RU2735738C1 - Method for early diagnosis of rheumatoid arthritis - Google Patents
Method for early diagnosis of rheumatoid arthritis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2735738C1 RU2735738C1 RU2019144401A RU2019144401A RU2735738C1 RU 2735738 C1 RU2735738 C1 RU 2735738C1 RU 2019144401 A RU2019144401 A RU 2019144401A RU 2019144401 A RU2019144401 A RU 2019144401A RU 2735738 C1 RU2735738 C1 RU 2735738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- receptors
- tnfr2
- tnfr1
- rheumatoid arthritis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/577—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor involving monoclonal antibodies binding reaction mechanisms characterised by the use of monoclonal antibodies; monoclonal antibodies per se are classified with their corresponding antigens
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, биологии, молекулярной иммунологии и может быть использовано в качестве метода обследования при ранней диагностике пациента с подозрением на ревматоидный артрит (РА).The invention relates to medicine, biology, molecular immunology and can be used as an examination method for early diagnosis of a patient with suspected rheumatoid arthritis (RA).
Ревматоидный артрит является одним из наиболее распространенных хронических воспалительных заболеваний и охватывает от 0,5 до 1% населения в мире. Несмотря на разработку новых способов диагностики, существует проблема ранней диагностики и пациенты проходят длительный многомесячный путь до постановки диагноза, что приводит к отсрочке начала лечения и развитию необратимых повреждений суставов.Rheumatoid arthritis is one of the most common chronic inflammatory diseases affecting 0.5 to 1% of the world's population. Despite the development of new diagnostic methods, there is a problem of early diagnosis and patients go through a long, many months' journey before a diagnosis is made, which leads to a delay in the start of treatment and the development of irreversible joint damage.
Раннее выявление ревматоидного артрита (РА) представляет собой важный шаг для контроля прогрессирования заболевания. Уже в 1970-х годах появились данные, подтверждающие важность ранней диагностики и раннего терапевтического вмешательства (Arnett FC, Edworthy SM, Bloch DA, et al. The American rheumatism association 1987 revised criteria for the classification of rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum 1988 Mar; 31(3):315e24. PubMed PMID: 3358796. Epub 1988/03/01. Eng). За последующие годы были собраны данные, показывающие, что лечение пациента с РА в первые 12-16 недель от появления неспецифических симптомов действительно может привести к клинически значимым результатам. Полученные данные показывают, что ранняя диагностика ревматоидного артрита представляет собой наилучшую возможность для достижения ремиссии заболевания (Emery Р, Hammoudeh М, FitzGerald О, et al. Sustained remission with etanercept tapering in early rheumatoid arthritis. N Engl J Med 2014 Nov 6; 371(19):1781e92. PubMed PMID: 25372086).Early detection of rheumatoid arthritis (RA) is an important step in controlling disease progression. As early as the 1970s, evidence emerged to support the importance of early diagnosis and early therapeutic intervention (Arnett FC, Edworthy SM, Bloch DA, et al. The American rheumatism association 1987 revised criteria for the classification of rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum 1988 Mar; 31 (3): 315e24 PubMed PMID: 3358796 Epub 1988/03/01 Eng). Over the years, data have been collected showing that treating a patient with RA in the first 12-16 weeks from the onset of nonspecific symptoms can indeed lead to clinically significant results. The data obtained show that early diagnosis of rheumatoid arthritis is the best opportunity to achieve remission of the disease (Emery P, Hammoudeh M, FitzGerald O, et al. Sustained remission with etanercept tapering in early rheumatoid arthritis. N Engl J Med 2014 Nov 6; 371 ( 19): 1781e92 PubMed PMID: 25372086).
Серологическим тестом, наиболее часто используемым в настоящее время из-за дешевизны и доступности, является определение ревматоидного фактора. Наибольшее значение в клинической практике имеет определение иммуноглобулин М (далее - IgM) (Ревматология: Клинические рекомендации. Под ред. Насонова Е.Л. Издательство ГЭОТАР-Медиа; 2010:19-76). Стандартными методами определения IgM служат реакция агглютинации сенсибилизированных IgG частиц латекса (латекс-тест) или эритроцитов барана (реакция Ваалер-Розе), иммунонефелометрия и ИФА (А). В качестве скринингового теста может использоваться полуколичественный иммунохроматографический экспресс-метод измерения IgM в цельной крови с помощью сухих тест-полосок. Положительные результаты обнаружения IgM в сыворотке крови служат диагностическим критерием РА.The serological test currently most commonly used due to its low cost and availability is the determination of rheumatoid factor. Of greatest importance in clinical practice is the definition of immunoglobulin M (hereinafter - IgM) (Rheumatology: Clinical guidelines. Edited by EL Nasonov, Publishing house GEOTAR-Media; 2010: 19-76). The standard methods for the determination of IgM are the agglutination reaction of sensitized IgG latex particles (latex test) or sheep erythrocytes (Waaler-Rose reaction), immunonephelometry and ELISA (A). As a screening test, a semi-quantitative immunochromatographic rapid method for measuring IgM in whole blood using dry test strips can be used. Serum IgM positive results serve as a diagnostic criterion for RA.
Недостатком данного метода является то, что маркер (IgM) является чувствительным, но недостаточно специфичным для диагностики РА, так как обнаруживается в сыворотках при других ревматических заболеваниях, хронических инфекциях, злокачественных новообразованиях и т.д. Также к недостаткам метода относится то, что отсутствие ревматоидного фактора при первом обследовании не исключает диагноза серонегативного РА. Следует отметить, что отрицательный результат при определении IgM ревматоидного фактора на ранней стадии РА, является недостаточным для исключения данного заболевания и требует повторного обследования через 12 месяцев.The disadvantage of this method is that the marker (IgM) is sensitive, but not specific enough for the diagnosis of RA, as it is found in sera in other rheumatic diseases, chronic infections, malignant neoplasms, etc. Also, the disadvantages of the method include the fact that the absence of rheumatoid factor at the first examination does not exclude the diagnosis of seronegative RA. It should be noted that a negative result in the determination of rheumatoid factor IgM at an early stage of RA is insufficient to exclude this disease and requires re-examination after 12 months.
Кроме того, в диагностике раннего РА необходимо всегда дополнять выявление IgM ревматоидного фактора выявлением антицитруллиновых антител (АЦА). Среди антицитруллиновых антител наилучшими клинико-лабораторными параметрами обладают антитела к циклическому цитруллиновому пептиду (АЦЦП/anti-CCP) и антитела к модифицированному цитруллиннированному виментину (АМЦВ/anti-MCV)In addition, in the diagnosis of early RA, it is always necessary to supplement the detection of rheumatoid factor IgM with the detection of anti-citrulline antibodies (ACA). Among anticitrulline antibodies, antibodies to cyclic citrulline peptide (ACCP / anti-CCP) and antibodies to modified citrulline vimentin (AMCV / anti-MCV) have the best clinical and laboratory parameters
Недостатком метода выявления АЦА являются ложноположительные результаты у пациентов с системной красной волчанкой (СКВ), с хроническим деструктивным/деформирующим артритом и пациентов с туберкулезом легких, а также у пациентов с синдромом Дауна без суставных проявлений. Для уточнения диагноза у серонегативных по АЦА пациентов существует необходимость повторного определения АЦА на ранней стадии РА 1 раз в 6 месяцев. У АЦА-низко позитивных больных исследование АЦА на ранней стадии РА следует проводить 1 раз в 3-6 месяцев.The disadvantage of the ACA detection method is false positive results in patients with systemic lupus erythematosus (SLE), with chronic destructive / deforming arthritis and patients with pulmonary tuberculosis, as well as in patients with Down syndrome without articular manifestations. To clarify the diagnosis in patients seronegative for ACA, there is a need to re-determine ACA at an early stage of RA once every 6 months. In ACA-low-positive patients, the study of ACA at an early stage of RA should be carried out once every 3-6 months.
Существующие на данный момент методы серологической диагностики не удовлетворяют полностью требования для своевременной и достоверной диагностики ревматоидного артрита, поэтому перспективным является поиск дополнительных критериев определения данного заболевания, которыми могут являться иммунологические маркеры.The currently existing methods of serological diagnostics do not fully satisfy the requirements for the timely and reliable diagnosis of rheumatoid arthritis, therefore it is promising to search for additional criteria for determining this disease, which may be immunological markers.
Известен способ определения того, имеет ли пациент ревматическое воспалительное заболевание или подвержен его риску, или нет. Указанный способ включает этап измерения в образце жидкости организма, полученного от указанного пациента: а) уровень экспрессии фурина и/или б) уровень активности фурина и/или в) отношение уровней экспрессии зрелой формы субстрата фурина к необработанной форме указанного субстрата фурина (WO 2014177719, G01N 33/68, 06.11.2014).There is a known method of determining whether a patient has or is at risk of rheumatic inflammatory disease or not. The specified method includes the step of measuring in a sample of body fluid obtained from said patient: a) the expression level of furin and / or b) the level of furin activity and / or c) the ratio of the expression levels of the mature form of the substrate furin to the untreated form of the specified substrate furin (WO 2014177719, G01N 33/68, 06.11.2014).
Недостатком способа является то, что роль фурина в патогенезе РА очень слабо изучена, а также, то, что этот белок имеет внутриклеточное расположение, что затрудняет его определение.The disadvantage of this method is that the role of furin in the pathogenesis of RA is very poorly studied, as well as the fact that this protein has an intracellular location, which makes it difficult to determine.
Известен способ диагностики воспалительного процесса при раннем РА (RU 2417263, C12Q 1/68, 24.04.2011), заключающийся в том, что из периферической крови выделяют мононуклеары, из которых выделяют РНК, на основе количественного определения экспрессии мРНК генов цитокинов иитерлейкин-2 (ИЛ-2), интерлейкин-4 (ИЛ-4) и интерлейкин-10 (ИЛ-10) методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции с регистрацией накопления продуктов реакции по флоуресценции непосредственно во время реакции оценивают баланс цитокинов по формуле:There is a known method for diagnosing the inflammatory process in early RA (RU 2417263, C12Q 1/68, 04.24.2011), which consists in the fact that mononuclear cells are isolated from peripheral blood, from which RNA is isolated, based on the quantitative determination of mRNA expression of cytokine genes and terleukin-2 ( IL-2), interleukin-4 (IL-4) and interleukin-10 (IL-10) by the method of reverse transcription and polymerase chain reaction with registration of the accumulation of reaction products by fluorescence directly during the reaction, the balance of cytokines is assessed by the formula:
[ИЛ']/[ИЛ'']=Е ИЛ''^Ct''/Е ИЛ'^Ct',[IL '] / [IL' '] = E IL' '^ Ct' '/ E IL' ^ Ct ',
где [ИЛ'] - концентрация мРНК гена цитокина, характеризующегося повышенной экспрессией;where [IL '] - the concentration of mRNA of the cytokine gene, characterized by increased expression;
[ИЛ''] - концентрация мРНК гена цитокина, характеризующегося пониженной экспрессией;[IL ''] - the concentration of mRNA of the cytokine gene, characterized by reduced expression;
Е - эффективность амплификации - величина, характеризующая прирост матрицы на каждом цикле амплификации;E - amplification efficiency - a value characterizing the growth of the template at each amplification cycle;
Ct' и Ct'' - значение пороговых циклов для соответствующего цитокина, и констатируют наличие воспалительного процесса при получении следующих балансов:Ct 'and Ct' 'is the value of threshold cycles for the corresponding cytokine, and the presence of an inflammatory process is noted when the following balances are obtained:
ИЛ-10/ИЛ-2>1,5; IL-10 / IL-2> 1.5;
ИЛ-10/ИЛ-4>1,0.IL-10 / IL-4> 1.0.
