiä ovat iPE ja DVT-PE, ja tutkimukset ovat osoittaneet, että plasman proteiiniprofiilit vaihtelevat näissä kahdessa sairaudessa. Verihiutaleet toimivat solulinkkerinä ja helpottavat tulehdusta immuuni- ja endoteelisolujen välillä suuren valtimoiden leikkausjännityksen aikana. Tämä prosessi sisältää suoran reseptorivälitteisen vuorovaikutuksen tulehdusta edistävien molekyylien ja solunulkoisten rakkuloiden (EV:iden) välillä. Kuitenkin paikalliset tulehdusvasteet endoteelissä alhaisen leikkausjännityksen alaisena aktivoivat verihiutaleet laukaisemaan laskimotromboembolian (VTE) ja sen alatyyppien, mukaan lukien PE ja DVT, kehittymisen. Tätä prosessia ohjaavia mekanismeja ymmärretään vähemmän.

Kokeelliset tiedot viittaavat siihen, että verihiutaleet myötävaikuttavat laskimojärjestelmän trombotulehdukseen laukaisemalla tulehdus- ja hyytymisprosesseja. Esimerkiksi VTE-hiirimallia käyttämällä tutkijat ovat osoittaneet, että verihiutaleet ovat vuorovaikutuksessa von Willebrand -tekijälle (VWF) altistuneiden endoteelisolujen kanssa ja muodostavat konjugaatteja leukosyyttien kanssa glykoproteiinin (GP) Ibα:n kautta, sekä laukaisevat endoteelin rekrytoinnin ja leukosyyteistä riippuvaisen koagulaation.

Ihmiskokeet ovat osoittaneet erilaisia ​​verihiutaleiden aktivaation ja reaktiivisuuden ominaisuuksia akuutissa laskimotromboembolissa. Esimerkiksi akuuttia VTE:tä sairastavien potilaiden verihiutaleet osoittivat tiheiden rakeiden ja lysosomien suurempaa eksosytoosia. Tämä liittyi korkeampiin tromboksaani B2:n plasmapitoisuuksiin, mutta pienempään verihiutaleista riippuvaiseen trombiinin muodostumiseen kuin potilailla, joilla oli poissuljettu laskimotromboembolia, riippumatta aspiriinihoidosta.

Massaspektrometriatutkimukset (MS) ovat havainneet yli 3700 proteiinia lepotilassa olevista, inhiboivista ja aktivoiduista erittäin puhdistetuista ihmisen verihiutaleista. Kehittynyt entsyymi-immunosorbenttimääritys (ELISA) -pohjainen MS-tautimääritys voi mahdollistaa verihiutaleiden vapauttamien proteiinien kvalitatiivisen arvioinnin plasmassa ja eristetyissä verihiutaleissa. Kuitenkin tarkempi analyysi verihiutaleisiin liittyvistä plasmaproteiineista suurissa VTE-kohorteissa puuttuu.

Tietoja tutkimuksesta

Tässä monikeskustutkimuksessa tutkijat tutkivat plasmaa 541 VTE-potilaalta käyttämällä koneoppimiseen perustuvaa analyysiä. Tavoitteena oli tunnistaa iPE:lle ja DVT-PE:lle spesifisiä oletetun verihiutaleiden vapautumisen aiheuttamia plasmaproteiinien allekirjoituksia. Näillä potilailla oli akuutti laskimotromboembolia vastaanottohetkellä kuvantamisen perusteella. Vaikka iPE-potilaita oli 99, DVT-PE-potilaita oli 282, ja ryhmä vertasi tietojaan 160 iDVT-potilaan tietoihin. Ryhmä käytti koko jalkojen väridoppler-ultraääntä ja tietokonetomografiaa (CT) keuhkoangiografiaa DVT:n ja PE:n diagnosoimiseksi. Hallituksen hyväksymät angiologit ja radiologit arvioivat ja validoivat kaikki tutkimusdiagnoosit.

