Гиперхолестеринемия (ГХС) и повышенный уровень холестерина (ХС) липопротеинов низкой плотности (ЛНП) в крови независимо ассоциируются с ишемической болезнью сердца (ИБС) — основной причиной заболеваемости и смертности в мире [1].
Актуальность роли пропротеиновой конвертазы субтилизин-кексинового 9-го типа (proprotein convertase subtilisin/kexin 9 — PCSK9) в отношении метаболизма ХС продемонстрирована в нескольких исследованиях. Было выявлено, что гетерозиготные формы специфичных миссенс-мутаций PCSK9 вызывают аутосомно-доминантную ГХС [2], избыточная экспрессия PCSK9 у линии мышей с клетками гепатомы человека приводит к снижению содержания рецепторов к ЛНП за счет резкого увеличения деградации зрелых рецепторов и их предшественников [3], рекомбинантный PCSK9 человека, введенный внутривенно мышам, снижает уровень рецепторов к ЛНП в легких, жировой ткани, почках и особенно в печени [4].
Белок PCSK9 на посттранскрипционном уровне регулирует концентрацию в крови атерогенных частиц ЛНП за счет деградации рецепторов к ЛНП [5—7]. Пациенты с аутосомно-доминантной ГХС из-за мутации усиления функции D374Y гена PCSK9 имеют более низкие уровни PCSK9, чем здоровые лица или пациенты с другими молекулярными причинами ГХС, наследуемой по аутосомно-доминантному типу [8].
В 2007 г. W.E. Alborn и соавт. выявили положительную ассоциацию между уровнями в крови белка PCSK9 и ХС ЛНП [9]. Эта ассоциация подтверждена у лиц разной этнической принадлежности, включая европейских американцев, латиноамериканцев, афроамериканцев, китайцев. Она также наблюдается у пациентов с сахарным диабетом (СД) [10].
Известно немного популяционных исследований, в которых изучался уровень в крови белка PCSK9. В работе S.G. Lakoski и соавт. были исследованы уровни в крови PCSK9 в популяции пациентов из когорты исследования Dallas Heart Study. Распределение уровней PCSK9 в популяции варьировало в 100-кратном диапазоне и составляло от 33 до 2988 нг/мл, при этом отмечено смещение распределения вправо с медианой 487 нг/мл [11]. Сила связи между уровнем циркулирующего PCSK9 и уровнем ХС ЛНП была небольшой, так как любое изменение концентрации PCSK9 объяснялось только 7% изменения уровня ХС ЛНП в крови. Концентрация PCSK9 в крови была достоверно связана с возрастом, индексом массы тела (ИМТ), артериальным давлением (АД), уровнем ХС липопротеинов высокой плотности (ЛВП), триглицеридов (ТГ) и высокочувствительного С-реактивного белка (вч-СРБ), хотя коэффициенты корреляции были низкими (r<0,20). Самая значительная корреляция найдена между уровнем PCSK9 и уровнями ХС ЛНП и ТГ [11].
Другое популяционное исследование, в котором изучался уровень белка PCSK9, проведено в Китае (PPID Nanjing Study). В анализ была включена популяционная подвыборка мужчин и женщин в возрасте 25—95 лет. Уровни PCSK9 в крови колебались от 12,8 до 222,5 нг/мл. Распределение имело смещение влево с медианой 64,8 нг/мл и средней концентрацией белка 69,3±30,1 нг/мл. Показано, что уровни PCSK9 крови достоверно коррелируют с возрастом, ИМТ, уровнями глюкозы натощак, ТГ, общего ХС, ХС ЛНП, систолическим АД (САД) и диастолическим АД (ДАД). Многофакторный регрессионный анализ показал, что общий ХС, ТГ, систолическое АД, пол и возраст являются параметрами, которые значительно влияют на уровень PCSK9 в крови [12].
