Adamts 13: МЕТАЛЛОПРОТЕАЗА ADAMTS-13 | Колосков | Гематология и трансфузиология

МЕТАЛЛОПРОТЕАЗА ADAMTS-13 | Колосков | Гематология и трансфузиология

Введение

Все большее количество клинических и эксперимен­тальных исследований свидетельствуют о существен­ной роли металлопротеазы ADAMTS-13 (a disintegrin and metalloprotease with thrombospondin-1-like domains, member 13) не только в патогенезе тромботической тромбоцитопенической пурпуры, но и при сердечно-сосудистых заболеваниях. Расширение знаний о металлопротеазе ADAMTS-13 может улучшить наше понимание патогене­за этих заболеваний, механизмов регуляции свертываю­щей системы крови в целом, а также предложить новые решения для улучшения результатов лечения.

Целью данного обзора является обобщение совре­менной информации о структуре и функции металло- протеазы ADAMTS-13.

Металлопротеазы ADAMTS-13

Пионерские исследования, выполненные в 1996 г., обнаружили взаимодействующую с фактором Виллебранда плазменную протеазу. Было установле­но, что функциональная активность данной протеазы зависит от ионов Zn²+ и Ca²+, присутствие которых было необходимым для расщепления фактора Виллебранда при исследованиях in vitro. Было показано, что воз­действие металлопротеазы приводит к расщеплению мультимеров фактора Виллебранда в специфическом сайте (Tyr1605-Met1606) в домене А2 и уменьшению гемостатической функции фактора Виллебранда in vivo [1, 2]. Металлопротеаза ADAMTS-13 была идентифи­цирована и клонирована в 2001 г. [3, 4].

Биологической функцией металлопротеазы ADAMTS-13 является расщепление сверхкруп- ных мультимеров фактора Виллебранда [5]. Фактор Виллебранда представляет собой большой и гетероген­ный адгезивный гликопротеин — один из ключевых белков свертывающей системы крови [6]. Он синтези­руется в эндотелиальных клетках и мегакариоцитах в виде мономера, подвергаясь дальнейшей димеризации в эндоплазматическом ретикулуме через С-концевую дисульфидную связь [7]. Мультимеризация проис­ходит в аппарате Гольджи в результате образования пропептид-индуцированной дисульфидной связи [8]. Гетерогенный фактор Виллебранда и сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда депонируют­ся в тельцах Вейбеля—Паладе, из которых они могут выделяться конститутивно и при необходимости [9]. Сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда по­тенциально тромбогенны, поскольку способны спон­танно взаимодействовать с тромбоцитами, образуя сгустки, блокирующие систему микроциркуляции [10].

Металлопротеаза ADAMTS-13 синтезируется в основном в печени. Концентрация ADAMTS-13 в плазме человека колеблется от 0,7 до 1,4 мкг/мл. Матричная РНК, кодирующая полноразмерный протеин ADAMTS-13 (примерно 4,3 kb), обнаружи­вается в печени с помощью нозерн-блоттинга [3, 4]. Усеченная форма матричной РНК ADAMTS-13 (при­мерно 2,4 kb) при использовании той же методики обнаруживается в других тканях, таких как плацен­та и скелетные мышцы [4]. Используя обратную по­лимеразную цепную реакцию, фрагменты матричной РНК ADAMTS-13 выявляются во многих тканях, включая почки, поджелудочную железу, селезенку, тимус, предстательную железу, яички, яичники, тон­кую кишку, толстую кишку и лейкоциты перифериче­ской крови [3, 11]. В печени ADAMTS-13 локализует­ся в звездчатых клетках [12]. Содержание матричной РНК ADAMTS-13 и экспрессия белка ADAMTS-13 в звездчатых клетка крыс in vitro и in vivo резко повыша­ется при механическом воздействии или под влиянием трансформирующего ростового фактора β [13], что ука­зывает на возможную роль ADAMTS-13 в ремоделиро­вании ткани печени после травмы. Кроме того, белок ADAMTS-13, продуцируемый в звездчатых клетках, может диффундировать в капилляры и поступать в кровоток, определяя тем самым плазменную актив­ность ADAMTS-13. В пользу этого механизма свиде­тельствуют такие факты, как уменьшение плазменной активности ADAMTS-13 у людей после частичной ге- патэктомии [14] или у крыс после введения диметилнитрозамина, повреждающего звездчатые клетки [15], и повышение активности ADAMTS-13 в звездчатых клетках и плазме в моделях холестаза и стеатогепатита у крыс [16]. Матричная РНК ADAMTS-13 и белок ADAMTS-13 также были обнаружены в эндотелиаль­ных клетках сосудов как in vitro, так и in vivo [17, 18].

Показано [18], что нестимулированные эндотели­альные клетки вены пуповины человека продуцируют в культуре приблизительно 1 нг ADAMTS-13 на 1 мл кон­диционированной среды каждые 60 минут. Количество ADAMTS-13 примерно в 100 раз меньше, чем количе­ство фактора Виллебранда (100 нг/мл), производимого этими клетками в тех же условиях. При использовании иммуногистохимического метода было продемонстри­ровано, что ADAMTS-13 не накапливается совместно с фактором Виллебранда в тельцах Вейбеля—Паладе и, по-видимому, секретируется в циркуляцию непосред­ственно из места синтеза [17, 18].

Функция металлопротеазы ADAMTS-13, синтези­рованной в эндотелии, не вполне понятна. В то время как эндотелиальные клетки синтезируют следовые ко­личества ADAMTS-13 в культуре, суммарная площадь эндотелиальной выстилки предполагает потенциально существенный вклад ADAMTS-13, имеющего эндоте­лиальное происхождение, в величину плазменной ак­тивности ADAMTS-13. Кроме того, металлопротеаза ADAMTS-13, высвобождаемая из эндотелиальных клеток, может расщеплять сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда, фиксированного на поверхно­сти клеток, обеспечивая дополнительный механизм поддержания поверхности, свободной от фактора Виллебранда [18].

В зависимости от клеточного окружения металло- протеаза ADAMTS-13 может обладать как проангио- генным, так и антиангиогенным эффектом. В исследо­вании М. Lee и соавт. [19] были получены результаты, свидетельствующие о том, что, с одной стороны, обра­ботка эндотелиальных клеток вены пуповины челове­ка рекомбинантной ADAMTS-13 приводит к значи­тельному образованию капилляроподобных структур и клеточной миграции, что указывает на усиленный ангиогенез. С другой стороны, когда в культураль­ной среде присутствовал фактор роста эндотелия со­судов, металлопротеаза ADAMTS-13 ингибировала активность, индуцированную этим фактором. Этот антиангиогенный эффект можно предотвратить пред­варительной инкубацией ADAMTS-13 с моноклональ­ными антителами, направленными против С-концевого локуса TSP1 повторов 5—7 [19], что указывает на роль повторов TSP1 в опосредовании про- и антиангиогенных эффектов. Небольшое количество матричной РНК ADAMTS-13 обнаруживается в мегакариоцитах и тромбоцитах человека [20]. Биологическая функция ADAMTS-13, полученной из тромбоцитов, остается неизвестной. В исследовании М. Suzuki и соавт. [21] установлено, что трансгенная, сверхэкспрессированная ADAMTS-13 в тромбоцитах ADAMTS13^–/– мы­шей может высвобождаться после активации тром­бином и коллагеном, а также при формировании тромба после повреждения 10 %-ным хлоридом желе­за. Секретируемая человеческая ADAMTS-13 способ­на замедлять процесс образования тромба в брыжееч­ных артериолах после окислительного повреждения и защищает ADAMTS13^–/– мышей от тромбогенного эфф екта фактора Виллебранда и индуцированного Шига-токсином тромбообразования. Данные резуль­таты свидетельствуют о том, что ADAMTS-13, синте­зируемая в тромбоцитах, может иметь биологически важную функцию [21].

ADAMTS-13 имеет доменную структуру, включаю­щую сигнальный пептид, пропептид, металлопроте- азный домен, дизинтегрин-подобный домен, первый повтор тромбоспондина первого типа, богатый цистеи- ном, и спейсерный домены. Более дистальный С-конец содержит семь дополнительных повторов тромбоспондина первого типа и два CUB-домена [5].

Основой для понимания функции металлопротеа- зы, расщепляющей фактор Виллебранда, стал уста­новленный факт, что дефицит ее приводит к развитию тромботической тромбоцитопенической пурпуры [22]. За последние 15 лет была установлена функциональ­ная роль большинства доменов ADAMTS-13, а также выяснена ключевая роль взаимодействия ADAMTS-13 и фактора Виллебранда в регуляции гемостаза [23].

Металлопротеазный домен ADAMTS-13 сам по себе не имеет или обладает малой протеолитиче- ской активностью в отношении фактора Виллебранда. Металлопротеазный и дизинтегрин-подобный домены, по-видимому, являются единой функциональной еди­ницей [24—27]. Экспериментальные данные также сви­детельствуют, что добавление дизинтегрин-подобного домена к металлопротеазному домену значительно уве­личивает способность ADAMTS-13 расщеплять фактор Виллебранда [24, 26]. Металлопротеаза ADAMTS-13, лишенная дизинтегрин-подобного домена [24—26] или имеющая точечные мутации в вариабельных об­ластях дизинтегрин-подобного домена (Arg349Ala и Leu350Gly), обладает резко сниженной протеолити- ческой активностью по отношению к пептиду и муль­тимеру фактора Виллебранда, что указывает на важ­ность дизинтегрин-подобного домена в распознавании субстрата. Остатки Arg349 и Leu350 дизинтегрин-по­добного домена ADAMTS-13 могут взаимодействовать с остатками Asp1614 и Ala1612 в центральном домене А2 фактора Виллебранда. Такое взаимодействие, по- видимому, помогает позиционировать связь Tyr1605— Met1606 для расщепления, тем самым заметно влияя на константу скорости и каталитическую эффектив­ность субстратного протеолиза [26].

Большое внимание уделяется значению богатого цистеином и спейсерного доменов ADAMTS-13 в распознавании специфического субстрата [24, 27]. Варианты ADAMTS-13, у которой отсутству­ют как богатый цистеином, так и спейсерный до­мен или только спейсерный домен, практически не обладают активностью по отношению к связан­ным с клеткой сверхкрупным мультимерам фак­тора Виллебранда и циркулирующему фактору Виллебранда [24].

Протеолитическое расщепление пептидного суб­страта увеличивается благодаря взаимодействию некаталитических доменов с доменом А2 (между остатками Asp1614 и Arg1668) фактора Виллебранда [25, 26].

Протеазы семейства ADAMTS имеют пере­менное количество повторов тромбоспондина первого типа (Thrombospondin 1 — TSP1), кото­рые могут играть роль в клеточной локализации и распознавании субстрата. Первый повтор TSP1 ADAMTS-13 связывается непосредственно с реги­оном, состоящим из 73 аминокислотных остатков от D1596 до R1668 фактора Виллебранда, обознача­емым как VWF73 [24]. Повторы 5—8 TSP1 протеазы ADAMTS-13 связываются с фактором Виллебранда через его домен D4 [28]. Показано, что С-концевые повторы TSP1 ADAMTS-13 взаимодействуют с поверхностным рецептором CD36 эндотелиаль­ных клеток [29]. Такое взаимодействие может усили­вать протеолитическое расщепление сверхкрупных мультимеров фактора Виллебранда в месте его выс­вобождения при воздействии силы, возникающих при движении (течении) крови (обозначается тер­мином «воздействие силы сдвига жидкости») [30]. Повторы TSP1 ADAMTS-13 содержат свободные тиолы, которые могут реагировать со свободными тиолами на поверхности сверхкрупных мультиме­ров фактора Виллебранда или плазменного факто­ра Виллебранда, подвергнутых воздействию силы сдвига жидкости. Такое взаимодействие может препятствовать образованию дисульфидных связей между двумя мультимерами фактора Виллебранда в условиях высоких силы сдвига жидкости, ослабляя тем самым фактор Виллебранд-опосредованную ад­гезию и агрегацию тромбоцитов [5, 23]. С другой стороны, представлены данные о том, что у человека и мышей металлопротеаза ADAMTS-13, не содержа­щая С-концевых повторов 2—8 TSP1 и доменов CUB, расщепляет связанные с клеткой сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда и плазменный фактор Виллебранда с такой же эффективностью, как и полноразмерный белок ADAMTS-13 [31, 32]. Для более точного понимания биологической роли повторов TSP1 металлопротеазы ADAMTS-13 необ­ходимы дальнейшие исследования.

Домены CUB уникальны для ADAMTS-13 и не найдены в других металлопротеазах семейст­ва ADAMTS и ADAM-протеазах [33]. Роль доменов CUB металлопротеазы ADAMTS-13 в полной мере неясна. Рекомбинантные CUB-1 и CUB-1+2 домены или синтетические пептиды, полученные из домена CUB-1 ADAMTS-13, частично блокируют протеолитическое расщепление сверхкрупных мультимеров фактора Виллебранда, связанного с эндотелиальными клетками в условиях воздействия силы сдвига жидко­сти. Это позволило предположить, что домены CUB ADAMTS-13 могут взаимодействовать с сверхкрупными мультимерами фактора Виллебранда, фиксиро­ванными на поверхности эндотелиальных клеток [34]. В пользу данной гипотезой свидетельствует тот факт, что молекула ADAMTS-13, у которой отсутствуют до­мены CUB, не способна к расщеплению сверхкрупных мультимеров фактора Виллебранда с фиксированны­ми на нем тромбоцитами в брыжеечных артериолах ADAMTS13^–/– мышей [35]. В то же время имеются со­общения о том, что ADAMTS-13 человека, лишенная доменов CUB, расщепляет свежие нити сверхкруп- ных мультимеров фактора Виллебранда в отсутст­вие силы сдвига жидкости [36] и нити сверхкрупных мультимеров фактора Виллебранда, декорированные тромбоцитами и фиксированные к культивируемым эндотелиальным клеткам пупочной вены человека в условиях потока [32]. Эти противоречивые резуль­таты свидетельствуют о сложности оценки функции ADAMTS-13 в физиологических условиях.

