RU2565407C1 - Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease - Google Patents

Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease Download PDF

Info

Publication number
RU2565407C1
RU2565407C1 RU2014151387/15A RU2014151387A RU2565407C1 RU 2565407 C1 RU2565407 C1 RU 2565407C1 RU 2014151387/15 A RU2014151387/15 A RU 2014151387/15A RU 2014151387 A RU2014151387 A RU 2014151387A RU 2565407 C1 RU2565407 C1 RU 2565407C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage iii
risk
hypertension
tnfα
disease
Prior art date
Application number
RU2014151387/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Чурносов
Ирина Васильевна Кривошей
Инна Николаевна Сорокина
Снежана Николовна Миланова
Алексей Валерьевич Полоников
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Priority to RU2014151387/15A priority Critical patent/RU2565407C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2565407C1 publication Critical patent/RU2565407C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: DNA is recovered from peripheral venous blood of Russian patients born in the Central Black Earth of the Russian Federation, and TNFα gene -308G/A polymorphisms are genotyped. A risk of stage III hypertensive disease is stated depending on the detected locus variants -308G/A TNFα and other predictors of this disease. If the derived value is more than 0.50, a high risk of the disease is predicted.
EFFECT: invention enables predicting the risk of stage III hypertensive disease effectively.
2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицинской диагностики, может быть использовано для прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни.The invention relates to the field of medical diagnosis, can be used to predict the risk of developing stage III hypertension.

Гипертоническая болезнь представляет собой наиболее широко распространенное сердечно-сосудистое заболевание среди населения трудоспособного возраста [Mancia G., Fagard R., Narkiewicz K., 2013. ESH/ESC guidelines for the management of arterial hypertension. Journal of Hypertens, 31, (7): 1281-1357]. Известно, что гипертоническая болезнь III стадии характеризуется развитием ассоциированных (сопутствующих) клинических состояний и представляет собой один из наиболее значимых факторов риска развития инфаркта миокарда, острых нарушений мозгового кровообращения, которые характеризуются высокой и ранней инвалидизацией, а также преждевременной смертностью больных, что объясняет большую социальную значимость данной патологии [Lubna A. Al-Ansary, Andrea C. Tricco, Sharon E. Straus. A Systematic Review of Recent Clinical Practice Guidelines on the Diagnosis, Assessment and Management of Hypertension. PLoS One. 2013; 8 (1): 537-44].Hypertension is the most common cardiovascular disease among the working-age population [Mancia G., Fagard R., Narkiewicz K., 2013. ESH / ESC guidelines for the management of arterial hypertension. Journal of Hypertens, 31, (7): 1281-1357]. It is known that stage III hypertension is characterized by the development of associated (concomitant) clinical conditions and is one of the most significant risk factors for myocardial infarction, acute cerebrovascular accident, which are characterized by high and early disability, as well as premature mortality of patients, which explains the great social the significance of this pathology [Lubna A. Al-Ansary, Andrea C. Tricco, Sharon E. Straus. A Systematic Review of Recent Clinical Practice Guidelines on the Diagnosis, Assessment and Management of Hypertension. Plos one. 2013; 8 (1): 537-44].

Поэтому возможность прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни позволит оптимизировать индивидуальную тактику ведения этих пациентов с гипертонической болезнью, направленную на предупреждение развития III стадии заболевания.Therefore, the ability to predict the risk of developing stage III hypertension will optimize the individual management tactics of these patients with hypertension, aimed at preventing the development of stage III disease.

Гипертоническая болезнь представляет собой мультифакториальное заболевание с выраженным генетическим компонентом. Согласно экспериментальным и клиническим данным, существенный вклад в развитие данного заболевания вносят цитокины, участвующие в воспалительном процессе и механизмах апоптоза. Среди цитокинов особого внимания заслуживают фактор некроза опухоли альфа (TNFα).Hypertension is a multifactorial disease with a pronounced genetic component. According to experimental and clinical data, a significant contribution to the development of this disease is made by the cytokines involved in the inflammatory process and apoptosis mechanisms. Among cytokines, tumor necrosis factor alpha (TNFα) deserves special attention.

