Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования перитонеального распространения рака яичников

Изобретение относится к медицине, а точнее, к онкологии и может быть использован для ранней диагностики метастазов рака яичников в брюшину и сальник.

Рак яичников (РЯ) относится к наиболее злокачественным онкогинекологическим опухолям; отличается хроническим рецидивирующими течением даже при начальных стадиях заболевания (см. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics, 2018. CA Cancer J. Clin. 2018; 68:7-30. doi: 10.3322/caac. 21442; см. Karnezis A.N., Cho K.R., Gilks C.B., Pearce C.L., Huntsman D.G. The disparate origins of ovarian cancers: Pathogenesis and prevention strategies. Nat. Rev. Cancer. 2017; 17:65-74. doi: 10.1038/nrc.2016.113; см. Kurman R.J., Ie M.S. The Dualistic Model of Ovarian Carcinogenesis: Revisited, Revised, and Expanded. Am. J. Pathol. 2016; 186:733-747. doi: 10.1016/j.ajpath.2015.11.011).

Морфологически РЯ относится к эпителиальным опухолям, которые включают следующие гистотипы: серозный (папиллярный), муцинозный, эндометриоидный, светлоклеточный и недифференцированный. Преобладающим гистотипом - более 85-87% - является серозная карцинома (EOCs), обладающая агрессивным ростом и возникающая в эпителиальных клетках яичников, маточных труб или в мезотелии брюшины. Преимущественным путем метастазирования для серозной карциномы яичника является имплантационный по брюшине и через лимфатические щели диафрагмы - по мезотелию плевральной полости. Гематогенное распространение (EOCs) отмечается значительно реже.

При контактном имплантационном метастазировании опухолевые клетки серозной карциномы первоначально адгезируются к мезотелиальному монослою тканей и органов брюшной полости, а затем проникают во внеклеточный матрикс основной стромы. Метастазы в брюшной полости при (EOCs) формируются задолго до появления клинических признаков заболевания и на ранних стадиях процесса бессимптомны. Прогрессирование серозной карциномы яичника всегда сопровождается обширным метастазированием в пределах брюшной полости, вызывая накопления асцита, интоксикацию, компрессию или прорастание опухолевыми узлами петель кишечника. В подобных случаях возникают явления непроходимости, метаболические нарушения, ухудшающие прогноз лечения. Пятилетняя выживаемость больных с далеко зашедшим РЯ не превышает 25-30%.

По этим причинам механизмы, регулирующие метастазы в брюшную полость от ЕОС, изучаются наиболее широко с целью выявления способов предотвращения повторной колонизации опухолевыми клетками мезотелиальных слизистых оболочек и блокирования или замедления роста внутрибрюшинных поражений с использованием новых целевых молекулярных методов лечения, которые могут применяться либо отдельно, либо в сочетании с традиционной химиотерапией. Лимфогематогенный путь метастатической колонизации также способствует формированию внутрибрюшинных метастазов (см. Coffman L.G., Burgos-Ojeda D., Wu R., Cho K., Bai S., Buckanovich R.J. New models of hematogenous ovarian cancer metastasis demonstrate preferential spread to the ovary and a requirement for the ovary for abdominal dissemination. Transl. Res. 2016; 175:92-102. doi: 10.1016/j.trsl.2016.03.016). Лимфатическая система активно участвует в распространении клеток ЕОС (см. Bachmann С., Bachmann R., Fend F., Wallwiener D. Incidence and Impact of Lymph Node Metastases in Advanced Ovarian Cancer: Implications for Surgical Treatment. J. Cancer. 2016; 7:2241-2246. doi: 10.7150/jca.15644).

Основным местом метастазирования рака яичников является париетальная, висцеральная брюшина и большой сальник, что, в среднем, наблюдается в 77% случаев (см. Guth U., Arndt V., Stadlmann S., Huang D.J., Singer G. Epidemiology in ovarian carcinoma: Lessons from autopsy. Gynecol. Oncol. 2015; 138:417-420. doi: 10.1016/j.ygyno.2015.05.013; см. Hirose S., Tanabe H., Nagayoshi Y., Hirata Y., Narui C., Ochiai K., Isonishi S., Takano H., Okamoto A. Retrospective analysis of sites of recurrence in stage I epithelial ovarian cancer. J. Gynecol. Oncol. 2018; 29:e37. doi: 10.3802/jgo.2018.29.e37).