Недостатком способа является то, что уровень цитокинов может повышаться при различных воспалительных заболеваниях, что не может быть использовано для точной диагностики РА.The disadvantage of this method is that the level of cytokines can increase in various inflammatory diseases, which cannot be used for accurate diagnosis of RA.
Известен способ диагностики РА у субъекта, причем указанный способ включает этап обнаружения в биологическом образце, полученном от субъекта, одного или нескольких аутоантител, распознающих один или несколько биомаркеров белка, выбранных из группы белков, состоящей из WIBG-белок, ТРМ2-белок, C17orf85-белок, TCP10L-белок, ZNF706-белок, MGC17403-белок, CCDC72-белок, ELOF1-белок и GABARAPL2-белок (US 2015133322, G01N 33/564, 14.05.2015).A known method for diagnosing RA in a subject, and said method includes the step of detecting in a biological sample obtained from the subject, one or more autoantibodies that recognize one or more protein biomarkers selected from the group of proteins consisting of WIBG protein, TPM2 protein, C17orf85- protein, TCP10L protein, ZNF706 protein, MGC17403 protein, CCDC72 protein, ELOF1 protein and GABARAPL2 protein (US 2015133322, G01N 33/564, 05/14/2015).
Недостатком способа является сложность идентификации данных белков.The disadvantage of this method is the complexity of the identification of these proteins.
Известен способ диагностики, РА который относится к парам олигонуклеотидов (праймерам), обеспечивающим амплификацию областей CDR3-V-β-Jbeta TCR, при РА, способу диагностики и/или мониторинга указанного заболевания с использованием указанных олигонуклеотидов, диагностического набора для диагностики и/или мониторинга ревматоидный артрит, содержащий указанные олигонуклеотиды, нуклеотидные последовательности, амплифицированные из указанных олигонуклеотидов в качестве маркеров РА, аминокислотные последовательности, кодируемые указанными нуклеотидными последовательностями, имеющие такие аминокислотные последовательности, как маркеры ревматоидного артрита и сами пептиды, вместе с одним или несколькими приемлемыми иммуностимуляторными адъювантами и фармацевтически приемлемыми адъювантами вспомогательные вещества, как полипептидные вакцины против ревматоидного артрита (WO 2009019657, C12Q 1/6883, 12.02.2009).There is a known diagnostic method, RA, which refers to pairs of oligonucleotides (primers) that provide amplification of CDR3-V-β-Jbeta TCR regions, in RA, a method for diagnosing and / or monitoring a specified disease using said oligonucleotides, a diagnostic kit for diagnostics and / or monitoring rheumatoid arthritis containing said oligonucleotides, nucleotide sequences amplified from said oligonucleotides as markers for PA, amino acid sequences encoded by said nucleotide sequences having amino acid sequences such as markers of rheumatoid arthritis and the peptides themselves, together with one or more acceptable immunostimulatory adjuvants and pharmaceutical adjuvants with acceptable adjuvants, auxiliary substances such as polypeptide vaccines against rheumatoid arthritis (WO 2009019657, C12Q 1/6883, 12.02.2009).
Недостатком способа является то, что Т-клеточный ответ может проявляться при других заболеваниях и/или состояниях.The disadvantage of this method is that the T-cell response can be manifested in other diseases and / or conditions.
Известен способ диагностики РА с использованием дифференциально метилированных областей, идентифицированных в мононуклеарных клетках периферической крови, Т-клетках, В-клетках и моноцитах. Способ диагностики РА у субъекта-млекопитающего, включающий следующие стадии: выделение ДНК у пациента; определение статуса метилирования панели из по меньшей мере 3 локусов ДНК от указанного пациента; а также коллективно анализируя состояние метилирования локусов на панели с помощью компьютера, чтобы установить вероятность того, что у пациента PA (WO 2014036314, C12Q 1/68, 06.03.2014).A known method for diagnosing RA using differentially methylated regions identified in peripheral blood mononuclear cells, T cells, B cells and monocytes. A method for diagnosing RA in a mammalian subject, comprising the following stages: isolating DNA from a patient; determining the methylation status of a panel of at least 3 DNA loci from said patient; as well as collectively analyzing the methylation state of the loci on the panel using a computer to establish the likelihood that the patient has PA (WO 2014036314, C12Q 1/68, 03/06/2014).
Недостатком данного способа является то, что ДНК доступны в ограниченном количестве, сильно фрагментированы, и часто необходимо определять статус метилирования отдельных молекул, составляющих минорную часть пула всех ДНК, что снижет точность полученных данных.The disadvantage of this method is that DNA is available in limited quantities, is highly fragmented, and it is often necessary to determine the methylation status of individual molecules that make up a minor part of the pool of all DNA, which reduces the accuracy of the data obtained.
Известен способ диагностики РА на основе многомерного анализа 131 биомаркера. Было установлено, что только выявление антицитруллиновых антител (АЦА) отдельно или в комбинации с определением уровня интерлейкина-6, имеет наибольшее значение для диагностики РА с чувствительностью 75,8% и специфичностью 94,0% (Diagnosis of Rheumatoid Arthritis: Multivariate Analysis of Biomarkers N Wild et al. Biomarkers 13 (1), 88-105. Feb 2008.)A known method for the diagnosis of RA based on multivariate analysis of 131 biomarkers. It was found that only the detection of anti-citrulline antibodies (ACA), alone or in combination with the determination of interleukin-6 levels, is most important for the diagnosis of RA with a sensitivity of 75.8% and a specificity of 94.0% (Diagnosis of Rheumatoid Arthritis: Multivariate Analysis of Biomarkers N Wild et al. Biomarkers 13 (1), 88-105. Feb 2008.)
Недостатком данного метода является то, что не все биомаркеры, играющие важную роль в патогенезе РА, были исследованы, что снижает диагностическую ценность данного метода.The disadvantage of this method is that not all biomarkers that play an important role in the pathogenesis of RA have been studied, which reduces the diagnostic value of this method.
Известен метод диагностики РА с использованием критериев ACR/EULAR, включающих поражение суставов, аутоиммунную серологию, остро-фазовые реактанты и длительность симптоматики. Метод использует систему баллов. Пациенты с суммой баллов <6/10 не классифицируются как больные РА. Критерии предназначены для классификации (диагностики) первичных пациентов. Также пациенты с эрозивным заболеванием, типичным для ревматоидного артрита (РА) с анамнезом, который удовлетворяет критериям этим года, должны быть классифицированы как имеющие ревматоидный артрит. Пациенты с длительным заболеванием, включая тех пациентов, у которых заболевание неактивно (без или на фоне лечения), однако которые в прошлом удовлетворяли этим критериям, должны быть классифицированы как ревматоидный артрит (Daniel Aletaha et. al. 2010 Rheumatoid Arthritis Classification Criteria An American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism Collaborative Initiative arthritis & rheumatism Vol. 62, No. 9, September 2010, pp 2569-2581).A known method for the diagnosis of RA using the ACR / EULAR criteria, including joint damage, autoimmune serology, acute phase reactants and the duration of symptoms. The method uses a scoring system. Patients with a score <6/10 are not classified as RA patients. The criteria are intended for the classification (diagnosis) of primary patients. Also, patients with erosive disease typical of rheumatoid arthritis (RA) with a history that meets this year's criteria should be classified as having rheumatoid arthritis. Patients with long-term illness, including those in whom the disease is inactive (without or with treatment) but who have met these criteria in the past, should be classified as rheumatoid arthritis (Daniel Aletaha et al. 2010 Rheumatoid Arthritis Classification Criteria An American College of Rheumatology / European League Against Rheumatism Collaborative Initiative arthritis & rheumatism Vol. 62, No. 9, September 2010, pp 2569-2581).
Недостатком данного метода является то, что метод может быть ложнонегативным у больных с нетипичной клинической картиной РА, или ложнопозитивным при таких заболеваниях, как системная красная волчанка, псориатический артрит и подагра.The disadvantage of this method is that the method can be false-negative in patients with an atypical clinical picture of RA, or false-positive in diseases such as systemic lupus erythematosus, psoriatic arthritis and gout.
В целом, доступные в настоящее время лабораторные тесты для раннего диагноза RA неточны и несовершенны, в том числе и утвержденные АРР (Ассоциация ревматологов России) в 2013 г. "Федеральные клинические рекомендации по "ревматологии" с дополнениями от 2016 года.In general, currently available laboratory tests for the early diagnosis of RA are inaccurate and imperfect, including those approved by the APP (Association of Rheumatologists of Russia) in 2013 "Federal clinical guidelines for" rheumatology "with additions from 2016.
Иммунологическое обследование является важным для диагностики РА на ранних этапах заболевания, поскольку для этого заболевания зачастую характерна нетипичная клиническая картина именно в начале заболевания.Immunological examination is important for the diagnosis of RA in the early stages of the disease, since this disease is often characterized by an atypical clinical picture precisely at the onset of the disease.
Патогенез РА тесно связан с различными иммунными клетками, и каждый тип клеток вносит свой вклад в развитие данного заболевания. Существует несколько типов иммуномодулирующих молекул, в основном цитокины (например, ФНО-α), секретируемые иммунными клетками, которые участвуют в патогенезе РА.The pathogenesis of RA is closely related to various immune cells, and each cell type contributes to the development of this disease. There are several types of immunomodulatory molecules, mainly cytokines (eg TNF-α) secreted by immune cells that are involved in the pathogenesis of RA.
Фактор некроза опухолей (TNF-α) обладает широким спектром биологических эффектов на клетки и участвует во многих физиологических и патологических процессах. TNF-α проявляет свои эффекты через два типа рецепторов - TNFR1 и TNFR2. При этом оба типа рецептора осуществляют проведение сигнала в клетку, и, несмотря на функциональные различия, их эффекты в определенной мере перекрываются, а конечный эффект на клетку может зависеть, в том числе, и от соотношения количества молекул обоих типов рецепторов на мембране клеток. Каждый из типов рецепторов может находиться как в мембраносвязанной, так и в растворимой форме. Непосредственно биологические эффекты TNF реализуются через мембраносвязанные рецепторы. (Wajant Н, Pfizenmaier K, Scheurich P. Tumor necrosis factor signaling. Cell Death Differ. 2003 Jan; 10(1):45-65) Известно, что регуляция экспрессии рецепторов может осуществляться на уровне генов (аллельный полиморфизм генов рецепторов), на транскрипционном уровне, а также регулироваться различными факторами, в частности, цитокинами, в том числе TNF-α.Tumor necrosis factor (TNF-α) has a wide range of biological effects on cells and is involved in many physiological and pathological processes. TNF-α exerts its effects through two types of receptors - TNFR1 and TNFR2. In this case, both types of receptors carry out signal transmission into the cell, and, despite the functional differences, their effects overlap to some extent, and the final effect on the cell may depend, inter alia, on the ratio of the number of molecules of both types of receptors on the cell membrane. Each of the types of receptors can be in both membrane-bound and soluble forms. The biological effects of TNF are directly realized through membrane-bound receptors. (Wajant H, Pfizenmaier K, Scheurich P. Tumor necrosis factor signaling. Cell Death Differ. 2003 Jan; 10 (1): 45-65) It is known that the regulation of receptor expression can be carried out at the gene level (allelic polymorphism of receptor genes), on transcriptional level, and also regulated by various factors, in particular, cytokines, including TNF-α.
