Информативность определения анти-GP2 антител в сыворотке крови и копрофильтратах у детей с воспалительными заболеваниями кишечника

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), такие как болезнь Крона (БК) и язвенный колит  (ЯК), характеризуются хронически рецидивирующим воспалением кишечной стенки и связаны со значительным снижением качества жизни. Описан спектр генетических вариантов, ассоциированных с болезнью Крона. Пусковым фактором начала заболевания может  быть дисбиоз кишечника (ДБ). Гликопротеин 2 (GP2), основной белок  гранул  зимогена поджелудочной железы, выделяется с пищеварительными ферментами в кишечник. Антитела против GP2  были обнаружены в крови пациентов  с БК.  Целью исследования было изучение уровня анти-GP2-антител в крови и фекалиях детей с ВЗК по сравнению с группой ДБ. Исследованы сыворотки крови и копрофильтраты от 110 детей (64 мальчика и 46 девочек) в возрасте 12,3 (2,6-17,9) года; 36 пациентов с БК, 30 пациентов с ЯК,  группу сравнения составили 44 пациента с ДБ.  Антитела IgG  и IgA против GP2  тестировали методом ИФА. Применены методы  непараметрической статистики, результаты представлены в процентах и медианах – Me (Q_0,25-Q_0,75). Уровни сывороточных IgA-антител против GP2 составили у пациентов с БК 9,97 (3,35-13,45) Ед/мл, для ЯК 6,08 (2,71-14,26) Ед/мл и для ДБ 2,94 (2,29-6,41) Ед/мл. Уровни анти-GP2 IgG-антител в сыворотках крови составили 6,16 (3,26-18,4) Ед/мл для БК, 5,26 (2,97-7,52) Ед/мл для ЯК  и для ДБ  5,23 (2,53-8,85) Ед/мл. Пороговая концентрация cut-off  для анти-GP2 антител класса IgG составила 13,8 Ед/мл, чувствительность – 63,2%,  специфичность – 100%, а для IgA – 5,63 Ед/мл при  чувствительности 60,5%  и специфичности – 78,8%,  что ниже  рассчитанного cut-off  взрослых –20 Ед/мл. Уровни анти-GP2 IgG  в копрофильтратах составили у детей  группы сравнения 1,99 (1,26-3,04)  Ед/мл, у пациентов с БК  – 23,5 (16,15-29,3) Ед/мл и у детей  с ЯК  – 20,45  (13,63-25,5) Ед/мл, (р < 0,001). Cut-off составил 8,0 Ед/мл со 100% чувствительностью и 100% специфичностью. Концентрации IgA против GP2  в копрофильтратах больных с ВЗК  значимо не отличались от ДБ.  При  этом концентрация sIgA в копрофильтратах больных с ВЗК  значимо превышала уровень группы с ДБ. Соотношение анти-GP2 IgA/sIgA  было  значительно ниже  у пациентов с БК  (0,326  (0,23-0,512)), и ЯК (0,327  (0,205-0,435)), чем у пациентов с ДБ (2,332  (1,575-3,523)) (р < 0,001);  cut-off  составил 0,784 с чувствительностью 97,7% и специфичностью 98,6%. Обсуждается, что анти-GP2 IgA антитела в фекалиях следует рассматривать как протективные, поддерживающие гомеостаз в кишечнике, а анти-GP2 IgG  антитела являются патогенетически значимыми для  развития ВЗК.  Таким образом, используя неинвазивный метод  определения анти-GP2 антител в стуле в случае  превышения cut-off  для IgG  и снижения соотношения IgA/sIgA  ниже  cut-off, можно со 100% чувствительностью и 100% специфичностью дифференцировать ВЗК  от ДБ, имеющего похожую клинику в начале заболевания.

1. Климович В.Б. Защитные и гомеостатические функции секреторных иммуноглобулинов (SIG) // Российский иммунологический журнал, 2008. Т. 2 (11), № 2. С. 2-7.

2. Петричук С.В., Мирошкина Л.В., Семикина Е.Л., Топтыгина А.П., Потапов А.С., Цимбалова Е.Г., Радыгина Т.В. Показатели популяционного состава лимфоцитов как предикторы эффективности терапии ингибитором TNF-α у детей с воспалительными заболеваниями кишечника // Медицинская иммунология, 2018. Т. 20, № 5. С. 721-730.

3. Топтыгина А.П., Семикина Е.Л., Бобылева Г.В., Мирошкина Л.В., Петричук С.В. Цитокиновый профиль у детей с воспалительными заболеваниями кишечника // Биохимия, 2014. Т. 79, № 12. С. 1673-1679.

4. Arumugam M., Raes J., Pelletier E., le Paslier D., Yamada T., Mende D.R., et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature, 2011, Vol. 473, pp. 174-180.

