Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования заболевания лейкозом людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию (варианты)

Группа изобретений относится к области медицины, преимущественно радиационной, а именно к диагностическим методам, в частности, методам оценки лейкоцитарных индексов в динамике и может использоваться для прогнозирования хронического миелолейкоза и острых лейкозов у облученных лиц.

Известен способ прогнозирования хронического миелолейкоза, представленный в ст. Аклеева А.А. «Особенности динамики клеточного состава периферической крови у облученных лиц в период до развития хронического миелолейкоза» в журн. «Радиационная биология. Радиоэкология», 2018 г., т. 58, №2, стр 157-165. (см. Приложение 1), выбранный в качестве прототипа по первому варианту.

Известный способ прогнозирования хронического миелолейкоза у людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, заключается в том, что у облученных лиц регулярно, в динамике исследуют клеточный состав периферической крови. Учитывая ранее установленную динамику показателей крови у жителей прибрежных сел реки Течи, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, исследование клеточного состава периферической крови у облученных лиц, заболевших впоследствии хроническим миелолейкозом, проводилось в определенные временные периоды: максимального радиационного воздействия, восстановления гемопоэза, а также в периоде отдаленных последствий и в латентном периоде. В периоде максимального радиационного воздействия у облученных лиц, впоследствии заболевших хроническим миелолейкозом, было отмечено увеличение абсолютного и относительного содержания сегментоядерных нейтрофилов в крови относительно облученных людей, не заболевших хроническим миелолейкозом. В периоде восстановления гемопоэза абсолютное и относительное количество сегментоядерных нейтрофилов в крови у облученных лиц, у которых впоследствии развился хронический миелолейкоз, сохранялось повышенным, также у них отмечались более высокое содержание лейкоцитов в крови и более низкие значения абсолютного и относительного числа эозинофилов и тромбоцитов относительно облученных людей, не заболевших впоследствии хроническим миелолейкозом. В периоде отдаленных последствий относительное количество нейтрофильных гранулоцитов в крови у лиц, заболевших впоследствии хроническим миелолейкозом, оставалось выше, чем у облученных людей без хронического миелолейкоза. У них также сохранялось снижение

относительного и абсолютного числа эозинофилов по сравнению с облученными людьми без хронического миелолейкоза. Принципиальным отличием состояния системы крови в периоде отдаленных последствий у облученных лиц с последующим развитием хронического миелолейкоза были и более низкие средние значения относительного и абсолютного числа лимфоцитов в крови по сравнению с людьми без хронического миелолейкоза. В латентном периоде хронического миелолейкоза был отмечен сохраняющийся более высокий уровень относительного содержания нейтрофилов и снижение относительного числа лимфоцитов в крови.

Известен способ прогнозирования острых лейкозов у облученных лиц, представленный в ст. Аклеева А.А. и др. «Ретроспективный анализ клеточного состава периферической крови у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию и заболевших впоследствии острыми лейкозами» в журн. «Радиационная биология. Радиоэкология», 2018 г., т. 58, №4, стр. 1-9. (см. Приложение 2), выбранный в качестве прототипа по второму варианту выполнения.