TNFα - многофункциональный цитокин, который синтезируется активированными макрофагами, моноцитами, нейтрофилами, дендритными клетками, Т- и В-лимфоцитами, эндотелиальными, гладкомышечными клетками, натуральными киллерами и тучными клетками [Hollegaard, M.V. Cytokine gene polymorphism in human disease [Text] /M.V. Hollegaard, J.L. Bidwell //Genes Immun. - 2006. - Vol.7. - Suppl. 3. - P. 269-276]. Он задействован в регуляции широкого спектра биологических процессов, таких как пролиферация, дифференцировка клеток [Waters J. P., Pober J. S., Bradley J. R., 2013. Tumour necrosis factor in infectious disease. J. Pathol., 230 (2): 132-147], оказывает влияние на инсулинорезистентность, функцию эндотелия, метаболизм липидов [The -308G/A of tumor necrosis factor (TNF)-α and 825C/T of guanidine nucleotide binding protein 3 (GNB3) are Associated with the Onset of Acute Myocardial Infarction and Obesity in Taiwan [Text] /W.-T. Chang, Y.-C. Wang, C.-C. Chen [et al.] //Int. J. Mol. Sci. - 2012. - Vol.13, №2. - P. 1846-1857], принимает участие в регуляции апоптоза (запрограммированная гибель клеток), а также активирует процессы оксидативного стресса кардиомиоцитов [Елисеев, М. С. Роль фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α) в развитии обменных нарушений и атеросклероза и влияние на них ингибиторов ФНО-α у больных ревматическими заболеваниями [Текст] /М. С. Елисеев, В. Г. Барскова, Е. Л. Насонов //Научно-практическая ревматология. - 2009. - №2. - С. 67-72].TNFα is a multifunctional cytokine that is synthesized by activated macrophages, monocytes, neutrophils, dendritic cells, T and B lymphocytes, endothelial, smooth muscle cells, natural killers and mast cells [Hollegaard, M.V. Cytokine gene polymorphism in human disease [Text] / M.V. Hollegaard, J.L. Bidwell // Genes Immun. - 2006. - Vol. 7. - Suppl. 3. - P. 269-276]. He is involved in the regulation of a wide range of biological processes, such as proliferation, cell differentiation [Waters J. P., Pober J. S., Bradley J. R., 2013. Tumor necrosis factor in infectious disease. J. Pathol., 230 (2): 132-147], affects insulin resistance, endothelial function, lipid metabolism [The -308G / A of tumor necrosis factor (TNF) -α and 825C / T of guanidine nucleotide binding protein 3 (GNB3) are Associated with the Onset of Acute Myocardial Infarction and Obesity in Taiwan [Text] /W.-T. Chang, Y.-C. Wang, C.-C. Chen [et al.] // Int. J. Mol. Sci. - 2012. - Vol.13, No. 2. - P. 1846-1857], takes part in the regulation of apoptosis (programmed cell death), and also activates the processes of oxidative stress of cardiomyocytes [Eliseev, M. S. The role of tumor necrosis factor alpha (TNF-α) in the development of metabolic disorders and atherosclerosis and the effect of TNF-α inhibitors on them in patients with rheumatic diseases [Text] / M. S. Eliseev, V. G. Barskova, E. L. Nasonov // Scientific and Practical Rheumatology. - 2009. - No. 2. - S. 67-72].

Ген, кодирующий белок TNFα, включает 4 экзона и 3 интрона и картируется в геноме человека на коротком плече шестой хромосомы (6p21.3), располагаясь рядом с генами главного комплекса гистосовместимости [Tumor Necrosis Factor and Lymphotoxin Alfa Genetic Polymorphisms and Outcome in Pediatric Patients With Non-Hodgkin's Lymphoma: Results From Berlin-Frankfurt-Münster Trial NHL-BFM 95 [Text] /K. Seidemann [et al.] //Journal of Clinical Oncology. - 2005. - Vol.23. - №33. - P. 8414-8421]. Самым распространенным видом мутаций гена TNFα являются однонуклеотидные замены в промоторном регионе. Некоторые аллельные варианты этого гена увеличивают связывание транскрипционных факторов с промотором и активируют транскрипцию, что в последующем приводит к возрастанию экспрессии TNFα [Tumоr nесrоsis fасtоr аlрhа-308 аnd lymрhоtохin аlрhа+252 gеnеtiс роlymоrрhisms аnd thе susсерtibility tо nоn-Hоdgkin lymрhоmа in Еgyрt [Tехt] /А. Ibrаhim, H. Аbdеl Rаhmаn, M. Khоrshiеd [еt аl.] //Lеuk. Rеs. - 2012. - Vоl. 36, №6. - Р. 694-698].The gene encoding the TNFα protein includes 4 exons and 3 introns and maps to the human genome on the short arm of the sixth chromosome (6p21.3), located next to the genes of the main histocompatibility complex [Tumor Necrosis Factor and Lymphotoxin Alfa Genetic Polymorphisms and Outcome in Pediatric Patients With Non-Hodgkin's Lymphoma: Results From Berlin-Frankfurt-Münster Trial NHL-BFM 95 [Text] / K. Seidemann [et al.] // Journal of Clinical Oncology. - 2005 .-- Vol.23. - No. 33. - P. 8414-8421]. The most common type of TNFα gene mutations are single nucleotide substitutions in the promoter region. Some allelic variants of this gene increase the binding of transcription factors to the promoter and activate transcription, which subsequently leads to an increase in the expression of TNFα [Tumonochrismophthalpha-308 and lhymphothophonhomhthonhimphonhimphonhimphonhimphon /BUT. Ibráhim, H. Abdel Ráhman, M. Khorshiеd [et al.] // Leuk. Res. - 2012. - Vol. 36, No. 6. - R. 694-698].

В изученной научно-медицинской и доступной патентной литературе авторами не было обнаружено способа прогнозирования риска развития III стадии у больных гипертонической болезнью на основе данных о генетическом полиморфизме -308G/A TNFα и других предикторах развития заболевания.In the studied medical and patent literature, the authors did not find a method for predicting the risk of stage III development in patients with hypertension based on data on the genetic polymorphism of -308G / A TNFα and other predictors of the development of the disease.

Для оценки сложившейся патентной ситуации был выполнен поиск по охранным документам за период с 1990 по 2013 гг. Анализ документов производился по направлению: способ прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни на основе молекулярно-генетических данных в зависимости от полиморфных маркеров гена TNFα.To assess the current patent situation, a search was performed on the title documents for the period from 1990 to 2013. The analysis of documents was carried out in the direction: a method for predicting the risk of developing stage III hypertension based on molecular genetic data depending on the polymorphic markers of the TNFα gene.

