Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования эффективности проводимого лечения цервикальных интраэпителиальных неоплазий I-II степени

Изобретение относится к медицине, в частности к гинекологии и предназначено для лечения вируса папилломы индуцированных (ВПЧ) цервикальных интраэпителиальных неоплазий I-II степени (cervical intraepithelial neoplasia, CIN) у пациенток репродуктивного возраста.

Известны методы лечения CIN I-II, ассоциированных с ВПЧ, описанные в RU 2 482 866 C2 - Способ лечения папилломавирусных инфекций, реализуемый через индукцию интерлейкина-18, а также в RU 2 520 746 C1 - Способ использования иммунологических маркеров для прогноза прогрессии цервикальных интраэпителиальных неоплазий, ассоциированных с папилломавирусной инфекцией. Их недостаток состоит в том, что в них отсутсвует оценки эффективности лечения в зависимости от возраста пациенток, количественным показателем вирусной нагрузки ВПЧ и изначальной степенью интраэпителиального поражения шейки матки.

Задачей нашего изобретения является создание рационального и точного способа прогнозирования эффективности проводимого лечения цервикальных интраэпителиальных неоплазий I-II степени, что позволяет более персонализировано подойти к терапии больных.

Технический результат достигается путем создания математической модели, включающий три достоверных показателя: возраст пациентки, степень цервикальной интраэпителиальной неоплазии (CIN I/CIN II), вирусная нагрузка вируса папилломы человека высокого канцерогенного риска (ВПЧ ВКР). Установлено, что эти показатели являются высоко значимыми критериями для прогнозирования эффективности проводимого лечения цервикальных интраэпителиальных неоплазий I-II степени. Способ является простым, быстровыполнимым, недорогим методом диагностики. Построенная математическая модель позволит персонализировано подходить к назначению обоснованной терапии.

Способ реализуется следующим образом.

Для разработки заявленного способа было проведено обследование 172 женщины с верифицированными цервикальными интраэпителиальными поражениями I-II степени по результатам жидкостной онкоцитологии и обязательно подтвержденные гистологически. Среди исследуемых нами женщин амбулаторно-поликлинического приема ДНК ВПЧ высокого онкогенного риска методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) выявлена у 100 % (n=172). Это являлось критерием отбора данного исследования. Возраст обследованных женщин варьировал от 19 до 49 лет. Далее были сформированы 2 группы:

1 группа в количестве 86 пациенток с CIN I, вызванной вирусами ВПЧ высокого онкогенного риска;

2 группа в количестве 86 пациенток с CIN II, вызванной вирусами ВПЧ высокого онкогенного риска.

Для прогнозирования результатов лечения все пациенты были условно разделены на 2 возрастные группы (до 40 лет и 40 лет и старше). Сравнение данных подгрупп выявило достоверную разницу между группами (р=0,0482).

Следующим шагом было проведение многофакторного анализа, результатом которого стала математическая модель, позволяющая прогнозировать результат лечения (в баллах) в зависимости от возраста пациентки и клинических параметров до проводимого лечения.

С целью оценки клеточного состава и выявления наличия атипичных эпителиальных клеток было проведено цитологическое исследование мазков с шейки матки у обследуемых женщин. Материалом для цитологического исследования являлся соскоб из цервикального канала, зоны трансформации и с поверхности шейки матки, полученный с помощью одноразовой цервикальной щеточки. Оценка результатов цитологического исследования проводилась согласно общим положениям системы информативной классификации Bethesda (The Bethesda System), разработанная в США в 1988 г. (таблица 1).

Таблица 1 - Критерии цитологической оценки образца в соответствии с терминологической системой Bethesda (TBS).

В качестве метода выявления ДНК ВПЧ ВКР использовалась ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени при помощи диагностического комплекта «АмплиСенс® ВПЧ ВКР скрин-титр-FL», согласно рекомендациям производителя ФБУН «ЦНИИЭ» Роспотребнадзора (г.Москва).

Для обработки взятого клинического материала (клеточный материал и поверхностный эпителий из влагалищной порции шейки матки, области зоны трансформации (ЗТ) и цервикального канала) и выделения ДНК использовался набор реагентов «АмплиПрайм ДНК-сорб-АМ» (ООО «НекстБио», Россия).

Анализ данных осуществлялся автоматически в программном обеспечении, соответствующем используемому оборудованию. Принципы, лежащие в основе автоматического анализа данных таковы, что сигнал в данной пробирке по данному каналу считается положительным, если соответствующая кривая накопления флуоресценции пересекает линию порога. Характеристикой данного сигнала является пороговый цикл - цикл, которому соответствует точка пересечения флуоресцентной кривой и линии порога. Именно значения пороговых циклов, а так же их присутствие или отсутствие анализируются программой автоматического учета результатов «AmpliSens FRT HR HPV GenotypeQuantResults Matrix.xls». В соответсвие с этит значениями автоматически проходило построение калибровочной прямой и расчет концентраций ДНК человека и ДНК ВПЧ. Конечный результат нормированной концентрации ДНК ВПЧ на количество клеток человека рассчитывали по формуле:

Ig×200000] = Ig(ВПЧ на 100 тыс клеток)

Результаты концентрации ДНК ВПЧ выражались в Ig (ВПЧ. на 100 тыс. клеток) и оценивались следующим образом: менее 3 Ig -малозначимая, от 3 Ig до 5 Ig —клинически значимая и более 5 Ig - повышенная вирусная нагрузка (табл. 2).

