Алгоритм экспресс-диагностики хронических аутоиммунных гепатитов по слюне методом монохромного анализа наночастиц

Хронический аутоиммунный гепатит является актуальной проблемой современной медицины ввиду широкой распространённости среди всех аутоиммунных заболеваний (более 25%) и трудностью его диагностики, связанной с отсутствием надёжных серологических тестов для его выявления. Целью настоящей работы явилось изучение возможности метода монохромного анализа наночастиц в неинвазивном выявлении АИГ и разработка алгоритма экспресс-диагностики хронических аутоиммунных гепатитов по слюне. Поставленная цель решалась выполнением ряда задач: разработка диагностического алгоритма монохромного анализа наночастиц для определения выраженности и патофизиологической направленности гомеостатических сдвигов у больных с верифицированным диагнозом хронического аутоиммунного гепатита по образцам ротоглоточных смывов (слюны), а также расчёт показателей диагностической специфичности и чувствительности теста. Материалы и методы: исследования проводились в «Центре европейской и восточной медицины» с 2019 по 2022 год, и были обследованы 14 пациентов с верифицированным диагнозом аутоиммунного гепатита. Установлено, что наиболее типичные спектры слюны больных с аутоиммунным поражением печени характеризовались трёхмодальностью и преимущественностью рассеяния света на частицах сверхкрупного диаметра (свыше 1000 нм) и значительным увеличением вклада в светорассеяние наночастиц мелкого и среднего гидродинамического размера, что являлось статистически достоверным (р<0,001) при проведении сравнительного анализа со спектрами слюны практически здоровых лиц и пациентов с общесоматическими заболеваниями печени не аутоиммунного генеза. Показатели диагностической чувствительности в отношении аутоиммунного гепатита составили 95%, диагностической специфичности - 93%. Выводы: результатами проведенного научного исследования явились разработанный алгоритм применения лазерной спектроскопии слюны для неинвазивной экспресс-диагностики хронических аутоиммунных гепатитов, когда со своевременно выставленным диагнозом лечебные мероприятия будут являться максимально эффективными и направленными на профилактику осложнений и системных проявлений заболевания, и расчёт показателей диагностической чувствительности и специфичности метода монохромного анализа наночастиц.

хронический аутоиммунный гепатит, алгоритм экспресс-диагностики, чувствительность и специфичность теста, слюна, монохромный анализ наночастиц

1. Lewin M., Vilgrain V., Ozenne V., et al. Prevalence of sclerosing cholangitis in adults with autoimmune hepatitis: a prospective magnetic resonance imaging and histological study. Hepatology (Baltimore, Md.), 2009;50(2): 528-537. doi: 10.1002/hep.23024

2. Mackay I. R., Weiden S., Hasker J. Autoimmune hepatitis. Annals of the New York Academy of Sciences. 1965:124(2): 767-780. doi: 10.1111/j.1749-6632.1965.tb19000.x

3. Strassburg C. P., Manns, M. P. Autoimmune hepatitis in the elderly: what is the difference?. Journal of hepatology. 2006;45(4): 480-482. doi: 10.1016/j.jhep.2006.07.008

4. Feld J. J., Dinh H., Arenovich T., Marcus V. A., Wanless I. R., Heathcote, E. J. Autoimmune hepatitis: effect of symptoms and cirrhosis on natural history and outcome. Hepatology (Baltimore, Md.). 2005;42(1): 53-62. doi: 10.1002/hep.20732

5. Manns. M., Gerken. G., Kyriatsoulis. A., Staritz M., Meyer zum Büschenfelde K. H. Characterisation of a new subgroup of autoimmune chronic active hepatitis by autoantibodies against a soluble liver antigen. Lancet (London, England). 1987;1(8528):292-294. doi: 10.1016/s0140-6736(87)92024-1

6. Boberg K. M., Chapman R. W., Hirschfield G. M., Lohse A. W., Manns M. P., Schrumpf E.; International Autoimmune Hepatitis Group. Overlap syndromes: the International Autoimmune Hepatitis Group (IAIHG) position statement on a controversial issue. Journal of hepatology. 2011;54(2):374-385. doi: 10.1016/j.jhep.2010.09.002

