Нет
Введение. Рак мочевого пузыря является самым частым новообразованием мочевыводящих путей. Ежегодно в мире раком мочевого пузыря заболевают 335,8 тыс. человек и 132,4 тыс. человек, то есть каждый третий умирает от этого заболевания. В 2011 году в Российской Федерации диагностировано 13784 случая РМП, при этом прирост этого заболевания за последние 10 лет составил 15,26%. Летальность от РМП на первом году с момента установления диагноза составляет 19,5% [1].
Сегодня в России под динамическим наблюдением находятся около 60 тысяч больных раком мочевого пузыря и только у 33,6% болезнь диагностируется на Т1 стадии заболевания [2]. Известно, что именно стадия рака мочевого пузыря определяет вид, характер лечения и прогноз заболевания для пациента. Вместе с тем частота ошибок, при определении стадии рака мочевого пузыря достигает 73% [3].
В настоящее время определение общепринятых критериев стадии рака мочевого пузыря: глубина инвазии опухоли, степень дифференцировки клеток, поражение регионарных лимфатических узлов и т.д., не всегда приводят к положительному результату лечения. Это подтверждают и данные анализа отдаленных результатов лечения больных с одной и той же диагностированной стадией раком мочевого пузыря. У одних пациентов после органосохраняющей операции наблюдается благоприятный исход, у других – быстро развивается рецидив и прогрессия опухоли. Это можно объяснить не изученным биологическим потенциалом рака мочевого пузыря [4]
Хорошо известно, что по клиническому течению выделяют поверхностный (Tis, Ta, T1), инвазивный (T2 -T4) и метастатический рак мочевого пузыря.
В Российской Федерации выявление больных с поверхностной формой рака (I стадия) составляет лишь 33,6%, в противоположность зарубежным данным, в соответствии с которыми I стадия рака мочевого пузыря диагностируется в 80% наблюдений. В нашей стране в 11,6-15,6% наблюдений выявляется IV стадия рака мочевого пузыря [5]
Эти цифры не внушают оптимизма и отражают неудовлетворительную диагностику поверхностного рака мочевого пузыря, позднюю обращаемость пациентов и неточное определение стадии заболевания и как следствие - неадекватность проводимого лечения – органоуносящие операции со снижением качества жизни больных и более высокая смертность.
Анализ результатов лечения больных раком мочевого пузыря показал, что назрела необходимость поиска новых дополнительных маркеров ранней диагностики, установления стадии и определении прогноза заболевания.
В клинических рекомендациях, выпущенных по инициативе Российского общества онкоурологов с разрешения Европейской ассоциации по урологии, в 2011 году сведения по применению конкретных молекулярных маркеров для диагностики рака мочевого пузыря отсутствуют. Нет их и в стандартах диагностики и лечения рака мочевого пузыря как в России, так и в Европе. Все вышесказанное позволило нам сформулировать цель нашего исследования.
Цель исследования: разработать панели молекулярно-биологических и иммуногистохимических маркеров для ранней диагностики, стадирования и прогрессирования рака мочевого пузыря.
Материал и методы. Исследование проводилось в несколько этапов. На первом этапе делали акцент на поиск маркеров для ранней диагностики РМП и в рамках федеральной целевой программы по борьбе с социально-значимыми исследованиями в 2008 году было начато исследование.
Проведено обследование 488 больного, находившихся на лечении в НИИ фундаментальной и клинической уронефрологии Саратовского государственного медицинского университета им. В.И.Разумовского с диагнозом рак мочевого пузыря: 443 человека - основная группа, группа контроля – 25 практически здоровых лиц, группа сравнения - 20 пациентов с циститом и мочекаменной болезнью.
Возраст пациентов с раком мочевого пузыря колебался от 44 до 79 лет (средний возраст - 63 года). В числе обследованных пациентов - 60 женщин и 383 мужчин. Из 443 пациентов с раком мочевого пузыря в группу с поверхностным раком (Та-1N0M0) – включены 217(48,9%) человек, мышечноинвазивным раком без метастазов(T2-4N0M0) – 188(42,4%) человек и с метастатическим раком было- 38(8,6%) больных.
При гистологическом исследовании у всех 443 больных диагностирован переходноклеточный рак. По степени дифференцировки опухоли больные были распределены следующим образом: 223(50%) больных с высокодифференцированной опухолью (G1), 174(39%) больных с умереннодифференцированной опухолью (G2), 60(11%) больных с низкодифференцированной опухолью (G3).
Исследование содержания онкомаркеров, цитокинов, факторов ангиогенеза проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа. Определение онкомаркеров-фрагментов цитокератинов проводили в сыворотке крови и моче.
