Введение

Многочисленные клинические исследования и наблюдения за пациентами с новой коронавирусной инфекцией (COVID-19) привели к выводу об ассоциации неблагоприятных сценариев развития COVID-19 с нарушениями системы гемостаза. Одной из перспективных мишеней для изучения механизмов развития пневмонии, системного воспаления и синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания при COVID-19 являются белки системы активаторов плазминогена, которые катализируют превращение зимогена плазминогена до активной протеазы плазмина — одного из основных активаторов фибринолиза в крови, деградации полимеров фибрина, образующихся при свертывании крови [1]. Поскольку при COVID-19 происходит усиленное тромбообразование в сосудах мелкого калибра жизненно важных органов и блокада микроциркуляции, часто имеющая необратимый характер [2], предполагается, что система активаторов плазминогена может играть решающую роль при неблагоприятном течении заболевания [1]. Несмотря на то что опосредованное плазмином ремоделирование внеклеточного матрикса считается крайне важным этапом в регенерации сосудов легочной ткани, нарушение этого процесса может сместить баланс в сторону активации процессов фиброза, так как решающую роль в проникновении вируса SARS-Cov-2 внутрь клетки играет плазмин-зависимый протеолиз вирусного S белка [3].

Основным компонентом фибринолитической системы является сериновая протеаза плазмин, которая образуется в результате активации его предшественника — плазминогена. Одним из активаторов плазминогена в организме человека признается урокиназный активатор плазминогена (uPA), опосредующий свое действия через рецепторы урокиназы (uPAR). Помимо регуляции гемостаза система uPA/uPAR участвует в регуляции воспалительного ответа, пролиферации клеток, регенерации тканей, а также высоко экспрессируется в эпителии дыхательных путей, выполняя, таким образом, важную функцию при развитии острых воспалительных повреждений легких. Для поддержания физиологического баланса фибринолитическая система регулируется ингибиторами сериновых протеаз. Так, ингибитором превращения плазминогена в плазмин является ингибитор активатора плазминогена 1 типа (PAI-1), в то время как α2-антиплазмин ингибирует уже активный плазмин, связываясь с его растворимой фракцией и препятствуя тем самым его протеолитической активности. В физиологических условиях активаторы и ингибиторы находятся в состоянии равновесия, которое нарушается при попадании в организм инфекционных агентов, в том числе SARS-Cov-2.

Цель настоящего обзора — систематизация данных о роли белков активаторов плазминогена урокиназы uPA и ее рецептор uPAR, ингибитора активатора плазминогена PAI-1, плазминоген/плазмина в неблагоприятном течении COVID-19; изучение потенциала применения данных об активности и концентрации данных молекул в качестве предикторов тяжести течения заболевания.

Материал и методы

Проведен анализ литературы в поисковых системах Pubmed, GoogleScholar, Scopus и РИНЦ по ключевым словам: urokinase plasminogen activator, plasminogen activator inhibitor, plasminogen, урокиназный активатор плазминогена, ингибитор активатора плазминогена, плазминоген. В данный обзор включены 54 работы по исследованиям, проведенным с 2009 по 2022 г., и направленным на изучение взаимосвязи факторов системы фибринолиза с течением COVID-19, основное внимание уделяющим клинико-лабораторным аспектам заболевания, где рассматривается и оценивается каждый участник фибринолитической системы.

Нарушение системы фибринолиза при COVID-19

Имеющиеся в настоящее время исследования, описывающие нарушения коагуляции у пациентов с COVID-19, отличаются различным дизайном и лабораторными методами, однако практически все они отмечают увеличение числа тромбоэмболических осложнений на фоне гиперкоагуляции и, возможно, недостаточного фибринолиза. У пациентов даже в молодом возрасте наблюдаются тромбозы поверхностных и глубоких вен, артерий, сосудов микроциркуляторного русла, приводящие к ишемическим инсультам, инфарктам сердца и легких, острому респираторному дистресс-синдрому, острой почечной недостаточности.

Для оценки дефектов фибринолиза группой исследователей M. Panigada и соавт. в 2015 г. была предложена модифицированная урокиназой тромбоэластография (UK-TEG). Лизис на 30 мин менее 64,9% признали нарушенным фибринолизом. Разработанная система была применена для оценки гемостатического профиля у тяжелобольных пациентов с COVID-19. При проведении тромбоэластографии без стимуляции урокиназой у 63,6% пациентов наблюдались нарушения фибринолиза, в то время как по результатам UK-TEG нарушения были лишь у 7% пациентов [4]. Полученные результаты подтверждают, что потенциал фибринолиза у подавляющего большинства пациентов с COVID-19 в условиях in vitro остается неизменным [4], в то время как гипофибринолитический статус в условиях in vivo может объясняться дисбалансом про- и антикоагулянтных механизмов, возникающих как под влиянием самого вируса, так и под воздействием генетических факторов.

