Белок, ассоциированный с беременностью, А (PAPP-A) был впервые идентифицирован в 1974 году как один из четырех новых белков, обнаруженных в плазме крови беременных женщин [1]. Изначально его функция была неизвестна, и он рассматривался лишь как маркер состоявшейся беременности. Однако дальнейшие исследования полностью изменили представление об этом гликопротеине, превратив его из простого индикатора в один из ключевых биохимических маркеров в современной пренатальной диагностике и прогностическим фактором акушерских осложнений. Сегодня PAPP-A является неотъемлемым компонентом комбинированного скрининга первого триместра, направленного на оценку риска хромосомных аномалий плода, таких как синдром Дауна, Эдвардса и Патау.
Клиническое значение PAPP-A не ограничивается акушерством. Исследования последних десятилетий показали его вовлеченность в фундаментальные биологические процессы, такие как рост тканей, заживление ран, а также в патогенез атеросклероза и некоторых онкологических заболеваний. Эта многофункциональность делает PAPP-A объектом пристального изучения не только для акушеров-гинекологов, но и для кардиологов, онкологов и специалистов в области молекулярной биологии. Настоящий обзор посвящен всестороннему анализу PAPP-A: от его молекулярной структуры и физиологических функций до его роли в клинической практике и перспективных направлений исследований.
Вывод: PAPP-A эволюционировал от простого маркера беременности до многофункционального белка, играющего центральную роль в пренатальном скрининге и являющегося потенциальным биомаркером в кардиологии и онкологии.
PAPP-A представляет собой крупный гликопротеин, относящийся к семейству цинк-зависимых металлопротеиназ [2]. В крови беременных женщин он циркулирует в виде гетеротетрамерного комплекса массой около 500 кДа, состоящего из двух субъединиц PAPP-A и двух субъединиц проформы эозинофильного главного основного белка (proMBP). Этот комплекс называется PAPP-A/proMBP. Связывание с proMBP ингибирует протеолитическую активность PAPP-A в отношении большинства субстратов, за исключением его основной мишени - инсулиноподобного фактор роста-связывающего белка 4 (ИФРСБ-4).
Помимо PAPP-A, существует его гомолог - PAPP-A2, который обладает схожей структурой, но отличается субстратной специфичностью, преимущественно расщепляя ИФРСБ-5. Во время беременности основным источником циркулирующего PAPP-A является синцитиотрофобласт плаценты, что и обуславливает его резкое повышение в крови матери. Вне беременности PAPP-A экспрессируется на низком уровне в различных тканях, включая яичники, эндометрий, костную ткань и фибробласты [3].
Вывод: PAPP-A является цинк-зависимой металлопротеиназой, которая в период беременности циркулирует в виде комплекса с proMBP, синтезируемого преимущественно синцитиотрофобластом плаценты.
Основная и наиболее изученная функция PAPP-A заключается в регуляции локальной биодоступности инсулиноподобных факторов роста (ИФР-1 и ИФР-2). ИФР играют ключевую роль в процессах клеточного роста, пролиферации и дифференцировки. В тканях их активность модулируется семейством из шести инсулиноподобных фактор роста-связывающих белков (ИФРСБ), которые ингибируют взаимодействие ИФР с их рецепторами.
PAPP-A действует как специфическая протеаза, расщепляющая ИФРСБ-4 и, в меньшей степени, ИФРСБ-2. Этот процесс протеолиза зависит от присутствия ИФР: связывание ИФР с комплексом ИФРСБ-4/PAPP-A/proMBP вызывает конформационные изменения, делая ИФРСБ-4 доступным для расщепления. В результате высвобождается активный ИФР, который может стимулировать рост и развитие тканей [4, 5]. Во время беременности эта функция имеет критическое значение для роста и развития плаценты и плода.
Эта регуляторная роль объясняет, почему низкие уровни PAPP-A ассоциированы с нарушением функции плаценты и, как следствие, с задержкой роста плода. Кроме того, PAPP-A участвует в процессах заживления ран, ремоделирования костной ткани и, как было показано в последние годы, в патогенезе атеросклероза, где он способствует дестабилизации атеросклеротических бляшек [6].
