Resumen
Antecedentes
El receptor del producto final de la glicación avanzada (RAGE) es un receptor transmembrana que acelera una señal proinflamatoria. La señalización de RAGE es promovida por la disminución de la isoforma soluble de RAGE (sRAGE), que es un receptor señuelo para ligandos de RAGE, y el alelo menor RAGE SNP rs2070600. En cohortes caucásicas y japonesas, los niveles circulatorios bajos de sRAGE y la presencia del alelo menor se asocian con una supervivencia deficiente de la fibrosis pulmonar idiopática (FPI) y una mayor susceptibilidad a la enfermedad pulmonar intersticial, respectivamente. Sin embargo, no está claro si sRAGE y RAGE SNP rs2070600 están asociados con la exacerbación aguda de la FPI (AE-IPF).
Métodos
Este estudio de cohorte retrospectivo evaluó la asociación entre la aparición de AE-IPF y los niveles séricos de sRAGE en 69 pacientes alemanes y 102 japoneses con FPI. También se investigó la asociación de AE-IPF con RAGE SNP rs2070600 en 51 pacientes alemanes y 84 japoneses, cuyas muestras de ADN estaban almacenadas.
Resultados
En cada cohorte, la incidencia de EA-FPI fue significativa y reproduciblemente mayor en los pacientes con sRAGE < 467,1 pg/ml. En un análisis exploratorio conjunto, la incidencia de AE-IPF fue más baja en los pacientes con niveles más altos de sRAGE y el alelo menor rs2070600, aunque no se observó ninguna diferencia significativa en la incidencia entre los pacientes con y sin el alelo menor rs2070600.
Conclusiones
Los niveles bajos de sRAGE se asociaron con una mayor incidencia de AE-IPF en dos cohortes independientes de diferentes etnias. La combinación de niveles de rs2070600 y sRAGE puede estratificar a los pacientes con FPI según el riesgo de EA.
Fondo
La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es una enfermedad pulmonar fibrótica progresiva e irreversible de etiología desconocida. La “exacerbación aguda” es una complicación aguda de la FPI (AE-FPI) y provoca la muerte en aproximadamente el 40% de los pacientes (1, 2). Sin embargo, la patogénesis de la FPI-EA sigue sin estar clara y no se han validado biomarcadores predictivos reproducibles.
El receptor del producto final de la glicación avanzada (RAGE) es un receptor transmembrana que se expresa abundantemente en el pulmón sano, especialmente en los neumocitos tipo 1.3). En ratones knockout para RAGE, la fibrosis pulmonar se desarrolla con el envejecimiento y, por lo tanto, RAGE contribuye a la homeostasis pulmonar y a la diferenciación de los neumocitos.4). Mientras tanto, la interacción entre RAGE y sus ligandos, incluidas las proteínas del grupo 1 de alta movilidad (HMGB1) y S100, activa la señalización inflamatoria y exacerba la lesión pulmonar (5,6,7). En pacientes con FPI, los niveles séricos más altos de HMGB1 en el momento del diagnóstico se asocian con una aparición más temprana de AE-FPI (8). Además, los niveles circulatorios de HMGB1, S100A8 y S100A9 al inicio de AE-IPF aumentan significativamente en comparación con los del diagnóstico de FPI. Además, los niveles altos también resultaron en una mala supervivencia en pacientes con AE-IPF (8, 9). Por lo tanto, la señalización excesiva de RAGE puede estar implicada en la patogénesis de AE-IPF.
