Значение функциональной активности эозинофилов для выбора генно-инженерного биологического препарата у пациентов с тяжелой бронхиальной астмой | Кузубова Н.А., Титова О.Н., Склярова Д.Б., Шагова Л.Л., Сагинбаев У.Р., Александров А.Л.

Введение

Бронхиальная астма (БА) является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний легких, которым страдают около 400 млн человек во всем мире, причем заболеваемость постепенно растет [1]. Более чем у 260 млн пациентов с БА имеет место недостаточный или плохой контроль заболевания, что способствует снижению качества жизни пациентов, увеличению числа обострений, госпитализаций, смертности и расходов на лечение [2]. При этом у 5–10% пациентов БА характеризуется тяжелым течением заболевания и остается неконтролируемой, несмотря на соблюдение максимально оптимизированной терапии (высокие дозы ингаляционных глюкокортикостероидов (иГКС) / длительно действующих β2-агонистов (ДДБА) в комбинации с длительно действующими м-холинолитиками (ДДАХ)), исключение других причин, включающих отсутствие приверженности лечению, неадекватную технику ингаляции, влияние сопутствующих заболеваний или потерю контроля, когда проводится деэскалация кортикостероидной терапии [3]. В соответствии с клиническими рекомендациями, этой категории пациентов показано назначение генно-инженерной биологической терапии (ГИБТ)¹.

За последние два десятилетия было разработано несколько спе­ци­фических моноклональных антител для лечения тяжелой БА (ТБА), направленных на основные механизмы воспаления, реализующие клинические проявления патологического процесса [4]. БА является гетерогенным заболеванием, включающим в себя множество различных перекрывающихся клинических фенотипов и молекулярных эндотипов [5]. Гетерогенность БА обусловливает вариабельность ответа на терапию, что требует поиска дополнительных биомаркеров, позволяющих прогнозировать ответ на лечение до назначения препарата [6].

Наиболее часто ТБА связана с реализацией каскадов Т2-воспаления, основными цитокинами которого являются интерлейкин (ИЛ) 4, ИЛ-5 и ИЛ-13, участвующие в регуляции различных аспектов жизненного цикла эозинофилов, включая их пролиферацию, миграцию в кровь, взаимодействие с эндотелиальными клетками и миграцию в ткани [7]. Абсолютное количество эозинофилов в крови ассоциировано с увеличением тяжести течения БА и в настоящее время используется как один из критериев Т2-воспаления и один из биомаркеров для выбора генно-инженерного биологического препарата (ГИБП) [8, 9]. Однако эозинофилы крови не дают информации о степени выраженности эозинофильного воспаления в дыхательных путях и статусе активации эозинофилов [10]. Так, биологические препараты, нацеленные на ИЛ-5, значительно снижают количество эозинофилов в периферической крови, но их влияние на эозинофилы дыхательных путей менее выражено и весьма вариабельно [11]. Это повышает вероятность того, что эозинофилы, которые сохраняются в дыхательных путях, могут представлять собой функционально различные субпопуляции, которые менее чувствительны к ИЛ-5 и могут способствовать сохранению риска обострений [12].

Активация эозинофилов в дыхательных путях приводит к высвобождению их вторичных гранул, содержащих эозинофильную пероксидазу (ЕРХ), эозинофильный катионный белок, главный основной белок и эозинофильный нейротоксин (EDN), посредством экзоцитоза, дегрануляции и цитолиза [13]. Эти пептиды проявляют цитотоксические и противоинфекционные свойства благодаря своей рибонуклеазной (РНКазной) активности и участвуют в повреждении эпителия легких, гиперсекреции слизи, ремоделировании дыхательных путей и воспалении [14]. Степень активации эозинофилов может быть оценена путем количественного измерения пептидов, освобождающихся при дегрануляции эозинофилов, и не всегда коррелирует с их количеством в периферической крови [13]. В исследовании M. Tang et al. [15] показано, что примерно у 30% пациентов с количеством эозинофилов в крови ниже 150 клеток/мкл наблюдался значительно повышенный уровень EPX в мокроте, а примерно у 50% пациентов с количеством эозинофилов 150–299 клеток/мкл наблюдался аналогичный высокий уровень EPX в мокроте. В доступной литературе имеют место противоречивые сведения относительно прогностической ценности эозинофильного катионного белка, однако широко исследуется значимость ЕРХ и EDN в качестве потенциальных биомаркеров ответа на терапию и прогноза заболевания.