Связывание медиатора TNF-α с рецепторами I типа (TNFR1) может приводить к образованию двух различных комплексов, обуславливающих разные сигнальные пути: 1) Комплекс I (провоспалительный путь), обуславливает выживаемость клетки; 2) Комплекс II (проапоптотический путь), обуславливает клеточную гибель (Micheau О, Tschopp J. Induction of TNF receptor l-mediated apoptosis via two sequential signaling complexes. Cell. 2003 Jul 25; 114(2):181-90.)Binding of the TNF-α mediator to type I receptors (TNFR1) can lead to the formation of two different complexes, which determine different signaling pathways: 1) Complex I (pro-inflammatory pathway), which determines cell survival; 2) Complex II (proapoptotic pathway), causes cell death (Micheau O, Tschopp J. Induction of TNF receptor l-mediated apoptosis via two sequential signaling complexes. Cell. 2003 Jul 25; 114 (2): 181-90.)
На данный момент принято считать, что баланс сигнальных путей рецепторов TNFRI, определяющий дальнейшую судьбу клетки, регулируется транскрипционными белками, а также возможно и количеством рецепторов связавшихся с цитокином (Wajant Н, Scheurich P. TNFR1-induced activation of the classical NF-κВ pathway. FEBS. J. 2011 Apr; 278(6):862-76. doi: 10.1111/j.1742-4658.2011.08015.x) соотношением рецепторов разных типов на субпопуляциях (Fotin-Mleczek М, Henkler F, Samel D, Reichwein M, Hausser A, Parmryd I, Scheurich P, Schmid JA, Wajant H. Apoptotic crosstalk of TNF receptors: TNF-R2-induces depletion of TRAF2 and IAP proteins and accelerates TNF-R1-dependent activation of caspase-8. J Cell Sci. 2002 Jul 1; 115(Pt 13):2757-70.0). Поскольку изменение числа рецепторов к цитокинам на клетках является мощным регулятором биологических эффектов цитокинов и вариабельности их функций (Conti L, Cardone М, Varano В, Puddu Р, Belardelli F, Gessani S. Role of the cytokine environment and cytokine receptor expression on the generation of functionally distinct dendritic cells from human monocytes. Eur J Immunol. 2008 Mar; 38(3):750-62), изучение взаимосвязи между количеством рецепторов к TNF-α на клетках-мишенях и эффектами TNF-α на эти клетки позволяет дополнить знания о функционировании TNF-α в организме.At the moment, it is generally accepted that the balance of signaling pathways of TNFRI receptors, which determines the further fate of the cell, is regulated by transcriptional proteins, and possibly the number of receptors bound to the cytokine (Wajant H, Scheurich P. TNFR1-induced activation of the classical NF-κB pathway. FEBS. J. 2011 Apr; 278 (6): 862-76. Doi: 10.1111 / j.1742-4658.2011.08015.x) by the ratio of different types of receptors in subpopulations (Fotin-Mleczek M, Henkler F, Samel D, Reichwein M , Hausser A, Parmryd I, Scheurich P, Schmid JA, Wajant H. Apoptotic crosstalk of TNF receptors: TNF-R2-induces depletion of TRAF2 and IAP proteins and accelerates TNF-R1-dependent activation of caspase-8. J Cell Sci. 2002 Jul 1; 115 (Pt 13): 2757-70.0). Since a change in the number of receptors for cytokines on cells is a powerful regulator of the biological effects of cytokines and the variability of their functions (Conti L, Cardone M, Varano B, Puddu P, Belardelli F, Gessani S. Role of the cytokine environment and cytokine receptor expression on the generation of functionally distinct dendritic cells from human monocytes. Eur J Immunol. 2008 Mar; 38 (3): 750-62), studying the relationship between the number of TNF-α receptors on target cells and the effects of TNF-α on these cells provides additional knowledge about the functioning of TNF-α in the body.
Показатели экспрессии рецепторов разных типов к TNF-α на отдельных субпопуляций клеток, активно вовлеченных в патологические процессы, могут значительно изменятся при патологиях. Было показано, значительное увеличение уровня TNF-α и растворимых рецепторов sTNF-RI и sTNF-RII в сыворотке пациентов с острым РА. Полученные данные свидетельствуют о различиях в экспрессии рецепторов к TNFα на различных субпопуляциях иммунокомпетентных клеток в норме и при патологии, и о вовлеченности в патологический процесс при ревматоидном артрите не только самого TNFα, но и его рецепторов. Результаты исследования позволяют говорить, что разная способность отдельных субпопуляций иммунокомпетентных клеток реагировать на TNFα связана как с разным процентом клеток этой субпопуляции, несущих рецепторы к TNFα, так и с разным количеством рецепторов, экспрессирующихся на клетках. При этом моноцитарные клетки больных РА имели достоверно более высокий уровень экспрессии мембраносвязанных рецепторов по сравнению со здоровыми донорами, что подтверждает активную вовлеченность иммунокомпетентных клеток больных ревматоидным артритом в TNF-опосредованные процессы (Альшевская А.А., Васильев Ф.Ф., Лопатникова Ю.А., Сенников С.В. Мембраносвязанные и растворимые рецепторы к фактору некроза опухоли-α в норме и при ревматоидном артрите. Acta Biomedica Scientifica. 2012; (3(2)):23-28.), что создало предпосылки для более углубленного изучения уровня экспрессии мембраносвязанных и растворимых рецепторов на различных субпопуляциях иммунных клеток в норме и при патологиях. Для подсчета количества рецепторов и оценки процентного соотношения клеток, несущих рецепторы TNF-α был разработан протокол калибровки, позволяющий получать данные для различных субпопуляций иммунных клеток с целью дальнейшей обработки полученных результатов (Lopatnikova JA, Vasilyev FF, Alshevskaya AA, Sennikov SV. Quantitative flow cytometric analysis of expression of tumor necrosis factor receptor types I and II on mononuclear cells. J Recept Signal Transduct Res. 2013; 33(1):49-55).Expression indices of different types of receptors for TNF-α on individual subpopulations of cells actively involved in pathological processes can significantly change in pathologies. It has been shown to significantly increase the level of TNF-α and soluble receptors sTNF-RI and sTNF-RII in the serum of patients with acute RA. The data obtained indicate differences in the expression of TNFα receptors on various subpopulations of immunocompetent cells in health and disease, and the involvement of not only TNFα itself, but also its receptors in the pathological process in rheumatoid arthritis. The results of the study suggest that the different ability of individual subpopulations of immunocompetent cells to respond to TNFα is associated with both a different percentage of cells in this subpopulation carrying TNFα receptors and with a different number of receptors expressed on cells. At the same time, monocytic cells of patients with RA had a significantly higher level of expression of membrane-bound receptors compared to healthy donors, which confirms the active involvement of immunocompetent cells of patients with rheumatoid arthritis in TNF-mediated processes (Alshevskaya A.A., Vasiliev F.F., Lopatnikova Yu. A., Sennikov S.V. Membrane-bound and soluble receptors for tumor necrosis factor-α in norm and in rheumatoid arthritis.Acta Biomedica Scientifica. 2012; (3 (2)): 23-28.), Which created the preconditions for a more in-depth studying the level of expression of membrane-bound and soluble receptors on various subpopulations of immune cells in health and disease. To calculate the number of receptors and estimate the percentage of cells carrying TNF-α receptors, a calibration protocol was developed that allows obtaining data for various subpopulations of immune cells in order to further process the results obtained (Lopatnikova JA, Vasilyev FF, Alshevskaya AA, Sennikov SV. Quantitative flow cytometric analysis of expression of tumor necrosis factor receptor types I and II on mononuclear cells. J Recept Signal Transduct Res. 2013; 33 (1): 49-55).
Далее были проведены исследования количества рецепторов TNFR1 и TNFR2 и процентного содержания клеток несущих рецепторы на моноцитах, общих пулах Т-лимфоцитах и В-лимфоцитах пациентов с РА и атопическим дерматитом, в которых мононуклеарные клетки, выделенные из цельной периферической крови больных РА культивировали в течение 24 ч в присутствии и отсутствие липополисахарида. Анализ фенотипических характеристик проводили методом проточной цитометрии. Для определения абсолютного количества рецепторов TNFR1 и TNFR2 использовали калибровочные частицы BD Quantibrite™ РЕ Beads. Было установлено, что плотность экспрессии рецепторов на поверхности моноцитов у больных РА выше по сравнению со здоровыми донорами и является показателем, отражающим реакцию клеток при активации в зависимости от состояния здоровья и стадии заболевания. (Sennikov SV, Alshevskaya AA, Shkaruba NS, Chumasova OA, Sizikov AE, Lopatnikova JA. Expression of TNFα membrane-bound receptors in the peripheral blood mononuclear cells (PMBC) in rheumatoid arthritis patients. Cytokine. 2015 Jun; 73(2):288-94.). Полученные данные свидетельствовали о роли количества рецепторов TNFR1 и TNFR2 и процентного содержания клеток, несущих рецепторы в патогенезе ревматоидного артрита.Next, we studied the number of TNFR1 and TNFR2 receptors and the percentage of cells carrying receptors on monocytes, total pools of T-lymphocytes and B-lymphocytes of patients with RA and atopic dermatitis, in which mononuclear cells isolated from the whole peripheral blood of RA patients were cultured for 24 h in the presence and absence of lipopolysaccharide. Analysis of phenotypic characteristics was carried out by flow cytometry. BD Quantibrite ™ PE Beads were used to determine the absolute number of TNFR1 and TNFR2 receptors. It was found that the density of expression of receptors on the surface of monocytes in RA patients is higher than in healthy donors and is an indicator reflecting the response of cells upon activation, depending on the state of health and the stage of the disease. (Sennikov SV, Alshevskaya AA, Shkaruba NS, Chumasova OA, Sizikov AE, Lopatnikova JA. Expression of TNFα membrane-bound receptors in the peripheral blood mononuclear cells (PMBC) in rheumatoid arthritis patients. Cytokine. 2015 Jun; 73 (2): 288-94.). The data obtained indicated the role of the number of TNFR1 and TNFR2 receptors and the percentage of cells carrying receptors in the pathogenesis of rheumatoid arthritis.
