Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования лимфогенного метастазирования при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы

Изобретение относится к области медицины, конкретно к онкологии, и касается способов прогнозирования лимфогенного метастазирования при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы.

Известно, что рак поджелудочной железы является одним из самых неблагоприятных и крайне разрушительным среди всех злокачественных новообразований, занимая в мире 13-е место по частоте встречаемости среди всех злокачественных опухолей и 6-е место в структуре онкологической смертности. Так, в США и Японии карцинома данной локализации входит в лидирующую пятерку в структуре онкологической заболеваемости и смертности среди злокачественных новообразований [1, 4]. Единственной потенциальной возможностью для лечения таких пациентов считается хирургическое удаление опухоли, однако лишь у 15-20% больных на момент постановки диагноза новообразование оценивают как резектабельное. Кроме того, клинические врачи и исследователи отмечают, что даже в таких случаях прогноз у пациентов с раком поджелудочной железы остается плохим, а общая 5-летняя выживаемость составляет лишь 5% [1, 5]. На сегодняшний день к значимым прогностическим факторам для оценки выживаемости больных относят возраст, размер первичной опухоли, состояние линии резекции, наличие лимфогенных метастазов, а также степень злокачественности (Grade) новообразования [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. По степени злокачественности (Grade) определяют три уровня дифференцировки опухоли: высоко-, умеренно- и низкодифференцированную протоковую аденокарциному поджелудочной железы. При этом в случаях высокодифференцированных опухолей (Grade 1) отмечена большая продолжительность жизни больных [9]. Однако большинство опухолей поджелудочной железы оцениваются как умеренно дифференцированные (Grade 2) и, соответственно, представляют определенные трудности в плане определения прогноза заболевания, в том числе риска возникновения разных форм прогрессии - лимфогенного и гематогенного метастазирования [9, 10].

Наиболее близким к настоящему способу является способ оценки степени злокачественности протоковой аденокарциномы поджелудочной железы по системе ВОЗ (ВОЗ, 2010) [10]. Суть данного способа основывается на определении при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы такого показателя, как степень злокачественности. При данном способе проводят морфологическое исследование ткани новообразования на светооптическом уровне. В инфильтративном компоненте опухоли производят оценку степени дифференцировки железистого компонента, выделяя высокодифференцированные, умеренно- и низкодифференцированные опухоли. Кроме того, определяют наличие продукции муцина (Grade 1 - интенсивная продукция муцина; Grade 2 - нерегулярная продукция муцина; Grade 3 - продукция муцина отсутствует), подсчитывают митотический индекс (количество митозов в 10 полях зрения) (Grade 1 - ≤5 митозов; Grade 2 - 6-10 митозов; Grade 3 - >10 митозов в 10 полях зрения) и оценивают ядерный полиморфизм (Grade 1 - низкий ядерный полиморфизм; Grade 2 - умеренный полиморфизм; Grade 3 - выраженный полиморфизм ядер опухолевых клеток). После оценки всех указанных параметров определяют степень злокачественности протоковой аденокарциномы поджелудочной железы. Известно, что в случаях высокодифференцированных опухолей (Grade 1) отмечена большая продолжительность жизни больных [9], а значит, такие опухоли имеют меньший риск прогрессирования злокачественного онкологического процесса.

Недостатком выше описанного способа является то, что метод в большей степени субъективен, а также отсутствуют конкретные числовые показатели, позволяющие оценивать риск прогрессирования заболевания, в том числе риск развития лимфогенных метастазов у конкретного пациента с раком поджелудочной железы указанного гистологического типа.

Новая техническая задача - создание способа прогнозирования лимфогенного метастазирования, имеющего высокую степень достоверности, точности и информативности, за счет получения достоверных числовых показателей, характеризующих высокий или низкий риск развития лимфогенного метастазирования, что в целом отражает прогноз заболевания и, возможно, позволит таким образом оптимизировать тактику лечения у конкретного пациента.

Для решения поставленной задачи в способе прогнозирования лимфогенного метастазирования при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы, включающем макроскопическое исследование первичной опухоли и морфологическое исследование на светооптическом уровне препаратов опухоли с гистологической оценкой паренхиматозного компонента ткани новообразования, в паренхиматозном компоненте ткани новообразования определяют наличие либо отсутствие трабекулярных структур и дискретных групп опухолевых клеток, а также наличие в опухолевой паренхиме феномена краудинга, при этом при отсутствии трабекулярных структур показатель оценивают как 1, при наличии - как 2, при отсутствии в паренхиматозном компоненте дискретных групп клеток показатель оценивают как 1, при их наличии - как 2, также при отсутствии феномена краудинга показатель оценивают как 1, при наличии - как 2, далее проводят гистологическое исследование стромы опухоли, в которой оценивают выраженность воспалительной инфильтрации и наличие либо отсутствие ретракции: при слабо выраженной воспалительной инфильтрации стромы опухоли показатель оценивают в 1 балл, при умеренно выраженной - в 2 балла, при выраженной воспалительной инфильтрации показатель оценивают в 3 балла, также в строме новообразования оценивают ретракцию между структурами паренхиматозного компонента карциномы и окружающей их стромой, при отсутствии ретракции показатель оценивают как 1, при наличии - как 2, рассчитывают значение уравнения регрессии по формуле:

Y=(-23+4⋅Х₁-2,1⋅Х₂+9,6⋅Х₃+7,1⋅Х₄-5,7⋅Х₅),

где (-23) - значение коэффициента регрессии свободного члена;

X₁ - выраженность воспалительной инфильтрации стромы опухоли (1 балл - слабо выражена, 2 балла - умеренно выражена, 3 балла - резко выражена),

(4) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₂ - наличие трабекулярных структур в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствуют, 2 - присутствуют),

(-2,1) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₃ - наличие дискретных групп опухолевых клеток в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствуют, 2 - присутствуют),

(9,6) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₄ - наличие феномена краудинга в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствует, 2 - присутствует),

(7,1) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₅ - наличие ретракции (1 - отсутствует, 2 - присутствует),

(-5,7) - значение коэффициента регрессии этого признака;

далее определяют риск лимфогенного метастазирования Р по формуле:

P=e^Y/(1+e^Y),

где е - математическая константа, равная 2,72.

и при Р≥50% определяют высокий, а при Р<50% низкий риск развития лимфогенного метастазирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Макроскопической оценке подвергают ткань опухоли. Производят вырезку фрагментов ткани опухоли. Материал фиксируют в 10-12% растворе нейтрального формалина. Проводку материала и изготовление гистологических препаратов осуществляют по стандартной методике. Препараты окрашивают гематоксилином и эозином. Гистологический тип рака устанавливают согласно рекомендациям ВОЗ (2010), способ предназначен для гистотипа рака поджелудочной железы - протоковая аденокарцинома [10].

На светооптическом уровне проводят морфологическое исследование препаратов опухоли с гистологической оценкой паренхиматозного компонента ткани новообразования, в котором определяют наличие либо отсутствие трабекулярных структур и дискретных групп опухолевых клеток, а также отмечают наличие в опухолевой паренхиме феномена краудинга. При оценке паренхиматозного компонента ткани новообразования особое значение уделяют выявлению трабекулярных структур и дискретных групп опухолевых клеток. При их отсутствии трабекулярных структур показатель оценивается как 1, при наличии - как 2. При отсутствии в паренхиматозном компоненте дискретных групп клеток показатель оценивается как 1, при их наличии - как 2. Кроме того, при оценке паренхиматозного компонента опухоли также пристальное внимание уделяют выявлению феномена краудинга, заключающегося в наличии участков «скучивания» и/или «наслоения» опухолевых клеток и их ядер друг на друга, при отсутствии таких участков (при отсутствии феномена краудинга) показатель оценивается как 1, при наличии - как 2. Далее проводят гистологическое исследование стромы опухоли, в которой оценивают выраженность воспалительной инфильтрации и наличие либо отсутствие ретракции. Выраженность воспалительной инфильтрации оценивают в баллах, при слабо выраженной воспалительной инфильтрации стромы опухоли показатель оценивают в 1 балл, при умеренно выраженной - в 2 балла, при выраженной воспалительной инфильтрации показатель оценивают в 3 балла. Кроме того, в строме новообразования оценивали такой признак, как ретракция. Ретракцией считают артефициальную щель (или оптически чистое пространство) между структурами паренхиматозного компонента карциномы и окружающей их стромой. При отсутствии ретракции данный показатель оценивается как 1, при наличии - как 2.

Рассчитывают значение уравнения регрессии Y по формуле:

Y=(-23+4⋅Х₁-2,1⋅Х₂+9,6⋅Х₃+7,1⋅Х₄-5,7⋅Х₅),

где (-23) - значение коэффициента регрессии свободного члена;

Х₁ - выраженность воспалительной инфильтрации стромы опухоли (1 балл - слабо выражена, 2 балла - умеренно выражена, 3 балла - резко выражена),

(4) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₂ - наличие трабекулярных структур в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствуют, 2 - присутствуют),

(-2,1) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₃ - наличие дискретных групп опухолевых клеток в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствуют, 2 - присутствуют),

(9,6) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₄ - наличие феномена краудинга в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствует, 2 - присутствует),

(7,1) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₅ - наличие ретракции (1 - отсутствует, 2 - присутствует),

(-5,7) - значение коэффициента регрессии этого признака.