Известный способ прогнозирования острых лейкозов у людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, заключается в том, что для оценки возможности заболевания острыми лейкозами у облученных лиц регулярно, в динамике исследуют клеточный состав периферической крови в периоды максимального радиационного воздействия, восстановления гемопоэза, а также в периоде отдаленных последствий и в латентном периоде. В периоде максимального радиационного воздействия у облученных людей, впоследствии заболевших острыми лейкозами, большинство показателей крови (включая содержание нейтрофилов) не отличались от таковых в группе облученных лиц, не имевших лейкозов. Однако левый сдвиг формулы крови (увеличение относительного и абсолютного содержания палочкоядерных нейтрофилов) у них был более выражен, тогда как доля зрелых сегментоядерных нейтрофилов была более низкой, чем в группе людей без лейкозов. В периоде восстановления гемопоэза у облученных лиц, у которых впоследствии были диагностированы острые лейкозы, отмечалось более высокое среднее значение общего числа нейтрофилов (преимущественно за счет сегментоядерных клеток) в крови, тогда как у облученных людей без лейкозов их количество существенно не изменилось. При этом содержание палочкоядерных нейтрофилов у большинства обследованных лиц в сравниваемых группах снизилось до нормального уровня. Также в периоде восстановления гемопоэза у людей, у которых впоследствии развились острые лейкозы, были зарегистрированы более низкие показатели относительного и абсолютного количества эозинофилов, а также относительного числа лимфоцитов в крови по сравнению с облученными людьми, не заболевшими лейкозами. В периоде отдаленных последствий в обеих группах облученных лиц продолжал повышаться уровень сегментоядерных нейтрофилов и общее число нейтрофилов в крови. При этом среднее значение относительного содержания нейтрофилов у облученных лиц, в дальнейшем заболевших острыми лейкозами, было статистически значимо выше, чем у людей, не имевших лейкозов. В латентном периоде острых лейкозов у облученных людей отмечалось снижение средних значений содержания тромбоцитов, относительного числа эозинофилов и повышение относительного содержания базофилов в крови по сравнению с облученными людьми без лейкозов. Как и в периоде максимального радиационного воздействия, в латентном периоде острых лейкозов регистрировались признаки омоложения популяции нейтрофильных гранулоцитов. Кроме того, в латентном периоде острых лейкозов отмечались более низкие средние значения эритроцитов и ретикулоцитов в крови относительно облученных лиц без лейкозов.

Общим недостатком известных способов является то, что исследование динамики абсолютного и относительного количества различных клеток в периферической крови не позволяет надежно осуществлять оценку вероятности развития хронического миелолейкоза и острых лейкозов у облученных людей вследствие разнонаправленности многочисленных изменений в клеточном составе периферической крови.

Задачей является обеспечение возможности прогнозировать вероятность заболевания хроническим миелолейкозом и острыми лейкозами людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, по результатам динамического исследования клеточного состава периферической крови.

Поставленная задача решается тем, что: - в первом варианте выполнения в способе прогнозирования лейкоза у людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, заключающемся в том, что в динамике исследуют клеточный состав периферической крови, определяя количество лейкоцитов, нейтрофилов: миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы, а также лимфоцитов и моноцитов, и оценивают вероятность развития хронического миелолейкоза, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, исследование крови проводят в период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и латентный период, на основе исследования клеточного состава периферической крови рассчитывают лейкоцитарные индексы: индекс Гаркави, отражающий соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерный индекс сдвига, характеризующий соотношение

суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент - соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам и по комплексу типичных изменений индексов - снижение индекса Гаркави, ядерного индекса сдвига, повышении индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов и нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента - прогнозируют повышенную вероятность заболеть хроническим миелолейкозом.

- во втором варианте выполнения в способе прогнозирования лейкоза у людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, заключающемся в том, в динамике исследуют клеточный состав периферической крови, определяя количество лейкоцитов, нейтрофилов: миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы, а также лимфоцитов и моноцитов, и оценивают вероятность развития острых лейкозов, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, исследование крови проводят в период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и латентный период, на основании исследования клеточного состава периферической крови рассчитывают лейкоцитарные индексы: индекс Гаркави, отражающий соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерный индекс сдвига, характеризующий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент - соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам и при повышении индекса Гаркави, ядерного индекса сдвига, нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента и снижение индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов - прогнозируют повышенную вероятность заболеть острыми лейкозами.

Если в прототипах динамика абсолютного количества клеток в периферической крови указывала на некоторую тенденцию к развитию соответствующего заболевания, то заявляемые варианты способа, позволяющие на основе исследования клеточного состава периферической крови оценить в совокупности лейкоцитарные индексы, дают возможность прогнозировать повышенную вероятность заболевания облученных людей хроническим миелолейкозом или острыми лейкозами.

