Динаміка експресії HER2 при прогресуванні гепатиту C: від F0 до цирозу
УДК: 616.36-002.2-022.6:578.833.2
DOI:https://doi.org/10.61948/prevmed-2026-1-2 ISSN 2786-7706 (print)
Т. Ю. Трохимчук1, М. А. Архипова1, Д. Б. Старосила1, О. В. Васильченко1, С. М. Григор’єва1, С. Л. Рибалко1, О. М. Дерябін1, С. В. Федорченко1, Ж. Е. Вялих2,
Я. Ю. Мачерет2, С. С. Попова2
1 ДУ «Інститут епідеміології та інфекційних хвороб ім. Л. В. Громашевського НАМН України», Київ, Україна
2 ДУ «Головний медичний центр МВС України»
Резюме. Вірус гепатиту C є РНК-вмісним вірусом із високою мутаційною активністю, що зумовлює його здатність уникати імунної відповіді та сприяє хронізації інфекції [1]. У більшості інфікованих пацієнтів захворювання перебігає безсимптомно та переходить у хронічну форму, яка є однією з провідних причин розвитку фіброзу, цирозу печінки та гепатоцелюлярної карциноми. Хронічне запалення при гепатиті C призводить до активації зірчастих клітин печінки та надмірної продукції колагену, що лежить в основі процесів фіброзоутворення. Важливу роль у цих механізмах відіграє сигнальний шлях епідермального фактора росту, порушення регуляції якого асоціюється з прогресуванням фіброзу та розвитком гепатоцелюлярної карциноми.
Рецептор епідермального фактора росту HER2/ERBB2, відомий у клінічній онкології, останніми роками розглядається як потенційний учасник процесів регенерації та ремоделювання печінкової тканини [2]. Водночас дані щодо рівнів HER2 у сироватці крові пацієнтів із хронічним гепатитом C та різними стадіями фіброзу залишаються обмеженими. З огляду на недоліки традиційних методів оцінки фіброзу, зокрема інвазивність біопсії та варіабельність результатів еластографії, пошук нових серологічних маркерів прогресування фіброзу є актуальним і клінічно значущим напрямом сучасних досліджень.
Мета дослідження: проаналізувати сироваткову концентрацію HER2 у пацієнтів із хронічним гепатитом С залежно від тяжкості фібротичних змін печінки та оцінити діагностичну значущість даного маркера як індикатора прогресування патологічного процесу.
Матеріали та методи: обстежено пацієнтів з HCV-інфекцією, стратифікованих за стадіями фіброзу (F0–F4). Для визначення концентрації HER2 у сироватці крові пацієнтів використано імуноферментну тест-систему
«Human ErbB2/HER2 ELISA Kit» (Sigma-Aldrich), ROC-аналіз та логістичну регресію.
Результати: встановлено чітку тенденцію до зростання частоти позитивних значень HER2 від F0 до F4. Логістична модель продемонструвала значущий вплив стадії фіброзу на ймовірність HER2-позитивності. ROC-аналіз підтвердив потенційну діагностичну цінність HER2 для виявлення цирозу.
Висновки: HER2 може розглядатися як додатковий серологічний маркер прогресування фіброзу при гепатиті C.
Ключові слова: гепатит С, фіброз, HER2.
Yu. Trokhymchuk1, M. A. Arkhypova1, D. B. Starosyla1, V. Vasylchenko1, S. M. Hryhorieva1, S. L. Rybalko1, M. Deriabin1, S. V. Fedorchenko1, Zh. E. Vyalykh2, Ya. Yu. Macheret2, S. S. Popova2
DYNAMICS OF HER2 EXPRESSION DURING HEPATITIS C PROGRESSION: FROM F0 TO CIRRHOSIS
1 SI “The L. V. Hromashevsky Institute of Epidemiology and Infection Diseases of NAMS of Ukraine”, Kyiv, Ukraine
2 SI “Main Medical Center of the Ministry of Internal Affairs of Ukraine”
Summary. Hepatitis C virus (HCV) is an RNA virus with high mutational activity, which enables it to evade the immune response and promotes the chronicity of infection. In most infected patients, the disease is asymptomatic and progresses to a chronic form, which is a leading cause of fibrosis, liver cirrhosis, and hepatocellular carcinoma. Chronic inflammation in hepatitis C leads to the activation of hepatic stellate cells and excessive collagen production, which underlies the fibrogenesis process. The epidermal growth factor signaling pathway plays a crucial role in these mechanisms; its dysregulation is associated with fibrosis progression and the development of hepatocellular carcinoma.
