Можливості сучасних біомаркерів ураження шкіри та фіброзної активності при системній склеродермії
DOI:
https://doi.org/10.30978/UJDVK2019-3-113Ключові слова:
системна склеродермія, шкіра, склередема, фіброз, запалення, активність фіброзного процесу, біомаркери ураження шкіриАнотація
Системна склеродермія (ССД) — це системне захворювання, яке характеризується гетерогенними клінічними виявами ураженнями шкіри та внутрішніх органів. Вважається, що пусковим механізмом його розвитку є ініціальні пошкодження судин, що призводить до запальної реакції та накопичення колагену й інших компонентів екстрацелюлярного матриксу. Одним з важливих аспектів ведення таких пацієнтів є ідентифікація хворих з високим ризиком ураження внутрішніх органів і контроль фіброзної активності у відповідь на терапію. Діагностика і контроль ураження шкіри при ССД здійснюється шляхом клінічного спостереження та використання таких методів, як шкірний рахунок за шкалою Rodnan (mRSS), дюрометрія, кутометрія та ультразвукове визначення товщини шкіри. Однак чутливість цих методів досить низька, на сьогодні вони не валідизовані для використання, є досить трудомісткими та суб’єктивними. Крім того, ці методи не дають інформації про активність фіброзного процесу.
Ці недоліки перерахованих методів можуть бути компенсовані за рахунок дослідження біомаркерів ураження шкіри при ССД, які відображають не тільки активність запального та фіброзного процесів, а й можуть бути використані для оцінки прогнозу та ефективності лікування.
У цьому огляді головну увагу приділено біомаркерам ураження шкіри у пацієнтів зі склеродермією. До них належать фактори росту, цитокіни та протеази, їх інгібітори, а також деякі білки екстрацелюлярного матриксу, особливо колаген, які були визначені при біопсії шкіри і в зразках сироватки крові пацієнтів із ССД. В огляді узагальнено інформацію про неінвазивні фізичні та лабораторні дослідження, які дають змогу краще зрозуміти фіброзну активність захворювання, можуть бути ефективно використані для оцінки потенційної терапевтичної відповіді та допомогти у виборі оптимальних варіантів лікування хворих на ССД.
Посилання
Guseva NG, Nevskaya TA, Starovoitova MN. Problema aktivnosti pri sistemnoi sklerodermii. Nauchno-praktich. revmatologiya. 2013;2:18-24.
Assassi S, Swindell WR, Wu M, et al. Dissecting the heterogeneity of skin gene expression patterns in systemic sclerosis. Arthritis Rheum. 2015;67, N 11.— P. 3016-26. doi: 10.1002/art.39289.
Ayers NB, Sun CM, Chen SY. Transforming growth factor-β signaling in systemic sclerosis. J Biomed Res. 2018;32(1):3-12. doi:10.7555/JBR.31.20170034.
Bosello S, de Santis M, Lama G, et al. B cell depletion in diffuse progressive systemic sclerosis: safety, skin score modification and IL-6 modulation in an up to thirty-six months follow-up open-label trial. Arthritis Res. Ther. 2010;12(2):54. doi: 10.1186/ar2965.
Brinckmann J, Kim S, Wu J, et al. Interleukin 4 and prolonged hypoxia induce a higher gene expression of lysyl hydroxylase 2 and an altered cross-link pattern: important pathogenetic steps in early and late stage of systemic scleroderma? // Matrix Biol. 2005;24:459-468. doi: 10.1016/j.matbio.2005.07.002.
Costa S, Mondini M, Caneparo V, et al. Detectionof anti-IFI16 antibodies by ELISA: clinical and serological associations in systemic sclerosis. Rheumatol. 2011;50(4):674-681. doi:10.1093/rheumatology/keq372.
Dantas AT, Goncalves SM, de Almeida AR, et al. Reassessing the Role of the Active TGF-beta1 as a Biomarker in Systemic Sclerosis: Association of Serum Levels with Clinical Manifestations. Dis Markers. 2016;2016:6064830. doi:10.1155/2016/6064830.
Elhai M, Avouac J, Hoffmann-Vold AM, et al. OX40L blockade protects against inflammation-driven fibrosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016;113(27):3901-3910. doi:10.1073/pnas.1523512113.
Fang F, Liu L, Yang Y, et al. The adipokine adiponectin has potent anti-fibrotic effects mediated via adenosine monophosphate-activated protein kinase: novel target for fibrosis therapy. Arthritis Res Ther. 2012;14(5):229. doi: 10.1186/ar4070.
Farina G, Lafyatis D, Lemaire R, et al. A four-gene biomarker predicts skin disease in patients with diffuse cutaneous systemic sclerosis. Arthritis Rheum. 2010;62:580-588. doi:10.1002/art.27220.
Farina G, Lafyatis D, Lemaire R, et al. A four-gene biomarker predicts skin disease in patients with diffuse cutaneous systemic sclerosis. Arthritis Rheum. 2010;62:580-588. doi: 10.1002/art.27220.
Fett N. Scleroderma: nomenclature, etiology, pathogenesis, prognosis, and treatments: facts and controversies. Clin. Dermatol. 2013;31(4):432-437. doi: 10.1016/j.clindermatol.2013.01.010.
Gheita TA, Hussein H. Cartilage oligomeric matrix protein (COMP) in systemic sclerosis (SSc): role in disease severity and subclinical rheumatoid arthritis overlap. Joint Bone Spine. 2012;79:51-56. doi:10.1016/j.jbspin.2011.02.022.
Gourh P, Arnett FC, Tan FK, et al. Association of TNFSF4 (OX40L) polymorphisms with susceptibility to systemic sclerosis. Ann. Rheum. Dis. 2010;69(3):550-555. doi: 10.1136/ard.2009.116434.
Hasegawa M, Fujimoto M, Matsushita T, et al. Serum chemokine and cytokine levels as indicators of disease activity in patients with systemic sclerosis. Clin Rheum. 2011;30(2):231-237. doi:10.1007/s10067-010-1610-4.
Iwata Y, Yoshizaki A, Ogawa F, et al. Increased serum pentraxin 3 in patients with systemic sclerosis. J. Rheumatol. 2009;36:976-983. doi: 10.3899/jrheum. 080343.
Kang T, Abignano G, Lettieri G, et al. Skin imaging in systemic sclerosis. Eur J Rheumatol. 2014;1(3):111-116. doi:10.5152/eurjrheumatol.2014.036.
Khan K, Xu S, Nihtyanova S, et al. Clinical and pathological significance of interleukin 6 overexpression in systemic sclerosis. Ann. Rheum Dis. 2012;71(7):1235-1242. doi:10.1136/annrheumdis-2011-200955.
Khanna D, Denton CP, Jahreis A, et al. Safety and efficacy of subcutaneous tocilizumab in adults with systemic sclerosis (faSScinate): a phase 2, randomised, controlled trial. Lancet. 2016;387 (10038):2630-2640. doi: 10.1016/S0140-6736(16)00232-4.
Kim W-U, Min S-Y, Cho M-L, et al. Elevated matrix metalloproteinase-9 in patients with systemic sclerosis. Arthritis Res Ther. 2005;7:71-79. doi: 10.1186/ar1454.
Knapinska AM, Estrada CA, Fields GB. The Roles of Matrix Metalloproteinases in Pancreatic Cancer. Prog Mol Biol Transl Sci. 2017;148:339-354. doi:10.1016/bs.pmbts.2017.03.004.
Kumánovics G, Péntek M, Bae S, et al. Assessment of skin involvement in systemic sclerosis. Rheumatol. 2017;56(5):53-66. doi:10.1093/rheumatology/kex202.
Lakota K, Wei J, Carns M, et al. Levels of adiponectin, a marker for PPAR-gamma activity, correlate with skin fibrosis in systemic sclerosis: potential utility as biomarker? Arthritis Res Ther. 2012;14(3):102. doi:10.1186/ar3827.
Le Huu D, Matsushita T, Jin G, et al. IL-6 blockade attenuates the development of murine sclerodermatous chronic graft-versus-host disease. J Invest Dermatol. 2012;132(12):2752-2761. doi:10.1038/jid.2012.226.
Le Huu D, Matsushita T, Jin G, et al. IL-6 blockade attenuates the development of murine sclerodermatous chronic graft-versus-host disease. J Invest Dermatol. 2012;132(12):2752-2761.doi: 10.1038/jid.2012.226.
Leask A, Sunil K, Parapuram N, et al. Connective tissue growth factor (CTGF, CCN2) gene regulation: a potent clinical bio-marker of fibroproliferative disease? J Cell Commun Signal. 2009;3(2):89-94. doi:10.1007/s12079-009-0037-7.
Li H, Furst DE, Jin H, et al. High-frequency ultrasound of the skin in systemic sclerosis: an exploratory study to examine correlation with disease activity and to define the minimally detectable difference. Arthritis Res Ther. 2018;20:181. doi:10.1186/s13075-018-1686-9.
Liu X, Mayes MD, Tan FK, et al. Correlation of interferon-inducible chemokine plasma levels with disease severity in systemic sclerosis // Arthritis Rheum. 2013;65(1):226-235. doi:10.1002/art.37742.
Makino K, Makino T, Stawski L, et al. Anti-connective tissue growth factor (CTGF/CCN2) monoclonal antibody attenuates skin fibrosis in mice models of systemic sclerosis. Arthritis Res Ther. 2017;19(1):134. doi:10.1186/s13075-017-1356-3.
Manetti M, Guiducci S, Romano E, et al. Increased serum levels and tissue expression of matrix metalloproteinase-12 in patients with systemic sclerosis: correlation with severity of skin and pulmonary fibrosis and vascular damage. Ann Rheum Dis. 2012;71:1064-1072. doi:10.1136/annrheumdis-2011-200837.
Matsushita T, Takehara K. An update on biomarker discovery and use in systemic sclerosis. Expert Rev Mol Diagn. 2017;17(9):823-833. doi:10.1080/ 14737159.2017.1356722.
Minh VN, Hau KT, Takashi M, et al. Efficacy of BAFF in Monitoring Treatment Response in Early Vietnamese Systemic Sclerosis Patients. Open Access Maced J Med Sci. 2019;7(2):264-268. doi:10.3889/oamjms.2019.070.
Murdaca G, Spanò F, Contatore M, et al. Potential use of TNF-α inhibitors in systemic sclerosis. Immunotherapy. 2014;6(3):283-289. doi: 0.2217/imt.13.173.
Nikpour M, Hissaria P, Byron J, et al. Prevalence, correlates and clinical usefulness of antibodies to RNA polymerase III in systemic sclerosis: a cross-sectional analysis of data from an Australian cohort. Arthritis Res Ther. 2011;13(6):211.
Ogawa F, Shimizu K, Hara T, et al. Serum levels of heat shock protein 70, a biomarker of cellular stress, are elevated in patients with systemic sclerosis: association with fibrosis and vascular damage. Clin Exp Rheum. 2008;26:659-662.
Pardo A, Cabrera S, Maldonado M, Selman M. Role of matrix metalloproteinases in the pathogenesis of idiopathic pulmonary fibrosis. Respir Res. 2016;17:23. doi:10.1186/s12931-016-0343-6.
Rice LM, Mantero JC, Stifano G, et al. A Proteome-Derived Longitudinal Pharmacodynamic Biomarker for Diffuse Systemic Sclerosis Skin. J Invest Dermatol. 2017;137(1):62-70. doi:10.1016/j.jid.2016.08.027.
Rice LM, Padilla CM, McLaughlin SR, et al. Fresolimumab treatment decreases biomarkers and improves clinical symptoms in systemic sclerosis patients. J Clin Invest. 2015;125(7):2795-807.
Rimar D, Rosner I, Nov Y, et al. Brief report: lysyl oxidase is a potential biomarker of fibrosis in systemic sclerosis. Arthritis Rheum. 2014;66:726-730. doi:10.1002/art.38277.
Rodnan GP, Lipinski E, Luksick J. Skin thickness and collagen content in progressive systemic sclerosis and localized scleroderma. Arthritis Rheum. 1979;22:130-140.
Said AH, Raufman JP, Xie G. The role of matrix metalloproteinases in colorectal cancer. Cancer (Basel). 2014;6(1):366-75. doi:10.3390/cancers6010366.
Van Bon L, Affandi AJ, Broen J, et al. Proteome-wide analysis and CXCL4 as a biomarker in systemic sclerosis. N Engl J Med. 2014;370:433-443. doi:10.1056/NEJMoa1114576.
Vira H, Pradhan V, Umare V, et al. Role of polymorphisms in MMP-9 and TIMP-1 as biomarkers for susceptibility to systemic lupus erythematosus patients. Biomark Med. 2019;13(1):33-43. doi:10.2217/bmm-2018-0169.
Viswanath V, Phiske MM, Gopalani VV. Systemic Sclerosis: Current Concepts in Pathogenesis and Therapeutic Aspects of Dermatological Manifestations. Indian J Dermatol. 2013;58(4):255-268. doi:10.4103/0019-5154.113930.
Wagner A, Kohm M, Nordin A, et al. Increased Serum Levels of the IL-33 Neutralizing sST2 in Limited Cutaneous Systemic Sclerosis. Scand J Immunol. 2015;82(3):269-274. doi:10.1111/sji.12317.
Webb GJ, Hirschfield GM, Lane PJ. OX40, OX40L and Autoimmunity: a Comprehensive Review. Clin Rev Allergy Immunol. 2016;50(3):312-332. doi:10.1007/s12016-015-8498-3.
Wutte N, Kovacs G, Berghold A, et al. CXCL13 and B-cell activating factor as putative biomarkers in systemic sclerosis. Br J Dermatol. 2013;169(3):723-725. doi:10.1111/bjd.12411.
Yalcinkaya Y, Cinar S, Artim-Esen B, et al. The relationship between vascular biomarkers and disease characteristics in systemic sclerosis: elevated MCP-1 is predominantly associated with fibrotic manifestations. Clin Exp Rheumatol. 2016;34(5):110-114.