Способ прогнозирования метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки
METHOD FOR LOCAL-DISTRIBUTED COLON CANCER METASTASIS

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, и может быть использовано в качестве способа прогнозирования риска метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки.
В мире, по данным 2012 г., колоректальный рак стоит на четвертом месте по заболеваемости и смертности после рака легкого, молочной и предстательной железы. В России колоректальный рак входит в первую десятку злокачественных опухолей как по заболеваемости, так и по смертности. В общей структуре онкологических заболеваний пятое место занимает ободочная кишка (6,5%), седьмое - прямая кишка (4,9%) (см. Каприн Д.А Злокачественные новообразования в России в 2013 году (заболеваемость и смертность) / Д.А Каприн, В.В. Старинский, Г.В. Петрова. - М: ФГБУ МНИОИ им. П.А. Герцена Минздрава России. - 2015. - 250 с.).
Раком ободочной и прямой кишки чаще болеют мужчины (20,6 и 10,0 соответственно на 100 тыс. населения), чем женщины (14,3 и 6,9 соответственно на 100 тыс. населения) (см. Джемал А., Винеис П., Брей Ф., Торре Л., Форман Д. Атлас по онкологии. Издание второе. Атланта, штат Джорджия: Американское онкологическое общество; 2014 г. 136 с.).
Колоректальный рак по-прежнему остается одной из наиболее распространенных форм опухолей, прогрессируя до IV стадии у 70% больных. Синхронное метастатическое поражение печени диагностируется у 25% больных, еще у 35-45% вторичные опухоли выявляются в последующие годы (преимущественно в первые 3 года даже на фоне противоопухолевой терапии) (см. Скипенко О.Г., Полищук Л.О. Хирургическое лечение метастазов колоректального рака в печени. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова, 2009; №5, С. 15-22).
На сегодняшний день известны различные способы прогнозирования распространения или метастазирования рака толстой кишки.
В частности, из патентных источников известен «Способ прогнозирования прогрессирования метастатического поражения печени при колоректальном раке», включающий исследование циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) в крови больных, отличающийся тем, что на 10-е сутки после оперативного вмешательства на толстой кишке и резекции печени определяют число ЦОК, при содержании циркулирующих опухолевых клеток до трех в 7,5 мл крови считают оперативное вмешательство оптимальным циторедуктивным, ликвидирующим все проявления опухоли и метастазов, без прогрессирования метастатического поражения печени, при уровне ЦОК более трех в 7,5 мл крови прогнозируют прогрессирование метастатического поражения колоректального рака в 100% случаев (заявка RU 2014118819 А, МПК G01N 33/48). Однако данный способ требует особого дорогостоящего оборудования.
Известен «Способ прогнозирования развития метастазов у больных раком прямой кишки» (см. RU 2420742, МПК G01N 7, опубл. 10.06.2011, Бюл. №16), сущностью которого является то, что из удаленного во время операции препарата выделяют образцы опухолевой ткани и ткани перифокальной зоны и в них радиоиммунным методом определяют содержание гормонов пролактина и тестостерона, при уровне пролактина в опухоли, равном 692,0 нг/г ткани, и уровне тестостерона в опухоли, равном 48,0 нг/г ткани, а в перифокальной зоне при уровне тестостерона, равном 42,0 нг/г ткани, прогнозируют развитие через 3 мес метастазов в печени, при уровнях пролактина в опухоли в границах 160-390 нг/г ткани и уровне тестостерона в опухоли в границах 20-40 нг/г ткани, а в перифокальной зоне при уровне тестостерона в границах 24-26 нг/г ткани прогнозируют развитие метастазов через 29-43 мес. Однако данный способ, по нашему мнению, не обладает четкой прогностической значимостью, т.к. гормонам свойственны колебания их уровня в зависимости от различных факторов.
Задачей изобретения является разработка прогностической дискриминантной модели, которая по совокупности иммунологических показателей позволяет до осуществления инструментальных методов диагностики прогнозировать развитие метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года.
Технический результат настоящего изобретения заключается в своевременном, индивидуальном прогнозе метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки после хирургического лечения за счет использования косвенных иммунологических признаков.