Металлопротеаза ADAMTS-13 секретируется как конститутивная активная протеаза [18, 37]. В насто­ящее время ее ингибитор не обнаружен. Плазменный а2-макроглобулин ингибирует многие другие ма­тричные металлопротеазы, включая ADAMTS-4, -5, -7 и -12, но, по-видимому, не связывается и не влияет на активность ADAMTS-13 по отношению к факто­ру Виллебранда, что позволило высказать предполо­жение о регуляции функции ADAMTS-13 на уровне субстрата [5]. Свежесинтезированные сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда, закрепленные на мембране эндотелиальных клеток, могут быть рас­щеплены ADAMTS-13 в присутствии [38] или в отсут­ствие действия силы сдвига жидкости [36]. Это ука­зывает на то, что сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда, связанные с эндотелиальными клетка­ми, находятся в открытой конформации [5]. После попадания в кровоток сверхкрупные мультимеры фактора Виллебранда быстро принимают закрытую конформацию, которая становится очень устойчивой к протеолизу ADAMTS-13 при отсутствии действия силы сдвига жидкости или воздействия денатуратов. Плазменные ультракрупные мультимеры фактора Виллебранда восстанавливают свою чувствительность к ADAMTS-13 при воздействии силы сдвига жидкости (приблизительно 20—100 дин/см²), которое, как пред­полагают, разворачивает центральный домен А2 фак­тора Виллебранда. При этом взаимодействие между фактором Виллебранда и ADAMTS-13 при воздейст­вии силы сдвига жидкости является высокоаффинным [39]. Такая сила сдвига жидкости встречается in vivo в суженных или разветвляющихся сосудах, артериях, артериолах и системе микроциркуляции. Сила сдвига жидкости возрастает по мере нарастания стеноза аор­ты, что приводит к увеличению протеолиза фактора Виллебранда под воздействием ADAMTS-13 [40, 41]. Хирургическая коррекция стеноза снижает скорость сдвига жидкости и тем самым уменьшает чувстви­тельность фактора Виллебранда к воздействию метал- лопротеазы ADAMTS-13, что приводит к нормализа­ции соотношения мультимеров фактора Виллебранда в плазме [5, 42].

Воздействие силы сдвига жидкости, характерное для артериального кровотока, может быть смоде­лировано in vitro с использованием конической пла­стины вискозиметра [43], мини-вортекса [28, 39] и микрожидкостной системы [44], генерирующих ламинарный поток. При воздействии силы сдвига жидкости в модели in vitro протеолитическое расще­пление мультимерного фактора Виллебранда металлопротеазой ADAMTS-13 увеличивается по мере нарастания скорости сдвига жидкости [39]. Также в модели in vitro отмечено расщепление изолирован­ного A1A2A3-тридомена фактора Виллебранда [45] и домена А2 фактора Виллебранда под воздействием силы сдвига жидкости [46]. Суммарно эти данные сви­детельствуют о том, что сила сдвига жидкости играет решающую роль в регулировании протеолитического расщепления фактора Виллебранда металлопротеазой ADAMTS-13 [5].

Коагуляционный фактор VIII, который обладает вы­соким сродством к фактору Виллебранда, может ока­зывать воздействие на доменные области A1A2A3 и ре­гулировать протеолитическое расщепление А2 домена фактора Виллебранда металлопротеазой ADAMTS-13. Эффект усиления протеолиза фактора Виллебранда в присутствии фактора VIII был обнаружен только при воздействии силы сдвига жидкости. Это объяс­няется тем, что связывание фактора VIII с фактором Виллебранда может облегчать конформационное раз­вертывание домена A2 в при воздействии силы сдвига жидкости. При нормандском варианте (2N) болезни Виллебранда, характеризующемся тяжелым дефектом связывания фактора VIII с фактором Виллебранда, имеет место дефект расщепления фактора Виллебранда протеазой ADAMTS-13 в присутствии фактора VIII. Имеющиеся наблюдения свидетельствуют о роли фак­тора VIII как физиологического кофактора, регулиру­ющего расщепление фактора Виллебранда протеазой ADAMTS-13. Данная кофакторная активность зави­сит от взаимодействия между легкой цепью фактора VIII и доменов D’D3 фактора Виллебранда [5, 43].

Тромбоцитарный гликопротеин GP1bα обла­дает свойством связывать фактор Виллебранда. Исследования показали, что добавление фиксирован­ных формалином, лиофилизированных или свежих тромбоцитов и растворимого GP1ba к мультимер ному фактору Виллебранда увеличивает его протеолитическое расщепление металлопротеазой ADAMTS-13 вне зависимости от действия силы сдвига жидкости [43, 47]. Ристоцетин, антибиотик, который связыва­ет домен А1 фактора Виллебранда рядом с сайтом, связывающим GP1ba, также улучшает расщепление мультимерного фактора Виллебранда металлопротеазой ADAMTS-13. Эти результаты свидетельст­вуют, что взаимодействие между тромбоцитарным GP1bα (или ристоцитином) и А1 доменом влияет на доступность А2 домена для действия ADAMTS-13. Ристоцетин уменьшает потребность в факторе VIII для расщепления фактора Виллебранда металлопротеазой ADAMTS-13. Связывание тромбоцитарного GP1ba с фактором Виллебранда усиливает кофакторный эффект фактора VIII [43]. Эти результаты свиде­тельствуют, что фактор VIII и тромбоцитарный глико­протеин GP1ba обладают синергическими эффектами для усиления расщепления фактора Виллебранда металлопротеазой ADAMTS-13 под воздействием силы сдвига жидкости [5].

Конформационная активация металлопротеазы ADAMTS-13 фактором Виллебранда является важным аспектом реализации ее функции. Пониманию функ­ции ADAMTS-13 в значительной степени способство­вало изучение усеченных мутантов, приготовленных из конструкций с постепенным удалением фрагментов, начиная с С-конца. Первоначально было установлено, что расщепление короткого субстрата VWF73 уве­личивалось примерно в четыре раза при усечении полноразмерной металлопротеазы ADAMTS-13 (FL ADAMTS-13) до варианта MDTCS [25]. Это позволи­ло предположить, что дистальные домены, содержащие повторы тромбоспондина и CUB-домены, могут инги­бировать активность молекулы, что было подтверждено в дальнейших исследованиях [23].

При исследовании активности металлопротеазы ADAMTS-13 в зависимости от pH было обнаружено, что FL ADAMTS-13, но не MDTCS, обладает наи­большей активностью при pH 6. Кроме того, моно­клональные антитела, направленные к С-концевым доменам ADAMTS-13, могут повысить ее активность только при pH 6. Это позволяет предположить аутоингибиторную роль С-концевых доменов при физи­ологическом уровне pH. К тому же, помимо сниже­ния pH и наличия активирующих моноклональных антител, аутоингибирование усиливается в присут­ствии домена D4 фактора Виллебранда [48]. Также при изучении аллостерических характеристик металлопротеазы ADAMTS-13 и ее усеченных вариантов было высказано предположение, что металлопротеаза ADAMTS-13 может находиться в компактной и рас­ширенной конфигурации [48].

При анализе металлопротеазы ADAMTS-13 с усилен­ной функциональной активностью (GoF-ADAMTS-13) с вариантным спейсерным доменом, которая обладает повышенной протеолитической активностью по срав­нению с металлопротеазой ADAMTS-13 дикого типа (WT-ADAMTS-13), было показано, что связывание фактора Виллебранда с WT-ADAMTS-13 приводи­ло к разворачиванию и функциональной актива­ции WT-ADAMTS-13 [49]. В исследовании K.South и соавт. [50] установлено, что GoF-ADAMTS-13 протеаза находится в предварительно активированном состоянии и не может быть дополнительно активи­рована фактором Виллебранда D4-CK. Также уста­новлено прямое связывание между спейсерным доме­ном N-концевого фрагмента ADAMTS-13, MDTCS и CUB1-2 доменными фрагментами, в связи с чем этими исследователями было высказано предположение, что подобное взаимодействие поддерживает замкнутую конформацию ADAMTS-13 и нарушается в варианте GoF-ADAMTS-13. Ряд антигенных детер­минант GoF-ADAMTS-13 устроены таким образом, что распознавались антителами, вызывающими при­обретенную тромботическую тромбоцитопеническую пурпуру (ТТП). По-видимому, эти антигенные де­терминанты обычно маскируются связыванием CUB- доменов со спейсерным доменом у WT-ADAMTS-13 и обнаруживаются только при конформационой ак­тивации. Анализ методом электронной микроскопии подтвердил, что WT-ADAMTS-13 находится в ком­пактной, глобулярной конформации, которая частич­но разворачивается в варианте GoF-ADAMTS-13 [50].

Активация ADAMTS-13 фактором Виллебранда D4-CK подчеркивает важную роль С-концевых до­менов фактора Виллебранда в его протеолитической обработке. Был идентифицирован сайт связывания ADAMTS-13 в факторе Виллебранда D4-CK, локали­зованный главным образом в домене D4, который спо­собствует сближению двух белков в отсутствие конформационной активации фактора Виллебранда [28]. Продемонстрирована обратимая ассоциация металло- протеазы ADAMTS-13 с фактором Виллебранда, находящимся в закрытой конформации [51]. Высказано предположение, что такое связывание этих бел­ков обеспечивает успешное расщепление фактора Виллебранда при переходе его в открытую конформа­цию под воздействием силы сдвига жидкости. В свете представленных данных, демонстрирующих конфор- мационную активацию ADAMTS-13, реакцию свя­зывания можно рассматривать также как побужда­ющую стадию активации протеазы ADAMTS-13 для подготовки ее экзосайтного взаимодействия с доменом А2 фактора Виллебранда, открывающимся при разво­рачивании фактора Виллебранда при воздействии сил сдвига [23].

Н.В. Feys и соавт. [51] высказали предположение, что в циркуляции только 3 % ADAMTS-13 связаны фактором Виллебранда в конформационно-активной форме. При тромботических и воспалительных со­стояниях, вследствие которых фактор Виллебранда высвобождается из телец Вейбеля—Палладе активи­рованного эндотелия или фиксируется к обнаженному субэндотелию, доля конформационно-активной про- теазы ADAMTS-13 может быть значительно выше.

При изучении конформационной активации металлопротеазы ADAMTS-13 была установлена гибкость дистальных доменов TSP2—CUB2, которые способст­вовали структурной трансформации, необходимой для изменения формы белка во время процесса акти­вации от компактной к более вытянутой [52].

Идиопатическая ТТП у взрослых обусловлена главным образом тяжелым дефицитом активности ADAMTS-13 вследствие воздействия на нее антител класса IgG. Ингибирующие антитела обнаруживают­ся у 44—100 % больных приобретенной ТТП с тяжелым дефицитом активности плазменной ADAMTS-13 [53]. При использовании высокочувствительных методов ис­следования, такой как иммуноферментный анализ [53], или проточной цитометрии [54] анти-ADAMTS-13 ан­титела класса IgG выявляются у всех больных ТТП, у которых имеется выраженный дефицит активности плазменной ADAMTS-13 [53]. Картирование и про­филирование антител показало, что у больных ТТП в плазме преобладают анти-ADAMTS-13 подклассов IgG1 и IgG4 [55] и почти все анти-ADAMTS-13 класса IgG связываются с богатым цистеином и спейсерным доменами, особенно со спейсерным доменом [56—58]. Другие домены ADAMTS-13, включая пропептид, металлопротеазный, дизинтегриновый, первый повтор TSP1, более дистальные повторы TSP1 и домены CUB, менее реакционноспособны с аутоантителами [56, 58]. Дальнейший анализ позволил установить, что основные антигенные эпитопы локализованы в остатках Tyr572- Asn579 [59], Val657-Gly666 [57, 59] и Gly662-Val687 [60]. У 90 % больных ТТП отмечается потеря чувствитель­ности к аутоантителам анти-ADAMTS-13 после заме­щения в структуре экзосайтного 3-спейсерного домена остатков Arg568, Phe592, Arg660, Tyr661 и Tyr665 [58]. Эти остатки играют критическую роль в распознавании субстрата и протеолизе фактора Виллебранда [57, 61]. Следовательно, можно предположить, что фиксация ау­тоантител анти-ADAMTS-13 в этом регионе блокирует связывание металлопротеазы с фактором Виллебранда и нарушает ее протеолитическую функцию.

Механизм выработки аутоантител против металло- протеазы ADAMTS-13 неизвестен и требует дальней­шего изучения. Преобладание среди больных женщин [56] и изучение аутоантител анти-ADAMTS-13 у сестер-близнецов [62] позволяют предположить нали­чие генетической предрасположенности [5]. Выявлена повышенная частота встречаемости аллеля HLA- DRB1*11 у больных с приобретенной ТТП, что согла­суется с данной гипотезой [63].

Маскировка скрытых (криптических) эпитопов в замкнутой конформации ADAMTS-13 может пре­дотвратить образование аутоантител. Компактная структура плазменной ADAMTS-13 может объяснить низкую иммуногенность ADAMTS-13, вводимой со свежезамороженной плазмой, для восполнения дефи­цита этой металлопротеазы больным врожденной фор­мой ТТП. Конформационные изменения, приводящие к открытию криптические эпитопов, лежат в основе продукции антител. Повышенное содержание фактора Виллебранда в плазме во время беременности или ин­фекции, которые являются клиническими триггерами приобретенной ТТП, может привести к субстрат-индуцированной активации ADAMTS-13 с последую­щим иммуногенным эффектом. Было продемонстри­ровано, что CD4⁺-T- клетки у больных приобретенной ТТП были реактогенны по отношению к пептидам домена CUB2 металлопротеазы ADAMTS-13 [64]. В другом исследовании [52] были идентифицированы многочисленные антитела, нацеленные на С-концевые домены металлопротеазы ADAMTS-13, которые по­вышают ее активность до уровня, указывающего на конформационную активацию. Высказано пред­положение [65], что раннее антигенное распозна­вание ADAMTS-13 происходит через поверхност­ные обнаженные эпитопы в С-концевых доменах. Потенциальный активирующий эффект этих антител может привести к дальнейшему контакту с эпитопами N-концевого домена и наработке ингибирующей попу­ляции аутоантител. Подобный сценарий с выработкой анти-ADAMTS-13 IgG-аутоантител может реализовы­ваться у здоровых людей, и появление низкоаффин­ных, неингибирующих антител, некоторые из которых были нацелены на С-концевые домены металлопротеазы ADAMTS-13, может предшествовать процессу ги­пермутации В-клеток памяти, необходимой для гене­рации высокоаффинных антител.

Сегодня изучению структуры и функциональ­ной роли металлопротеазы ADAMTS-13 как одного из ключевых белков-регуляторов свертывающей си­стемы крови уделяется значительное внимание раз­личными исследовательскими группами, и следует ожидать в ближайшее время появления новой инфор­мации, расширяющей представления не только о дан­ном белке, но и о системе гемостаза в целом.

1. Furlan M., Robles R., Lammle B. Partial purifi cation and characterization of a protease from human plasma cleaving von Willebrand factor to fragments produced by in vivo proteolysis. Blood. 1996; 87: 4223–34.

2. Tsai H.M. Physiologic cleavage of von Willebrand factor by a plasma protease is dependent on its conformation and requires calcium ion. Blood. 1996; 87: 4235–44.

