Tryptase levels in children with cutaneous mastocytosis: a prospective study

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Тучные клетки (ТК) представляют собой многофункциональные иммунные клетки костномозгового происхождения. Экспрессируя широкий спектр рецепторов и высвобождая при дегрануляции медиаторы, они играют ключевую роль в реакциях врожденного и приобретенного иммунитета [1]. К основным компонентам секреторных гранул ТК относят в том числе специфичные для них протеазы – химазу, триптазу и карбоксипептидазу. Триптаза ТК представляет собой нейтральную сериновую протеазу с молекулярной массой 134 кДа [2]. Количество триптазы в одной ТК составляет 10–35 пг [3]. Фермент состоит из четырех нековалентно связанных субъединиц, каждая из которых имеет один активный каталитический центр. Разрушение тетрамера на мономеры вызывает инактивацию триптазы. Триптазы получили свое название из-за их трипсиноподобной субстратной специфичности. В организме человека экспрессируются два вида триптаз (α-триптаза и β-триптаза). Альфа-триптаза - основная циркулирующая изоформа. Бета-триптаза предположительно является предварительно сформированным и хранящимся в секреторных гранулах основным компонентом протеаз, высвобождающимся при дегрануляции [4].

Нормальные референсные значения триптазы в сыворотке крови у здоровых взрослых достаточно стабильны и варьируют в диапазоне от 1 до 15 мкг/л, составляя в среднем около 5 мкг/л [5, 6].

Основными показаниями для измерения концентрации триптазы являются диагностика состояний, связанных с системной активацией тучных клеток (например, во время анафилаксии или эпизодов синдрома активации тучных клеток), и наследственной альфа-триптаземии (HαT). HαT – аутосомно-доминантное заболевание, при котором определяется повышенное число копий альфа-кодирующего (≥2) TPSAB1-гена [7]. Превышение базового уровня сывороточной триптазы, который в настоящее время клинически определяется как 11,4 мкг/л [8, 9], характерно для мастоцитоза, гиперэозинофильного синдрома, миелоидных новообразований, хронической болезни почек, эозинофильного эзофагита и ревматоидного артрита [10]. Предполагается, что HαT может являться наиболее распространенной причиной повышенного базального уровня сывороточной триптазы в общей популяции, но в большинстве ассоциативных исследований оценка частоты данного заболевания не проводилась [8, 10].

Повышение показателей триптазы, стойко превышающее уровень 20 нг/мл (мкг/л) при отсутствии системных аллергических реакций, является второстепенным диагностическим критерием системного мастоцитоза. Так, индолентный системный мастоцитоз без поражения кожи часто наблюдается у пациентов с системными аллергическими реакциями на яд перепончатокрылых и сопровождается повышением базального уровня триптазы в сыворотке крови [11].

Следует отметить, что диагностический алгоритм при повышении значения триптазы выше 20 мкг/л у взрослых имеет четкую структуру поиска / исключения системного мастоцитоза. В детской практике определение уровня триптазы не включено в диагностику кожного мастоцитоза (КМ) [11]. Клиническая оценка степени тяжести КМ и сопоставление ее с результатами лабораторного исследования у детей в РФ производятся на основании показателя верхней границы нормального значения триптазы, составляющего 11,0 мкг/л. При интерпретации результатов анализа и в рекомендациях по ведению детей с КМ не учитываются данные зарубежных исследований по изучению базового уровня триптазы в различных возрастных группах (табл. 1). Примечательно, что концентрации триптазы в сыворотке крови у здоровых детей, определенные во всех перечисленных в табл. 1 исследованиях, были ниже, чем у взрослых [12-14].