В патенте РФ №2329503 (дата публикации 20.07.2008) предложен способ оценки риска прогрессирования артериальной гипертензии у женщин, заключающийся в заборе крови и анализе биохимических параметров энергетического метаболизма эритроцитов, по результатам которого в зависимости от возраста женщин по прогностическим таблицам определяют процент риска утяжеления течения гипертонической болезни в ближайшие 5 лет.RF patent No. 23239503 (publication date July 20, 2008) proposes a method for assessing the risk of progression of arterial hypertension in women, which consists in blood sampling and analysis of biochemical parameters of energy metabolism of red blood cells, according to which, depending on the age of women, the prognosis tables determine the percentage of the risk of weight loss hypertension in the next 5 years.

Недостаток метода заключается в сложности анализа и низкой доступности использованного оборудования, кроме того, данный способ применим только для женщин и не рассматриваются генетические полиморфизмы прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни.The disadvantage of this method is the complexity of the analysis and the low availability of the equipment used, in addition, this method is applicable only to women and does not consider genetic polymorphisms for predicting the risk of developing stage III hypertension.

За прототип выбран патент РФ №2456608 (дата публикации 20.07.2012) «Способ прогнозирования риска возникновения гипертонической болезни у мужчин». Заявляемый способ включает выделение геномной ДНК из периферической венозной крови пациентов, выявление полиморфных вариантов генов и позволяет прогнозировать развитие гипертонической болезни на основе генотипирования полиморфных локусов генов флавиновой монооксигеназы 3 типа, цитохрома Р-450 1 В1, N-ацетилтрансферазы 2 типа и анализа средовых факторов риска, таких как характер употребления алкоголя, факт курения и наличие контакта с вредными химическими веществами, с использованием логистического регрессионного анализа.For the prototype, RF patent No. 2456608 was selected (publication date 07/20/2012) "A method for predicting the risk of hypertension in men." The inventive method involves the isolation of genomic DNA from the peripheral venous blood of patients, the identification of polymorphic variants of genes and allows to predict the development of hypertension based on the genotyping of polymorphic loci of genes of flavin monooxygenase type 3, cytochrome P-450 1 B1, N-acetyltransferase type 2 and analysis of environmental risk factors such as the pattern of alcohol consumption, the fact of smoking, and exposure to harmful chemicals using logistic regression analysis.

Недостаток метода заключается в том, что он рассматривает риск развития гипертонической болезни только у мужчин, а согласно литературным данным гипертоническая болезнь развивается чаще у женщин [Эпидемиология артериальной гипертонии в России. Результаты федерального мониторинга 2003-2010 гг. /Р.Г. Оганов [и др.] //Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2011. - №1. - С. 9-13]. Кроме того, не рассматриваются гены-кандидаты, связанные с воспалительным механизмом развития гипертонической болезни и ее течения и не определяются риски развития ассоциированных клинических состояний, т.е. III стадии.The disadvantage of this method is that it considers the risk of developing hypertension only in men, and according to published data, hypertension develops more often in women [Epidemiology of arterial hypertension in Russia. The results of federal monitoring in 2003-2010. / R.G. Oganov [et al.] // Cardiovascular therapy and prevention. - 2011. - No. 1. - S. 9-13]. In addition, candidate genes associated with the inflammatory mechanism of the development of hypertension and its course are not considered, and the risks of the development of associated clinical conditions, i.e. III stage.

Задачей настоящего исследования является расширение арсенала способов диагностики III стадии гипертонической болезни, а именно создание способа прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни на основе данных о генетическом полиморфизме -308G/A TNFα и других предикторах развития заболевания.The objective of this study is to expand the arsenal of methods for diagnosing stage III hypertension, namely, creating a method for predicting the risk of developing stage III hypertension based on data on the genetic polymorphism -308G / A TNFα and other predictors of the development of the disease.

Технический результат использования изобретения - получение критериев оценки прогноза развития III стадии гипертонической болезни у индивидуумов русской национальности, уроженцев Центрального Черноземья.The technical result of using the invention is to obtain criteria for assessing the prognosis of the development of stage III hypertension in individuals of Russian nationality, natives of the Central Chernozem region.

В соответствии с поставленной задачей был разработан способ прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни, включающий:In accordance with the task, a method for predicting the risk of developing stage III hypertension was developed, including:

- выделение ДНК из периферической венозной крови;- DNA isolation from peripheral venous blood;

- определение полиморфных вариантов гена -308G/A TNFα;- determination of polymorphic variants of the -308G / A TNFα gene;

- прогнозирование риска развития III стадии гипертонической болезни в зависимости от выявленных вариантов по локусу -308G/A TNFα и других предикторов развития данного заболевания по уравнению логистической регрессии следующего вида:- predicting the risk of developing stage III hypertension depending on the identified variants at the locus -308G / A TNFα and other predictors of the development of this disease according to the logistic regression equation of the following form:

у=11-0,399 x1-0,255 x2+1,290 x3-0,419 x4+0,912 x5-1,156 x6, y = 11-0.399 x 1 -0.255 x 2 +1.290 x 3 -0.419 x 4 +0.912 x 5 -1.156 x 6,