3. Levy G.G., Nichols W.C., Lian E.C. et al. Mutations in a member of the ADAMTS gene family cause thrombotic thrombocytopenic purpura. Nature. 2001; 413: 488–94. DOI: 10.1038/35097008

4. Zheng X.L., Chung D., Takayama T, Majerus E. et al. Structure of von Willebrand factor-cleaving protease (ADAMTS13), a metalloprotease involved in thrombotic thrombocytopenic purpura. J. Biol. Chem. 2001; 276: 41059–63. DOI: 10.1074/ jbc.C100515200

5. Zheng X.L. Structure-function and regulation of ADAMTS-13 protease. J. Thromb Haemost. 2013; 11(Suppl. 1): 11–23. DOI: 10.1111/jth.12221

6. Чернова Е.В. Фактор Виллебранда. Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. 2018; 10(4): 73–80. DOI: 10.17816/mechnikov201810473-80

7. Marti T., Rosselet S.J., Titani K., Walsh K.A. Identifi cation of disulfi de-bridged substructures within human von Willebrand factor. Biochemistry. 1987; 26: 8099– 109. DOI: 10.1021/bi00399a013

8. Wise R.J., Pittman D.D., Handin R.I. et al. The propeptide of von Willebrand factor independently mediates the assembly of von Willebrand multimers. Cell. 1988; 52: 229–36.

9. Wagner D.D., Saffaripour S., Bonfanti R. et al. Induction of specifi c storage organelles by von Willebrand factor propolypeptide. Cell. 1991; 64: 403–13.

10. Moake J.L., Rudy C.K., Troll J.H. et al. Unusually large plasma factor VIII: von Willebrand factor multimers in chronic relapsing thrombotic thrombocytopenic purpura. N. Engl. J. Med. 1982; 307: 1432–5.

11. Plaimauer B., Zimmermann K., Volkel D. et al. Cloning, expression, and functional characterization of the von Willebrand factor-cleaving protease (ADAMTS13). Blood. 2002; 100: 3626–32. DOI: 10.1182/blood-2002-05-1397

12. Uemura M., Tatsumi K., Matsumoto M. et al. Localization of ADAMTS13 to the stellate cells of human liver. Blood. 2005; 106: 922–4. DOI: 10.1182/ blood-2005-01-0152

13. Niiya M., Uemura M., Zheng X.W. et al. Increased ADAMTS13 proteolytic activity in rat hepatic stellate cells upon activation in vitro and in vivo. J. Thromb Haemost. 2006; 4:1063–70. DOI: 10.1111/j.1538-7836.2006.01893.x

14. Okano E., Ko S., Kanehiro H, Matsumoto M. et al. ADAMTS13 activity decreases after hepatectomy, refl ecting a postoperative liver dysfunction. Hepatogastroenterology. 2010; 57: 316–20.

15. Kume Y., Ikeda H., Inoue M. et al. Hepatic stellate cell damage may lead to decreased plasma ADAMTS13 activity in rats. FEBS Lett. 2007; 58: 1631–4. DOI: 10.1016/j.febslet.2007.03.029

16. Watanabe N., Ikeda H., Kume Y. et al. Increased production of ADAMTS13 in hepatic stellate cells contributes to enhanced plasma ADAMTS13 activity in rat models of cholestasis and steatohepatitis. Thromb Haemost. 2009; 102: 389–96. DOI: 10.1160/TH08-11-0732

17. Turner N., Nolasco L., Tao Z. Human endothelial cells synthesize and release ADAMTS-13. J Thromb Haemost. 2006; 4: 1396–404. DOI: 10.1111/j.1538- 7836.2006.01959.x

18. Turner N.A., Nolasco L., Ruggeri Z.M., Moake J.L. Endothelial cell ADAMTS-13 and VWF: production, release, and VWF string cleavage. Blood. 2009; 114: 5102–11. DOI: 10.1182/blood-2009-07-231597

19. Lee M., Rodansky E.S., Smith J.K., Rodgers G.M. ADAMTS13 promotes angiogenesis and modulates VEGF-induced angiogenesis. Microvasc Res. 2012; 84: 109–15. DOI: 10.1016/j.mvr.2012.05.004

20. Liu L., Choi H., Bernardo A. et al. Platelet-derived VWF-cleaving metalloprotease ADAMTS-13. J. Thromb Haemost. 2005; 3: 2536–44. DOI: 10.1111/j.1538- 7836.2005.01561.x

21. Suzuki M., Murata M., Matsubara Y. et al. Detection of von Willebrand factor-cleaving protease (ADAMTS-13) in human platelets. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004; 313: 212–16. DOI: 10.1016/j.bbrc.2003.11.111

22. Gardner M.D., Chion C.K., de Groot R. et al. A functional calcium-binding site in the metalloprotease domain of ADAMTS13. Blood. 2009; 113: 1149–57. DOI: 10.1182/blood-2008-03-144683

23. South K., Lane D.A. ADAMTS-13 and von Willebrand factor: a dynamic duo. J. Thromb Haemost. 2018; 16: 6–18. DOI: 10.1111/jth.13898

24. Ai J., Smith P., Wang S. et al. The proximal carboxyl-terminal domains of ADAMTS13 determine substrate specifi city and are all required for cleavage of von Willebrand factor. J. Biol. Chem. 2005; 280: 29428–34. DOI: 10.1074/jbc.M505513200

25. Gao W., Anderson P.J., Sadler J.E. Extensive contacts between ADAMTS13 exosites and von Willebrand factor domain A2 contribute to substrate specifi city. Blood. 2008; 112: 1713–9. DOI: 10.1182/blood-2008-04-148759

26. de Groot R., Bardhan A., Ramroop N. et al. Essential role of the disintegrin-like domain in ADAMTS13 function. Blood. 2009; 113: 5609–16. DOI: 10.1182/ blood-2008-11-187914

27. Gao W., Anderson P.J., Majerus E.M. et al. Exosite interactions contribute to tension-induced cleavage of von Willebrand factor by the antithrombotic ADAMTS13 metalloprotease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103: 19099–104. DOI: 10.1073/pnas.0607264104

28. Zanardelli S., Chion A.C., Groot E. et al. A novel binding site for ADAMTS13 constitutively exposed on the surface of globular VWF. Blood. 2009; 114: 2819–28. DOI: 10.1182/blood-2009-05-224915

29. Asch A.S., Tepler J., Silbiger S., Nachman R.L. Cellular attachment to thrombospondin. Cooperative interactions between receptor systems. J. Biol. Chem. 1991; 266: 1740–5.

30. Vomund A.N., Majerus E.M. ADAMTS13 bound to endothelial cells exhibits enhanced cleavage of von Willebrand factor. J. Biol. Chem. 2009; 284: 30925– 32. DOI: 10.1074/jbc.M109.000927

31. Yeh H.C., Zhou Z., Choi H. et al. Disulfi de bond reduction of von Willebrand factor by ADAMTS-13. J. Thromb Haemost. 2010; 8: 2778–88. DOI: 10.1111/j.1538-7836.2010.04094.x

32. Tao Z., Wang Y., Choi H. et al. Cleavage of ultralarge multimers of von Willebrand factor by C-terminal-truncated mutants of ADAMTS-13 under fl ow. Blood. 2005; 106: 141–3. DOI: 10.1182/blood-2004-11-4188

33. Tang B.L. ADAMTS: a novel family of extracellular matrix proteases. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2001; 33: 33–44.

34. Tao Z., Peng Y., Nolasco L. et al. Recombinant CUB-1 domain polypeptide inhibits the cleavage of ULVWF strings by ADAMTS13 under fl ow conditions. Blood. 2005; 106: 4139–45. DOI: 10.1182/blood-2005-05-2029

35. de Maeyer B., de Meyer S.F., Feys H.B. et al. The distal carboxyterminal domains of murine ADAMTS13 infl uence proteolysis of platelet-decorated VWF strings in vivo. J. Thromb Haemost. 2010; 8: 2305–12. DOI: 10.1111/j.1538- 7836.2010.04008.x

36. Xiao J., Jin S.Y., Xue J. et al. Essential domains of a disintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeats-13 metalloprotease required for modulation of arterial thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc. Biol. 2011; 31: 2261–9. DOI: 10.1161/ATVBAHA.111.229609

37. Zhou W., Inada M., Lee T.P. et al. ADAMTS13 is expressed in hepatic stellate cells. Lab Invest. 2005; 85: 780–8. DOI: 10.1038/labinvest.3700275

38. Dong J.F. Cleavage of ultra-large von Willebrand factor by ADAMTS-13 under fl ow conditions. J. Thromb Haemost. 2005; 3: 1710–6. DOI: 10.1111/j.1538- 7836.2005.01360.x

39. Zhang P., Pan W., Rux A.H. et al. The cooperative activity between the carboxyl-terminal TSP-1 repeats and the CUB domains of ADAMTS13 is crucial for recognition of von Willebrand factor under fl ow. Blood. 2007; 110: 1887–94. DOI: 10.1182/blood-2007-04-083329

40. Pareti F.I., Lattuada A., Bressi C. et al. Proteolysis of von Willebrand factor and shear stress-induced platelet aggregation in patients with aortic valve stenosis. Circulation. 2000; 102: 1290–5.

41. Blackshear J.L., Wysokinska E.M., Safford R.E. et al. Indexes of von Willebrand Factor as Biomarkers of Aortic Stenosis Severity (from the Biomarkers of Aortic Stenosis Severity [BASS] Study). Am. J. Cardiol. 2013; 111: 374–81. DOI: 10.1016/j. amjcard.2012.10.015

42. Yoshida K., Tobe S., Kawata M. Acquired von Willebrand disease type IIA in patients with aortic valve stenosis. Ann. Thorac. Surg. 2006; 81: 1114–6. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2005.01.023

43. Skipwith C.G., Cao W., Zheng X.L. Factor VIII and platelets synergistically accelerate cleavage of von Willebrand factor by ADAMTS13 under fl uid shear stress. J. Biol. Chem. 2010; 285: 28596–603. DOI: 10.1074/jbc.M110.131227

44. Li M., Ku D.N., Forest C.R. Microfl uidic system for simultaneous optical measurement of platelet aggregation at multiple shear rates in whole blood. Lab. Chip. 2012; 12: 1355–62. DOI: 10.1039/c2lc21145a

45. Wu T., Lin J., Cruz M.A. et al. Force-induced cleavage of single VWFA1A2A3 tridomains by ADAMTS-13. Blood. 2010; 115: 370–8. DOI: 10.1182/ blood-2009-03-210369

46. Zhang Q., Zhou Y.F., Zhang C.Z. et al. Structural specializations of A2, a force-sensing domain in the ultralarge vascular protein von Willebrand factor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009; 106: 9226–31. DOI: 10.1073/pnas.0903679106

47. Nishio K., Anderson P.J., Zheng X.L., Sadler J.E. Binding of platelet glycoprotein Ibalpha to von Willebrand factor domain A1 stimulates the cleavage of the adjacent domain A2 by ADAMTS13. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004; 101: 10578–83. DOI: 10.1073/pnas.0402041101

48. Muia J., Zhu J., Gupta G. et al. Allosteric activation of ADAMTS13 by von Willebrand factor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014; 111: 18584–9. DOI: 10.1073/ pnas.1413282112

49. Jian C., Xiao J., Gong L. et al. Gain-of-function ADAMTS13 variants that are resistant to autoantibodies against ADAMTS13 in patients with acquired thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood. 2012; 119: 3836–43. DOI: 10.1182/blood-2011-12-399501

50. South K., Luken B.M., Crawley J.T. et al. Conformational activation of ADAMTS13. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014; 111: 18578–83. DOI: 10.1073/ pnas.1411979112

51. Feys H.B., Anderson P.J., Vanhoorelbeke K. et al. Multi-step binding of ADAMTS-13 to von Willebrand factor. J Thromb Haemost. 2009; 7: 2088–95. DOI: 10.1111/j.1538-7836.2009.03620.x

52. Deforche L., Roose E., Vandenbulcke A. et al. Linker regions and fl exibility around the metalloprotease domain account for conformational activation of ADAMTS-13. J. Thromb Haemost. 2015; 13: 2063–75. DOI: 10.1111/jth.1314

53. Tsai H.M., Raoufi M., Zhou W. et al. ADAMTS13-binding IgG are present in patients with thrombotic thrombocytopenic purpura. J. Thromb Haemost. 2006; 95: 886–92.

54. Li D., Xiao J., Paessler M., Zheng X.L. Novel recombinant glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored ADAMTS13 and variants for assessment of anti-AD AMTS13 autoantibodies in patients with thrombotic thrombocytopenic purpura. J. Thromb Haemost. 2011; 106: 947–58. DOI: 10.1160/Th21-05-0337

55. Ferrari S., Mudde G.C., Rieger M. et al. IgG subclass distribution of antiADAMTS13 antibodies in patients with acquired thrombotic thrombocytopenic purpura. J. Thromb Haemost. 2009; 7: 1703–10. DOI: 10.1111/j.1538- 7836.2009.03568.x

56. Zheng X.L., Wu H.M., Shang D. et al. Multiple domains of ADAMTS13 are targeted by autoantibodies against ADAMTS13 in patients with acquired idiopathic thrombotic thrombocytopenic purpura. Haematologica. 2010; 95: 1555–62. DOI: 10.3324/haematol.2009.019299

57. Pos W., Crawley J.T., Fijnheer R. et al. An autoantibody epitope comprising residues R660, Y661, and Y665 in the ADAMTS13 spacer domain identifi es a binding site for the A2 domain of VWF. Blood. 2010; 115: 1640–9. DOI: 10.1182/blood-2009-06-229203

58. Pos W., Sorvillo N., Fijnheer R. et al. Residues Arg568 and Phe592 contribute to an antigenic surface for anti-ADAMTS13 antibodies in the spacer domain. Haematologica. 2011; 96: 1670–7. DOI: 10.3324/haematol.2010.036327

59. Luken B.M., Turenhout E.A., Kaijen P.H. et al. Amino acid regions 572–579 and 657–666 of the spacer domain of ADAMTS13 provide a common antigenic core required for binding of antibodies in patients with acquired TTP. J. Thromb Haemost. 2006; 96: 295–301. DOI: 10.1160/TH06-03-0135

60. Yamaguchi Y., Moriki T., Igari A. et al. Epitope analysis of autoantibodies to ADAMTS13 in patients with acquired thrombotic thrombocytopenic purpura. Thromb Res. 2011; 128: 169–73. DOI: 10.1016/j.thromres.2011.03.010

