Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,039

Введение

Миастения (myasthenia gravis, тяжелая миастения, МГ) – это хроническое аутоиммунное заболевание, характеризующееся слабостью и усталостью поперечнополосатых мышц. Это заболевание возникает из-за выработки антител, которые нарушают нормальную передачу нервных импульсов в мышцы, что приводит к ограниченной функциональности [1]. Согласно обзору 2018 г., распространенность данного заболевания в различных регионах России, а также ближнего и дальнего зарубежья растет и составляет от 2,17-32,0 на 100 тыс. населения. Однако ввиду немногочисленности подобных эпидемиологических исследований показатель может быть сильно занижен [2].

Патогенез МГ является гетерогенным. Классическое развитие заболевания ассоциировано с аутоиммунным разрушением или ингибированием ацетилхолиновых рецепторов (АХР) на постсинаптической мембране нейромышечных соединений [3]. Около 85% пациентов с генерализованным МГ имеют антитела к АХР, однако у пациентов с глазной миастенией этот показатель составляет 50%, а при наличии антител к мышечно-специфической тирозинкиназе – 40% [3].

Диагностика миастении включает в себя сочетание клинического обследования, лабораторных исследований, электрофизиологических тестов и других методов, которые позволяют подтвердить наличие заболевания и оценить его тяжесть. Несмотря на расширенный спектр диагностический возможностей, в данный момент не существует быстрого и легкодоступного метода для ранней дифференциальной диагностики различных подтипов и прогнозирования дальнейшего развития заболевания. Правильно выбранная стратегия лечения также занимает особое место в изучении миастении.

МикроРНК - эндогенные некодирующие молекулы РНК, длина которых составляет около 18-25 нуклеотидов. Они могут связываться с одной или несколькими мРНК, в основном индуцируя их деградацию и трансляционную репрессию [4]. Достоинства применения микроРНК заключаются в стабильности в биологических жидкостях, высокой специфичности, а также в простоте и дешевизне применяемых методов. Несмотря на существующие ограничения, микроРНК имеют огромный потенциал в качестве универсального биомаркера для персонализированного контроля за состоянием пациента [5].

Цель исследования: представить обзор литературы, освещающий современные представления о возможной роли различных микроРНК в патогенезе МГ, а также обозначить кластеры микроРНК, характерные для подтипов данного заболевания.

При написании систематического обзора были использованы следующие платформы: MDPI, PubMed, ScienceDirect, Web of Science. Для запроса использовались ключевые слова «миастения гравис», «миастения», «биомаркер», «микроРНК». Проанализированы оригинальные исследования и обзорные публикации за 2013-2024 гг., посвященные экспрессии микроРНК у пациентов с различными формами миастении гравис. В первую очередь в работе учитывались человеческие модели, но исследования на животных также были упомянуты в обзоре. Данный обзор был произведён в соответствии с пунктами отчётности для систематического обзора и метаанализа (PRISMA) [6].

Результаты исследования и их обсуждение

Информация о дифференциально экспрессирующихся микроРНК в биологических жидкостях представлена в таблице 1, аналогичная информация с тканевой экспрессией отображена в таблице 2.

Уровни микроРНК могут отличаться в зависимости от типа исследуемого биоматериала. Например, было обнаружено значительное снижение регуляции miR-146a в сыворотке пациентов с МГ, не принимавших кортикостероиды, по сравнению со здоровыми лицами контрольной группы, тогда как в периферических мононуклеарных клетках крови (peripheral blood mononuclear cell, PBMC) паттерны экспрессии у этой группы были значительно повышены [7]. Стоит также обратить внимание на гендерно ассоциированные различия в экспрессии микроРНК, в особенности потому, что подтипы МГ зависимы от пола [8].

Важным свойством биомаркера является стабильность в биологических объектах с течением времени. Y.F. Huang et.al. [9] исследовали краткосрочные колебания miR-150-5p, miR-30e-5p и miR-21-5p в течение 4 недель у пациентов с МГ, находящихся под наблюдением. MiR-30e-5p и miR-150-5p были более стабильны наряду с неменяющейся клинической оценкой состояния. Экспрессия miR-21-5p различалась в течение короткого времени независимо от клинического состояния пациентов и наличия/отсутствия терапии, это указывает на отсутствие взаимосвязи и, предположительно, невозможности использовать данную микроРНК в качестве биомаркера.

