persmedРоссийский журнал персонализированной медициныRussian Journal for Personalized Medicine2782-38062782-3814ФОНД АЛМАЗОВА10.18705/2782-3806-2022-2-3-17-26persmed-54Research ArticleОБЗОРЫREVIEWERSПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ЛЕЧЕНИЮ ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ АРТЕРИОВЕНОЗНЫХ МАЛЬФОРМАЦИЙPERSONALIZED APPROACHES TO TREATMENT OF COMPLEX CEREBRAL ARTERIOVENOUS MALFORMATIONSРожченкоЛ. В.RozhchenkoL. V.

Рожченко Лариса Витальевна, к.м.н., старший научный сотрудник, заведующий НИЛ хирургии сосудов головного и  спинного мозга

ул. Маяковского, д. 12, Санкт-Петербург, 191014

Rozhchenko Larisa V., PhD, Chief of Research Laboratory of Surgery of the vessels of the brain and spinal cord

Mayakovsky str., 12, Saint Petersburg, 191014

rozhch@mail.ruДрягинаН. В.DryaginaN. V.

Дрягина Наталья Владимировна, к.м.н., заведующий клинико-диагностической лабораторией с экспресс-группой

ул. Маяковского, д. 12, Санкт-Петербург, 191014

Dryagina Natalia V., PhD, Head of the clinical diagnostic laboratory with an express group

Mayakovsky str., 12, Saint Petersburg, 191014

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А. Л. Поленова — филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияPolenov Russian Scientific Research Institute of Neurosurgery branch of the Almazov National Medical Research CentreRussian Federation202212072022231726Copyright © Рожченко Л.В., Дрягина Н.В., 20222022Рожченко Л.В., Дрягина Н.В.Rozhchenko L.V., Dryagina N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://persmed.elpub.ru/jour/article/view/54

Актуальность. Церебральные АВМ не являются статичными врожденными поражениями, а могут расти, рецидивировать и возникать de novo после полной резекции, эмболизации или радиохирургии. Понимание сложной молекулярной биологии АВМ имеет решающее значение для прогнозирования их поведения в процессе лечения и улучшения его результатов. Цель исследования. Провести изучение динамики факторов ангиогенеза в процессе эмболизации церебральных АВМ для разработки стратегии их персонифицированного лечения. Методы. В исследование включены 314 пациентов с АВМ, получавших хирургическое лечение в отделении хирургии сосудов мозга РНХИ им. проф. А. Л. Поленова. Определяли уровень сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), ангиопоэтина-2 (ANG-2) и матриксной металлопротеиназы-9 (ММP-9) в сыворотке крови до и через 24 часа после эндоваскулярной эмболизации с использованием иммуноферментного анализа (Personal Lab, Adaltis, Italy). Результаты. 48,4 % первичных пациентов с АВМ продемонстрировали повышение VEGF, MMP-9, ANG-2. Высокий уровень VEGF и MMP-9 демонстрировали АВМ III градации по SpetzlerMartin, АВМ с геморрагическим типом течения, с глубоким характером дренирования, с афферентами из наружной сонной артерии. Возвращение к контрольным значениям всех повышенных факторов роста после тотальной эмболизации является подтверждением отсутствия потенции к рецидивированию АВМ. Отсутствие снижения факторов ангиогенеза после радикальной, по ангиографическим критериям, эмболизации служит признаком субтотального выключения АВМ. Сформулирована персонифицированная концепция эмболизации АВМ у пациентов с высоким риском роста и рецидивирования.

Background. Cerebral AVMs are not static congenital lesions, but can grow, recur, and appear de novo after complete resection, embolization, or radiosurgery. Understanding the complex molecular biology of AVMs is critical to predicting their behavior during treatment and improving treatment outcomes. Objective. To study the dynamics of angiogenesis factors in the process of cerebral AVM embolization in order to develop a strategy for their personalized treatment. Methods. The study included 314 patients with AVM who received surgical treatment at the Department of Brain Vascular Surgery of the Polenov Neurosurgical Research Institute. Determined the level of vascular endothelial growth factor (VEGF), angiopoietin-2 (ANG-2) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) in blood serum before and 24 hours after endovascular embolization using enzyme-linked immunosorbent assay (Personal Lab, Adaltis, Italy). Results. 48.4 % of primary patients with AVM showed an increase in VEGF, MMP-9, ANG-2. A high level of VEGF and MMP-9 demonstrated AVM III grades according to SpetzlerMartin, AVM with a hemorrhagic flow type, with a deep drainage pattern, with afferents from the external carotid artery. The return to control values of all elevated growth factors after total embolization confirms the lack of potency for AVM recurrence. The absence of a decrease in aniogenesis factors after radical, according to angiographic criteria, embolization is a sign of subtotal AVM shutdown. A personalized concept of embolization in patients with a high risk of growth and recurrence has been formulated.