Таблица 2 - Клинически значимая вирусная нагрузка во взятых образцах

Амплификацию и детекцию ВПЧ ВР с определением генотипа и вирусной нагрузки, а также анализ результатов проводили на приборе «CFX96» («BioRad», США).

В модель были включены следующие показатели: возраст пациентки, вирусная нагрузка до лечения, а также категория по TBS до лечения (предварительно данный параметр был закодирован, CIN II – 0, CIN I – 1).

Коэффициенты модели (В) для включенных в модель фактором, а также значимость указанных параметров приведены в таблице 3.

Кроме того, в таблице 3 даны оценки качества модели:

- коэффициент детерминации (R2=0,1171120570), определяющий ее информационную значимость;

- значение F-критерия (F(3,168) = 11,568) и уровень значимости модели (p<0,0000),

определяющие статистическую значимость модели.

Таблица 3 – Результаты множественной регрессии

Степень влияния независимых факторов на результат проводимого лечения (таблица 4) рассчитывался, исходя из величины стандартизированных коэффициентов регрессии ВЕТА (по результатам регрессионного анализа) с помощью формулы:

Таблица 4 – Степень влияния факторов на результат лечения

Фактор BETA Степень влияния , % Возраст пациентки -0,1635 10,37 Вирусная нагрузка Ig ВПЧ на 10 *5 копии до лечения 0,1765 11,20 Категория_TBS_код -0,2829 17,95

Таким образом, наибольшее влияние на результат лечения оказывает категория по TBS (17,95%), меньше вирусная нагрузка (11,20%) и возраст (10,37%).

Способ прогнозирования результатов лечения CIN I и СIN II, включающий обследование больных, отличающийся тем, что с помощью математической модели на основании трех достоверных информативных показателей: возраст пациентки, вирусная нагрузка ВПЧ ВКР и категория по TBS (CIN I – CIN II) осуществляют комплексную математическую оценку.

Модель для диагностики характера течения заболевания и прогноза эффективности лечения имеет вид математической формулы:

у = 4,9476-0,064×х₁+0,0182×х₂–1,2541×х₃, (2)

где у – результат лечения (в баллах), х₁ – возраст пациентки, х₂ – вирусная нагрузка Ig ВПЧ на 10*5 копии до лечения, х₃ – Категория_TBS_код.

Результат лечения оценивался в виде изменения бальных оценок (таблица 5).

Таблица 5–Бальная оценка изменения категории по TBS в результате лечения CIN I/CIN II

В таблице 6 приведены данные дисперсионного анализа полученной регрессионной модели и оценки ее информативности. Вклад факторов, включенных в модель (Регресс. = 144,7166), составляет 17,12% от общей суммы квадратичных отклонений параметра у, а часть вклада (82,88%) вносят неучтенные (случайные) факторы (Остатки = 700,5625), что свидетельствует о степени информационной способности модели. По величине F-критерия, F = 11,568 с уровнем значимости p=0,0000 модель можно считать значимой и достоверной.

Таблица 6 – Результаты дисперсионного анализа

Полученная модель прогнозирования результатов лечения позволяет путем подстановки в указанную формулу значений параметров «возраст», «вирусная нагрузка» и «категория по TBS» получить бальную оценку проводимого лечения.

Реализация предложенного способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Пациентка Л., 22 лет с диагнозом: CIN I, ВПЧ ВКР (+) 52, 56 типы. Вирусная нагрузка 4 Ig ВПЧ на 10 *5 копии до лечения.

Модель для диагностики характера течения заболевания в данном случае имеет вид (х₁ = 22, х₂ = 4, х₃ = 1):

у = 4,9476 – 0,064×22+0,0182×4 – 1,2541×1 = 2,3583 (2 балла)

Прогнозируемая категория по TBS – Цитограмма воспаления

Пример 2

Пациентка Ю., 43 лет с диагнозом: CIN II, ВПЧ ВКР (+) 51 тип. Вирусная нагрузка 4,9 Ig ВПЧ на 10 *5 копии до лечения.

Модель для диагностики характера течения заболевания в данном случае имеет вид (х₁ = 43, х₂ = 4,9, х₃ = 0):

у = 4,9476 – 0,064×43+0,0182×4,9 – 1,2541×0 = 2,28478 (2 балла)

Прогнозируемая категория по TBS – ASCUS

Пример 3.

Пациентка А., 31 лет с диагнозом: CIN II, ВПЧ ВКР (+) 31 тип. Вирусная нагрузка 3,3 Ig ВПЧ на 10 *5 копии до лечения.

Модель для диагностики характера течения заболевания в данном случае имеет вид (х₁ = 31, х₂ = 3,3, х₃ = 0):

у = 4,9476 – 0,064×31+0,0182×3,3 – 1,2541×0 = 3,02366 (3 балла)

Прогнозируемая категория по TBS – Цитограмма воспаления

В новые признаки изобретения входят: возраст пациентки, степень цервикальной интраэпителиальной неоплазии (CIN I/CIN II), вирусная нагрузка вируса папилломы человека высокого канцерогенного риска (ВПЧ ВКР). Установлено, что эти показатели являются высоко значимыми критериями для прогнозирования эффективности проводимого лечения цервикальных интраэпителиальных неоплазий I-II степени. 

Таким образом, предложенный способ объективен, достоверен и может быть использован для прогноза развития прогрессирования цервикальных интраэпителиальных неоплазий, что позволяет, персонализировано подходить к терапии пациентов в разной возрастной группе. Поэтому назначение пациентам дополнительно к стандартной терапии иммунотерапии будет способствовать повышению эффективности лечения, а также минимизировать риск развития рака шейки матки.