He keräsivät tutkimusnäytteitä osana Saksassa toteutettua GMP-VTE-projektia. Tutkijat käyttivät proximity extension assay (PEA) -tekniikkaa korkean ja alhaisen plasmaproteiinin profilointiin -80 °C:ssa säilytetyistä näytteistä. PEA määritti normalisoidut ilmentymisarvot (NPX) kaikille testatuille plasmaproteiineille, jotka käsittivät oligonukleotidileimattuja vasta-aineita ja kvantitatiivisen reaaliaikaisen polymeraasiketjureaktion (PCR) monistuksen.

Testipaneeli sisälsi 444 proteiinia, jotka tunnistettiin viidestä tietokannasta [esim. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) ja Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) -tietokannat]. Vertailun jälkeen ryhmä lopulta tunnisti 135 verihiutaleihin liittyvää proteiinia viidestä PEA-paneelista lisäanalyysiä varten.

Tutkimustulokset

Tutkimuskohortti osoitti korkeamman verenpainetaudin, diabeteksen ja kroonisten tulehduksellisten, ateroskleroottisten ja sydän- ja verisuonisairauksien esiintyvyyden iPE:ssä ja DVT-PE:ssä verrattuna iDVT:hen. C-reaktiivisen proteiinin (CRP), troponiini I:n ja N-terminaalisen (NT) prohormoni B-tyypin natriureettisen peptidin (NT-proBNP) korkeammat tasot heijastivat samalla tavoin suurempaa kardiovaskulaarista taakkaa PE-alatyypeissä.

Lääkkeiden reseptimallit olivat vastaavasti erilaisia. Esimerkiksi verihiutaleiden aggregaation estäjät, eli asetyylisalisyylihappo (ASA) ja klopidogreeli, olivat yliedustettuina PE-potilailla. Yksi selitys on se, että profylaktisia verihiutaleiden vastaisia ​​aineita määrätään potilaille, joilla on akuutti PE epäillyn sydäninfarktin takia. On myös mahdollista, että verihiutaleiden aktiivisuudessa on eroa PE- ja iDVT-potilaiden välillä, koska verihiutaleiden vastaisten aineiden osuus on suurempi PE-ryhmissä.

Koneoppimisanalyysi 135 uutetusta verihiutaleproteiinista vähiten absoluuttisen kutistumisen ja valintaoperaattorin (LASSO) säätelemillä logistisilla regressiomalleilla valitsi iPE:lle 24 % ja DVT-PE:lle 22 %, mikä kuvastaa erilaisia ​​proteiiniprofiileja iDVT:hen verrattuna. Erityisesti kaikki 135 verihiutaleproteiinia osoittivat hyvää yhteyttä kuuden verihiutaleiden aktivaatiomarkkerin kanssa, mikä tuki niiden todennäköistä verihiutaleiden alkuperää akuutti PEA-potilaiden plasmassa verrattuna iDVT-potilaisiin, analysoituna PEA-paneelien kautta. Toisin kuin iPE, stroomasoluista peräisin oleva tekijä 1alfa (SDF-1α) ekspressoitui voimakkaammin DVT-PE:ssä kuin iDVT-potilaissa, mikä viittaa mahdolliseen erityiseen rooliin verisuonitulehduksessa ja aterogeneesissä.

iPE:ssä iDVT:hen verrattuna proteiini-proteiini-vuorovaikutus (PPI) -verkkoanalyysi johti neljään jopa kuuden toiminnallisesti vuorovaikutteisen proteiinin klusteriin, jotka perustuivat 22 spesifisesti ekspressoituun verihiutaleisiin liittyvään proteiiniin. Pääklusteri liittyi liimaan, kuvioiden tunnistamiseen ja immuunireseptorisignalointiin. Näihin kuuluivat Src-perheen kinaasit (SFK) c-Src, jotka välittävät ligandisignaaleja immunoreseptorityrosiinipohjaisten aktivaatiomotiivien (ITAM) -assosioituneiden verihiutalereseptorien kautta (esim. glykoproteiini VI [GPVI]).