Содержание факторов роста эндотелия сосудов, трансформирующего фактора роста, фактора роста фибробластов определяли в сыворотке крови, маркеры апоптоза, интерлейкина-12, фактора некроза опухоли исследовали во взвеси мононуклеаров в плазме.
Иммуногистохимические реакции проводили на серийных парафиновых срезах, используя стрептавидин-биотиновый метод. Для иммуногистохимического исследования были использованы 13 коммерческих моноклональных антител, разделенные на группы по функциональной значимости: маркеры пролиферативной активности; супрессор опухолевого роста; маркеры апоптоза; рецептор эпидермального фактора роста; цитокератиновый профиль.
Интенсивность реакций, локализованных в цитоплазме, оценивали полуколичественным способом по 3-х балльной шкале.
Результаты реакций с антигенами, имеющими ядерную локализацию, оценивали в процентах, подсчитывая количество окрашенных ядер на 100 ядер в 3 полях зрения.
Статистический анализ проводили с использованием стандартного пакета программ статистической обработки результатов. Общая диагностическая эффективность количественных тестов определена с помощью ROC-анализа.
Результаты. Проведенные исследования на 13 иммуногистохимических и 11 молекулярно-генетических маркерах позволили выбрать наиболее информативные маркеры ранней диагностики рака мочевого: определение онкомаркера рака мочевого пузыря (UBC) в моче; фрагмента цитокератина ТРS в сыворотке крови и маркеров пролиферативной активности Кi67, Р63 и антигена пролиферирующего клеточного ядра в тканях опухоли методом иммуногистохимии.
Были установлены значения в разных группах: у практически здоровых лиц, с заболеваниями мочевого пузыря неопухолевой природы и РМП (табл. 1).
По нашим данным повышение маркера UBC в моче больше чем 50,1 мкг/л – это повод для детального обследования пациента. Резкое увеличение данного маркера в крови определяется при начале инвазии опухоли в мышечный слой.
При прорастании опухоли в сосуды, фрагменты этих же цитокератинов (ТРА и ТРS) появляются в кровотоке. Нарастание содержания этих маркеров в сыворотке крови коррелирует со степенью инвазии опухоли.
Из всех изучаемых маркеров роста наиболее значимым в диагностике рака мочевого пузыря оказался фактор роста эндотелия сосудов. Его резкое увеличение является неблагоприятным фактором прогноза рака. Изменение уровня факторов апоптоза (Fas и Fas-лиганда) можно использовать только в качестве прогностического фактора, так как их увеличение обусловлено процессом активного распада лимфоцитов, что неизбежно приведет к иммуносупресии и прогрессу опухолевого роста.
При анализе показателей экспрессии иммуногистохимических маркеров, имеющих ядерную локализацию, в различных группах больных с раком мочевого пузыря были получены следующие результаты:
Наиболее информативными были маркеры пролиферации (Ki67) и белки - регуляторы клеточного цикла (Р53 и Р63) , которые не дают экспрессии в группе сравнения. Кроме того, при применении маркеров Ki67и Р53 отмечена высокая степень корреляционной зависимости между стадией рака мочевого пузыря, процентом экспрессирующих клеток и интенсивностью иммуногистохимической реакции.
При иммуногистохимическом исследовании на антигены, локализованные в цитоплазме, было установлено, что их экспрессия во всех исследованных группах больных является положительной. Достоверно значимых различий между группами больных по показателям иммуногистохимических реакций с цитокератинами не выявлено.
И только цитокератин 18 продемонстрировал трехкратное увеличение количества экспрессирующих клеток уротелия между группой сравнения и группой больных с неинвазивным раком.
Таким образом, первый этап проведенных исследований на 13 иммуногистохимических и 11 молекулярно-биологических маркерах позволил установить следующие маркеры ранней диагностики: (UBC) в моче; фрагмента цитокератинов ТРS и TPA в сыворотке крови и маркеров пролиферативной активности Кi67, Р63 и антигена пролиферирующего клеточного ядра в тканях опухоли методом иммуногистохимии.
На втором этапе проведенных исследований была установлена связь изменений уровней цитокератинов TPA, TPS и UBC с признаками инвазии и стадией заболевания у больных РМП с различным уровнем инвазии опухоли (табл. 2).
Как видно из представленной таблица у больных с мышечно-инвазивным раком мочевого пузыря (Т2-Т4) характерны значения онкомаркера UBС выше чем 64,1 мкг/мл, ТРS >106,93 Ед/л и TPA> 1,89нг/мл. У больных с раком мочевого пузыря без мышечной инвазии показатели этих онкомаркеров - нижеуказанных величин.