61. Jin S.Y., Skipwith C.G., Zheng XL. Amino acid residues Arg (659), Arg(660), and Tyr(661) in the spacer domain of ADAMTS13 are critical for cleavage of von Willebrand factor. Blood. 2010; 115: 2300–10. DOI: 10.1182/ blood-2009-07-235101

62. Studt J.D., Kremer Hovinga J.A. et al. Familial acquired thrombotic thrombocytopenic purpura: ADAMTS-13 inhibitory autoantibodies in identical twins. Blood. 2004; 103: 4195–7. DOI: 10.1182/blood-2003-11-3888

63. Scully M., Brown J., Patel R. et al. Human leukocyte antigen association in idiopathic thrombotic thrombocytopenic purpura: evidence for an immunogenetic link. J. Thromb Haemost. 2010; 8: 257–62. DOI: 10.1111/j.1538-7836.2009.03692.x

64. Verbij F.C., Turksma A.W., de Heij F. et al. CD4+ T cells from patients with acquired thrombotic thrombocytopenic purpura recognize CUB2 domain-derived peptides. Blood. 2016; 127: 1606–9. DOI: 10.1182/blood-2015-10-668053

65. Grillberger R., Casina V.C., Turecek P.L. et al. Anti-ADAMTS13 IgG autoantibodies present in healthy individuals share linear epitopes with those in patients with thrombotic thrombocytopenic purpura. Haematologica. 2014; 99: e58–60. DOI: 10.3324/haematol.2013.100685

Клиническое значение определения металлопротеиназы ADAMTS-13, ее ингибитора и фактора фон Виллебранда при патологических состояниях в неонатальном периоде

1) Кафедра акушерства и гинекологии Института здоровья детей «Первого Московского государственного
медицинского университета им. И.М. Сеченова» (Сеченовский Университет) Минздрава России, Москва, Россия;
2) Университетская клиника Тенон, медицинский факультет университета Сорбонны, Франция

Проведен систематический анализ данных о роли металлопротеиназы ADAMTS-13 в патогенезе различных патологических состояний неонатального периода. В обзор включены данные зарубежных и отечественных статей, найденных в e-Library и PubMed по данной теме, опубликованных за последние 10 лет. Представлены данные по диагностическим критериям, возможностям определения ADAMTS-13 и ее ингибиторов, значения ADAMTS-13 в развитии тромботической тромбоцитопенической пурпуры и неонатальных тромбозов. Изложены современные представления о возможностях лечения и коррекции вышеуказанных состояний

ADAMTS-13

тромботическая тромбоцитопеническая пурпура

неонатальные тромбозы

vWF

нарушения гемостаза

тромбофилия

антикоагулянтная терапия

1. Nowak-Gottl U., von Kries R., Gobel U. Neonatal symptomatic thromboembolism in Germany: two year survey. Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed. 1997; 76(3): F163-7. DOI: 10.1136/fn.76.3.f163
2. Chalmers E.A. Neonatal thrombosis. J. Clin. Pathol. 2000; 53(6): 419-23. http://dx.doi.org/10.1136/jcp.53.6.419
3. Veldman A., Nold M.F., Michel-Behnke I. Thrombosis in the critically ill neonate: incidence, diagnosis, and management. Vasc. Health Risk Manag. 2008; 4(6): 1337-48. DOI: 10.2147/vhrm.s4274
4. Moake J.L., Rudy C.K., Troll J.H., Weinstein M.J., Colannino N.M., Azocar J., et al. Unusually large plasma factor VIII: von Willebrand factor multimers in chronic relapsing thrombotic thrombocytopenic purpura. N. Engl. J. Med. 1982; 307(23): 1432-5. DOI: 10.1056/NEJM198212023072306
5. Springer T. Von Willebrand factor, Jedi knight of the bloodstream. Blood. 2014; 124(9): 1412-25. doi: 10.1182/blood-2014-05-378638.
6. van Schooten C.J., Shahbazi S., Groot E., Oortwijn B.D., van den Berg H.M., Denis C.V., Lenting P.J. Macrophages contribute to the cellular uptake of von Willebrand factor and factor VIII in vivo. Blood. 2008; 112(5): 1704-12. doi: 10.1182/blood-2008-01-133181
7. Vesely S.K., George J.N., Lämmle B., Studt J.D., Alberio L., El-Harake M.A., Raskob G.E. ADAMTS13-activity in thrombotic thrombocytopenic purpura-haemolytic uremic syndrome relation to presenting features and clinical outcomes in a prospective cohort of 142 patients. Blood. 2003; 102(1): 60-8. DOI: 10.1182/blood-2003-01-0193
8. Fuchigami S., Kaikita K., Soejima K., Matsukawa M., Honda T., Tsujita K. et al. Changes in plasma von Willebrand factor-cleaving protease(ADAMTS13) levels in patients with unstable angina. Thromb. Res. 2008; 122(5): 618-23. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2007.12.025
9. Fujikawa K., Suzuki H., McMullen B., Chung D. Purification of human von Willebrand factorcleaving protease and its identification as a new member of the metalloproteinase family. Blood. 2001; 98(6): 1662-6. DOI: 10.1182/blood.v98.6.1662
10. Gerritsen H.E., Robles R., Lämmle B., Furlan M. Partial amino acid sequence of purified von Willebrand factor-cleaving protease. Blood. 2001; 98(6): 1654-61. DOI: 10.1182/blood.v98.6.1654
11. Levy G.G., Nichols W.C., Lian E.C., Foroud T., McClintick J.N., McGee B.M. et al. Mutations in a member of the ADAMTS gene family cause thrombotic thrombocytopenic purpura. Nature. 2001; 413(6855): 488-94. DOI: 10.1038/35097008
12. Zheng X.L. Structure-function and regulation of ADAMTS-13 protease. J. Thromb. Haemost. 2013; 11(Suppl. 1): 11-23. doi: 10.1111/jth.12221.
13. Tsai H.M. Thrombotic thrombocytopenic purpura: a thrombotic disorder caused by ADAMTS13 deficiency. Hematol. Oncol. Clin. North Am. 2007; 21(4): 609-32. DOI: 10.1016/j.hoc.2007.06.003
14. Müller-Deile J., Schiffer M. Renal involvement in preeclampsia: similarities to VEGF ablation therapy. J. Pregnancy. 2011; 2011: 176973. doi: 10.1155/2011/176973
15. SoRelle R. Clopidogrel-associated thrombotic thrombocytopenic purpura identified. Circulation. 2000; 101(18): 9036-7. doi: 10.1592/phco.24.6.664.34732
16. Tsai H.M., Lian E.C. Antibodies to von Willebrand factor-cleaving protease in acute thrombotic thrombocytopenic purpura. N. Engl. J. Med. 1998; 339(22): 1585-94. DOI: 10.1056/NEJM199811263392203
17. Furlan M., Robles R., Galbusera M., Remuzzi G., Kyrle P.A., Brenner B. et al. von Willebrand factor-cleaving protease in thrombotic thrombocytopenic purpura and the hemolytic-uremic syndrome. N. Engl. J. Med. 1998; 339(22): 1578-84. DOI: 10.1056/NEJM199811263392202
18. Sadler J.E. What’s new in the diagnosis and pathophysiology of thrombotic thrombocytopenic purpura. Am. Soc. Hematol. Educ. Program. 2015; 2015: 631-6. doi: 10.1182/asheducation-2015.1.631.
19. George J.N., Nester C.M. Syndromes of thrombotic microangiopathy. N. Engl. J. Med. 2014; 371(7): 654-66. . doi: 10.1056/NEJMra1312353.
20. Joly B.S., Coppo P., Veyradier A. Thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood. 2017; 129(21): 2836-46. doi: 10.1182/blood-2016-10-709857.
21. Veyradier A., Lavergne J.M., Ribba A.S., Obert B., Loirat C., Meyer D. et al. Ten candidate ADAMTS13 mutations in six French families with congenital thrombotic thrombocytopenic purpura (Upshaw-Schulman syndrome). J. Thromb. Haemost. 2004; 2(3): 424-9. DOI: 10.1111/j.1538-7933.2004.00623.x
22. Moatti-Cohen M., Garrec C., Wolf M., Boisseau P., Galicier L., Azoulay E. et al. Unexpected frequency of Upshaw-Schulman syndrome in pregnancy-onset thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood. 2012; 119(24): 5888-97. doi: 10.1182/blood-2012-02-408914
23. Mariotte E., Azoulay E., Galicier L., Rondeau E., Zouiti F., Boisseau P. et al. Epidemiology and pathophysiology of adulthood-onset thrombotic microangiopathy with severe ADAMTS13 deficiency (thrombotic thrombocytopenic purpura): a cross-sectional analysis of the French national registry for thrombotic microangiopathy. Lancet Haematol. 2016; 3(5): e237-45. doi: 10.1016/S2352-3026(16)30018-7
24. George J.N. Forecasting the future for patients with hereditary TTP. Blood. 2012; 120(2): 243-4. doi: 10.1182/blood-2012-05-427419
25. Mansouri Taleghani M., von Krogh A.S., Fujimura Y., George J.N., Hrachovinová I., Knöbl P.N. et al. Hereditary thrombotic thrombocytopenic purpura and the hereditary TTP registry. Hamostaseologie. 2013; 33(2): 138-43. doi: 10.5482/HAMO-13-04-0026.
26. Joly B.S., Stepanian A., Leblanc T., Hajage D., Chambost H., Harambat J. et al. Child-onset and adolescent-onset acquired thrombotic thrombocytopenic purpura with severe ADAMTS13 deficiency: a cohort study of the French national registry for thrombotic microangiopathy. Lancet Haematol. 2016; 3(11): e537-46. doi: 10.1186/s13256-018-1806-9
27. Kwok S.K., Ju J.H., Cho C.S., Kim H.Y., Park S.H. Thrombotic thrombocytopenic purpura in systemic lupus erythematosus: risk factors and clinical outcome: a single centre study. Lupus. 2009; 18(1): 16-21. doi: 10.1177/0961203308094360
28. Ostendorf T., Van Roeyen C., Westenfeld R., Gawlik A., Kitahara M., De Heer E. et al. Inducible nitric oxide synthase-derived nitric oxide promotes glomerular angiogenesis via upregulation of vascular endothelial growth factor receptors. J. Am. Soc. Nephrol. 2004; 15(9): 2307-19. https://doi.org/10.1097/01.ASN.0000136425.75041.9C
29. Yuan H.T., Li X.Z., Pitera J.E., Long D.A., Woolf A.S. Peritubular capillary loss after mouse acute nephrotoxicity correlates with down-regulation of vascular endothelial growth factor-A and hypoxia-inducible factor-1 alpha. Am. J. Pathol. 2003; 163(6): 2289-301. DOI: 10.1016/s0002-9440(10)63586-9
30. Franchini M., Montagnana M., Targher G., Lippi G. Reduced von Willebrand factor-cleaving protease levels in secondary thrombotic microangiopathies and other disease. Semin. Thromb. Hemost. 2007; 33(8): 787-97. DOI: 10.1055/s-2007-1000365
31. Austin S.K., Starke R.D., Lawrie A.S., Cohen H., Machin S.J., Mackie I.J. The VWF/ ADAMTS13 axis in the antiphospholipid syndrome: ADAMTS13 antibodies and ADAMTS13 dysfunction. Br. J. Haematol. 2008; 141(4): 536-44. doi: 10.1111/j.1365-2141.2008.07074.x.
32. de Carvalho J.F., Freitas C.A., Lima I.V., Leite C.C., Lage L.V. Primary antiphospholipid syndrome with thrombotic thrombocytopenic purpura: a very unusual association. Lupus. 2009; 18(9): 841-4. . doi: 10.1177/0961203308101958.
33. Grall M., Azoulay E., Galicier L., Provôt F., Wynckel A., Poullin P. et al. Thrombotic thrombocytopenic purpura misdiagnosed as autoimmune cytopenia: Causes of diagnostic errors and consequence on outcome. Experience of the French thrombotic microangiopathies reference centre. Am. J. Hematol. 2017; 92(4): 381-7. doi: 10.1002/ajh.24665.
34. Kokame K., Nobe Y., Kokubo Y., Okayama A., Miyata T. FRETS-VWF73, a first fluorogenic substrate for ADAMTS13 assay. Br. J. Haematol. 2005; 129(1): 93-100. DOI: 10.1111/j.1365-2141.2005.05420.x
35. Obert B., Tout H., Veyradier A., Fressinaud E., Meyer D., Girma J.P. Estimation of the von Willebrand factor-cleaving protease in plasma using monoclonal antibodies to vWF. Thromb. Haemost. 1999; 82(5): 1382-5. PMID: 10595622
36. Gerritsen H.E., Turecek P.L., Schwarz H.P., Lämmle B., Furlan M. Assay of von Willebrand factor (vWF)-cleaving protease based on decreased collagen binding affinity of degraded vWF: a tool for the diagnosis of thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP). Thromb. Haemost. 1999; 82(5): 1386-9. PMID: 10595623
37. Andrew M., Paes B., Milner R., Johnston M., Mitchell L., Tollefsen D.M., Powers P. Development of the human coagulation system in the full-term infant. Blood. 1987; 70(1): 165-72. PMID: 3593964
38. Andrew M., Vegh P., Johnston M., Bowker J., Ofosu F., Mitchell L. Maturation of the hemostatic system during childhood. Blood. 1992; 80(8): 1998-2005. PMID: 1391957
39. Andrew M., Paes B., Milner R., Johnston M., Mitchell L., Tollefsen D.M. et al. Development of the human coagulation system in the healthy premature infant. Blood. 1988; 72(5): 1651-7. doi: 10.3389/fped.2017.00136
40. Ehrenforth S., Junker R., Koch H.G., Kreuz W., Munchow N., Scharrer I., Nowak-Gottl U. Multicentre evaluation of combined prothrombotic defects associated with thrombophilia in childhood. Childhood Thrombophilia Study Group. Eur. J. Pediatr. 1999; 158(Suppl. 3): S97-104. DOI: 10.1007/pl00014359
41. Thomas K.B., Sutor A.H., Altinkaya N., Grohmann A., Zehenter A., Leititis J.U. von Willebrand factor-collagen binding activity is increased in newborns and infants. Acta Paediatr. 1995; 84(6): 697-9. DOI: 10.1111/j.1651-2227.1995.tb13733.x
42. Hellstrom-Westas L., Ley D., Berg A.C., Kristoffersson A.C., Holmberg L. VWF-cleaving protease (ADAMTS13) in premature infants. Acta Paediatr. 2005; 94(2): 205-10. doi: 10.1371/journal.pone.0118573
43. Strauss T., Elisha N., Ravid B., Rosenberg N., Lubetsky A., Levy-Mendelovich S. et al. Activity of Von Willebrand factor and levels of VWF-cleaving protease (ADAMTS13) in preterm and full term neonates. Blood Cells Mol. Dis. 2017; 67: 14-7. doi: 10.1016/j.bcmd.2016.12.013
44. Kulkarni A.A., Osmond M., Bapir M., Riddell A., Smith C., Lee C.A., Kadir R.A. The effect of labour on the coagulation system in the term neonate. Haemophilia. 2013; 19(4): 533-8.
45. Feys H.B., Canciani M.T., Peyvandi F., Deckmyn H., Vanhoorelbeke K., Mannucci P.M. ADAMTS13 activity to antigen ratio in physiological and pathological conditions associated with an increased risk of thrombosis. Br. J. Haematol. 2007; 138(4): 534-40. DOI: 10.1111/j.1365-2141.2007.06688.x
46. Kavakli K., Canciani M.T., Mannucci P.M. Plasma levels of the von Willebrand factor-cleaving protease in physiological and pathological conditions in children. Pediatr. Hematol. Oncol. 2002; 19(7): 467-73. DOI: 10.1080/08880010290097288
47. Mannucci P.M., Canciani M.T., Forza I., Lussana F., Lattuada A., Rossi E. Changes in health and disease of the metalloprotease that cleaves von Willebrand factor. Blood. 2001; 98(9): 2730-5. DOI: 10.1182/blood.v98.9.2730
48. Schmugge M., Dunn M.S., Amankwah K.S., Blanchette V.S., Freedman J., Rand M.L. The activity of the von Willebrand factor cleaving protease ADAMTS-13 in newborn infants. J. Thromb. Haemost. 2004; 2(2): 228-33.
49. Tsai H.M., Sarode R., Downes K.A. Ultralarge von Willebrand factor multimers and normal ADAMTS13 activity in the umbilical cord blood. Thromb. Res. 2002; 108(2-3): 121-5. DOI: 10.1016/s0049-3848(02)00396-1
50. Reiter R.A., Varadi K., Turecek P.L., Jilma B., Knobl P. Changes in ADAMTS13 (vonWillebrand-factor-cleaving protease) activity after induced release of von Willebrand factor during acute systemic inflammation. Thromb. Haemost. 2005; 93(3): 554-8. DOI: 10.1160/TH04-08-0467
51. Hunt R., Hoffman C.M., Emani S., Trenor C.C. 3rd, Emani S.M., Faraoni D. et al. Elevated preoperative von Willebrand factor is associated with perioperative thrombosis in infants and neonates with congenital heart disease. J. Thromb. Haemost. 2017; 15(12): 2306-16. https://doi.org/10.1111/jth.13860
52. Rock G.A., Shumak K.H., Buskard N.A., Blanchette V.S., Kelton J.G., Nair R.C. et al. Comparison of plasma exchange with plasma infusion in the treatment of thrombotic thrombocytopenic purpura. Canadian Apheresis Study Group. N. Engl. J. Med. 1991; 325(6): 393-7. DOI: 10.1056/NEJM199108083250604
53. Schmidt B., Andrew M. Neonatal thrombosis: report of a prospective Canadian and international registry. Pediatrics. 1995; 96(5, Pt 1): 939-43. PMID: 7478839
54. Chalmers E.A. Neonatal thrombosis. J. Clin. Pathol. 2000; 53(6): 419-23. DOI: 10.1136/jcp.53.6.419
55. Chalmers E.A. Epidemiology of venous thromboembolism in neonates and children. Thromb. Res. 2006; 118(1): 3-12. . doi: 10.1177/1076029618814353
56. Saracco P., Bagna R., Gentilomo C., Margarotto M., Viano A., Magnetti F. et al.; neonatal Working Group of the Registro Italiano Trombosi Infantili (RITI). Clinical data of neonatal systemic thrombosis. J. Pediatr. 2016; 171: 60-6. el. doi: 10.1016/j.jpeds.2015.12.035.
57. Lotta L.A., Wu H.M., Mackie I.J., Noris M., Veyradier A., Scully M.A. et al. Residual plasmatic activity of ADAMTS13 is correlated with phenotype severity in congenital thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood. 2012; 120(2): 440-8. doi: 10.1182/blood-2012-01-403113
58. Fujimura Y., Matsumoto M., Isonishi A., Yagi H., Kokame K., Soejima K. et al. Natural history of Upshaw-Schulman syndrome based on ADAMTS13 gene analysis in Japan. J. Thromb. Haemost. 2011; 9(Suppl. 1): 283-301. doi: 10.1111/j.1538-7836.2011.04341.x.
59. Schneppenheim R., Budde U., Oyen F., Angerhaus D., Aumann V., Drewke E. et al. von Willebrand factor cleaving protease and ADAMTS13 mutations in childhood TTP. Blood. 2003; 101(5): 1845-50. DOI: 10.1182/blood-2002-08-2399
60. Scully M., McDonald V., Cavenagh J., Hunt B.J., Longair I., Cohen H., et al. A phase 2 study of the safety and efficacy of rituximab with plasma exchange in acute acquired thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood. 2011; 118(7): 1746-53. doi: 10.1182/blood-2011-03-341131.

