RU2554505C1

RU2554505C1 - Способ оценки развития рака эндометрия у больных с гиперпластическими процессами эндометрия

Info

Publication number: RU2554505C1
Application number: RU2014103951/15A
Authority: RU
Inventors: Валерия Денисовна Коваль; Ирина Викторовна Кондакова; Людмила Викторовна Спирина; Лариса Александровна Коломиец; Алена Леонидовна Чернышова
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2015-06-27

Abstract

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии, и предназначено для оценки риска развития рака эндометрия. У пациенток с гиперпластическими процессами эндометрия определяют клинико-анамнестические показатели и проводят гистероскопию с биопсией эндометрия. В эндометрии определяют активность кальпаинов, тотальную активность протеасом, активность 20S протеасом. Учитывая возраст пациентки, рассчитывают значения дискриминантных функций Y1 и Y2 по формулам. При Y1>Y2 пациентку относят к группе с низким риском развития рака эндометрия. При Y1<Y2 пациентку относят к группе с высоким риском развития рака эндометрия. Изобретение позволяет с высокой долей чувствительности и специфичности прогнозировать развитие рака эндометрия у пациенток с гиперпластическими процессами эндометрия. 1 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к области медицины, конкретно к онкологии, способам оценки риска развития рака эндометрия у больных с гиперпластическими процессами эндометрия.

Рак эндометрия (РЭ) является одним из наиболее распространенных видов онкогинекологической патологии, в последние десятилетия произошло значительное омоложение контингента больных. В этой связи РЭ является важной медицинской проблемой и характеризуется высокими затратами ресурсов здравоохранения. Вторичная профилактика РЭ является актуальным направлением в снижении заболеваемости и смертности от РЭ. Перспективным направлением в решении этой проблемы является объективное формирование групп повышенного онкологического риска и, прежде всего, среди больных с различными гиперпластическими процессами эндометрия (ГЭ).

Объективных и надежных критериев прогноза онкологического риска у больных с ГЭ в известных источниках информации представлено немного. Были предприняты попытки разработать алгоритмы предсказания малигнизации доброкачественных опухолей эндометрия на основе клинических и гистологических параметров, однако такой подход оказался эффективным лишь для пациенток с атипической гиперплазией. Одним из существующих способов определения повышенного онкологического риска среди больных с предраком эндометрия является решающее правило, построенное с учетом клинико-морфологических параметров (длительность нарушений менструального цикла, количество абортов, количество апудоцитов в эндометрии, число патологических митозов, митотический индекс, активность протоонкогена bcl-2) и позволяющее отнести больную атипической гиперплазией к классу «рак» или «предрак» [6].

Другой известный способ строится с учетом уровня эстрона и прогестерона в сыворотке крови больной, уровня ER в эндометрии, активности ферментов метаболизма эстрогенов и ряда клинико-анамнестических параметров (возраст менархе, наличие/отсутствие миомы матки и гипертонической болезни) [5]. На основании анализа клинических данных, включающих возраст больной, толщину эндометрия, частоту кровотечений, индекс массы тела и наличие или отсутствие сахарного диабета, N. Burbos et al. построили модель «Norwich DEFAB» для вычисления риска развития карциномы эндометрия у пациенток с вагинальным кровотечением в менопаузе [9]. Тем не менее, эти подходы имеют ограниченную область применения, что связано либо со сложностью исполнения анализа, либо с ограничениями по возрасту пациентки или типу гиперплазии.

Известны способы оценки риска на основе определения молекулярных параметров. Для оценки риска развития РЭ у пациенток с атипической ГЭ предложено определение экспрессии мембранного белка синдекана-1, у больных с полипами - маркеров ангиогенеза VEGFB, VEGFR2, CD31 и CD34 [12, 13].

Известен способ определения показаний к гистерэктомии у больных с гиперпластическими процессами эндометрия по уровню онкомаркеров VEGF и белка р53 в ткани эндометрия: при величине первого более 1 балла и обнаружении второго делают вывод о необходимости гистерэктомии [3].