ангиогенезфакторы ангиогенезацеребральная артериовенозная мальформацияэмболизацияANG (ангиопоэтин)ENG (эндоглин)MMP (матриксная металлопротеиназа)PDGF (тромбоцитарный фактор роста)SNP (одиночный нуклеотидный полиморфизм)TGF (трансформирующий фактор роста)VEGF (сосудистый эндотелиальный фактор роста)angiogenesiscerebral arteriovenous malformationembolizationfactors of angiogenesisANG (angiopoietin)AVM (arteriovenous malformation)ENG (endoglin)MMP (matrix metalloproteinase)PDGF (Platelet-Derived Growth Factor)SNP (single nucleotide polymorphism)TGF (transforming growth factor)VEGF (vascular endothelial growth factor)ReferencesNovakovic RL, Lazzaro MA, Castonguay AC, Zaidat OO. The diagnosis and management of brain arteriovenous malformations. Neural Clin. 2013; 31:749–763.Novakovic RL, Lazzaro MA, Castonguay AC, Zaidat OO. The diagnosis and management of brain arteriovenous malformations. Neural Clin. 2013; 31:749–763.Amin-Hanjani S: ARUBA results are not applicable to all patients with arteriovenous malformation. Stroke. 2014; 45:1539–1540.Amin-Hanjani S: ARUBA results are not applicable to all patients with arteriovenous malformation. Stroke. 2014; 45:1539–1540.Парфенов В.Е., Свистов Д.В., Элиава Ш.Ш. и др. Клинические рекомендации по диагностике и лечению артериовенозных мальформаций центральной нервной системы. Ассоциация нейрохирургов Российской Федерации. Москва, 2014. C. 47.Parfenov V, Svistov D, Eliava SH, et al. Clinicheskie pekomendacii po diagnostike i lecheniu arteriovenozni malformaci centralyji nervnoi sistemi. Associacia neurochirurgov Rossii. Moskva. 2014. P. 47. In RussianGoroshchenko SA, Petrov AE, Rozhchenko LV, Samochernykh KA. Endovascular embolization of highflow arteriovenous fistulae with non-adhesive agents in the structure of cerebral arteriovenous malformations on the background of adenosine-induced cardioplegia Zhurnal Voprosy Nejrokhirurgii Imeni N. N. Burdenko. 2020; 84(3): 21–27.Goroshchenko SA, Petrov AE, Rozhchenko LV, Samochernykh KA. Endovascular embolization of highflow arteriovenous fistulae with non-adhesive agents in the structure of cerebral arteriovenous malformations on the background of adenosine-induced cardioplegia Zhurnal Voprosy Nejrokhirurgii Imeni N. N. Burdenko. 2020; 84(3): 21–27.Rangel-Castilla L, Russin JJ, Martinez-Del-Campo E. Molecular and cellular biology of cerebral arteriovenous malformations: a review of current concepts and future trends in treatment. Neurosurg Focus. 2014; 37(3):1–17.Rangel-Castilla L, Russin JJ, Martinez-Del-Campo E. Molecular and cellular biology of cerebral arteriovenous malformations: a review of current concepts and future trends in treatment. Neurosurg Focus. 2014; 37(3):1–17.Zhang R, Zhu W, Su H. Vascular Integrity in the Pathogenesis of Brain Arteriovenous Malformation. // Acta Neurochir Suppl. 2016; 21:29–35.Zhang R, Zhu W, Su H. Vascular Integrity in the Pathogenesis of Brain Arteriovenous Malformation. // Acta Neurochir Suppl. 2016; 21:29–35.Starke RM, Komotar RJ, Hwang BY. Systemic expression of matrix metallopro-teinase-9 in patients with cerebral arteriovenous malformations. Neurosurgery. 2010; 66: 343–348.Starke RM, Komotar RJ, Hwang BY. Systemic expression of matrix metallopro-teinase-9 in patients with cerebral arteriovenous malformations. Neurosurgery. 2010; 66: 343–348.Moftakhar P, Hauptman JS, Malkasian D, Martin NA. Cerebral arteriovenous malformations. Part 1: cellular and molecular biology. Neurosurg Focus. 