Статья
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ БИОМОЛЕКУЛ, АССОЦИИРОВАННЫХ С ЭТИОПАТОГЕНЕЗОМ АТЕРОСКЛЕРОЗА, В АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИХ БЛЯШКАХ КОРОНАРНЫХ АРТЕРИЙ
Основные положенияИсследование показало различия в экспрессии ряда генов в атеросклеротических бляшках разных типов у пациентов с коронарным атеросклерозом. Полученные данные могут стать основой для разработки тест-систем с целью определения динамики атеросклеротического процесса и максимально раннего выявления признаков дестабилизации атеросклеротической бляшки. Цель. Изучение дифференциальной экспрессии генов, кодирующих биомолекулы, ассоциированные с этиопатогенезом атеросклероза, методом полногеномного секвенирования РНК в стабильной атеросклеротической бляшке фиброзного типа и нестабильной атеросклеротической бляшке дистрофически-некротического типа.Материалы и методы. Исследование выполнено на образцах атеросклеротических бляшек пациентов с атеросклерозом коронарных артерий без острого коронарного синдрома со стабильной стенокардией напряжения II–IV функционального класса в возрасте 45–65 лет. Забор тканей атеросклеротических бляшек проведен интраоперационно при наличии показаний. Полногеномное секвенирование РНК выполнено с использованием Illumina’s TruSeq RNA Sample Preparation Kit (Illumina, США).Результаты. Повышение уровня экспрессии генов в стабильных атеросклеротических бляшках отмечено для A2M, ADAMTS13, CSF3, CX3CL1, CXCL1, FGF2, GDF15, ICAM1, IL1A, IL1B, IL6, IL10, PDGFA, PTX3. Наблюдалось восьмикратное статистически значимое увеличение уровня экспрессии генов CFD, CXCL16, FABP4, FLT3, IFNG, IL7, IL15, SELL, TGFA, THBD, TNNT1, VCAM1 и VEGFA (p < 0,001) в нестабильных атеросклеротических бляшках дистрофически-некротического типа.Заключение. Исследование показало различия в экспрессии ряда генов в атеросклеротических бляшках разных типов у пациентов с атеросклерозом коронарных артерий. Полученные данные могут стать основой для разработки тест-систем с целью определения динамики атеросклеротического процесса и максимально раннего выявления признаков дестабилизации атеросклеротической бляшки.
1. Стахнёва Е.М., Каштанова Е.В., Кургузов А.В., Маслацов Н.А., Полонская Я.В., Мурашов И.С., Чернявский А.М., Рагино Ю.И.Маркеры кальцификации и отдаленные результаты развития коронарного атеросклероза после коронарного шунтирования. Российский кардиологический журнал. 2021; 26 (8): 4450. doi:10.15829/1560-4071-2021-4450.
2. Bilitou A., Were J., Farrer A., Rabe A., Ming S.W.Y., Haq I., Dunton K. Prevalence and patient outcomes of adult primary hypercholesterolemia and dyslipidemia in the UK: longitudinal retrospective study using a primary care dataset from 2009 to 2019. Clinicoecon Outcomes Res. 2022; 14: 189-203. doi: 10.2147/CEOR.S347085.
3. Бойцов С.А., Барбараш О.Л., Вайсман Д.Ш., Галявич А.С, Драпкина О.М., Зайратьянц О.В. Кактурский Л.В. Какорина Е.П., Никулина Н.Н., Самородская И.В., Черкасов С.Н., Шляхто Е.В., Якушин С.С Клиническая, морфологическая и статистическая классификация ишемической болезни сердца. Консенсус Российского кардиологического общества, Российского общества патологоанатомов и специалистов по медицинской статистике. Режим доступа: https://scardio.ru/content/Guidelines/Klass_IBS_2020.pdf?ysclid=l2rhlxht9h. (дата обращения 05.11.2022)
4. Noguchi T., Nakao K., Asaumi Y., Morita Y., Otsuka F., Kataoka Y., Hosoda H., Miura H., Fukuda T., Yasuda S. Noninvasive Coronary Plaque Imaging. J Noninvasive coronary plaque imaging. J Atheroscler Thromb. 2018; 25 (4): 281-293. doi: 10.5551/jat.RV17019.
5. Рагино Ю.И., Стрюкова Е.В., Мурашов И.С., Ассоциация факторов эндотелиальной дисфункции с наличием нестабильных атеросклеротических бляшек в коронарных артериях Ассоциация факторов эндотелиальной дисфункции с наличием нестабильных атеросклеротических бляшек в коронарных артериях. Российский кардиологический журнал. 2019; (5): 26-29. doi:10.15829/1560-4071-2019-5-26-29.