При определении чувствительности и специфичности каждого маркера мы получили достаточно высокие показатели между этими показателями (табл.3).
Проведенный РОС – анализ показал статистически значимые различия между стадиями РМП по всем трем маркерам (табл. 4, рис. 1).
Далее нами был проведен сравнительный анализ ошибок в маркерной диагностике глубины инвазии опухоли на дооперационном этапе и в послеоперационном периоде с морфологическим исследованием (табл.5).
Было установлено, что при раке мочевого пузыря без мышечной инвазии наиболее целесообразно использовать уринальный онкомаркер UBC, так как у него высокая чувствительность (88%) в верификации и стадировании (82%) переходноклеточной карциномы и самая маленькая ошибка (16%). Не высокая чувствительность и точность в установлении стадии Та-Т1 с помощью TPA и TPS вполне объяснима, так как появление их в сыворотке крови происходит при прорастании опухоли в стенку сосуда, что происходит при инвазивном росте.
При мышечно-инвазивном РМП сохраняется высокая чувствительность UBC, а точность в определении стадии снижается, что может объясняться большим размерами опухоли и ее экзофитным ростом. В тоже время исследование сыворотки крови на TPA и TPS показывает значительное увеличение в точности стадирования и снижении величины ошибки.
Следует отметить, что для уточнения стадии РМП наиболее целесообразно применение одновременно всех трех онкомаркеров, так как это увеличивает чувствительность и специфичность применяемого метода, что подтверждается данными проведенного RОC-анализа.
Применение всех трех маркеров позволяет провести дифференциальную диагностику доброкачественного и злокачественного процессов, поверхностного и мышечно-инвазивного РМП, а также уменьшить количество диагностических ошибок в определении стадии, которая по данным некоторых авторов составляет 68-72% [6]. В клинике урологии и НИИ фундаментальной и клинической уронефрологии СГМУ до применения маркерной диагностики общая ошибка в определении стадии заболевания составляла 44, 25%, к 2012году она уменьшилась до 15,2%. В 2012 году на «Способ диагностики стадии инвазии рака мочевого пузыря» с применением данных маркеров был получен патент на изобретение.(№2454181 от 27.06.2012)
При иммуногистохимическом исследовании 12 онкомаркеров было установлено, что для диагностики стадии рака мочевого пузыря и прогноза заболевания рационально использовать только 4 маркера: Ki-67, p63, р53 и EGFR (табл.6).
Как видно из представленной таблицы, данные маркеры не дают положительной экспрессии в группе сравнения, что может использоваться при дифференциальной диагностике РМП и других неоплазий. Кроме этого процент экспрессирующих клеток указанных маркеров позволяет судить о степени инвазии РМП, что является важным моментом для определения стадии заболевания, а, следовательно, и прогноза.
При анализе показателей экспрессии маркеров в каждую из стадий РМП, представленной было установлено, что маркер Ki-67 показал 100% экспрессию у пациентов со стадией РМП Т3 и Т4, в то время как в стадию Т2 его экспрессия составила только 56,5%, что является достоверным различием (табл. 7).
Исследования показали: Ki-67 можно весьма перспективно использовать для дифференциальной диагностики между Т2 и Т3-Т4, что является очень важным, так как выход опухоли за пределы органа свидетельствует о неблагоприятном прогнозе и именно поэтому этот маркер может быть использован как прогностический, способный повлиять на выбор тактики лечения у больных МИРМП.
С целью определения прогностической значимости были изучены отдаленные результаты лечения 27 больных РМП, чью судьбу удалось проследить на протяжении 5 лет. У всех пациентов при иммуногистохимическом исследовании ткани опухоли Ki-67 дал положительную экспрессию.
Из 27 больных РМП 11 пациентам было выполнено органосохраняющее комплексное лечение, включающее в себя трансуретральную электрорезекцию стенки мочевого пузыря вместе с опухолью и системную полихимиотерапию по схеме M-VAC (метотрексат, винбластин, доксорубицин, цисплатин). У 13 больных произведена цистэктомия, а шесть пациентов признаны иноперабельными, им осуществлялась только симптоматическая терапия (табл.8).
Из представленной таблицы видно, что из 27 больных РМП – 16 (59,2%) умерло. Из них 10 (62,5%) - в первый год. Из 10 умерших в первый год 9 (90%) пациентов имели экспрессию Ki-67 ≥ 30%. У всех 9 больных стадия заболевания была Тзb-T4N0-1M0-1.
