Способ прогнозирования эффективности лучевой терапии у больных злокачественными опухолями

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, онкологии и лучевой терапии, и предназначено для прогнозирования эффективности применения лучевой терапии у больных злокачественными опухолями.

Одним из направлений поиска диагностических методов, которые позволили бы выявлять онкологический процесс еще до формирования визуально наблюдаемого новообразования, стало исследование сыворотки крови с целью выявления компонентов, указывающих на присутствие в организме пациента злокачественного процесса. Такими компонентам являются продукты измененного метаболизма опухолевых клеток (онкомаркеры).

Традиционными методами лечения злокачественных опухолей являются лучевой, хирургический и комбинированный. Назначение онкологическим больным лучевой терапии с учетом результатов гистологического и цитоморфологического исследования, стадии онкологического заболевания, распространенности и локализации процесса не позволяет 100% больным достигнуть эффективного результата, так как у части больных данный вид терапии оказывается неэффективным, несмотря, казалось бы, на прямые показания к ее проведению.

Известно, что любой процесс протекает волнообразно, т.е. фаза активности сменяется фазой покоя и т.д. Установлено, что чувствительность опухоли к лучевой терапии определяется законом Бергонье-Трибондо: чувствительность клеток к лучевой терапии тем выше, чем больше способность их к размножению, дольше продолжительность фазы митоза, менее выражена дифференцировка и слабее функциональная активность. Таким образом, все быстрорастущие опухоли, в которых большая часть клеток находится в митотическом цикле, т.е. в активной фазе опухолевого роста, являются высокочувствительными к облучению (С.П. Ярмоненко, А.А. Вайнсон. Радиобиология человека и животных. М.: Высш. шк., 2004, 549 с.).

В то же время у части людей со злокачественными новообразованиями в период назначения лучевой терапии клетки опухоли могут быть вне митотического цикла, т.е. находиться в фазе покоя. В этот момент клетки устойчивы к лучевой терапии, поэтому ее проведение не дает желаемого эффекта и зачастую обуславливает прогрессию злокачественного роста (отбор наиболее злокачественного клона клеток).

Из уровня техники известен способ прогнозирования эффективности оперативно-лучевого и оперативно-термолучевого лечения рака молочной железы (патент RU 2214593 С2, G01N 33/48, опубл. 20.10.2003), заключающийся во взятии цитологических пунктатов до начала лучевого и термолучевого лечения, а также послеоперационных срезов опухолевой ткани и морфометрическом анализе материала. При получении определенных показателей прогнозируют уровень некротических процессов в раковой паренхиме, риск рецидивов опухолевого процесса в течение пяти лет после лечения.

Недостатком данного способа является поздний прогноз эффективности лучевой терапии, т.к. анализу подвергается клеточная ткань как до оперативно-лучевого (оперативно-термолучевого) лечения, так и после нее в виде послеоперационных срезов опухолевой ткани с целью определения риска рецидива заболевания по уровню некротических процессов в паренхиме опухоли.

Также из уровня техники известен способ прогнозирования эффективности лечения больных с соматотропиномой гипофиза (патент RU 2128344 C1, G01N 33/74, опубл. 27.03.1999), заключающийся в оценке уровня соматотропного гормона (СТГ) в дважды проводимых анализах плазмы крови и прогнозирования эффективности лучевой терапии в зависимости от этого уровня.

Недостатком данного способа является то, что при высоких концентрациях соматотропного гормона прогноз лучевой терапии больным с соматотропиномой гипофиза неблагоприятен, как и хирургическое вмешательство. Данный способ позволяет лишь повысить точность прогноза разработанного ранее способа прогнозирования эффективности лечения больных с соматотропиномой гипофиза. Однако предложенное в данном способе двукратное определение показателя интенсивности секреции СТГ не объясняет причину точности прогноза, тем более, что авторы ссылаются на высокую зависимость секреции СТГ от множества факторов, включая ситуационную зависимость, которая не может быть связана с развитием опухолевого процесса.