В соответствии с теорией канцерогенеза Пэджета «Семена и почва» - раковые клетки эпителия яичников отдают предпочтение брюшной полости как месту метастазирования. Внутрибрюшинное распространение заболевания обусловлено взаимодействием раковых клеток и мезотелия брюшины (PMCs). В целом, PMCs создают метастатическую нишу, поддерживая элементы экспансии раковых клеток, такие как адгезия, пролиферация, миграция и неоангиогенез (см. Mikula-Pietrasik J., Uruski P., Tykarski A., Ksiazek K. The peritoneal «soil» for a cancerous «seed»: A comprehensive review of the pathogenesis of intraperitoneal cancer metastases. Cell Mol. Life Sci. 2018; 75:509-525. doi: 10.1007/s00018-017-2663-1).

Были оценены несколько опухолевых биомаркеров для диагностики рака яичников. Карбогидратный антиген 125 (СА125) был впервые описан в начале 1980-х годов (см. Dochez, V., Caillon, Н., Vaucel, Е., Dimet, J., Winer, N., & Ducarme, G. (2019). Biomarkers and algorithms for diagnosis of ovarian cancer: CA125, HE4, RMI and ROMA, a review. Journal of ovarian research, 12(1), 28). В случаях рака яичников уровень СА125 в сыворотке крови может быть повышен, но этот маркер обладает низкой чувствительностью на ранних стадиях заболевания (см. Urban N, McIntosh MW, Andersen M, Karlan BY. Ovarian cancer screening. Hematol Oncol Clin North Am. 2003; 17:989-1005. doi: 10.1016/S0889-8588(03)00063-7). Повышенные уровни CA125 также определяются при других физиологических или патологических состояниях, таких как менструация, беременность, эндометриоз и воспалительные заболевания брюшины, цирроз печени (см. Buamah P. Benign conditions associated with raised serum CA-125 concentration. J Surg Oncol. 2000).

Колебания уровней СА125 в сыворотке крови анализировали при наблюдении доброкачественных кист яичников, чтобы исключить злокачественную опухоль. Но в течение последних десятилетий повышенный уровень СА125 в сыворотке был обнаружен при наружном эндометриозе, что дает высокую частоту ложноположительных результатов. Это было подтверждено в недавнем Кокрановском обзоре, в котором сообщалось, что среди 97 исследованных биомаркеров СА125 был единственным маркером, который повышался в случаях эндометриоза с чувствительностью 40% и специфичностью 91%, с пределом отсечения 35 Ед / мл (см. Nisenblat V, Bossuyt РММ, Shaikh R, et al. Blood biomarkers for the non-invasive diagnosis of endometriosis. Cochrane Database Syst Rev. 2016). В другом недавнем мета-анализе Hirsch et al. (2016) (см. Hirsch M, Duffy J, Davis CJ, et al. Diagnostic accuracy of cancer antigen 125 for endometriosis: a systematic review and metaanalysis. BJOG. 2016; 123:1761-1768. doi: 10.1111/1471-0528.14055) продемонстрировали, что CA125 должен быть включен в исследование для диагностики эндометриоза. Chen X., et al. (2014) (см. Chen X, Zhou H, Chen R, et al. Development of a multimarker assay for differential diagnosis of benign and malignant pelvic masses. Clin Chim Acta. 2014; 440C:57-63) сообщили, что уровни CA125 были значительно выше в группе с эндометриоидными кистами, по сравнению с группой других доброкачественных опухолей яичников (49,7 Ед / мл против 21,6 Ед / мл).

Поскольку СА125 оставался основным опухолевым маркером рака яичников в течение нескольких десятилетий, изменения его уровней в соответствии с демографическими характеристиками и образом жизни пациенток оценивались неоднократно (см. Kafali Н, Artunc Н, Erdem М. Evaluation of factors that may be responsible for cyclic change of CA125 levels during menstrual cycle. Arch Gynecol Obstet. 2007; 275:175-177. doi: 10.1007/s00404-006-0242; см. Lowe KA, Shah C, Wallace E, et al. Effects of personal characteristics on serum CA125, mesothelin, and HE4 levels in healthy postmenopausal women at high-risk for ovarian cancer. Cancer Epidemiol Biomark Prev. 2008; 17:2480-2487. doi: 10.1158/1055-9965.EPI-08-0150). Принимая во внимание, что уровень СА125 может изменяться во время менструальных циклов, было доказано, что применение контрацептивов, комбинирующих эстроген и прогестин, не влияют на уровни данного маркера (см. Ferraro S, Borille S, Caruso S, et al. Body mass index does not influence human epididymis protein 4 concentrations in serum. Clin Chim Acta. 2015; 446:163-164. doi: 10.1016/j.cca.2015.04.0). Аналогичным образом, индекс массы тела, существенно не изменяет показатель СА125 (см. Ferraro S, Borille S, Caruso S, et al. Body mass index does not influence human epididymis protein 4 concentrations in serum. Clin Chim Acta. 2015; 446:163-164. doi: 10.1016/j.cca.2015.04.0).