7. Umemura T., Zen Y., Hamano H., Joshita S., Ichijo T., Yoshizawa K., Kiyosawa K., Ota M., Kawa S., Nakanuma Y., Tanaka, E. Clinical significance of immunoglobulin G4-associated autoimmune hepatitis. Journal of gastroenterology. 2011;46 (Suppl 1): 48-55. doi: 10.1007/s00535-010-0323-4

8. Vergani D., Alvarez F., Bianchi F. B., Cançado E. L., Mackay I. R., Manns M. P., Nishioka M., Penner E.; International Autoimmune Hepatitis Group. Liver autoimmune serology: a consensus statement from the committee for autoimmune serology of the International Autoimmune Hepatitis Group. Journal of hepatology. 2004;41(4):677-683. doi: 10.1016/j.jhep.2004.08.002

9. Muratori L., Cataleta M., Muratori P., Lenzi M., Bianchi F. B. Liver/kidney microsomal antibody type 1 and liver cytosol antibody type 1 concentrations in type 2 autoimmune hepatitis. Gut. 1998;42(5):721-726. doi: 10.1136/gut.42.5.721

10. Czaja A. J., Carpenter H. A. Sensitivity, specificity, and predictability of biopsy interpretations in chronic hepatitis. Gastroenterology. 1993;105(6):1824-1832. doi: 10.1016/0016-5085(93)91081-r

11. European Association for the Study of the Liver. EASL Clinical Practice Guidelines: Autoimmune hepatitis. Journal of hepatology. 1015;63(4):971-1004. doi: 10.1016/j.jhep.2015.06.030

12. Czaja A. J. Diagnosis and Management of Autoimmune Hepatitis: Current Status and Future Directions. Gut and liver. 2016;10(2):177-203. doi: 10.5009/gnl15352

13. Manns M. P., Meyer zum Büschenfelde K. H. Nature of autoantigens and autoantibodies in autoimmune hepatitis. Springer seminars in immunopathology, 1990;12(1): 57-65. doi: 10.1007/BF00192682

14. Czaja A. J. The variant forms of autoimmune hepatitis. Annals of internal medicine. 1996;125(7): 588-598. doi: 10.7326/0003-4819-125-7-199610010-00009

15. Johnson P. J., McFarlane I. G. Meeting report: International Autoimmune Hepatitis Group. Hepatology (Baltimore, Md.). 1993;18(4): 998-1005. doi: 10.1002/hep.1840180435

16. Mackay I. R. Historical reflections on autoimmune hepatitis. World journal of gastroenterology. 2008;14(21): 3292-3300. doi: 10.3748/wjg.14.3292

17. Vento S., Garofano T., Di Perri, G., Dolci, L., Concia, E., & Bassetti, D. (1991). Identification of hepatitis A virus as a trigger for autoimmune chronic hepatitis type 1 in susceptible individuals. Lancet (London, England), 337(8751), 1183-1187. doi: 10.1016/0140-6736(91)92858-y

18. Czaja A. J. (1984). Natural history, clinical features, and treatment of autoimmune hepatitis. Seminars in liver disease, 4(1), 1-12. doi: 10.1055/s-2008-1040641

19. Czaja A. J. (1993). Chronic active hepatitis: the challenge for a new nomenclature. Annals of internal medicine, 119(6), 510-517. doi: 10.7326/0003-4819-119-6-199309150-00011

20. Hennes, E. M., Zeniya, M., Czaja, A. J., Parés, A., Dalekos, G. N., Krawitt, E. L., Bittencourt, P. L., Porta, G., Boberg, K. M., Hofer, H., Bianchi, F. B., Shibata, M., Schramm, C., Eisenmann de Torres, B., Galle, P. R., McFarlane, I., Dienes, H. P., Lohse, A. W., & International Autoimmune Hepatitis Group (2008). Simplified criteria for the diagnosis of autoimmune hepatitis. Hepatology (Baltimore, Md.), 48(1), 169-176. doi: 10.1002/hep.22322

21. Mackay I. R. Autoimmune hepatitis: what must be said. Experimental and molecular pathology. 2012;93(3), 350-353. doi: 10.1016/j.yexmp.2012.11.001

