СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТАТУСА РЕЦЕПТОРА ЭПИДЕРМАЛЬНОГО ФАКТОРА РОСТА HER2/NEU В МЕТАСТАТИЧЕСКИХ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛАХ У БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
METHOD FOR PREDICTING STATUS OF EPIDERMAL GROWTH FACTOR HER2/NEU IN METASTATIC LYMPH NODES IN BREAST CANCER PATIENTS

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии, и касается способов прогнозирования статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu в метастатических лимфатических узлах у больных раком молочной железы.
Рецептор семейства эпидермального фактора роста Her2/neu играет важную роль в функционировании нормальных и опухолевых клеток, отвечая за процессы клеточного деления, дифференцировки, пролиферации, миграции и апоптоза [1, 2]. Гиперэкспрессия данного молекулярного параметра выявляется в 15-20% случаев инвазивного рака молочной железы и характеризуется неблагоприятным прогнозом и агрессивным течением опухолевого процесса [3, 4].
Определение статуса Her2/neu в онкологической практике необходимо для определения показаний для назначения таргетной терапии, которая значительно улучшает показатели выживаемости у больных с гиперэкспрессией рецептора эпидермального фактора роста 2 типа [5, 6]. К основным методам диагностики статуса Her2/neu относятся иммуногистохимический метод (ИГХ) и флуоресцентная гибридизация in situ (FISH)B существенными недостатками которых являются невозможность выполнения исследования in vivo с определением распространенности опухолевого процесса; оценка случаев, связанных с гетерогенностью экспрессии рецептора Her2/neu в опухолевой ткани; необходимость выполнения инвазивных процедур (биопсия и/или хирургическое вмешательство), возможность ложноположительных и ложноотрицательных результатов [7].
Помимо этого важной и актуальной проблемой диагностики остается высокая вероятность несоответствия статуса первичной опухоли и метастатических узлов, в частности метастатическое поражение аксиллярных лимфатических узлов. Так несоответствие между первичными и метастатическими очагами как для рецепторов стероидных гормонов, так и для Her2/neu может колебаться в диапазоне от 6% до 48%. Выполнение биопсии нового очага при этом может существенно скорректировать лечение, однако выполнение данной процедуры далеко не всегда возможно и технически выполнимо.
В настоящее время для диагностики Her2 - позитивных опухолей молочной железы все чаще используют радионуклидные методы диагностики, при этом, большое распространение в последние годы приобретает новый класс альтернативных каркасных белков (АКБ) или «скаффолдов» (scaffolds), отвечающих всем требованиям для оптимальной доставки радионуклида к опухолевым клеткам [8]. К несомненным преимуществам данных конструкций относятся значительно меньшие размеры по сравнению со стандартным антителом; стабильная структура; дополнительная функционализация и экспрессия в бактериальной системе; высокая термостабильность, а также возможность прямого химического синтеза [9].
Одними из представителей адресных молекул неиммуноглобулиновой природы являются молекулы DARPins9_29 (Designed Ankyrin Repeat Proteins), которые представляют собой естественные анкириновые повторы пептида, являющиеся наиболее распространенными связующими белками, найденными в геноме человека [10].
Известен способ радионуклидной диагностики операбельного рака молочной железы с гиперэкспрессией Her2/neu [11].
Известен способ радионуклидной диагностики вторичной отечно -инфильтративной формы рака молочной железы с гиперэкспрессией Her2/neu, предложенный Брагиной О.Д. и соавторами [12].
В обоих способах проводилось использование меченный технецием - 99m молекул DARPin9_29 в дозе 1200 мкг у больных операбельным и вторичным отечно-инфильтративным раком молочной железы, при этом было показано достоверно более высокое накопление препарата в опухолях молочной железы с гиперэкспрессией рецептора эпидермального фактора роста 2 типа при обеих формах рака. Недостатком данных способов являлось отсутствие критериев анализа накопления препарат в лимфатических узлах и определение наиболее информативных параметров оценки статуса Her2/neu в последних.
Новая технический результат - создание информативного способа прогнозирования статуса рецептора эпидермального фактора роста Неr2/neu в метастатических лимфатических узлах у больных раком молочной железы.
99m
Для достижения нового технического результата в способе прогнозирования статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu в метастатических лимфатических узлах у больных раком молочной железы на этапе диагностике после забора биопсийного материала, вовлеченного в опухолевый процесс аксиллярного лимфатического узла проводят морфологическое и иммуногистохимическое исследование биологической ткани с определением молекулярных характеристик, далее через 2 часа после введения радиофамацевтического препарата «Tc - DARPin9_29» выполняют ОФЭКТ органов грудной клетки, при этом оценивают накопление меченного протеина в пораженном аксиллярной лимфатическом узле и симметричном участке противоположной аксиллярной области, определяют соотношение узел/фон и оценивают в баллах, при этом при соотношении узел/фон менее или равно 5,0 значение оценивают в 1 балл, а при соотношении узел/фон более 5,0, значение оценивают в 2 балла, далее рассчитывают значение уравнения регрессии Y по формуле
далее определяют вероятность позитивного статуса рецептора эпидермального фактора роста Неr2/neu в метастатическом лимфатическом узле Р по формуле
вероятность Р выражают в процентах, и при Р более или равно 50% прогнозируют высокую, а при Р менее 50% - низкую вероятность Неr2-позитивного статуса ткани метастатического опухолевого узла.
Способ осуществляют следующим образом: до проведения системной терапии проводят радионуклидное исследование метастатических лимфатических узлов. После этого через 2 часа после введения препарата «99тТс - DARPin9_29» выполняют ОФЭКТ органов грудной клетки, при которой оценивают накопление меченного протеина в пораженном аксиллярной лимфатическом узле и симметричном участке противоположной аксиллярной области (фон) и высчитывают соотношение узел/фон. Рассчитывают значение уравнения регрессии Y по формуле
далее определяют вероятность позитивного статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu в метастатическом лимфатическом узле Р по формуле
вероятность Р выражают в процентах, и при Р более или равно 50% прогнозируют высокую, а при Р менее 50% - низкую вероятность Неr2-позитивного статуса ткани метастатического опухолевого узла. Степень достоверности модели: р = 0,000; у2 = 55,45. Чувствительность и специфичность модели - 100%.
Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Больная С., 54 лет обратилась в диагностических центр НИИ Онкологии Томского НИМЦ с жалобами на наличие объемного образования левой молочной железы в сентябре 2019 года. По результатам выполненного исследования ткани первичного опухолевого узла пациентке был поставлен диагноз рак молочной железы (РЭ отрицательный, РП отрицательный; Her2/neu 1 + отрицательный). На этапе обследования по УЗИ у пациентки дополнительно было выявлено изменение аксиллярного лимфатического узла слева, по заключению гистологического и иммуногистохимического анализов получены данные за метастатическое поражение - ПВ (T2N1M0) (РЭ отрицательный, РП отрицательный; Her2/neu 1 + отрицательный).
99m
До проведения системной терапии пациентке было выполнено ОФЭКТ ОГК с применением препарата «Тс - DARPin9_29». Через 2 часа после введения накопление соединения в метастатическом узле составило 456 импульсов, в симметричном участке противоположной аксиллярной области (фон) - 127; показатель опухоль/фон - 3,6.
Для оценки статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu была использована разработанная модель логистической регрессии:
31,11
31,и
Значение вероятности высчитывалось по формуле Р = 2,72 '/(1+2,72 ') = 0,0000000.
Согласно полученной модели, вероятность Неr2 - позитивного статуса метастатического лимфатического узла у больной составила 0 %, что согласуется с результатами иммуногистохимического исследования.
Пример 2. Больная В., 41 года с диагнозом рак правой молочной железы ПА стадия (T1N1M0). По данным гистологического и иммуногистохимического исследований основного опухолевого узла и метастатического лимфатического узла справа (РЭ отрицательный, РП отрицательный; Her2/neu 3 + положительный).
99m
До проведения системной терапии пациентке было выполнено ОФЭКТ ОГК с применением препарата «Тс - DARPin9_29». Через 2 часа после введения по данным радионуклидного исследования в проекции опухоли было отмечено низкое накопление радиоиндикатора с показателем равным 2176 импульсов, в симметричном участке противоположной железы (фон) - 412; показатель узел/фон - 5,3.
Для оценки статуса рецептора эпидермального фактора роста Неr2/neu была использована разработанная модель логистической регрессии:
Предлагаемый способ основан на анализе данных клинических наблюдений.
В настоящее исследование включено 19 больных раком молочной железы стадии Tj. 4N0.3M0, с метастатическим поражением аксиллярных лимфатических узлов с различным статусом рецептора эпидермального фактора роста: 10 с гиперэкспрессией рецептора Нег2/neu; 9 - с отрицательным статусом маркера. Всем больным на этапе диагностики
99Ш'т‘
проводилось радионуклидное исследование с применением препарата «Тс - DARPin9_29», результаты которого сопоставляли с данными иммуногистохимического исследования метастатичеких аксиллярных лимфатических узлов.
99m
Через 2 часа после введения препарата «Тс - DARPin9_29» в дозе 1200 мкг выполняли ОФЭКТ органов грудной клетки, после чего проводили анализ накопления препарата, как в метастатическом лимфатическом узле, так симметричном участке противоположной аксиллярной области (фон) и вычисляли показатель узел/фон. Все полученные показатели сравнивались между пациентками с позитивным статусом Her2/neu и негативным статусом Her2/neu. Статистическую обработку результатов выполняли с помощью пакета программ Statistica 10.0 for Windows.
Для прогнозирования статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu в метастатических лимфатических узлах у больных раком молочной железы использовался логистический регрессионный анализ, на первом этапе которого методом пошаговой логистической регрессии был определен наиболее информативный признак с показателем уровня значимости р < 0,05 - соотношение узел/фон. На втором этапе с учетом выявленных независимых признаков была построена вероятностная прогностическая модель, позволяющая прогнозировать статус Her2/neu.
Значение уравнения регрессии представлено в виде формулы
Оценка статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu в метастатическом лимфатическом узле определяется по формуле (2)
При Р > 50% прогнозируют высокую вероятность Неr2 - позитивного статуса ткани метастатического лимфатического узла; при вероятности Р < 50% - низкую вероятность Неr2 - позитивного статуса ткани метастатического опухолевого узла.
Степень достоверности модели: р = 0,000; у2 = 55,45. Чувствительность и специфичность модели -100%.
99m
В результате проведенного исследования показано, что параметр узел/фон через 2 часа после введения препарата «Тс - DARPin9_29» может рассматриваться в качестве важного прогностического фактора оценки статуса рецептора эпидермального фактора роста Her2/neu в метастатических лимфатических узлах у больных раком молочной железы.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокими показателями специфичности и чувствительности прогнозировать статус рецептора эпидермального фактора роста Неr2/neu в метастатических лимфатических узлах у больных раком молочной железы, что несомненно повысит информативность диагностического этапа и позволит оптимизировать назначаемую системную терапию данной категории пациенток.
Источники информации
1. Babyshkina N., Malinovskaya Е., Cherdyntseva N., Patalyak S., Bragina O., Tarabanovskaya N., Doroshenko A., Slonimskaya E., Perelmuter V. Neoadjuvant chemotherapy for different molecular breast cancer subtypes: a retrospective study in Russian population // Medical Oncology. - 2014. - Vol. 31. - № 9. - P. 1-12.
т
2. Брагина О.Д., Ларькина M.C., Стасюк E.C., Чернов В.И., Юсубов М.С.О., Скуридин В.С., Деев С.М., Зельчан Р.В., Булдаков М.А., Подрезова Е.В., Белоусов М.В. Разработка высокоспецифичного радиохимического соединения на основе меченных "Тс рекомбинантных адресных молекул для визуализации клеток с гиперэкспрессией Нег-2/neu // Бюллетень сибирской медицины. 2017. - Vol.16. - № 3. - Р. 25-33.
99m
3. Vorobyeva A., Garousi J., Tolmachev V., Schulga A., Konovalova Е., Deyev S.M., Gtiler R., Lofblom J., Sandstrom M., Chernov V., Bragina O., Orlova A. Optimal composition and position of Histidine - containing tags improves biodistribution of Tc - labelled DARPinG3// Scientific Reports. 2019. -Vol. 9. - № l. - P. 9405.