2009; 26(5): 32–39.Moftakhar P, Hauptman JS, Malkasian D, Martin NA. Cerebral arteriovenous malformations. Part 1: cellular and molecular biology. Neurosurg Focus. 2009; 26(5): 32–39.Карамышева А.Ф. Механизмы ангиогенеза. Биохимия. 2008; 73(7): 751–762.Karamysheva AF. The Mechanisms of angiogenesis. Biochimia. 2008; 73(7): 751–762. In RussianChen W, Choi E, McDougall M. Brain Arteriovenous Malformation Modeling, Pathogenesis, and Novel Therapeutic Targets. Translational Stroke Research.2014;5(3): 316–329.Chen W, Choi E, McDougall M. Brain Arteriovenous Malformation Modeling, Pathogenesis, and Novel Therapeutic Targets. Translational Stroke Research.2014;5(3): 316–329.Hashimoto T, Lam T, Boudreau NJ, Bollen A, Lawton MT, Young W. Abnormal Balance in the Angiopoietin-Tie2 System in Human Brain Arteriovenous Malformations. Circulation Research. 2011; 89:111–113.Hashimoto T, Lam T, Boudreau NJ, Bollen A, Lawton MT, Young W. Abnormal Balance in the Angiopoietin-Tie2 System in Human Brain Arteriovenous Malformations. Circulation Research. 2011; 89:111–113.Kim H, Marchuk DA, Pawlicowska L. Genetic considerations relevant to intracranial hemorrhage and brain arteriovenous malformation. J. of clinical neurosciens. 2014;21(11):1866–1871.Kim H, Marchuk DA, Pawlicowska L. Genetic considerations relevant to intracranial hemorrhage and brain arteriovenous malformation. J. of clinical neurosciens. 2014;21(11):1866–1871.Couquet С, Maizeroi-Eugène F, Bresson D. Development of an angiogenesis animal model featuring brain arteriovenous malformation histological characteristics. J. of NeuroInterventional Surgery. 2017; 9(2):204–210.Couquet С, Maizeroi-Eugène F, Bresson D. Development of an angiogenesis animal model featuring brain arteriovenous malformation histological characteristics. J. of NeuroInterventional Surgery. 2017; 9(2):204–210.Murphy PA, Kim TN, Huang L. Constitutively active Notch4 receptor elicits brain arteriovenous malformations through enlargement of capillary-like vessels. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 2014;111(50):18007–18012.Murphy PA, Kim TN, Huang L. Constitutively active Notch4 receptor elicits brain arteriovenous malformations through enlargement of capillary-like vessels. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 2014;111(50):18007–18012.Herbert SP, Huisken J, Kim TN. Arterial-venous segregation by selective cell sprouting: an alternative mode of blood vessel formation. Science. 2009; 326(5950):294–298.Herbert SP, Huisken J, Kim TN. Arterial-venous segregation by selective cell sprouting: an alternative mode of blood vessel formation. Science. 2009; 326(5950):294–298.Bicer A, Guclu B, Ozkan A. Expressions of angiogenesis associated matrix metalloproteinases and extracellular matrix proteins in cerebral vascular malformations. J Clin Neurosci. 2010:17:232–236.Bicer A, Guclu B, Ozkan A. Expressions of angiogenesis associated matrix metalloproteinases and extracellular matrix proteins in cerebral vascular malformations. J Clin Neurosci. 2010:17:232–236.Самочерных К.А. Артериовенозные мальформации полушарий большого мозга у детей (вопросы диагностики и результаты хирургического лечения). Автореф. дис. канд. мед. наук/Санкт-Петербург, 2002.Самочерных К.А. Артериовенозные мальформации полушарий большого мозга у детей (вопросы диагностики и результаты хирургического лечения). Автореф. дис. канд. мед. наук/Санкт-Петербург, 2002.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.