где x1 - длительность заболевания, лет; x2 - индекс массы тела, кг/м2; x3 - наличие метаболического синдрома (нет - x3=1, да - x3=2); x4 - холестерин, ммоль/л; x5 - липопротеины низкой плотности, ммоль/л, x6 - генетический вариант по локусу -308G/A TNFα (AA - x6=1, AG - x6=2, GG - x6=3).where x 1 - the duration of the disease, years; x 2 - body mass index, kg / m 2 ; x 3 - the presence of metabolic syndrome (no - x 3 = 1, yes - x 3 = 2); x 4 - cholesterol, mmol / l; x 5 - low density lipoproteins, mmol / l, x 6 - genetic variant locus -308G / A TNFα (AA - x 6 = 1, AG - x 2 = 6, GG - x 6 = 3).

- прогнозирование высокого риска развития III стадии гипертонической болезни в случае, если величина у выше 0,50.- predicting a high risk of developing stage III hypertension if the value of y is above 0.50.

Новизна и изобретательский уровень заключается в том, что из уровня техники не известна возможность прогноза риска развития III стадии гипертонической болезни по наличию генетических вариантов по локусу -308G/A TNFα в сочетании с вышеуказанными предикторами.The novelty and inventive step lies in the fact that the possibility of predicting the risk of developing stage III hypertension by the presence of genetic variants at the -308G / A TNFα locus in combination with the above predictors is not known from the prior art.

Способ осуществляют следующим образом:The method is as follows:

ДНК выделяют из образцов периферической венозной крови индивидуумов в 2 этапа. На первом этапе к 4 мл крови добавляют 25 мл лизирующего буфера, содержащего 320 мМ сахарозы, 1% тритон Х-100, 5 мМ MgCl2, 10 мМ трис-HCl (pH=7,6). Полученную смесь перемешивают и центрифугируют при 4ºС, 4000 об/мин в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливают, к осадку добавляют 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА (рН=8,0) и 75 мМNaCl, ресуспензируют. Затем прибавляют 0,4 мл 10% SDS, 35 мклпротеиназы К (10 мг/мл) и инкубируют образец при 37ºС в течение 16 часов.DNA is isolated from samples of peripheral venous blood of individuals in 2 stages. At the first stage, 25 ml of lysis buffer containing 320 mM sucrose, 1% Triton X-100, 5 mM MgCl2, 10 mM Tris-HCl (pH = 7.6) is added to 4 ml of blood. The resulting mixture was stirred and centrifuged at 4 ° C, 4000 rpm for 20 minutes. After centrifugation, the supernatant is drained, 4 ml of a solution containing 25 mM EDTA (pH = 8.0) and 75 mM NaCl are added to the precipitate, and they are resuspended. Then, 0.4 ml of 10% SDS, 35 μl of proteinase K (10 mg / ml) was added and the sample was incubated at 37 ° C for 16 hours.

На втором этапе из полученного лизата последовательно проводят экстракцию ДНК равными объемами фенола, фенол-хлороформа (1:1) и хлороформа с центрифугированием при 4000 об/мин в течение 10 минут. После каждого центрифугирования производят отбор водной фазы. ДНК осаждают из раствора двумя объемами охлажденного 96% этанола. Сформированную ДНК растворяют в бидистиллированной, деионизованной воде и хранят при -20°С. Выделенную ДНК использовали для проведения полимеразной цепной реакции синтеза ДНК.At the second stage, DNA is sequentially extracted from the obtained lysate in equal volumes of phenol, phenol-chloroform (1: 1) and chloroform with centrifugation at 4000 rpm for 10 minutes. After each centrifugation, the aqueous phase is selected. DNA is precipitated from solution in two volumes of chilled 96% ethanol. The formed DNA is dissolved in bidistilled, deionized water and stored at -20 ° C. Isolated DNA was used to carry out the polymerase chain reaction of DNA synthesis.

Анализ полиморфизма -308G/A TNFα осуществляют методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК. ПЦР проводилась на аппарате IQ5 (Bio-Rad) в режиме real time с использованием ДНК-полимеразы Thermus aquaticus производства фирмы «Силекс-М» и стандартных олигонуклеотидных праймеров и зондов, синтезированных фирмой «Синтол» с последующим анализом полиморфизмов методом дискриминации аллелей (фиг.1). Для дискриминации аллелей используют программу Bio-Rad «IQ5-Standart Edition».Analysis of the -308G / A TNFα polymorphism is carried out by polymerase chain reaction (PCR) DNA synthesis. PCR was performed on an IQ5 apparatus (Bio-Rad) in real time using Thermus aquaticus DNA polymerase manufactured by Sileks-M and standard oligonucleotide primers and probes synthesized by Syntol followed by analysis of polymorphisms by allele discrimination (Fig. one). To discriminate alleles, the Bio-Rad program “IQ5-Standart Edition” is used.

Генотипирование осуществляют методом Tag Man зондов по данным величин RFU (уровень относительной флуоресценции) каждого зонда. Зонд с флуоресцентным красителем ROX соответствует аллелю G, зонд с красителем FAM - аллелю A.Genotyping is carried out using the Tag Man method of probes according to the RFU values (relative fluorescence level) of each probe. A probe with a fluorescent dye ROX corresponds to allele G, a probe with a dye FAM corresponds to allele A.