6. Шахтшнейдер Е.В., Иванощук Д.Е., Рагино Ю.И., Фишман В.С., Полонская Я.В., Каштанова Е.В., Чернявский А.М., Мурашов И.С., Воевода М.И. Анализ дифференциальной экспрессии генов липидного обмена в атеросклеротических бляшках у пациентов с коронарным атеросклерозом. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2021; 36(4): 156-163. doi:10.29001/2073-8552-2021-36-4-156-163.
7. Погорелова О.А., Трипотень М.И., Гучаева Д.А., Шахнович Р.М., Руда М.Я., Балахонова Т.В. Признаки нестабильности атеросклеротической бляшки в сонных артериях у больных с острым коронарным синдромом по данным ультразвукового дуплексного сканирования. Кардиология. 2017; 57(12): 5-15. doi:10.18087/cardio.2017.12.10061.
8. Lu M., Peng P., Qiao H., Cui Y., Ma L., Cui B., Cai J., Zhao X. Association between age and progression of carotid artery atherosclerosis: a serial high resolution magnetic resonance imaging study. Int J Cardiovasc Imaging. 2019; 35(7): 1287-1295. doi: 10.1007/s10554-019-01538-4.
9. Рагино Ю. И., Волков А. М., Чернявский А. М. Стадии развития атеросклеротического очага и типы нестабильных бляшек: патофизиологическая и гистологическая характеристика. Российский кардиологический журнал. 2013; 18(5): 88-95. doi:10.15829/1560-4071-2013-5.
10. Балацкий А.В., Самоходская Л.М., Бойцов С.А., Ткачук В.А. Ассоциация молекулярно-генетических факторов с признаками нестабильности атеросклеротических поражений. Российский кардиологический журнал. 2018; (8): 32-38. doi:10.15829/1560-4071-2018-8-32-38.
11. Ahmadi A., Argulian E., Leipsic J., Newby D.E., Narula J. From subclinical atherosclerosis to plaque progression and acute coronary events: JACC state-of-the-art review. J Am Coll Cardiol. 2019; 74(12): 1608-1617. doi: 10.1016/j.jacc.2019.08.012.
12. Sulkava M., Raitoharju E., Levula M., Seppälä I., Lyytikäinen L.P., Mennander A., Järvinen O., Zeitlin R., Salenius J.P., Illig T., Klopp N., Mononen N., Laaksonen R., Kähönen M., Oksala N., Lehtimäki T. Differentially expressed genes and canonical pathway expression in human atherosclerotic plaques - Tampere Vascular Study. Sci Rep. 2017; 7: 41483. doi: 10.1038/srep41483.
13. Шахтшнейдер Е.В., Иванощук Д.Е., Рагино Ю.И., Полонская Я.В., Чернявский А.М., Воевода М.И. Анализ транскриптомного профиля нестабильной атеросклеротической бляшки. Национальный Конгресс кардиологов. 2017. Санкт-Петербург; 2017. c. 440.
14. Шахтшнейдер Е.В., Иванощук Д.Е., Рагино Ю.И., Полонская Я.В., Чернявский А.М., Воевода М.И. Анализ транскриптомного профиля стабильных и нестабильных атеросклеротических бляшек. Национальный Конгресс кардиологов. 2018. Москва; 2018. c. 993.
15. Levula M., Oksala N., Airla N., Zeitlin R., Salenius J.P., Järvinen O.,Venermo M., Partio T., Saarinen J., Somppi T., Suominen V., Virkkunen J., Hautalahti J., Laaksonen R., Kähönen M., Mennander A., Kytömäki L., Soini J.T., Parkkinen J., Pelto-Huikko M., Lehtimäki T. Genes involved in systemic and arterial bed dependent atherosclerosis--Tampere Vascular study. PLoS One. 2012; 7(4): e33787. doi: 10.1371/journal.pone.0033787.
16. Cooper D.A., Cortés-López M., Miura P. Genome-wide circRNA profiling from RNA-seq data. Methods Mol Biol. 2018; 1724:27-41. doi: 10.1007/978-1-4939-7562-4_3.
17. Иванощук Д.Е., Рагино Ю.И., Шахтшнейдер Е.В., Михайлова С.В., Фишман В.С., Полонская Я.В., Каштанова Е.В., Чернявский А.М., Мурашов И.С., Воевода М.И. Анализ дифференциальной экспрессии матриксных металлопротеиназ в стабильной и нестабильной атеросклеротических бляшках методом полногеномного секвенирования РНК: пилотное исследование. Российский кардиологический журнал. 2018; (8): 52–58. doi: 10.15829/1560-4071-2018-8-52-58.