The epidermal growth factor receptor HER2/ERBB2, well-known in clinical oncology, has recently been considered a potential participant in liver tissue regeneration and remodeling processes. At the same time, data regarding serum HER2 levels in patients with chronic hepatitis C and various stages of fibrosis remain limited. Given the drawbacks of traditional fibrosis assessment methods — specifically the invasiveness of biopsy and the variability of elastography results — the search for new serological markers of fibrosis progression is a relevant and clinically significant direction of modern research.
Objective. To analyze the serum concentration of HER2 in patients with chronic hepatitis C depending on the severity of fibrotic changes in the liver and to assess the diagnostic significance of this marker as an indicator of the progression of the pathological process.
Materials and Methods. Patients with HCV infection were examined and stratified by fibrosis stages (F0–F4). To determine the HER2 concentration in the patients’ blood serum, the “Human ErbB2/HER2 ELISA Kit” (Sigma-Aldrich) was used, along with logistic regression and ROC analysis.
Results. A clear trend toward an increase in the frequency of positive HER2 values from F0 to F4 was established. The logistic model demonstrated a significant impact of the fibrosis stage on the probability of HER2 positivity. ROC analysis confirmed the potential diagnostic value of HER2 for detecting cirrhosis.
Conclusions. HER2 can be considered an additional serological marker of fibrosis progression in hepatitis C.
Keywords: hepatitis C, fibrosis, HER2.
вражає тканини печінки [1, 3]. Він характеризується високою мутаційною активністю, що дозволяє йому захищатися від впливу імунної системи людини. Інфекція передається переважно через кров. Найважливішими факторами передачі є нестерильне медичне приладдя та інструменти в салонах краси. Вірус також може поширюватися через донорські органи та при переливанні інфікованої плазми крові. Зараження під час незахищеного статевого акту або пологів трапляється нечасто.
Безсимптомно хворіють 85% пацієнтів. У більшості з них захворювання набуває хронічної форми. Хронічний гепатит C залишається однією з провідних причин розвитку фіброзу, цирозу та гепатоцелюлярної карциноми (ГЦК) [4, 5, 6]. Постійне запалення при хронічному гепатиті С стимулює активацію зірчастих клітин печінки (HSC), які продукують колаген, спричи-няючи фіброз [7, 8]. EGF (Epidermal Growth Factor) може підсилювати цей процес [9]. Крім того, порушення регуляції EGF-сигнального шляху пов’язують із розвитком гепатоцелюлярної карциноми (ГЦК) на тлі цирозу, спричиненого HCV [10, 11]. Рецептор епідермального фактора росту HER2/ERBB2 добре відомий в онкології, зокрема при раку молочної залози та шлунка [12, 13]. Останніми роками з’являються дані про його залучення у процеси регенерації та ремоделювання тканин, зокрема печінки. Це відкриває можливість розглядати HER2 як потенційний маркер фіброзоутворення [14, 15, 16, 18, 19]. На сьогодні майже відсутні дослідження, які оцінюють рівні HER2 у сироватці пацієнтів із різними стадіями фіброзу при гепатиті. Моніторинг рівнів EGF або його рецепторів може сприяти оцінці активності хвороби, прогресування фіброзу та ризику розвитку ГЦК у пацієнтів із гепатитом С [17, 20], тому потреба у перевірці його діагностичної значущості є очевидною. Проблема раннього виявлення прогресування фіброзу зберігає високу актуальність, оскільки традиційні методи оцінки (біопсія, еластографія) мають обмеження щодо доступності, повторюваності та варіабельності результатів. У цьому контексті дослідження нових серологічних маркерів є стратегічно важливим
напрямом.
Мета дослідження: проаналізувати сироваткову концентрацію HER2 у пацієнтів із хронічним гепатитом С залежно від тяжкості фібротичних змін печінки та оцінити діагностичну значущість даного маркера як індикатора прогресування патологічного процесу.
Матеріали та методи. До дослідної групи увійшли пацієнти з верифікованим діагнозом хронічного гепатиту С (ХГС), підтвердженим за допомогою молекулярно-генетичних та серологічних методів
Розподіл зразків за стадіями фіброзу за шкалою Мetavir включали:
Стадія F0 — 12 пацієнтів; Стадія F1 — 10 пацієнтів; Стадія F2 — 9 пацієнтів; Стадія F3 — 2 пацієнти;
Стадія F4 (цироз) — 9 пацієнтів;
Донори крові (негативні сироватки крові на гепатит С, гепатит В та ВІЛ1/2) — 7.
Метод оцінки фіброзу: стадії фіброзу визначалися шляхом фіброеластографії або морфологічного аналізу біоптатів.
Концентрацію HER2 у сироватці визначали методом ІФА. Тест-система «Human ErbB2/HER2 ELISA Kit» імуноферментна для кількісного визначення ErbB2 людини в сироватці, плазмі, супернатантах культур клітин і сечі (Sigma-Aldrich).
Статистичний аналіз [21, 22]. ROC-аналіз. Для оцінки діагностичної ефективності сироваткового рівня HER2 у виявленні клінічно значущого фіброзу печінки застосовували аналіз робочих характеристик приймача (receiver operating characteristic, ROC). Залежною змінною була наявність клінічно значущого фіброзу (F≥2), закодована як бінарна змінна (0 — F0–F1, 1 — F2–F4). Незалежною змінною виступав рівень HER2 у сироватці крові. ROC-криву будували шляхом послідовного порівняння чутливості та специфічності для різних порогових значень HER2. Діагностичну точність маркера оцінювали за площею під ROC-кривою (area under the curve, AUC) із розрахунком 95% довірчого інтервалу. Значення AUC інтерпретували як показник дискримінаційної здатності біомаркера. Оптимальне порогове значення HER2 визначали з використанням індексу Юдена (Youden index), який обчислювали за формулою: J = чутливість + специфічність — 1. Для обраного порогу розраховували показники чутливості та специфічності. Статистичну значущість ROC-аналізу оцінювали при рівні p<0,05. ROC-аналіз проводили з побудовою ROC-кривої та розрахунком площі під кривою (AUC) із використанням стандартних статистичних методів. Логістична регресія. Для оцінки асоціації між рівнем HER2 та наявністю клінічно значущого фіброзу печінки застосовували логістичну регресію. Залежною змінною була наявність клінічно значущого фіброзу (F≥2), закодована як бінарна змінна (0 — відсутній, 1 — наявний). Незалежними змінними виступали рівень HER2 та клініко-демографічні показники. Спочатку проводили уніваріантний логістичний регресійний аналіз для визначення потенційних предикторів фіброзу. Змінні з рівнем статистичної значущості p<0,10 включали до мультиваріантної моделі логістичної регресії з метою оцінки незалежного впливу HER2 після корекції на можливі конфаундери. Результати логістичної регресії подано у вигляді відношення шансів (odds ratio, OR) з 95% довірчими інтервалами (95% CI). Статистично значущими
вважали результати при p<0,05.
