Способ дооперационного прогнозирования стадии и агрессивности рака предстательной железы
Владельцы патента RU 2611380:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский радиологический центр" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИРЦ" Минздрава России) (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича Российской академии наук (ИППИ РАН) (RU)
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России (ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к области медицины, в частности к способу дооперационного прогнозирования стадии и агрессивности рака предстательной железы. Способ дооперационного прогнозирования стадии и агрессивности рака предстательной железы, включающий определение в сыворотке крови больного до начала лечения уровней общего простатического антигена (ПСАобщ) с калибровкой Hybritech, свободного ПСА (ПСАсв) с калибровкой Hybritech, [-2]проПСА с калибровкой Hybritech, отличается тем, что высчитывают лабораторный индекс клинического стадирования (ЛИКС) рака предстательной железы по формуле:
и если
- ЛИКС < 500, то диагностируется локализованный индолентный рак предстательной железы, индекс Глисона ≤ 6;
- ЛИКС > 5000, но ≤7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 или стадия ≥Т3а;
- ЛИКС > 7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 и стадия ≥Т3а,
далее на основании анализа совокупности полученных данных с использованием метода линейной регрессии по логарифмической шкале концентраций маркеров и возраста пациента рассчитывают новый показатель (ЛИКС-В) по формуле:
ЛИКС-В = ЛИКС/100+1,5*В,
где В - возраст пациента в годах, и если
- ЛИКС-В < 100, то рак предстательной железы является локализованным индолентным, индекс Глисона ≤ 6, стадия ≤Т2;
- ЛИКС-В > 150, то рак предстательной железы не локализованный индолентный, индекс Глисона ≥ 7, стадия ≥Т3а. Вышеописанный способ является эффективным для дооперационного прогнозирования стадии и агрессивности рака предстательной железы. 3 ил., 4 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области медицины, в частности к способам интерпретации результатов лабораторных анализов, и может быть использовано для дооперационного уточнения стадии заболевания у мужчин с раком предстательной железы (далее - РПЖ).
При выборе тактики лечения больных РПЖ (дооперационное лечение, объем оперативного вмешательства) учитывают распространенность опухолевого процесса (включающую распространенность процесса в предстательной железе, поражение регионарных лимфатических узлов, наличие отдаленных метастазов) и биологическую агрессивность опухоли (индекс Глисона). При стадировании используют результаты УЗИ, МРТ, гистологическое исследование пунктатов с оценкой индекса Глисона, уровни общПСА, свПСА, а в отдельных клиниках - дополнительно [-2]проПСА и индекс здоровья простаты (ИЗП), объединяющий общПСА, свПСА и [-2]проПСА:
Однако, как показал клинический опыт (операционные находки, окончательное гистологическое заключение, индекс по шкале Глисона, оцененный по операционному материалу), в 30-40% случаев уточненная после операции стадия опухолевого процесса (pTNM) отличается от дооперационной. Вследствие этого по нашим данным и данным литературы не менее 30% больных получают избыточное лечение, а не менее 10% - недостаточный объем оперативного вмешательства. Таким образом, проблема дооперационного стадирования, в основе которой лежит разделение клинически агрессивных и индолентных форм РПЖ для правильного выбора объема оперативного вмешательства, остается актуальной.
Известен метод прогнозирования перехода индолентного РПЖ (индекс Глисона < 7) в агрессивный (СА 2884737 DIAGNOSTIC MARKERS OF INDOLENT PROSTATE CANCER). Объектом исследования является биоптат ткани предстательной железы (т.е. инвазивный метод). Дополнительно заявлена возможность использования крови, плазмы, мочи и спинномозговой жидкости.
Однако в отличие от заявленного нами изобретения оценку производят по экспрессии трех генов - FGFR1, РМР22 и CDKN1A по мРНК этих генов с помощью специальных праймеров с помощью qRT-PCR.
Известен метод различения высоко- и низкодифференцированных РПЖ, т.е. РПЖ с индексом Глисона ниже 7 или равным и более 7 (US 2015017640 (А1) Combinations of molecular markers inprostate cancer providing a diagnostic tool with improved sensitivity/specificity). Объектом исследования является сок простаты, эякулят и моча.