Урокиназный активатор плазминогена (uPA) и его рецептор (uPAR)

Урокиназный активатор плазминогена (uPA) относится к классу сериновых протеаз, действие которых определяется их химическим строением. N-концевой домен отвечает за взаимодействие с рецептором uPA, uPAR, с дальнейшим запуском внутриклеточной сигнализации. Дополнительно после взаимодействия с uPAR протеолитический домен запускает протеолитический каскад для деградации компонентов внеклеточного матрикса и фибриновых сгустков путем активации плазминогена после связывания [1]. Как было предположено в исследовании D.J. Huggins и соавт. (2020), протеолитическая активность uPA важна не только для растворения фибриновых сгустков, но и для возможного уменьшения проникновения SARS-Cov-2 в клетки. Предварительно было показано, что у нокаутных по трансмембранной сериновой протеазе 2 (TMPRSS2) мышей выраженность поражения легочной ткани значительно ниже по сравнению с контрольной группой животных при инфицировании SARS-CoV и MERS-CoV [5, 6]. Структурный анализ веществ, способных инактивировать TMPRSS2, проведен в работе D.J. Huggins в 2020 г. Установлено, что uPA и плазминоген обладают практически идентичной с TMPRSS2 последовательностью аминокислот в активном протеазном сайте. Процент идентичности составил 95%, что позволило исследователям сделать вывод о возможной ингибиторной функции плазминогена и uPA на протеазную активность TMPRSS2, что, в свою очередь, уменьшает проникновение SARS-CoV-2 в клетки, препятствуя дальнейшему инфицированию [6].

Клинические исследования, посвященные изучению системы uPA/uPAR в условиях COVID-19, неоднозначны. Так, в работе A.E. Mast и соавт. (2021) было установлено, что уровень экспрессии мРНК uPA и ее рецептора uPAR у пациентов с тяжелой формой SARS-Cov-2 был в 37,1 и 42,1 раза ниже по сравнению с контрольной группой без сопутствующего COVID-19 [7]. В то же время до конца остается непонятно: влияют ли изменения мРНК в проведенном исследовании на изменение экспрессии кодируемых ими белков?

Дальнейшие исследования системы uPA/uPAR были сконцентрированы на детальном изучении uPAR — его растворимой форме (suPAR), образующейся за счет гидролиза связи в гликозилфосфатидилинозитольном (ГФИ) якоре, связывающем uPAR с мембраной клеток. Именно suPAR используется в качестве маркера тяжести течения заболевания в большинстве клинических исследований. Увеличение сывороточной концентрации suPAR происходит, как правило, при чрезмерном разрушении или обновлении клеток, что характерно для неопластических процессов [8]. Для пациентов, находящихся в отделении реанимации и интенсивной терапии, в работе A.C. Reisinger и соавт. (2021) была изучена прогностическая функция suPAR. Показано, что у пациентов с подтвержденной инфекцией COVID-19 концентрация suPAR значительно выше, чем у пациентов без (11,7 и 7,4 нг/мл соответственно, p=0,009). Как видно из полученных данных, концентрация suPAR у пациентов с неблагоприятным исходом и у пациентов с подтвержденным COVID-19 была практически одинаковой, что значительно повышает риск летального исхода до 50% у пациентов с COVID-19 [9].

Для определения предиктивной функции suPAR для однородной группы пациентов с COVID-19 N. Rovina и соавт. (2020) проведена работа, где у 57 пациентов, поступивших в госпиталь с подтвержденным COVID-19, в течение первых 24 ч были взяты образцы крови с последующим проведением иммуноферментного анализа на suPAR. Показано, что у пациентов с развившейся в течение последующих 14 дней острой дыхательной недостаточностью (ОДН) концентрация suPAR при поступлении в стационар была значительно выше по сравнению с пациентами без ОДН. Концентрация suPAR 6 нг/мл и более была признана наилучшим предиктором развития ОДН в течение 2-недельного периода наблюдения, что подтвердилось однофакторным и многофакторным регрессионными анализами и ROC-анализом. При этом ОДН у таких пациентов развивалась не только в 17 раз чаще (ОР=17,1; 95% ДИ=4,9—59,1), но и быстрее, чем у пациентов с уровнем suPAR ниже 6 нг/мл [10]. Похожее исследование было проведено D.T. Arnold и соавт. (2021) уже с увеличенной до 187 человек выборкой. У поступивших на стационарное лечение пациентов с COVID-19 были определены концентрации следующих веществ: интерлейкин-6, suPAR, высокомолекулярный гликопротеин KL-6, тропонин, ферритин, ЛДГ, мозговой натрийуретический пептид, прокальцитонин. Максимальная клиническая значимость в прогнозировании тяжести течения COVID-19 при проведении ROC-анализа принадлежала suPAR (AUC=0,81, чувствительность и специфичность 82% и 65% соответственно). Аналогичные данные были получены в результате регрессионного анализа (ОР=13,98, 95% ДИ=5,22—44,4, p=0,0000) [11]. Похожие данные получены в исследовании A. Oulhaj и соавт., опубликованном в июне 2021 га. Для пациентов с более тяжелым течением COVID-19 была характерна более высокая концентрация suPAR при поступлении в стационар (5,51 и 4,07 нг/мл соответственно, p<0,001). При сравнении двух групп пациентов с уровнем suPAR выше и ниже медианы, которая составляла 3,91 нг/мл, установлено, что процент пациентов с неблагоприятным исходом COVID-19 при концентрации suPAR ≤3,91 нг/мл составляет 2,9% и возрастает до 11,5% при концентрации изучаемого маркера выше 3,91 нг/мл. Было рассчитано, что повышение suPAR на 1 нг/мл приводит к возрастанию вероятности неблагоприятного исхода на 58% (ОР=1,58; 95% ДИ=1,17—2,14, p=0,003) [12].

В исследовании T.U. Azam и соавт. (2020) указано, что повышенная концентрация suPAR у госпитализированных с COVID-19 пациентов ассоциирована с развитием острого повреждения почек (ОПП) во время пребывания в стационаре. Показано, что у пациентов без острой почечной недостаточности (ОПН) концентрация suPAR при поступлении составляла 5,05 нг/мл, в то время как в группе с ОПН концентрация была на 61,6% выше — 7,38 нг/мл (p<0,001). В ходе исследования пациенты были разделены на три равные группы в зависимости от концентрации suPAR. С увеличением уровня suPAR вероятность развития ОПП возрастала с 6 до 45,8%. Методом регрессионного анализа установлено, что в однофакторной модели при концентрации suPAR в пределах 2-го тертиля (4,6—6,86 нг/мл) и 3-го тертиля вероятность развития ОПН повышается в 5,42 раза (95% ДИ 2,27—12,93) и в 13,26 раз (95% ДИ 5,69—30,88) по сравнению с группой 1-го тертиля (suPAR <4,6 нг/мл) соответственно. Аналогичная тенденция сохранялась при корректировке моделей в зависимости от возраста, пола, расы, скорости клубочковой фильтрации и С-реактивного белка. Помимо этого было показано, что при более выраженных нарушениях функции почек у пациентов с COVID-19 наблюдается более высокая концентрация suPAR. Среди пациентов, требующих проведения гемодиализа, выявлена сильная положительная корреляционная взаимосвязь между уровнем suPAR и длительностью проведения заместительной почечной терапии (r=0,74; p<0,001) [13].

В работе M. Huang и соавт. (2020) изучена концентрация активной формы suPAR (suPAR DII-III) у пациентов с различными симптомами COVID-19. По результатам работы у всех пациентов с SARS-Cov-2 концентрация suPAR была значительно выше, чем в контрольной группе здоровых добровольцев (5,51 и 1,97 нг/мл соответственно, p<0,0001). При этом впервые было показано, что у пациентов с бессимптомным течением SARS-Cov-2 уровень активной формы suPAR (8,08 нг/мл) не только значительно превышает данный параметр в группе здоровых добровольцев (p<0,0001), но и существенно выше, чем у пациентов с симптомами COVID-19 (p=0,0278) (рис. 1) [14]. Уровень suPAR в зависимости от исхода COVID-19 был изучен в исследовании C. Keskinidou и соавт. (2021) [15]. Для suPAR в группе пациентов, не получающих дексаметазон, чувствительность и специфичность составили 100 и 81,5% соответственно с точкой отсечения 6286 пг/мл (AUC=0,948; 95% ДИ=0,882—1,014; p<0,0001). В группе пациентов, получающих дексаметазон, чувствительность и специфичность составили 84,6 и 62,5% соответственно с точкой отсечения 4075 пг/мл (AUC=0,846; 95% ДИ=0,703—0,989; p<0,01). Таким образом, полученные результаты говорят о высокой прогностической значимости suPAR как неблагоприятного фактора в отношении течения COVID-19 [15].

Рис. 1. Концентрация suPAR в зависимости от тяжести течения COVID-19 [14].

В исследовании Sanne de Bruin и соавт. (2021) была изучена прогностическая функция 64 биомаркеров, потенциально вовлеченных в патогенез заболевания. 136 обследуемых пациентов находились на лечении в общей палате, в то время как 119 — в отделении реанимации и интенсивной терапии. У выживших пациентов, находящихся в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), концентрация uPAR была значительно ниже в течение всего периода лечения, в то время как летальный исход в ОРИТ ассоциировался с постоянной повышенной концентрацией uPAR. При проведении регрессионного анализа установлено, что изменение в концентрации uPAR, скорректированное по полу и возрасту, является значимыми предикторами неблагоприятного исхода COVID-19 как для пациентов, находящихся в общей палате, так и для пациентов в палате интенсивной терапии. При дополнительной коррекции предиктивной функции изучаемого маркера с учетом ИМТ было установлено, что помимо повышенной концентрации suPAR, в качестве предиктора неблагоприятного исхода SARS-Cov-2 у пациентов, находящихся в общей палате, выступает повышенная концентрация uPA, однако аналогичной тенденции для пациентов в ОРИТ не наблюдалось [16]. В сентябре 2021 г. опубликована похожая работа B. Kerget и соавт. [17], в которой показано, что уровень suPAR при поступлении в госпиталь у пациентов с подтвержденным COVID-19 оказался значительно выше, чем у пациентов контрольной группы здоровых добровольцев, что подтверждает полученные ранее результаты. Однако при группировке пациентов в зависимости от тяжести инфекции выявлено, что при средней степени тяжести заболевания концентрация suPAR при поступлении в стационар значительно выше, чем при тяжелой (8,4 и 5,5 нг/мл соответственно, p=0,001), что противоречит концепции более ранних исследований [17]. Таким образом, наметившаяся тенденция свидетельствует о неблагоприятном прогнозе COVID-19 на фоне повышенной концентрации suPAR [18, 19], что может быть связано с чрезмерным разрушением клеток, в том числе эндотелиальных на фоне воспалительного процесса, еще более усиливающего под действием растворимой активной формы suPAR.

По результатам измерения тканевого активатора плазминогена (tPA) оказалось, что его содержание в сыворотке у пациентов с COVID-19 по сравнению со здоровыми добровольцами было значительно повышенно (среднее ± стандартное отклонение 78±68 против 2,4±2,6 нг/мл, p<0,0001) [20]. В другом исследовании сывороточные показатели tPA были повышены не только у больных COVID-19, но и при респираторной вирусной инфекции (p<0,001 и p<0,05 соответственно) по сравнению со здоровыми добровольцами [21], что может указывать на неспецифические механизмы повышенного содержания tPA в плазме при вирусных нагрузках. Эти же авторы указывают на отрицательную связь между эффективностью оксигенации и сывороточной концентрацией tPA (r= –0,19, p=0,04). Значительно более высокие уровни tPA (p=0,0003) наблюдались среди умерших пациентов с COVID-19 по сравнению с выписанными. Таким образом, высокие уровни tPA были связаны с ухудшением респираторного статуса и плохими клиническими исходами; в частности, высокие уровни tPA были тесно связаны с высоким риском смертности при COVID-19 [20]. В работе M. Marchetti и соавт. (2022) для исследовательской группы, состоящей из 101 пациента со средним возрастом 67 лет, с помощью однофакторного регрессионного анализа Кокса обнаружено, что высокие сывороточные уровни tPA (ОР=1,091; 95% ДИ=1,016—1,171; p=0,016) в значительной степени связаны с развитием тромбоза. После стратификации пациентов по 25-му (4 нг/мл) и 75-му (32 нг/мл) перцентилям распределения значений t-PA в когорте пациентов COVID-19 были выделены 3 группы лиц с разным тромботическим риском по выживаемости Каплана—Мейера. В частности, кумулятивная частота тромбозов составила 0% для пациентов с низким риском (t-PA≤4 нг/мл), 8% (95% ДИ: 2,7—18%) для промежуточных (t-PA: от >4 до <32 нг/мл) и 34% (95% ДИ: 6,9—62%) для группы высокого риска (t-PA ≥32 нг/мл), с и HR 4,7 (ДИ: 95%: 0,88—25,2), p=0,057) [22].

Ингибитор активатора плазминогена 1 типа (PAI-1)

PAI-1 представляет собой ингибитор сериновой протеазы, в частности uPA, который подавляет протеолитическую и фибринолитическую активность урокиназы [23]. Активность PAI-1, по данным исследования A.E. Tsantes и соавт. (2020), у пациентов с COVID-19, находящихся в ОРИТ, была хоть и выше, но статистически сопоставима с данным показателем у пациентов с более легким течением COVID-19 (2,7 и 1,4 Ед/мл соответственно, p=0,07) [24]. Похожие данные в отношении PAI-1 и плазминогена были получены в немецких [25] и французской [26] работах, опубликованных в 2021 г. Несмотря на это, результаты большинства проведенных в настоящее время исследований не совсем согласуются с такими выводами. Так, показано, что клетки пациентов с тяжелым течением SARS-Cov-2, полученные путем бронхоальвеолярного лаважа, экспрессируют PAI-1 в значительно большем количестве, чем клетки здоровых добровольцев [7, 27]. В исследовании в условиях in vitro с использованием культуры эндотелиальных клеток человека показало, что совместное культивирование с S-белком SARS-Cov-2 приводит к увеличению концентрации PAI-1 уже в первые 24 ч, что, таким образом, повышает риск тромбообразования уже на начальных стадиях заболевания [28]. В клиническом исследовании in vivo M. Hardy и соавт. (2020) активность PAI-1 измерялась у 21 пациента в отделении реанимации и интенсивной терапии ежедневно на протяжении 21 дня. Была отмечена временная повышенная активность PAI-1, постепенно снижающаяся по мере улучшения клинического состояния [29], что также было показано и в другой работе этой же группы исследователей [30]. В исследовании C.S. Whyte и соавт. (2022) при анализе показателей PAI-1 и витронектина в сыворотке оказалось, что оба этих белка значительно повышены у пациентов с COVID-19 по сравнению как со здоровым контролем (p<0,001), так и при респираторной инфекции, отличной от COVID-19 (p<0,01), при этом высокий уровень PAI-1 вызывает гипофибринолитическое состояние у пациентов с COVID-19. Кроме того, C.S. Whyte и соавт. было показано, что высокий уровень PAI-1 подавляет выработку плазмина, а также угнетает фибринолиз при COVID-19, несмотря на сопутствующее увеличение tPA [21].

В работе A.B. Pine и соавт. (2020) было показано, что повышенный уровень PAI-1 ассоциирован с неблагоприятным прогнозом COVID-19. Установлено, что выживаемость пациентов с концентрацией PAI-1 выше 50,605 пг/мл значительно ниже, чем у пациентов с более низкими значениями (p=0,038). Повышенная концентрация PAI-1 была ассоциирована с более тяжелым течением COVID-19 и для всех пациентов была значительно выше, чем в контрольной группе здоровых добровольцев [31]. Похожие данные были получены в работе M. Cugno и соавт. (2021) [32]. У 50 пациентов в первые 48 ч после поступления в стационар были взяты анализы крови, в том числе для определения уровня PAI-1. Для пациентов с легкой, средней и тяжелой формы COVID-19 концентрация PAI-1 составляла 24,4, 24,6 и 25,1 нг/мл соответственно, что значительно превышало данный показатель в контрольной группе без SARS-CoV-2 (4,2 нг/мл, p<0,001) [32]. Похожие данные получены и в работе Y. Zuo и соавт. (2021) [20], где для пациентов с SARS-CoV-2 была характерна повышенная концентрация PAI-1 по сравнению с группой здоровых добровольцев, выявлена достоверная корреляция между уровнями PAI-1 и tPA среди пациентов с COVID-19 (r=0,52, p<0,0001). Одновременно с этим повышенный уровень PAI-1 наблюдался у пациентов, требующих респираторной поддержки, в то время как у пациентов без дополнительной кислородной поддержки уровень PAI-1 был ниже. Кроме того, повышенный уровень PAI-1 был более характерен для умерших от COVID-19 пациентов, оставаясь более низким при благоприятном исходе заболевания. Значимая отрицательная корреляционная взаимосвязь (r= –0,35, p=0,0002) была обнаружена между концентрацией PAI-1 и соотношением SpO₂/FiO₂, что свидетельствует о недостаточной оксигенации на фоне повышенного уровня PAI-1 (рис. 2) [20].