Результати дослідження та їх обговорення. Частоту HER2-позитивності на різних стадіях фіброзу визначали методом ІФА, результати дослідження подано у табл. 1. У донорів крові та пацієнтів зі стадією фіброзу F0 виявляли майже однаково низькі концентрації HER2: у пацієнтів зі стадією F0 — у межах 33–198 пг/мл, тоді як у донорів — 127 пг/мл. Наявність у частини пацієнтів зі стадією F1 концентрацій HER2, характерних для стадії F2–F3, може свідчити про раннє біологічне прогресування, яке ще не відображається морфологічними змінами. HER2 може бути більш чутливим маркером, ніж клінічна/ гістологічна класифікація. У пацієнтів зі стадіями F3 і F4 спостерігалися найвищі середні значення, але при стадії F4 показники HER2 зміщуються вгору тільки частково, що може пояснюватися гетерогенністю останньої стадії та узгоджується з біологічними особливостями цирозу. Крім того, в окремих випадках рівень HER2 при стадії F4 був нижчим, ніж при стадії F3, що може свідчити про зниження експресії маркера на термінальному етапі захворювання. Висока роздільна здатність маркера HER2 у диференціації мінімальних (F0–F1) та значущих (F2–F4) стадій фіброзу свідчить про його значний потенціал як діагностичного та прогностичного інструменту для верифікації клінічно вираженого фіброгенезу печінки.
Таблиця 1. Частота HER2-позитивності на різних стадіях фіброзу
ROC-аналіз. Для оцінки діагностичної ефективності
сироваткового рівня HER2 у виявленні клінічно значущого фіброзу печінки застосовували аналіз робочих характеристик приймача (receiver operating characteristic, ROC). На рис.1 подано ROC-криву для HER2. ROC-аналіз продемонстрував високу діагностичну ефективність сироваткового рівня HER2 у виявленні клінічно значущого фіброзу печінки (F≥2). Площа під ROC-кривою (AUC) становила 0,95, що свідчить про відмінну дискримінаційну здатність маркера щодо розмежування пацієнтів із мінімальним та клінічно значущим фіброзом.
Аналіз ROC-кривої дозволив визначити оптимальне порогове значення HER2 на рівні близько 500 пг/мл. За цього порогу чутливість тесту становила приблизно 88%, а специфічність — близько 93%, що вказує на високий баланс між здатністю маркера правильно ідентифікувати пацієнтів із значущим фіброзом та виключати осіб без нього.
Логістична регресія. З огляду на результати ROC-аналізу, рівень HER2 було включено до подальшого логістичного регресійного аналізу з метою оцінки його предикторної значущості.
Логістична регресія є методом статистичного аналізу, який використовується для оцінки впливу незалежних змінних на ймовірність настання бінарної події. При цьому залежна змінна має дихотомічний характер, тоді як незалежні змінні можуть бути як кількісними, так і категоріальними.
Згідно з результатами логістичної регресії, рівняння моделі може бути представлене у вигляді:
де P — ймовірність наявності клінічно значущого фіброзу печінки (F≥2).
Результати логістичної регресії зазвичай подаються у вигляді відношення шансів (odds ratio), що дозволяє оцінити силу та напрям асоціації між досліджуваними факторами та результатом. У таблиці 3 наведено значення оцінки параметрів результати логістичної регресії, отримані на основі досліджуваних даних, де OR — відношення шансів, 95% CI OR — довірчий інтервал (CI не перетинає 1, результат статистично значущий), p-value — значення імовірності (p<0,05). Результати логістичного регресійного аналізу продемонстрували, що прогресування фіброзу на кожну наступну стадію асоціюється з трикратним збільшенням шансів виявлення високої концентрації HER2. В таблиці 4 подано ймовірність HER2-позитивності за стадіями фіброзу.
Ймовірність HER2-позитивності за стадіями показує чітке монотонне зростання без «плато».
Логістична регресія виявила статистично значущий лінійний зв’язок між стадією фіброзу печінки та HER2-позитивністю. Імовірність підвищеного рівня HER2 (≥500 пг/мл) зростала зі збільшенням стадії фіброзу (OR=3,16 на одну стадію; p<0,001), що свідчить про прогресивне підвищення концентрації HER2 у процесі фіброгенезу.