Вывод: Ключевая физиологическая роль PAPP-A - увеличение локальной концентрации активных ИФР путем расщепления их связывающих белков, что критически важно для нормального развития плаценты и плода.
Наиболее широкое применение PAPP-A нашел в составе комбинированного пренатального скрининга первого триместра (11⁺⁰ - 13⁺⁶ недель беременности). Этот скрининг включает в себя:
При трисомии 21 (синдром Дауна) наблюдается характерное изменение уровней маркеров: концентрация PAPP-A в сыворотке матери значительно снижена, в то время как уровень свободного β-ХГЧ повышен. При трисомиях 18 (синдром Эдвардса) и 13 (синдром Патау) наблюдается выраженное снижение уровней обоих маркеров - и PAPP-A, и β-ХГЧ [7, 8]. Согласно клиническим рекомендациям Минздрава РФ, комбинированный скрининг первого триместра является стандартом для оценки риска хромосомных аномалий и должен предлагаться всем беременным женщинам [9]. Эффективность такого подхода достигает 90-95% при уровне ложноположительных результатов около 5%.
Вывод: В первом триместре беременности низкий уровень PAPP-A является важным биохимическим маркером, указывающим на повышенный риск трисомии 21, 18 и 13 у плода, особенно в сочетании с анализом β-ХГЧ и данными УЗИ.
Абсолютные значения концентрации PAPP-A сильно варьируют в зависимости от срока гестации, увеличиваясь по мере прогрессирования беременности. Кроме того, на них влияют такие факторы, как масса тела матери, этническая принадлежность, курение, наличие сахарного диабета и метод зачатия (ЭКО). Чтобы стандартизировать результаты и сделать их сопоставимыми, концентрации маркеров конвертируют в относительные единицы - МоМ (Multiples of the Median, кратное медиане).
Значение МоМ рассчитывается путем деления индивидуального результата пациентки на медиану концентрации маркера для данного срока беременности в популяции. Медианные значения устанавливаются лабораториями на основе больших выборок данных. Нормальным считается уровень МоМ в диапазоне от 0,5 до 2,0. Значение PAPP-A ниже 0,5 МоМ считается сниженным и требует пристального внимания, даже если итоговый риск хромосомной патологии низкий [10]. Специализированные программы (например, ASTRAIA, PRISCA) используют значения МоМ всех маркеров, данные УЗИ и анамнез для расчета индивидуального риска анеуплоидий.
Вывод: Использование стандартизированного показателя МоМ позволяет нивелировать влияние индивидуальных и гестационных факторов на уровень PAPP-A, обеспечивая точную и корректную оценку риска в рамках пренатального скрининга.
Многочисленные исследования установили стойкую связь между изолированным низким уровнем PAPP-A в первом триместре (
Женщины с изолированным низким уровнем PAPP-A (ниже 5-го перцентиля) имеют в 2-4 раза более высокий риск развития преэклампсии, особенно ее ранних и тяжелых форм. Также у них значительно повышен риск задержки роста плода (ЗРП), требующей более тщательного ультразвукового мониторинга во второй половине беременности. Обширный мета-анализ, опубликованный в Cochrane Library, подтвердил прогностическую ценность PAPP-A для этих состояний, хотя и отметил, что его изолированное использование имеет умеренную предсказательную силу [12].
Современные подходы к прогнозированию преэклампсии включают PAPP-A в мультимаркерные модели вместе с другими биохимическими (PlGF - плацентарный фактор роста) и биофизическими (среднее артериальное давление, допплерометрия маточных артерий) показателями, что значительно повышает точность прогноза [13].
Вывод: Изолированно низкий уровень PAPP-A в первом триместре является значимым предиктором развития плацентарно-опосредованных осложнений, таких как преэклампсия и ЗРП, и служит основанием для включения беременной в группу высокого риска.
Помимо преэклампсии и ЗРП, низкий уровень PAPP-A ассоциирован и с другими неблагоприятными перинатальными исходами. К ним относятся:
Хотя PAPP-A не является специфичным маркером для каждого из этих состояний, его низкий уровень служит общим сигналом "плацентарного неблагополучия". Это требует от клинициста разработки индивидуального плана наблюдения за беременной, включающего более частые визиты, регулярный УЗИ-контроль роста плода и допплерометрию для оценки кровотока в системе "мать-плацента-плод" [9, 14].