В исследовании I.J. Mayne и соавт. (2013) 207 здоровых представителей европеоидной расы были сгруппированы по процентилям уровня ХС ЛНП. Было показано, что уровень PCSK9 в крови у пациентов в группе <25-го процентиля уровня ХС ЛНП (260,8±103,5 нг/мл) был значительно ниже, чем в группах 25—49-го (345,2±158 нг/мл; р<0,05), 50—74-го (330,7±102 нг/мл; р<0,001) и 75—95-го (375,1±117,6 нг/мл; р<0,0001) процентилей. Кроме того, PCSK9 крови положительно коррелировал с уровнем общего ХС, ХС ЛНП и ХС ЛВП, но не с ТГ, возрастом и ИМТ [13].
Разнонаправленные и противоречивые данные о концентрации белка PCSK9 в разных группах населения и о его ассоциациях с различными метаболическими маркерами определяют актуальность дальнейших исследований. Кроме того, в последние годы актуальным является поиск ассоциаций изучаемых показателей с неблагоприятным прогнозом в проспективных исследованиях. Поэтому целью настоящего исследования было изучение не только уровня в крови белка PCSK9 у мужчин в разных популяционных подгруппах (популяция, подгруппы с высокими и низкими уровнями общего ХС), но и его ассоциаций с факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и с отдаленным 7-летним неблагоприятным прогнозом (инфаркт миокарда — ИМ, смерть от ССЗ).
Материал и методы
В исследование были включены 3 подгруппы мужчин из популяционной выборки жителей Новосибирска в возрасте 44—73 лет (1024 человека), обследованных в рамках международного проекта HAPIEE фонда WellcomeTrust (Великобритания) «Детерминанты сердечно-сосудистых заболеваний в Восточной Европе» (руководители проекта в Новосибирске — проф. Никитин Ю.П. и проф. Малютина С.К.). Все обследованные лица подписали форму информированного согласия на участие в исследовании.
В программу скринингового (эпидемиологического) обследования популяционной выборки входили демографические и социальные данные, опрос о привычке курения и употреблении алкоголя, диетологический опрос, история хронических заболеваний, употребление лекарственных препаратов, опрос по опроснику Роуз, антропометрия, трехкратное измерение АД, спирометрия, регистрация электрокардиограммы (ЭКГ), выявление «определенной ИБС» по валидизированным эпидемиологическим (либо ИМ, определенный по ЭКГ, либо безболевая форма ИБС по ЭКГ, либо стабильная стенокардия напряжения II—IV функционального класса по опроснику Роуз) и клинико-функциональным критериям (по данным расшифровки ЭКГ по Миннесотскому коду) и др.
Поскольку известно, что прием статинов связан с увеличением уровня PCSK9 в крови [14], то перед формированием 3 основных подгрупп из общей популяционной выборки были исключены все лица, принимающие липидснижающие препараты, в том числе статины.
Затем, используя метод случайных чисел, в собственно популяционную подгруппу мужчин порядок номера групп (3-я группа) включили 183 человека, в подгруппу мужчин с ГХС (1-я группа) — 46 человек с уровнем ХС >194 мг/дл (>5,0 ммоль/л), в подгруппу мужчин с гипохолестеринемией (2-я группа) — 18 человек с уровнем ХС <155 мг/дл (<4,0 ммоль/л).
Пробы крови для биохимических исследований забирали однократно из локтевой вены утром натощак через 12 ч после приема пищи. Уровни липидных показателей (общий ХС, ТГ, ХС ЛВП) и глюкозы в крови определяли ферментативными методами на автоматическом биохимическом анализаторе с использованием реактивов. ХС ЛНП рассчитывали по формуле Фридвальда.
Методами иммуноферментного анализа в крови на анализаторе определяли уровень белка PCSK9, а также уровень вч-СРБ, используя тест-системы.
После однократного обследования популяционных подгрупп мужчин отдаленные результаты в виде конечных точек (ИМ, смерть от ССЗ) изучены в течение 7 лет при использовании данных Регистров ИМ и сердечно-сосудистой смертности, функционирующих в Новосибирске на базе «НИИТПМ».