Однако, для более полного понимания механизма влияния уровня экспрессии TNFR1 и TNFR2 на функциональный ответ клетки необходимо было исследовать больше субпопуляций общих пулов иммунокомпетентных клеток. С целью определения роли количества рецепторов TNFR1 и TNFR2 и процентного содержания клеток, несущих рецепторы, было проведено исследование этих показателей на различных субпопуляциях иммунных клеток у здоровых доноров. Определение экспрессии TNFRI и TNFR2 на субпопуляциях осуществляли способом добавления в пробы крови моноклональных антител к TNFRI, TNFR2, CD4, CD8, CD45R0, CD45RA, CD3, CD14, CD19, CD25, CD45 и CD127. Анализ мононуклеарных клеток периферической крови проводили методом проточной цитометрии для моноцитов, В-лимфоцитов, Т-лимфоцитов, а также среди цитотоксических Т-клеток (CD8+), Т-хелперных клеток (CD4+), активированных CD8+ клеток, активированных CD4+ клеток, субпопуляций Т-клеток памяти (CD4+CD45R0+) и наивных Т-клеток (CD4+CD45RA+) среди цитотоксических и Т-хелперных клеток, Т-регуляторных клеток (CD4+CD25highCD127low). Подсчет количества рецепторов на отдельных клетках, изучаемых субпопуляций осуществляли с помощью калибровочные частицы BD Quantibrite™ РЕ Beads. Сравнение проводилось по всем популяциям. Определялось, какой процент клеток субпопуляции несет только рецепторы TNFRI, только TNFR2 и одновременно TNFRI и TNFR2 двойные положительные клетки). Самый высокий процент двойных положительных клеток был обнаружен в активированных цитотоксических Т-клетках (25,8%), с несколько более низким процентом двойных положительных клеток, наблюдаемых в моноцитах (15,2%), цитотоксических Т-хелперных клетках памяти (14,3%), и общий пул В-клеток и активированных Т-хелперов (по 11,5% каждая). Для других субпопуляций процент двойных положительных клеток был ниже 10%, что рассматривается как потенциальный маркер для диагностики заболеваний патогенетически связанных с данными субпопуляциями клеток и плотностью экспрессии рецепторов TNF-α. Данное исследование легло в основу определения нормативных показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 и создало предпосылки для изучения этих показателей при РА с целью разработки диагностической модели определения вероятности наличия РА у пациентов без специфических клинических и лабораторных проявлений (Co-expression of membrane-bound TNF-alpha type 1 and 2 receptors differ in the subsets of immunocompetent cells Sergey Sennikov, Immunology Letters Volume 207, March 2019, Pages 1-5). Дальнейшие исследования были направлены на создание диагностической модели для определения вероятности наличия у пациентов ревматоидного артрита.However, for a more complete understanding of the mechanism of influence of the expression level of TNFR1 and TNFR2 on the functional response of the cell, it was necessary to study more subpopulations of the general pools of immunocompetent cells. In order to determine the role of the number of TNFR1 and TNFR2 receptors and the percentage of cells carrying receptors, a study of these parameters was carried out on various subpopulations of immune cells in healthy donors. Determination of TNFRI and TNFR2 expression on subpopulations was carried out by adding monoclonal antibodies to TNFRI, TNFR2, CD4, CD8, CD45R0, CD45RA, CD3, CD14, CD19, CD25, CD45 and CD127 to blood samples. Analysis of peripheral blood mononuclear cells was performed by flow cytometry for monocytes, B-lymphocytes, T-lymphocytes, as well as among cytotoxic T cells (CD8 + ), T-helper cells (CD4 + ), activated CD8 + cells, activated CD4 + cells , subpopulations of T-cells of memory (CD4 + CD45R0 + ) and naive T-cells (CD4 + CD45RA + ) among cytotoxic and T-helper cells, T-regulatory cells (CD4 + CD25highCD127low). Counting the number of receptors on individual cells of the studied subpopulations was performed using calibration particles BD Quantibrite ™ PE Beads. The comparison was carried out for all populations. It was determined what percentage of cells of the subpopulation carry only TNFRI receptors, only TNFR2 and simultaneously TNFRI and TNFR2 double positive cells). The highest percentage of double positive cells was found in activated cytotoxic T cells (25.8%), with a slightly lower percentage of double positive cells observed in monocytes (15.2%), cytotoxic T helper memory cells (14.3 %), and the total pool of B-cells and activated T-helpers (11.5% each). For other subpopulations, the percentage of double positive cells was below 10%, which is considered as a potential marker for the diagnosis of diseases pathogenetically associated with these subpopulations of cells and the density of expression of TNF-α receptors. This study formed the basis for determining the normative expression of the TNFR1 and TNFR2 receptors and created the prerequisites for studying these parameters in RA in order to develop a diagnostic model for determining the likelihood of RA in patients without specific clinical and laboratory manifestations (Co-expression of membrane-bound TNF-
Данное исследование легло в основу определения нормативных показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 и создало предпосылки для изучения этих показателей при РА с целью разработки диагностической модели определения вероятности наличия РА у пациентов без специфических клинических и лабораторных проявлений.This study formed the basis for determining the normative parameters of expression of TNFR1 and TNFR2 receptors and created the prerequisites for studying these parameters in RA in order to develop a diagnostic model for determining the likelihood of RA in patients without specific clinical and laboratory manifestations.
Задачей изобретения является создание способа ранней диагностики РА путем оценки субпопуляций мононуклеарных клеток у пациентов с подозрением на РА.The objective of the invention is to provide a method for early diagnosis of RA by assessing subpopulations of mononuclear cells in patients with suspected RA.
Поставленная задача решается в способе ранней диагностики ревматоидного артрита, заключающийся в том, что в пробы крови добавляют моноклональные антитела к TNFRI, TNFR2, CD4, CD45R0, CD45RA, CD3, производят анализ мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитометрии, выделяют гейтированием CD3+--Т-лимфоциты, наивные Т-хелперные клетки (CD4+CD45RA+), Т-хелперные клетки памяти (CD4+CD45R0+); определяют показатели экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 путем подсчета количества рецепторов на клетках изучаемых субпопуляций, определяют процент клеток, несущих рецепторы TNFRI и TNFR2 в каждой выделенной субпопуляции, после чего рассчитывают на основе параметрической логистической регрессионной модели вероятность наличия РА по формуле:The problem is solved in the method of early diagnosis of rheumatoid arthritis, which consists in the fact that monoclonal antibodies to TNFRI, TNFR2, CD4, CD45R0, CD45RA, CD3 are added to blood samples, mononuclear cells of peripheral blood are analyzed by flow cytometry, and CD3 + - - are isolated by gating T-lymphocytes, naive T-helper cells (CD4 + CD45RA + ), T-helper cells of memory (CD4 + CD45R0 + ); the expression indices of TNFR1 and TNFR2 receptors are determined by counting the number of receptors on the cells of the studied subpopulations, the percentage of cells carrying TNFRI and TNFR2 receptors in each selected subpopulation is determined, after which the probability of RA is calculated on the basis of a parametric logistic regression model by the formula:
гдеWhere
е = 2,7182818 - математическая константа - основание натурального логарифма,e = 2.7182818 - mathematical constant - the base of the natural logarithm,
α0 = 2.38669717005736 - коэффициент,α 0 = 2.38669717005736 - coefficient,
α1 = -0.00276285111326 - коэффициент,α 1 = -0.00276285111326 - coefficient,
α2 = 0,00189985337763 - коэффициент,α 2 = 0.00189985337763 - coefficient,
α3 = -0.28206543500757 - коэффициент,α 3 = -0.28206543500757 - coefficient,
х1 - количество рецепторов TNFR2 на CD3+ Т-лимфоцитах,x 1 - the number of TNFR2 receptors on CD3 + T-lymphocytes,
х2 - количество TNFR1 на Т-хелперных клетках памяти CD4+CD45R0+,x 2 - the number of TNFR1 on T-helper cells of the memory CD4 + CD45R0 + ,
х3 - процент TNFR1 положительных клеток среди наивных Т-хелперных клеток CD4+CD45RA+,x 3 - percentage of TNFR1 positive cells among naive T-helper cells CD4 + CD45RA + ,
при этом, если Р≥0,5, то имеется вероятность наличия ревматоидного артрита.moreover, if P≥0.5, then there is a possibility of rheumatoid arthritis.
Формула способа содержит конкретные числовые значения коэффициентов:The method formula contains specific numerical values of the coefficients:
Способ содержит итоговую формулу для расчета вероятности:The method contains the final formula for calculating the probability:
Изобретение, на наш взгляд, является новым и соответствует критерию изобретательский уровень.The invention, in our opinion, is new and meets the inventive step criterion.
Предложенный способ основан на следующем. При описанных выше исследованиях, сначала в пробы крови здоровых доноров добавлялись моноклональные антитела к TNFRI, TNFR2, CD4, CD8, CD45R0, CD45RA, CD3, CD14, CD19, CD25, CD45 и CD127. Далее исследовался уровень экспрессии и ко-экспрессии TNFRI и TNFR2 на субпопуляциях иммунных клеток здоровых доноров. Основные субпопуляции Т-клеток варьируют по сочетанной экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2, что может приводить к различному уровню и типу ответа клеток на цитокин TNFα. Таким образом, были установлены все изучаемые показатели у здоровых доноров.The proposed method is based on the following. In the studies described above, monoclonal antibodies to TNFRI, TNFR2, CD4, CD8, CD45R0, CD45RA, CD3, CD14, CD19, CD25, CD45, and CD127 were first added to blood samples from healthy donors. Further, the level of expression and co-expression of TNFRI and TNFR2 on subpopulations of immune cells from healthy donors was investigated. The main subpopulations of T cells vary in the combined expression of TNFR1 and TNFR2 receptors, which can lead to a different level and type of cell response to the cytokine TNFα. Thus, all the studied parameters were established in healthy donors.
При создании данного способа брали пробы крови у пациентов заведомо больных РА, и были выявлены достоверные отличия заведомо больных РА от здоровых доноров по показателям:When creating this method, blood samples were taken from patients with known RA patients, and significant differences between known patients with RA and healthy donors were revealed in terms of:
- количества TNFR2 на CD3+ Т-лимфоцитах;- the amount of TNFR2 on CD3 + T-lymphocytes;
- количества TNFR1 на CD4+CD45R0+ (Т-хелперные клетки памяти);- the amount of TNFR1 on CD4 + CD45R0 + (T-helper memory cells);
- процент TNFR1 положительных на CD4+CD45RA+ (наивные Т-хелперные клетки).- percentage of TNFR1 positive for CD4 + CD45RA + (naive T-helper cells).
Сравнение экспрессии TNFR1 и TNFR2 больных РА и здоровых доноров показано на рисунках 1-3. Данные представлены в виде медиан с интерквартильным размахом.Comparison of TNFR1 and TNFR2 expression in RA patients and healthy donors is shown in Figures 1-3. Data are presented as medians with an interquartile range.
На рис. 1 показано количество TNFR2 на клетках общего пула CD3+ Т-лимфоцитов; на рис. 2 показано количество TNFR1 на Т-хелперных клетках памяти (CD4+CD45R0+); на рис. 3 показан процент TNFR1 положительных клеток (CD4+CD45RA+) среди наивных Т-хелперных.In fig. 1 shows the amount of TNFR2 on cells of the total pool of CD3 + T-lymphocytes; in fig. 2 shows the amount of TNFR1 on T-helper memory cells (CD4 + CD45R0 + ); in fig. 3 shows the percentage of TNFR1 positive cells (CD4 + CD45RA + ) among naive T helper cells.