Поступила 27.09.2019

Принята в печать 04.10.2019

Бицадзе Виктория Омаровна, д.м.н., профессор РАН, профессор кафедры акушерства и гинекологии Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Тел.: +7(926)231-3829. Е-mail: [email protected].
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.
Григорьева Кристина, студентка Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Е-mail: [email protected].
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.
Илалами Исмаил, PhD, MD, профессор университетской клиники Тенон, медицинский факультет университета Сорбонны, Франция, профессор кафедры акушерства и гинекологии Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М.Сеченова. Е-mail: [email protected].
Макацария Александр Давидович, д.м.н., академик РАН, профессор, заведующий кафедрой акушерства и гинекологии Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Тел.: +7 (903)728-0897. Е-mail: [email protected].
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.
Мингалимов Марат, студент Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Е-mail: [email protected]
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.
Воробьев Александр Викторович, к.м.н., доцент кафедры акушерства и гинекологии Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Тел.: +7(903)105-6365; Е-mail: [email protected].
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.
Хизроева Джамиля Хизриевна, д.м.н., профессор кафедры акушерства и гинекологии Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М. Сеченова.
Тел.: +7 (915)361-9073. Е-mail: [email protected].
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.
Мэн Муян, аспирант кафедры акушерства и гинекологии Института здоровья детей Первого МГМУ им. И.М.Сеченова. Е-mail: [email protected]
Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 62, стр. 1.

Для цитирования: Бицадзе В.О., Григорьева К.Н., Илалами И., Макацария А.Д., Мингалимов М.А., Воробьев А.В., Хизроева Д.Х.,Мэн М. Клиническое значение определения металлопротеиназы ADAMTS-13, его ингибитора и фактора фон Виллебранда при патологических состояниях в неонатальном периоде.

Акушерство и гинекология. 2019; 11:74-81

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.11.74-81

Роль ингибитора тканевого фактора, плазменной протеиназы ADAMTS-13 и ее ингибитора в патогенезе острого респираторного дистресс-синдрома при гриппе A/h2N1 | Пруткина

1.

2. Родина Н. Н., Скрипченко Е. М, Дорожкова А. А.Клинико-эпидеми-ологическая характеристика гриппа A (h2N1)/09. Итоги эпидемии гриппа A/h2N1. Мат-лы Всеросс. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Чита, 26-27 октября 2010 г. Чита: ЧГМА; 2010. 165—167.

3. Гельфанд Б. Р., Кассиль В. Л.(ред.). Острый респираторный дистресс-синдром. М.: Литтера; 2007.

4. Павлов К. А., Дубова Е. А., Мишнев О. Д., Щеголев А. И.Медиаторные взаимодействия при остром респираторном дистресс-синдроме. Общая реаниматология 2007; III (5—6): 208 — 212.

5. Голубев А. М., Мороз В. В., Мещеряков Г. Н., Лысенко Д. В.Патогенез и морфология острого повреждения легких. Общая реаниматология 2005; I (5): 5—12.

6. Кузник Б. И, Цыбиков Н. Н., Витковский Ю. А.Единая клеточно-гу-моральная система защиты организма. Тромбоз, гемостаз и реология 2005; 2: 3—1

7. Мамот А. П., Шойхет Я. Н.Роль гемостатических и воспалительных реакций в формировании очагов гнойной деструкции органов и тканей. Тромбоз, гемостаз и реология 2009; 1: 23—39.

8. Чурляев Ю. А., Редкокаша Л. Ю.Роль тромбоцитарно-сосудистого звена гемостаза в развитии легочных осложнений при тяжелой черепно-мозговой травме. Общая реаниматология 2006; II (4): 22—25.

9. Шитикова А. С.Тромбоцитопатии, врожденные и приобретенные. СПб.: ИИЦ ВМА; 2008.

10. Bernard G. R., Atigas A., Brigham K. L. et al.Report of the American-European consensus conference on acute respiratory distress syndrome: definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial coordination. J. Crit. Care 1994; 9 (1): 72—81.

11. Кузовлев А. Н., Мороз В. В., Голубев А. М. и соавт.Диагностика острого респираторного дистресс-синдрома при нозокомиальной пневмонии. Общая реаниматология 2009; V (6): 5—12.

12. Диагностика и интенсивная терапия острого повреждения легких и острого респираторного дистресс-синдрома. Протокол ведения больных. Принят на Х Съезде анестезиологов и реаниматологов РФ 21 сентября 2006 г.

13. Мороз В. В., Голубев А. М.Классификация острого респираторного дистресс-синдрома. Общая реаниматология 2007; III (5—6): 7—9.

14. Shieh W. J., Blau D. M., Denison A. M. et al.2009 Pandemic h2N1 influenza. Pathology and pathogenesis of 100 fatal cases in the United States. Am. J. Pathol. 2010; 177 (1): 166—175.

беременность, гемостаз, преэклампсия/ Концентрация ADAMTS 13. Ингибиторы ADAMTS 13.

Вопрос: «Что означает дефицит ADAMTS 13? Нужно ли сдавать Ингибиторы ADAMTS 13?»

Ответы на ваши вопросы в передаче «В ЦИРе и в мире». Отвечает Игорь Иванович Гузов, акушер-гинеколог, к.м.н., основатель Центра иммунологии и репродукции.

Я считаю это очень хороший вопрос, потому что это один из факторов исследования, который очень часто помогает прояснить ситуацию, если в анамнезе были тяжелые осложнения беременности, либо, если во время данной беременности развивается тяжелая патология.

Мы сегодня разбирали случай пациентки, у которой в течение всей беременности все шло хорошо, и вдруг в 35 с чем-то недель резко происходит ухудшение состояния: резко повышается артериальное давление, резко появляется белок в моче. Вот это как раз те случаи, когда мы должны рассматривать введение в программу исследования вот этого  фактора ADAMTS 13.

Что такое ADAMTS 13? Это дизентегрин-подобная  металлопротеаза с мотивом тромбоспондина-1. А для более точного понимания — это протеиназа, расщепляющая фактор фон  Виллебранда.

Фактор фон  Виллебранда играет огромную роль в процессе гемостаза, свертывания крови, обеспечивая агрегацию тромбоцитов. Но при этом, если нет никакого противодействия, то тогда он начинает образовывать молекулы  в достаточно большие такие комплексы. И на этих комплексах могут повисать в большом количестве тромбоциты, захватывать себе туда эритроциты и блокировать мелкие сосуды: капилляры периферических тканей, тканей почки и т.д. Возникают диссеминированные микротромбозы, при этом по анализам будут признаки снижения уровня тромбоцитов.

И вот посмотрите, очень хорошая статья, которую я хотел бы порекомендовать. Это статья вышла совсем недавно, во второй половине 2018 года. Она называется «Микроангиопатическая гемолигическая анемия при беременности» в журнале «Transfusion medicine reviews». Два важных автора, которые этим занимаются, Lucy Neave и Marie Scully. Статья небольшая, но очень четкая, которая показывает: как распределяются все нарушения, в которых может принимать участие анализ ADAMTS 13.

Этот комплекс отклонений называется тромботической микроангиопатией (по-английски TMA). То есть это микроангиопатическая гемолитическая анемия с тромбоцитопенией, которая приводит к микроваскулярному тромбозу и повреждению конечного органа (где эти микротромбозы образуются).

Если мы берем беременность, а, собственно говоря, для нас важно понятия тромботических микроангиопатий при беременности, то они подразделяются на 2 группы: pregnancy-related (связанные с беременностью) и pregnancy-associated (ассоциированные с беременностью).

Pregnancy-related: когда сама беременность является фактором риска развития тромботической микрангиопатии. И pregnancy-associated: когда существует внутренняя предрасположенность, и беременность является просто триггером скрыто существующего состояния дефицита ADAMTS 13.

И вот Pregnancy-related — это преэклампсия, гемолиз, повышение почечных ферментов и снижение уровня тромбоцитов. А pregnancy-associated это тромботическая тромбоцитопеническая пурпура (TTP) и коплемент-обусловленный гемолитический уремический синдром (CM HUS).

В этой же статье берется очень важная таблица, которая касается pregnancy-associated TMA (тромботической микроангиопатий). Посмотрите, пожалуйста, какие состояния входят в эту группу: это гипертензия беременности, преэкламсия, HELLP-синдром, острое жировое перерождение печени при беременности, отслойка плаценты, и тромботическая микроангиопатия, которая будет проявляться окрашиванием кожи там, где будут происходить периферические тромбозы неопределенной природы.

Поэтому, если развивается весь этот спектр: гипертензия, если появляются признаки преэклампсии, развиваются такие тяжелые состояния как HELLP-синдром, острая жировая дистрофия печени или отслойка плаценты, или такие состояния были в анамнезе, то, безусловно, когда наступает беременность, то, конечно, лучше сделать анализ, который покажет: нет ли снижения активности уровня ADAMTS 13.

Ну и те факторы, которые являются pregnancy-associated, то есть когда есть какое-то фоновое состояние, для которого беременность является триггерным фактором. Это — волчаночный нефрит, системная красная волчанка, различные формы васкулита, антифосфолипидный синдром, сепсис, тяжелые кровотечения, тромботическая тромбоцитопеническая пурпура и коплемент-обусловленный гемолитический уремический синдром. Т.е это достаточно большой спектр нарушений, где мы можем ожидать, что в их генезе идет снижение уровня активности ADAMTS 13.