Однако данный метод также предполагает оценку уровня экспрессии трех генов - DLX1, НОХС6 и HOXD10 по мРНК ПЦР методом.
Известен способ дифференциальной диагностики инфильтративных и неинфильтративных форм РПЖ по хемилюминисценции сыворотки крови пациентов в присутствии реагентов, вызывающих свободнорадикальные реакции (RU 2455643 С1). Термины «инфильтративный» и «неинфильтративный» РПЖ в данном изобретении, вероятно, используют как синонимы канонических терминов - агрессивный и индолентный РПЖ.
Однако данные о различиях в интенсивности свечения (диагностический параметр) у больных с разным индексом Глисона, с разной стадией заболевания, которые традиционно используются для выбора тактики лечения, - не представлены, что будет препятствием для клинического использования метода, т.к. это не позволяет судить о его специфичности и чувствительности.
Известен способ диагностики РПЖ, начиная с ранних стадий до распространенных процессов, по уровню экспрессии одного или всех трех генов или кодируемых ими белков - VPS13A, VPS28 и NAALADL2 в плазме или сыворотке крови (WO 2014140594 А1 Diagnostic and prognostic biomarkers for prostate cancer and other disorders).
В заявленном способе объектом для определения являются гены и кодируемые ими белки. В данном методе сравнивают уровни их экспрессии в сыворотке крови обследуемого в сравнении с сывороткой крови здорового, и если уровень экспрессии одного (или всех трех генов) выше, то диагностируется рак. В данном изобретении нет решающего правила для различения разных клинических групп больных: с разным индексом Глисона, с разной стадией. В данном способе авторы лишь заявляют, что чем выше уровень экспрессии генов, тем более распространенный опухолевый процесс.
Самым близким к заявляемому является способ диагностики РПЖ и метод различения индолентных и агрессивных форм РПЖ по уровню соотношения свПСА/общПСА в сыворотке крови и по уровню PSP94 в моче (с нормированием на уровень креатинина) (US 2012021925 (A1) Diagnostic assays for prostate cancer using PSP94 and PSA biomarkers). Производится иммуноферментный анализ сыворотки крови и мочи. Сравнивают полученные у конкретного обследуемого данных по свПСА/общПСА и PSP94 с нормограммами и на основе полученных данных ставят диагноз РПЖ или его отсутствие, и в случае РПЖ больного относят к агрессивным или индолентным РПЖ.
Однако в заявленном способе нет решающего правила для отделения агрессивных и индолентных форм; постулируется, что чем ниже соотношение свПСА/общПСА и чем выше PSP94, тем больше вероятность клинически агрессивного рака.
Задачей изобретения является улучшение алгоритма дооперационного (клинического) стадирования РПЖ с использованием разработанного лабораторного индекса клинического стадирования (ЛИКС), позволяющего с большей достоверностью оценить стадию опухолевого процесса у больных РПЖ.
Указанная задача решается тем, что высчитывают лабораторный индекс клинического стадирования (ЛИКС) рака предстательной железы по формуле:
и если
- ЛИКС < 500, то диагностируется локализованный индолентный рак предстательной железы, индекс Глисона ≤ 6;
- ЛИКС > 5000, но ≤7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 или стадия ≥Т3а;
- ЛИКС > 7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 и стадия ≥Т3а,
далее на основании анализа совокупности полученных данных с использованием метода линейной регрессии по логарифмической шкале концентраций маркеров и возраста пациента рассчитывают новый показатель (ЛИКС-В) по формуле:
ЛИКС-В = ЛИКС/100+1,5*В,
где В - возраст пациента в годах, и если
- ЛИКС-В < 100, то рак предстательной железы является локализованным индолентным, индекс Глисона ≤ 6, стадия ≤Т2;
- ЛИКС-В > 150, то рак предстательной железы не локализованный индолентный, индекс Глисона ≥ 7, стадия ≥Т3а.
Изобретение поясняется подробным описанием, клиническими примерами, таблицами и иллюстрациями, на которых изображено:
Фиг. 1 - Сравнение дискриминирующих свойств ЛИКС с каноническими лабораторными показателями, а) для разных клинических групп больных при индолентном и агрессивном РПЖ; б) для групп больных РПЖ с разным уровнем по шкале Глисона (по патолого-анатомическому заключению); в) для больных РПЖ различных рТ групп.