Проведене дослідження продемонструвало чітку тенденцію до підвищення рівнів HER2 у міру прогресування стадії фіброзу печінки у пацієнтів із хронічним гепатитом C. Зокрема, найбільш виражене зростання показника було зафіксовано між ранніми стадіями фіброзу (F1) та циротичними змінами (F4), що свідчить про можливу асоціацію між експресією HER2 та тяжкістю структурного ураження печінкової тканини. Отримані результати узгоджуються з наявними експериментальними та молекулярно-біологічними даними щодо ролі ERBB-сигнальних шляхів у проц ес ах клітинної проліферації, репарації та регенерації гепатоцитів. Активація HER2 як одного з ключових рецепторів родини ERBB може відображати компенсаторну відповідь печінки на тривале хронічне запалення та прогресуюче фіброзоутворення. У цьому контексті підвищ ення концентрації HER2 може розглядатися як маркер інтенсифікації регенеративних процесів, що супроводжують хронічне ушкодження печінкової паренхіми.
Відсутність статистично значущих відмінностей у групі пацієнтів зі стадією фіброзу F3, імовірно, зумовлена обмеженим обсягом вибірки в цій підгрупі, що могло знизити статистичну цінність аналізу. Крім того, перехідні стадії фіброзу можуть характеризуватися гетерогенністю біологічних процесів, що додатково ускладнює виявлення чітких змін біомаркерів.
Загалом отримані дані свідчать про потенційну доцільність розгляду HER2 як перспективного додаткового серологічного біомаркера прогресування фіброзу при хронічному гепатиті C. Особливу клінічну цінність HER2 може мати для виявлення клінічно значущого фіброзу та стратифікації пацієнтів із підвищеним ризиком розвитку цирозу, що є критично важливим для своєчасного вибору терапевтичної тактики та динамічного спостереження.
Водночас результати дослідження слід інтерпре-тувати з урахуванням його обмежень, зокрема відносно невеликого обсягу вибірки та відсутності динамічного спостереження за змінами HER2 у часі. Подальші проспективні дослідження на більш репрезентативних когортах пацієнтів є необхідними для уточнення діагностичних порогових значень HER2, оцінки його прогностичної значущості та визначення можливостей інтеграції цього маркера у клінічні алгоритми оцінки фіброзу печінки при гепатиті C.
Висновки
- Концентрація HER2 у сироватці крові пацієнтів із гепатитом C достовірно зростає зі збільшенням стадії фіброзу печінки (F0–F4), що свідчить про тісний зв’язок маркера з прогресуванням хронічного ураження печінки.
- Пацієнти зі стадіями F0 та донори мали низькі рівні HER2, що підтверджує відсутність активації відповідних сигнальних шляхів за відсутності або мінімального ступеня фіброзу.
- У пацієнтів зі стадією F1 виявлено гетерогенність рівнів HER2, зокрема поодинокі високі значення, характерні для F2–F3. Це може свідчити про раннє біологічне прогресування фіброзу, яке ще не завжди фіксується морфологічними методами, та підкреслює потенційну чутливість HER2 як раннього серологічного маркера.
- Стадії F2–F4 характеризувалися значно вищими концентраціями HER2, що дозволяє розглядати цей показник як маркер клінічно значущого фіброзу (F≥2).
- ROC-аналіз підтвердив високу діагностичну ефективність HER2 у диференціації пацієнтів із мінімальним та значущим фіброзом (AUC≈0,95). Оптимальний поріг ≥500 пг/мл забезпечував високу чутливість і специфічність, що робить показник перспективним для клінічного використання.
- Виявлено статистично значущий зв’язок між тяжкістю фіброзу та HER2-позитивністю. Згідно з побудованою моделлю, зростання стадії фіброзу на одиницю асоціюється з трикратним збільшенням шансів наявності HER2-позитивного статусу (OR=3,16; p<0,001). Ймовірність HER2-позитивності монотонно зростала від F0 до F4, що відображає прогресивну активацію EGF/ERBB-сигнального шляху в процесі фіброгенезу. Гетерогенність рівнів HER2 на стадії цирозу (F4) може бути зумовлена біологічними особливостями термінальної стадії захворювання, зокрема виснаженням регенеративного потенціалу печінки.
Література