Две полосы, вертикальная и горизонтальная, делят график на четыре секции: одна для каждого гомозиготного состояния, одна для гетерозиготного состояния и секция без реакции. Присвоение генотипов неизвестным образцам определяется вычерчиванием RFU для одного флуорофора (на оси x) относительно RFU для другого флуорофора (на оси y) на диаграмме дискриминации аллелей.Two bands, vertical and horizontal, divide the graph into four sections: one for each homozygous state, one for the heterozygous state and a section without reaction. Assigning genotypes to unknown samples is determined by plotting the RFU for one fluorophore (on the x axis) relative to the RFU for another fluorophore (on the y axis) in the allele discrimination diagram.

• Если значения RFU неизвестного образца находятся выше горизонтальной полосы и правее вертикальной полосы, генотип гетерозиготен (GA).• If the RFU of an unknown sample is above the horizontal strip and to the right of the vertical strip, the genotype is heterozygous (GA).

• Если значения RFU неизвестного образца находятся выше горизонтальной полосы и левее вертикальной полосы, генотип гомозиготен по аллелю G (RFU аллеля G отложены по оси y).• If the RFU values of an unknown sample are above the horizontal strip and to the left of the vertical strip, the genotype is homozygous for the G allele (the RFUs of the G allele are plotted along the y axis).

• Если значения RFU неизвестного образца находятся ниже горизонтальной полосы и правее вертикальной, генотип гомозиготен по аллелю A (RFU аллеля A отложены по оси x).• If the RFU values of an unknown sample are below the horizontal strip and to the right of the vertical, the genotype is homozygous for the A allele (the RFUs of the A allele are plotted along the x axis).

• Если значения RFU неизвестного образца находятся ниже горизонтальной полосы и левее вертикальной, определение генотипа невозможно (в данном случае неопределенный образец - отрицательный контроль).• If the RFU of an unknown sample is below the horizontal bar and to the left of the vertical, genotype determination is not possible (in this case, an undefined sample is a negative control).

Изобретение охарактеризовано на следующих фигурах: The invention is characterized in the following figures:

фиг. 1, где представлена дискриминация аллелей по локусу -308G/A TNFα, где ○ - гомозиготы -308АА, □ - гомозиготы -308GG, ∆ - гетерозиготы -308GA, ◊ - отрицательный контроль.FIG. 1, where discrimination of alleles at the locus -308G / A TNFα is presented, where ○ - homozygotes -308AA, □ - homozygotes -308GG, Δ - heterozygotes -308GA, ◊ - negative control.

фиг. 2, где в таблице представлены коэффициенты логистической регрессии и уровень значимости показателей, используемых для прогнозирования III стадии гипертонической болезни.FIG. 2, where the table shows the coefficients of logistic regression and the significance level of indicators used to predict stage III hypertension.

Возможность использования предложенного способа прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни подтверждает анализ результатов наблюдений 452 индивидуумов: 143 больных гипертонической болезнью с III стадией заболевания и 309 пациентов, имеющих I и II стадии гипертонической болезни.The possibility of using the proposed method for predicting the risk of developing stage III hypertension is confirmed by an analysis of the observation results of 452 individuals: 143 patients with hypertension with stage III disease and 309 patients with stages I and II of hypertension.

Критерии включения в исследуемые выборки:Criteria for inclusion in the studied samples:

1. Индивидуумы русской национальности, являющиеся уроженцами Центрального Черноземья РФ и не имеющие родства между собой.1. Individuals of Russian nationality, who are natives of the Central Black Soil of the Russian Federation and do not have a relationship between themselves.

2. Добровольное согласие пациентов на проведение исследования.2. Voluntary patient consent for the study.

3. В группу больных включались индивидуумы после установления диагноза гипертоническая болезнь, который подтверждался клиническими и лабораторно-инструментальными методами обследования, в соответствии с обязательными диагностическими стандартами, рекомендованными ВНОК [Рекомендации ВНОК, 2010].3. Individuals after the diagnosis of hypertension were included in the group of patients, which was confirmed by clinical and laboratory-instrumental methods of examination, in accordance with the mandatory diagnostic standards recommended by GFCF [GFCF Recommendations, 2010].

Критерии исключения из исследуемых выборок:Exclusion criteria from the studied samples:

1. Пациенты с симптоматическими артериальными гипертензиями.1. Patients with symptomatic arterial hypertension.

2. Наличие тяжелой соматической патологии (печеночная, почечная недостаточность, аутоиммунные и онкологические заболевания).2. The presence of severe somatic pathology (liver, kidney failure, autoimmune and oncological diseases).

3. Больные нерусской национальности, родившиеся вне Центрального Черноземья России.3. Patients of non-Russian nationality born outside the Central Black Earth Region of Russia.

4. Индивидуумы, отказавшиеся от проводимого исследования.4. Individuals who abandoned the study.

Клиническое и лабораторное обследование индивидуумов проводилось на базе кардиологического отделения Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа. Типирование молекулярно-генетических маркеров осуществлялось в лаборатории «Молекулярной генетики человека» медицинского института Белгородского государственного национального исследовательского университета. Формирование базы данных и статистические расчеты осуществлялись с использованием программы «STATISTICA 6.0».Clinical and laboratory examination of individuals was carried out on the basis of the cardiology department of the Belgorod Regional Clinical Hospital of St. Joasaph. Molecular genetic markers were typed in the laboratory of Human Molecular Genetics at the Medical Institute of the Belgorod State National Research University. The formation of the database and statistical calculations were carried out using the program "STATISTICA 6.0".

Разработана математическая модель прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни с использованием метода бинарной логистической регрессии [Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA [Текст] /О.Ю. Реброва. - [3-е изд.]. - Москва: Медиа Сфера, 2006. - 305 с.: ил.; Боровиков, В.П. Statistica: искусство анализа данных на компьютере [Текст] /В.П. Боровиков. - 2-е изд. - Санкт-Петербург: Питер, 2003. - 688 с.].A mathematical model for predicting the risk of developing stage III hypertension using the method of binary logistic regression [Rebrova, O.Yu. Statistical analysis of medical data. Application of the STATISTICA application package [Text] /O.Yu. Rebrov. - [3rd ed.]. - Moscow: Media Sphere, 2006. - 305 p.: Ill .; Borovikov, V.P. Statistica: the art of computer data analysis [Text] / V.P. Borovikov. - 2nd ed. - St. Petersburg: Peter, 2003. - 688 p.].

При проведении логистической регрессии построена следующая статистическая модель прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни, включающая следующие факторы: генетический вариант по локусу -308G/A TNFα, длительность заболевания, индекс массы тела, наличие метаболического синдрома, уровень холестерина и липопротеинов низкой плотности (фиг.2). Уровни значимости коэффициентов регрессии для всех предикторов были менее 0,05, т.е. каждый из них оказывал статистически значимое влияние на риск развития III стадии гипертонической болезни. Величина отношения шансов для представленной регрессионной модели составляет 32,45, демонстрируя, что при увеличении на единицу значения i-го признака шанс возникновения III стадии гипертонической болезни увеличивается более чем в 32 раза.During the logistic regression, the following statistical model was developed for predicting the risk of developing stage III hypertension, including the following factors: genetic variant at the locus -308G / A TNFα, duration of the disease, body mass index, presence of metabolic syndrome, cholesterol and low density lipoproteins (Fig. 2). The significance levels of the regression coefficients for all predictors were less than 0.05, i.e. each of them had a statistically significant effect on the risk of developing stage III hypertension. The value of the odds ratio for the presented regression model is 32.45, demonstrating that with an increase in the value of the i-th sign by a unit, the chance of the occurrence of stage III hypertension increases by more than 32 times.

С помощью полученных коэффициентов логистической регрессии, на основе данных о генетических вариантах локуса -308G/A TNFα, длительности заболевания, индекса массы тела, наличия метаболического синдрома, уровня холестерина и липопротеинов низкой плотности можно прогнозировать риск развития III стадии гипертонической болезни.Using the obtained logistic regression coefficients, based on data on the genetic variants of the -308G / A TNFα locus, disease duration, body mass index, presence of metabolic syndrome, cholesterol and low density lipoproteins, the risk of developing stage III hypertension can be predicted.

Уравнение логистической регрессии имеет следующий вид [Реброва, О.Ю., 2006]:The logistic regression equation has the following form [Rebrova, O.Yu., 2006]:

y=b0+b1х1+b2х2+b3х3+…+bnхn,y = b 0 + b 1 x 1 + b 2 x 2 + b 3 x 3 + ... + b n x n ,

где х1n информативные признаки (факторы риска), b0-bn- регрессионные коэффициенты для данных признаков.where x 1 -x n informative signs (risk factors), b 0 -b n - regression coefficients for these signs.

P=еy/(1+еy),P = e y / (1 + e y ),

где е - математическая константа, приблизительно равная 2,72.where e is a mathematical constant approximately equal to 2.72.

В нашем случае уравнение логистической регрессии будет следующим:In our case, the logistic regression equation will be as follows:

у=11-0,399 x1-0,255 x2+1,290 x3-0,419 x4+0,912 x5-1,156 x6, y = 11-0.399 x 1 -0.255 x 2 +1.290 x 3 -0.419 x 4 +0.912 x 5 -1.156 x 6,

где x1 - длительность заболевания, лет; x2 - индекс массы тела, кг/м2; x3 - наличие метаболического синдрома (нет - x3=1, да - x3=2); x4 - холестерин, ммоль/л; x5 - липопротеины низкой плотности, ммоль/л, x6 - генетический вариант по локусу -308G/A TNFα (AA - x6=1, AG - x6=2, GG - x6=3).where x 1 - the duration of the disease, years; x 2 - body mass index, kg / m 2 ; x 3 - the presence of metabolic syndrome (no - x 3 = 1, yes - x 3 = 2); x 4 - cholesterol, mmol / l; x 5 - low density lipoproteins, mmol / l, x 6 - genetic variant at the locus -308G / A TNFα (AA - x 6 = 1, AG - x 6 = 2, GG - x 6 = 3).

С целью проверки работоспособности модели в анализ были дополнительно включены двое больных гипертонической болезнью русской национальности, являющихся жителями Центрального Черноземья. У пациента А. определены следующие показатели: длительность заболевания - 7 лет (x1), индекс массы тела - 32,0 кг/м2 (x2), наличие метаболического синдрома - да (x3=2), холестерин - 6,0 ммоль/л (x4), липопротеины низкой плотности - 4,5 ммоль/л (x5), генетический вариант локуса -308G/A TNFα - AA (x6=1).In order to verify the model’s performance, two additional patients with Russian hypertension, who are residents of the Central Chernozem Region, were additionally included in the analysis. Patient A. identified the following indicators: disease duration - 7 years (x 1 ), body mass index - 32.0 kg / m 2 (x 2 ), the presence of metabolic syndrome - yes (x 3 = 2), cholesterol - 6, 0 mmol / L (x 4 ), low density lipoproteins - 4.5 mmol / L (x 5 ), the genetic version of the locus is -308G / A TNFα - AA (x 6 = 1).

Для пациента В. были определены следующие показатели: длительность гипертонической болезни - 10 лет (x1), индекс массы тела - 31,2 кг/м2 (x2), наличие метаболического синдрома - нет (x3=1), холестерин - 5,4 ммоль/л (x4), липопротеины низкой плотности - 2,6 ммоль/л (x5), генетический вариант локуса -308G/A TNFα - GG (x6=3).For patient B., the following indicators were determined: the duration of hypertension - 10 years (x 1 ), body mass index - 31.2 kg / m 2 (x 2 ), the presence of metabolic syndrome - no (x 3 = 1), cholesterol - 5.4 mmol / l (x 4 ), low density lipoproteins - 2.6 mmol / l (x 5 ), the genetic version of the locus is -308G / A TNFα - GG (x 6 = 3).

Подставив значения соответствующих показателей в уравнение регрессии, получим для пациента А.:Substituting the values of the corresponding indicators into the regression equation, we obtain for patient A.

у=11-0,399*7-0,255*32,0+1,290*2-0,419*6,0+0,912*4,5-1,156*1=3,061y = 11-0.399 * 7-0.255 * 32.0 + 1.290 * 2-0.419 * 6.0 + 0.912 * 4.5-1.156 * 1 = 3.061

соответственно P=2,723,061/(1+2,723,061)=0,9553, т.е. вероятность риска развития III стадии гипертонической болезни у пациента А. высокая, т.к. значение у выше 0,50.accordingly, P = 2.72 3.061 / (1 + 2.72 3.061 ) = 0.9553, i.e. the risk of developing stage III hypertension in patient A. is high, because a value of y is above 0.50.

Для пациента В.:For patient B .:

у=11-0,399*10-0,255*31,2+1,290*1-0,419*5,4+0,912*2,6-1,156*3=-3,0774,y = 11-0.399 * 10-0.255 * 31.2 + 1.290 * 1-0.419 * 5.4 + 0.912 * 2.6-1.156 * 3 = -3.0774,

соответственно P=2,72-3,0774/(1+2,72-3,0774) или (1/2,723,0774) /1+(1/2,723,0774)=0,0460, т.е. вероятность риска развития III стадии гипертонической болезни у пациента В. крайне мала, т.к. значение у ниже 0,50.respectively P = 2.72 -3.0774 / (1 + 2.72 -3.0774 ) or (1 / 2.72 3.0774 ) / 1 + (1 / 2.72 3.0774 ) = 0.0460 , i.e. the risk of developing stage III hypertension in patient B. is extremely low, because a value of y is below 0.50.

Таким образом, можно заключить, что данная модель логистической регрессии работоспособна и позволяет эффективно прогнозировать риск развития III стадии гипертонической болезни, т.е. ассоциированных клинических состояний, в зависимости от генетических вариантов фактора некроза опухоли α, длительности заболевания, индекса массы тела, наличия метаболического синдрома, уровня холестерина и липопротеинов низкой плотности с целью определения тактики ведения пациента с гипертонической болезнью для предотвращения развития ассоциированных клинических состояний.Thus, we can conclude that this model of logistic regression is workable and allows you to effectively predict the risk of developing stage III hypertension, i.e. associated clinical conditions, depending on the genetic variants of tumor necrosis factor α, duration of the disease, body mass index, presence of metabolic syndrome, cholesterol and low density lipoproteins in order to determine the management tactics of a patient with hypertension to prevent the development of associated clinical conditions.

Claims (1)