La señalización de RAGE se ve agravada por la reducción de RAGE soluble (sRAGE). sRAGE es una isoforma soluble de RAGE sin un dominio de señalización intracelular que circula en la sangre (10). sRAGE se produce mediante escisión enzimática de RAGE unido a la membrana y corte y empalme alternativo del gen RAGE. sRAGE puede inhibir la interacción entre RAGE y ligandos, suprimiendo así la transducción de señales intracelulares y demostrando así sus efectos antiinflamatorios (11, 12). Tanto en cohortes caucásicas como japonesas, varios informes han demostrado que los niveles de sRAGE en la sangre son más bajos en pacientes con FPI que en participantes sanos, y sus niveles bajos se asocian con un mal pronóstico en pacientes con FPI.13,14,15). Además, la señalización de RAGE es activada por el alelo menor RAGE SNP rs2070600 que aumenta la afinidad del dominio de unión al ligando de RAGE (16). En cohortes caucásicas y japonesas, el alelo menor aumenta la susceptibilidad a la enfermedad pulmonar intersticial, incluida la FPI (13, 14, 17). Sin embargo, no está claro si los niveles circulatorios de sRAGE y RAGE SNP rs2070600 están asociados con el desarrollo de AE-IPF.
Este estudio tuvo como objetivo explorar si los niveles séricos de sRAGE y RAGE SNP rs2070600 podrían predecir EA en pacientes alemanes y japoneses con FPI.
Métodos
Pacientes y diseño del estudio.
Este estudio de cohorte retrospectivo multicéntrico incluyó a 77 pacientes alemanes y 157 japoneses con FPI (Fig. 1). Los pacientes alemanes con FPI fueron diagnosticados en Ruhrlandklinik y los pacientes japoneses con FPI fueron diagnosticados en el Hospital Universitario de Hiroshima. Se excluyeron cincuenta pacientes sin consentimiento informado o muestras de suero y 13 pacientes cuyas muestras de suero se recolectaron durante o después de la aparición o infección de AE-IPF. Por lo tanto, se analizó la asociación entre AE-IPF y los niveles séricos de sRAGE en 69 pacientes alemanes y 102 japoneses con FPI. Además, 36 pacientes no tenían muestras de ADN. Así, se analizó la asociación entre AE-IPF y RAGE SNP rs2070600 en 51 pacientes alemanes y 84 japoneses con FPI. La FPI se diagnosticó según los criterios de la American Thoracic Society/European Respiratory Society (18). AE-IPF se diagnosticó según un informe del grupo de trabajo internacional (1). Este estudio fue aprobado por los Comités de Ética de Ruhrlandklinik (IRB 06-3170) y el Hospital Universitario de Hiroshima (IRB33 y M326) y se realizó de acuerdo con la Declaración de Helsinki. Todos los pacientes dieron su consentimiento informado por escrito y permitieron el uso de sus muestras.
Figura 1Perfil de prueba. En este estudio participaron 234 pacientes con fibrosis pulmonar idiopática (FPI). Se excluyeron sesenta y tres pacientes que no proporcionaron consentimiento informado ni muestras de suero y cuyo suero se recogió en el momento de la exacerbación aguda de la FPI (AE-FPI) o de la infección. Finalmente, se analizaron 171 pacientes para dilucidar la asociación entre el receptor sérico soluble para el producto final de glicación avanzada (sRAGE) y AE-IPF. Después de excluir a 36 pacientes cuyas muestras de ADN no fueron almacenadas, se analizó la asociación entre RAGE SNP y AE-IPF en 135 pacientes.
Imagen a tamaño completoRecopilación de datos
Las historias clínicas de los pacientes se revisaron retrospectivamente. Obtuvimos información sobre las características de los pacientes, como edad, sexo, historial de tabaquismo y resultados de pruebas de función pulmonar. Se recogieron muestras de suero y ADN en la primera visita o antes del tratamiento. Los pacientes fueron censurados en la fecha de su muerte, en el momento en que se perdieron del seguimiento o después de completar 3 años de seguimiento.
Medición de los niveles séricos de sRAGE.
Las muestras de suero se almacenaron a -80 °C. Los niveles séricos de sRAGE se midieron utilizando un kit RAGE Quantikine ELISA (R&D Systems, Minneapolis, Minnesota, Estados Unidos).