На практике CA125 часто применяется для дифференциральной диагностики кист яичников, но в соответствии с его низкой специфичностью и наблюдаемыми повышенными уровнями в различных физиологических ситуациях, он не считается надежным дифференциальным биомаркером для опухолей яичников. По этой причине были предприняты поиски новых биомаркеров в попытке улучшить раннюю диагностику рака яичников (см. Yang W-L, Lu Z, Bast RC. The role of biomarkers in the management of epithelial ovarian cancer. Expert Rev Mol Diagn. 2017; 17:577-591. doi: 10.1080/14737159.2017.1326820).

Для повышения специфичности диагностики карцином яичников были предложены другие биомаркеры, в том числе, человеческий белок эпидидимиса 4 - НЕ4 (см. I, Raycraft J, Hayden-Ledbetter M, et al. The HE4 (WFDC2) protein is a biomarker for ovarian carcinoma. Cancer Res. 2003; 63:3695-3700). Этот биомаркер, как сообщалось, сверхэкспрессируется при раке яичников (см. Drapkin R., von Horsten Н.Н., Lin Y, et al. Human epididymis protein 4 (HE4) is a secreted glycoprotein that is overexpressed by serous and endometrioid ovarian carcinomas. Cancer Res. 2005; 65:2162-2169. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-04-3924). Хотя специфичность онкомаркеров Ca125 и He4 достаточно высока, они не отличаются такой же высокой чувствительностью. По этой причине были разработаны алгоритмы RMI (индекс риска злокачественности) и ROMA (алгоритм риска злокачественности яичников) в попытке улучшить характеристики этих биомаркеров.

Кроме того, данным анализа, НЕ4 не так сильно экспрессируется в светлых клетках яичников, как при других эпителиальных раках яичников (см. Shridhar V, Lee J, Pandita A, et al. Genetic analysis of early- versus late-stage ovarian tumors. Cancer Res. 2001; 61:5895-5904; см. Yanaranop M, Anakrat V, Siricharoenthai S, et al. Is the risk of ovarian malignancy algorithm better than other tests for predicting ovarian malignancy in women with pelvic masses? Gynecol Obstet Investig. 2017; 82:47-53. doi: 10.1159/000446238) сообщили о специфичности 86% для НЕ4, a AUC- площадь под кривой ROC была выше, чем у СА125, со значениями 0,893 и 0,865, соответственно (см. Wilailak S., Chan K.K., Chen С.А., et al. Distinguishing benign from malignant pelvic mass utilizing an algorithm with HE4, menopausal status, and ultrasound findings. J Gynecol Oncol. 2015; 26:46-53. doi: 10.3802/jgo.2015.26.1.46). Эти данные, в соответствии с данными, представленными в недавнем итальянском многоцентровом исследовании, включали 387 пациентов и показали, что НЕ4 для диагностики рака яичников оказался более чувствительным, чем СА125 (см. Romagnolo С, Leon АЕ, Fabricio ASC, et al. НЕ4, СА125 and risk of ovarian malignancy algorithm (ROMA) as diagnostic tools for ovarian cancer in patients with a pelvic mass: an Italian multicenter study. Gynecol Oncol. 2016; 141:303-311. doi: 10.1016/j.ygyno.2016.01.).

Было установлено, что HE4 является надежным биологическим маркером для выявления рака яичников, а алгоритм ROMA был более чувствительным, но менее специфичным, чем один НЕ4. Акушеры-гинекологи французского национального колледжа также пришли к выводу, что дополнительные количественные исследования должны быть проведены перед использованием НЕ4 на регулярной основе (см. Lahlou N, Brun J-L. Marqueurs et tumoraux ovariens dans le diagnostic des tumeurs ovariennes J Gynecol Obstet Biol Reprod. 2013; 42:752-759. doi: 10.1016/j.jgyn.2013.09.030).

