Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1 Эпидемиологические аспекты КРР. 14
1.2. Диагностика, критерии метаболического синдрома и его распространенность 15
1.3. Влияние отдельных компонентов МС на течение КРР 18
1.3.1. Влияние нарушения толерантности к глюкозе на течение КРР 19
1.3.2. Влияние дислипидемии на течение КРР 20
1.3.3. Влияние гипертонии на течение КРР 20
1.4. Экстраклеточные везикулы при КРР. 21
1.4.1. Участие экзосом в развитии и прогрессировании злокачественных новообразований. 24
1.4.2. Тетраспанины экзосом при КРР. 27
1.4.3. Экзосомальные ADAM-протеазы и матриксные металлопротеиназы: связь с развитием и прогрессированием рака. 28
1.4.4. Экзосомы адипоцитарного происхождения у больных метаболическим синдромом. 33
1.5. Влияние метаболического синдрома на течение послеоперационного периода у больных с КРР 35
1.6. Влияние метаболического синдрома на общую и безрецидивную выживаемость больных с КРР 39
Глава 2. Материалы и методы исследования 41
2.1. Клиническая характеристика больных 41
2.2. Методы исследования 46
2.2.1. Выделение экзосом 46
2.2.2. Типирование экзосом 46
2.2.3. Оценка экспрессии металлопротеиназ в экзосомах. 48
2.3.4. Оценка послеоперационных осложнений, общей и безрецидивной выживаемости. 49
2.3.5. Статистическая обработка результатов 50
Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение 51
3.1. Встречаемость 3-, 4-, 5-компонентного метаболического синдрома и особенности течения колоректального рака в зависимости от вида МС . 51
3.2. Оценка субпопуляционного состава циркулирующих экзосом 58
3.2.1.Идентификация и типирование экзосом. 59
3.2.2.MMPs, EMMPRIN и ADAM-протеазы в КГ и у больных КРР с МС и без метаболических нарушений 61
3.2.3.Влияние МС на течение послеоперационного периода у больных КРР. 68
3.2.4. Влияние показателей безрецидивной и общей выживаемости у больных КРР с МС . 76
Заключение 84
Выводы 90
Практические рекомендации 92
Список литературы 93
- Диагностика, критерии метаболического синдрома и его распространенность
- Влияние метаболического синдрома на течение послеоперационного периода у больных с КРР
- Встречаемость 3-, 4-, 5-компонентного метаболического синдрома и особенности течения колоректального рака в зависимости от вида МС
- Влияние показателей безрецидивной и общей выживаемости у больных КРР с МС
Диагностика, критерии метаболического синдрома и его распространенность
Согласно данным 2016 г., среди населения в возрасте от 20 до 39 лет распространенность ожирения составила 18,5%, среди населения от 40 до 59 лет до 39,6%. Следует отметить, что распространенность ожирения была выше среди женщин, чем среди мужчин. К примеру, только в Соединенных Штатах Америки в 2017 г. 40% всех американцев страдали ожирением. В популяции взрослого населения метаболический синдром выявляется у 1030% населения в зависимости от его особенностей и используемых критериев диагностики [25, 63].
МС характеризуется увеличением массы висцерального жира, снижением чувствительности периферических тканей к инсулину и гиперинсулинемией, которые вызывают развитие нарушений углеводного, липидного, пуринового обменов и артериальной гипертонии [31].
Наиболее часто в мире используются критерии, предложенные экспертами International Diabet Federation (2005). Критерием МС является наличие абдоминального типа ожирения (окружность талии более 94 см для мужчин и более 80 см для женщин – у европеоидной расы) в сочетании, как минимум, с двумя из 4 дополнительных критериев: повышение ТГ более 1,7 ммоль/л; снижение ХС ЛПВП менее 1,03 ммоль/л для мужчин и 1,29 ммоль/л для женщин; повышение артериального давления (систолического более 130 мм рт.ст., или диастолического более 85 мм рт. ст., проводимая терапия артериальной гипертензии); повышение глюкозы крови натощак более 5,6 ммоль/л или нарушение толерантности к глюкозе, или выявленный СД II [2].
Метаболический синдром развивается постепенно и длительное время протекает без явной клинической симптоматики. Наличие МС можно предположить уже при внешнем осмотре пациента и сборе анамнеза.
Абдоминальный тип ожирения можно распознать по характерному перераспределению жировой ткани. Это андроидный тип ожирения, с преимущественным отложением жира в области живота и верхнего плечевого пояса (тип «яблоко»), в отличие от гиноидного (тип «груша») с отложением жира в области бедер и ягодиц. Именно этот тип ожирения ассоциируется с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений, а также с высоким риском развития СД II [95]. При наличии у пациента абдоминального типа ожирения необходимо подробно выяснить анамнез заболевания, жизни, наследственности и провести дополнительные исследования. Это может иметь значение не только для диагностики МС, оценки прогноза, но и при определении тактики лечения [152].
Клинически выделяют трехкомпонентный МС (МС3) (наиболее распространенный вариант в общей популяции, чаще всего характеризующийся наличием абдоминального ожирения, гипертонической болезни и снижением уровня ХС ЛПВП), четырехкомпонентный МС (МС4) и пятикомпонентный МС (МС5) (наиболее распространен среди больных раком эндометрия, включает в себя абдоминальное ожирение, гипертоническую болезнь, снижение уровня ХС ЛПВП, наличие гипергликемии и повышение ТГ) [9, 92].
Анализируя данные источников, касающиеся группы пациентов с КРР, следует отметить, что большую их часть составляют пациенты с МС. По данным иранского клинического исследования, распространенность МС в группе пациентов с КРР составила 36% для лиц обоего пола (24% у мужчин и 76% у женщин) [55]. В другом исследовании [178] распространенность МС по критериям IDF (2005) была достоверно выше у пациентов с КРР по сравнению с группой контроля. Также по данным этого исследования среди женщин распространенность МС была достоверно выше как в группе «случай», так и в группе «контроль» (53,8% и 56,4% соответственно), по сравнению с мужчинами (46,2% и 43,6% соответственно) [178]. В исследовании ARIC (США) три и более компонента МС были выявлены у 81 (41,7%) пациента с КРР из 194, распространенность МС в популяции, по данным этого исследования, составила 34,5% у мужчин и 34,2% у женщин [19]. По данным исследования К. Aleksandrova et al. (2011), МС встречался при раке ободочной кишки у 33,2% и у 30% пациентов с раком прямой кишки, а также у 40,6% пациентов с раком ободочной кишки и 35,6% пациентов с раком прямой кишки по критериям IDF (2005), что достоверно выше, чем в группе контроля для рака ободочной кишки по обоим критериям и для рака прямой кишки по критериям IDF (2005) [18]. В целом, распространенность МС у пациентов с КРР, по данным многих исследований, превышает таковую в популяции или в группе контроля, и различия в оценке, вероятно, зависят от применяемых критериев, использованных лабораторных методов и общей распространенности МС в исследуемой популяции [116]. Результаты метаанализов подтверждают ассоциацию наличия МС с повышенным риском развития КРР [83, 91].
Существует большое количество исследований, посвященных оценке влияния МС на процесс канцерогенеза при КРР, однако единой точки зрения в данном вопросе нет. В представленной литературе существуют взаимоисключающие данные по этой теме. Несмотря на то, что выделяют различные виды МС, в том числе МС3, МС4 и МС5, встречаемость данных видов у пациентов с КРР не определена, а частота отдельных компонентов МС у данных групп больных не описана. Проанализировав различные источники литературы, мы попытались обобщить существующие и представить свои данные о влиянии МС на процесс канцерогенеза при КРР, проанализировать влияние отдельных компонентов на патогенез и механизм развития КРР, в котором большое значение, в частности, придается и экстраклеточным везикулам.
Влияние метаболического синдрома на течение послеоперационного периода у больных с КРР
Следует отметить, что, помимо влияния на морфологические характеристики опухоли, МС вызывает серьезные осложнения у пациентов в послеоперационном периоде. Нет единой точки зрения в вопросе о влиянии МС и его отдельных компонентов на течение послеоперационного периода, на данную тему ведутся активные дискуссии в литературе [10].
В отношении связи ожирения с развитием большинства послеоперационных осложнений – дыхательных нарушений, наджелудочковых аритмий, расхождения послеоперационных швов, несостоятельности анастомозов, тромбоэмболии легочной артерии, тромбоза глубоких вен голеней – ведутся активные дискуссии в литературе [59]
Ожирение при хирургических заболеваниях, операции и анестезии, являясь дополнительной нагрузкой для больного, увеличивает частоту послеоперационных осложнений и летальность. Ряд исследователей констатирует, что послеоперационная летальность больных с избыточной массой тела в 3 раза выше, чем пациентов с нормальной массой тела, и составляет 4,3– 9,2% против 2,7%; частота послеоперационных осложнений выше в 3–4 раза и составляет 42– 66% [15]. Несмотря на рост числа пациентов с заболеваниями органов брюшной полости и сопутствующим ожирением, нуждающихся в оперативном лечении, встречаются лишь единичные исследования, посвященные лечебной тактике и профилактике гнойно-воспалительных послеоперационных осложнений у данного контингента больных. Существует несколько гипотез, объясняющих связь ожирения с риском развития послеоперационных раневых инфекций. Во-первых, жировая ткань относительно низко васкуляризирована, поэтому гипоперфузия и снижение парциального давления кислорода в послеоперационной ране пациента с ожирением могут приводить к ухудшению бактерицидной активности нейтрофилов и инфицированию раны. Также следует отметить, что у пациентов с ожирением наблюдается повышенная продукция избыточных цитокинов (TNF-альфа, IL-1, IL-6, IL-8, IL-10) и хемокинов (IL-8, MCP-1, IP-10, MCP) макрофагами жировой ткани, которые нарушают функции мононуклеарных клеток периферической крови и снижают пролиферацию лимфоцитов, что значительно нарушает иммунный ответ.
Во-вторых, риск развития раневой инфекции может повышаться из-за недостаточной концентрации антибиотика в ткани в результате распределения назначаемой дозы в большем объеме организма пациента с ожирением. Наконец, ожирение тесно связано с инсулинорезистентностью, которая приводит к нарушениям макрофагальной функции, ангиогенеза. [45]
У пациентов с МС отмечаются увеличение сроков и снижение интенсивности биосинтеза коллагена на фоне угнетённой секреции гликопротеинов гепатоцитами печени и исходно сниженного уровня аскорбиновой кислоты, что снижает регенераторную способность ткани, в частности, пролонгирует фазы воспаления и замедляет репаративно регенеративные процессы [108, 156].
Послеоперационные осложнения у пациентов, страдающих МС, после плановых оперативных вмешательств на органах брюшной полости выявлены у 54,4% от общего числа оперированных больных с ожирением. Частота осложнений у больных с сопутствующим ожирением в 4,7 раза выше, чем у пациентов с нормальной массой тела [1]. Влияние МС на течение послеоперационного периода очень активно обсуждается в литературе, однако точных данных по данной проблеме нет [15, 54, 67].
В структуре послеоперационных осложнений выделяют ряд наиболее важных, что определяется их тяжестью и высоким риском летальных исходов, к таковым относятся гнойно-септические осложнения со стороны органов брюшной полости, зоны анастомоза, а также тромбоэмболические осложнения. В частности, отмечается, что у пациентов с хирургическими вмешательствами на органах малого таза риск тромбоэмболических осложнений выше на 60%, что патогенетически связано с постхирургическими изменениями в системе свертывания крови и нарушениями тазового кровотока. По результатам нескольких метаанализов частота варикозной тромбоэмболии среди пациентов с ожирением в 2 раза выше, чем у больных с нормальным ИМТ [15, 54]. Частота повторных ВТЭ составляла 16,7% при ИМТ 25–30 кг/м2, 17,5% – при ИМТ кг/м2 в сравнении с 9,3% у пациентов с нормальной массой тела [102]. Это объясняется стимуляцией эндотелия сосудов, тромбоцитов и других циркулирующих клеток провоспалительными цитокинами, способствующими активации прокоагулянтных факторов и молекул адгезии, угнетению антикоагулянтных регуляторных белков, повышению генерации тромбина и активации тромбоцитов [106].
Серьезно утяжеляют течение послеоперационного периода такие нежелательные явления, как недостаточности толстокишечных анастомозов, которые приводят к развитию перитонитов, что увеличивает продолжительность пребывания больного в стационаре, оказывает неблагоприятное влияние на качество жизни данных групп пациентов. Также отмечается, что такие осложнения ухудшают отдаленные результаты лечения. Ожирение рассматривается как независимый фактор риска развития недостаточности анастомоза. Так, L. Xiao et al. (2011) установили, что риск развития данного осложнения после низкой передней резекции прямой кишки и с локализацией анастомоза не выше 7 см от Z-линии возрастает у пациентов с индексом массы тела выше 25 кг/м2 [178]. Однако Л.П. Котельникова и др. при анализе факторов риска несостоятельности швов толстокишечных анастомозов установили, что частота ее развития не зависит от пола, возраста, ожирения, техники наложения толстокишечного соустья, формирования разгрузочной колостомы, содержания фибриногена и общего белка крови до операции и вида предоперационной подготовки [4]. Ими установлена лишь статистически достоверная взаимосвязь между несостоятельностью швов толстокишечного анастомоза и уровнем его наложения.
Следует отметить, что ожирение является значительным фактором риска развития раневой инфекции, увеличения кровопотери и продолжительности операции при хирургическом вмешательстве. Существует предположение, что данное провоспалительное состояние при ожирении имеет некоторое протективное значение, обусловливая так называемый парадокс ожирения, согласно которому, по данным ряда авторов, ожирение невысоких степеней служит защитным фактором от развития неблагоприятных исходов у крайне тяжелых пациентов. Так, исследование базы данных NSQIP, включающее 118 707 человек, подтвердило, что среди пациентов с избыточной массой тела и умеренным ожирением (ИМТ 30–35) наблюдался более низкий уровень смертности после рутинных общехирургических вмешательств, по сравнению с пациентами с нормальной массой тела. Для выяснения влияния ожирения, в том числе висцерального, на иммунный ответ, хирургическое вмешательство и его воздействия на риск послеоперационных осложнений и смертность требуются дальнейшие исследования [50].
Встречаемость 3-, 4-, 5-компонентного метаболического синдрома и особенности течения колоректального рака в зависимости от вида МС
В настоящее время очень активно обсуждается вопрос влияния МС, а также его компонентов на частоту развития злокачественных заболеваний. Есть данные, доказывающие прямую связь между увеличением ИМТ и частотой развития колоректального рака, а именно, любое увеличение ИМТ на 1 кг/м2 создает дополнительный риск развития колоректального рака. Отмечается, что 11% случаев колоректального рака в Европе за 2013 г. связаны с избыточным весом и ожирением [77].
Анализ группы пациентов с КРР, включенных в исследование (n=91), показал, что в большинстве случаев злокачественные изменения толстой кишки сочетались с наличием метаболических нарушений. У большинства больных КРР сочетался с МС – в 58 (64%) случаев, число больных с ОИТ без метаболического синдрома – 14 (15%), отсутствовали метаболические нарушения у 19 (21%) больных (рисунок 3).
Полученные результаты позволяют утверждать, что МС достоверно чаще встречается у больных КРР, поскольку, по данным литературы, частота метаболических нарушений в общей популяции не превышает 30% [63].
Далее была изучена связь наличия или отсутствия МС или ОИТ с возрастом, полом, стадией, степенью дифференцировки и локализацией опухолевого процесса (таблица 3). Выявлена достоверная связь наличия МС со степенью дифференцировки опухоли.
По другим сравниваемым клинико-морфологическим характеристикам (пол, возраст, стадия, локализация опухолевого процесса) значимых различий в группах не выявлено (p 0,05).
При наличии метаболического синдрома степень злокачественности опухоли возрастает, у больных КРР с МС значимо чаще встречаются умереннодифференцированные аденокарциномы – в 50 (86%) случаях, тогда как у больных с ОИТ и без МС данный гистотип опухоли наблюдался в 8 (58%) и 10 (53%) случаях соответственно.
Напротив, высокодифференцированные опухоли при наличии МС диагностированы у 2 (3%) больных, что достоверно отличалось от аналогичного показателя в группах с ОИТ и без МС, – 3 (21%) и 6 (31%) соответственно. Низкодифференцированные аденокарциномы чаще наблюдались у пациентов с ОИТ – у 3 (21%) больных, в группах без МН и с МС – у 3 (16%) и у 6 (11%) соответственно (рисунок 4).
Обсуждая вопрос о влиянии метаболических нарушений на степень дифференцировки опухоли, следует отметить, что источники, доказывающие их отрицательное влияние, немногочисленны [16]. Данные о влиянии МС на степень дифференцировки опухоли при КРР отсутствуют. Примечательно, что в нашем исследовании показана связь степени дифференцировки опухоли не только с наличием МС, но и с клиническим вариантом МС. Причем многокомпонентность синдрома четко ассоциирована со снижением степени дифференцировки опухоли.