22. Björnsson E., Talwalkar J., Treeprasertsuk S., Neuhauser M., Lindor, K. Patients with typical laboratory features of autoimmune hepatitis rarely need a liver biopsy for diagnosis. Clinical gastroenterology and hepatology: the official clinical practice journal of the American Gastroenterological Association. 2011;9(1):57-63. doi: 10.1016/j.cgh.2010.07.016

23. European Association for the Study of the Liver. EASL Clinical Practice Guidelines: Autoimmune hepatitis. Journal of hepatology. 2015;63(4): 971-1004. doi: 10.1016/j.jhep.2015.06.030

24. Tanaka A. Acute presentation of autoimmune hepatitis: How to find and manage still remains unsolved. Hepatology research: the official journal of the Japan Society of Hepatology. 2013;43(6): 577-579. doi: 10.1111/hepr.12031

25. Manns M. P., Czaja A. J., Gorham J. D., Krawitt E. L., Mieli-Vergani G., Vergani D., Vierling J. M., American Association for the Study of Liver Diseases. Diagnosis and management of autoimmune hepatitis. Hepatology (Baltimore, Md.). 2010;51(6): 2193-2213. doi: 10.1002/hep.23584

26. Hennes E. M., Zeniya M., Czaja A. J., Parés A., Dalekos G. N., Krawitt E. L., Bittencourt P. L., Porta G., Boberg K. M., Hofer H., Bianchi F. B., Shibata M., Schramm C., Eisenmann de Torres B., Galle P. R., McFarlane I., Dienes H. P., Lohse A. W.; International Autoimmune Hepatitis Group. Simplified criteria for the diagnosis of autoimmune hepatitis. Hepatology (Baltimore, Md.). 2008;48(1): 169-176. doi: 10.1002/hep.22322

27. van Gerven N. M., de Boer Y. S., Mulder C. J., van Nieuwkerk C. M., Bouma G. Auto immune hepatitis. World journal of gastroenterology. 2016;22(19), 4651-4661. doi: 10.3748/wjg.v22.i19.4651

28. Gulari E., Chu B., Gulari E., Tsunashima Y. Photon correlation spectroscopy of particle distributions. Journal of Chemical Physics. 1979;70:3965-3972. doi: 10.1063/1.437950

29. Velichko E. N., Nepomnyashchaya E. K., Sokolov A. V., Kudryashova T. Yu. Laser Correlation Spectrometer for Assessing the Size and Dynamics of Changes in the Size of Structures in Biological Fluids. Optics and Spectroscopy. 2020;128:959-963. (in Russ.) doi: 10.21883/OS.2020.07.49567.63-20 @@Величко Е. Н., Непомнящая Э. К., Соколов А. В., Кудряшова Т. Ю. Лазерный корреляционный спектрометр для оценки размеров и динамики изменения размеров структур в биологических жидкостях. Оптика и спектроскопия. 2020;129(7):950. doi: 10.21883/OS.2020.07.49567.63-20

30. Stetefeld J., McKenna S.A., Patel T. R. Dynamic light scattering: a practical guide and applications in biomedical sciences. Biophysical Reviews. 2016;8:409-427. doi: 10.1007/s12551-016-0218-6

31. Lebedev A. D., Ivanova M. A., Lomakin A. V., Noskin V. A. Heterodyne quasi-elastic light-scattering instrument for biomedical diagnostics. Appl Opt. 1997;36(30):7518. doi: 10.1364/ao.36.007518

32. Lomakin A. V. Study of the internal dynamics of macromolecules by the method of laser correlation spectroscopy Sov. Phys. Usp. 1987;30:914-916. (in Russ.) doi: 10.3367/UFNr.0153.198710j.0360 @@Ломакин А. В. Изучение внутренней динамики макромолекул методом лазерной корреляционной спектроскопии. УФН. 1987;153:360-362. doi: 10.3367/UFNr.0153.198710j.0360

33. Kotov O. I., Liokumovich L. B., Markov S. I., Medvedev A. V., Nikolaev V. M. Remote interferometer with polarizing beam splitting. Tech. Phys. Lett. 2000;26:415-417. doi: 10.1134/1.1262863