В исследовании, основанном на методике оценки сывороточного НЕ4, специфичность ассоциации СА125 и НЕ4 была намного выше, чем солитарное исследование маркеров (80%) (см. Moore RG, Brown AK, Miller МС, et al. The use of multiple novel tumor biomarkers for the detection of ovarian carcinoma in patients with a pelvic mass. Gynecol Oncol. 2008; 108:402-408. doi: 10.1016/j.ygyno.2007.10.017). Таким образом, ROC AUC при объединении двух маркеров был высоким, варьируя от 0,96 (IC95% 0,93-1) до 0,91 (IC95% 86,7-96,0). Обнаружено, что комплекс двух маркеров СА125 и НЕ4 является полезным диагностическим инструментом при раке яичников и может использоваться в дополнение к каждому биомаркеру. Эти результаты подтверждаются другим исследованием, анализирующим каждый маркер отдельно или в комбинации (см. Anastasi Е, Granato Т, Falzarano R, et al. The use of HE4, CA125 and CA72-4 biomarkers for differential diagnosis between ovarian endometrioma and epithelial ovarian cancer. J Ovarian Res. 2013; 6:44. doi: 10.1186/1757-2215-6-44). To есть, в случае порогового увеличения НЕ4 и СА125 специфичность возрастала. Использование третьего маркера, например, клинического, может также улучшить обнаружение рака яичников. Помимо его использования для диагностики рака яичников, измерения ассоциации НЕ4 + СА125 также могут быть полезны при дифференциальной диагностике различных опухолей яичников (см. Dochez, V., Caillon, Н., Vaucel, Е., Dimet, J., Winer, N., & Ducarme, G. (2019). Biomarkers and algorithms for diagnosis of ovarian cancer: CA125, HE4, RMI and ROMA, a review. Journal of ovarian research, 12(1), 28. doi:10.1186/s13048-019-0503-7).

Известен «Способ прогнозирования метастазирования мезонефроидного рака яичников», предназначенный для диагностики доклинической манифестации метастазов мезонефроидного рака яичников Авторы прогнозируют метастазирование мезонефроидного рака яичников, оценивая некоторые морфологические параметры опухоли (см. патент RU 2247377, опубл. 27.02.2005, Бюл. №6). Вероятность возникновения опухолевых отсевов определяют по формуле:

где X1 - средняя площадь опухолевой клетки (мкм²), Х2 - митотический индекс (%), Х3 - удельная доля «анэуплоидных» митозов (%), Х4 - объемная доля некротизированных тканей в опухолевом узле (%). При этом конечная переменная Y может принимать значения в диапазоне от 0 до 1, значения 0≤Y≤0,5 расценивают как показатель низкого риска метастазирования, в то время как 0,5<Y≤1 свидетельствует в пользу высокого риска метастатических отсевов. Способ обеспечивает возможность прогноза метастазирования по морфологическим характеристикам первичной опухоли до клинического появления опухолевых отсевов, дает возможность использования его при планировании тактики ведения больных, а также выборе метода лечения.

Однако указанным способом предлагается прогнозировать развитие метастазов только при одном гистотипе рака яичников - мезонефроидном.

Известен «Способ прогнозирования перитонеальных метастазов рака желудка» (см. патент RU 2686689, опубл. 30.04.2019. Бюл. №13), заключающийся в том, что во время операции по поводу рака желудка на этапе хирургического удаления опухоли в ткани большого сальника и брюшины методом иммуноферментного анализа определяют содержание белка СА-19.9, при его уровне в сальнике, равном 1465,1±181,2 ед/г ткани и уровне в ткани брюшины, равном 1234,5±105,6 ед/г, прогнозируют развитие в этих органах метастазов в сроки 4-6 месяцев. Способ позволяет определить характер дальнейшего развития злокачественного процесса у больных раком желудка.

Однако указанный способ не применяется для прогнозирования перитонеальных метастазов рака яичников.

Техническим результатом изобретения является разработка способа, позволяющего определять на этапе хирургического удаления опухоли характер дальнейшего развития злокачественного процесса у больных раком яичников, т.е. проводить раннюю диагностику метастазов рака яичников в брюшину

Технический результат достигается тем, что в ткани большого сальника и брюшины методом ИФА определяют содержание белка НЕ-4, при уровне его в сальнике равном 426,6 ед/г ткани и выше, и уровне в ткани брюшины, равном 312,4 ед/г ткани и выше прогнозируют развитие имплантационных метастазов в пределах брюшной полости в сроки до 6 месяцев.

Изобретение «Способ прогнозирования перитонеального распространения рака яичников» является новым, так как оно неизвестно в онкологии, при оперативных вмешательствах при раке яичников и прогнозировании метастазов на основе биохимических исследований.

Новизна изобретения заключается в том, что во время операции по поводу рака яичников из ткани большого сальника и брюшины методом ИФА определяют содержание белка НЕ-4. При уровне его в сальнике равном 426,6 ед/г ткани и выше, и уровне в ткани брюшины, равном 312,4 ед/г ткани и выше прогнозируют развитие в этих органах метастазов в сроки до 6 месяцев.

