Новости

Aug 28, 2023

Количественное изображение

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6384 (2023) Цитировать эту статью

444 доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Новые таргетные препараты для лечения вируса гепатита С (ВГС) за последнее десятилетие решили большую часть клинических потребностей при этом заболевании. Однако, несмотря на противовирусную терапию, приводящую к устойчивому вирусологическому ответу (УВО), остается проблема, когда стадия фиброза печени у некоторых пациентов остается неизменной или даже ухудшается, с более высоким риском цирроза печени, известной как необратимая группа. В этом исследовании мы предоставили новую информацию о структуре коллагена на уровне ткани для раннего прогнозирования необратимых случаев с помощью компьютерного анализа на основе изображений с парной когортой данных (до и после УВО) после лечения на основе противовирусных препаратов прямого действия (DAA). Микроскопия двухфотонного возбуждения и генерации второй гармоники была использована для визуализации парных биопсий от 57 пациентов с ВГС, а также была разработана полностью автоматизированная цифровая платформа для профилирования коллагена. В общей сложности был профилирован 41 признак на основе цифровых изображений, где было обнаружено, что четыре ключевых признака тесно связаны с обратимостью фиброза. Прогностическая ценность данных была подтверждена путем создания прототипов прогностических моделей на основе двух выбранных характеристик: соотношения площадей коллагена и прямолинейности коллагеновых волокон. Мы пришли к выводу, что характер агрегации коллагена и его толщина являются убедительными индикаторами обратимости фиброза печени. Эти результаты раскрывают потенциальные последствия структурных особенностей коллагена в результате лечения на основе ПППД и открывают путь к более всестороннему раннему прогнозированию обратимости с использованием образцов биопсии до УВО для повышения своевременности медицинских вмешательств и терапевтических стратегий. Наши результаты лечения на основе ПППД дополнительно способствуют пониманию основного механизма управления и базы знаний структурной морфологии, на основе которой могут быть построены будущие решения для неинвазивного прогнозирования.

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 58 миллионов пациентов во всем мире инфицированы вирусом гепатита С (ВГС), при этом, по оценкам, ежегодно происходит 1,5 миллиона новых случаев заражения. Примерно у 20–30% всех пациентов с ВГС развивается фиброз печени, или цирроз1. Цирроз печени является четвертой по значимости причиной хронических заболеваний и ежегодно приводит к примерно 1 миллиону смертей2. Помимо декомпенсации печени в результате цирроза печени, другим опасным исходом является гепатоцеллюлярная карцинома (ГЦК). Ежегодно у 2–7% пациентов с циррозом печени развивается ГЦК по сравнению с 7/100 000 среди здорового населения.

Традиционные варианты лечения гепатита С включают пегинтерферон, рибавирин и харвони, которые способствуют реверсии фиброза печени3. В последние годы FDA одобрило несколько новых препаратов для лечения гепатита С, включая Epclusa® (Софосбувир) и OLYSIO® (Симепревир)4,5,6. Хотя противовирусные препараты прямого действия (ПППД) сообщают о высоком проценте устойчивого вирусологического ответа (УВО), когда ВГС больше не выявляется в плазме крови через 24 недели после завершения противовирусной терапии6, было зарегистрировано около 30% случаев где фиброз не улучшился после УВО7, которую мы классифицируем как необратимую группу, показанную на рис. 1А. Процесс фиброгенеза печени сложен и включает в себя множество участников. Известно, что звездчатые клетки печени (ЗКП) играют ключевую роль8,9,10. Фактор некроза опухоли α (TNF-α)11, трансформирующий фактор роста β (TGF-β)12,13,14,15, IL-1116,17 и OSM18,19 являются некоторыми из известных цитокинов, участвующих в путях фиброгенеза. Иммунные клетки, такие как NK-клетки, обладают антифиброзными свойствами и также связаны с обратимостью фиброза20. Недавняя работа показала, что помимо воспаления и иммунного ответа ключевую роль может также играть ангиогенез21. Ремоделирование стромального коллагена происходит при перестройке коллагена в паренхиме печени22,23,24. Несколько исследований показали, что уменьшение фиброзного рубца и инактивация апоптоза миофибробластов также связаны с регрессией фиброза25,26,27,28. Однако, несмотря на то, что вышеупомянутые механизмы изучены, роль структурного ремоделирования коллагена в обратимости фиброза по-прежнему отсутствует в литературе. Срезы биопсии по-прежнему являются золотым стандартом для выявления структурной морфологии на уровне тканей и предоставления огромного количества информации для будущих исследований. Существуют некоторые споры относительно необходимости биопсии, учитывая точность неинвазивных методов, в то время как огромный объем информации, полученной в результате биопсии, несомненно, ценен для дальнейшего совершенствования будущих неинвазивных решений.