5. Bogdanos D.P., Rigopoulou E.I., Smyk D.S., Roggenbuck D., Reinhold D., Forbes A., Laass M.W., Conrad K. Diagnostic value, clinical utility and pathogenic significance of reactivity to the molecular targets of Crohn’s disease specific-pancreatic autoantibodies. Autoimmun. Rev., 2011, Vol. 11, pp. 143-148.

6. Chao K., Zhang S., Yao J., He Y., Chen B., Zeng Z., Zhong B., Chen M. Imbalances of CD4(+) T-cell subgroups in Crohn’s disease and their relationship with disease activity and prognosis. J. Gastroenterol. Hepatol., 2014, Vol. 29, pp. 1808-1814.

7. Cobrin G.M., Abreu M.T. Defects in mucosal immunity leading to Crohn’s disease. Immunol. Rev, 2005, Vol. 206, pp. 277-295.

8. de Beéck K.O., Vermeire S., Rutgeerts P., Bossuyt X. Antibodies to GP2, the major zymogen granule membrane glycoprotein, in inflammatory bowel diseases. Gut, 2012, Vol. 61, pp. 162-164.

9. Fonseca-Camarillo G., Yamamoto-Furusho J.K. Immunoregulatory pathways involved in inflammatory bowel disease. Inflamm. Bowel Dis., 2015, Vol. 21, no. 9, pp. 2188-2193.

10. Fujino S., Andoh A., Bamba S., Ogawa A., Hata K., Araki Y., Bamba T., Fujiyama Y. Increased expression of interleukin 17 in inflammatory bowel disease. Gut, 2003, Vol. 52, pp. 65-70.

11. Gaboriau-Routhiau V., Rakotobe S., Lecuyer E., Mulder, I., Lan A., Bridonneau C., Rochet V., Pisi A., de Paepe M., Brandi G., Eberl G., Snel J., Kelly D., Cerf-Bensussan N. The key role of segmented filamentous bacteria in the coordinated maturation of gut helper T cell responses. Immunity, 2009, Vol. 31, no. 4, pp. 677-689.

12. Gullberg E., Söderholm J.D. Peyer’s patches and M cells as potential sites of the inflammatory onset in Crohn’s disease. Ann. NY Acad. Sci., 2006, Vol. 1072, pp. 218-232.

13. Hansen R., Russell R.K., Reiff C., Louis P., McIntosh F., Berry S.H., Mukhopadhya I., Bisset W.M., Barclay A.R., Bishop J., Flynn D.M., McGrogan P., Loganathan S., Mahdi G., Flint H.J., El-Omar E.M., Hold G.L. Microbiota of de-novo pediatric IBD: increased Faecalibacterium prausnitzii and reduced bacterial diversity in Crohn’s but not in ulcerative colitis. Am. J. Gastroenterol., 2012, Vol. 107, pp. 1913-1922.

14. Hase K., Kawano K., Nochi T., Pontes G.S., Fukuda S., Ebisawa M., Kadokura K., Tobe T., Fujimura Y., Kawano S., Yabashi A., Waguri S., Nakato G., Kimura S., Murakami T., Iimura M., Hamura K., Fukuoka S., Lowe A.W., Itoh K., Kiyono H., Ohno H. Uptake through glycoprotein 2 of FimH+ bacteria by M cells initiates mucosal immune response. Nature, 2009, Vol. 462, no. 7270, pp. 226-230.

15. Hold G.L., Smith M., Grange C., Watt E.R., El-Omar E.M., Mukhopadhya I. Role of the gut microbiota in inflammatory bowel disease pathogenesis: What have we learnt in the past 10 years? World J. Gastroenterol., 2014, Vol. 20, no. 5, pp. 1192-1210.

16. Lennard-Jones J.E. Classification of inflammatory bowel disease. Scand. J. Gastroenterol., Suppl., 1989, Vol. 170, pp. 2-6.

17. Liu J.Z., van Sommeren S., Huang H., Ng S.C., Alberts R., Takahashi A., Ripke S., Lee J.C., Jostins L., Shah T., Abedian S., Cheon J.H., Cho J., Dayani N.E., Franke L., Fuyuno Y., Hart A., Juyal R.C., Juyal G., Kim W.H., Morris A.P., Poustchi H., Newman W.G., Midha V., Orchard T.R., Vahedi H., Sood A., Sung J.Y., Malekzadeh R., Westra H.J., Yamazaki K., Yang S.K.; International Multiple Sclerosis Genetics Consortium; International IBD Genetics Consortium, Barrett J.C., Alizadeh B.Z., Parkes M., Bk T., Daly M.J., Kubo M., Anderson C.A., Weersma R.K. Association analyses identify 38 susceptibility loci for inflammatory bowel disease and highlight shared genetic risk across populations. Nat. Genet., 2015, Vol. 47, no. 9, pp. 979-986.