4. Zavyalova M., Vtorushin S., Krakhmal N., Savelieva O., Tashireva L., Kaigorodova E., Perelmuter V., Telegina N., Denisov E., Bragina O., Slonimskaya E., Choynzonov E. Clinicopathological features of nonspecific invasive breast cancer according to its molecular subtypes // Experimental Oncology. - 2016. - Vol. 38. - №2. - P. 122-127.
5. Чернов В.И., Брагина О.Д., Зельчан Р.В., Медведева А.А., Синилкин И.Г., Ларькина М.С., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Скуридин B.C. Меченные аналоги соматостатина в тераностике нейроэндокринных опухолей // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2017. - Vol. 62. - №3. - Р. 42-49.
6. Брагина О.Д., Чернов В.И., Зельчан Р.В., Синилкин И.Г., Медведева А.А., Ларькина М.С.альтернативные каркасные белки в радионуклидной диагностике злокачественных образований // Бюллетень сибирской медицины. 2019. - Т. 18. - №3. - С. 125-133.
7. Брагина О.Д., Чернов В.И., Зельчан Р.В., Медведева А.А., Синилкин И.Г., Толмачев B.М., Воробьева А.Г., Деев С.М., Прошкина Г.М., Шульга А.А., Ларькина М.С., Дудникова Е.А., Гольдберг В.Е., Чойнзонов Е.Л. Способ радионуклидной диагностики вторичной отечно - инфильтративной формы рака молочной железы с гиперэкспрессией Her2/neu с использованием рекомбинантных адресных молекул DARPin9_29 // Патент на изобретение RU 2700109 С1, 12.09.2019. Заявка №2019101463 от 18.01.2019.
8. Брагина О.Д., Чернов В.И., Зельчан Р.В., Медведева А.А., Синилкин И.Г., Толмачев B.М., Воробьева А.Г., Деев С.М., Прошкина Г.М., Шульга А.А., Ларькина М.С., Тарабановская Н.А., Казанцева П.В., Дорошенко А.В., Слонимская Е.М., Чойнзонов Е.Л. Способ радионуклидной диагностики операбельного рака молочной железы с гиперэкспрессией Her2/neu // Патент на изобретение RU 2702294 С1, 07.10.2019. Заявка №2019101464 от 18.01.2019.
9. Chernov V.I., Sinilkin I.G., Zelchan R.V., Medvedeva A.A., Lyapunov A.Yu., Bragina O.D., Varlamova N.V., Skuridin V.S. Experimental study 99mTc - aluminum oxide use for sentinel lymph nodes detection // В сборнике: AIP Conference Proceedings. - 2016. - С. 020012.
10. Chernov V., Sinilkin I., Choynzonov E., Chijevskaya S., Titskaya A., Zelchan R., Bragina O., Lyapunov A., Skuridin V. Comparative evaluation of 99mTc - Al2O3 and 99mTm - fitat nanocolloids for sentinel lymph nodes visualization in patients with cancer of larynx and hypopharynx // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2015. T. 42. № S1. C. 704.
99m
11. Брагина О.Д., Воробьева А.Г., Толмачев B.M., Орлова A.M., Чернов В.И., Деев С.М., Прошкина Г.Н., Шульга А.А., Ларькина М.С., Медведева А.А., Зельчан Р.В. In vitro и in vivo оценка радиохимического соединения на основе меченного Tc каркасного белка DARPin9_29 для молекулярной визуализации злокачестенных образований с гиперэкспрессией Her2/neu // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. - Т. 65. - №1. - С. 37-41.
12. Брагина О.Д., Чернов В.И., Медведева А.А., Зельчан Р.В., Ларькина М.С, Деев С.М., Толмачев В.М. Возможности радионуклидной визуализации Her2/neu - позитивного рака молочной железы с использованием радиофармпрепарата на основе рекомбинантных адресных молекул DARPin9_29 // Сибирский научный медицинский журнал. - 2020. - Т. 40. - №4. - С. 35-43.