Индексы, динамично отражающие закономерные соотношения различных клеток в периферической крови: отношение лимфоцитов к зрелым нейтрофилам (индекс Гаркави), незрелых к зрелым нейтрофилам (ядерный индекс сдвига), всех нейтрофилов к моноцитам (индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов), а также всех нейтрофилов к лимфоцитам (нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент) позволяют индивидуально оценить повышенную (высокую) вероятность развития наиболее часто вызываемых радиацией таких летальных заболеваний, как хронический миелолейкоз и острые лейкозы, формировать среди облученных людей группы повышенного лейкозогенного риска и осуществлять первичную профилактику лейкозов. Сочетания изменений лейкоцитарных индексов у облученных людей, склонных к развитию лейкозов, являются специфичными для каждой из форм лейкоза, что позволяет также прогнозировать тип лейкоза - хронический миелоидный лейкоз или острые лейкозы.

Технический результат в обоих вариантах - обеспечение возможности прогнозирования заболевания облученного человека тем или иными видами лейкозов.

Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с соответствующим прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как:

- в первом варианте – проведение исследования крови в период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и в латентный период, расчет на основе исследования клеточного состава периферической крови, лейкоцитарных индексов: индекса Гаркави, отражающего соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерного индекса сдвига, характеризующего соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающего соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента - соотношения суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам и прогнозирование при снижении индекса Гаркави, ядерного индекса сдвига, повышении индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов и нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента повышенной вероятности заболевания облученного человека хроническим миелолейкозом, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

- во втором варианте - проведение исследования крови в период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и в латентный период, расчет на основе исследования клеточного состава периферической крови, лейкоцитарных индексов: индекса Гаркави, отражающего соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерного индекса сдвига, характеризующего соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающего соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента - соотношения суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам и прогнозирование при повышении индекса Гаркави, ядерного индекса сдвига, нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента, снижение индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов, повышенной вероятности заболевания острым лейкозом, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными в обоих вариантах существенными признаками, которые обеспечивали бы, в совокупности, достижение заданного результата, поэтому заявитель считает, что заявляемый способ в обоих вариантах его выполнения соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемый способ в обоих его вариантах может найти широкое применение в области медицины, преимущественно радиационной, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемый способ прогнозирования по первому варианту заключается в следующем.

Для оценки состояния гемопоэза у облученных лиц на протяжении нескольких лет после начала облучения регулярно, в динамике анализируют клеточный состав периферической крови, определяя количество лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов, нейтрофилов (миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы). При этом в такие периоды после начала облучения как: период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и латентный период на основании исследования клеточного состава периферической крови рассчитывают лейкоцитарные индексы, учитывающие изменения числа клеток разного типа в периферической крови. Это такие индексы, как: индекс Гаркави, отражающий соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерный индекс сдвига, характеризующий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент - соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам. По наличию у облученного человека комплекса таких изменений лейкоцитарных индексов как снижение индекса Гаркави, ядерного индекса сдвига, повышение индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов, нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента прогнозируют повышенную вероятность его заболевания хроническим миелолейкозом.

Во втором варианте выполнения способ прогнозирования лейкоза у людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, заключается в следующем. Для оценки состояния гемопоэза у облученных лиц на протяжении нескольких лет после начала облучения регулярно, в динамике анализируют клеточный состав периферической крови, определяя количество лейкоцитов, нейтрофилов (миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы), а также лимфоцитов и моноцитов. При этом в такие периоды после начала облучения как период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и латентный период, на основании исследования клеточного состава периферической крови, рассчитывают лейкоцитарные индексы, учитывающие изменения числа различных клеток в периферической крови. Это такие индексы, как: индекс Гаркави, отражающий соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерный индекс сдвига, характеризующий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент - соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам. По комплексу таких изменений индексов как: повышение индекса Гаркави, ядерного индекса сдвига, нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента, снижение индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов прогнозируют повышенную вероятность заболевания облученного человека острыми лейкозами.

Более конкретно заявляемые варианты способа прогнозирования осуществляются следующим образом.