На слайде из статьи показано, что происходит в обычное время: идет выработка фактора фон  Виллебранда. И он существует в виде таких относительно низкомолякулярных, отдельно существующих молекул, которые обеспечивают нормальную готовность тромбоцитов к агрегации. Но эти молекулы, соединяясь с собой, могут образовывать большие комплексы, на которые могут налипать тромбоциты и вызывать тромботические микроангиопатии. И вот ADAMTS 13 является ферментом, который не дает образовываться вот этим большим комплексам скоплений молекул фактора фон Виллебранда. И если идет дефицит ADAMTS 13, то соответственно образуются большие комплексы факторов фон Виллебранда, на них налипают тромбоциты — самые маленькие клетки крови. И тогда они образуют огромные комплексы, фактически образуется сгусток, который застревает в капиллярном звене. Через капиллярное крообращение (где низкая скорость кровотока) они уже не проходят, и возникают периферические микротромбозы.

Вот, собственно, тот генез, который говорит о том, что такое ADAMTS 13 и зачем он нужен. Соответственно, существует 3 вида анализов на ADAMTS 13: общая концентрация, ингибиторы и активность.

Общая концентрация — определяется общая молекулярная концентрация этого комплекса. Ингибиторы — это антитела. Основные ингибиторы, вызывающие нарушение активности ADAMTS 13, это — различные аутоиммунные антитела.

Поэтому, если у нашей пациентки есть какой-то аутоиммунный синдром; либо развиваются те компоненты, которые связаны с различными видами нарушений, ассоциированных с тромботическим риском; либо с повышением артериального давления и комплексом факторов, которые связаны с риском преэклампсии — то тогда, безусловно, определение на эти факторы необходимо.

И анализ на активность — концентрация может быть высокая, но из-за наличия антител, активность может  быть резко сниженной. Поэтому, если идет аутоиммунный механизм снижения уровня ADAMTS 13, то, соответственно, концентрация может  быть достаточно большой, но активность будет снижена.  Вот эти 3 различных, дополняющих друг друга анализа, которые существуют в арсенале современной лабораторной медицины.

И мы в нашем центре достаточно активно занимаемся проблемами, которые связаны с преэклампсией: у нас идут очень хорошие и качественные программы, которые связаны с определением уровня плацентарного фактора роста (PLGF). Также мы определяем на более поздних сроках соотношение PLGFF и sFlt-1. Этот арсенал также дополняется анализом на ADAMTS 13, но строго по показаниям.

Конечно, просто делать дорогостоящий анализ всем беременным пациенткам нет никакого смысла. Только, если были какие-то проблемы, которые мы перечислили во время предыдущих беременностей; либо если возникает проблема, которая опасна кровотечением; или же есть риски преэклампсии, которые выявляются в данной беременности – тогда вопрос о назначении анализа на ADAMTS 13, по крайней мере, ставят на повестку дня. Но решать, безусловно,  должен, врач.

В нашем центре осуществляется ведение беременности при проблемах с гемостазом . Преимуществом наших клиник является наличие собственной лаборатории, где Вы можете сдать все необходимые анализы до и во время беременности:

Гемостазиограмма, а также расширенное обследование

Записаться на консультацию в ЦИР

ADAMTS13 и фактор фон Виллебранда при тромботической тромбоцитопенической пурпуре

Annu Rev Med. Авторская рукопись; доступно в PMC 1 января 2016 г.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC4599565

NIHMSID: NIHMS698240

Отдел патологии и лабораторной медицины, Детская больница Филадельфии и Школа медицины Перельмана Пенсильванского университета , Филадельфия, Пенсильвания, 19104; ude.pohc.liame@gnehz Окончательная отредактированная версия этой статьи издателем доступна на Annu Rev Med. См. другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Патогенез тромботической тромбоцитопенической пурпуры (ТТП) оставался загадкой более полувека до открытия ADAMTS13. ADAMTS13 в основном синтезируется в печени, и его основная функция заключается в расщеплении фактора фон Виллебранда (VWF), закрепленного на поверхности эндотелия, в кровообращении и в местах повреждения сосудов. Дефицит активности ADAMTS13 в плазме (<10%) в результате мутаций гена ADAMTS13 или аутоантител против ADAMTS13 вызывает наследственную или приобретенную (идиопатическую) ТТП.Активность ADAMTS13 обычно нормальная или умеренно сниженная (> 20%) при других формах тромботической микроангиопатии, вторичной по отношению к трансплантации гемопоэтических клеток-предшественников, инфекции и диссеминированной злокачественной опухоли или при гемолитико-уремическом синдроме. Инфузия или замена плазмы остается предпочтительным исходным лечением на сегодняшний день, но новые терапевтические препараты, такие как рекомбинантный ADAMTS13 и генная терапия, находятся в стадии разработки. Более того, было показано, что дефицит ADAMTS13 является фактором риска развития инфаркта миокарда, инсульта, церебральной малярии и преэклампсии.

Ключевые слова: металлопротеаза , артериальный тромбоз, редкое гематологическое заболевание, мутации, аутоантитела, аутоиммунное заболевание

ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

В 1924 году Московиц описал случай 16-летней девочки, госпитализированной в больницу Бет Исраэль в Нью-Йорке. Йорк, умерший в течение двух недель после внезапного появления петехий, анемии и бледности, за которыми последовали паралич и кома (1). Вскрытие показало окклюзионные гиалиновые тромбы, диссеминированные в терминальных артериолах и капиллярах, которые, как позже было показано, состоят в основном из агрегированных тромбоцитов.Московиц подозревал, что причиной этого расстройства был мощный «яд» с агглютинативными и гемолитическими свойствами. В 1960 году Шульман и его коллеги сообщили о клиническом течении восьмилетней девочки, у которой были хронические эпизоды анемии и тромбоцитопении; она временно ответила на инфузию плазмы (2). В 1978 году Апшоу сообщил о 29-летней женщине с аналогичными признаками и симптомами, но ее первый эпизод произошел в возрасте шести месяцев (3). Эти исследователи предположили, что причиной заболевания было отсутствие фактора плазмы, способствующего выживанию тромбоцитов или эритроцитов (2, 3).В 1979 году Rennard & Abe предложили использовать название синдрома Апшоу-Шульман для описания пациентов с этими клиническими признаками, которые реагировали на инфузию плазмы (4). Это же состояние позже было названо врожденной или наследственной тромботической тромбоцитопенической пурпурой (ВТП) (5).

В 1966 г. была предложена «пентада» клинических и лабораторных признаков в качестве критериев диагностики ТТП. Это включало микроангиопатическую гемолитическую анемию с фрагментацией эритроцитов (или шистоцитов) в мазке периферической крови, тромбоцитопению, неврологические признаки и симптомы, почечную недостаточность и лихорадку (6).Однако последующие исследования показали, что неврологические признаки и симптомы, почечная недостаточность и лихорадка наблюдались не у всех пациентов с ТТП (7, 8). Таким образом, наличие микроангиопатической гемолитической анемии и тромбоцитопении при отсутствии другой вероятной этиологии в настоящее время считается достаточным для предположительного диагноза ТТП. Инфузия плазмы и / или обменная терапия должны быть выполнены срочно, и это лечение снизило уровень смертности с 85–95% до 10–20% (7, 9).

Как плазмотерапия работает при лечении ТТП, до сих пор полностью не изучена.Первым ключом к нашему нынешнему пониманию патогенеза ТТП стало исследование Моак и его коллег в 1982 г. (10). Они сообщили о наличии циркулирующих мультимеров сверхбольшого ФВ (ULVWF) у четырех пациентов с хронической ТТП, которые исчезли во время острых эпизодов или рецидивов. Они предположили, что у этих пациентов отсутствовала плазменная «деполимераза» VWF, которая приводила к накоплению мультимеров ULVWF в плазме. ULVWF были гиперактивными и способны вызывать спонтанную агглютинацию тромбоцитов и тромбоз мелких артериол и капилляров (10).В 1997 году Фурлан и его коллеги описали четырех пациентов (включая двух братьев) с хроническим рецидивом ТТП, у которых был частичный или полный дефицит деполимеразы ФВ в плазме, также называемой протеазой, расщепляющей ФВ (VWF-cp). Ингибитор протеазы не был обнаружен в исследовании смешивания, поэтому дефицит плазменного VWF-cp считался конституциональным (11). Годом позже Tsai & Lian (8) и Furlan et al. (12) независимо сообщили о приобретенном дефиците VWF-cp в плазме у больших групп пациентов с TTP, который является результатом ингибирования иммуноглобулина G (IgG) против VWF-cp.Таким образом, стало очевидно, что недостаточность плазменной активности VWF-cp, конституциональная или приобретенная, является общим механизмом, лежащим в основе патогенеза врожденной или приобретенной идиопатической ТТП.

ОБНАРУЖЕНИЕ ADAMTS13

Выделение VWF-cp из плазмы было сложной задачей. В 1996 году Furlan (13) и Tsai (14) использовали хроматографические методы для выделения VWF-cp из нормальной плазмы человека с лишь частичным успехом. Однако они смогли определить сайт расщепления в VWF (связь Tyr1605 и Met1606) с частично очищенными материалами после денатурирования белка с помощью 1.5 M мочевина (13) или гуанидин-HCl (14). Кроме того, они продемонстрировали, что активность VWF-cp в плазме резко возрастает, когда в реакцию добавляют ион двухвалентного металла, но ингибируется или отменяется добавлением этилендиаминтетрауксусной кислоты, которая хелатирует ионы двухвалентных металлов. Таким образом, был сделан вывод, что плазменный VWF-cp является металлопротеазой.

В 2001 году несколько групп независимо изолировали VWF-cp из плазмы и определили его частичную аминокислотную последовательность. Это привело к идентификации VWF-cp как нового члена ADAMTS (a
дезинтегрин и металлопротеиназа с мотивами тромбоспондинового типа), семейство металлопротеаз (15–17).Ген, кодирующий VWF-cp, был обозначен ADAMTS13 в соответствии с Комитетом по номенклатуре генов HUGO (http://www.gene.ucl.ac.uk/nomenclature). Было показано, что тот же ген отвечает за врожденный TTP на основании позиционного клонирования и семейных родословных TTP с последующим анализом сцепления (18). ADAMTS13 , локализованный на хромосоме 9q34, содержит 29 экзонов, охватывающих 37 т.п.н. в геномной последовательности. Первичный продукт трансляции состоит из 1427 аминокислотных остатков, включающих сигнальный пептид и короткий пропептид, за которыми следуют репролизин-подобный домен металлопротеиназы, домен дезинтегрина и первый повтор тромбоспондина-1 (TSP1), а также Cys-богатые и спейсерные домены.Более дистальный С-конец содержит семь дополнительных повторов TSP1 и два домена CUB (для комплемента C1r / C1s, Uegf, Bmp1) (). Человеческий рекомбинантный ADAMTS13 быстро экспрессировался в трансфицированных клеточных линиях в виде белка массой 195 кДа, способного расщеплять растворимый мультимерный VWF (19, 20) и высвобождаемые эндотелием и закрепленные цепочки ULVWF (21). Успех в идентификации, клонировании и экспрессии гена ADAMTS13 человека стимулировал огромный интерес и дальнейшие исследования его биологии и патогенеза ТТП, что нашло отражение в быстром росте количества публикаций в год за последнее десятилетие.Это исследование позволило разработать новые диагностические инструменты и методы лечения того, что раньше было смертельным заболеванием.

Схематическое изображение организации домена ADAMTS13, потенциальной роли в распознавании субстрата и сайтов связывания аутоантител в приобретенном TTP. S, сигнальный пептид; Р, пропептид; M, домен металлопротеиназы; D, дезинтегрин домен; 1 — повтор первого тромбоспондина типа 1 (TSP1); Cys, богатый цистеином домен; Spa, разделительный домен; 2–8, TSP1 2–8 повторов; C1 и C2, первый и второй домен CUB.Другие сокращения: ULVWF, сверхбольшой фактор Виллебранда; VWF, фактор фон Виллебранда; A2, домен A2 VWF.

БИОСИНТЕЗ И СЕКРЕЦИЯ ADAMTS13

Концентрации ADAMTS13 в плазме человека составляют 0,7–1,4 мкг / мл (3,5–7,0 нМ) (22). ADAMTS13 синтезируется в основном в печени, что продемонстрировано гибридизацией in situ и иммуногистохимией. Человеческая мРНК ADAMTS13 и белок локализуются исключительно в звездчатых клетках печени (HSC), которые располагаются в интерстициальном пространстве между гепатоцитами (23).Кроме того, изолированные HSC от мышей (24) и крыс (25) секретируют белок ADAMTS13 массой ~ 195 кДа, который протеолитически активен в расщеплении мультимерного VWF и его пептидильных производных. Экспрессия ADAMTS13 в HSC крыс увеличивается в зависимости от времени культивирования, в течение которого клетки активируются, что продемонстрировано совместной экспрессией α-гладкомышечного актина. Скорость синтеза ADAMTS13 HSC также увеличивается после внутривенного введения четыреххлористого углерода (25) и после лигирования желчных протоков (26), что активирует HSC in vivo.Напротив, антиген и активность ADAMTS13 в плазме заметно снижаются у крыс, получавших диметилнитрозамин, который индуцирует апоптоз HSC, или после частичной гепатэктомии, что снижает количество функциональных HSC (27). Вместе эти данные подтверждают гипотезу о том, что HSC являются основным источником плазменного ADAMTS13 у млекопитающих.

ADAMTS13 также продуцируется в ограниченных количествах эндотелиальными клетками сосудов (28), мегакариоцитами и тромбоцитами (29), клубочковыми подоцитами (30) и глиальными клетками (31), хотя физиологическое значение этих источников еще предстоит определить.Учитывая их обширное покрытие поверхности, эндотелиальные клетки могут вносить значительный вклад в уровни ADAMTS13 в плазме. Тромбоциты специально нацелены на участки повреждения сосудов, где они активируются и дегранулируют, высвобождая их гранулярное содержимое (включая VWF), которое является протромботическим и провоспалительным. Следовательно, одновременное местное высвобождение даже небольших количеств активной протеазы ADAMTS13 может оказывать сильное ингибирующее действие на тромбоз и воспаление. Трансгенные мыши, лишенные ADAMTS13 в плазме, но экспрессирующие человеческий ADAMTS13 в своих тромбоцитах, защищены от артериального тромбоза, вызванного хлоридом железа, и от ТТР, индуцированного шигатоксином или рекомбинантным мышиным VWF (B.Пикенс, X.L. Чжэн, неопубликованные результаты).

Каким образом уровни ADAMTS13 в плазме регулируются в физиологических условиях, остается плохо изученным. У людей VWF, по-видимому, является основным регулятором концентрации ADAMTS13 в плазме. Например, у пациентов с болезнью Виллебранда типа 3 (без циркулирующего VWF) уровни ADAMTS13 в плазме на 30% выше, тогда как у здоровых добровольцев, которым вводят внутривенную инфузию 1-дезамино-8-D-аргинин вазопрессина (DDAVP), который вызывает высвобождение эндотелиальный VWF показывает 20% снижение антигена ADAMTS13 в плазме (32).Механизм того, как VWF регулирует концентрацию ADAMTS13 в плазме, неизвестен, но, вероятно, он связан с потреблением.