Рис. 2. Влияние концентрации PAI-1 на тяжесть течения COVID-19 [20].

Аналогичные данные были получены для 119 пациентов с подтвержденным COVID-19 в исследовании S. Lopez-Castaneda и соавт. (2021) [33], где наибольшая концентрация PAI-1 (1223,5 нг/мл), измеренная в первые 48 ч пребывания в стационаре, наблюдалась у пациентов с летальным исходом, постепенно снижаясь до 713,3 нг/мл в случае тяжелой инфекции и до 465,2 нг/мл при более легких формах, что в каждом случае было значительно выше, чем у здоровых добровольцев (183,7 нг/мл, p<0,001) [33]. Повышенная активность PAI-1 была характерна для пациентов в ОРИТ по сравнению с группой здоровых добровольцев (4,92 и 1,28 Ед/мл соответственно) [20], что было также доказано в ряде других исследований, где для пациентов, попадающих в отделение реанимации, характерна высокая концентрация PAI-1 [34—41]. Многофакторный регрессионный анализ с поправкой на возраст, пол и сопутствующую патологию показал, что для пациентов с повышенным уровнем PAI-1 риск тяжелого течения COVID-19 в последующие 30 дней увеличивается в 7,79 раз (95% ДИ=1,34—45,21, p=0,022) [36]. Активность PAI-1 для пациентов с COVID-19 согласно данным R.A. Campbell и соавт. (2021) повышена не только по сравнению с группой здоровых добровольцев, но и по сравнению с пациентами с сепсисом без COVID-19 [37]. Это, по мнению исследователей, ограничивает фибринолиз у пациентов с SARS-Cov-2, что объясняет пониженный уровень D-димера на фоне большего процента тромбозов у этих пациентов по сравнению с пациентами с сепсисом [37]. Полученные в отношении PAI-1 данные подтверждают наличие сниженной фибринолитической активности у пациентов с COVID-19, что создает определенные предпосылки для создания таргетных препаратов. Основная идея заключается в том, что в отличие от антикоагулянтов, таких как низкомолекулярные гепарины, целенаправленное ингибирование PAI-1 может иметь большие перспективы в качестве нового терапевтического варианта для улучшения исходов после тромбоза, учитывая имеющиеся данные, подтверждающие многогранную роль PAI-1 в заболеваемости COVID-19. В ноябре 2021 г. был опубликован метаанализ, показывающий, что повышенная концентрация PAI-1 ассоциирована с неблагоприятным исходом COVID-19, в числе которых перевод в ОРИТ, тяжелое течение заболевания, ухудшение респираторного статуса, необходимость искусственной вентиляции легких и летальный исход [42].

В рамках изучения поздних изменений показателей коагуляционного гемостаза в 2021 г. проводилось исследование Fien A von Meijenfeldt и соавт. [43], где 52 пациента были обследованы через 4 мес после перенесенного COVID-19. Показано, что концентрация PAI-1 у исследованных пациентов была значительно выше по сравнению с группой здоровых добровольцев как во время госпитализации по поводу SARS-Cov-2, так и через 4 мес после выписки из стационара. При этом уровень PAI-1 у исследованных пациентов в течение периода наблюдения значимо не менялся. Среди различных гемостатических и воспалительных параметров, исследованных в работе M. Marchetti и соавт. (2022), с помощью однофакторного регрессионного анализа Кокса обнаружено, что высокий уровень PAI-1 (ОР=1,043; 95% ДИ=1,007—1,080; p=0,020) был в значительной степени связан с развитием тромбоза [22]. Используя 25-й (27 нг/мл) и 75-й (42 нг/мл) процентили значений распределения PAI-1, три группы пациентов показали тромботический риск 0% в группе низкого риска (PAI-1 ≤27 нг/мл), 7,4% (95% ДИ=2,6—17,4%) (PAI-1 от >27 до <42 нг/мл) в промежуточной группе и 43% (95% ДИ=10,8—75%) (PAI-1 ≥42 нг/мл) для группы высокого риска, обеспечивая ОР 7,5 (95% ДИ=1,4—40,1; p=0,021) [22].