Вывод: Низкая концентрация PAPP-A является неспецифическим, но важным индикатором повышенного риска широкого спектра акушерских осложнений, что диктует необходимость усиленного мониторинга течения беременности.
Интерес к PAPP-A в кардиологии возник после того, как было обнаружено, что его уровень значительно повышается в крови пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) и нестабильной стенокардией. Было установлено, что PAPP-A в больших количествах экспрессируется макрофагами и гладкомышечными клетками в нестабильных атеросклеротических бляшках. Его протеолитическая активность в отношении ИФРСБ-4 приводит к увеличению локальной концентрации ИФР, что, в свою очередь, стимулирует воспаление и процессы, ведущие к разрыву бляшки и тромбозу [6, 15].
Эти данные позволили рассматривать PAPP-A как потенциальный биомаркер для стратификации риска у пациентов с ИБС. Повышенный уровень PAPP-A у пациентов с болью в груди коррелирует с более высоким риском инфаркта миокарда и смерти в ближайшем будущем. Однако его широкое внедрение в клиническую практику пока ограничено из-за аналитических сложностей и отсутствия стандартизированных пороговых значений.
Вывод: Вне беременности PAPP-A выступает как маркер воспаления и нестабильности атеросклеротических бляшек, что делает его перспективным биомаркером для диагностики и прогнозирования острого коронарного синдрома.
Учитывая фундаментальную роль PAPP-A в регуляции клеточного роста через систему ИФР, его участие в процессах канцерогенеза является логичным предположением. Повышенная экспрессия PAPP-A была обнаружена в некоторых типах злокачественных опухолей, включая рак яичников, молочной железы, легких и толстой кишки. Предполагается, что, увеличивая биодоступность ИФР, PAPP-A может способствовать пролиферации опухолевых клеток и ангиогенезу [16]. Это открывает перспективы для использования PAPP-A в качестве диагностического или прогностического маркера в онкологии, а также как потенциальной мишени для таргетной терапии. Исследования в этой области активно продолжаются.
Также изучается роль PAPP-A в патогенезе заболеваний почек, заживлении переломов и фибротических процессах, где его способность модулировать активность ИФР может играть важную роль.
Вывод: Участие PAPP-A в регуляции клеточного роста делает его объектом исследований в онкологии и других областях медицины, где он может служить как биомаркером, так и терапевтической мишенью.
Для количественного определения PAPP-A в сыворотке или плазме крови используются высокочувствительные иммуноферментные (ИФА, ELISA) или иммунохемилюминесцентные методы. Современные автоматизированные анализаторы позволяют получать результаты с высокой точностью и воспроизводимостью в короткие сроки. Важно использовать тест-системы, специфичные именно к гетеротетрамерному комплексу PAPP-A/proMBP, так как именно эта форма циркулирует в крови беременных и является информативным маркером.
Как упоминалось ранее, на результат анализа могут влиять различные факторы:
Все эти факторы должны быть учтены при расчете МоМ для корректной интерпретации результата [17, 18].
Вывод: Точная лабораторная диагностика PAPP-A требует использования стандартизированных иммунометрических методов и обязательной коррекции результатов с учетом индивидуальных факторов пациентки для расчета стандартизированного показателя МоМ.
Для наглядного представления информации ниже приведены две сравнительные таблицы.