Verrattuna iPE:hen DVT-PE esitti yhdeksän suoraan vuorovaikutuksessa olevan plasmaproteiinin klusterin, jotka liittyivät kudosten uudelleenmuodostukseen ja leukosyyttien kauppaan osallistuviin verihiutaleisiin. Matriksin metalloproteinaasien 1 (TIMP1) ja TIMP4:n kudosinhibiittorit, jotka ovat tärkeitä kudosten uudelleenmuotoilun vaikuttajia, ilmentyivät enemmän DVT-PE:ssä kuin iDVT:ssä ja erittyivät verihiutaleiden a-rakeista.

Kirjoittajat havaitsivat, että molempien TIMP1:n ja TIMP4:n kudosinhibiittoreiden korkeammat plasmapitoisuudet liittyivät tyypin 2 diabetekseen, hypertensioon ja sydäninfarktiin, mikä on yhdenmukainen suurten sydän- ja verisuonitapahtumien yleisyyden kanssa DVT-PE:ssä verrattuna iDVT:hen.

Johtopäätökset

Nykyiset tutkimustulokset osoittivat, että molemmilla PE-alatyypeillä oli spesifiset plasmaproteiiniprofiilit, jotka liittyvät verihiutaleisiin. Esimerkiksi tutkimuksessa havaittiin P-selektiinin korkeampi ekspressio DVT-PE-potilaiden plasmassa verrattuna iDVT:hen, mikä viittaa yhteyteen DVT-taudin vaikeusasteeseen. Mielenkiintoista on, että trombiinihuipun korkeus ja spontaani verihiutaleiden aggregaatio verihiutalerikkaassa plasmassa liittyivät negatiivisesti iPE:hen verrattuna iDVT-fenotyyppiin. Nämä tulokset viittaavat siihen, että pienempi verihiutaleiden reaktiivisuus in vitro voi liittyä korkeampaan verihiutaleiden aktivaatioon in vivo PE akuutin vaiheen aikana iDVT:hen verrattuna. Vielä tärkeämpää on, että nämä tulokset viittaavat siihen, että vaikka PE-alatyypeillä on joitain yhteisiä piirteitä, niillä on myös erilliset verihiutaleiden aktivaatiomallit.

Tässä tutkimuksessa ei käsitelty VTE-fenotyyppien plasmassa olevan EV:n kvantifiointia ja karakterisointia. Syöpäpotilailla laskimotromboemboli saattaa liittyä kohonneisiin plasman mikropartikkelipitoisuuksiin. Kuitenkin verihiutaleperäisten mikrohiukkasten määrä lisääntyi merkittävästi vain ei-syöpäpotilaiden toistuvissa laskimotromboemboleissa verrattuna terveisiin verenluovuttajiin. Tulevien tutkimusten pitäisi selvittää EV:n jakautuminen eri VTE-fenotyypeissä. Lisätutkimuksia tarvitaan myös eri solutyyppien vaikutuksen määrittämiseksi verihiutaleperäisten proteiinien vapautumiseen PE:ssä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimustiedot viittasivat siihen, että iPE:llä ja DVT-PE:llä oli spesifisiä, mutta erilaisia ​​​​plasman allekirjoituksia, jotka osallistuivat verihiutaleihin liittyvään immuunitromboosiin ja tromboinflammatorisiin prosesseihin verrattuna iDVT:hen. Lisäksi verihiutaleiden aktivaatioproteiiniprofiilit näyttivät vaihtelevan PE-alatyyppien välillä, sillä DVT-PE:ssä eritetyt proteiinit olivat vallitsevampia proteiineihin verrattuna, joita EV todennäköisemmin vapauttaa plasmaan iPE:ssä. Kaiken kaikkiaan verihiutaleet myötävaikuttavat PE:n akuutin vaiheen erilaisten plasmaproteiinitasojen säätelyyn, jotka vaihtelevat PE-alatyypistä riippuen.

Viite:

• Gaukhar Baidildinova, Vincent ten Cate, Markus Nagler, et al. (2022). Subtypspezifische Plasmasignaturen der thrombozytenbezogenen Proteinfreisetzung bei akuter Lungenembolie. Thromboseforschung. doi: https://doi.org/10.1016/j.thromres.2022.10.005 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0049384822004157

.