Таблица 1

Циркулирующие микроРНК при миастении гравис

Примечания: МГ – миастения гравис; К – группа контроля; PBMC – мононуклеарные клетки периферической крови; MuSK+МГ – миастения гравис с положительными антителами к мышечной специфической киназе; ↑ – завышенная экспрессия в сравнении с группой контроля; ↓ – заниженная экспрессия в сравнении с группой контроля

Источник: составлено авторами.

Таблица 2

Тканеспецифичные микроРНК при миастении гравис

Примечания: МГ – миастения гравис; К – группа контроля; ↑ – завышенная экспрессия в сравнении с группой контроля; ↓ – заниженная экспрессия в сравнении с группой контроля.

Источник: составлено авторами.

Возраст дебюта МГ и микроРНК. Согласно данному критерию, МГ была разделена на раннюю (МГ с ранним началом) и позднюю (МГ с поздним началом). Хотя до сих пор нет консенсуса по поводу определения возраста начала, классическим возрастом разделения считается 50 лет [8]. Доказано, что уровни экспрессии микроРНК зависят от возрастных изменений и не обязательно ассоциируются с заболеванием, необходимо учитывать этот фактор при изучении [42].

В исследовании Shi L., Liu T. и соавторы показали, что сывороточные уровни miR-15b у пациентов с МГ с ранним началом значительно ниже, чем у групп с поздним началом МГ и тимомой при сравнении с контрольной. Также обнаружена обратная корреляция между уровнями miR-15b и IL-15 [10].

Связь микроРНК с их целевыми мишенями играет важную роль при установлении патогенетических механизмов МГ. Секвенирование всего транскриптома для PBMC пациентов с ранним началом АХР-позитивной МГ было проведено Barzago C. et al. [16]. Авторы сосредоточились на взаимосвязи МГ и экспрессии мРНК, относящихся к категории «инфекционные заболевания» и «воспалительные процессы», и выделили ряд генов, которые потенциально могут быть задействованы в патогенезе МГ. Обнаружено, что уровни мРНК CLC и IL4, AKAp12, HRH4 были значительно снижены у пациентов с ранней AХР+МГ. Напротив, уровни транскриптов NFKB2, PLK3, PPP1R15A, ETF1, ABCA1, FUS и RELB были значительно повышены в образцах по сравнению с контрольной группой. Из идентифицированных предшественников микроРНК несколько были выбраны для проверки вместе с их предсказанными целевыми транскриптами. Проверка при помощи ПЦР показала повышенную экспрессию miR-612, miR-3654 и miR-3651. Результирующий интерес данной работы направлен на обратную корреляцию miR-612 и мРНК HRH4 и AKAp12. Ген HRH4 ассоциирован с некоторыми воспалительными заболеваниями, включая рассеянный склероз, ревматоидный артрит и системную красную волчанку.

Также, по данным одного из исследований, было обнаружено, что дисрегуляция miR-320d, miR-4712-3p, miR-3614-3p с различными уровнями экспрессии между группой с ранним и поздним началом наряду с контрольной группой, однако дифференциации между группами с ранним и поздним началом МГ не наблюдалось [32].

Диагностика ранней МГ в детском возрасте может быть затруднительна, в особенности при отсутствии типичной картины заболевания. Экспрессия miR-143-3p была значительно снижена в малых внеклеточных везикулах из плазмы пациентов (возрастом до 10 лет) с отрицательным серотипом АХР+МГ по сравнению с контрольной группой, что согласуется с результатами секвенирования из данного исследования [33]. Авторы предполагают наличие потенциала у данной микроРНК в качестве биомаркера серонегативной по аутоантителам МГ у детей [33].

Тимома и микроРНК при миастении. Тимус служит органом для созревания Т-клеток из незрелых предшественников и напрямую связан с эффекторным влиянием на мышечную ткань при МГ. Воспалительные, атрофические и неопластические изменения тимуса прочно ассоциированы с АХР+МГ [43]. У этих пациентов наблюдаются гистологические и функциональные аномалии тимуса, включая гиперплазию и тимому, и в большом проценте случаев тимэктомия приводит к симптоматическому улучшению [43]. Понимание паттернов экспрессии микроРНК в биологических жидкостях пациентов с нарушениями функций тимуса откроет новые возможности в диагностике и терапии МГ.