В культуре синтез ADAMTS13 эндотелиальными клетками пупочной вены человека и HSC крысы (33) резко ингибируется воспалительными цитокинами, включая интерферон-γ (INFγ), фактор некроза опухоли-α (TNFα) и интерлейкин-4 (IL- 4) или -6 (IL-6), которые по-разному высвобождаются во время системного воспаления и острых эпизодов ТТП (34). В подоцитах IL-4 и IL-6 дифференцированно регулируют мРНК ADAMTS13 и белок , которые реверсируются симвастатином, широко используемым антиатеросклеротическим агентом (35).В глиальных клетках (астроцитах и ​​микроглии) экспрессия ADAMTS13 значительно повышается после повреждения спинного мозга (31), что указывает на потенциальную роль ADAMTS13 в центральной нервной системе. В совокупности имеющиеся на сегодняшний день данные указывают на то, что концентрации ADAMTS13 в плазме регулируются на транскрипционном и посттрансляционном уровнях в различных (пато) физиологических условиях с помощью механизмов, которые до конца не выяснены.

БИОСИНТЕЗ И СЕКРЕЦИЯ ФАКТОРА ФОН УИЛЛЕБРЕНДА

Средняя концентрация VWF в плазме человека составляет ~ 10 мкг / мл (мк50 нМ) (36).VWF продуцируется в основном эндотелиальными клетками сосудов и мегакариоцитами. В эндоплазматическом ретикулуме про-VWF приобретает высокоманнозные N-связанные олигосахариды и образует димеры «хвост к хвосту» за счет образования C-концевых дисульфидных связей. Достигнув аппарата Гольджи, высокоманнозные гликаны на про-VWF димерах перерабатываются в комплексную форму и подвергаются сульфатированию. При кислом pH димеры про-VWF образуют большие мультимеры «голова к голове» через N-концевые дисульфидные связи, которым способствует пропептид.Перед секрецией и хранением в тельцах Вейбеля-Паладе эндотелиальных клеток или в α-гранулах мегакариоцитов и тромбоцитов пропептид расщепляется фурином, ферментом, который принадлежит к семейству субтилизин-подобных пропротеинконвертаз. Пропептид остается связанным со зрелыми субъединицами VWF. В плазме VWF присутствует в виде серии повторяющихся субъединиц размером от ~ 500 кДа до ~ 20 000 кДа. Каждая субъединица VWF содержит 2050 аминокислотных остатков с молекулярной массой ~ 250 кДа в восстанавливающих условиях.Субъединица VWF организована в последовательности D’– D3-A1-A2-A3-D4-C1-6-CK и способна взаимодействовать с множеством других белков плазмы и матрикса, включая фактор свертывания крови VIII (D’-D3). , гликопротеин 1b тромбоцитов (домен A1) и коллагеновый матрикс (домен A3) (). Центральный домен A2 VWF содержит сайты связывания и связь расщепления для ADAMTS13, который скрыт в нативном VWF.

Схематическое изображение организации про-VWF домена, белков, которые взаимодействуют с VWF (фактор фон Виллебранда), и сайта расщепления ADAMTS13.Большой пропептид (D1-D2) в про-VWF расщепляется фурином с образованием зрелой субъединицы VWF, которая включает FVIII-связывающие домены (D’-D3), GP1b- (A1) и коллаген-связывающий (A3) домены, и центральный домен A2, содержащий сайт расщепления ADAMTS13, а также несколько C-концевых доменов (D4-CK), которые связывают интегрин αIIβIII.

Секреция VWF тельцами Вейбеля-Паладе эндотелиальных клеток может быть индуцирована ионоферой кальция {«type»: «entrez-нуклеотид», «attrs»: {«text»: «A23187», «term_id»: » 833253 «,» term_text «:» A23187 «}} A23187 и ацетат форбола миристата.Секреция VWF также может быть индуцирована агентами, которые имеют физиологическое значение, включая тромбин, гистамин, фибрин, комплексы белка комплемента C5b-9 (37) и бактериальный шигатоксин (38). In vivo высвобождение VWF может запускаться в местах повреждения сосудов (39) или DDAVP (40), используемым для лечения легкой формы гемофилии А и болезни фон Виллебранда. VWF, секретируемый эндотелиальными клетками в культуре и in vivo (39), быстро образует «нити или пучкообразные» структуры посредством механизма, называемого латеральной ассоциацией, процесса, который требует образования дисульфидных связей между ранее существовавшими или вновь экспонировавшимися свободными тиолами на поверхность VWF под потоком (41).Эта латеральная ассоциация увеличивает длину и толщину нитей VWF, что усиливает адгезионную функцию VWF при нормальном гемостазе.

Образование и удлинение цепочек VWF на эндотелиальных поверхностях жестко регулируется ADAMTS13 посредством протеолитического расщепления цепочек VWF (21) или ингибирования образования удлиненных мультимеров VWF путем блокирования образования латеральных дисульфидных связей (39, 42). Длина и толщина мультимеров VWF сильно коррелируют с физиологическим гемостатическим потенциалом.Следовательно, расщепление или восстановление мультимеров VWF с помощью ADAMTS13 имеет решающее значение для поддержания нормального гемостаза. В отсутствие активности ADAMTS13, что наблюдается у пациентов с мутациями ADAMTS13 или приобретенными аутоантителами, которые блокируют активность ADAMTS13 в плазме, закрепленные на эндотелии цепочки ULVWF способны рекрутировать текущие тромбоциты и вызывать неконтролируемый тромбоз в терминальных артериолах и капиллярах.

Мегакариоциты и тромбоциты также синтезируют и секретируют VWF, который составляет 10–20% от общего VWF в богатой тромбоцитами плазме.Тромбоцитарный VWF находится в высокомолекулярной форме, в которой отсутствует N-связанное сиалирование и которая относительно устойчива к протеолизу ADAMTS13 (43). Поскольку тромбоциты нацелены непосредственно на участки повреждения сосудов, где они подвергаются дегрануляции и высвобождению своего содержимого, локальная доставка высоких концентраций резистентного к ADAMTS13 тромбоцитов VWF может играть важную физиологическую роль в гемостазе. Это мнение согласуется с тем, что хранение VWF в тромбоцитах снижается при нарушениях свертываемости крови, таких как болезнь фон Виллебранда и эссенциальная тромбоцитемия.Дальнейшее исследование тромбоцитов VWF и ADAMTS13 может пролить новый свет на механизм нормального гемостаза и тромбоза.

ADAMTS13 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФАКТОРОМ ФОН УИЛЛЕБРАНДА

ADAMTS13 связывает растворимый VWF, адсорбированный на поверхности, с константой диссоциации ( K _D ) ~ 20 нМ (44). ADAMTS13 также взаимодействует с заякоренным в эндотелии ULVWF, что приводит к эффективному расщеплению цепочек или пучков ULVWF (21). Это расщепление может происходить в отсутствие потока (45), но умеренно усиливается за счет напряжения сдвига жидкости (21), предполагая, что связанный с клеткой ULVWF находится в своей «открытой» конформации.Высвобожденный ULVWF в растворе демонстрирует «закрытую» конформацию, которая не чувствительна к расщеплению ADAMTS13 до тех пор, пока не будет приложен артериальный сдвиг (> 20 дин / см ² ).

Связывание гликопротеина тромбоцитов 1b (GP1b) и / или фактора свертывания крови VIII (FVIII) с растворимым VWF (46, 47) резко увеличивает скорость его протеолиза под действием ADAMTS13 под действием сдвига. Этот эффект в значительной степени устраняется, если VWF предварительно денатурировать 1,5 М мочевины. Эти результаты предполагают, что эффект увеличения скорости GP1b и FVIII на протеолиз VWF, вероятно, опосредован их изменением доменных взаимодействий и дестабилизацией домена VWF-A2, в котором находится сайт расщепления.In vitro дестабилизация или разворачивание домена A2 достигается инкубацией с 1,5 М мочевиной (48) или гуанидином (8, 14) в буфере с низким содержанием ионов или механической силой (49), которая ускоряет расщепление VWF под действием ADAMTS13. Напротив, связывание кальция с доменом A2 защищает от разворачивания денатурантами (50) или способствует повторной укладке под действием силы растяжения (51), тем самым снижая восприимчивость VWF к расщеплению ADAMTS13.

Анализ структуры-функции показал, что фрагмент ADAMTS13, содержащий металлопротеазу (M), дезинтегрин (D), первый повтор TSP1 (T), богатый Cys (C) и спейсер (S) домены (i.е., MDTCS) (), по-видимому, достаточно для расщепления связанных с клетками ULVWF (45, 52) или растворимого VWF (20, 53). Обширное внешнее взаимодействие между доменами DTCS и доменом VWF-A2 регулирует субстратную специфичность и эффективность расщепления. Мутации в сильно вариабельных областях доменов DTCS, как показано, значительно нарушают функцию ADAMTS13 (20, 53–55). Однако роль более дистальных C-концевых доменов, включая TSP1 2-8 и CUB домены, еще предстоит выяснить. С-концевой фрагмент, содержащий 2-8 или 5-8 повторов TSP1 и CUB-домены, может связываться непосредственно с мультимерным VWF в условиях потока (56).Пептиды, происходящие из первого домена CUB, блокируют расщепление эндотелиального ULVWF с помощью ADAMTS13 под действием потока (57), предполагая роль повторов TSP1 и доменов CUB в стыковке ULVWF. В соответствии с этой гипотезой, мыши, лишенные седьмых доменов TSP1 и CUB из-за встречающейся в природе мутации, обнаруживают протромботический фенотип при повреждении брыжеечной артерии, вызванном хлоридом железа (58). Однако фрагмент ADAMTS13 человека, лишенный доменов TSP1 2-8 и CUB, обычно расщепляет эндотелиальный ULVWF in vitro (45, 52) и эффективно ингибирует артериальный тромбоз in vivo (59), что позволяет предположить, что дистальные C-концевые домены могут быть незаменимы при определенных исследованиях. условия.Различие может быть связано с чувствительностью и специфичностью различных анализов. Совсем недавно Yeh et al. (42) и Бао и др. (39) независимо показали, что C-концевые TSP1 2-8 и CUB домены ADAMTS13 могут обладать активностью редуктазы дисульфидных связей. Эта активность не зависит от протеолитической активности ADAMTS13. Было высказано предположение, что для оптимальной антитромботической активности in vivo может потребоваться как протеолитическая, так и снижающая дисульфидные связи активность.

Результаты анализа структур-функций ADAMTS13 имеют решающее значение для понимания молекулярного механизма ТТП, включая ТТП, опосредованную аутоантителами.Большинство взрослых идиопатических пациентов с ТТП несут поликлональные IgG к ADAMTS13, которые связываются с несколькими доменами ADAMTS13 (60). Важно отметить, что ингибирующая активность антител против ADAMTS13 у пациентов с приобретенным TTP, по-видимому, в первую очередь опосредована их связыванием со спейсерным доменом. Этот домен, высококонсервативный в ADAMTS13 различных видов (человека, мыши и рыбок данио), но отличающийся от других членов семейства ADAMTS (61), по-видимому, имеет решающее значение для распознавания субстрата. Например, делеция или замена аланином даже нескольких открытых остатков в спейсерном домене резко снижает его протеолитическую активность (54) и связывание с антителами против ADAMTS13 (62).Напротив, консервативные мутации в одной и той же области сохраняют или усиливают активность ADAMTS13 и повышают устойчивость к ингибированию аутоантителами (63). Эти варианты ADAMTS13 с усилением функции могут оказаться полезными при лечении приобретенной TTP, вызванной ингибиторами.

ADAMTS13 В ДИАГНОСТИКЕ ТРОМБОТИЧЕСКОЙ ТРОМБОЦИТОПЕНИЧЕСКОЙ ПУРПУРЫ

ТТП следует отличать от аналогичного клинического явления, называемого гемолитико-уремическим синдромом (ГУС). Наиболее частой причиной (90%) ГУС, особенно у детей, являются шигатоксин-продуцирующие бактерии, обычно Escherichia coli O157: H7 (64).Этот тип ГУС называется диарея-положительным ГУС (Д + ГУС) или «типичным» ГУС. При поддерживающей терапии клинический результат обычно отличный. Примерно 10% случаев вызваны не бактериальными инфекциями; они были обозначены как диарея-отрицательный HUS (D-HUS) или «атипичный» HUS (aHUS), прогноз по которому до недавнего времени был неблагоприятным. Несколько провоцирующих факторов были постулированы как вторичные причины аГУС, включая инфекцию, лекарства, аутоиммунные заболевания, трансплантацию, беременность и злокачественные новообразования.Примерно у 60% пациентов с aHUS были обнаружены мутации в регуляторных белках комплемента (65), включая фактор комплемента H (CFH, ~ 25%), фактор I (CFI, 5-10%) и белок мембранного кофактора (MCP). , ~ 10%), или в белках комплемента C3 и факторе B (2–10%). Аутоантитела против CFH (66) и CFI (67) также были идентифицированы у некоторых пациентов с aHUS, а также были обнаружены мутации тромбомодулина (TM) (68) и диацилглицеринкиназы варепсилона (DGKE) (69). TM в первую очередь экспрессируется в эндотелии, тогда как DGKE обнаруживается в эндотелии, тромбоцитах и ​​подоцитах.В дополнение к своей хорошо зарекомендовавшей себя антикоагулянтной функции TM индуцирует образование активируемого тромбином ингибитора фибринолиза, карбоксипептидазы B плазмы, которая расщепляет C3a и C5a. TM также связывает C3b, чтобы ускорить инактивацию C3b комплексом CFI / CFH. Основная функция DGKE заключается в подавлении передачи сигналов содержащих арахидоновую кислоту диацилглицеринов (DAG) на тромбоцитах, тем самым ослабляя тромботический потенциал (69). Следовательно, антикомплементарная терапия может иметь значение у пациентов с aHUS с гиперактивацией комплемента, но может не иметь роли у пациентов с aHUS с мутациями DGKE.

