Способ диагностики прогрессирующих форм рака яичников

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии, и описывает способ диагностики стадий распространенного рака яичников, включающий исследование плазмы крови, где у пациентки определяют стадию заболеванию по международной гинекологической классификации (FIGO) и относят его к III или IV клинической стадии по уровню окислительной модификации белков (ОМБ) в плазме крови, причем III стадия определяется уровнем ОМБ от 4,638 до ∞, а IV стадия - уровнем ОМБ от 0 до 4,638. Использование предлагаемого изобретения обеспечивает уточнение стадий распространенного рака яичников по международной гинекологической классификации FIGO. 8 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии.

Известен способ интраоперационной диагностики степени распространенности опухолевого процесса при колоректальном раке (см. Патент РФ № 2248183, кл. А61В10/00, опубл. 20.03.2005г.), включающий введение лимфотропных красителей в лимфатические сосуды с последующим исследованием окрашенных лимфатических узлов, при этом производят введение препарата "Лимфозурин" в объеме 1-2 мл в 5 точках околоопухолевого пространства субсерозно, после чего окрашенные узлы помечают лигатурами и интересующие узлы отправляют на срочное гистологическое исследование.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что он трудоемок, необходима длительность исполнения и невысокая точность результата.

Известен способ стадирования рака IN VITRO (см. Патент РФ №2333776, кл. A61N7/00, опубл. 20.09.2008г.), включающий выделение лимфоузлов и лимфатических сосудов с последующим их морфологическим исследованием на наличие опухолевых клеток. Кроме того, в удаленный макропрепарат с жировой клетчаткой вводят физиологический раствор в количестве 10 мл на 20-30 мг жира, затем производят ультразвуковую кавитацию тканей, выделяют лимфоузлы и сосуды единым блоком. Ультразвуковую кавитацию тканей проводят аппаратом для липосакции Soft Lipomodel, сертифицированным в EEC №0068/ЕТ1-DM/057-99.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной способа, относится то, что требует высокой трудоемкости, необходима сложность аппаратного оборудования, в частности приборов для ультразвуковой кавитации, что значительно удорожает метод.

Известно [Антонеева И.И. Обоснование и совершенствование диагностики прогрессирующего рака яичников.: Автореф. дис. д-ра мед. наук. - Уфа, 2009. - 42 с.], что дифференцировку стадий с распространенным раком яичников (РЯ) по FIGO (классификация Международной федерации акушеров-гинекологов) можно провести по методике, представленной на рис.25 (схема алгоритма дополнительных лабораторных исследований для дифференциации стадий рака яичников по FIGO).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата, относится то, что для определения стадии РЯ необходимо в плазме крови определить уровень каталазы, малонового диальдегида, глутатион-редуктазы, и рассчитать дифференцировочный коэффициент по формуле, представленной на стр.35 автореферата. Данный способ является наиболее близким к предлагаемому способу и выбран в качестве прототипа.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у пациентки определяют стадию заболеванию по международной гинекологической классификации (FIGO) и относят его к III или IV клинической стадии по уровню окислительной модификации белков (ОМБ) в плазме крови, причем III стадия определяется уровнем ОМБ от 4,638 до бесконечности, а IV стадия - уровнем ОМБ от 0 до 4,638.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий результат: уточнение стадий распространенного рака яичников по международной гинекологической классификации по FIGO.