В первом варианте выполнения для оценки состояния гемопоэза у облученных лиц на протяжении нескольких лет после начала облучения регулярно, в динамике анализируют клеточный состав периферической крови, определяя количество лейкоцитов, нейтрофилов (миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы), а также лимфоцитов и моноцитов. При этом в такие периоды после начала облучения как период максимального радиационного воздействия, период восстановления гемопоэза, период отдаленных последствий и латентный период, на основании исследования клеточного

состава периферической крови, рассчитывают лейкоцитарные индексы, учитывающие разнонаправленные изменения числа различных клеток в периферической крови. Это такие индексы, как: индекс Гаркави, отражающий соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерный индекс сдвига, характеризующий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов, отражающий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам, и нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент - соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам. По комплексу изменений индексов: снижение индекса Гаркави (период максимального радиационного воздействия, латентный период) и ядерного индекса сдвига (период максимального радиационного воздействия, восстановления кроветворения, латентный период), а также повышение нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента (период максимального радиационного воздействия, латентный период) и индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов (латентный период) прогнозируют повышенную вероятность развития у облученных людей хронического миелолейкоза.

В первом варианте для хронического миелолейкоза характерны выраженные изменения лейкоцитарных индексов, преимущественно, в период максимального радиационного воздействия и в латентном периоде лейкоза. Практически все изменения лейкоцитарных индексов имеют высокую статистическую значимость (р<0,005). Изменения лейкоцитарных индексов у облученных лиц, заболевших впоследствии хроническим миелолейкозом, в эти периоды имели однотипный характер: снижениеиндекса Гаркави и ядерного индекса сдвига, а также повышение нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента. В латентном периоде хронического миелолейкоза также отмечалось повышение индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов (р=0,0008). Снижение ядерного индекса сдвига у облученных людей, заболевших впоследствии хроническим миелолейкозом, сохранялось и в периоде восстановления гемопоэза.

Во втором варианте способа также исследовали клеточный состав периферической крови у облученных людей в такие периоды после начала облучения, как: период максимального радиационного воздействия, период восстановления кроветворения, период отдаленных последствий и латентный период лейкозов. Для этих периодов рассчитывали лейкоцитарные индексы; индекс Гаркави, который отражает соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов; ядерный индекс сдвига, характеризующий отношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных нейтрофилов к сегментоядерным нейтрофилам; индекс соотношения нейтрофилов и моноцитов - соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к моноцитам; нейтрофильно-лимфоцитарный коэффициент, представляющий соотношение суммы миелоцитов, метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов к лимфоцитам.

Во втором варианте для облученных людей, которые впоследствии заболели острыми лейкозами, отмечалось значительное изменение лейкоцитарных индексов только в период максимального радиационного воздействия. Отмечалось повышение индекса Гаркави (р=0,026), резкое повышение ядерного индекса сдвига (р=0,00009) и снижение индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов (р=0,039). В отдаленном периоде у них регистрировалось значительное повышение нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента (р=0,00004). Повышение нейтрофильно-лимфоцитарного коэффициента в отдаленном периоде и индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов в периоде максимального радиационного воздействия у людей, впоследствии заболевших острыми лейкозами, имеют очень высокую прогностическую значимость.

Лейкоцитарные индексы были рассчитаны, используя результаты 60-летнего гематологического обследования 43 жителей прибрежных сел реки Течи, которые заболели лейкозами. В анализ включен 21 случай хронического миелолейкоза (код по МКБ-9 205.1) и 22 случая острых лейкозов (коды по МКБ-9: 204.0-208.0) у жителей прибрежных сел реки Течи на территории Челябинской и Курганской областей, которые регулярно проходили гематологическое обследование в клинике Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Уральский научно-практический центр радиационной медицины» Федерального медико-биологического агентства России. Группы сравнения подбирались из жителей прибрежных сел реки Течи, имеющих аналогичные социально-экономические условия жизни и характер медицинского обслуживания, методом «копия-пара» по полу, этнической принадлежности, возрасту и дозе облучения красного костного мозга. Для каждого облученного человека, больного лейкозом, подбирался по всем признакам аналогичный субъект для сравнения, но без лейкоза.

В итоге были установлены различные, специфические для хронического миелолейкоза и острых лейкозов статистически значимые (с высокой степенью значимости) изменения некоторых лейкоцитарных индексов в разные периоды после начала хронического аварийного облучения людей, которые впоследствии заболели лейкозами.

В сравнении с прототипами заявляемый способ прогнозирования в обоих его вариантах позволяет прогнозировать повышенную возможность заболевания хроническим миелолейкозом (1 вариант) или острыми лейкозами (2 вариант) людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию.