Биомаркер в моче прогнозирует вероятность тяжелого течения COVID-19

Поиск клинически значимых биомаркеров COVID-19 ведется с самого начала пандемии. Надежные и доступные биомаркеры, которые указывают на прогрессирование коронавирусного заболевания и вероятность летального исхода, позволяют оперативно выделять пациентов, входящих в группу высокого риска, и корректировать их лечение.

Международная группа ученых оценила значимость для дифференциации потока пациентов одного из таких биомаркеров в моче пациентов с подтвержденной коронавирусной инфекцией. COV50, биомаркер протеомного профиля мочи, был идентифицирован авторами в предыдущих работах. Это 50 пептидов, изменения концентрации которых коррелирует со смертностью и прогрессированием COVID-19. Биомаркер COV50 зарегистрирован в Германии и доступен для клинических испытаний и исследований в Европейском Союзе. В официальных германских руководствах по ведению пациентов с COVID-19 уже упоминается прогностическая роль этого биомаркера.

В моче человека всегда присутствуют более 20 000 эндогенных пептидов, поэтому измененный профиль пептидома мочи (UPP) может быть молекулярной сигнатурой инфекции. SARS-CoV-2 преимущественно поражает клетки дыхательных путей, но также проникает в сердце, печень, мозг, почки и кровеносные сосуды. Таким образом, инфекция может существенно изменять UPP даже на ранней стадии. Пептиды, вошедшие в COV50, — в основном фрагменты коллагена альфа 1 (нарушение гомеостаза этого белка характерно для COVID-19 и хронической почечной недостаточности), но также и других белков, участвующих в патогенезе COVID-19. Показатель COV50 рассчитывается из соотношения фактически полученных значений для каждого пептида к стандартным, с учетом искажающих факторов, таких как сопутствующие заболевания или принимаемые лекарства.

В новой работе исследователи решили подтвердить значимость оценки COV50 для дифференциации риска. Авторы отмечают, что результаты профилирования пептидов мочи при инфекции SARS-CoV-2 не зависят от штамма вируса, а значит, их можно будет использовать для прогнозирования тяжести заболевания и при новых волнах коронавирусной инфекции.

Ученые провели перспективное когортное исследование в восьми европейских странах, в нем участвовали 1012 взрослых пациентов (из них 44,2% женщин) с ПЦР-подтвержденным COVID-19. Все пациенты заразились SARS-CoV-2 с 30 июня 2020 по 14 апреля 2021 года, когда значительная часть популяции еще не была вакцинирована. Прогрессирование оценивали по 8-балльной шкале тяжести заболевания ВОЗ. В начале исследования 445 участников (44%) получили оценки от 1 до 3 баллов, 529 (52%) — 4–5 баллов, 6 (4%) — 6 баллов. Из всех пациентов, принимавших участие в когортном исследовании, 119 умерли, а у 271 заболевание прогрессировало.

Для идентификации биомаркеров COVID-19 в образцах мочи, полученных от участников исследования, ученые использовали метод капиллярного электрофореза в сочетании с масс-спектрометрией. Образцы брали в дни 4–7 и 10–21 после постановки диагноза.

Базовая прогностическая модель включала пол, возраст, индекс массы тела и наличие сопутствующих заболеваний — артериальной гипертензии, сердечной недостаточности, диабета или рака. На последующих этапах добавлялась исходная оценка ВОЗ, а затем COV50.

Итоговая чувствительность прогноза летального исхода по COV50 составила 74,8%, специфичность — 74,4%, точность — 74,4%. Прогноз в отношении прогрессирования показал чувствительность 67,5%, специфичность 67,3% и точность 67,4%. Применение COV50 существенно улучшило показатель AUC по сравнению с базовой моделью.

Отношение шансов (odds ratio) — характеристика, применяемая в математической статистике для количественного описания тесноты связи двух разных признаков — по COV50 было 1,67-кратным для смертельного исхода и 1,63-кратным для прогрессирования заболевания после поправки на пол, возраст, индекс массы тела, сопутствующие заболевания и исходную оценку в баллах ВОЗ.

Авторы делают вывод, что биомаркер COV50 в моче может предсказывать неблагоприятные исходы COVID-19 даже у пациентов с легкой и средней степенью тяжести заболевания. Если таким пациентам раньше назначить медикаментозное лечение, это позволит сократить пребывание в больнице и связанные с этим расходы.

Исследователи рассчитали затраты на госпитализацию на основе нескольких факторов, включая количество дней в больнице и ставки стоимости учреждения по уходу. Затраты были стандартизированы для пяти европейских стран. COV50 — неинвазивный биомаркер, его определение относительно недорого по сравнению с затратами на госпитализацию, в итоге назначение анализа и более раннее начало лечения дают значительную экономию.

Пробы мочи пациентов можно хранить в течение пяти дней при комнатной температуре, что делает возможной транспортировку в лабораторию. Хранение проб в замороженном виде позволяет проводить ретроспективный анализ, что важно для исследовательских целей.