Анализы активности и ингибиторов ADAMTS13 в плазме критически важны для подтверждения диагноза наследственной и аутоиммунной ТТП. Эти тесты также помогают дифференцировать ТТП от аГУС и вторичной тромботической микроангиопатии (ТМА), возникающей после трансплантации гемопоэтических предшественников, диссеминированных злокачественных новообразований, некоторых лекарств или химиотерапевтических препаратов, инфекций и т. Д. Почти все пациенты с вторичным ТМА имеют нормальные или слегка сниженные уровни активности ADAMTS13 в плазме с нет ингибитора (70).Анализ активности и ингибиторов ADAMTS13 в плазме помогает не только в дифференциальной диагностике, но и в стратификации пациентов с ТТП для более адресной терапии и в прогнозировании риска рецидива и долгосрочного исхода (71). В режиме реального времени измерение активности ADAMTS13 в плазме может помочь избежать ненужной плазмообменной терапии у пациентов с другими формами ТМА, тем самым резко снижая общие расходы на здравоохранение (72).

Тестирование ADAMTS13 эволюционировало за последнее десятилетие.В первоначальных методах в качестве субстрата использовался полноразмерный VWF, анализируемый в присутствии 1,5 М мочевины (73) или гуанидина (8). Эти анализы требуют электрофореза в агарозном или SDS-полиакриламидном геле и вестерн-блоттинга и в лучшем случае являются полуколичественными. Использование анализа связывания коллагена (CBA) (74) или иммунотурбидиметрического метода (75) для определения остаточной активности VWF значительно улучшило надежность количественного определения и время обработки. Совсем недавно анализ, основанный на резонансном переносе энергии флуоресценции (FRETS) и пептиде, содержащем 73 аминокислотных остатка из центрального домена A2 VWF (FRETS-VWF73) (76), приобрел популярность благодаря своей простоте и быстрому времени выполнения.Однако умеренная корреляция между анализом на основе FRETS и мультимерным анализом на основе VWF (77) предполагает сложность оценки активности ADAMTS13 в биологических образцах. Клиницисты должны знать, какой метод тестирования используется для получения результатов активности ADAMTS13 и ингибиторов, прежде чем можно будет сделать соответствующую интерпретацию. Билирубин (78) и свободный гемоглобин (79) в образце крови могут мешать анализу, маскируя интенсивность генерации флуоресценции, например, в анализе на основе FRETS, и / или напрямую влияя на взаимодействие ADAMTS13 с субстратом и ферментативную активность (80 ; Р.Н. Лу, X.L. Чжэн, неопубликованное наблюдение). Денатуранты, добавленные в реакцию, такие как мочевина или гуанидин, могут диссоциировать комплексы ADAMTS13-аутоантитело, что может ложно повышать активность ADAMTS13 в плазме (81). В целом, большинство образцов с серьезным дефицитом активности ADAMTS13 (<5%) демонстрируют хорошее соответствие между анализами CBA, FRETS-VWF73 и хромогенного VWF73, но только 83% этих образцов с активностью <11% и 52% образцов с активностью Активность 11–55% показывает соответствие результатов CBA и FRETS-VWF73 или хромогенного VWF73 (82).Такие противоречивые результаты указывают на присутствие мочевины, билирубина и свободного гемоглобина, которые могут повлиять на один анализ, но не на другой. В недавнем отчете предполагается, что измерение активности ADAMTS13 в плазме с помощью анализа FRETS-VWF73, а не мультимерного анализа на основе VWF в присутствии мочевины, более точно отражает статус ADAMTS13 в плазме у пациентов с ТТП (81).

Ограничение активности ADAMTS13 в плазме, которое следует использовать для диагностики ТТП, остается под вопросом. Ответ зависит от чувствительности и специфичности анализа.Самые ранние исследования показали, что активность ADAMTS13 в плазме <5–10% оказалась специфичной для ТТП (83). Кроме того, если идентифицирован ингибитор аутоантител, повышается специфичность приобретенного ТТП (8). Однако у нескольких пациентов с тяжелым диссеминированным внутрисосудистым свертыванием, вызванным сепсисом, активность ADAMTS13 в плазме составляет <5% (84). Недавнее ретроспективное исследование предполагает, что если в качестве порогового значения используется активность ADAMTS13 <20%, диагностическая чувствительность и специфичность составляют 100% и 99% соответственно.Прогнозирующая ценность положительного результата составляет 91%, а прогностическая ценность отрицательного результата - 100% (72).

Несмотря на эти достижения, коммерческий анализ FRETS-VWF73 имеет определенные ограничения, так как он проводится в нефизиологических условиях, и существует возможность вмешательства со стороны свободного гемоглобина и билирубина, которые часто возникают у пациентов с ТТП или у других пациентов в критическом состоянии. . Эти проблемы могут быть частично решены путем разработки нового субстрата FRETS-rVWF71 (79), который похож на FRETS-VWF73, но с более ярким флуоресцентным красителем.Он излучает на длине волны, при которой плазма почти прозрачна. Этот субстрат совместим с физиологическими условиями и, по-видимому, более чувствителен к активности и ингибиторам ADAMTS13. Однако вопрос о том, превосходит ли этот новый анализ других подобных анализов, еще предстоит выяснить. Очевидно, что необходим простой и более физиологический (под сдвигом) анализ для определения активности ADAMTS13 в плазме.

ТЕКУЩАЯ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ НОВАЯ ТЕРАПЕВТИКА

Инфузия и обмен плазмы остаются основой лечения наследственной и приобретенной ТТП, соответственно, до тех пор, пока не станут доступны рекомбинантный ADAMTS13 и другие новые терапевтические препараты.До начала плазменной терапии уровень смертности от ТТП составлял ~ 85–95%, а затем снизился до 10–20% (7, 9).

Пациентам с наследственной ТТП периодической инфузии свежезамороженной плазмы (10–15 мл / кг) каждые 2–3 недели достаточно для повышения активности ADAMTS13 в плазме до 5–10% и предотвращения рецидива заболевания (85). Однако пожизненное лечение свежезамороженной плазмой неудобно, и риск, связанный с использованием продуктов из плазмы, остается проблемой, особенно в педиатрической популяции.Генная терапия была исследована на моделях мышей. Подходы генной терапии включают внутриутробное введение самоинактивированного лентивирусного вектора, кодирующего полноразмерный фрагмент ADAMTS13 или MDTCS (86), трансплантацию гемопоэтических клеток-предшественников, восстановленных лентивирусным вектором, кодирующим полноразмерный мышиный ADAMTS13 (87), и внутривенное введение. введение аденоассоциированного вирусного вектора-8 (AAV8), кодирующего MDTCS человека (88), для коррекции наследственной TTP. Из этих трех стратегий, AAV8-опосредованная экспрессия человеческого MDTCS под специфическим для печени промотором, промотором альфа-1-антитрипсина человека (hAAT), является наиболее многообещающей (88) с устойчивой активностью ADAMTS13, равной 0.5–0,7 мкг / мл (активность 50–70%) без признаков иммунного ответа. Эти уровни устраняют циркулирующий ULVWF, и реципиенты защищены от развития TTP-подобного синдрома, вызванного бактериальным токсином.

Практически все случаи приобретенного ТТП с тяжелым дефицитом ADAMTS13 вызваны аутоантителами против ADAMTS13, которые связывают и ингибируют ADAMTS13 в плазме. Плазмообмен с заменой 1,0–1,5 × объема плазмы свежезамороженной плазмой или криосупернатантом следует начинать после того, как будет поставлен предположительный диагноз ТТП.Перед началом плазмотерапии для измерения активности ADAMTS13 и ингибиторов плазмы необходимо получить образец крови. Если по каким-либо причинам этого не сделать, следует взять образец крови, даже если ежедневный плазмаферез проводился в течение нескольких дней. Низкие уровни активности ADAMTS13 в плазме и ингибирующих аутоантител сохраняются у пациентов с активной болезнью (70). Частично это вызвано перераспределением IgG к ADAMTS13 из внесосудистого пространства (~ 55%), которое быстро нейтрализует введенную плазму ADAMTS13.Напротив, обнаружение нормального или умеренно сниженного уровня активности ADAMTS13 в плазме после начала лечения не помогает для диагностики.

Как работает плазма для лечения ТТП, остается загадкой. В настоящее время считается, что плазмаферез удаляет «дурной запах», который прямо или косвенно вызывает острые эпизоды ТТП. К ним относятся аутоантитела против ADAMTS13 (в первую очередь IgG, затем IgA и редко IgM), иммунные комплексы, циркулирующие мультимеры ULVWF, воспалительные цитокины, бактериальные токсины и активированные компоненты комплемента, такие как C3b и C5b, и т. Д.Одновременно с этим плазмаферез восполняет дефицитный или ингибированный фермент ADAMTS13, необходимый для расщепления и удаления ULVWF с эндотелиальной поверхности, кровообращения и мест образования тромба. Плазмообмен можно прекратить после достижения полного исчезновения неврологических симптомов, нормализации количества тромбоцитов и лактатдегидрогеназы в сыворотке в течение трех дней. Снижение плазмафереза ​​не снижает частоту рецидивов.

Примерно 30-40% пациентов с ТТП могут испытать рецидив в течение 10 лет после достижения полной ремиссии (77).В таких случаях плазмообменную терапию следует возобновить как можно раньше. У пациентов с наследственной ТТП и активностью ADAMTS13 в плазме <3% вероятность рецидива выше, чем у пациентов с ADAMTS13 в плазме> 9%. Аналогичные результаты были получены у пациентов с приобретенной ТТП в стадии клинической ремиссии, у которых вероятность рецидива выше, если их активность ADAMTS13 в плазме <10%. Если плазмотерапия не вызывает ремиссии или если функция почек ухудшается, несмотря на адекватный объем плазмообмена даже при повышении количества тромбоцитов, диагностика аГУС и терапия, нацеленная на комплексы терминального комплемента C5b – 9 с экулизумабом (гуманизированное моноклональное антитело) против комплемента C5) (89).Плазмообмен сам по себе не предотвращает и не снижает риск почечной недостаточности у пациентов с аГУС. Недавнее исследование показало, что пациенты с клиническим диагнозом приобретенного идиопатического ТТП также имеют повышенные уровни C3a в сыворотке или плазме и растворимых комплексов C5b – 9, что коррелирует с плохим исходом (90). Следует изучить вопрос о том, следует ли использовать экулизумаб у пациентов с рефрактерной или рецидивирующей ТТП.

Рефрактерным пациентам с приобретенной ТТП могут быть полезны другие дополнительные методы лечения, включая кортикостероиды, винкристин, циклоспорин, циклофосфамид и гуманизированные моноклональные антитела к CD20 (ритуксимаб).Ритуксимаб приобрел популярность благодаря своей высокой эффективности, низкой токсичности и, вероятно, знакомству с врачом. В одном обзоре каждый из 118 пациентов (64% рефрактерных, 36% рецидивов) достиг клинической ремиссии после лечения ритуксимабом (91). Обычно ритуксимаб вводится курсами из четырех еженедельных доз 375 мг / м ² , что повышает активность ADAMTS13 в плазме и устраняет у этих пациентов аутоантитела к ADAMTS13.

Несколько новых терапевтических стратегий лечения ТТП были успешно оценены на доклинических моделях или в клинических испытаниях.К ним относятся использование нанотела против тромбоцитарного гликопротеина 1b (GP1b) (92) и аптамера против VWF A1 (93), оба из которых нарушают взаимодействие между доменом VWF-A1 и GP1b тромбоцитов, тем самым предотвращая образование VWF- агрегаты тромбоцитов, патологический признак ТТП.

ПЕРСПЕКТИВА

Дефицит активности ADAMTS13 в плазме и повышенная концентрация VWF в плазме также связаны с повышенным риском инфаркта миокарда (94), ишемического инфаркта мозга (95), преэклампсии (96) и тяжелой церебральной малярии (97).Исследования на различных животных моделях подтвердили роль VWF и ADAMTS13 в патогенезе этих артериальных тромботических заболеваний. Мыши с отсутствием Adamts13 проявляют большую склонность к развитию постишемического / реперфузионного повреждения сердца и мозга, чем мыши дикого типа или мыши Adamts13 ^{— / —} , которым перед травмой давали рекомбинантный человеческий ADAMTS13 (98). Более того, у мышей Adamts13, ^{— / —} развиваются более многочисленные и более крупные атеросклеротические бляшки в аорте и дугах аорты, чем у мышей дикого типа после того, как их кормили нормальной пищей или диетой с высоким содержанием жиров (99, 100).Заметное увеличение адгезии лейкоцитов к поврежденным стенкам сосудов у мышей Adamts13 ^{— / —} и инфильтрация макрофагов в ткани аорты (99, 100) предполагает роль ADAMTS13 в ослаблении острого и хронического воспаления в дополнение к его основной роли в подавление тромбообразования.

Таким образом, открытие ADAMTS13 в результате исследования пациентов с редким гематологическим заболеванием, ТТП, предоставило нам ценный инструмент для лучшего понимания механизма гемостаза и тромбоза, а также других связанных болезненных процессов.Успех в разработке новых методов лечения ТТП может оказаться применимым для терапевтического вмешательства при более распространенных заболеваниях, таких как инфаркт миокарда, инсульт и малярия, связанных с нарушениями оси ADAMTS13 / VWF.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ

1. ADAMTS13 — ключевой фермент, регулирующий функцию VWF.

2. Дефицит ADAMTS13 в плазме в результате наследственных мутаций или приобретенных аутоантител вызывает ТТП.

3. Биохимические исследования ADAMTS13 предоставили ценную информацию для лучшего понимания молекулярных механизмов ТТП и других тромботических заболеваний.

4. Тестирование ADAMTS13 имеет решающее значение для диагностики и дифференциальной диагностики ТТП. Это помогает стратифицировать пациентов для более целенаправленной терапии и для прогнозирования рецидива и исхода.

5. Плазменная терапия остается предпочтительным исходным лечением, но для рефрактерных или рецидивирующих случаев следует рассмотреть возможность применения других дополнительных терапевтических средств.Новые терапевтические препараты для лечения ТТП находятся в стадии активной разработки.

БУДУЩИЕ ПРОБЛЕМЫ

1. ТТП — редкое заболевание, требующее широкомасштабного сотрудничества для проверки эффективности новых терапевтических средств.

2. Тяжелый дефицит активности ADAMTS13 определяет подмножество наследственной или приобретенной TTP, но механизмы вторичной TTP или TMA еще предстоит выяснить.

3. Вопрос о том, является ли активация комплемента провоцирующим фактором или прогностическим маркером ТТП, и играет ли экулизумаб роль в лечении пациентов с рефрактерной или рецидивирующей ТТП, заслуживает дальнейшего изучения.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор благодарит доктора Дугласа Сайнса за его критические комментарии к рукописи. Оригинальная работа лаборатории автора была частично поддержана грантами Национальных институтов здоровья (R01HL-079027, P01HL-074124 и R01HL-115187) и премией Established Investigator Award (AHA-0940100N) Американской кардиологической ассоциации.

Глоссарий