18. Mazmanian S.K., Round J.L., Kasper D.L. A microbial symbiosis factor prevents intestinal inflammatory disease. Nature, 2008, Vol. 453, pp. 620-625.

19. McGovern D., Kugathasan S., Cho J.H. Genetics of inflammatory bowel diseases. Gastroenterology, 2015, Vol. 149, no. 5, pp. 1163-1176.

20. Palm N.W., De Zoete M.R., Cullen T.W., Barry N.A., Stefanowski J., Hao L., Degnan P.H., Hu J., Peter I., Zhang W., Ruggiero E., Cho J.H., Goodman A.L., Flavell R.A. Immunoglobulin A coating identifies colitogenic bacteria in inflammatory bowel disease. Cell, 2014, Vol. 158, pp. 1000-1010.

21. Pavlidis P., Forbes A., Bogdanos D.P. Antibodies to glycoprotein 2 (GP2) in patients with inflammatory bowel diseases from UK. Clin. Chim. Acta, 2011, Vol. 412, no. 11-12, pp. 1163-1164.

22. Pavlidis P., Romanidou O., Roggenbuck D., Mytilinaiou M.G., Al-Sulttan F., Liaskos C., Smyk D.S., Koutsoumpas A.L., Rigopoulou E.I., Conrad K., Forbes A., Bogdanos D.P. Ileal inflammation may trigger the development of GP2-specific pancreatic autoantibodies in patients with crohn’s disease. Clin. Dev. Immunol., 2012, Vol. 2012, 640835. doi: 10.1155/2012/640835.

23. Podolsky DK. The current future understanding of inflammatory bowel disease. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol., 2002, Vol. 16, pp. 933-943.

24. Roggenbuck D., Hausdorf G., Martinez-Gamboa L., Reinhold D., Büttner T., Jungblut P.R., Porstmann T., Laass M.W., Henker J., Büning C., Feist E., Conrad K. Identification of GP2, the major zymogen granule membrane glycoprotein, as the autoantigen of pancreatic antibodies in Crohn’s disease. Gut, 2009, Vol. 58, no. 12, pp. 1620-1628.

25. Roggenbuck D., Reinhold D., Wex T., Goihl A., von Arnim U., Malfertheiner P., Büttner T., Porstmann T., Porstmann S., Liedvogel B., Bogdanos D.P., Laass M.W., Conrad K. Autoantibodies to GP2, the major zymogen granule membrane glycoprotein, are new markers in Crohn’s disease. Clin. Chim. Acta, 2011, Vol. 412, no. 9-10, pp. 718-724.

26. Russell R. K., Drummond H. E., Nimmo E. E. Anderson N., Smith L., Wilson D.C., Gillett P.M., McGrogan P., Hassan K., Weaver L.T., Bisset M., Mahdi G., Satsangi J. Genotype-phenotype analysis in childhood-onset Crohn’s disease: NOD2/CARD15 variants consistently predict phenotypic characteristics of severe disease. Inflamm. Bowel Dis., 2005, Vol. 11, pp. 955-964.

27. Satsangi J., Silverberg M. S., Vermeire S., Colombel J.-F. The Montreal classification of inflammatory bowel disease: controversies, consensus, and implications. Gut, 2006, Vol. 55. no. 6, pp. 749-753.

28. Sha S., Xu B., Wang X., Zhang Y., Wang H., Kong X., Zhu H., Wu K. The biodiversity and composition of the dominant fecal microbiota in patients with inflammatory bowel disease. Diagn. Microbiol. Infect. Dis., 2013, Vol. 75, pp. 245-251.

29. Silverberg M.S., Satsangi J., Ahmad T., Arnott I.D., Bernstein C.N., Brant S.R., Caprilli R., Colombel J.F., Gasche C., Geboes K., Jewell D.P., Karban A., Loftus E.V. Jr, Peña A.S., Riddell R.H., Sachar D.B., Schreiber S., Steinhart A.H., Targan S.R., Vermeire S., Warren B.F. Toward an integrated clinical, molecular and serological classification of inflammatory bowel disease: report of a Working Party of the 2005 Montreal World Congress of Gastroenterology. Canad. J. Gastroenterol., 2005, Vol. 19, Suppl. A, pp. 5A-36A.

30. Werner L., Sturm A., Roggenbuck D., Yahav L., Zion T., Meirowithz E., Ofer A., Guzner-Gur H., Tulchinsky H., Dotan I. Antibodies against glycoprotein 2 are novel markers of intestinal inflammation in patients with an ileal pouch. J. Crohn’s Colitis, 2013, Vol. 7, no. 11, pp. e522-e532.