Наиболее близким аналогом к изобретению является способ экспресс-прогнозирования исходов лечения у больных злокачественными опухолями (патент RU 2372618 C1, G01N 33/49, опубл. 10.11.2009), заключающийся в оценке вязкости плазмы крови, проводимой перед началом лечения.

Однако данный способ обладает существенными недостатками. Во-первых, метод основан на измерении только одного показателя - вязкости крови, а опухолевый процесс и прогноз его дальнейшего течения - это сложнейший внутренний многофакторный процесс, в котором необходимо учитывать как внутри-, так и межмолекулярные взаимодействия различных составляющих системы, но не один единственный параметр. Во-вторых, в описании патента указано, что вязкость, в основном, обусловлена белком и соотношением его фракций. Но основными структурами развития опухоли и его продолженного роста являются липидно-белковые структуры, из которых строятся мембраны клетки, все ее органеллы, ядро и нуклеолы. В-третьих, способ предназначен только для прогнозирования исходов лечения злокачественных опухолей головы и шеи.

Таким образом, существует потребность в доступном и эффективном способе прогнозирования эффективности лечения у больных злокачественными опухолями, который должен быть обоснован законом Бергонье-Трибондо - чувствительностью делящихся клеток опухоли, т.е. наличием активной фазы опухоли в период проведения лучевой терапии.

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего быстро и точно прогнозировать эффективность лучевой терапии у пациентов с различными видами злокачественных опухолей.

Для решения поставленной задачи в способе прогнозирования эффективности лучевой терапии у больных злокачественными опухолями кровь предварительно термостатируют при температуре 41°C в течение 1,5-2 ч, затем получают из нее сыворотку, исследование проводят методом краевой дегидратации с последующей микроскопией в поляризованном свете и при выявлении хотя бы в одной из проб макросферолита и включенного в его центральную область микросферолита с одинаково высокой степенью анизотропии прогнозируют эффективность лучевой терапии, а при выявлении только слабоанизотропных макросферолитов с включенными в их центральные области высокоанизотропными микросферолитами прогнозируют неэффективность лучевой терапии.

Способ осуществляют следующим образом.

У больного строго натощак забирают кровь из вены в количестве 4-5 мл и пробирку с кровью помещают в термостат при 41°C на 1,5-2 ч, после чего стеклянной палочкой обводят кровь по стенке пробирки и центрифугируют 15 мин при 1500 об/мин для получения сыворотки крови. Затем сыворотку крови по 0,02 мл наносят на четыре окошка №№2, 3, 4, 5 стеклянной тест-карты (фиг. 1), которые накрывают покровными стеклами и дегидратируют в течение 5-6 суток в стандартных условиях. Затем при микроскопии в поляризованном свете среди анизотропных морфотипов сыворотки крови выявляют два вида маркерных структур: маркер активного роста злокачественной опухоли (высокоанизотропный макросферолит и включенный в него высокоанизотропный микросферолит - фиг. 2) и маркер дегенеративно-дистрофического процесса (та же агрегация, но с разной степенью анизотропии - фиг. 3).

Состояние активности опухолевой ткани (активный рост или дегенеративно-дистрофический процесс) служит важным прогностическим критерием исходов лучевой терапии: в период активной фазы злокачественного роста - эффективность лучевой терапии, в фазу дегенеративно-дистрофического процесса злокачественной опухоли - соответственно неэффективность лучевой терапии.

В стадии активности злокачественного новообразования, состоящего преимущественно из клеток с высоким митотическим индексом, являющихся высокочувствительными к лучевой терапии, риск получения побочных эффектов при прохождении курса лучевой терапии оправдан высокой эффективностью его лечения. При лучевой терапии злокачественного образования в стадии покоя радиотерапевтическое воздействие на пул медленно делящихся онкологических клеток является практически бесполезным и при этом появляется высокий риск отбора наиболее злокачественного клона опухолевых клеток, который в короткие сроки вызовет прогрессию злокачественного роста и приведет к летальному исходу.