В то же время из 11 больных РМП, которые прожили более 5 лет, в 73% случаев экспрессия Ki-67 составила < 30%. Стадия заболевания у выживших больных была: Т1N0M0 - 4; Т2N0M0 - 6; Т3N0M0 - 1.
При мышечно-инвазивном РМП Т2N0M0-Т3-4N0-1M0-1 (22 больных) в первые 24 месяца умерли 14 (62%). Экспрессия Ki-67 у этих больных колебалась от 30 до 80%.
При органосохраняющем лечении больных в стадии Т1-Т2 (11 пациентов) в первые два года умерло 5 (45,4%) больных, у которых экспрессия Ki-67 составляла ≥ 30%. После цистэктомии (n=13) умерло 8 (61,5%), у 7 (87,5%) из них Ki-67 был > 30%. Из 11 пациентов, проживших 5 лет и более, только в двух случаях Ki-67 было > 30% (34% и 44%), у остальных 9 (82%) – Ki-67 был менее 30%.
Проведенная сравнительная оценка эффективности различных иммуногистохимических маркеров в определении стадии и прогнозе мышечно-инвазивного РМП показала, что наиболее эффективным маркером является маркер пролиферативной активности – Ki-67. Установлено, что при экспрессии Ki-67 > 30%, независимо от способа лечения, в 81,2% возможен рецидив заболевания и летальный исход в течение 24 месяцев. В то же время при значениях Ki-67 < 30% пятилетняя выживаемость составляет 70%.
Таким образом, научно-исследовательская работа, проводимая и НИИ фундаментальной и клинической уронефрологии более 6 лет, и являющаяся отражением интеграции клинической урологии, лабораторной диагностики и морфологии позволила вывить наиболее значимые маркеры в ранней диагностике, определении стадии и прогноза рака мочевого пузыря.
Выводы
1.Чиссов В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В./ Злокачественные новообразования в России в 2011 году(заболеваемость и смертность)//М.: ФГБУ «МНИОИ им. П.А.Герцена» Минздрава России. 2013. ил. 289 с.
2. Аполихин О.И.,Сивков А.В., Москалева Н.Г. и др. Анализ уронефрологической заболеваемости и смертности в Российской Федерации в 2010-2011 годах//Экспериментальная и клиническая урология 2013. №2, с.10-17.
3.Микич Д.Х.Органосохраняющее лечение при инвазивном раке мочевого пузыря / Микич Д.Х.// Онкоурология. 2005. №2.С.27-32.
4. Значение маркеров опухолевого роста и ангиогенеза в диагностике рака мочевого пузыря / П.В. Глыбочко, А.Н. Понукалин, Н.Б. Захарова, Н.К. Шахапазян //Онкоурология. 2009, №2. С.56-60.
5. Клиническая онкоурология. Под ред. Б.П. Матвеева. М.: 2011.
6. Лоран, О. Б. Онкоурология сегодня : проблемы и достижения / О. Б. Лоран // Мед. вест. 2007, № 13. С. 7-8.
Таблица 1. Показатели маркеров UBC в моче и фрагментов цитокератинов 8(TPA) и 18 (TPS)- в сыворотке крови практически здоровых лиц, с заболеваниями мочевого пузыря неопухолевой природы и РМП
Маркеры |
Величина cut off с чувствительностью 80% |
Диапазон «серой зоны» |
Величина cut off со специфичностью 80% |
TPS |
61,5 Ед/л |
61,5-82,6 Ед/л |
82,6 Ед/л |
TPA |
1,05 нг/мл |
1,05-1,52 нг/мл |
1,52 нг/мл |
UBC |
22,55 мкг/мл |
22,55-50,1мкг/мл |
50,1 мкг/мл |
Рак маловероятен |
Наличие рака не исключено |
Наиболее вероятен диагноз РМП |
Таблица 2. Диагностические диапазоны уровня онкомаркеров, применяемые для диагностики стадии инвазии рака мочевого пузыря