Эозинофильный нейротоксин (РНКаза2) принадлежит к суперсемейству рибонуклеаз A и представляет собой одноцепочечный полипептид с молекулярной массой 18,6 кДа [16]. Больше всего EDN продуцируется эозинофилами, в меньшей — моноцитами, дендритными клетками, базофилами и нейтрофилами [17]. Было показано, что в дополнение к нейротоксическому действию EDN обладает противовирусной и антибактериальной активностью, селективным хемотаксическим действием в отношении дендритных клеток и также может индуцировать продукцию провоспалительных цитокинов в моноцитах/макрофагах и созревание дендритных клеток через Toll-подобный рецептор 2 (TLR2) [16]. EDN высвобождается из гранул эозинофилов после активации цитокинами (включая ИЛ-5, ИЛ-11 и ИЛ-33) и другими провоспалительными медиаторами и может служить биомаркером активации и дегрануляции эозинофилов у пациентов с ТБА [18]. В ряде исследований изучалась роль EDN и его использование в качестве клинического биомаркера для диа­гностики и мониторинга астмы. Было показано, что EDN в сыворотке крови коррелирует с тяжестью заболевания [19] и гиперреактивностью дыхательных путей [20]. Содержание EDN может быть оценено в сыворотке, плазме, моче, жидкости бронхоальвеолярного лаважа и мокроте [19]. В отличие от эозинофилов в крови, EDN демонстрирует стабильность с минимальными внутрисуточными колебаниями, и экономически его определение более эффективно, чем других белков эозинофильных гранул [19].

Высвобождаемая при активации эозинофилов ЕРХ может напрямую повреждать эпителий дыхательных путей и действовать как провоспалительный фактор. Кроме того, EPX может способствовать экспрессии эпидермального фактора роста HER-2, управляя процессом пролиферации и цикла клеток, в конечном итоге вызывая ремоделирование тканей и обновление клеток при заболеваниях дыхательных путей [21]. В исследовании M. Tang et al. [15] показано, что у пациентов с БА при более высоком уровне EPX в мокроте наблюдались тяжелая обструкция дыхательных путей, частые обострения и образование слизистых пробок в дыхательных путях.

Хотя показатели EDN и EPX в периферической крови изучались для оценки тяжести течения астмы, исследования прогнозирования ответа на терапию ГИБП остаются ограниченными [22–24].

Цель исследования: определение роли EDN и EPX для оценки течения ТБА, дифференциальной диа­гностики ее фенотипа и контроля эффективности биологической терапии астмы анти-ИЛ-5-препаратами и анти-ИЛ-4R-препаратами.

Материал и методы

Исследование проводили на базе НИИ пульмонологии ФГБОУ ВО ПСПбГМУ им. И.П. Павлова Мин­здрава России, в Экспертном центре по профилю «пульмонология» СПб ГБУЗ «ГМПБ № 2».

Было обследовано 80 больных с неконтролируемой ТБА. В исследование включали пациентов в возрасте 18 лет и старше, с длительностью заболевания более 1 года, получающих базисную ингаляционную терапию в объеме 5-й ступени терапии БА на протяжении не менее 3 мес.1 Критерии невключения: клинически значимая сопутствующая патология, перенесенные хирургические вмешательства на органах грудной клетки, острый инфаркт миокарда, острые нарушения мозгового кровообращения в анамнезе. Пациенты включались в исследование только после подписания информированного согласия.

Пациенты случайным образом были разделены на 2 группы: 1-я группа — 38 пациентов с ТБА, которым был назначен препарат бенрализумаб; 2-я группа — 42 пациента с ТБА, которым был назначен дупилумаб. Препараты назначали согласно фенотипу заболевания и критериям назначения ГИБТ, указанным в федеральных клинических рекомендациях1 и GYNA². Обследование проводилось дважды: до момента назначения ГИБТ и через 1 год терапии ГИБП. Кроме того, все пациенты получали базисную ингаляционную терапию ДДАХ/ДДБА/иГКС.

Комплексное обследование состояло из оценки степени контроля БА по АСТ-тесту, общеклинического и биохимического анализов крови, определения содержания EDN и EPX в сыворотке крови, спирометрии с бронхолитической пробой.

При изучении анамнеза уточняли длительность заболевания от появления первых жалоб до настоящего времени, возраст дебюта заболевания, количество обострений за последний год, наличие сенсибилизации и непереносимости аспирина и других нестероидных противовоспалительных средств, характер сопутствующей патологии.

В общеклиническом анализе крови оценивали абсолютное количество эозинофилов. Проводили количественное измерение содержания общего IgЕ. Содержание EDN и EPX определяли с помощью метода иммуноферментного анализа. Так как в доступных источниках литературы отсутствуют исследования, определяющие референтные значения EPX, для определения референтного диапазона значений содержания EDN и EPX в сыворотке крови была обследована группа здоровых добровольцев (n=10). Были получены следующие референтные диапазоны показателей: 52,39–130,47 нг/мл для EPX и 8,78–18,92 нг/мл для EDN. Полученные для EDN результаты соответствуют описанным в исследовании B. Rutten et al. [25]: 1,98–26,10 нг/мл.

Спирометрию выполняли на приборе для комплексного исследования функциональных показателей легких Masterscreen (Erich Jaeger GmbH, Германия). Определяли следующие показатели: жизненную емкость легких (ЖЕЛ), форсированную ЖЕЛ, объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), индекс Тиффно.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью пакета прикладных статистических программ Statistica for Windows v.7.0. Предварительно оценивали соответствие исследуемых выборок закону нормального распределения с помощью критерия Шапиро — Уилка. Если распределение признаков в группах соответствовало нормальному закону распределения, для сравнения групповых средних использовали параметрический t-критерий Стьюдента. В противном случае использовали непараметрические методы. Определение числовых характеристик переменных с вычислением средней арифметической и средней квадратической ошибки было проведено с помощью описательной статистики. С целью выявления взаимосвязи между переменными был проведен корреляционный анализ. При значении коэффициента корреляции r <0,3 взаимосвязи оценивали как слабые, при 0,30,7 — как сильные. Достоверность связи оценивали как значимую при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Среди обследованных пациентов в обеих группах преобладали женщины (70% в 1-й группе и 56,5% — во 2-й). Средний возраст обследованных составил 65,62±6,9 года. Степень контроля и анамнестическая длительность заболевания существенно не различались в группах. Пациенты 1-й группы характеризовались более старшим возрастом, поздним дебютом заболевания и частыми обострениями БА, требующими введения системных ГКС (сГКС). В обеих группах не было пациентов, получающих сГКС на постоянной основе. Доказанная сенсибилизация к аллергенам и сопутствующие Т2-воспалительные заболевания (атопический дерматит, аллергический ринит, хронический полипозный риносинусит, хроническая идиопатическая крапивница) чаще встречались среди пациентов 2-й группы. Пациенты существенно не различались по параметрам вентиляционной функции легких, нарушения которой носили обструктивный характер (табл. 1).

Содержание эозинофилов в крови и IgЕ были достоверно выше среди пациентов 2-й группы (см. табл. 1), что могло быть обусловлено более частым и выраженным атопическим компонентом у пациентов этой группы по сравнению с 1-й группой.

У пациентов обеих групп отмечалось повышение содержания EDN и ЕРХ, существенно превышающее показатели, полученные в группе контроля (см. рисунок). Несмотря на достоверное различие по абсолютному количеству эозинофилов у пациентов 1-й и 2-й групп, значимых различий уровней EDN и EPX между группами выявлено не было, что могло свидетельствовать о более высоком статусе активации эозинофилов в 1-й группе. Согласно данным литературы у пациентов с ТБА наблюдались повышенные уровни EDN по сравнению со здоровыми субъектами, причем более высокие уровни фиксировались во время обострений БА по сравнению с периодом ремиссии [25]. Во 2-й группе получена корреляция между содержанием EDN в периферической крови и абсолютным количеством эозинофилов (r=0,69), подтверждающая полученные в исследовании Y. Lee et al. [19] результаты.

В обеих группах больных была получена корреляция между уровнем EDN и анамнестической длительностью БА (r=0,65 и r=0,76), а также возрастом дебюта заболевания (r=-0,57 и r=-0,61). Наряду с этим в 1-й группе выявлена корреляция между содержанием EDN и непереносимостью аспирина (r=0,64). В исследовании I. Mogensen et al. [26] была показана взаимосвязь между концентрацией EDN и ОФВ1, а также с вероятностью наличия фиксированной обструкции дыхательных путей. Однако в настоящем исследовании аналогичных взаимосвязей выявлено не было.

Концентрация ЕРХ была связана с ОФВ1 в 1-й группе (r=0,52) и АСТ-тестом во 2-й группе (r=0,69).

Таким образом, наиболее существенная корреляция была выявлена в 1-й и 2-й группах между уровнем EDN и анамнестической длительностью БА, возрастом дебюта заболевания, между концентрацией ЕРХ и ОФВ1 в 1-й группе и АСТ-тестом — во 2-й.

На фоне применения ГИБТ в обеих группах отмечались снижение частоты обострений, тенденция к улучшению контроля заболевания и повышению ОФВ1 (табл. 2). В 1-й группе благодаря антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности бенрализумаба удалось добиться практически полной деплеции эозинофилов, что согласуется с результатами, полученными M.I. Reza et al. [27]. Во 2-й группе, напротив, отмечалось повышение количества эозинофилов в динамике, т. е. имела место транзиторная эозинофилия крови. Данный факт может объясняться тем, что дупилумаб блокирует миграцию эозинофилов в ткани путем ингибирования выработки эотаксинов, опосредованной ИЛ-4 и ИЛ-13, и молекул адгезии сосудистых клеток [28]. Во 2-й группе получена взаимосвязь между исходным содержанием EDN и абсолютным количеством эозинофилов через 1 год от начала терапии дупилумабом (r=0,69).

У пациентов, получающих бенрализумаб, полного контроля заболевания удалось добиться в 32% наблюдений, частичного контроля — в 28%, у пациентов, получающих дупилумаб, — в 48 и 32% наблюдений соответственно.

Взаимосвязь величин EDN и ЕРХ со степенью достижения контроля заболевания была получена только в группе пациентов, получавших бенрализумаб в течение 1 года (r=0,63 и r=0,31 при р<0,01). У пациентов с более высокими исходными концентрациями EDN и ЕРХ отмечался лучший ответ на лечение. Это может свидетельствовать о существенном влиянии функциональной активности эозинофилов на реализацию патологических событий у пациентов этой группы, у которых отмечен поздний дебют БА, более длительное, по сравнению с пациентами 2-й группы, течение заболевания и непереносимость аспирина. Исследование J. An et al. [22] подтверждает, что значение уровня EDN может быть более эффективным биомаркером для прогноза биологической эффективности, по сравнению с показателем количества эозинофилов, поскольку он лучше коррелирует с контрольным статусом, чем количество эозинофилов в крови в ROC-анализе. В ряде исследований также было показано влияние бенрализумаба на снижение содержания EDN [23, 24].

Таким образом, EDN ассоциирован со степенью функциональной активности эозинофилов, участвующей в реализации Т2-воспаления в дыхательных путях, и может рассматриваться в качестве биомаркера-кандидата для выбора ГИБП.

Заключение

Выбор ГИБП для лечения пациентов с неконтролируемой ТБА представляет собой сложную задачу из-за неоднородности патофизиологических механизмов и гетерогенности клинических проявлений заболевания. Идеальный биомаркер должен быть способен идентифицировать спе­ци­фический эндотип/фенотип, мониторировать течение заболевания, оценивать прогноз и ответ на терапию.

У пациентов с тяжелым неконтролируемым течением БА отмечается повышение содержания EDN и EPX в сыворотке крови. Кроме того, уровень EDN выше у больных с более поздним дебютом БА, более длительным течением заболевания и непереносимостью аспирина. EDN и EPX могут использоваться в качестве предикторов ответа на лечение у пациентов с ТБА, получающих биологическую терапию. Выбор ГИБП, направленного на истощение активности эозинофильного воспаления, с большей вероятностью может прогнозировать EDN. Однако необходимы дальнейшие комплексные исследования данного факта для выявления новых подтверждений высокой надежности этих показателей в качестве эффективных биомаркеров прогнозирования эффективности лечения ТБА.

Сведения об авторах:

Кузубова Наталия Анатольевна — д.м.н., начальник Экспертного центра по профилю «пульмонология» СПб ГБУЗ «ГМПБ № 2»; 194354, Россия, г. Санкт-Петербург, Учебный пер., д. 5; ORCID iD 0000-0002-1166-9717

Титова Ольга Николаевна — д.м.н., директор НИИ пульмонологии ФГБОУ ВО ПСПбГМУ им. И.П. Павлова Мин­здрава России; 197022, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8; ORCID iD 0000-0003-4678-3904

Склярова Дарья Борисовна — к.м.н., заведующая амбулаторно-консультативным отделением № 2 Экспертного центра по профилю «пульмонология» СПб ГБУЗ «ГМПБ № 2»; 194354, Россия, г. Санкт-Петербург, Учебный пер., д. 5; ORCID iD 0000-0001-7052-6903

Шагова Лариса Леонидовна — врач-пульмонолог поликлинического отделения СПб ГБУЗ «Городская клиническая больница № 31»; 197110, Россия, г. Санкт-Петербург, пр-т Динамо, д. 3.

Сагинбаев Урал Ринатович — к.б.н., заведующий отделом иммунологических исследований СПб ГБУЗ «ГМПБ № 2»; 194354, Россия, г. Санкт-Петербург, Учебный пер., д. 5; ORCID iD 0000-0001-9709-1882

Александров Альберт Леонидович — д.м.н., руководитель отдела клинической и экспериментальной патологии органов дыхания НИИ пульмонологии ФГБОУ ВО ПСПбГМУ им. И.П. Павлова Мин­здрава России; 197022, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8; ORCID iD 0000-0002-9246-5256

Контактная информация: Склярова Дарья Борисовна, e-mail: darya_sklyarova@mail.ru

Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Статья поступила 04.07.2025.

Поступила после рецензирования 29.07.2025.

Принята в печать 21.08.2025.

About the authors:

Nataliya A. Kuzubova — Dr. Sc. (Med.), head of the Expert Center for Pulmonology, City Multidisciplinary Hospital No. 2; 5, Uchebnyy lane, St. Petersburg, 194354, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-1166-9717

Olga N. Titova — Dr. Sc. (Med.), Director of the Research Institute of Pulmonology, Pavlov First St. Petersburg State Medical University; 6–8, Lev Tolstoy str., St. Petersburg, 197022, Russian Federation; ORCID iD 0000-0003-4678-3904

Darya B. Sklyarova — C. Sc. (Med.), Head of the Outpatient Consultative Department No. 2, Expert Center for Pulmonology, City Multidisciplinary Hospital No. 2; 5, Uchebnyy lane, St. Petersburg, 194354, Russian Federation; ORCID iD 0000-0001-7052-6903

Larisa L. Shagova — pulmonologist at the Outpatient Department, St. Petersburg City Clinical Hospital No. 31; 3, Dynamo ave., St. Petersburg, 197110, Russian Federation.

Ural R. Saginbaev — C. Sc. (Bio.), Head of the Department of Immunological Research, St. Petersburg City Multidisciplinary Hospital No. 2; 5, Uchebnyy lane, St. Petersburg, 194354, Russian Federation; ORCID iD 0000-0001-9709-1882

Albert L. Alexandrov — Dr. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Clinical and Experimental Pathology of Respiratory Organs, Research Institute of Pulmonology, Pavlov First St. Petersburg State Medical University; 6–8, Lev Tolstoy str., St. Petersburg, 197022, Russian Federation.

Contact information: Darya B. Sklyarova, e-mail: darya_sklyarova@mail.ru

Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned.

There is no conflict of interest.

Received 04.07.2025.

Revised 29.07.2025.

Accepted 21.08.2025.

¹Клинические рекомендации. Бронхиальная астма. 2024. (Электронный ресурс.) URL: https://https://cr.minzdrav.gov.ru/preview-cr/359_3 (дата обращения: 15.08.2025).

²Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention (Updated 2024). 2024. (Electronic resource.) URL: https://ginasthma.org/wp-content/uploads/2025/05/GINA-2024-strategy-report_24_05_22-WMSA.pdf (access date: 15.08.2025).