Указанный результат при осуществлении изобретении достигается тем, что в плазме крови у пациенток определяют содержание ОМБ при длине волны 356 нм. Для этого в сыворотке крови определяли уровень окислительной модификации белков (ОМБ, ед.опт.пл.) при длинах волн 346 (альдегидные группы нейтрального характера), 370 (кетонные группы нейтрального характера), 430 (альдегидные группы основного характера), 530 нм (кетонные группы основного характера). Метод оценки окислительной модификации белков основан на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков с 2,4-динитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ) с образованием 2,4-динитрофенилгидразонов. Для регистрации окислительной модификации белков проводили предварительно их осаждение с помощью 20% раствора ТХУ. К денатурированным белкам приливали 1,0 мл 0,1 М 2,4-ДНФГ, растворенного в 2 М HCl. Инкубацию осуществляли при комнатной температуре в течение 1 часа, затем пробы центрифугировали при 3000 g в течение 20 минут. Осадок промывали 3 раза смесью этанол : этилацетат (1:1) для экстракции липидов и 2,4-ДНФГ, который не прореагировал с карбонильными группами окисленных белков. Полученный осадок высушивали для удаления растворителей и затем растворяли в 8 М мочевине. Мочевину приливали к осадку в объеме 3,0 мл. Оптическую плотность образовавшихся динитрофенилгидразонов регистрировали при длине волны 274 нм. Степень окислительной модификации белков выражали в единицах оптической плотности, отнесенных на 1 г белка [Дубинина Е.Е., Морозова М.Г., Леонова Н.В., Гампер Н.Л., Солитернова И.Б. Окислительная модификация белков плазмы крови больных психическими расстройствами (депрессии, деперсонализация) //Вопросы медицинской химии. - 2000. - № 4. - С. 398-409].

Особенность изобретения заключается в том, что у пациентки определяют стадию заболевания по международной гинекологической классификации (FIGO) и относят его к III или IV клинической стадии по уровню окислительной модификации белков (ОМБ) в плазме крови, причем III стадия определяется уровнем ОМБ от 4,638 до бесконечности, а IV стадия - уровнем ОМБ от 0 до 4,638.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Пример определения стадий

Уточнение стадий рака яичников было проведено у 100 пациенток стадий III-IV, впервые лечившихся в период с 01.2010 г. по 08.2013 г. в Ульяновском областном клиническом онкологическом диспансере. У каждой в плазме крови был определен 21 показатель.

1. Для каждого показателя здоровья , , $$i\in \mathbb{N}$$ были построены функции $${\left\{{\rho }_i^1(x)\right\}}_{i=\mathrm{1,...,}N}$$ и $${\left\{{\rho }_i^2(x)\right\}}_{i=\mathrm{1,...,}N}$$ , где каждая из функций описывает плотности вероятностей каждой стадии заболевания из двух исследуемых. На основании этих функции для каждого показателя было построено отношение правдоподобия [Ширяев А. Н. Вероятность. - Изд- во «Наука», 1989. - 574 с.]

$$\left\{z^i(x)=\frac{{\rho }_i^2(x)}{{\rho }_i^1(x)}\right\},i=\mathrm{1,...,}N$$ . (1)

Таким образом, для каждого показателя , , $$i\in \mathbb{N}$$ были определены интервалы $$\left(a_{i_k};b_{i_k}\right)$$ и $$\left(c_{i_k};d_{i_k}\right)$$ , $$k\ge 1$$ , где $$z_i\ge D$$ и $$z_i\le \frac{1}{D}$$ соответственно ( $$D$$ - пороговое значение). Объединим интервалы $$\left(a_{i_k};b_{i_k}\right)$$ , $$k\ge 1$$ во множество $$K_2^i=\left\{{\displaystyle \underset{k\ge 1}{\cup }\left(a_{i_k};b_{i_k}\right)}\right\}$$ и $$\left(c_{i_k};d_{i_k}\right)$$ , $$k\ge 1$$ во множество $$K_1^i=\left\{{\displaystyle \underset{k\ge 1}{\cup }\left(c_{i_k};d_{i_k}\right)}\right\}$$ соответственно.

Рассмотрим три ситуации:

1) если $$\exists i_0$$ такое, что $$y_{i_0}\in K_j^{i_0}$$ , $$j=\mathrm{1,2}$$ , то требуется проверить, чтобы $$\forall i\ne i_0$$ , $$y_i\in K_j^i$$ . Если нет противоречия, то тогда можно диагностировать j стадию заболевания.

