Growth arrest-specific 6 und Soluble Axl als Biomarker bei pulmonaler Hypertonie

Abstract

Bei der PH handelt es sich um eine schwerwiegende Erkrankung, die sich oftmals mit unspezifischen Symptomen präsentiert. Die Erkennung der PH, die Einordnung in eine PH-Ätiologie und die Einschätzung der Prognose setzen einen umfangreichen diagnostischen Vorgang voraus. Goldstandard innerhalb des Prozesses ist eine invasive Rechtsherzkatheteruntersuchung. Ziel der vorliegenden Studie war es, die potentiellen Biomarker Gas6 und sAxl im Hinblick auf ihre diagnostische und prognostische Aussagekraft zu untersuchen sowie mögliche Zusammenhänge mit der Krankheitsschwere und Parametern aus Rechtsherzkatheteruntersuchungen aufzudecken. Zu diesem Zweck wurden 167 (sAxl), bzw. 179 (Gas6) therapienaive Patienten des UKGM retrospektiv ab der ersten Rechtsherzkatheteruntersuchung bis April 2015 beobachtet. Darüber hinaus erfolgte eine Blutentnahme über die Pulmonalarterie im Rahmen der ersten Rechtsherzkatheteruntersuchung. Daraufhin wurden die aufeinanderfolgenden Patienten leitliniengerecht den ätiologischen Gruppen (PVH, IPAH, CTD, CTEPH) zugeordnet. Im Anschluss erfolgte die Quantifizierung der Proteine Gas6 und sAxl aus EDTA-Plasma mithilfe eines Sandwich-ELISA und die statistische Auswertung mit der Software SPSS. Dabei zeigte sich weder ein Unterschied zwischen PH-Patienten und der Ausschlussgruppe, noch gelang die Differenzierung zwischen PH-Ätiologien anhand der Gas6 bzw. sAxl Plasmakonzentration (ln(Gas6) ANOVA p = 0,222, sAxl ANOVA p = 0,345). Folglich eignen sich beide Proteine nicht als diagnostische Biomarker. Im Hinblick auf die Krankheitsschwere war die Verteilung der Gas6 Plasmakonzentration über die WHO FC signifikant unterschiedlich (Kruskal-Wallis-Test p = 0,015). Andererseits musste aufgrund des nicht stetigen Anstiegs der WHO FC mit der ansteigenden Gas6 Plasmakonzentration eine eingeschränkte klinische Bedeutung angenommen werden. Bei sAxl zeigte sich bezüglich der Krankheitsschwere kein signifikanter Zusammenhang. Gas6 korrelierte bei Patienten mit PH zudem positiv mit dem PAWP (r = 0,23; p = 0,006) und negativ mit dem CI (r = -0,166; p = 0,049). Der CI besitzt neben der WHO FC ebenfalls prognostische Relevanz, jedoch waren beide Korrelationen nur von geringer Ausprägung. Im sAxl-PH-Kollektiv zeigte sich ebenfalls eine gering ausgeprägte, signifikante Korrelation mit dem PAWP (r = 0,202; p = 0,021). Somit wurden Zusammenhänge zwischen den untersuchten Proteinen und Parametern aus der Rechtsherzkatheteruntersuchung als gering und klinisch wenig relevant eingestuft. Im Hinblick auf das Überleben und die TTCW waren signifikante Unterschiede über die Gas6 Quartile innerhalb des PH-Kollektivs feststellbar (Überleben p = 0,037; Ein-, Drei-, Fünf-Jahres Überleben Quartil 4 mit 83%, 54%, 51% vs. Quartil 1 mit 91%, 91%, 86%; TTCW p = 0,017; Ein-, Drei-, Fünf-Jahre ohne klinische Verschlechterung Quartil 4 mit 45%, 21%, 21% vs. Quartil 1 mit 61%, 55%, 45%). Als letztes wurde die prognostische Relevanz der Proteine untersucht. Bei sAxl war nicht von einer prognostischen Relevanz auszugehen. Vielversprechend fielen dahingegen die Ergebnisse im Gas6-Kollektiv aus. In einem multivariaten Ansatz zeigte sich bei Patienten mit Gas6 Plasmakonzentrationen oberhalb des Medians eine signifikant höhere Wahrscheinlichkeit an einer PH zu versterben (Cox-Regression p = 0,116; HR = 1,7). Auch unter Betrachtung von Gas6 und der TTCW wurde ein signifikantes Ergebnis erzielt (Cox-Regression univariat, kontinuierlich p = 0,005; HR = 2,8). Abschließend konnte gezeigt werden, dass es sich bei Gas6 um einen multivariat