Уровень экспрессии miR-19b-5p был заметно выше у пациентов с МГ с тимомами, чем у здоровых людей. Экспрессия miR-19b-5p имела восходящую тенденцию по мере степени увеличения тимомы. Эти данные свидетельствуют о потенциале miR-19b-5p в качестве показателя злокачественности опухоли. Авторы полагают, что miR-19b-5p может регулировать экспрессию гена тимического стромального лимфопоэтина и, следовательно, влиять на развитие клеток Tp7 и экспрессию связанных с Tp7 цитокинов, включая IL-17, IL-1β, IL6 и IL-23 [35].

Сывороточные уровни miR-20b были ниже у пациентов с МГ в сравнении с контрольной группой. Примечательно, что уровни экспрессии были еще ниже у пациентов с тимомой. Авторы связывают функции miR-20b с подавления опухоли в тимоме путем ингибирования сигнализации NFAT через экспрессии NFAT5 и CAMTA1 – генов, принимающих участие в регуляции пролиферации Т-клеток [36].

Анализ микрочипов показал 137 дисрегулируемых микроРНК в биоптатах тимуса у пациентов с МГ в сравнении с контрольной группой, из них только miR-125a-5p была завышена, что было подтверждено при помощи ПЦР-РВ. По мнению авторов, предполагаемая мишень данной микроРНК – ген foxp3, регулятор развития и функционирования Т-клеток [37].

В исследовании Molin C.J. и соавторов изучались уровни сывороточной экспрессии miR-150-5p и miR-21-5p у пациентов с генерализованной МГ после тимэктомиии и без нее, обе когорты принимали преднизолон в качестве лечения. По сравнению с исходным уровни miR-150-5p были явно снижены через 24 месяца у пациентов после тимэктомии. Снижение сопровождалось улучшением клинического состояния пациентов и снижением требуемой дозы преднизолона. В группе без тимектомии подобного не наблюдалось. Тем не менее в более поздней временной точке в 36 месяцев у пациентов с тимэктомией были относительно более высокие уровни как miR-150-5p, так и miR-21-5p, чем у пациентов, получавших только преднизолон. Авторы подмечают отсутствие когорты пациентов, не получавших преднизолон в качестве лечения. Однако работа показывает значительные перспективы в использовании miR-150-5p в качестве биомаркера клинического состояния и исхода тимэктомии [17].

В другом исследовании сравнивался мирном биоптатов тимуса у пациентов с ранним началом МГ и контрольной когорты, перенесших сердечно-сосудистую операцию. Было обнаружено 74 дифференциально экспрессирующихся микроРНК. В дальнейшем внимание было сфокусировано на miR-7-5p, miR-125a-5p и miR-20b-3p*. MiR-7-5p являлась наиболее пониженной miRNA в тимусах пациентов с МГ, и еще ниже в образцах с высокой степенью гиперплазии. Подобный паттерн был подтвержден в семисуточной культуре тимусных эпителиальных клеток из полученных биоптатов группы МГ и контроля. Результаты также подтвердили, что miR-7 влияет на экспрессию белка CCL21, снижение экспрессии miR-7-5p может отвечать за сверхэкспрессию CCL21 в тимусах МГ [38].

При анализе микрочипов в тканях тимуса с гиперплазией были обнаружены 33 дисрегулируемых микроРНК. Для дальнейшего исследования была выбрана miR-548k, которая была заметно снижена у пациентов с МГ. Обнаружена её обратная взаимосвязь с мРНК гена CXCL13 [39].

В биоптатах тимуса наблюдалось снижение экспрессии miR-29a-3p у пациентов с МГ в сравнении с контрольной группой, аналогичный паттерн прослеживался в культивируемых эпителиальных клетках тимуса при лечении IFN-β [41].