2) если $$\exists i_0$$ такое, что $$y_{i_0}\in K_j^{i_0}$$ , $$j=\mathrm{1,2}$$ , то требуется проверить, чтобы $$\forall i\ne i_0$$ , $$y_i\in K_j^i$$ . Если есть противоречие, то увеличиваем D на 3%-10%.

3) нет ни одного $$i_0$$ такого, что $$y_{i_0}\in K_j^{i_0}$$ , рассчитываем значение

$$\overline{z}={\displaystyle \prod _{i=1}^N{z}^i}$$ . (2)

Если $$\overline{z}\le \frac{1}{\overline{D}}$$ или $$\overline{z}\ge \overline{D}$$ , то можно однозначно диагностировать соответствующую стадию заболевания, если же $$\frac{1}{\overline{D}}<\overline{z}<\overline{D}$$ , то нельзя однозначно судить о том, какая стадия заболевания у пациента.

В соответствии со статистикой каждый параметр был поделен на 5 групп. Была проведена аппроксимация статистики плотностью распределения $$\rho (x)=\frac{x}{{\sigma }^2}\exp \left(-\frac{x^2}{2{\sigma }^2}\right)$$ методом наименьших квадратов [Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. - Изд-во «Государственное издательство физико-математической литературы», 1958. - 337 с.], оптимальные значения σ представлены в табл. 1, 2 и 3.

Таблица 1

Оптимальные значения σ (Le, Нф, Her-2/neu, CA125, ММП-2,9 в Нф) для III и IV стадий заболевания

Показатель стадия	Le	Нф	Her-2/neu	CA125	ММР-2 нф	ММР-9 нф
III стадия	0,79675	0,596502	1,96315	1,20299	0,650714	1,380432
IV стадия	1,86213	0,8433268	1,94747	1,18701	0,63294	2,034398

Таблица 3

Оптимальные значения σ (IL-1β, IL-6, IL-10, IFN-γ, TNF-α, ММП-2,9 в сыворотке) для III и IV стадий заболевания

Показатель стадия	IL-6	IL-10	IL-1β	IFN-γ	TNF-α	ММП-2 сыв	ММП-9 сыв
III стадия	3,69995	0,88705	2,4446012	1,237234	1,044316	2,0501928	3,932618
IV стадия	1,35715	1,25999	2,304716	1,155144	0,9374848	1,780624	3,879402

Пример
Пусть пороговое значение $$D=1$$ , тогда интервалы стадий определены следующим образом (табл. 4, 5, 6):

Таблица 4

Интервалы стадий заболевания для Le, Нф, Her-2/neu, CA125, ММП-2,9 в Нф

Показатель стадия	Le	Нф	Her-2/neu	CA125	ММР-2 нф	ММР-9 нф
III стадия	[0; 1,278]	[0; 0,993]	[2,765;+∞]	[1,690;+∞]	[0,907;+∞]	[0;2,341]
IV стадия	[1,278;+∞]	[0,993;+∞]	[0;2,765]	[0;1,690]	[0;0,907]	[2,341;+∞]

Таблица 6

Интервалы стадий заболевания для IL-1β, IL-6, IL-10, IFN-γ, TNF-α, ММП-2,9 в сыворотке

Показатель стадия	IL-6	IL-10	IL-1β	IFN-γ	TNF-α	ММП-2 сыв.	ММП-9 сыв.
III стадия	[2,922;+∞]	[0;1,480]	[3,355; +∞]	[1,690; +∞]	[1,398; +∞]	[2,697; +∞]	[5,523; +∞]
IV стадия	[0;2,922]	[1,480; +∞]	[0; 3,355]	[0; 1,690]	[0; 1,398]	[0;2,697]	[0;5,523]

Рассмотрим пациента с III стадией заболевания (табл.7).