stabilen Prädiktor im Hinblick auf das Überleben bei Patienten mit PH handelt. Weitere Untersuchungen zur Gas6 Plasmakonzentration aus peripheren Venen sollten perspektivisch folgen. PH is a severe disease and patients often suffer from unspecific symptoms. The diagnosis of PH, the etiological classification and the evaluation of the prognosis require an extensive procedure. Within this procedure invasive right heart catheterisation plays an important key role. The aim of this study was to determine if Gas6 and sAxl are qualified as diagnostic and prognostic biomarkers and furthermore if they are capable of predicting relationships between biomarker concentrations and disease severity or parameters measured by right heart catheterisation. For this purpose a group of 167 (sAxl), resp. 179 (Gas6) consecutive patients were observed retrospectively at the UKGM from their first catheterisation until April 2015. Patients with mPAP equal or higher than 25 mmHg were diagnosed with PH. The other patients were diagnosed and defined as non-PH controls. During their first catheterisation blood samples were taken from the pulmonary arteria. Afterwards PH patients were divided into etiological subgroups following PH specific guidelines (PVH, IPAH, CTD and CTEPH). The next step was to measure plasma levels of sAxl and Gas6 using the sandwich-ELISA method followed by using SPSS for statistical evaluation. Test results showed no difference between non-PH controls and patients diagnosed with PH, regarding plasma concentrations of Gas6 and sAxl and there were also no differences between etiological subgroups (ln(Gas6) oneway ANOVA p = 0,222, sAxl oneway ANOVA p = 0,345). As a result neither Gas6 nor sAxl can be used as diagnostic biomarkers. Looking for an association between biomarker plasma levels and disease severity, the distribution of Gas6 was significantly different between WHO FC´s (Kruskal-Wallis-Test p = 0,015). The result was limited, because the WHO FC did not steadily increase in conjunction with the rising Gas6 plasma concentration (median of the Gas6 concentration was the highest in WHO FC III and lower in WHO FC II and IV). There were no relevant results looking at sAxl and disease severity. There was also a significant positive correlation between Gas6 and PAWP (r = 0,23; p = 0,006) and a significant negative correlation between Gas6 and CI (r = -0,166; p = 0,049), which is also a prognostic factor besides the WHO FC. The protein sAxl also significantly correlated with PAWP (r = 0,202; p = 0,021). All these correlations were significant but clinically minor relevant. For survival and TTCW a Kaplan-Meier-Analysis was performed. Patients of quartile 4 with high Gas6 values had a poor survival rate compared to patients of quartile 1 (Log Rank p = 0,037, one-, three-, five-year survival 83%, 54%, 51% vs. 91%, 91%, 86%). Patients of quartile 4 also had a poor prognosis retrospectively regarding TTCW compared to patients of quartile 1 (Log Rank p = 0,017, one-, three-, five-year patients without clinical worsening 45%, 21%, 21% vs. 61%, 55%, 45%). There were no associations between sAxl levels with TTCW or survival. For evaluating the prognostic benefit a multivariate approach was performed. Patients with Gas6 levels above the median had a poor survival prognosis (Cox-Regression p = 0,116, HR = 1,747). The result was equivalent in TTCW (Cox-Regression continuous univariate p = 0,005; HR = 2,845). In conclusion Gas6 has potential as a prognostic biomarker in patients with PH. Further investigations should look for differences in plasma concentrations between the pulmonary arteria and arm veins.