Предварительное помещение цельной крови в термостат при температуре 41°C в течение 1,5-2 ч необходимо для создания неблагоприятных условий элементам опухолевых клеток с целью усиления их деструкции. Если в полученной сыворотке крови после гипертермии определяется полная деструкция белково-липидных структур, констатируется неактивная фаза опухоли. Если на фоне деструктивных элементов выявляется хотя бы одна сохранная структура, т.е. устойчивая даже в искусственно созданных условиях гипертермии, констатируется фаза активности опухолевого процесса.

Пример 1. Больной П., 64 лет. Диагноз: Рак предстательной железы. Состояние после андрогенной терапии. Определить прогноз эффективности лучевой терапии с помощью предлагаемого способа.

Исследование состава морфотипов сыворотки крови показало, что в одной ячейке среди деструктивных структур определяется один высокоанизотропный сферолит с включенным в его центр высокоанизотропного микросферолита, что свидетельствует о наличии активной фазы опухолевого процесса (фиг. 2).

Заключение: прогнозируется положительный эффект лучевой терапии.

Больной прошел курс лучевой терапии при СОД=60 Гр.

Дальнейшее наблюдение за больным в течение пяти лет - признаков злокачественного роста не выявлено.

Пример 2. Больная К., 57 лет. Диагноз: Рак молочной железы. Определить прогноз эффективности лучевой терапии с помощью предлагаемого способа.

Исследование состава морфотипов сыворотки крови показало, что во всех четырех ячейках определяются только деструктивные структуры в виде слабоанизотропных макросферолитов с включенными в их центр высокоанизотропных микросферолитов, что свидетельствует о неактивной фазе опухолевого процесса (фиг. 3).

Заключение: прогнозируется отсутствие эффекта лучевой терапии.

Больной назначено ежемесячное исследование сыворотки крови для определения периода перехода злокачественной опухоли в активную фазу.

Через 4 месяца исследование состава морфотипов сыворотки крови показало, что во всех четырех ячейках среди деструктивных структур определяются по 1-2 высокоанизотропных сферолита с включенными в их центр высокоанизотропных микросферолитов, что свидетельствует о наличии активной фазы опухолевого процесса (фиг. 4).

Заключение: прогнозируется положительный эффект лучевой терапии.

Больная прошла курс лучевой терапии при СОД=60 Гр.

Дальнейшее наблюдение за больной в течение пяти лет - признаков злокачественного роста не выявлено.

Пример 3. Больной Р., 57 лет. Диагноз: Рак гортани. Определить прогноз эффективности лучевой терапии с помощью предлагаемого способа.

Исследование состава морфотипов сыворотки крови показало, что во всех аналитических ячейках определяются только слабоанизотропные макросферолиты с включенными в их центральную часть высокоанизотропными микросферолитами.

Заключение: прогнозируется отсутствие эффекта лучевой терапии.

Больной в силу сложившихся обстоятельств (планируемый переезд в другой город) принял самостоятельное решение пройти курс лучевой терапии. Через 2 месяца после окончания курса лечения у него был диагностирован продолженный рост рака гортани, а еще через 2 месяца наступил летальный исход в связи с генерализацией опухолевого процесса (прогрессия злокачественного роста).

При исследовании сыворотки крови 53 больных злокачественными новообразованиями различных локализаций, среди которых у 29 человек прогнозировалась неэффективность лучевой терапии, но она была проведена в силу недоверия к новому исследованию, у 7 больных наступил летальный исход в результате прогрессии злокачественного новообразования.

У остальных 24 больных, которым прогнозировалась успешная лучевая терапия, все 24 человека в течение наблюдаемых за ними 5 лет оставались без признаков продолженного роста или каких-либо осложнений.

Таким образом, использование данного способа, учитывающего действие лучевой терапии в фазу активного роста злокачественной опухоли, позволяет объективно, на основании морфологического, т.е. многофакторного анализа межмолекулярных взаимосвязей, определять прогноз эффективности лучевой терапии и, таким образом, повысить выживаемость больных со злокачественными опухолями.