Таким образом, полученные данные указывают на постоянную повышенную концентрацию PAI-1 при COVID-19, что указывает на гипофибринолиз и гиперкоагуляцию, независимо от уровня экспрессии uPA/uPAR.

Плазминоген и плазмин

Плазминоген является неактивным предшественником главной сериновой протеазы фибринолитической системы плазмина, способного разрушать/протеолизировать фибрин с образованием продуктов деградации, способствуя растворению фибринового сгустка. Генетическая предрасположенность к повышенной выработке плазминогена может играть определенную протективную роль в течение COVID-19, способствуя фибринолизу, однако данные по этому вопросу весьма ограничены, в результате чего основное внимание уделяется именно клиническим наблюдениям.

Группой исследователей под руководством G.K. Juneja и соавт. в 2021 г. обнаружено, что концентрация плазминогена у пациентов с COVID-19 значительно ниже, чем в группе здоровых добровольцев; PIC (плазмин-ингибиторный комплекс) статистически значимо не отличался, в то время как уровень PAI-1 был значительно повышен [35]. При сравнении показателей для выживших пациентов и пациентов с летальным исходом было показано, что практически во всех временных точках у выживших пациентов концентрация PAI-1 меньше, в то время как концентрация плазминогена выше, что говорит о лучшей фибринолитической активности системы [35]. Тем не менее данные относительно предиктивной функции плазминогена неоднозначны. Так, по результатам исследования C. Keskinidou и соавт. (2021) для выживших после COVID-19 пациентов, наоборот, был характерен пониженный уровень сывороточного плазминогена по сравнению с группой неблагоприятного исхода. Дополнительное снижение плазминогена происходило при лечении дексаметазоном, что было сопряжено с улучшением клинического состояния пациентов [15].

Исследование, посвященное непосредственно изучению концентрации сывороточного плазминогена у пациентов с COVID-19, было проведено в 2020 г. под руководством Brandon Michael Henry [44]. Как видно на рис. 3, при поступлении в ОРИТ пациентов с подтвержденным COVID-19 и без, статистически значимых различий в отношении концентрации плазминогена не обнаружено. Однако после стабилизации клинического состояния и выписки пациентов с COVID-19 из реанимации отмечено значимое увеличение уровня циркулирующего плазминогена (0,13 и 0,15 г/л соответственно; p=0,027). Помимо этого, у исследуемых пациентов, попадающих при поступлении в общую палату, уровень плазминогена также выше, чем у пациентов, поступающих в реанимацию (0,14 и 0,12 г/л соответственно; p=0,048), что может указывать на прогностически благоприятную роль повышенного плазминогена на течение COVID-19 [44]. Пониженный уровень плазминогена был также ассоциирован с повышенной концентрацией С-реактивного белка и интерлейкина-6, способствуя тем самым формированию провоспалительного статуса. Дополнительно проведенный однофакторный регрессионный анализ показал, что у пациентов с COVID-19 и уровнем активности плазминогена в крови ниже 80%, риск летального исхода был в 12,57 раз выше, чем для пациентов с уровнем активности плазминогена в крови более 80% (95% ДИ=2,47—64, p<0,002). Данные были подтверждены и в ходе многофакторного регрессионного анализа с поправкой на пол, возраст и концентрацию D-димера: риск летального исхода при уровне плазминогена меньше 80% был в 12,68 раз выше, чем при уровне плазминогена более 80% (95% ДИ=1,69—95,06, p=0,013), в результате чего уровень плазминогена был признан независимым предиктором летальности у пациентов с COVID-19 [45].

Рис. 3. Влияние концентрации плазминогена на тяжесть течения COVID-19 [45].

В связи с полученными данными высказано предположение о возможной протективной роли плазминогена в качестве препарата для лечения новой коронавирусной инфекции, что было реализовано в работе Y. Wu и соавт. (2020). 13 пациентов получали ежедневные ингаляции 10 мг плазминогена, растворенного в 2 мл стерильной воды, 2 раза в день для пациентов с тяжелой и критической формой COVID-19 и 1 раз в день для пациентов с COVID-19 средней степени тяжести. Сразу после двух-трехкратной ингаляции результаты компьютерной томографии показали, что количество, диапазон и плотность очаговых поражений легких, в том числе по типу «матового стекла», у всех пролеченных пациентов уменьшились и даже частично исчезли [46].