Таблица 7

Параметры диагностики рака яичников

№ п/п	Показатели	Стадия	Значение функции правдоподобия, $$z_i$$
1	Le	III	0,678
2	Нф	III	0,588
3	ОМБ 356	IV	2,04
4	ОМБ 370	III	0,292
5	ОМБ 430	III	0,027
6	ОМБ 530	III	1,179E-07
7	Her2	IV	1,007
8	Ca125	III	0,938
9	ММП-2 сыв	IV	0,0007
10	ММП-9 сыв	III	1
11	ММП-2 Нф	IV	1,06
12	ММП-9 Нф	III	0,992
13	IL-6	III	1,045
14	IL-10	III	0,665
15	IL-1β	IV	1,079
16	IFN-γ	IV	1,094
17	TNF-α	IV	1,144
18	МДА	III	1,083
19	Каталаза	IV	1
20	ГТ	III	1,1111
21	ГР	III	0,463

В итоге по 13 параметрам ( № 1,2,4,5,6,8,10,12,13,14,18,20 и 21) можно диагностировать III стадию, по остальным 8 (№ 3,7,9,11,15,16,17 и 19) - IV стадию заболевания. Т.к. в данном случае невозможно однозначно диагностировать стадию, то, используя формулу (2), получим $$\overline{z}=\text{2}\text{,74796E-13}$$ . Пусть пороговое значение $$\overline{D}=1$$ , тогда $$\overline{z}<\overline{D}$$ , следовательно, у пациента можно диагностировать III стадию заболевания.

Рассмотрим пациента с IV стадией заболевания (табл. 8).

Таблица 8

Параметры диагностики рака яичников

№ п/п	Показатели	Стадия	Значение функции правдоподобия, $$z_i$$
1	Le	IV	1,001
2	Нф	IV	1,1051
3	ОМБ 356	IV	4,7999
4	ОМБ 370	IV	3,632
5	ОМБ 430	IV	3,442
6	ОМБ 530	IV	3,227
7	Her2	IV	1,015
8	Ca125	IV	1,017
9	ММП-2 сыв	IV	1,093
10	ММП-9 сыв	III	0,989
11	ММП-2 Нф	IV	1,048
12	ММП-9 Нф	III	0,859
13	IL-6	IV	2,689
14	IL-10	III	1
15	IL-1β	IV	1,055
16	IFN-γ	IV	1,062
17	TNF-α	IV	1,1184
18	МДА	IV	2,099
19	Каталаза	IV	157,65
20	ГТ	IV	0,2478
21	ГР	IV	4,713

В итоге по 3 параметрам (№ 10,12 и 14) можно диагностировать III стадию, по остальным 18 (1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,13,15,16,17,18,19,20 и 21) - IV стадию заболевания. Т.к. в данном случае невозможно однозначно диагностировать стадию, то, используя формулу (2), получим $$\overline{z}=\mathrm{280189,27}$$ . Пусть пороговое значение $$\overline{D}=1$$ , тогда $$\overline{z}>\overline{D}$$ , следовательно, у пациента можно диагностировать IV стадию заболевания.

На основании полученных результатов достоверным показателем для дифференциальной диагностики III и IV стадий РЯ является уровень окислительной модификации белков.

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для диагностики стадий распространенного рака яичников;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных задач.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию применимости.

Список сокращений:

Le - лейкоциты

Нф - нейтрофилы

ММП - матриксные металлопротеиназы

ОМБ - окислительная модификация белка

МДА - малоновый диальдегид

ГТ - глутатион-трансфераза

ГР - глутатион-редуктаза

IL - интерлейкин

IFN - интерферон

TNF - фактор некроза опухоли

Способ диагностики стадий распространенного рака яичников, включающий исследование плазмы крови, отличающийся тем, что у пациентки определяют стадию заболеванию по международной гинекологической классификации (FIGO) и относят его к III или IV клинической стадии по уровню окислительной модификации белков (ОМБ) в плазме крови, причем III стадия определяется уровнем ОМБ от 4,638 до бесконечности, а IV стадия - уровнем ОМБ от 0 до 4,638.