34. Maksimova E. A., Bureiko S. F., Levin S. B., Derzhavets L. M.Russian Journal of Physical Chemistry. 2015;9:558-560. (in Russ.) doi: 10.7868/S0207401X15080130 @@Максимова Е. А., Бурейко С. Ф., Левин С. Б., Державец Л. М. Метод двумерной корреляционной спектроскопии для улучшения аппроксимации одномерных спектров. Химическая физика. 2015;34(8):55-57. doi: 10.7868/S0207401X15080130

35. Liokumovich L. B., Kostromitin A. O., Ushakov N. A., Kudryashov A. V. Method for Measuring Laser Frequency Noise. J Appl Spectrosc. 2020;86:1106-1112. doi: 10.1007/s10812-020-00947-x

36. Mogridge J. Using light scattering to determine the stoichiometry of protein complexes. Methods Mol Biol. 2004;261:113-8. doi: 10.1385/1-59259-762-9:113

37. Gast K., Fiedler C. Dynamic and static light scattering of intrinsically disordered proteins. Methods Mol Biol. 2012;896:137-61. doi: 10.1007/978-1-4614-3704-8_9

38. Nikolaev A. I., Antonova I. N., Donskaya O. S., Vladimirova L. G. LC-spectra analysis algorithm for non-invasive diagnostics by oropharyngeal washout samples. Medical alphabet. 2019;4(35):23-27. (in Russ.) doi: 10.33667/2078-5631-2019-4-35(410)-23-27 @@Николаев А. И., Антонова И. Н., Донская О. С., Владимирова Л. Г. Алгоритм анализа ЛК-спектров для неинвазивной диагностики заболеваний по образцам ротоглоточного смыва. Медицинский алфавит. 2019;4(35):23-27. doi: 10.33667/2078-5631-2019-4-35(410)-23-27

39. Malek A. V., Samsonov R. B., Chiesi A. Development of cancer diagnostics and monitoring methods based on analysis of tumor-derived exosomes.Russian Journal of Biotherapy. 2015;14(4):9-18. (In Russ.). doi: 10.17650/1726-9784-2015-14-4-9-18 @@Малек А. В., Самсонов Р. В., Кьези А. Перспективы разработки методов диагностики и мониторинга онкологических заболеваний на основе анализа экзосом, секретируемых опухолевыми клетками. Российский биотерапевтический журнал. 2015;14(4):9-18. doi: 10.17650/1726-9784-2015-14-4-9-18

40. Südhof T. The molecular machinery of neurotransmitter release (Nobel lecture). Angew Chem Int Ed Engl. 2014;53(47):126-717. doi: 10.1002/anie.201406359

41. Liokumovich L., Muravyov K., Skliarov P., Ushakov N. Signal detection algorithms for interferometric sensors with harmonic phase modulation: miscalibration of modulation parameters. Applied Optics. 2018;57:7127-7134. doi: 10.1364/AO.57.007127

42. Stetefeld J., McKenna S.A., Patel T. R. Dynamic light scattering: a practical guide and applications in biomedical sciences. Biophys. Rev. 2016;8:409-427. doi: 10.1007/s12551-016-0218-6

43. Noskin V. A. Laser correlation spectroscopy of quasielastic scattering. Sov. Phys. Usp. 1987;(30):913-914. (in Russ.) doi: 10.1070/PU1987v030n10ABEH002972 @@Носкин В. А. Лазерная корреляционная спектроскопия квазиупругого рассеяния. УФН 1987;(153):358-360. doi: 10.1070/PU1987v030n10ABEH002972

44. Chayen N., Dieckmann M., Dierks K., Fromme P. Ann N. Y. Size and shape determination of proteins in solution by a noninvasive depolarized dynamic light scattering instrument. Acad Sci. 2004;1027:20-7. doi: 10.1196/annals.1324.003

45. Nepomniashchaia E. K., Velichko E. N., Aksenov E. T. Inverse problem of laser correlation spectroscopy for analysis of polydisperse solutions of nanoparticles. Journal of Physics: Conference Series, Volume 769 012025. doi: 10.1088/1742-6596/769/1/012025

46. Xu R. Light scattering: A review of particle characterization applications. Particuology. 2015;18:11-21. doi: 10.1016/j.partic.2014.05.002