Технический результат достигается тем, что проводят иммунофенотипирование лимфоцитов крови, взятой из локтевой вены до оперативного вмешательства, а также лимфоцитов ткани опухоли и перитуморальной области, с целью выявления субпопуляций лимфоцитов, таких как
кр
αβ - Т-лимфоциты с рецептором αβ в крови (X1),
Пери
CD4+ - Т-хелперно-индукторные лимфоциты в перитуморальной зоне (Х2),
Пери
CD8+ - цитотоксические Т-лимфоциты в перитуморальной зоне (X3),
Пери
CD19+ - В-лимфоциты в перитуморальной зоне (Х4),
Оп
CD19+ - В-лимфоциты в опухолевой зоне (Х5),
затем на основании полученных данных определяют показатель риска метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки
м
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Р=-0,3+0,001⋅αβ+0,017⋅CD4-0,004⋅CD8+0,002⋅CD19+0,008⋅CD19,
м
м
где -0,3 - свободный член суммы, 0,001; 0,017; - 0,004; 0,002; 0,008 - коэффициенты и при значении Р, равном 0,5 и более, прогнозируют появление метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года, при значении Р менее 0,5 прогнозируют отсутствие риска метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года.
Способ осуществляется следующим образом.
Прогностическая модель, позволяющая прогнозировать появление метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года до осуществления инструментальных методов диагностики получена методом множественной регрессии, используя одноименный модуль в программе Statistica 7. Общее назначение множественной регрессии состоит в анализе связи между несколькими независимыми переменными (называемыми также регрессорами или предикторами) и зависимой переменной.
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Для расчета величины вероятности метастазирования опухолевого процесса при местно-распространенном раке толстой кишки значения факторов, входящих в модель (αβ - Т-лимфоциты с рецептором αβ в крови, CD4+ - Т-хелперно-индукторные лимфоциты в перитуморальной зоне, CD8+ - цитотоксические Т-лимфоциты в перитуморальной зоне, CD19+ - В-лимфоциты в перитуморальной зоне, CD19+ - В-лимфоциты в опухолевой зоне) необходимо умножить на соответствующие значения коэффициентов, представленных в таблице 1.
Затем находят общую сумму значений, суммируют свободный член суммы и определяют риск метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки. Если рассчитанное значение вероятности равно или более 0,5, то у больного прогнозируют появление метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года, при рассчитанном значении менее 0,5 констатируют отсутствие риска развития метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года.
Математическое выражение:
м
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Р=-0,3+0,001⋅αβ+0,017⋅CD4-0,004⋅CD8+0,002⋅CD19++0,008⋅CD19,
м
где Р - вероятность метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки,
кр
X1 - αβ - Т-лимфоциты с рецептором αβ в крови,
Пери
Х2 - CD4+ - Т-хелперно-индукторные лимфоциты в перитуморальной зоне,
Пери
Х3 - CD8+ - цитотоксические Т-лимфоциты в перитуморальной зоне,
Пери
Х4 - CD19+ - В-лимфоциты в перитуморальной зоне,
Оп
Х5 - CD19+ - В-лимфоциты в опухолевой зоне.
При разработке модели методом множественной регрессии была сформирована выборка больных с диагнозом местно-распространенный рак толстой кишки. В течение двух лет у пациентов прослеживали наличие или отсутствие метастазов опухолевого процесса. Ранжировали результат наблюдения следующим образом: 0 - отсутствие метастазов в ближайшие два года после операции, 1 - наличие метастазов.
У этих же пациентов проводили полное иммунофенотипирование лимфоцитов крови, взятой из локтевой вены до оперативного вмешательства, а также лимфоцитов ткани опухоли и перитуморальной области в ходе оперативного вмешательства методом 6-цветной проточной цитофлюориметрии на анализаторе Becton Dickinson.
Далее включали в регрессионную модель группирующую (риск развития метастазов 0/1) и зависимые переменные (иммунологические показатели). По результатам предварительного анализа выбирали переменные, которые с доверительной вероятностью р<0,05 определяли риск развития метастазов местно-распространенного рака толстой кишки.
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
При расчете риска развития метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года предикторы были ограничены переменными: αβ - Т-лимфоциты с рецептором αβ в крови, CD4+ - Т-хелперно-индукторные лимфоциты в перитуморальной зоне, CD8+ - цитотоксические Т-лимфоциты в перитуморальной зоне, CD19+ - В-лимфоциты в перитуморальной зоне, CD19+ - В-лимфоциты в опухолевой зоне.
Эти показатели имели статистически значимую (р<0,05) высокую прогностическую значимость в отношении риска развития метастазов. Ограничив предикторы, которые со статистической значимостью влияют на риск развития метастазов местно-распространенного рака толстой кишки, вновь повторяли этапы метода множественной регрессии и определяли классификационные показатели уравнения регрессии.
Уравнение множественной регрессии имеет вид:
y=C+k1X1+k1X2+…knXn,
где С - постоянная,
k - классификационные коэффициенты,
Xn - переменные.