Способ прогнозирования перитонеального распространения рака яичников выполняется следующим образом.

Больные были прооперированы по поводу рака яичников. Из удаленного препарата выделили образцы ткани сальника и брюшины. Методом ИФА в тканях провели определение содержания НЕ-4. Установили, что концентрация маркера в сальнике 4 больных и брюшине 3 больных раком яичников без перитонеальных метастазов отличалась от показателей в общей соответствующей группе (см. таблица 1).

После выписки из стационара больные находились под динамическим наблюдением, в ходе которого у 3 больных в срок до 6 месяцев после удаления первичной опухоли были выявлены перитонеальные метастазы. Ретроспективный анализ уровня НЕ-4 был сопоставлен с продолжительностью безметастатической выживаемости больных. Установлено, что при высоком содержании маркера в ткани сальника (выше 426,6 ед/г ткани) и брюшины (выше 312,4 ед/г ткани) метастазы в пределах брюшной полости развились у больных до 6 месяцев после удаления первичной опухоли.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что насыщенность ткани брюшины и сальника у больных раком яичников маркерным онкобелком НЕ-4 является одним из факторов, связанных с особенностями метастазирования этого вида рака, при этом уровень его служит информативным лабораторным тестом для предикторной оценки характера дальнейшего развития заболевания. Клиническое применение предлагаемого теста позволит уже на этапе хирургического вмешательства выделять группы больных с высоким риском быстрого развития перитонеальных метастазов для осуществления их углубленного обследования в ходе динамического наблюдения с целью своевременного проведения адекватных лечебных мероприятий.

Приводим примеры клинического наблюдения.

Клинический пример №1.

Больная Г., 69 лет, 11.09.2019 в гинекологическом отделении РНИОИ выполнена пангистерэктомия, оментэктомия - по поводу полисерозитной формы рака яичников T3cN0M1, гр2. П/о гистологический анализ: в яичниках, большом сальнике, фрагментах опухоли с брюшины G2 серозная аденокарцинома.

Во время операции были обнаружены опухолевидное изменение яичника до 6 и 7 см в диаметре, асцит, метастатически измененный большой сальник, множественные метастазы по париетальной и висцеральной брюшине. Для ИГХ взяты образцы тканей из большого сальника и брюшины с метастазами для определения уровня Не4. Содержание Не4 в большом сальнике составило 501,7 ед/г ткани, а в брюшине - 640,3 ед/г ткани. После операции больная получила 6 курсов адъювантной химиотерапии, которую закончила в январе 2019, через 4,5 месяца после операции. В феврале 2019 г зафиксировано окончание ремиссии: по данным СРКТ органов брюшной полости обнаружены множественные метастастатические отсевы по брюшине, асцит. Была назначена очередная линия химиотерапии. Ремиссия у больной не наступила.

Клинический пример №2.

Больная К., 65 лет, 13.07.2017 в гинекологическом отделении РНИОИ выполнена операция - пангистерэктомия, оментэктомия, по поводу асцитной формы рака яичников T3cN0M0, гр2. П/о г/а: G2 серозная цистаденокарцинома в яичниках и фрагмент брюшины. При ревизии органов брюшной полости во время операции обнаружены опухоли яичников 15 и 10 см, солитарный метастаз в брюшину заднего свода. Визуально большой сальник не изменен. Взяты образцы ткани для ИГХ на Не4. Содержание Не4 в большом сальнике - 60,9 ед/г ткани, а в брюшине - 376,2 ед/г ткани. Больная получила 6 курсов адъювантной химиотерапии, которую завершили в декабре 2017. Наблюдается в РНИОИ каждые 3 месяца с контролем онкомаркеров Са125; Не4, комбинированным УЗИ органов брюшной полости и малого таза. Каждые 6 месяцев выполняется СРКТ органов грудной клетки, брюшной полости и малого таза. Больная находится в ремиссии 19 месяцев.

Данным способом был составлен прогноз 12 больным.

Технико-экономическая эффективность «Способа прогнозирования перитонеального распространения рака яичников» заключается в том, что на этапе первичного хирургического лечения возможно прогнозировать развитие метастазов у больных раком яичников. При этом уровень Не-4 в ткани сальника и брюшины служит информативным лабораторным тестом для предикторной оценки характера дальнейшего развития заболевания. Клиническое применение предлагаемого способа позволит уже на этапе хирургического вмешательства выделять группы больных с высоким риском быстрого развития метастазов для осуществления их углубленного обследования в ходе динамического наблюдения с целью своевременного проведения адекватных лечебных мероприятий.