Коэффициенты α0, α1, α2, α3 были вычислены из отношения показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 у больных РА и здоровых доноров.The coefficients α 0 , α 1 , α 2 , α 3 were calculated from the ratio of the expression rates of TNFR1 and TNFR2 receptors in RA patients and healthy donors.
Исследованные показатели были использованы для построения диагностической формулы с использованием однофакторного и многофакторного логистического регрессионного анализа с постепенной редукцией незначимых показателей.The studied indicators were used to construct a diagnostic formula using univariate and multivariate logistic regression analysis with a gradual reduction of insignificant indicators.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
1. Подготовка образцов периферической крови1. Preparation of peripheral blood samples
1.1. Осуществление забора крови натощак из локтевой вены в стерильных условиях по 9 мл в вакуумные пробирки с антикоагулянтом Выполнение общего анализа крови, с подсчетом общего количество лейкоцитов.1.1. Carrying out fasting blood sampling from the cubital vein under sterile conditions, 9 ml in vacuum tubes with an anticoagulant. Performing a general blood test, counting the total number of leukocytes.
1.2. Аликвотирование необходимого объема крови, содержащего 1 млн. лейкоцитов, в цитометрические пробирки.1.2. Aliquot the required volume of blood containing 1 million leukocytes into cytometric tubes.
2. Пробоподготовка образцов:2. Sample preparation:
2.1. Внесение моноклональных антител: anti-human CD3 АРС/Су7 (Аллофикоцианин-цианин7), anti-human CD45R0 FITC (изотиоцианатфлуоресцеина), anti-human CD45RA PacificBlue (тихоокеанский синий), anti-human CD4 Ре/Су7 (фикоэритрин-цианин 7)., anti-human TNFRI-РЕ (фикоэритрин), anti-human TNFRII-РЕ (фикоэритрин), anti-human TNFRI-АРС (Аллофикоцианин), anti-human TNFRII-АРС (Аллофикоцианин) (R&D Systems, Minneapolis, MN), в объеме, указанном производителем для окраски 1 млн. кл.,2.1. Introduction of monoclonal antibodies: anti-human CD3 APC / Cy7 (Allophycocyanin-cyanine7), anti-human CD45R0 FITC (isothiocyanate fluorescein), anti-human CD45RA PacificBlue (Pacific blue), anti-human CD4 Fe / Cy7 (phycoerythrin-cyanine 7). , anti-human TNFRI-PE (phycoerythrin), anti-human TNFRII-PE (phycoerythrin), anti-human TNFRI-APC (Allophycocyanin), anti-human TNFRII-APC (Allophycocyanin) (R&D Systems, Minneapolis, MN), the volume specified by the manufacturer for painting 1 million cells,
2.2. Внесение десятикратно разведенного в PBS (натрий - фосфатный буфер) лизирующего буфера BDFACSLysingSolution (кат. номер 349202; BD, США) согласно инструкции производителя в десятикратном объеме по отношению к объему пробы. Инкубация в течении 15 минут при комнатной температуре.2.2. Adding tenfold diluted in PBS (sodium phosphate buffer) lysis buffer BDFACSLysingSolution (cat. Number 349202; BD, USA) according to the manufacturer's instructions in tenfold volume relative to the sample volume. Incubation for 15 minutes at room temperature.
2.3. Внесение PBS в объеме 1 мл на пробу.2.3. PBS addition in a volume of 1 ml per sample.
2.4. Центрифугирование при 1500 об/мин, 10 минут.2.4. Centrifugation at 1500 rpm, 10 minutes.
2.5. Удаление надосадочной жидкости, внесение 100 мкл. PBS.2.5. Removal of the supernatant fluid, adding 100 μl. PBS.
3. Анализ на проточном цитофлуориметре3. Analysis on a flow cytometer
3.1. Настройка переднего и бокового светорассеивания на пробе №1.3.1. Adjustment of front and side light scattering on sample 1.
3.2. Настройка вольтажа лазеров и чувствительности ФЭУ (фотоумножительное устройство) всех каналов с использованием контрольных проб №2, 6, 10, 14.3.2. Adjustment of the laser voltage and the sensitivity of the PMT (photomultiplier device) of all channels using control samples No. 2, 6, 10, 14.
3.3 Гейтирование3.3 Gating
CD3+ Т-лимфоциты гейтировались как CD3+ клетки из лимфоцитарного пула по показателям FSC на SSC (прямого и бокового светорассеивания).CD3 + T lymphocytes were gated as CD3 + cells from the lymphocyte pool according to FSC on SSC (forward and lateral light scattering) scores.
Т-клетки памяти (CD4+CD45R0+) гейтировались как CD4+ и CD45R0+ из общего лимфоцитарного пула по показателям FSC на SSC.Memory T cells (CD4 + CD45R0 + ) were gated as CD4 + and CD45R0 + from the total lymphocyte pool as measured by FSC on SSC.
Наивные Т-хелперные клетки (CD4+CD45RA+), гейтировались как CD4+ и CD45RA+ из общего лимфоцитарного пула по показателям FS на SSC.Naive T-helper cells (CD4 + CD45RA + ) were gated as CD4 + and CD45RA + from the total lymphocyte pool as measured by FS on SSC.
4. Определение процента клеток, несущих рецепторы TNFR1 и TNFR2,4. Determination of the percentage of cells carrying TNFR1 and TNFR2 receptors,
Определение процента клеток, несущих рецепторы TNFR1 и TNFR2 осуществляется при помощи программного обеспечения BD FACSDiva™ Software | BDBiosciences-US В результате получаем данные по проценту клеток, несущих рецепторы TNFR1Determination of the percentage of cells carrying TNFR1 and TNFR2 receptors is performed using BD FACSDiva ™ Software | BDBiosciences-US As a result, we obtain data on the percentage of cells carrying TNFR1 receptors
5. Определение показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR25. Determination of expression parameters of TNFR1 and TNFR2 receptors
Определение показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 осуществляется путем проведения анализа частиц BD QuantiBRITE РЕ (фикоэритрина) (BD, кат. номер 340495) для перевода значений интенсивности флуоресценции по каналу РЕ в число молекул РЕ на субпопуляциях CD3+ Т-лимфоцитах и Т-хелперных клетках памяти (CD4+CD45R0+). В результате мы получаем данные по количеству TNFR2 на CD3+ Т-лимфоцитах и TNFR1 на Т-хелперных клетках памяти (CD4+CD45R0+)Determination of expression parameters of TNFR1 and TNFR2 receptors is carried out by analysis of BD QuantiBRITE PE (phycoerythrin) particles (BD, ref. 340495) to convert the fluorescence intensity values for the PE channel into the number of PE molecules on subpopulations of CD3 + T-lymphocytes and T-helper memory cells (CD4 + CD45R0 + ). As a result, we obtain data on the amount of TNFR2 on CD3 + T-lymphocytes and TNFR1 on T-helper memory cells (CD4 + CD45R0 + )
6. Расчет на основе параметрической логистической регрессионной модели вероятность наличия РА по формуле:6. Calculation based on the parametric logistic regression model of the probability of the presence of RA by the formula
где,Where,
х1 = количество рецепторов TNFR2 на CD3+ Т-лимфоцитахx 1 = number of TNFR2 receptors on CD3 + T lymphocytes
х2 = количество TNFR1 на Т-хелперных клетках памяти (CD4+CD45R0+)x 2 = amount of TNFR1 on T-helper memory cells (CD4 + CD45R0 + )
х3 = процент TNFR1 положительных клеток среди наивных Т-хелперных клеток (CD4+CD45RA+).x 3 = percentage of TNFR1 positive cells among naive T helper cells (CD4 + CD45RA + ).
Далее подставляем полученные данные в формулу и рассчитываем значение Р.Next, we substitute the obtained data into the formula and calculate the value of P.
При полученном значении р≥0.5 имеется вероятность наличия РА.With the obtained value p≥0.5, there is a probability of the presence of RA.
Предложенный способ демонстрируется конкретными примерами.The proposed method is demonstrated by specific examples.
Пример 1. Пациент А., женщина 46 лет, обратилась в клинику с жалобами на боли в лучезапястных суставах, возникающих периодически в течении года. Объективно: состояние удовлетворительное, сознание ясное, конституциональный тип - нормостенический, кожные покровы обычной окраски. Периферические лимфоузлы не увеличены, отеков нет. При осмотре костно-суставного аппарата деформаций не выявлено, отмечается болезненность при пальпации лучезапястных суставов, больше справа. Объем активных и пассивных движений не изменен. Со стороны органов дыхания и пищеварения, а также сердечно-сосудистой системы патологии не выявлено. ЧДД 16 в мин, ЧСС 66 в мин, АД 120\70 мм.рт.ст.Example 1. Patient A., a woman of 46 years old, came to the clinic with complaints of pain in the wrist joints, arising periodically throughout the year. Objectively: the condition is satisfactory, the consciousness is clear, the constitutional type is normosthenic, the skin is of normal color. Peripheral lymph nodes are not enlarged, there is no edema. Examination of the osteoarticular apparatus did not reveal any deformities, pain was noted on palpation of the wrist joints, more on the right. The volume of active and passive movements is not changed. On the part of the respiratory and digestive organs, as well as the cardiovascular system, no pathology was revealed.
При лабораторно-инструментальном исследовании: гемоглобин 125 г\л, лейкоциты 8,8×103, СОЭ 20 мм\ч. По классификации ACR/EULAR 2010 г 3 балла (Тесты на ревматоидный фактор и АЦЦП отрицательны) на рентгенограмме характерных для РА рентгенологических изменений не выявлено. При проведении анализа мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитометрии, были выявлены следующие показатели:In laboratory and instrumental research: hemoglobin 125 g / l, leukocytes 8.8 × 10 3 , ESR 20 mm / h. According to the ACR / EULAR 2010 classification, 3 points (tests for rheumatoid factor and ACCP are negative), no radiological changes characteristic of RA were revealed on the radiograph. When analyzing mononuclear cells of peripheral blood by flow cytometry, the following indicators were identified:
Кол-во TNFR2 на CD3+ Т-лимфоциты-728(Х1)Number of TNFR2 on CD3 + T-lymphocytes-728 (X1)
Кол-во TNFR1 на CD4+CD45R0+-452(X2)Number of TNFR1 on CD4 + CD45R0 + -452 (X2)
Процент TNFR1 положительных клеток среди CD4+CD45RA+-0,6 (Х3)Percentage of TNFR1 positive cells among CD4 + CD45RA + -0.6 (X3)
Используем формулуWe use the formula
где X1 = 728where X 1 = 728
Х2 = 452X 2 = 452
Х3 = 0,6X 3 = 0.6
Подставляем данные в формулу:We substitute the data into the formula:
Р = 0,7436P = 0.7436
В результате Р = 0,7436, что является больше 0,5, следовательно вероятности наличия ревматоидного артрита нет.As a result, P = 0.7436, which is more than 0.5, therefore there is no likelihood of rheumatoid arthritis.
Пример 2. Пациент Т., мужчина 33 года обратился в клинику с жалобами на боли в плечевых суставах, возникающих периодически в течении 5 месяцев. Объективно: состояние удовлетворительное, сознание ясное, конституциональный тип - гиперстенический, кожные покровы обычной окраски. Периферические лимфоузлы не увеличены, отеков нет. При осмотре костно-суставного аппарата деформаций не выявлено, отмечается болезненность при пальпации плечевых суставов, больше справа. Объем активных и пассивных движений не изменен. Со стороны органов дыхания и пищеварения, а также сердечно-сосудистой системы патологии не выявлено. ЧДД 18 в мин, ЧСС 76 в мин, АД 120\80 мм.рт.ст.Example 2. Patient T., a 33-year-old man, came to the clinic with complaints of pain in the shoulder joints, arising periodically for 5 months. Objectively: satisfactory condition, clear consciousness, constitutional type - hypersthenic, normal color of the skin. Peripheral lymph nodes are not enlarged, there is no edema. Examination of the osteoarticular apparatus did not reveal any deformities, there was pain on palpation of the shoulder joints, more on the right. The volume of active and passive movements is not changed. On the part of the respiratory and digestive organs, as well as the cardiovascular system, no pathology was revealed. NPV 18 / min, heart rate 76 / min, blood pressure 120/80 mm Hg.
При лабораторно-инструментальном исследовании: гемоглобин 155 г\л, лейкоциты 8,8×103, СОЭ 15 мм\ч. По классификации ACR/EULAR 2010 г 2 балла (Тесты на ревматоидный фактор и АЦЦП отрицательны) на рентгенограмме характерных для РА рентгенологических изменений не выявлено. При проведении анализа мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитометрии, были выявлены следующие показатели:In laboratory and instrumental research: hemoglobin 155 g / l, leukocytes 8.8 × 10 3 , ESR 15 mm / h. According to the ACR / EULAR 2010 classification, 2 points (tests for rheumatoid factor and ACCP are negative), no radiological changes characteristic of RA were detected on the radiograph. When analyzing mononuclear cells of peripheral blood by flow cytometry, the following indicators were identified:
Кол-во TNFR2 на CD3+ Т-лимфоциты-457Number of TNFR2 on CD3 + T-lymphocytes-457
Кол-во TNFR1 на CD4+CD45R0+-3522Number of TNFR1 on CD4 + CD45R0 + -3522
Процент TNFR1 положительных клеток среди CD4+CD45RA+-0,1Percentage of TNFR1 positive cells among CD4 + CD45RA + -0.1
Данные были поставлены в формулу, в результате Р = 0,999597, что является больше 0,5, следовательно вероятности наличия ревматоидного артрита нет.The data were put into the formula, as a result P = 0.999597, which is more than 0.5, therefore there is no likelihood of rheumatoid arthritis.
Пример 3. Пациент X., женщина 58 года обратился в клинику с жалобами на боли в проксимальных межфаланговых суставах, периодически в течении 2-х лет. Объективно: состояние удовлетворительное, сознание ясное, конституциональный тип - нормостенический, кожные покровы обычной окраски. Периферические лимфоузлы не увеличены, отеков нет. При осмотре костно-суставного аппарата деформаций не выявлено, отмечается болезненность при пальпации плечевых суставов, больше справа. Объем активных и пассивных движений не изменен. Со стороны органов дыхания и пищеварения, а также сердечно-сосудистой системы патологии не выявлено. ЧДД 17 в мин, ЧСС 76 в мин, АД 110\70 мм рт.ст.Example 3. Patient X., a 58-year-old woman came to the clinic with complaints of pain in the proximal interphalangeal joints, periodically for 2 years. Objectively: the condition is satisfactory, the consciousness is clear, the constitutional type is normosthenic, the skin is of normal color. Peripheral lymph nodes are not enlarged, there is no edema. Examination of the osteoarticular apparatus did not reveal any deformities, there was pain on palpation of the shoulder joints, more on the right. The volume of active and passive movements is not changed. On the part of the respiratory and digestive organs, as well as the cardiovascular system, no pathology was revealed. NPV 17 per min, heart rate 76 per min, blood pressure 110/70 mm Hg.
При лабораторно-инструментальном исследовании: гемоглобин 137 г\л, лейкоциты 7.2×103, СОЭ 22 мм\ч. По классификации ACR/EULAR 2010 г 4 балла (Тесты на ревматоидный фактор и АЦЦП отрицательны) на рентгенограмме характерных для РА рентгенологических изменений не выявлено. При проведении анализа мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитометрии, были выявлены следующие показатели:In laboratory and instrumental research: hemoglobin 137 g / l, leukocytes 7.2 × 10 3 , ESR 22 mm / h. According to the ACR / EULAR 2010 classification, 4 points (tests for rheumatoid factor and ACCP are negative), no radiological changes characteristic of RA were found on the radiograph. When analyzing mononuclear cells of peripheral blood by flow cytometry, the following indicators were identified:
Кол-во TNFR2 на CD3+ Т-лимфоциты-889Number of TNFR2 per CD3 + T-lymphocytes-889
Кол-во TNFR1 на CD4+CD45R0+-2416Number of TNFR1 on CD4 + CD45R0 + -2416
Процент TNFR1 положительных клеток среди CD4+CD45RA+-2.8Percentage of TNFR1 positive cells among CD4 + CD45RA + -2.8
Данные были поставлены в формулу, в результате Р = 0,999597, что является больше 0,5, следовательно вероятности наличия ревматоидного артрита нет.The data were put into the formula, as a result P = 0.999597, which is more than 0.5, therefore there is no likelihood of rheumatoid arthritis.
Пример 4. Пациент Г., женщина 45 года обратилась в клинику с жалобами на боли в лучезапястных суставах, возникающих периодически в течении 2-х лет. Объективно: состояние удовлетворительное, сознание ясное, конституциональный тип - нормостенический, кожные покровы обычной окраски. Периферические лимфоузлы не увеличены, отеков нет. При осмотре костно-суставного аппарата деформаций не выявлено, отмечается болезненность при пальпации лучезапястных суставов, больше справа. Объем активных и пассивных движений не изменен. Со стороны органов дыхания и пищеварения, а также сердечно-сосудистой системы патологии не выявлено. ЧДД 17 в мин, ЧСС 68 в мин, АД 120\80 мм.рт.ст.Example 4. Patient G., a 45-year-old woman came to the clinic with complaints of pain in the wrist joints, arising periodically for 2 years. Objectively: the condition is satisfactory, the consciousness is clear, the constitutional type is normosthenic, the skin is of normal color. Peripheral lymph nodes are not enlarged, there is no edema. Examination of the osteoarticular apparatus did not reveal any deformities, pain was noted on palpation of the wrist joints, more on the right. The volume of active and passive movements is not changed. On the part of the respiratory and digestive organs, as well as the cardiovascular system, no pathology was revealed. NPV 17 per min, heart rate 68 per min, blood pressure 120/80 mm Hg.
При лабораторно-инструментальном исследовании: гемоглобин 104 г\л, лейкоциты 4,4×103, СОЭ 21 мм\ч. По классификации ACR/EULAR 2010 г 3 балла (Тесты на ревматоидный фактор и АЦЦП отрицательны) на рентгенограмме характерных для РА рентгенологических изменений не выявлено. При проведении анализа мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитометрии, были выявлены следующие показатели:In laboratory and instrumental research: hemoglobin 104 g / l, leukocytes 4.4 × 10 3 , ESR 21 mm / h. According to the ACR / EULAR 2010 classification, 3 points (tests for rheumatoid factor and ACCP are negative), no radiological changes characteristic of RA were revealed on the radiograph. When analyzing mononuclear cells of peripheral blood by flow cytometry, the following indicators were identified:
Кол-во TNFR2 на CD3+ Т-лимфоциты - 834Number of TNFR2 on CD3 + T-lymphocytes - 834
Кол-во TNFR1 на CD4+CD45R0+ - 832Number of TNFR1 on CD4 + CD45R0 + - 832
Процент TNFR1 положительных клеток среди CD4+CD45RA+-9,3Percentage of TNFR1 positive cells among CD4 + CD45RA + -9.3
Данные были поставлены в формулу, в результате Р=0,2768, что является меньше 0,5, следовательно есть вероятность наличия ревматоидного артритаThe data were put into the formula, as a result P = 0.2768, which is less than 0.5, therefore there is a possibility of rheumatoid arthritis
Пример 5. Пациент С., мужчина 59 года обратился в клинику с жалобами на боли в проксимальных межфаланговых суставах периодически в течении 3-х лет. Объективно: состояние удовлетворительное, сознание ясное, конституциональный тип - нормостенический, кожные покровы обычной окраски. Периферические лимфоузлы не увеличены, отеков нет. При осмотре костно-суставного аппарата деформаций не выявлено, отмечается болезненность при пальпации плечевых суставов, больше справа. Объем активных и пассивных движений не изменен. Со стороны органов дыхания и пищеварения, а также сердечно-сосудистой системы патологии не выявлено. ЧДД 16 в мин, ЧСС 78 в мин, АД 130\90 мм.рт.ст.Example 5. Patient S., a 59-year-old man, came to the clinic with complaints of pain in the proximal interphalangeal joints periodically for 3 years. Objectively: the condition is satisfactory, the consciousness is clear, the constitutional type is normosthenic, the skin is of normal color. Peripheral lymph nodes are not enlarged, there is no edema. Examination of the osteoarticular apparatus did not reveal any deformities, there was pain on palpation of the shoulder joints, more on the right. The volume of active and passive movements is not changed. On the part of the respiratory and digestive organs, as well as the cardiovascular system, no pathology was revealed.
При лабораторно-инструментальном исследовании: гемоглобин 133 г\л, лейкоциты 6,6×103, СОЭ 12 мм\ч. По классификации ACR/EULAR 2010 г 3 балла (Тесты на ревматоидный фактор и АЦЦП отрицательны) на рентгенограмме характерных для РА рентгенологических изменений не выявлено. При проведении анализа мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитометрии, были выявлены следующие показатели:In laboratory and instrumental research: hemoglobin 133 g / l, leukocytes 6.6 × 10 3 ,
Кол-во TNFR2 на CD3+ Т-лимфоциты-2517Number of TNFR2 per CD3 + T-lymphocytes-2517
Кол-во TNFR1 на CD4+CD45R0+-736Number of TNFR1 on CD4 + CD45R0 + -736
Процент TNFR1 положительных клеток среди CD4+CD45RA+-4,35Percentage of TNFR1 positive cells among CD4 + CD45RA + -4.35
Данные были поставлены в формулу, в результате Р = 0,01217, что является меньше 0,5, следовательно есть вероятность наличия ревматоидного артрита.The data were put into the formula, as a result P = 0.01217, which is less than 0.5, therefore there is a possibility of rheumatoid arthritis.