Риск лимфогенного метастазирования определяется по формуле:

P=e^Y/(1+e^Y),

где Р - значение вероятности развития признака;

е - математическая константа, равная 2,72.

При Р≥50% определяется высокий риск развития лимфогенного метастазирования, при вероятности Р<50% - низкий риск развития лимфогенного метастазирования. Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Больной А., 54 года, с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы. При гистологическом исследовании ткани новообразования в строме опухоли обнаружены ретракция (2) и резко выраженная воспалительная инфильтрация (3). В паренхиматозном компоненте выявлено отсутствие трабекулярных структур (1) и наличие дискретных групп опухолевых клеток (2), кроме того, отмечено отсутствие феномена краудинга (1). Рассчитывали значение уравнения регрессии Y по формуле:

Y=(-23+4⋅Х₁-2,1⋅Х₂+9,6⋅Х₃+7,1 X₄-5,7⋅Х₅)=

-23+4⋅3-2,1⋅1+9,6⋅2+7,1⋅1-5,7⋅2=

-23+12-2,1+19,2+7,1-11,4=1,8.

Вероятность лимфогенного метастазирования определяли по формуле:

Р=e^Y/(1+e^Y)=2,72^1,8/(1+2,72^1,8)=6/7=0,86. Вероятность лимфогенного метастазирования составила 86%,что было подтверждено результатами исследования: в 3-х из 8 удаленных во время операции лимфоузлах были выявлены метастазы протоковой аденокарциномы поджелудочной железы.

Пример2. Больной Ж., 61 год, с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы. При гистологическом исследовании ткани новообразования в строме опухоли выявлены отсутствие феномена ретракции (1) и слабо выраженная воспалительная инфильтрация (1). В паренхиматозном компоненте выявлено отсутствие трабекулярных структур (1), отсутствие дискретных групп опухолевых клеток (1), а также отсутствие феномена краудинга (1). Рассчитывали значение уравнения регрессии Y по формуле:

Y=(-23+4⋅Х₁-2,1⋅Х₂+9,6⋅Х₃+7,1⋅X₄-5,7⋅Х₅)=

-23+4⋅1-2,1⋅1+9,6⋅1+7,1⋅1-5,7⋅1=

-23+4-2,1+9,6+7,1-5,7=-10,1.

Вероятность лимфогенного метастазирования определяли по формуле:

Р=e^Y/(1+e^Y)=2,72^-10,1/(1+2,72^-10,1)=0,00004/1,00004=0,00004. Вероятность лимфогенного метастазирования составила 0%. По результатам проведенных исследований во всех 10 удаленных во время операции лимфоузлах метастатического поражения не было выявлено.

Предлагаемый способ основан на анализе данных макроскопического и морфологического исследования операционного материала. Изучался операционный материал от 84 пациентов с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы, из них 43 мужчины и 41 женщина. Средний возраст больных в данной группе составил 61,5±10,0 лет. Всем пациентам было выполнено оперативное лечение в объеме панкреатодуоденальной резекции с лимфодиссекцией.

Макроскопической оценке подвергалась ткань первичной опухоли, а также препараты ткани лимфатических узлов, удаленных во время оперативного лечения. Проводился анализ амбулаторных и медицинских карт стационарного больного.

Материал фиксировали в 10-12% растворе нейтрального формалина. Проводку материала и изготовление гистологических препаратов осуществляли по стандартной методике. Препараты окрашивали гематоксилином и эозином. Гистологический тип рака устанавливали согласно рекомендациям ВОЗ (2010 г.). Во всех случаях (84 пациента) гистологический тип новообразований соответствовал протоковой аденокарциноме поджелудочной железы.

На светооптическом уровне проводили морфологическое исследование препаратов опухоли с гистологической оценкой паренхиматозного компонента ткани новообразования, в котором выделяли наличие трабекулярных структур, наличие дискретных групп опухолевых клеток, а также определяли наличие в любых структурах паренхимы опухоли феномена краудинга. Далее проводили гистологическое исследование стромы опухоли, в которой оценивали выраженность воспалительной инфильтрации, а также наличие либо отсутствие ретракции. В лимфатических узлах оценивали наличие либо отсутствие метастазов. Статистическая обработка результатов выполнялась с помощью пакета программ «Statistica 6.0 for Windows» [11].

Для определения риска развития лимфогенного метастазирования при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы использовался метод логистической регрессии. Была определена формула для расчета значения уравнения регрессии Y:

Y=(-23+4⋅Х₁-2,1⋅Х₂+9,6⋅Х₃+7,1⋅X₄-5,7⋅Х₅),

где (-23) - значение коэффициента регрессии свободного члена;

X₁ - выраженность воспалительной инфильтрации стромы опухоли (1 балл - слабо выражена, 2 балла - умеренно выражена, 3 балла - резко выражена),

(4) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₂ - наличие трабекулярных структур в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствуют, 2 - присутствуют),

(-2,1) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₃ - наличие дискретных групп опухолевых клеток в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствуют, 2 - присутствуют),

(9,6) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₄ - наличие феномена краудинга в паренхиматозном компоненте опухоли (1 - отсутствует, 2 - присутствует),

(7,1) - значение коэффициента регрессии этого признака;

Х₅ - наличие ретракции (1 - отсутствует, 2 - присутствует),

(-5,7) - значение коэффициента регрессии этого признака.