Фиг. 2 - Соотношение (в %) случаев индолентного и клинически агрессивного РПЖ в диапазоне значений ЛИКС 500-7000.
Фиг. 3 - ROC-анализ. Площадь под кривой AUC для разных клинических групп больных РПЖ и разных лабораторных показателей; а) Локализованный агрессивный РПЖ vs Локализованный индолентный РПЖ; б) Местнораспространенный РПЖ vs Локализованный агрессивный РПЖ; в) Местнораспространенный РПЖ vs Локализованный РПЖ; г) Индекс Глисона 7 (4+3) vs 7 (3+4); д) Стадия рТ3а vs рТ2 с.
Способ дооперационного прогнозирования стадии и агрессивности рака предстательной железы осуществляется следующим образом. Структура обследованных групп больных:
- Локализованный РПЖ (pT2N0);
- Индолентный: стадия ≤ рТ2 и индекс Глисона ≤ 6
- Клинически агрессивный: стадия ≥ рТ3 или индекс Глисона ≥ 7
- Местнораспространенный РПЖ (pT3N0) - клинически агрессивный;
- РПЖ с регионарными метастазами (рТ1-3N+) - клинически агрессивный.
Берут образец сыворотки крови пациента, свежеприготовленной или подвергнутой предварительному замораживанию (t -70°C). Проводят анализ в иммунохимических системах Beckman Coulter Access 2 Immunoassay System с использованием парамагнитных частиц и детекцией хемилюминесценции. Для каждого образца определяют концентрацию общего ПСА, свободного ПСА и [-2]проПСА с использованием калибровки Hybritech, по инструкциям фирмы-производителя.
На основании показателей общПСА, свПСА, [-2]проПСА, а также возраста пациента вычисляют следующие показатели:
Далее высчитывают лабораторный индекс клинического стадирования (ЛИКС) рака предстательной железы по формуле:
,
и если
- ЛИКС < 500 - диагностируется локализованный индолентный рак предстательной железы, индекс Глисона ≤ 6;
- ЛИКС > 5000, но ≤7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 или стадия ≥Т3а;
- ЛИКС > 7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 и стадия ≥Т3а,
далее на основании анализа совокупности полученных данных с использованием метода линейной регрессии по логарифмической шкале концентраций маркеров и возраста пациента рассчитывают новый показатель (ЛИКС-В) по формуле:
ЛИКС-В = ЛИКС/100+1,5*В,
где В - возраст пациента в годах, и если
- ЛИКС-В < 100, то рак предстательной железы является локализованным индолентным, индекс Глисона ≤ 6, стадия ≤Т2;
- ЛИКС-В > 150, то рак предстательной железы не локализованный индолентный, индекс Глисона ≥ 7, стадия ≥Т3а.
По совокупности параметров прогнозируют стадию и клиническую агрессивность опухолевого процесса в предстательной железе. Реализация предлагаемого способа занимает ~30 мин.
I. Преимущества ЛИКС по дискриминирующим свойствам (в сравнении с каноническими параметрами) демонстрируются данными (Фиг. 1 а, б, в и Табл. 1 А, Б, В, см. приложение).
Если уровень каждого из показателей при локализованном индолентном РПЖ принять за 1,0, то очевидно, что достоверность различий (р<0,05) между группами локализованного индолентного vs локализованного агрессивного РПЖ и локализованного агрессивного vs местнораспространенного РПЖ достигается не только для ЛИКС, но и для некоторых других параметров (табл. 1А), однако различия между этими группами для ЛИКС более выражены (Фиг. 1а).
Если уровень каждого из показателей при индексе Глисона 5-6 принять за 1,0, то очевидно, что достоверность различий (р<0,05) между группами с индексом Глисона 5-6 vs индексом Глисона 7 (3+4) и с индексом Глисона 7 (3+4) vs индексом Глисона 7 (4+3) достигается не только для ЛИКС, но и для некоторых других параметров (Табл. 1Б), однако различия между этими группами для ЛИКС более выражены (Фиг. 1б).