18. Shakhtshneider E.V., Ivanoshchuk D.E., Mikhailova S.V., Fishman V., Ragino Y,, Polonskaya Y., Kashtanova E., Chernyavsky A., Murashov I., Voevoda M. Analysis of differential expression of matrix metalloproteinases genes in stable and unstable atherosclerotic plaques. Atherosclerosis. 2019; 287: e258. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2019.06.794.
19. Rea I.M., Gibson D.S., McGilligan V., McNerlan S.E., Alexander H.D., Ross O.A. Age and age-related diseases: role of inflammation triggers and cytokines. Front Immunol. 2018; 9: 586. doi: 10.3389/fimmu.2018.00586.
20. Рагино Ю.И., Каштанова Е.В., Мурашов И.С., Волков А.М., Кургузов А.В., Садовский Е.В., Маслацов Н.А., Щербакова Л.В., Чернявский А.М., Полонская Я.В. Исследование биохимических факторов кальцификации стабильных и нестабильных бляшек в коронарных артериях человека. Кардиология. 2020; 60(2): 83-88. doi:10.18087/cardio.2020.2.n775.
21. Prasad T.S.K., Goel R., Kandasamy K., Keerthikumar S., Kumar S., Mathivanan S., Telikicherla D., Raju R., Shafreen B., Venugopal A., Balakrishnan L., Marimuthu A., Banerjee S., Somanathan D.S., Sebastian A., Rani S., Ray S., Harrys Kishore C.J., Kanth S., Ahmed M., Kashyap M.K., Mohmood R., Ramachandra Y.L., Krishna V., Rahiman B.A., Mohan S., Ranganathan P., Ramabadran S., Chaerkady R., Pandey A. Human Protein Reference Database--2009 update. Nucleic Acids Res. 2009; 37(Database issue): D767-72. doi: 10.1093/nar/gkn892.
22. Murashov I.S., Volkov A.M., Kazanskaya G.M., Kliver E.E., Chernyavsky A.M., Nikityuk D.B., Lushnikova E.L. Immunohistochemical features of different types of unstable atherosclerotic plaques of coronary arteries. Bull Exp Biol Med. 2018; 166(1): 102-106. doi: 10.1007/s10517-018-4297-1.
23. Liu W., Zhao Y., Wu J.. Gene expression profile analysis of the progression of carotid atherosclerotic plaques. Mol Med Rep. 2018; 17(4): 5789-5795. doi: 10.3892/mmr.2018.8575.
24. Назаренко М.С., Марков А.В., Слепцов А.А., Королёва Ю.А., Шарыш Д.В., Зарубин А.А., Валиахметов Н.Р., Гончарова И.А., Муслимова Э.Ф., Кузнецов М.С., Козлов Б.Н., Афанасьев С.А., Пузырев В.П. Сравнительный анализ экспрессии генов в клетках сосудов у больных с клинически выраженным атеросклерозом. Биомедицинская химия. 2018; 64(5): 416–422. doi: 10.18097/pbmc20186405416.
25. Apostolakis S., Spandidos D. Chemokines and atherosclerosis: focus on the CX3CL1/CX3CR1 pathway. Acta Pharmacol Sin. 2013; 34(10): 1251-6. doi:10.1038/aps.2013.92.
26. Zhou Z., Subramanian P., Sevilmis G., Globke B., Soehnlein O., Karshovska E., Megens R., Heyll K., Chun J., Saulnier-Blache J.S., Reinholz M., van Zandvoort M., Weber C., Schober A. Lipoprotein-derived lysophosphatidic acid promotes atherosclerosis by releasing CXCL1 from the endothelium. Cell Metab. 2011; 13(5): 592-600. doi: 10.1016/j.cmet.2011.02.016.
27. Liang W., Wang Q., Ma H., Yan W., Yang J. Knockout of Low Molecular Weight FGF2 Attenuates Atherosclerosis by Reducing Macrophage Infiltration and Oxidative Stress in Mice. Cell Physiol Biochem. 2018; 45(4): 1434-1443. doi: 10.1159/000487569.
28. Wang J., Wei L., Yang X., Zhong J. Roles of growth differentiation factor 15 in atherosclerosis and coronary artery disease. J Am Heart Assoc. 2019; 8(17): e012826. doi: 10.1161/JAHA.119.012826.