Помимо своей основной функции плазмин при взаимодействии с вирусными частицами SARS-Cov-2 может выступать в качестве протеолитического агента для протеолиза S-белка вируса, способствуя тем самым проникновению вирусных частиц в клетки [47]. В результате как высокие, так и низкие концентрации плазмина могут оказывать негативное влияние на течение COVID-19 [48]. Плазмин осуществляет расщепление тромботических масс непосредственно у их поверхности, а в системном кровотоке практически сразу связывается с α2-антиплазмин, образуя фибринолитически неактивный комплекс плазмин-α2-антиплазмин, или плазмин-ингибиторный комплекс (PIC). Концентрация и активность PIC рассматривается как косвенный маркер активности и концентрации плазмина. Так, у 24 пациентов с развившимся на фоне COVID-19 острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), концентрация PIC была более чем в 2 раза выше нормы при нормальной средней концентрации PAI-1, что указывало на наличие системной гиперкоагуляции [49], возможным механизмом которой может быть повышенная концентрация активаторов плазминогена, в том числе, как было сказано выше, uPA. Похожие результаты для PIC были получены в работе X. Jin и соавт. (2020) [50]. Концентрация PIC у пациентов с COVID-19 была значительно выше, чем в группе здоровых добровольцев (повышенная концентрация наблюдалась у 79,8 и 5,6% соответственно, p<0,001). При этом концентрация PIC возрастала пропорционально увеличению тяжести COVID-19 и была значительно выше для пациентов с развившимися тромбоэмболическими осложнениями [50]. В исследовании Fien A. von Meijenfeldt и соавт. (2020), в котором выборка пациентов с COVID-19 была увеличена до 102 человек, концентрация PIC, измеренная в первые 7 дней с момента поступления в стационар, была практически в 3 раза выше, чем у здоровых добровольцев (1273 и 544 нг/мл соответственно, p<0,001), что также подтвердило полученные ранее данные [51]. Похожие данные были получены и в работе E.G. Bouck и соавт. (2021), где дополнительно проводилось сравнение основных параметров коагуляции и фибринолиза между пациентами с COVID-19 и пациентами с сепсисом [52]. Было показано, что в 2 исследуемых группах пациентов концентрация PIC была значительно выше, чем у здоровых добровольцев, однако между пациентами с COVID-19 и сепсисом значимых различий обнаружено не было, что говорит о повышенной эндогенной активации фибринолиза. Однако одновременно с этим концентрация D-димера у пациентов с сепсисом была практически в 5 раз выше, чем у пациентов с SARS-Cov-2 инфекцией, показывая тем самым недостаточную фибринолитическую активность in vivo при нормальной фибринолитической активности in vitro при добавлении экзогенных активаторов плазминогена [52], что, как показано в работе C. Nougier и соавт. (2020), может быть связано с эндогенной гиперактивацией PAI-1 на фоне COVID-19 [53]. В исследовании A. Blasi и соавт. (2020) у пациентов с COVID-19 также была обнаружена повышенная сывороточная концентрация PIC [54], что согласуется с полученными ранее данными. Как показало исследование Fien A. von Meijenfeldt и соавт. (2021), через 4 мес после перенесенного COVID-19, несмотря на исходно повышенное значение PIC, его концентрация постепенно нормализуется, чего не наблюдалось для PAI-1 [43].

Заключение

Среди факторов, ассоциированных с неблагоприятным течением COVID-19, огромную роль играют белки, входящие в систему активаторов плазминогена — урокиназа uPA, ее мембранный рецептор uPAR, ингибитор активатора плазминогена PAI-1, а также сам плазминоген/плазмин. На основании проведенного анализа данных литературы, описывающей клинические наблюдения и экспериментальные данные, сложившаяся на сегодняшний день клиническая картина заключается в наличии гиперкоагуляционного и гипофибринолитического статуса у пациентов с COVID-19, однако далеко не все пациенты в эту картину укладываются. Такое несоответствие может быть связано с индивидуальными, генетическими особенностями организма. Диагностика, основанная на анализе концентраций и активностей данных белков, экспрессии кодирующих их генов, может иметь важное значение для прогнозирования тяжелого течения и возможных осложнений в виде тромбозов, ОРДС и цитокинового шторма при COVID-19.

Финансирование: Исследование выполнено в рамках государственного задания МНОЦ МГУ им. М.В. Ломоносова «Разработка методов диагностики и лечения новой коронавирусной инфекции на разных этапах развития болезни» №0908.002, номер ЦИТИС (Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти) 121061800142-0 и при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №20-04-60029.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.