Способ прогнозирования риска развития III стадии гипертонической болезни, включающий выделение геномной ДНК из периферической венозной крови пациентов, отличающийся тем, что у пациентов русской национальности, являющихся уроженцами Центрального Черноземья РФ, определяют генотипы полиморфизма -308G/A гена TNFα; прогнозируют риск развития III стадии гипертонической болезни в зависимости от выявленных вариантов по локусу -308G/A TNFα и других предикторов развития данного заболевания по уравнению логистической регрессии следующего вида:
у=11-0,399x1-0,255x2+1,290x3-0,419x4+0,912x5-1,156x6,
где x1 - длительность заболевания, лет; x2 - индекс массы тела, кг/м2; x3 - наличие метаболического синдрома (нет - x3=1, да - x3=2); x4 - холестерин, ммоль/л; x5 - липопротеины низкой плотности, ммоль/л; x6 - генетический вариант по локусу -308G/A TNFα (AA - x6=1, AG - x6=2, GG - x6=3), и прогнозируют высокий риск развития III стадии гипертонической болезни в случае, если величина у выше 0,50.
A method for predicting the risk of developing stage III hypertension, including the isolation of genomic DNA from the peripheral venous blood of patients, characterized in that patients of Russian nationality who are natives of the Central Black Earth Region of the Russian Federation determine the TNFα gene polymorphism genotypes -308G / A; they predict the risk of developing stage III hypertension depending on the identified variants at the locus -308G / A TNFα and other predictors of the development of this disease according to the logistic regression equation of the following form:
y = 11-0.399x 1 -0.255x 2 + 1.290x 3 -0.419x 4 + 0.912x 5 -1.156x 6,
where x 1 - the duration of the disease, years; x 2 - body mass index, kg / m 2 ; x 3 - the presence of metabolic syndrome (no - x 3 = 1, yes - x 3 = 2); x 4 - cholesterol, mmol / l; x 5 - low density lipoproteins, mmol / l; x 6 is the genetic variant at the locus -308G / A TNFα (AA - x 6 = 1, AG - x 6 = 2, GG - x 6 = 3), and a high risk of developing stage III hypertension is predicted if above 0.50.
RU2014151387/15A 2014-12-18 2014-12-18 Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease RU2565407C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151387/15A RU2565407C1 (en) 2014-12-18 2014-12-18 Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151387/15A RU2565407C1 (en) 2014-12-18 2014-12-18 Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2565407C1 true RU2565407C1 (en) 2015-10-20

Family

ID=54327188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014151387/15A RU2565407C1 (en) 2014-12-18 2014-12-18 Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2565407C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679401C1 (en) * 2018-08-14 2019-02-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for predicting the risk of developing hypertensive disorder based on molecular and genetic data

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2287158C1 (en) * 2005-07-07 2006-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ" (ГОУ ВПО БГМУ РОСЗДРАВА РОССИИ) Method for predicting the dvelopment for hypertonic disease according to genetic risk factors
RU2456608C1 (en) * 2011-03-15 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" Method for prediction of risk of hypertension in males
RU2458144C1 (en) * 2011-03-15 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" Method for prediction of risk of developing essential hypertension in women

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2287158C1 (en) * 2005-07-07 2006-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ" (ГОУ ВПО БГМУ РОСЗДРАВА РОССИИ) Method for predicting the dvelopment for hypertonic disease according to genetic risk factors
RU2456608C1 (en) * 2011-03-15 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" Method for prediction of risk of hypertension in males
RU2458144C1 (en) * 2011-03-15 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" Method for prediction of risk of developing essential hypertension in women

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHAO Y. et al. The association between polymorphism of TNF-alpha gene and hypertensive disorder complicating pregnancy. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci. 2007 Dec; 27(6): 729-732 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679401C1 (en) * 2018-08-14 2019-02-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for predicting the risk of developing hypertensive disorder based on molecular and genetic data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gandhi et al. The multiple sclerosis whole blood mRNA transcriptome and genetic associations indicate dysregulation of specific T cell pathways in pathogenesis
US12043869B2 (en) Compositions and methods for detecting predisposition to cardiovascular disease
Kote-Jarai et al. Seven prostate cancer susceptibility loci identified by a multi-stage genome-wide association study
Tomaz et al. FOXE1 polymorphisms are associated with familial and sporadic nonmedullary thyroid cancer susceptibility
Dand et al. Exome-wide association study reveals novel psoriasis susceptibility locus at TNFSF15 and rare protective alleles in genes contributing to type I IFN signalling
Sazonova et al. Role of mitochondrial genome mutations in pathogenesis of carotid atherosclerosis
Waldmüller et al. Targeted 46-gene and clinical exome sequencing for mutations causing cardiomyopathies
McClymont et al. Parkinson-associated SNCA enhancer variants revealed by open chromatin in mouse dopamine neurons
Aliaga et al. Identification of males with cryptic fragile X alleles by methylation-specific quantitative melt analysis
Kojima et al. Mobile element variation contributes to population-specific genome diversification, gene regulation and disease risk
Takeichi et al. Identical germline mutations in the TMEM 127 gene in two unrelated J apanese patients with bilateral pheochromocytoma
RU2624480C1 (en) Method for prediction of risk of essential hypertension development based on matrix metal proteinase genes combinations
Arnar et al. Genetics of common complex diseases: a view from Iceland
Brown Inherited predisposition to chronic lymphocytic leukemia
Goharrizi et al. Non-invasive STEMI-related biomarkers based on meta-analysis and gene prioritization
Shen et al. Human genome epidemiology, progress and future
RU2565407C1 (en) Method for predicting risk of stage iii hypertensive disease
JP5721150B2 (en) Prediction risk of age-related macular degeneration
Chai et al. HLA variants rs9271366 and rs9275328 are associated with systemic lupus erythematosus susceptibility in Malays and Chinese
Hussain et al. Tetra-ARMS-PCR assay development for genotyping of AGT rs699 T/C polymorphism, its comparison with PCR-RFLP and application in a case-control association study of cardiovascular disease patients
RU2598745C2 (en) Method for prediction of risk of stage iii hypertensive disease in patients with hypertension with metabolic syndrome
RU2646448C1 (en) Method for prediction of risk of preeclampsia development based on matrix metal proteinase genes combinations
RU2664430C1 (en) Method for predicting the risk of stroke in men based on genetic testing
RU2661604C1 (en) Method for predicting the risk of developing essential hypertension
Stemmler et al. Variation in genes of the epidermal differentiation complex in German atopic dermatitis patients

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171219