Если уровень каждого из показателей при рТ2а-b принять за 1,0, то очевидно, что достоверность различий (р<0,05) между группами с рТ2с vs рТ3а достигается не только для ЛИКС, но и для некоторых других параметров (Табл. 1В), однако различия между этими группами для ЛИКС более выражены (Фиг. 1в).
II. Данные, подтверждающие возрастание вероятности иметь индекс Глисона > 6 или стадию ≥ Т3а в диапазоне ЛИКС ≥ 500, но ≤ 7000, представлены на Фиг. 2. С увеличением ЛИКС в диапазоне «серой зоны» доля случаев клинически агрессивного РПЖ растет от 38,7% при ЛИКС ≥500 и < 1000 до 72,4% при ЛИКС ≥4000 и < 5000. Для диапазона ЛИКС ≥5000 и < 7000 доля случаев клинически агрессивного РПЖ составляет 93,3%.
III. Преимущества ЛИКС-В по результатам ROC-анализа (AUC - площадь под кривой) для разных клинических групп больных в сравнении с каноническими лабораторными показателями (Табл. 2; Фиг. 3 а-д).
С использованием линейной логистической регрессии в логарифмической шкале концентраций маркеров и возраста пациентов был разработан новый показатель ЛИКС-В, обеспечивающий (по результатам ROC-анализа) большую, чем канонические параметры, площадь под кривой (AUC) для клинических групп больных РПЖ, которые нужно дискриминировать.
Так, данные (Табл. 2, см. приложение) демонстрируют, что AUC для ЛИКС-В для дискриминации локализованного агрессивного РПЖ vs локализованного индолентного РПЖ составил 0,644 (vs 0,628 для ИЗП, vs 0,597 для общПСА); для дискриминации местнораспространенного vs локализованного агрессивного РПЖ составил 0,716 (vs 0,704 для ИЗП, vs 0,678 для общПСА); для дискриминации между группами с индексом Глисона 5-6 vs индексом Глисона 7 (3+4) составил 0,626 (vs 0,624 для ИЗП, vs 0,613 для общПСА); для дискриминации между группами с индексом Глисона 7 (3+4) vs индексом Глисона 7 (4+3) составил 0,687 (vs 0,645 для ИЗП, vs 0,589 для общПСА); для дискриминации между группами с рТ2 с vs pT2a-b составил 0,581 (vs 0,524 для ИЗП, vs 0,517 для общПСА); для дискриминации между группами с рТ3а vs рТ2 с составил 0,758 (vs 0,715 для ИЗП, vs 0,680 для общПСА).
Графическое выражение преимуществ ЛИКС-В перед ИЗП и общПСА продемонстрировано на Фиг. 3 (а-д).
Примеры конкретного использования предлагаемого способа
Пример 1. Больной К., 62 года. При обследовании по месту жительства выявлено повышение общ ПСА до 12 нг/мл. Выполнена биопсия предстательной железы. Установлен диагноз РПЖ стадии T2aNxMo, 6 баллов по Глисону (3+3).
В образце сыворотки крови больного определили уровни общПСА, свПСА и [-2]проПСА по калибровке Hybritech с использованием прибора Access 2. Результаты: общПСА - 12,9 нг/мл, свПСА - 1,9 нг/мл, [-2]проПСА - 19,0 пг/мл, соотношение общПСА/свПСА - 15,0%. ИЗП оказался равным 35,3 ед., что является неблагоприятным показателем (предлагаемая верхняя граница нормы ИЗП составляет 25 ед.), косвенно свидетельствуя об агрессивной форме опухолевого процесса. Высчитанный ЛИКС оказался равным 667,9 ед., ЛИКС-В - 99,7 ед. Согласно показателю ЛИКС-В опухолевый процесс в предстательной железе расценен как локализованная индолентная форма РПЖ, индекс Глисона ≤ 6, стадия ≤ Т2. По результатам гистологической экспертизы после радикальной простатэктомии выявлен РПЖ стадии pT2cNoMo, 6 баллов по Глисону (3+3).
Пример 2. Больной Е., 67 лет. При обследовании по месту жительства выявлен повышенный уровень общПСА - 18,4 нг/мл. Выполнена биопсия предстательной железы. Установлен диагноз РПЖ стадии T2cNxMo, для оценки индекса Глисона материала, полученного при биопсии, оказалось недостаточно.