Учитывая итоговые результаты расчета по методу множественной регрессии, на заключительном этапе формировали модель риска развития метастазов местно-распространенного рака толстой кишки, которая имела соответствующий вид:
м
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Р=-0,3+0,001⋅αβ+0,017⋅CD4-0,004⋅CD8+0,002⋅CD19++0,008⋅CD19.
Статистическую значимость всей модели определяли по критерию F, который составил F=11,7, p<0,001.
В таблице 2 отражены показатели стандартизированного коэффициента регрессии или β-коэффициента, определяющего влияние показателей на прогноз появления метастазов рака местно-распространенного рака толстой кишки при условии, что все другие показатели не изменяются.
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Оп
Наибольшей значимостью в модели обладали такие признаки, как αβ - Т-лимфоциты с рецептором αβ в крови, CD4+ - Т-хелперно-индукторные лимфоциты в перитуморальной зоне, CD8+ - цитотоксические Т-лимфоциты в перитуморальной зоне, CD19+ - В-лимфоциты в перитуморальной зоне, CD19+ - В-лимфоциты в опухолевой зоне, 45-34- - негемопоэтические клетки в опухолевой зоне.
В доступных источниках информации нами не обнаружено аналогичного предлагаемому нами способу прогнозирования метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки.
Приводим клинические примеры применения способа.
Клинический пример 1
Пациентка X., 1972 г.р., поступила в отделение общей онкологии 23.12.2010 г. с диагнозом местно-распространенный рак толстой кишки, st. III гр. 2 T3N0M0.
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
До оперативного вмешательства пациентке провели иммунофенотипирование лимфоцитов крови, взятой из локтевой вены, а также провели исследование лимфоцитов опухолевой ткани и ткани перитуморальной области из удаленного в ходе оперативного вмешательства. Результаты иммунологического обследования были следующими: αβ: 67%, CD4+: 23, CD8+: 29%, CD19+: 19%, CD19+: 5%.
Данные показатели внесены в формулу:
м
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Р=-0,3+0,001⋅αβ+0,017⋅CD4-0,004⋅CD8+0,002⋅CD19++0,008⋅CD19,
м
Р=-0,3+0,001⋅67+0,017⋅23-0,004⋅29+0,002⋅19+0,008⋅5=0,14
м
Р=0,14, это меньше 0,5, т.е. у пациентки X. риск метастазирования опухоли низкий.
Рассчитанное значение свидетельствует об отсутствии высокого риска метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года.
Пациентке рекомендовано стандартное наблюдение (1 раз в полгода).
При повторном комплексном обследовании пациентки X. в 2014 году метастазов не обнаружено.
Клинический пример 2
Пациентка Б., 1938 г.р., поступила в отделение общей онкологии 22.10.2010 с диагнозом с-г печеночного угла ободочной кишки st. III гр. 2 T3N0M0.
До оперативного вмешательства пациентке провели иммунофенотипирование лимфоцитов крови, взятой из локтевой вены, а также провели исследование лимфоцитов опухолевой ткани и ткани перитуморальной области из удаленного в ходе оперативного вмешательства препарата. Результаты иммунологического обследования были следующими: αβ крови - 51,0%, в перитуморальной зоне CD4 - 17,0%, CD8 - 24,0%, CD19 - 54,0%, в опухолевой зоне CD19 - 6,0%.
Данные показатели внесены в формулу:
м
кр
Пери
Пери
Пери
Оп
Р=-0,3+0,001⋅αβ+0,017⋅CD4-0,004⋅CD8+0,002⋅CD19++0,008⋅CD19,
м
Р=-0,3+0,001⋅51+0,017⋅17-0,004⋅24+0,002⋅54+0,008⋅6=0,559,
м
Р=0,559, это больше 0,5. Рассчитанное значение свидетельствует о наличии высокого риска метастазирования местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года.
Пациентке рекомендовано наблюдение у специалиста не реже 1 раза в 3 месяца.
Через два года (в 2012 г.) при комплексном обследовании у пациентки обнаружены метастазы в печень.
Данным способом был рассчитан прогноз для 22 больных местно-распространенным раком толстой кишки. Диагностическая чувствительность метода составила 86,4%.
Технико-экономическая эффективность способа заключается в том, что на основе дискриминантного анализа разработана прогностическая формула расчета прогнозирования распространенности процесса у больных местно-распространенным раком толстой кишки по иммунологическим критериям, что, в свою очередь, позволяет своевременно, индивидуально, до осуществления инструментальных методов диагностики прогнозировать развитие метастазов местно-распространенного рака толстой кишки в ближайшие 2 года.
Предложенное изобретение является промышленно применимым, так как может быть многократно повторено и использовано при прогнозировании развития метастазов местно-распространенного рака толстой кишки и воспроизведено в различных лечебно-профилактических, научных, медицинских учреждениях в онкологии.