Статистическую обработку данных проводили в программе SPSS for Windows с оценкой для каждой переменной среднего значения (М), стандартного отклонения (s), стандартной ошибки средней (m), минимального и максимального значений. Характер распределения признаков оценивали по тестам Колмогорова—Смирнова и Шапиро—Вилка. Различия между группами анализировали, применяя независимый T-test и ANOVA с использованием критерия Даннета. Применяли корреляционный и многофакторный регрессионный анализы. Критерием статистической значимости был уровень р<0,05.
Результаты и обсуждение
Измерения концентрации белка PCSK9 в крови у мужчин с ГХС позволили получить гистограмму распределения белка при ГХС (рис. 1А). Данные гистограммы и анализа распределения признака по тестам Колмогорова—Смирнова и Шапиро—Вилка свидетельствуют о нормальном распределении PCSK9 с медианой 147,2 нг/мл (среднее значение — 157,3 нг/мл, минимальное значение — 34,0 нг/мл, максимальное — 302,2 нг/мл).
У мужчин подгруппы с гипохолестеринемией гистограмма распределения белка (см. рис. 1Б) также свидетельствует о нормальном распределении PCSK9 с медианой 122,3 нг/мл (среднее значение — 135,3 нг/мл, минимальное значение — 45,5 нг/мл, максимальное — 307,2 нг/мл). Согласно данным гистограммы и анализа распределения признака в популяционной подгруппе (см. рис. 1В), выявлено ненормальное распределении PCSK9 с небольшим сдвигом влево, с медианой — 119,8 нг/мл (среднее значение — 130,4 нг/мл, минимальное значение — 7,3 нг/мл, максимальное — 331,7 нг/мл).
Сравнительная характеристика PCSK9 и липидных показателей у мужчин 3 разных подгрупп представлена в таблице. Концентрация белка PCSK9 в подгруппе с ГХС оказалась в 1,2 раза выше, чем в популяционной подгруппе. Полученные результаты не противоречат данным I.J. Mayne и соавт. (2013), в исследовании которых также показано, что у лиц с уровнем ХС ЛНП самого высокого процентиля (>75-го) высокие концентрации в крови PCSK9 по сравнению с таковыми у лиц трех других процентилей уровня ХС ЛНП (5—75-й) [13]. Однако в том же исследовании показано, что у лиц с уровнем ХС ЛНП самого низкого процентиля (<25-го) самые низкие концентрации в крови PCSK9 по сравнению с лицами трех других процентилей уровня ХС ЛНП (25—95-го) [13]. Однако это расходится с данными нашего исследования, поскольку в нем мы не выявили статистически значимых различий разницы между уровнями PCSK9 в крови у мужчин с гипохолестеринемией и мужчин двух других подгрупп (см. таблицу).
Уровень общего ХС в подгруппе мужчин с ГХС был в 1,3 раза выше, чем в популяционной подгруппе, а в последней — в 1,6 раза выше, чем при гипохолестеринемии. Подобные различия между подгруппами отмечены и по уровням ХС ЛНП и ТГ в крови. Уровень ХС ЛВП в подгруппе мужчин с гипохолестеринемией был ниже в 1,3 раза, чем в подгруппе с ГХС, и в 1,2 раза ниже, чем в популяционной подгруппе мужчин.
Корреляционный анализ показал связи уровня белка PCSK9 с липидными показателями — уровнями в крови общего ХС (r=0,267; р<0,01), ХС ЛНП (r=0,280; р<0,01), а также глюкозы в крови (r=0,211; р<0,01), что согласуется с результатами других исследований [9—13].