Наиболее близким к заявляемому способу является способ, в основе которого используют математическую модель, предложенную Л. Унаняном с соавт., которая включает как клинико-анамнестические, так и молекулярные показатели: тип ГЭ, наследственную отягощенность больных онкологическими заболеваниями, другие заболевания органов репродуктивной системы, нейроэндокринные нарушения, экспрессию клаудина-3, PTEN, Ki-67 [4].

Недостатками этого способа являются:

- отсутствие чувствительности и специфичности, что не позволяет оценить практическую значимость и эффективность применения способа;

- ограничения, связанные с возрастом пациентки;

- большое количество определяемых параметров.

Новая техническая задача - повышение точности определения возможного исхода заболевания в отношении малигнизации ткани.

Для решения поставленной задачи в способе оценки риска развития рака эндометрия у больных с гиперпластическими процессами эндометрия, включающем проведение гистероскопии с биопсией эндометрия и определение клинико-анамнестических показателей, в эндометрии определяют активность кальпаинов, тотальную активность протеасом, активность 20S протеасом, также учитывают возраст больной, затем рассчитывают значения дискриминантных функций Y1 и Y2 по формулам:

Y1=0,0285×X1+0,0091×X2+0,5429×X3-0,0031×X4-14,6595;

Y2=0,0517×Х1+0,0239×Х2+0,6568×Х3-0,0072×Х4-21,0753, где

X1 - активность кальпаинов, ·10³ Ед/мг белка,

Х2 - тотальная активность протеасом, ·10³ Ед/мг белка,

Х3 - возраст больной, лет,

Х4 - активность 20S пула протеасом, ·10³ Ед/мг белка,

и при Y1>Y2, больную относят к группе с низким риском, а при Y1<Y2 - к группе с высоким риском развития рака эндометрия.

Способ осуществляют следующим образом.

Для оценки риска развития РЭ у больных с ГЭ проводят определение активности кальпаинов, тотальной активности протеасом, активности 20S протеасом в эндометрии. Для этого в ходе гистероскопии с биопсией берут образец ткани и помещают в жидкий азот. Образцы тканей до определения активности ферментов хранят при температуре -70°С и размораживают не более 1 раза. Перед определением активности исследуемых ферментов замороженную опухолевую ткань гомогенизируют до порошкообразного состояния в жидком азоте. 20S протеасомы выделяют методом высаливания с помощью сульфата аммония до 70% насыщения [2]. Химотрипсинподобную активность протеасом и активность кальпаинов оценивают по гидролизу флуорогенного олигопептида Suc-LLVY-АМС (Sigma, США) [7]. Образовавшийся продукт регистрируют на флуориметре «Hitachi-850» (Япония) при длине волны возбуждения 380 нм и эмиссии 440 нм. Для оценки активности примесных протеаз применяют специфический ингибитор протеасом -MG132 и специфический ингибитор кальпаинов - ALLN. За единицу активности протеасом и кальпаинов принимают количество фермента, при котором гидролизуется 1 нмоль Suc-LLVY-AMC в течение 1 мин. Удельную активность протеасом и кальпаинов выражают в единицах активности на 1 мг белка. Содержание белка определяют по методу Лоури. Также учитывают возраст больной, затем рассчитывают значения дискриминантных функций Y1 и Y2 по уравнениям.

Y1=0,0285×Х1+0,0091×Х2+0,5429×Х3-0,0031×Х4-14,6595;

Y2=0,0517×Х1+0,0239×Х2+0,6568×Х3-0,0072×Х4-21,0753, где

где X1 - активность кальпаинов, ·10³ Ед/мг белка;

Х2 - тотальная активность протеасом, ·10³ Ед/мг белка;

Х3 - возраст больной, лет;

Х4 - активность 20S пула протеасом, ·10³ Ед/мг белка.

и при Y1>Y2 больную относят к группе с низкой вероятностью, а при Y1<Y2 больную относят к группе с высокой вероятностью развития рака эндометрия.