Глазная и генерализованная МГ. МГ во всех возрастных группах можно разделить в соответствии с клиническими проявлениями и вовлеченными мышцами, более распространены глазная МГ и генерализованная МГ. Считается [8], что МГ преимущественно дебютирует с глазной формой, которая в течение 2-3 лет и с вероятностью 75% перерастает в генерализованную. Обнаружено, что уровни miR-20b были резко снижены у пациентов с МГ. При этом уровень miR-20b у пациентов с генерализованной МГ был намного ниже, чем у пациентов с глазной МГ [11]. MiR-15a показала сниженный уровень экспрессии в сравнении с контрольной группой. К тому же при глазной МГ уровни были еще ниже [13].

MiR-181c показал значительное снижение в PBMC у пациентов с МГ по сравнению со здоровыми контролями, с более низкой экспрессией у генерализованных пациентов, чем у глазных. Уровни miR-181c коррелировались с уровнями IL-7 и IL-17 в сыворотке либо у пациентов как с генерализованной МГ, так и с глазной [15].

Уровни miR-150-5p и miR-21-5p были ниже в сыворотке у пациентов с глазной по сравнению с генерализованной МГ с поздним началом [18]. Также miR-150-5p, miR-21-5p и miR-30e-5p снижались параллельно с улучшением состояния пациентов с МГ. В другом исследовании уровни miR-150-5p у пациентов с генерализованной МГ, в сравнении с контрольной группой, положительно коррелировали с IL-10 и отрицательно с IL-17 [22].

L. Sabre и соавторы изучали микроРНК в качестве биомаркеров риска перехода от глазной миастении к генерализованной. При сравнении уровней циркулирующей miRNA среди всей когорты пациентов с глазной МГ и вторично генерализованной МГ (развитие после глазной) уровни miR-30e-5p были значительно выше среди пациентов вторично генерализованной МГ. Анализ подгрупп у пациентов с МГ с поздним началом показал, что две микроРНК значительно различались между пациентами с глазной МГ и вторично генерализованной: miR-30e-5p и miR-150-5p [20]. MiR-30e-5p связывалась с течением заболевания а также коррелировала с тяжестью симптомов МГ, однако авторы настаивают на более обширных исследованиях [28].

Уровни miR-106a-5p в плазме были значительно снижены у пациентов с глазной МГ и генерализованной МГ по сравнению с уровнями у субъектов группы контроля и, кроме того, были значительно снижены у пациентов с генерализованной МГ по сравнению с глазной МГ. Также была обнаружена связь этой микроРНК с тяжестью заболевания [23].

MuSK+МГ. Миастения гравис с положительным результатом на мышечно-специфическую тирозинкиназу (MuSK+МГ) – это иммунологический подтип с отличительными патогенными механизмами и клиническими признаками. Данный подтип составляет 5-8% от общего количества пациентов с МГ, часто начинается в раннем возрасте и в основном затрагивает женский пол (около 70%) [19]. Исследований, сконцентрированных на специфике антител и их связи с микроРНК, достаточно мало. Главным их минусом является отсутствие сравнительной когорты пациентов с наличием иного типа антител.

Панельное профилирование сывороточных микроРНК у пациентов с MuSK+МГ показало 12 дисрегулированных микроРНК. Последующий ПЦР-РВ анализ показал, что let-7a-5p, let-7f-5p, miR-151a-3p и miR-423-5p были повышены у пациентов с MuSK+МГ в сравнении с контрольной группой [14]. Аналогичное профилирование плазменной микроРНК MuSK+ МГ в сравнении с контрольной группой показало пониженную экспрессию miR-210-3p и miR-324-3p. Корреляций с иными клиническими характеристиками, такими как возраст, наличие/отсутствие иммуносупрессивной терапии, клиническая тяжесть симптомов и расовая принадлежность, обнаружено не было [19]. Было проведено секвенирование у пациентов MuSK+МГ и здоровых лиц контроля HCs, в дальнейшем 6 дифференцируемых микроРНК было проверено с помощью ОТ-ПЦР. Четыре из них (miR-340-5p, miR-106b-5p, miR-27a-3p и miR-15a-3p) были значимо понижены в группе MuSK+МГ [25].