Стадия |
UBC мочи (мкг/мл) |
TPA сыворотки крови (нг/мл) |
TPS сыворотки крови (Ед/л) |
Ta-T1 |
22,55 - 64,1 |
1,05 - 1,89 |
61,5 - 106,93 |
T2-T4 |
64,1 – 430> |
1,89 – 13,4> |
106,93-821,8> |
Таблица 3. Диагностическая чувствительность и специфичность онкомаркеров при определении стадии инвазии рака мочевого пузыря
Диагностика стадии рака |
UBC мочи |
TPA сыворотки крови |
TPS сыворотки крови |
Переход мышечно-неинвазивного рака (Та-Т1) в мышечно-инвазивный без экстарорганной инвазии (Т2-Т4) |
>64,1 мкг/мл Чувств. = 95% Специф. = 69% |
>1,89 нг/мл Чувств. = 90,4% Специф. = 91,5% |
>106,93 Ед/л Чувств. = 95,2% Специф. = 85% |
Таблица 4. ROC-анализ значимости онкомаркеров при диагностике мышечно-неинвазивного рака и инвазивного рака мочевого пузыря
Онкомаркеры |
Площадь под кривой ± стандартное отклонение |
Достоверность отличия (p) от незначимого теста (кривая х=у) |
95% доверительный интервал |
UBC |
0,796±0,07 |
p=0,001 |
0,658-0,934 |
TPA |
0,642±0,085 |
p=0,104 |
0,476-0,807 |
TPS |
0,873±0,052 |
p=0,0001 |
0,771-0,975 |
Таблица 5. Сравнительный анализ ошибок в маркерной диагностике
Маркер |
Значения онкомаркера |
Стадия Т до операции |
Стадия р Т после операции |
Гипо-/ гипер- диагностика (%) |
Общая ошибка (%) |
UBC Моча (Мкг/мл) |
50,1-64,1 |
Ta-T1 n= 217 |
pTa-T1 n= 182 |
4 / 12 |
16% |
64,1-430> |
T2-T4 n= 226 |
pT2-T4 n=162 |
5 / 23,5 |
28,5% |
|
TPA сыворотка крови (нг/мл) |
1,52-1,89 |
Ta-T1 n=217 |
pTa-T1 n=72 |
26 / 41 |
67% |
1,89-13,4 |
Т2-Т4 n=226 |
pT2-T4 n= 200 |
4,5 / 7,1 |
11,6% |
|
TPS сыворотка крови (Ед/л) |
82,6-106,93 |
Ta-T1 n=217 |
pTa-T1 N=78 |
44 / 20 |
64% |
106,93-821,8 |
T2-T4 n=226 |
pT2-T4 Т=188 |
4,7 / 12,3 |
17% |
Таблица 6. Сравнительная оценка эффективности иммуногистохимических маркеров при мышечно-неинвазивном и мышечно-инвазивном РМП
Исследуемые группы |
Иммуногистохимические маркеры |
|||
р53 |
Ki-67 |
р63 |
EGFR |
|
Группа сравнения T0N0M0 (n=14) |
0 |
0 |
0 |
0 |
МНРМП Та-1N0M0 (n=24) |
3 (12,5%) |
12 (50%) |
7 (29%) |
1 (4,1%) |
МИРМП T2-4N0-1M0-1 (n=42) |
19 (45,2%) |
32 (76,1%) |
23 (54,7%) |
7 (16,6%) |
Таблица 7. Показатели экспрессии иммуногистохимических маркеров РМП у больных в зависимости от стадии заболевания
Стадия РМП |
Количество больных в группе |
Положительный результат |
||||
р53 |
Ki-67 |
PCNA |
р63 |
EGFR |
||
T0N0M0 |
14 |
0 |
0 |
64,2% |
0 |
0 |
TaN0M0 |
15 |
13% |
46,6% |
13% |
13% |
0 |
T1N0M0 |
9 |
11% |
55,5% |
11% |
55% |
11,1% |
T2N0M0 |
23 |
43% |
56,5% |
43% |
52% |
8,6% |
T3N0-1M0 |
8 |
50% |
100% |
50% |
75% |
25% |
T4N0-1M0-1 |
11 |
45% |
100% |
45% |
45,4% |
27,2% |
Таблица 8. Методы лечения у больных РМП и % экспрессирующих клеток Ki-67
% экспрессиру-ющих клеток Ki-67 |
Кол-во больных |
Метод лечения |
Выживаемость |
|||
Резекция МП, ТУР+Х.Т. |
Цистэктомия |
Паллиативное |
Умерли в течение 2-х лет |
Живы 5 лет и более |
||
Ki 67 ≤ 30% |
11 (40,7%) |
5 (45,4%) |
6 (54,6%) |
- |
3 (27,2%) |
8 (72,8%) |
Ki 67 ≥ 30% |
16 (59,3%) |
6 (37,5%) |
7 (43,7%) |
3(18,7%) |
13(81,2%) |
3 (18,8%) |
Всего |
27 (100%) |
11(40,7%) |
13 48,1%) |
3 (11,1%) |
16 (59,2%) |
11 (40,8%) |