Предложенный способ ранней диагностики РА путем оценки субпопуляций мононуклеарных клеток у пациентов с подозрением на РА позволяет различать показатели здоровых доноров и больных РА на ранней стадии. Формула включает в себя процент TNFR1+TNFR2 - клеток среди наивных Т-хелперных клеток, количество рецепторов 1 типа на Т-хелперных клетках памяти и количество рецепторов 2 типа на CD3+ Т-клетках и позволяет дифференцировать пациентов с РА с чувствительностью 93% и специфичностью 90%.The proposed method for early diagnosis of RA by assessing the subpopulations of mononuclear cells in patients with suspected RA makes it possible to distinguish between healthy donors and RA patients at an early stage. The formula includes the percentage of TNFR1 + TNFR2 - cells among naive T-helper cells, the number of type 1 receptors on T-helper cells of memory and the number of
Дополнительные материалыAdditional materials
ПОЯСНЕНИЯ ПО МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЕEXPLANATION ON THE MATHEMATICAL FORMULA
Для оценки уровня экспрессии и ко-экспрессии рецепторов TNFRI и TNFR2 использовались мононуклеарные клетки (МНК), выделенные из периферической крови условно-здоровых доноров (образцы цельной крови были получены в пункте заготовки крови №1 ГБУЗ НСО «Новосибирский центр крови») и больных ревматоидным артритом, находящихся на стационарном лечении в ревматологическом отделении клиники иммунопатологии НИИФКИ.To assess the level of expression and co-expression of TNFRI and TNFR2 receptors, we used mononuclear cells (MNC) isolated from the peripheral blood of conventionally healthy donors (whole blood samples were obtained at the blood collection point No. 1 of the Novosibirsk Blood Center) and patients with rheumatoid arthritis undergoing inpatient treatment in the rheumatology department of the NIIFKI immunopathology clinic.
В исследование включены 46 условно-здоровых доноров в возрасте 18-77 лет (медиана (ИКР) 36.5 (30:54) года), среди которых 16 мужчин (34.8%) и 30 (65.2%) женщин, 64 пациента с ревматоидным артритом в возрасте 22-83 год (медиана (ИКР) 55 (45:65) лет), среди которых большинство женщин - 54 (85.4). Демографическая и клиническая характеристика включенных пациентов и здоровых доноров представлены в таблице 1.The study included 46 apparently healthy donors aged 18-77 years (median (ICR) 36.5 (30:54) years), including 16 men (34.8%) and 30 (65.2%) women, 64 patients with rheumatoid arthritis in age 22-83 years (median (RBI) 55 (45:65) years), among whom the majority of women are 54 (85.4). Demographic and clinical characteristics of the included patients and healthy donors are presented in Table 1.
Подготовка образцов периферической кровиPreparation of peripheral blood samples
1.1. Осуществление забора крови натощак из локтевой вены в стерильных условиях по 9 мл в вакуумные пробирки с антикоагулянтом К3-EDTA (3-х замещенной калиевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты, Vacuette К3-EDTA, GreinerBio-OneGmbH, Austria).1.1. Carrying out fasting blood sampling from the cubital vein under sterile conditions, 9 ml in vacuum tubes with an anticoagulant K3-EDTA (3-substituted potassium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, Vacuette K3-EDTA, GreinerBio-One GmbH, Austria).
1.2. Выполнение общего анализа крови, с подсчетом общего количество лейкоцитов1.2. Performing a general blood test, counting the total number of leukocytes
1.3. Аликвотирование необходимого объема крови, содержащего 1 млн. лейкоцитов, в цитометрические пробирки.1.3. Aliquot the required blood volume containing 1 million leukocytes into cytometric tubes.
2. Пробоподготовка образцов:2. Sample preparation:
2.1. Внесение моноклональных антител с флюорохромом (красителем): anti-human CD3 АРС/Су7 (Аллофикоцианин-цианин7), anti-human CD19 РЕ/Су7 (фикоэритрин-цианин 7), anti-human CD8 АРС/Су7, anti-human CD14 PerCP (перидинин-хлорофилл протеин), anti-human CD25 PITC (изотиоцианатфлуоресцеина), anti-human CD127 (IL-7Rα) АРС/Су7 (Аллофикоцианин-цианин7), anti-human CD45R0 FITC (изотиоцианатфлуоресцеина), anti-human CD45RA PacificBlue (тихоокеанский синий), anti-human CD45 PerCP (перидинин-хлорофилл протеин), anti-human CD4 Ре/Су7 (фикоэритрин-цианин 7)., anti-human TNFRI-РЕ (фикоэритрин), anti-human TNFRII-РЕ (фикоэритрин), anti-human TNFRI-АРС (Аллофикоцианин), anti-human TNFRII-АРС (Аллофикоцианин) (R&D Systems, Minneapolis, MN), в объеме, указанном производителем для окраски 1 млн. кл.,2.1. Introduction of monoclonal antibodies with fluorochrome (dye): anti-human CD3 APC / Cy7 (Allophycocyanin-cyanine7), anti-human CD19 PE / Cy7 (phycoerythrin-cyanin 7), anti-human CD8 APC / Cy7, anti-human CD14 PerCP ( peridinin-chlorophyll protein), anti-human CD25 PITC (isothiocyanate fluorescein), anti-human CD127 (IL-7Rα) APC / Cy7 (Allophycocyanin-cyanin7), anti-human CD45R0 FITC (isothiocyanate fluorescein), antiB-human Pacific blue CD45RA ), anti-human CD45 PerCP (peridinine-chlorophyll protein), anti-human CD4 Pe / Cy7 (phycoerythrin-cyanin 7)., anti-human TNFRI-PE (phycoerythrin), anti-human TNFRII-PE (phycoerythrin), anti -human TNFRI-APC (Allophycocyanin), anti-human TNFRII-APC (Allophycocyanin) (R&D Systems, Minneapolis, MN), in the amount indicated by the manufacturer for coloring 1 million cells,
2.2. Внесение десятикратно разведенного в PBS (натрий-фосфатный буфер) лизирующего буфера BDFACSLysingSolution (кат. номер 349202; BD, США) согласно инструкции производителя в десятикратном объеме по отношению к объему пробы. Инкубация в течении 15 минут при комнатной температуре2.2. Addition of BDFACS Lysing Solution (cat. No. 349202; BD, USA) diluted tenfold in PBS (sodium phosphate buffer) according to the manufacturer's instructions in tenfold volume relative to the sample volume. Incubation for 15 minutes at room temperature
2.3. Внесение PBS в объеме 1 мл на пробу.2.3. PBS addition in a volume of 1 ml per sample.
2.4. Центрифугирование при 1500 об/мин, 10 минут.2.4. Centrifugation at 1500 rpm, 10 minutes.
2.5. Удаление надосадочной жидкости, внесение 100 мкл. PBS.2.5. Removal of the supernatant fluid, adding 100 μl. PBS.
3. Анализ на проточном цитофлуориметре3. Analysis on a flow cytometer
3.1. Настройка переднего и бокового светорассеивания на пробе №13.1. Adjustment of the front and side light scattering on sample No. 1
3.2. Настройка вольтажа лазеров и чувствительности ФЭУ (фотоэлектронный умножитель) всех каналов с использованием контрольных проб №2, 6, 10, 14.3.2. Adjustment of the laser voltage and the sensitivity of the PMT (photomultiplier tube) of all channels using control samples No. 2, 6, 10, 14.
3.3 Гейтирование3.3 Gating
1. CD3+ Т-лимфоциты гейтировались как CD3+ клетки из лимфоцитарного пула по показателям FSC на SSC (прямого и бокового светорассеивания).1. CD3 + T-lymphocytes were gated as CD3 + cells from the lymphocyte pool by FSC on SSC (forward and lateral light scattering).
2. Моноциты гейтировались как CD14+ клетки из общего моноцитарного пула по показателям FSC на SSC2. Monocytes were gated as CD14 + cells from the total monocyte pool according to FSC on SSC
3. В-клетки гейтировались как CD19+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC3. B cells were gated as CD19 + cells from the total pool of lymphocytic cells according to FSC values on SSC
4. Цитотоксические Т клетки гейтировались как CD8+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC4. Cytotoxic T cells were gated as CD8 + cells from the total pool of lymphocytic cells in terms of FSC on SSC
5. Т-хелперные клетки гейтировались как CD4+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC5. T-helper cells were gated as CD4 + cells from the total pool of lymphocytic cells in terms of FSC on SSC
6. Активированные цитотоксические Т клетки гейтируются как CD8+CD25+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC6. Activated cytotoxic T cells are gated as CD8 + CD25 + cells from the general pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
7. Активированные Т-хелперные клетки гейтируюся как CD4+, CD25+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC7. Activated T-helper cells are gated as CD4 + , CD25 + cells from the total pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
8. Т-хелперные клетки памяти гейтируются как CD4+, CD45R0+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC8. T-helper memory cells are gated as CD4 + , CD45R0 + cells from the general pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
9. Наивные Т-хелперные клетки гейтируются как CD4+, CD45RA+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC9. Naive T-helper cells are gated as CD4 + , CD45RA + cells from the general pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
10. Цитотоксические Т-клетки памяти гейтируются как CD8+, CD45R0+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC10. Cytotoxic T-cells of memory are gated as CD8 + , CD45R0 + cells from the general pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
11. Наивные цитотоксические Т-клетки гейтируются как CD8+, CD45RA+ клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC11. Naive cytotoxic T cells are gated as CD8 + , CD45RA + cells from the general pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
12. Т-регуляторные клетки гейтируются как CD4+, CD25high, CD127low клетки из общего пула лимфоцитарных клеток по показателям FSC на SSC12. T-regulatory cells are gated as CD4 + , CD25high, CD127low cells from the total pool of lymphocytic cells according to FSC on SSC
4. Определение процента клеток, несущих рецепторы TNFR1 и TNFR2,4. Determination of the percentage of cells carrying TNFR1 and TNFR2 receptors,
Определение процента клеток, несущих рецепторы TNFR1 и TNFR2, осуществлялось при помощи программного обеспечения BDFACSDiva™ Software | BDBiosciences-US для каждой из 12 исследуемых субпопуляций определялось по 2 параметра экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 (процент TNFR1 положительных клеток среди клеток субпопуляции, процент TNFR2 положительных клеток среди клеток субпопуляции.)Determination of the percentage of cells carrying TNFR1 and TNFR2 receptors was carried out using the BDFACSDiva ™ Software | BDBiosciences-US for each of the 12 studied subpopulations was determined by 2 parameters of the expression of TNFR1 and TNFR2 receptors (the percentage of TNFR1 positive cells among the cells of the subpopulation, the percentage of TNFR2 positive cells among the cells of the subpopulation.)
5. Определение показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR25. Determination of expression parameters of TNFR1 and TNFR2 receptors
Определение показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 осуществляется путем проведения анализа частиц BD QuantiBRITEPE (фикоэритрина) (BD, кат. номер 340495) для перевода значений интенсивности флуоресценции по каналу РЕ в число молекул РЕ. Среднее количество рецепторов TNFR1 на клетках субпопуляции и среднее количество рецепторов TNFR2 на клетках субпопуляции проводится при тех же параметрах вольтажа ФЭУ по РЕ-детектору, что и при проведении анализа калибровочных бус, это позволяет нам конвертировать значения интенсивности флуоресценции в число РЕ молекул на клетку. Далее, число РЕ молекул на клетку можно перевести в число молекул антител на клетку с помощью известного соотношения молекул РЕ на антитело, равное 1:1, согласно инструкции производителя.Determination of expression values for TNFR1 and TNFR2 receptors is performed by analyzing BD QuantiBRITEPE (phycoerythrin) particles (BD, ref. 340495) to convert the fluorescence intensity values for the PE channel to the number of PE molecules. The average number of TNFR1 receptors on the cells of the subpopulation and the average number of TNFR2 receptors on the cells of the subpopulation is carried out with the same parameters of the PMT voltage according to the PE detector as in the analysis of calibration beads, this allows us to convert the fluorescence intensity values into the number of PE molecules per cell. Further, the number of PE molecules per cell can be converted to the number of antibody molecules per cell using the known ratio of PE molecules per antibody, equal to 1: 1, according to the manufacturer's instructions.