Preparación de ADN y análisis de genotipo de rs2070600.
Las muestras de sangre venosa completa periférica se almacenaron a -80 °C. El ADN genómico se extrajo utilizando los métodos de extracción con fenol-cloroformo y precipitación con etanol, como se describió anteriormente (19). Utilizamos el ensayo de genotipado de SNP TaqMan® (Thermo Fisher Scientific, Minato-ku, Tokio, Japón) y el sistema de RT-PCR rápido Applied Biosystems 7500 (Thermo Fisher Scientific, Minato-ku, Tokio, Japón) para la tipificación de SNP.
Análisis estadístico
Los datos se muestran como medianas (rango intercuartil). Cuando se examinaron las diferencias entre grupos, se utilizó la prueba U de Mann-Whitney para comparar variables continuas y la prueba de chi-cuadrado para comparar variables nominales. La prueba de chi-cuadrado también se utilizó para comprobar la desviación del equilibrio de Hardy-Weinberg. Las asociaciones de AE-IPF con sRAGE, RAGE SNP rs2070600 y su combinación se evaluaron en una cohorte agrupada que incluía pacientes alemanes y japoneses con FPI. Si se determinaron asociaciones significativas, se confirmó la reproducibilidad en cada cohorte. La aparición de AE-IPF se evaluó mediante el método de Kaplan-Meier y la prueba de rango logarítmico. Se realizó un análisis de riesgos proporcionales de Cox para identificar predictores significativos de EA-FPI durante 3 años. Se realizó un análisis de la curva de características operativas del receptor (ROC) para determinar el valor de corte óptimo de sRAGE sérico para predecir AE-IPF a 3 años. Las correlaciones entre variables se determinaron mediante coeficientes de correlación de Spearman. Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software JMP Pro 16.2.0 (SAS Institute Japan Co., Ltd., Tokio, Japón). La significación se estableció en P <0,05.
Resultados
Características clínicas
Este estudio incluyó a 171 pacientes con FPI (69 pacientes alemanes y 102 japoneses). La mediana del tiempo de seguimiento fue de 29,9 meses (12,0 a 44,8 meses). Las principales características de los pacientes se muestran en la tabla. 1. La mediana de edad fue de 68 años y 139 de 171 pacientes (81,2%) eran hombres. La cohorte japonesa estaba compuesta por más pacientes masculinos con FPI que la cohorte alemana. No se observaron diferencias significativas en edad, capacidad vital (VC) y capacidad de difusión de monóxido de carbono (DLco) entre los pacientes alemanes y japoneses con FPI. Los pacientes alemanes con FPI tenían un IMC significativamente mayor y un menor historial de tabaquismo por año que los pacientes japoneses con FPI. Además, ningún paciente tenía tumores malignos cuando se obtuvieron las muestras de suero y no se registraron muertes relacionadas con el cáncer durante el período del estudio. No se observaron diferencias significativas en los niveles séricos de sRAGE entre los pacientes alemanes y japoneses con FPI (512,3 pg/ml (397,2–677,4) y 561,3 pg/ml (385,3–758,9), respectivamente; P = 0,27). Ningún paciente fue tratado con corticosteroides cuando se obtuvieron las muestras de suero.
Tabla 1 Características clínicas de los participantes del estudio.mesa de tamaño completoAsociación de AE-IPF con sRAGE
Veintiocho pacientes (16,3%) desarrollaron FPI-EA durante 3 años (8 pacientes alemanes y 20 japoneses). No se identificaron desencadenantes aparentes de EA en los 28 pacientes con EA-FPI. Por ejemplo, la infección bacteriana se evaluó mediante cultivos de esputo y/o pruebas de antígenos en orina para Streptococcus pneumonia/Legionella pneumonia. Por lo tanto, las bacterias que comúnmente causan neumonía no se detectaron en el momento de la AE-IPF.
En la cohorte agrupada de alemanes…