Предлагаемый способ основан на анализе данных клинических исследований. Подход к оценке риска развития РЭ у больных с ГЭ обусловлен рядом предпосылок:

Непредсказуемость биологического поведения измененной ткани и возможности ее малигнизации в значительной степени обусловлена недостаточной изученностью сложных механизмов опухолевого роста и отсутствием данных о степени вовлеченности в эти процессы молекулярных и биохимических изменений, происходящих в клетках на различных этапах канцерогенеза.

Известно важное значение работы протеолитических систем в развитии и прогрессии новообразований [11]. Так, для РЭ показано усиление протеасом - зависимого протеолиза и изменение субъединичного состава протеасом в злокачественной ткани по сравнению с окружающим неизмененным эндометрием [1]. Кроме того, повышение активности протеасом коррелирует со стадией заболевания. Эти данные указывают на вовлеченность протеасом в патогенез рака эндометрия и позволяют предполагать возможность зарегистрировать изменения в состоянии протеасомной системы на ранних этапах развития опухоли. Кальпаины также являются одними из наиболее значимых внутриклеточных специфических протеаз. Известно, что изменение их активности и экспрессии характерно для многих опухолей [10]. Было показано увеличение их экспрессии при раке эндометрия по сравнению с гиперплазией, что говорит о возможном участии этих протеиназ в развитии злокачественного процесса в гиперплазированной ткани [8].

Информативность отобранных критериев подтверждена также наличием значительных различий в активности протеасом и кальпаинов при РЭ и ГЭ, выявленных при исследовании 60 больных (средний возраст 57,1±1,7 лет) с морфологически верифицированным диагнозом РЭ I стадии и 50 больных с гиперпластическими процессами эндометрия. Всем больным с РЭ было проведено хирургическое лечение - экстирпация матки в различном объеме. Больные с ГЭ получали органосохраняющее или органоуносящее хирургическое лечение.

Оценка риска развития РЭ проводилась на основании показателей состояния протеолитических систем (активность тотального пула протеасом, пулов 26S и 20S, субъединичный состав протеасом, активность кальпаинов), клинико-анамнестических данных (возраст, состояние менструальной функции, наличие метаболического синдрома, индекс массы тела). Общее количество больных, включенных в анализ, составило 40 человек. Классификация проводилась для групп 1 - низкий риск развития РЭ, 2 - высокий риск развития РЭ. Дискриминантный анализ включал следующие этапы: первичный отбор признаков для построения модели, набор обучающей выборки (группы пациентов, у которых регистрируются отобранные признаки), отбор информативных признаков и формирование на их основе группы дифференциальных функций, проверка качества полученной модели. Наиболее значимые прогностические показатели представлены в таблице 1 [Характеристики информативных показателей, включенных в математическую модель оценки риска развития рака эндометрия у больных с гиперпластическими процессами эндометрия. Примечание: Wilks Lambda - величина, отвечающая за выполнение условий о правомерности включения показателя в модель и значимости различий значений дискриминантной функции в группах, что является необходимым условием при создании модели; Toler. (толерантность) - величина, отражающая информативность переменной, которая является необходимым условием для включения переменной в модель; p-level - уровень значимости].

Оценку качества полученных функций проводили на 20 больных, не включенных в основную выборку. Чувствительность и специфичность полученной дискриминантной модели составили соответственно 77% и 100%.

Клинические примеры

Пример 1: Больная А., 60 лет, поступила в отделение гинекологии ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН с жалобами на боли в низу живота и кровянистые выделения из половых путей на фоне 8 лет постменопаузы. Больной была проведена гистероскопия с биопсией эндометрия. Гистологическое заключение: атипическая гиперплазия эндометрия. Определен риск развития РЭ у данной пациентки согласно предлагаемому способу: была использована разработанная математическая модель прогноза онкологического риска. На первом этапе проводился расчет дискриминантных функций Y1 и Y2 с учетом показателей у данной больной.

Y1=0,0285*4,33+0,0091*3,66+0,5429*60-0,0031*6,52-14,6595=18,05

Y2=0,0517*4,33+0,0239*3,66+0,6568*60-0,0072*6,52-21,0753=18,59

При расчете дискриминантных функций выяснилось, что Y1<Y2. Таким образом, больная классифицируется в группу «рак эндометрия» с уровнем значимости р<0,05, что означает высокий риск развития РЭ. Больной выполнена экстирпация матки с придатками, при морфологическом исследовании операционного материала на фоне атипической гиперплазии эндометрия выявлены очаги высокодифференцированной аденокарциномы.

Пример 2: Больная Н., 51 год, поступила в отделение гинекологии ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН с жалобами на повторяющиеся эпизоды кровянистых выделений из половых путей на фоне постменопаузы 3 года. В анамнезе гиперплазия эндометрия. Морфологическое заключение после гистероскопии с биопсией эндометрия: простая типическая гиперплазия эндометрия. Определен риск развития РЭ у данной пациентки согласно предлагаемому способу: использована разработанная математическая модель прогноза онкологического риска. На первом этапе проводился расчет дискриминантных функций Y1 и Y2 с учетом показателей у данной больной.

Y1=0,0285*14,33+0,0091*34,7+0,5429*51-0,0031*46,6-14,6595=13,60

Y2=0,0517*14,33+0,0239*34,7+0,6568*51-0,0072*46,6-21,0753=13,66

При расчете дискриминантных функций выяснилось, что Y1<Y2. Таким образом, пациентка классифицируется в группу «рак эндометрия» с уровнем значимости р<0,05, что означает высокий риск развития РЭ. Больной была выполнена аблация эндометрия. На контрольном обследовании через 2,5 года после лечения при проведении гистероскопии с биопсией эндометрия выявлена очаговая эндометриальная интраэпителиальная гиперплазия (ЭИН).

Пример 3: Больная Р., 51 год, обратилась на консультативный прием в отделение гинекологии ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН с жалобами на однократные кровянистые выделения из половых путей на фоне постменопаузы 2 года. Морфологическое заключение после гистероскопии с биопсией эндометрия: простая типическая гиперплазия эндометрия. Определен риск развития РЭ у данной больной согласно предлагаемому способу: использована разработанная математическая модель прогноза онкологического риска. На первом этапе проводился расчет дискриминантных функций Y1 и Y2 с учетом показателей у данной больной.

Y1=0,0285*22,22+0,0091*126,47+0,5429*51-0,0031*425,4-14,6595=13,49

Y2=0,0517*22,22+0,0239*126,47+0,6568*51-0,0072*425,4-21,0753=13,43

При расчете дискриминантных функций выяснилось, что Y1>Y2. Таким образом, больная классифицируется в группу «гиперплазия эндометрия» с уровнем значимости р<0,05, что означает низкий риск развития РЭ. Учитывая выраженную сопутствующую патологию и невозможность проведения гормонотерапии, больной проведено органосохраняющее лечение в объеме электрохирургической аблации эндометрия.

Таким образом, разработанный способ с использованием математического моделирования позволяет объективизировать критерии онкологического риска у больных с гиперпластическими процессами и с высокой долей чувствительности и специфичности прогнозировать у них развитие РЭ, что в свою очередь позволяет планировать адекватный объем лечения в рамках вторичной профилактики РЭ.

Таблица 1
Показатели	Wilks' Lambda	Toler.	P-level
Активность кальпаинов	0,7217	0,9430	0,0001
Тотальная активность протеасом	0,6477	0,8735	0,0013
Возраст пациентки	0,5169	0,9052	0,0928
Активность 20S пула протеасом	0,5217	0,8768	0,1078
Wilks' Lambda=0,48; p<0,0000

Источники информации

1. Активность протеасом и их субъединичный состав в ткани рака эндометрия: связь с клинико-морфологическими параметрами [текст] / Л.В. Спирина, И.В. Кондакова, В.Д. Коваль и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2012. - №4. - С.491-494.

2. Множественность форм протеасомы и некоторые подходы к их разделению / Е.Б. Абрамова, Т.М. Астахова, П.А. Ерохов и др. // Известия РАН. Серия биологическая. - 2004. - №2. - С.150-156.

3. Патент РФ №2310857, МПК G01N 33/68, G01N 33/53. Способ определения показаний к гистерэктомии при гиперплазии эндометрия / А.И. Ищенко [и др.]; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова. - 2006108570/15; заявл. 20.03.2006; опубл. 20.11.2007.

4. Прогнозирование рака тела матки у женщин с гиперпластическими процессами эндометрия в пременопаузальном возрасте / А.Л. Унанян, И.С. Сидорова, Е.А. Коган, Д.В. Бабурин // Акушерство, гинекология и репродукция. - 2012. - N2. - С.18-24.

5. Прогностическая значимость определения половых гормонов, их рецепторов и ферментов синтеза и метаболизма эстрогенов у больных раком эндометрия / Н.В. Бочкарева, И.В. Кондакова, Л.А. Коломиец и др. // Вопросы онкологии. - 2007. - Т.53, №3. - С.315-320.

6. Прогностические критерии онкологического риска при пролиферативных процессах эндометрия / А.Л. Чернышева, Л.А. Коломиец, Н.Г. Крицкая, И.В. Суходоло // Российский онкологический журнал. - 2003. - №5. - С.22-25.

7. 26 S proteasome-mediated production of an authentic major histocompatibility class I-restricted epitope from an intact protein substrate / Ben-Shahar S., Komlosh A., Nadav E. et al. // The J of Biol. Chem. - 1999. - Vol.274. - No.31. - P.21963-21972.

8. Immunhistochemical analysis for expression of calpaini, calpain 2 and calpastatin in endometrial cancer / D. Salehin, I. Fromberg, C. Haugk, et.al. // Anticancer Res. - 2010. - Vol.30, No.7. - P.2837-43.

9. Predicting the risk of endometrial cancer in postmenopausal women presenting with vaginal bleeding: the Norwich DEFAB risk assessment tool / N. Burbos, P. Musonda, I. Giarenis, et al. // Br J Cancer. - 2010. - Vol.102, No.8. - P.1201-1206.

10. The calpain system and cancer / S.J. Storr, N.O. Carragher, M.C. Frame, et al. // Nature Reviews Cancer. - 2011. - Vol.11. - P.364-374.

11. The cancer degradome: proteases in cancer biology / D. Edwards, G. Hoyer-Hansen, F. Blasi, B.F. Sloane. - Springer, 2008. - 1000 p.

12. The expression ofsyndecan-1 is related to the risk ofendometrial hyperplasia progressing to endometrial carcinoma / H. Kim, D.S. Choi, S.J. Chang, et al. // J Gynecol Oncol. - 2010. - Vol.21, No.1. - P.50-5.

13. Vascular markers CD31, CD34, actin, VEGFB, and VEGFR2, are prognostic markers for malignant development in benign endometrial polyps / B. Hvingel, M. Lieng, B. Roald, A. Ørbo // Open Journal of Obstetrics and Gynecology. - 2012. - Vol.2. - P.18-26.

Claims

Способ оценки риска развития рака эндометрия у больных с гиперпластическими процессами эндометрия, включающий проведение гистероскопии с биопсией эндометрия и определение клинико-анамнестических показателей, отличающийся тем, что в эндометрии определяют молекулярные характеристики, такие как активность кальпаинов, тотальную активность протеасом, активность 20S протеасом, также учитывают возраст пациентки, затем рассчитывают значения дискриминантных функций Y1 и Y2 по формулам:
Y1=0,0285×X1+0,0091×X2+0,5429×X3-0,0031×X4-14,6595;
Y2=0,0517×Х1+0,0239×Х2+0,6568×Х3-0,0072×Х4-21,0753, где
X1 - активность кальпаинов, ·10³ Ед/мг белка,
Х2 - тотальная активность протеасом, ·10³ Ед/мг белка,
Х3 - возраст пациентки, лет,
Х4 - активность 20S пула протеасом, ·10³ Ед/мг белка,
и при Y1>Y2 пациентку относят к группе с низким риском, а при Y1<Y2 - к группе с высоким риском развития рака эндометрия.