Таблица 1. Сравнительная характеристика биохимических маркеров пренатального скрининга I триместра
| Характеристика | PAPP-A (Белок, ассоциированный с беременностью, А) | β-ХГЧ (Свободная β-субъединица ХГЧ) |
|---|---|---|
| Источник синтеза | Синцитиотрофобласт плаценты | Синцитиотрофобласт плаценты |
| Биохимическая природа | Гликопротеин, металлопротеиназа | Гликопротеин, гормон |
| Основная функция | Регуляция биодоступности ИФР, стимуляция роста | Поддержание функции желтого тела, стимуляция синтеза стероидов |
| Динамика в I триместре | Концентрация постоянно растет | Концентрация достигает пика к 8-10 неделе, затем снижается |
| Изменения при СД (Т21) | Снижен (в среднем ~0.5 МоМ) | Повышен (в среднем ~2.0 МоМ) |
| Изменения при СЭ (Т18) | Значительно снижен ( | Значительно снижен ( |
| Прогностическая ценность | Маркер хромосомных аномалий и функции плаценты | Преимущественно маркер хромосомных аномалий |
Таблица 2. Клиническая интерпретация уровней PAPP-A в I триместре беременности (при расчете комплексного риска)
| Уровень PAPP-A (МоМ) | Вероятные причины и ассоциации | Рекомендуемая тактика |
|---|---|---|
| > 2.0 МоМ | Обычно ассоциирован с нормально протекающей беременностью. Редко может быть связан с крупным плодом или особенностями плацентации. | Стандартное наблюдение согласно плану ведения беременности. |
| 0.5 - 2.0 МоМ | Нормальный диапазон. Соответствует низкому риску анеуплоидий и осложнений, связанных с PAPP-A. | Стандартное наблюдение. |
| Сниженный уровень. Повышает риск трисомий 21, 18, 13. При нормальном кариотипе ассоциирован с риском преэклампсии, ЗРП, преждевременных родов. | Консультация генетика. Рассмотреть НИПТ или инвазивную диагностику (в зависимости от итогового риска). Усиленный мониторинг во II и III триместрах (УЗИ, допплерометрия, контроль АД) [9]. | |
| Значительно сниженный уровень. Высокий риск трисомии 18 (синдром Эдвардса). Очень высокий риск тяжелых осложнений беременности. | Срочная консультация генетика. Настоятельно рекомендуется инвазивная диагностика. Тщательнейший мониторинг состояния плода и матери. |
Современные исследования PAPP-A сосредоточены на нескольких ключевых направлениях. Во-первых, это улучшение моделей прогнозирования преэклампсии. Новые алгоритмы, включающие PAPP-A, PlGF, артериальное давление и данные допплерометрии маточных артерий в первом триместре, позволяют выявлять группу сверхвысокого риска и назначать профилактическую терапию аспирином, что доказало свою эффективность в снижении частоты тяжелых форм заболевания [13, 19].
Во-вторых, активно изучается протеолитически неактивная форма PAPP-A, которая образуется в результате аутолиза. Соотношение активной и неактивной форм может стать еще более точным маркером как плацентарной функции, так и нестабильности атеросклеротических бляшек. Исследование, опубликованное в JAMA, показало, что новые методы измерения позволяют дифференцировать эти формы, что открывает новые диагностические возможности [20].
В-третьих, продолжается поиск ингибиторов PAPP-A для потенциального терапевтического применения. Теоретически, блокирование активности PAPP-A в атеросклеротической бляшке могло бы предотвратить ее разрыв, а в опухоли - замедлить ее рост. Эти исследования находятся на доклинической стадии, но выглядят многообещающе [6].
Вывод: Будущее PAPP-A в медицине связано с его интеграцией в более сложные прогностические модели, разработкой новых методов анализа его различных форм и исследованием его как терапевтической мишени.
Белок, ассоциированный с беременностью, А (PAPP-A) прошел путь от малоизученного белка до одного из самых значимых биомаркеров в современной медицине. В акушерстве он является краеугольным камнем пренатального скрининга первого триместра, позволяя с высокой точностью оценивать риск хромосомных аномалий. Кроме того, его уровень служит бесценным прогностическим индикатором здоровья плаценты, предупреждая о возможном развитии таких грозных осложнений, как преэклампсия и задержка роста плода.
Выход за рамки акушерства показал, что PAPP-A - это многогранный регулятор тканевого роста, вовлеченный в патогенез сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Его роль как маркера нестабильности атеросклеротической бляшки и потенциальной терапевтической мишени открывает новые горизонты в кардиологии и онкологии. Дальнейшее изучение молекулярных механизмов действия PAPP-A, его изоформ и ингибиторов, несомненно, приведет к созданию новых диагностических и лечебных стратегий, улучшающих здоровье матери, ребенка и пациентов с соматической патологией.
Вывод: PAPP-A - это фундаментальный белок, клиническое значение которого выходит далеко за рамки беременности, представляя собой яркий пример того, как изучение физиологии репродукции может привести к прорывам в других областях медицины.