Таким образом для каждого человека получалось по 48 параметров. Эти 48 параметров включались в однофакторный логистический регрессионный анализ для определения их ассоциированности с ревматоидным артритом. По результатам однофакторного анализа были выбраны 7 параметров, статистически значимо ассоциированных с РА, и они были включены в многофакторный анализ. В результате постепенной редукции статистически незначимых параметров было построен набор моделей, из которого была выбрана оптимальная модель по критерию качества AIC [Sakamoto, Y., Ishiguro, М., andKitagawa G. (1986). AkaikeInformationCriterionStatistics. D. ReidelPublishingCompany], и в итоговую многофакторную модель вошли 3 показателя: количествово рецепторов TNFR2 на CD3+ Т-лимфоцитах, количество TNFR1 на Т-хелперных клетках памяти (CD4+CD45R0+) и процент TNFR1 положительных клеток среди наивных Т-хелперных клеток (CD4+CD45RA+) (таблица 2). Полученная модель имела R2=0.68 (коффициент детерминации). Для полученной модели логистической регрессии ниже приводим Отношения Шансов для каждой из независимых переменных, определяемых как .Thus, 48 parameters were obtained for each person. These 48 parameters were included in univariate logistic regression analysis to determine their association with rheumatoid arthritis. Based on the results of univariate analysis, 7 parameters were selected that were statistically significantly associated with RA, and they were included in the multivariate analysis. As a result of gradual reduction of statistically insignificant parameters, a set of models was built, from which the optimal model was selected according to the quality criterion AIC [Sakamoto, Y., Ishiguro, M., and Kitagawa G. (1986). AkaikeInformationCriterionStatistics. D. Reidel Publishing Company], and the final multivariate model included 3 indicators: the number of TNFR2 receptors on CD3 + T-lymphocytes, the number of TNFR1 on T-helper memory cells (CD4 + CD45R0 + ) and the percentage of TNFR1 positive cells among naive T-helper cells (CD4 + CD45RA + ) (Table 2). The resulting model had R 2 = 0.68 (coefficient of determination). For the resulting logistic regression model, below we give the Odds Ratios for each of the independent variables, defined as ...
Параметрическая логистическая регрессионная модель построена на основании различий в показателях экспрессии между здоровыми донорами и пациентами с РА, и определены параметры модели (Kuhn, М., &Johnson, K. (2013). AppliedPredictiveModeling. doi:10.1007/978-1-4614-6849ссылка https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4614-6849-3) с использованием свободно распространяемого программного инструментария (пакет программ R-Studio версия 1.0.136 (FreeSoftwareFoundationInc., США) с R-пакетами версии 3.3.1 (The R FoundationforStatisticalComputing, Австрия)) с алгоритмами построения регрессионных моделей и формул расчета вероятности прогнозируемого события (McCullagh P. and Nelder, J.А. (1989) GeneralizedLinearModels. London: Chapman and Hall.; Dobson, A.J. (1983) An Introduction to Statistical Modelling. London: Chapman and Hall.; Cox, D.R. and Snell, E.J. (1981). Applied Statistics; Principles and Examples. London: Chapman and Hall.; Hastie, T.J. and Pregibon, D. (1992) Generalized linear models. Chapter 6 of Statistical Models in S eds J.M. Chambers and T.J. Hastie, Wadsworth & Brooks/Col).A parametric logistic regression model was constructed based on differences in expression rates between healthy donors and patients with RA, and model parameters were determined (Kuhn, M., & Johnson, K. (2013). AppliedPredictiveModeling.doi: 10.1007 / 978-1-4614-6849link https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4614-6849-3) using a free software toolkit (R-Studio software package version 1.0.136 (FreeSoftwareFoundation Inc., USA) with R packages version 3.3.1 (The R Foundation for Statistical Computing, Austria)) with algorithms for constructing regression models and formulas for calculating the probability of a predicted event (McCullagh P. and Nelder, J.A. (1989) GeneralizedLinearModels. London: Chapman and Hall .; Dobson, AJ ( 1983) An Introduction to Statistical Modeling. London: Chapman and Hall .; Cox, DR and Snell, EJ (1981). Applied Statistics; Principles and Examples. London: Chapman and Hall .; Hastie, TJ and Pregibon, D. (1992) ) Generalized linear mo dels. Chapter 6 of Statistical Models in S eds J.M. Chambers and T.J. Hastie, Wadsworth & Brooks / Col).
Построенная логистическая регрессионная модель включала в себя следующие коэффициенты:The constructed logistic regression model included the following coefficients:
α0 = 2.386696717005736α 0 = 2.386696717005736
α1 = -0.00276285111326α 1 = -0.00276285111326
α2 = 0,00189985337763α 2 = 0.00189985337763
α3 = -0.28206543500757α 3 = -0.28206543500757
Эти коэффициенты были вычислены из отношения показателей экспрессии рецепторов TNFR1 и TNFR2 у больных РА и здоровых доноров.These coefficients were calculated from the ratio of the expression rates of TNFR1 and TNFR2 receptors in RA patients and healthy donors.
Формула расчета вероятности РА:The formula for calculating the probability of RA:
где,Where,
в качестве коэффициентов используются рассчитанные коэффициенты α в качестве независимых параметров - the calculated coefficients α are used as the coefficients as independent parameters -
х1 - количество рецепторов TNFR2 на CD3+ Т-лимфоцитахx 1 - the number of TNFR2 receptors on CD3 + T-lymphocytes
x2 - количество TNFR1 на Т-хелперных клетках памяти (CD4+CD45R0+)x 2 - the number of TNFR1 on T-helper memory cells (CD4 + CD45R0 + )
х3 - процент TNFR1 положительных клеток среди наивных Т-хелперных клеток CD4+CD45RA+,x 3 - percentage of TNFR1 positive cells among naive T-helper cells CD4 + CD45RA + ,
е = 2,7182818 - математическая константа (основание натурального логарифма)e = 2.7182818 - mathematical constant (base of natural logarithm)
Подставляя в формулы полученные значения коэффициентов, получаем:Substituting the obtained values of the coefficients into the formulas, we obtain:
Итоговая формула для расчета вероятности:The final formula for calculating the probability:
При полученном значении р≥0.5 имеется вероятность наличия ревматоидного артрита.With the obtained value of p≥0.5, there is a possibility of rheumatoid arthritis.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144401A RU2735738C1 (en) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | Method for early diagnosis of rheumatoid arthritis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144401A RU2735738C1 (en) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | Method for early diagnosis of rheumatoid arthritis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2735738C1 true RU2735738C1 (en) | 2020-11-06 |
Family
ID=73398249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019144401A RU2735738C1 (en) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | Method for early diagnosis of rheumatoid arthritis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2735738C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2417263C2 (en) * | 2009-01-20 | 2011-04-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма ДНК-Технология" | Diagnostic technique for inflammatory process in early rheumatoid arthritis |
RU2524616C1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-27 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владивостокский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГОУ ВПО ВГМУ Минздрава России) | Diagnostic technique for early stage of rheumatoid arthritis |
EA033501B1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-31 | Obschestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostyu Nauchno Proizvodstvennaya Firma Abris | Method for differential diagnostics of an early or pronounced stage of rheumatoid arthritis with oesteoarthritis |
-
2019
- 2019-12-24 RU RU2019144401A patent/RU2735738C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2417263C2 (en) * | 2009-01-20 | 2011-04-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма ДНК-Технология" | Diagnostic technique for inflammatory process in early rheumatoid arthritis |
RU2524616C1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-27 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владивостокский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГОУ ВПО ВГМУ Минздрава России) | Diagnostic technique for early stage of rheumatoid arthritis |
EA033501B1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-31 | Obschestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostyu Nauchno Proizvodstvennaya Firma Abris | Method for differential diagnostics of an early or pronounced stage of rheumatoid arthritis with oesteoarthritis |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОЛИКОВА Е.А. И ДР. TNF, растворимые рецепторы и аутоантитела к TNF у больных ревматоидным артритом и условно злоровых доноров // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН, 2012, N3(85), часть 2, [он-лайн], [найдено 15.09.2020]. Найдено из Интернет: URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tnf-rastvorimye-retseptory-i-autoantitela-k-tnf-u-bolnyh-revmatoidnym-artritom-i-uslovno-zdorovyh-donorov. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Castro et al. | Diagnostic testing and interpretation of tests for autoimmunity | |
Nishimura et al. | Meta-analysis: diagnostic accuracy of anti–cyclic citrullinated peptide antibody and rheumatoid factor for rheumatoid arthritis | |
JP2020180975A (en) | Kit including multiple antibodies | |
Bizzaro et al. | Are we at a stage to predict autoimmune rheumatic diseases? | |
Cui et al. | Changes in regulatory B cells and their relationship with rheumatoid arthritis disease activity | |
Hou et al. | Establishment of the reference intervals of lymphocyte function in healthy adults based on IFN-γ secretion assay upon phorbol-12-myristate-13-acetate/ionomycin stimulation | |
Streitz et al. | Loss of receptor on tuberculin-reactive T-cells marks active pulmonary tuberculosis | |
Lagrelius et al. | Cytokine detection by multiplex technology useful for assessing antigen specific cytokine profiles and kinetics in whole blood cultured up to seven days | |
Oras et al. | A study of 51 subtypes of peripheral blood immune cells in newly diagnosed young type 1 diabetes patients | |
Gilburd et al. | Autoantibodies Profile in the Sera of Patients with Sjogren] s Syndrome: The ANA Evaluation—A Homogeneous, Multiplexed System | |
JP2008178421A (en) | Method for measurement of lymphocyte function | |
JP2013520208A (en) | Diagnosis, prognosis and treatment of autoimmune diseases | |
Berbers et al. | Targeted proteomics reveals inflammatory pathways that classify immune dysregulation in common variable immunodeficiency | |
Zhou et al. | Aberrant T cell subsets and cytokines expression profile in systemic lupus erythematosus | |
Xibing et al. | Relationship between HBV genotypes B, C and follicular helper T cells in patients with chronic hepatitis B and its significance | |
Anderson et al. | Whole blood interleukin-2 release test to detect and characterize rare circulating gluten-specific T cell responses in coeliac disease | |
Ly et al. | Exploring the imbalance of circulating follicular helper CD4+ T cells in sarcoidosis patients | |
Zhou et al. | Application of immunoscore model for the differentiation between active tuberculosis and latent tuberculosis infection as well as monitoring anti-tuberculosis therapy | |
US20100190155A1 (en) | Methods and kits for measurement of lymphocyte function | |
RU2735738C1 (en) | Method for early diagnosis of rheumatoid arthritis | |
Zabara et al. | Immune factors and health of Antarctic explorers | |
CN114121162B (en) | Method for evaluating immunity | |
Khanolkar et al. | Signaling impairments in maternal T cells engrafted in an infant with a novel IL-2 receptor γ mutation | |
AU2014272810B2 (en) | Detection of gluten-specific T-cells | |
Virella et al. | I. IMMUNOSEROLOGY |