МикроРНК и терапия при МГ. Подбор правильного лечения МГ часто занимает продолжительное время, а некоторые предупреждающие (профилактические) препараты могут спровоцировать ухудшение симптоматики [44]. Международное руководство по лечению МГ от 2020 года предоставило список лекарств, которых пациентам с МГ следует избегать или использовать с осторожностью [45]. Существует также рефрактерная МГ, которая не поддается лечению классическими методами, поэтому применяются технологии моноклональных антител, имеющие определенные риски для здоровья пациента [46]. В связи с этими тезисами существует потребность в подборе правильной терапии, а также в разработке новых перспективных методов лечения МГ. В последние годы интерес к микроРНК как к терапевтическому агенту активно возрастает, однако существует ряд недостатков: трудности в установлении чувствительности и специфичности к предполагаемым мишеням, разработке методов доставки, оптимизации необходимой дозировки, а также потенциальное наличие иммуногенных и неспецифических реакций [47].

Полное секвенирование с последующей проверкой микроРНК с помощью ПЦР в реальном времени было проведено в PBMC с МГ, классифицированных как реагирующие и не реагирующие на иммуносупрессивную терапию [21]. Была обнаружена 41 микроРНК, дифференциально экспрессируемая у не реагирующих по сравнению с реагирующими на терапию пациентами. Дальнейшая валидация выявила дифференциальную экспрессию miR-323b-3p, miR-409-3p, miR-485-3p, miR-181d-5p и miR-340-3p в качестве потенциальных биомаркеров эффективности лекарственного средства [21].

MiR-150-5p были на 41% снижены у пациентов с текущим лечением иммуносупрессивными препаратами по сравнению с пациентами без лечения. В подгруппе АХР+ пациентов разница была более выраженной с 55% более низкими значениями в группе с иммуносупрессией. Циркулирующая miR-21-5p была повышена аналогичным образом у пациентов с МГ по сравнению со здоровыми контрольными группами и группой с другими аутоиммунными заболеваниями [12]. В другом исследовании ритуксимаб снизил уровень экзосомальной miR-150-5p в сыворотке, клиническую тяжесть симптомов и потребность пациентов в преднизолоне [24]. Этот же препарат снижал экспрессию miR-151a-3p наряду с более низкой дозой преднизолона у пациентов с MuSK+МГ [27].

Потенциальные биомаркеры подтипов МГ. С исследовательской точки зрения МГ является крайне гетерогенным и трудным для изучения заболеванием. Зачастую отношения к тому или иному подтипу пересекаются, отчего дифференциация микроРНК как биомаркера конкретного состояния крайне затруднительна. Кроме того, МГ ассоциируют с воспалительными процессами [16], а связь микроРНК с иммунными и воспалительными процессами достаточно разнообразна и неспецифична [48]. Несмотря на имеющиеся затруднения, существуют некоторые перспективы для микроРНК как биомаркеров МГ.

Стоит обратить внимание на miR-150-5р и miR-30e-5p в качестве индикаторов клинического состояния пациентов с МГ параллельно с лечением и/или оперативным вмешательством, результаты многочисленных исследований показывают определенную закономерность для этих микроРНК [18; 20; 28]. Как было упомянуто ранее, эти микроРНК проявляют свою стабильность при неизменяющемся клиническом статусе пациентов с МГ, что также является преимуществом.

Детекция нарушений функций тимуса при МГ имеет диагностическую и прогностическую потребность. Сывороточная MiR-20b изучалась в ассоциации с риском генерализации и коррелировала с положительным эффектом от лечения глюкокортикоидами [11], её экспрессия также зависима от наличия тимомы [36]. Mir-19b-5p четко ассоциирована со степенью злокачественности тимомы [35], это делает её достаточно перспективным биомаркером.

Заключение

В последние годы роль микроРНК в патогенезе МГ активно изучается, так как присутствует интерес к патогенезу заболевания с точки зрения молекулярных механизмов. Вышеперечисленные исследования подчеркивают вовлеченность микроРНК в развитие и прогрессирование МГ. При этом их функции сложны и не до конца понятны. Понимание функциональной роли микроРНК в формировании МГ может открыть новые возможности в дифференциации подтипов заболевания, а также для разработки персонифицированного подхода в его терапии. По мнению авторов, перечисленные выше микроРНК представляют особый интерес в качестве биомаркеров МГ различных подтипов. Однако необходимо больше исследований, учитывающих многофакторность данного заболевания.