В образце сыворотки крови больного определили уровни общПСА, свПСА и [-2]проПСА по калибровке Hybritech с использованием прибора Access 2. Результаты: общПСА - 23,8 нг/мл, свПСА - 4,4 нг/мл, [-2]проПСА - 22,9 пг/мл, соотношение общПСА/свПСА - 18,4%. ИЗП оказался равным 25,5 единиц (близким к верхней границе нормы ИЗП - 25 ед.). ЛИКС оказался равным 391,3 единиц, ЛИКС-В - 104,4 ед. Согласно показателю ЛИКС опухолевый процесс в предстательной железе расценен как локализованная индолентная форма РПЖ, индекс Глисона ≤ 6, стадия Т2. По результатам гистологической экспертизы после радикальной простатэктомии выявлен РПЖ стадии pT2cNoMo, 6 баллов по Глисону (3+3).
Пример 3. Больной В., 64 года. При обследовании по месту жительства выявлен уровень общПСА - 7,2 нг/мл (серая зона теста ПСА 2,5-10 нг/мл). Выполнена биопсия предстательной железы. Установлен диагноз РПЖ стадии T2bNxMo, 6 баллов по Глисону (3+3).
В образце сыворотки крови больного определили уровни общПСА, свПСА и [-2]проПСА по калибровке Hybritech с использованием прибора Access 2. Результаты: общПСА - 8,6 нг/мл, свПСА - 0,6 нг/мл, [-2]проПСА - 23,9 пг/мл, соотношение общПСА/свПСА - 6,8%. ИЗП оказался равным 118,8 ед., ЛИКС - 5932,2 единиц, ЛИКС-В - 155,3 ед. Согласно показателям ЛИКС и ЛИКС-В опухолевый процесс в предстательной железе расценен как агрессивная форма РПЖ, индекс Глисона ≥ 7. По результатам гистологической экспертизы после радикальной простатэктомии выявлен РПЖ стадии pT3aNoMo, 7 баллов по Глисону (3+4).
Предлагаемый способ в практическом применении позволил провести дооперационное (клиническое) стадирование РПЖ с использованием разработанного лабораторного индекса клинического стадирования (ЛИКС и ЛИКС-В), позволяющего с большей достоверностью оценить стадию опухолевого процесса у больных РПЖ. Использование разработанного алгоритма в клинике онкоурологии имеет медицинское и социальное значение, т.к. позволяет избежать:
- гипердиагностики, и, как следствие, избыточного лечения - в частности ограничивает объем оперативного вмешательства с сохранением пациенту потенции;
- гиподиагностики, и, как следствие, расширяет объем оперативного вмешательства, что в конечном итоге улучшает отдаленные результаты лечения (показатели излеченности).
Способ дооперационного прогнозирования стадии и агрессивности рака предстательной железы, включающий определение в сыворотке крови больного до начала лечения уровней общего простатического антигена (ПСАобщ) с калибровкой Hybritech, свободного ПСА (ПСАсв) с калибровкой Hybritech, [-2]проПСА с калибровкой Hybritech, отличающийся тем, что высчитывают лабораторный индекс клинического стадирования (ЛИКС) рака предстательной железы по формуле:
и если
- ЛИКС < 500, то диагностируется локализованный индолентный рак предстательной железы, индекс Глисона ≤ 6;
- ЛИКС > 5000, но ≤7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 или стадия ≥Т3а;
- ЛИКС > 7000, то диагностируется агрессивный рак предстательной железы, индекс Глисона > 6 и стадия ≥Т3а,
далее на основании анализа совокупности полученных данных с использованием метода линейной регрессии по логарифмической шкале концентраций маркеров и возраста пациента рассчитывают новый показатель (ЛИКС-В) по формуле:
ЛИКС-В = ЛИКС/100+1,5*В,
где В - возраст пациента в годах, и если
- ЛИКС-В < 100, то рак предстательной железы является локализованным индолентным, индекс Глисона ≤ 6, стадия ≤Т2;
- ЛИКС-В > 150, то рак предстательной железы не локализованный индолентный, индекс Глисона ≥ 7, стадия ≥Т3а.