29. Huang H., Chen Z., Li Y., Gong K., Xiao L., Fu H., Yang J., Wang X., Meng Q. GDF-15 suppresses atherosclerosis by inhibiting oxLDL-induced lipid accumulation and inflammation in macrophages. Evid Based Complement Alternat Med. 2021; 2021: 6497568. doi: 10.1155/2021/6497568.
30. Mai W., Liao Y. Targeting IL-1b in the treatment of atherosclerosis. Front. Immunol. 2020; 11: 589654. doi: 10.3389/fimmu.2020.589654.
31. Casula M., Montecucco F., Bonaventura A., Liberale L., Vecchié A., Dallegri F., Carbone F. Update on the role of Pentraxin 3 in atherosclerosis and cardiovascular diseases. Vascul Pharmacol. 2017; 99:1-12. doi: 10.1016/j.vph.2017.10.003.
32. Vilahur G., Badimon L. Biological actions of pentraxins, Vascul Pharmacol. 2015; 73:38-44. doi: 10.1016/j.vph.2015.05.001.
33. Bonacina F., Baragetti A., Catapano A.L., Norata G.D. Long pentraxin 3: experimental and clinical relevance in cardiovascular diseases. Mediators Inflamm. 2013; 2013: 725102. doi: 10.1155/2013/725102.
34. Zivković M., Djurić T., Stojković L., Jovanović I., Končar I., Davidović L., Veljković N., Alavantić D., Stanković A. CXCL16 Haplotypes in patients with human carotid atherosclerosis: preliminary results. J Atheroscler Tromb. 2015; 22(1): 10-20. doi: 10.5551/jat.24299.
35. Minami M., Kume N., Shimaoka T., Kataoka H., Hayashida K., Akiyama Y., Nagata I., Ando K., Nobuyoshi M., Hanyuu M., Komeda M., Yonehara S., Kita T. Expression of SR-PSOX, a novel cell-surface scavenger receptor for phosphatidylserine and oxidized LDL in human atherosclerotic lesions. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2001; 21(11): 1796-800. doi: 10.1161/hq1001.096652.
36. Gormez S., Erdim R., Akan G., Caynak B., Duran C., Gunay D., Sozer V., Atalar F. Relationships between visceral/subcutaneous adipose tissue FABP4 expression and coronary atherosclerosis in patients with metabolic syndrome. Cardiovasc Pathol. 2020; 46: 107192. doi: 10.1016/j.carpath.2019.107192.
37. Saito N., Furuhashi M., Koyama M. Elevated circulating FABP4 concentration predicts cardiovascular death in a general population: a 12-year prospective study. Sci Rep. 2021; 11(1): 4008. doi: 10.1038/s41598-021-83494-5.
38. Guo L., Liu M.F., Huang J.N., Li J.M., Jiang J., Wang J.A. Role of interleukin-15 in cardiovascular diseases. J Cell Mol Med. 2020; 24(13): 7094-7101. doi: 10.1111/jcmm.15296.
39. Рагино Ю.И., Чернявский А.М., Полонская Я.В, Волков А.М., Каштанова Е.В., Тихонов А.В., Цымбал С.Ю. Окислительные и эндотелиально-дисфункциональные биомаркеры нестабильности атеросклеротических бляшек. Исследования сосудистой стенки и крови. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012; 153(3): 331-5. doi: 10.1007/s10517-012-1708-6.
40. Lu H.H., Sheng Z.Q., Wang Y., Zhang L. Levels of soluble adhesion molecules in patients with various clinical presentations of coronary atherosclerosis. Chin Med J (Engl). 2010; 123(21): 3123-6. doi: 10.3760/cma.j.issn.0366-6999.2010.21.031.
41. Wekesa A.L., Cross K.S., O'Donovan O., Dowdall J.F., O'Brien O., Doyle M., Byrne L., Phelan J.P., Ross M.D., Landers R., Harrison M. Predicting carotid artery disease and plaque instability from cell-derived microparticles. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2014; 48(5): 489-95. doi: 10.1016/j.ejvs.2014.08.007.
42. Du M., Wang C., Yang L., Liu B., Zheng Z., Yang L., Zhang F., Peng J., Huang D., Huang K. The role of long noncoding RNA Nron in atherosclerosis development and plaque stability. iScience. 2022; 25(3): 103978. doi: 10.1016/j.isci.2022.103978.
43. Strimpakos A.S., Syrigos K.N., Saif M.W. Novel agents and new combination treatments on phase I studies on solid tumors and pancreatic cancer. JOP. 2012; 13(4): 345-8. doi: 10.6092/1590-8577/947. PMID: 22797386.