Риск лимфогенного метастазирования определяли по формуле:

P=e^Y/(1+e^Y),

где Р - значение вероятности развития признака;

е - математическая константа, равная 2,72.

При Р≥50% определяли высокий риск развития лимфогенного метастазирования, при вероятности Р<50% - низкий риск развития лимфогенного метастазирования. Степень достоверности модели χ²=70,6; р=0,0000. Чувствительность данного способа составила 100%, специфичность 94%.

При анализе частоты возникновения лимфогенных метастазов от признаков, вошедших в прогностическую модель, оказалось, что лимфогенные метастазы чаще возникали у больных при наличии в паренхиматозном компоненте опухоли трабекулярных структур (табл. 1), дискретных групп опухолевых клеток (табл. 2) и феномена краудинга (табл. 3), а также при более выраженной воспалительной инфильтрации стромы опухоли (табл. 4) и при наличии такого морфологического признака, как ретракция (табл. 5).

Таблица 1

Связь лимфогенного метастазирования с наличием трабекулярных структур в паренхиматозном компоненте протоковой аденокарциномы поджелудочной железы

Таблица 2

Связь лимфогенного метастазирования с наличием групп опухолевых клеток в ренхиматозном компоненте протоковой аденокарциномы поджелудочной железы

Таблица 3

Связь лимфогенного метастазирования с наличием краудинга в протоковой аденокарциноме поджелудочной железы

Таблица 4

Связь лимфогенного метастазирования с выраженностью воспалительной инфильтрации стромы протоковой аденокарциномы поджелудочной железы

Таблица 5

Связь лимфогенного метастазирования с наличием ретракции в протоковой аденокарциноме поджелудочной железы

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с большей точностью и информативностью при наличии конкретных числовых показателей прогнозировать вероятность развития лимфогенного метастазирования у пациентов с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы.

Источники информации

1. Kimura K., Amano R., Nahata В. et al. Clinical and pathological features of five-year survivors after pancreatectomy for pancreatic adenocarcinoma / World J. Surg. Oncol. - 2014. - Vol. 12: 360 doi: 10.1186/1477-7819-12-360.

2. Riediger H., Keck Т., Wellner U., zur Hausen A. et al. The lymph node ratio is the strongest prognostic factor after resection of pancreatic cancer / J. Gastrointest. Surg. - 2009. - Vol. 13(7). - P. 1337-1344.

3. Sierzega M., Popiela Т., Kulig J., Nowak K. The ratio of metastatic/resected lymph node is an independent prognostic factor in patients with node-positive pancreatic head cancer / Pancreas. - 2006. - Vol. 33(3). - P. 240-245.

4. Siegel R., Naishadham D., Jemal A. Cancer statistics, 2012 / CA cancer J. Clin. - 2012. - Vol. 62. - P. 10-29.

5. Zuckerman D.S., Egawa S., Fukuyama S. et al. Adjuvant therapy for pancreatic cancer: a review / Cancer. - 2008. - Vol. 112. - P. 243-249.

6. Zacharias Т., Jaeck D., Oussoultzoglou E. et al. Impact of lymph node involvement on long-term survival after R0 pancreaticoduodenectomy for ductal adenocarcinoma of the pancreas / J. Gastrointest. Surg. - 2007. - Vol. 11. - P. 350-356.

7. Lim J.E., Chien M.W., Earle C.C. Prognostic factors following curative resection for pancreatic adenocarcinoma: a population-based, linked database analysis of 396 patients / Ann. Surg. - 2003. - Vol. 237. - P. 74-85.

8. Schnelldorfer Т., Ware A.L., Sarr M.G., Smyrk T.C. et al. Long-term survival after pancreaticoduodenectomy for pancreatic adenocarcinoma: is cure possible? / Ann. Surg. - 2008. - Vol. 247. - P. 456-462.

9. Филиппова E.M. Прогностическая значимость гистологической степени злокачественности протоковой аденокарциномы поджелудочной железы / Автореф… дис. канд. мед. наук. - Москва, 2015. - 120 с.

10. Руководство по гистологической классификации опухолей «WHO Classification of Tumours of the Digestive System» // Под ред. T. Bosman, 2010 г.

11. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О.Ю. Реброва // М.: Медиасфера. - 2002. - с. 312.