Таблица 1. Результаты исследований базового уровня сывороточной триптазы в детской популяции

Table 1. Results from baseline serum tryptase studies in children

Анализ значений триптазы в разных возрастных группах показал, что риск тяжелой анафилаксии у пациентов с патологией тучных клеток ассоциирован с уровнями триптазы >8 мкг/л [8, 19]. Высокий уровень базальной сывороточной триптазы в сочетании с распространенными высыпаниями на коже у детей с мастоцитозом коррелировал с возможностью развития серьезных симптомов активации ТК [20]. Уровни триптазы были достоверным предиктором анафилактических событий у детей в ретроспективном исследовании, включавшем 102 ребенка с КМ [21]. Следовательно, контроль значений триптазы у детей, страдающих кожным мастоцитозом, необходим для грамотного междисциплинарного взаимодействия в рамках диспансерного наблюдения данных пациентов.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Провести анализ показателей уровней триптазы у детей с разными клиническими формами кожного мастоцитоза.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено одноцентровое проспективное сплошное исследование за период с 2022 по 2024 год с применением лабораторного, статистического, аналитического методов исследования, текущего наблюдения и кабинетного исследования.

Классификация различных клинических типов кожного мастоцитоза проведена в соответствии с актуальной классификацией Всемирной организации здравоохранения [22, 23]

Условия проведения и продолжительность исследования

В исследование включали данные детей, находившихся на амбулаторном лечении и наблюдении в ГБУЗ «Московский Центр дерматовенерологии и косметологии» в период с апреля 2022 по май 2024 года.

Критерии соответствия

Критерии включения:

- дети мужского и женского пола в возрасте от 6 месяцев до 17 лет включительно с клиническими формами кожного мастоцитоза;

- письменное информированное согласие пациента / родителя пациента на проведение лабораторного исследования.

Критерии исключения: отказ родителей от исследования; постоянный приём глюкокортикоидов системного действия и/или антигистаминных препаратов.

Контрольная группа сформирована из 20 детей без КМ и отягощенного аллергического анамнеза.

Описание медицинского вмешательства и методов измерения целевых показателей

Клиническое обследование включало сбор анамнеза и физикальное обследование участников исследования. В сомнительных случаях проводилось гистологическое исследование биоптата кожи в области высыпаний. Все пациенты были проконсультированы специалистом аллергологом-иммунологом ГБУЗ «Московский Центр дерматовенерологии и косметологии». Лабораторные методы исследования выполнялись в ГБУЗ «Московский Центр дерматовенерологии и косметологии». Взятие венозной крови проводилось в течение дня не ранее чем через 3 часа после приема пищи или утром натощак. Концентрация триптазы в крови определялась методом иммунофлюоресценции на трехмерной пористой твердой фазе (технология ImmunoCAP, «Pharmacia Diagnostics AB», Швеция).

Основной исход исследования

У детей с разными клиническими формами и типами КМ анализировали исходные значения концентрации триптазы в сыворотке крови после подтверждения диагноза КМ и до назначения системной и наружной терапии.

Дополнительные исходы исследования

Проведен анализ показателей триптазы у детей с мастоцитомами кожи в зависимости от размеров высыпаний (более 2 см и менее 1 см).

Этическая экспертиза

Проведение исследования согласовано с Локальным Комитетом по Этике при ---УДАЛЕНО ДЛЯ РЕЦЕНЗИРОВАНИЯ---Протокол № 58 от 31 марта 2022г.

Статистический анализ

Необходимый размер выборки исследования не рассчитывали ввиду редкости патологии. Статистический анализ проводился с использованием программы StatTech v. 3.1.8 (разработчик - ООО «Статтех», Россия). Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро-Уилка (при числе исследуемых менее 50) или критерия Колмогорова-Смирнова (при числе исследуемых более 50). Описательная статистика включала количество и процент пациентов в соответствующих группах детей с КМ, а также распределение пациентов по диапазонам значений сывороточной триптазы. В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывались с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1–Q3). Для сравнения двух выборок пациентов с разными клиническими формами и типами КМ с ненормальным распределением значений триптазы применялся непараметрический критерий Колмогорова-Смирнова. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

В исследование были включены данные 202 пациентов (116 (57,4%) мальчиков и 86 (42,6%) девочек) с разными клиническими формами КМ в возрасте от 6 месяцев до 17 лет включительно. Структура пациентов согласно клиническим формам и типам КМ отражена в табл. 2. Пациенты с мастоцитомой кожи были распределены на 2 группы по числу элементов и размеру высыпаний. К первой группе («большие» мастоцитомы) были отнесены 47 детей с множественными мастоцитомами кожи (не более трех элементов) и/или размером более 2 см. Вторая группа («малые» мастоцитомы) включала 30 детей с изолированной (солитарной) мастоцитомой кожи диаметром менее 1 см.

Таблица 2. Распределение пациентов по клиническим формам и типам кожного мастоцитоза и уровням триптазы в сыворотке периферической крови (абсолютные значения, %)

Table 2. Distribution of patients according to clinical types of cutaneous mastocytosis and peripheral blood serum tryptase levels (abs., %)

Примечание. поли-/моноППКМ ― полиморфный/мономорфный тип пятнисто-папулёзного кожного мастоцитоза; МК ― мастоцитома кожи.

Результаты исследования

Медианный базальный уровень триптазы для всей группы (n=202) составил 5,09 мкг/л (диапазон 1,3–57,0 мкг/л). У 35 (17,3%) пациентов было выявлено превышение значений сывороточной триптазы выше 11,0 мкг/л, у 15 (7,4%) – выше 20,0 мкг/л (табл. 2).

Показатели концентрации фермента в контрольной группе не выходили за пределы верхнего нормального значения 11,0 мкг/л [9]. Медианный уровень фермента в контрольной группе составил 2,55 мкг/л (диапазон 0,8–4,57 мкг/л). Показатель моды (Мо) – 2,1 мкг/л. На рис. 1 представлена сравнительная характеристика значений триптазы у детей с ППКМ и в контрольной группе.

Рисунок 1. Сравнение уровня триптазы в сыворотке периферической крови (мкг/л) у пациентов с поли-/моноППКМ и в контрольной группе

Figure 1. Peripheral blood serum tryptase levels (mkg/L) in patients with poly-/monoМPCM and in the control group

При сопоставлении содержания триптазы в сыворотке крови пациентов всех исследуемых групп выявлены достоверные различия концентрации фермента между группами ППКМ (моноППКМ, полиППКМ) и контрольной группой (р=0,05). Медианный уровень триптазы у всех детей с ППКМ без деления на подтипы составил 8,7 мкг/л (диапазон 1,3–57,0 мкг/л). Наиболее выраженные различия отмечались между показателями уровня фермента у детей с мономорфным типом ППКМ – Ме 10,9 мкг/л (диапазон 2,84–46,3 мкг/л) и в контрольной группе (р=0,01). Значения Ме 6,1 (диапазон 1,3–57,0) мкг/л у детей с полиморфным типом ППКМ также были достоверно выше, чем в контрольной группе (р=0,05).

Анализ уровней триптазы у пациентов с моноППКМ имеет важное значение для дальнейшего прогнозирования течения заболевания, поскольку именно этот клинический вариант может трансформироваться в индолентный системный мастоцитоз [11, 21]. Распределение числа обследованных детей с разными типами ППКМ в зависимости от пола отражено в табл. 3.

Таблица 3. Распределение пациентов с ППКМ по полу (абсолютные цифры)

Table 3. Distribution of patients with MPCM by gender (abs.)

На рис. 2 отражены уровни триптазы у 65 мальчиков и 55 девочек без разделения по типам ППКМ. Различия в исследуемых выборках недостоверны (р=0,995).

Рисунок 2. Сравнительные показатели уровней триптазы в сыворотке периферической крови (мкг/л) у мальчиков (n=65) и девочек (n=55) с ППКМ

Figure 2. Tryptase levels in peripheral blood serum (mkg/L) in boys (n=65) and girls (n=55) with МPCM

Уровни триптазы у половины обследованных пациентов мужского пола находились в пределах 6,25–10,23 мкг/л, при медиане равной 4,93 мкг/л и амплитуде ряда 2,00–46,10 мкг/л. Уровни триптазы у половины обследованных пациентов женского пола находились в пределах 6,53–11,82 мкг/л, при медиане равной 5,66 мкг/л и амплитуде ряда 1,00–57,00 мкг/л (рис. 2).

В то же время при анализе уровней триптазы в зависимости от пола и клинического типа ППКМ у детей и подростков с мономорфным типом были определены более высокие значения фермента (рис. 3). Критическое значение критерия Колмогорова-Смирнова для независимых выборок λ_0,05 составило 1,32, эмпирическое – 1,83. Таким образом λ=1,83>1,32, следовательно, нулевая гипотеза («уровни триптазы являются одинаковыми в исследуемых выборках») была отклонена, и рассматриваемые группы детей (моноППКМ и полиППКМ) достоверно отличались друг от друга (р=0,038).

Рисунок 3. Сравнение уровней триптазы в сыворотке крови (мкг/л) в группах пациентов с мономорфным и полиморфным типами ППКМ в зависимости от пола

Figure 3. Comparison of serum tryptase levels (mkg/L) in patients with monomorphic and polymorphic types of MPCM depending on gender

В последние годы регистрируется рост числа детей с мастоцитомой кожи с выраженными клиническими проявлениями симптомов дегрануляции тучных клеток (образование пузырей, крапивница, флашинг-реакции, диарея) [24]. Это обстоятельство явилось причиной анализа уровней триптазы в зависимости от числа и размеров высыпаний (рис. 4). У пациентов с «большими» мастоцитомами анализ уровней  триптазы продемонстрировал значения медианы (Ме) 8,4 [4, 6;14, 5] мкг/л, с «малыми» мастоцитомами – Ме 3,8 [1, 9; 4, 2] мкг/л. Эмпирическое значение критерия Колмогорова-Смирнова (λ) превысило критическое и составило λ>λ_0,05 (2,56>1,84), следовательно, нулевая гипотеза («распределение значений фермента является одинаковым исследуемых выборках») была отклонена. Значения триптазы у больных с множественными и «большими» (более 2 см в диаметре) мастоцитомами достоверно отличались от таковых в группе детей с «малыми» мастоцитомами (р=0,05). При сравнении показателей триптазы у детей с «малыми» мастоцитомами и в контрольной группе различий не было выявлено (р=1,697).

Рисунок 4. Сравнение уровня триптазы в сыворотке крови (мкг/л) у пациентов с мастоцитомами

Figure 4. Comparison of serum tryptase levels (mkg/L) in patients with mastocytomas

Значения уровней триптазы у грудных детей с самой редкой и тяжелой формой КМ – диффузным кожным мастоцитозом также определяли при их первом обращении в клинику (табл. 4). Среднее значение фермента составило 19,3 мкг/л. В процессе динамического наблюдения у двух пациентов в течение первых трех лет отмечался постепенный рост показателей фермента, у остальных – снижение. В этой группе детей отмечается самый высокий риск развития анафилаксии [19–21]. Так, неоднократные эпизоды анафилаксии были зарегистрированы у двух детей из пяти наблюдаемых нами детей (табл.4).

Таблица 4. Исходные показатели триптазы в сыворотке крови и данные об эпизодах анафилаксии у грудных детей с ДКМ

Table 4. Baseline serum tryptase levels and anaphylaxis episodes in infants with DCM

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

У 75,3% детей уровни триптазы не превышали лабораторной нормы 11,0 мкг/л. У 17,3% пациентов было выявлено превышение значений сывороточной триптазы выше 11,0 мкг/л, у 7,4% – выше 20,0 мкг/л.

Медианный базальный уровень триптазы для всей группы (n=202) составил 5,09 мкг/л (диапазон 1,3–57,0 мкг/л). Выявлены достоверные различия между значением триптазы у детей с ППКМ без деления на типы Ме 8,7 мкг/л (диапазон 1,3–57,0 мкг/л) и в контрольной группе 2,55 мкг/л (диапазон 0,8–4,57 мкг/л). Наиболее выраженные различия отмечались между показателями уровня фермента у детей с мономорфным типом ППКМ (Ме 10,9 мкг/л) и в контрольной группе (р=0,01). При анализе уровней триптазы в зависимости от пола и клинического подтипа ППКМ у детей и подростков с мономорфным типом также были определены более высокие значения фермента. Среднее значение фермента в группе ДКМ составило 19,3 мкг/л.

Резюме дополнительного результата исследования

У пациентов с «большими» мастоцитомами анализ уровней триптазы значения медианы (Ме) 8,4 [4, 6; 14, 5] мкг/л достоверно отличались от значений Ме 3,8 [1, 9; 4, 2] мкг/л у детей с «малыми» мастоцитомами.

Обсуждение основного результата исследования

Триптаза является одним из многофункциональных медиаторов тучных клеток. Благодаря клиническим исследованиям было продемонстрировано, что триптаза играет роль в канцерогенезе, патогенезе аллергических, сердечно-сосудистых, респираторных, нервных и кожных заболеваний [3, 5, 25]. Сывороточная триптаза является важным биомаркером в диагностике заболеваний тучных клеток [2, 6, 25].

Физиологические уровни базальной сывороточной триптазы могут различаться у здоровых людей в зависимости от количества тучных клеток, скорости базальной секреции, количества копий гена TPSAB1, кодирующего альфа-триптазу, и функции почек [8, 26]. Консенсус экспертов ECNM (Европейская сеть компетенций по мастоцитозу) и AIM (Американская инициативная группа по заболеваниям тучных клеток) в 2022г. определили нормальные значения базового уровня триптазы у взрослых в диапазоне от 1 до 15 мкг/мл [26]. В детской практике дискуссия по интерпретации значений триптазы при мастоцитозе остается открытой. Это связано с неоднородностью клинических проявлений при КМ и яркими проявлениями системных симптомов дегрануляции тучных клеток при значениях фермента ниже 11,0 мкг/л [20, 21, 25].

По данным нашего исследования среднее базальное значение триптазы в контрольной группе составило 2,55 мкг/л, что совпадает с результатами европейских исследований [15–18]. Значения триптазы в контрольной группе и группах с различными клиническими формами мастоцитоза в нашем исследовании достоверно отличались. Это подчеркивает необходимость определения уровней триптазы при всех формах мастоцитоза, включая мастоцитому кожи. Наши результаты согласуются с данными единственного европейского исследования (Испания, 2012г.), в котором проанализированы уровни триптазы у 111 детей с КМ [20]. Базальный уровень триптазы у испанских пациентов с ППКМ составил 5,1 мкг/л, ДКМ – 45,5 мкг/л. Авторы подчеркнули, что превышение уровня триптазы выше 6,0 мкг/л требует обязательного назначения антимедиаторной терапии и тщательного наблюдения за пациентами. Также испанские авторы указали, что 12 из 111 детей, страдающих мастоцитозом, потребовалась госпитализация из-за тяжелых, опасных для жизни симптомов активации ТК [20]. Результаты данного исследования продемонстрировали, что риск анафилактических реакций выше у пациентов с повышенным уровнем триптазы в сыворотке и обширными поражениями кожи с эпизодами образования пузырей [20]. Нами продемонстрированы медианные уровни фермента, которые характерны для всей исследуемой группы и каждой клинической формы КМ у детей в отдельности. Мы предполагаем, что значение 5,0 мкг/л является значимым для тщательного наблюдения за детьми с КМ. Ранее мы выявили, что развитие кожных и системных симптомов, опосредованных дегрануляцией тучных клеток, развивается у детей с различными клиническими формами КМ при значениях триптазы 5,0 мкг/л и выше [28]. Согласно данным европейских исследований исходный уровень триптазы ниже 8 мкг/мл не исключает первичных заболеваний тучных клеток и риска развития анафилаксии [25]. Другие системы оценки, используемые для прогнозирования клональности и анафилаксии (шкала NICAS (Национальный институт здравоохранения и совершенствования медицинской помощи, США) и шкала Karolinska (Швеция)), предлагают использовать в качестве порогового значения уровень триптазы 11,4 мкг/л [25]. Принимая во внимание, что у каждого четвертого ребенка (24,7%) в нашем исследовании исходный уровень триптазы превышал значение 11,0 мкг/л (табл. 2), проблема междисциплинарного ведения кожного мастоцитоза становится более чем очевидна. Наибольшее внимание следует уделять детям с мономорфным типом ППКМ («взрослый» тип КМ) по причине позднего дебюта и высокого риска трансформации в индолентный системный мастоцитоз. Значение медианы 10,9 мкг/л у детей и подростков с моноППКМ аналогично данным исследования зарубежных авторов, продемонстрировавших уровни триптазы ближе к нормальным у взрослых с мастоцитозом с мономорфными высыпаниями на коже без признаков системности (медиана 10 мкг/мл, диапазон 2–23 мкг/мл) [27].

Результаты высоких исходных уровней триптазы в сыворотке крови при множественных и «крупных» мастоцитомах ((Ме) 8,4 [4, 6; 14, 5] мкг/л, возможно, связаны с глубиной залегания и высокой плотностью тучноклеточных инфильтратов в дерме. Тщательное клинико-лабораторное обследование детей с мастоцитомами позволит предупредить развитие кожных и системных медиаторных симптомов [24, 28]. Изолированные мастоцитомы размером менее 1 см («малые»), вероятно, связаны с меньшей медиаторной нагрузкой тучных клеток, и значения триптазы выше 11,0 мкг/л у этих детей определяются редко.

Заключение

Сывороточная триптаза является важным лабораторным показателем, используемым в диагностике болезней ТК, в том числе кожного мастоцитоза у детей. Интерпретация значений триптазы у детей зависит от контекста.

По данным результатов нашего исследования:

- значения базальной сывороточной триптазы у здоровых детей могут варьировать от 2,55 до 5,0 мкг/л;

- исходные значения сывороточной триптазы выше 8,0 мкг/л чаще определяются у детей с ППКМ, могут сопровождаться развитием кожных и системных медиаторных симптомов, вплоть до анафилаксии и требуют серьезного междисциплинарного наблюдения;

- уровень триптазы, превышающий значение 11,0 мкг/л определяется у 24,7% детей с КМ, выше 20 мкг/л – у 7,4%;

- определение уровня триптазы необходимо у всех детей с установленным диагнозом КМ, независимо от клинической формы и типа, включая изолированную и множественные мастоцитомы кожи.

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, какие значения триптазы у детей являются индикаторами активации ТК и первичных заболеваний ТК. Наконец, динамический контроль уровня триптазы у детей может способствовать разработке новых специфических терапевтических подходов к ведению различных клинических форм кожного мастоцитоза.

Ограничения исследования

Формирование выборки детей с кожным мастоцитозом для проведения исследования требует большого количества времени. Скудные данные о возрастных особенностях значений концентрации триптазы в сыворотке крови у здоровых детей ограничивает возможность экстраполировать полученные результаты контрольной группы на общую популяцию.

About the authors

Elena Kasikhina

Author for correspondence.
Email: kasprof@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-0767-8821
SPIN-code: 2244-5426
Scopus Author ID: SC15822614300
ResearcherId: HKE-3219-2023

Кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник,

доцент кафедры дерматовенерологии, аллергологии и косметологии медицинского института РУДН

References

Supplementary files