При однофакторном анализе нами не выявлено связи между уровнем PCSK9 и такими факторами, как возраст мужчин, ИМТ, уровни САД и ДАД, наличие СД 2-го типа и «определенной ИБС». Наши данные практически совпадают по этому аспекту с результатами исследования I.J. Mayne и соавт. [13], но не согласуются с результатами других исследований [11, 12], в которых получена корреляция уровня в крови PCSK9 с возрастом мужчин, ИМТ, уровнями САД и ДАД, хотя авторами отмечены низкие коэффициенты корреляции (r<0,20).
В модели многофакторного регрессионного анализа уровень в крови белка PCSK9 был в качестве зависимой переменной, а все показатели липидного состава крови, глюкозы, вч-СРБ, возраст мужчин, ИМТ, уровни САД и ДАД, наличие СД 2-го типа и «определенной ИБС» — в качестве влияющих факторов. Показано, что вариабельность уровня PCSK9 обусловлена влиянием всех перечисленных факторов лишь на 15% (p<0,001). Выявлено значимое влияние только уровня ХС ЛВП (β=0,238; p=0,023), ТГ (β=0,253; p=0,049) и ХС ЛНП (β=0,751; p=0,009) на уровень в крови белка PCSK9. Полученные результаты не согласуются с данными исследования Q. Cuia и соавт. (2010), согласно которому уровни общего ХС, САД, пол и возраст являются параметрами, значительно влияющими на уровень PCSK9 в крови [12].
Отдаленные результаты были изучены в течение 7 лет после однократного популяционного обследования мужчин. По данным Регистра ИМ, у 6,8% мужчин всех 3 подгрупп развился ИМ. По данным Регистра от ССЗ, смертность была зарегистрирована у 4,4% мужчин всех 3 подгрупп.
Корреляционный анализ показал связь уровня белка PCSK9 с фактом смерти от ССЗ (r=0,144; р<0,05), но не с наличием ИМ в период проспективного наблюдения. Проведенный далее многофакторный регрессионный анализ также выявил статистически значимую независимую ассоциацию уровня белка PCSK9 с фактом смерти от ССЗ в 7-летний отдаленный период (отношение шансов — ОШ 1,01; р=0,048). Полученное значение OШ указывает, что у мужчин при увеличении уровня белка PCSK9 в крови на 1 нг/мл относительный риск сердечно-сосудистой смерти в течение 7 лет после обследования (независимо от других изученных нами параметров) увеличивается на 1%.
Выводы
У мужчин в популяционных подгруппах с гипер- и гипохолестеринемиями выявлено нормальное распределение признака — концентрации в крови белка PCSK9, в популяционной группе мужчин выявлено ненормальное распределение признака с небольшим сдвигом влево (медиана 119,8 нг/мл, среднее значение 130,4 нг/мл).
Концентрация белка PCSK9 в подгруппе мужчин с гиперхолестеринемией в 1,2 раза выше, чем в популяционной группе мужчин.
Выявлены корреляционные связи белка PCSK9 с уровнями в крови общего холестерина (r=0,267; р<0,01), холестерина липопротеидов низкой плотности (r=0,280; р<0,01), глюкозы (r=0,211; р<0,01). Многофакторный регрессионный анализ показал, что вариабельность уровня PCSK9 обусловлена влиянием других факторов лишь на 15% (p<0,001). Выявлено статистически значимое влияние уровня холестерина липопротеидов высокой плотности (β=0,238; p=0,023), триглицеридов (β=0,253; p=0,049) и холестерина липопротеидов низкой плотности (β=0,751; p=0,009) на уровень в крови белка PCSK9.
При многофакторном регрессионном анализе выявлена статистически значимая независимая ассоциация уровня белка PCSK9 с фактом сердечно-сосудистой смерти в 7-летний отдаленный период (отношение шансов 1,01; р=0,048). Полученное отношение шансов свидетельствует, что у мужчин при увеличении уровня белка PCSK9 в крови на 1 нг/мл относительный риск сердечно-сосудистой смерти в течение 7 лет после обследования независимо от других параметров увеличивается на 1%.
Работа поддержана грантом РФФИ №14-04-01594a.