Известно, что больные, страдающие МС, являются неоднородной группой по превалированию отдельных компонентов, которые оказывают различное влияние на прогноз и течение злокачественных новообразований [150], к наиболее значимым метаболическим нарушениям относят гипергликемию, в частности СД II, который определяет наиболее неблагоприятный прогноз для данных групп пациентов, а также наименьшие сроки безрецидивной выживаемости по сравнению с другими компонентами [161]. По данным эпидемиологических исследований, лица, страдающие СД II, предрасположены к развитию злокачественных опухолей определенных локализаций. В этом ряду чаще всего упоминаются рак печени и поджелудочной железы, колоректальный рак и рак тела матки [6, 84].
Клинически выделяют трехкомпонентный МС (МС3) (наиболее часто характеризующийся наличием абдоминального ожирения, гипертонической болезни и снижением уровня ХС ЛПВП), четырехкомпонентный МС (МС4) и пятикомпонентный МС (МС5) (наиболее распространен среди больных раком эндометрия, он включает в себя абдоминальное ожирение, гипертоническую болезнь, снижение уровня ХС ЛПВП, наличие гипергликемии и повышение ТГ) [9].
Анализируя частоту встречаемости отдельных компонентов метаболического синдрома у пациентов с КРР, нами установлено, что абдоминальное ожирение встречалось в 100% (n=58), артериальная гипертензия – в 81% (n=47), снижение количества ХС ЛПВП – в 67% (n=39), повышение уровня ТГ – в 68% (n=38), нарушения углеводного обмена, гипергликемия – в 62% (n=36), сахарный диабет 2-го типа – в 27% (n=16) случаев. Частота компонентов МС представлена на рисунке 5.
У исследуемых групп больных чаще всего встречался 3-компонентный вариант МС – 50% (29 чел.), МС4 наблюдался у 43% (25 чел.) и, соответственно, пятикомпонентный вариант МС – 7% (4 чел.) (рисунок 6).
Далее была изучена связь различных вариантов МС с возрастом, полом, стадией, степенью дифференцировки и локализацией опухолевого процесса (таблица 4). Выявлено, что отсутствует связь между вариантом метаболического синдрома и возрастом, полом, стадией, локализацией опухолевого процесса. При этом установлена достоверная связь между вариантом МС и степенью дифференцировки опухоли – при наличии МС5 низкодифференцированные аденокарциномы встречаются чаще (50% случаев), чем при других вариантах метаболического синдрома. Низкая встречаемость низкодифференцированных аденокарцином отмечена у пациентов с МС3 и МС4, у которых чаще всего регистрируются умереннодифференцированные аденокарциномы (рисунок 7).
Влияние показателей безрецидивной и общей выживаемости у больных КРР с МС
МС рассматривается в качестве одного из важных клинических факторов, который может влиять на общую выживаемость и безрецидивный период у пациентов с КРР [183].
Поскольку сравниваемые группы были репрезентативны по местной и лимфогенной распространенности, а также объему выполненного лечения, мы сочли возможным провести анализ отдаленных результатов без распределения на стадии, оценивая только влияние метаболического синдрома и его компонентов на частоту развития местных рецидивов и отдаленных метастазов.
Сроки динамического наблюдения за больными составили от 5 до 78 мес, средний срок наблюдения составил 33±2,3 мес. Установлено, что прогрессирование заболевания чаще всего возникало в сроки от 10 до 30 мес после завершения лечения. Прогрессирование заболевания в сравниваемых группах проявлялось развитием местных рецидивов и различных вариантов отдаленных метастазов. При оценке отдаленных результатов установлено, что частота неблагоприятных исходов заболевания была значимо выше у пациентов с МС – в 18 (31,0%) случаях (p 0,05), также в этой подгруппе чаще наблюдались гематогенные метастазы в печень – 10 (17,4%) и прочие отдаленные метастазы (канцероматоз брюшины, поражение костей и ретроперитонеальных лимфоузлов) – 4 (6,8%) наблюдения (таблица 13).
Показатели безрецидивной выживаемости в зависимости от варианта МС достоверно не различались, частота рецидивов у пациентов с МС3 составила 37,5% (9/29), в группе с МС4 – 36% (9/25), у пациентов с МС5 рецидивов не наблюдалось (0/4). Среднее время до рецидива у пациентов с МС3 составило 19 ± 5,4 мес, у больных с МС4 – 14,4 ± 4,1%.
Трехлетняя безрецидивная выживаемость у больных КРР с МС составила 68,3 ± 1,02%, у пациентов с ОИТ – 78,7 ± 1,4%, у пациентов без МН – 100%. Различия в сравниваемых группах статистически значимы (p 0,05) (рисунок 11).
Однако отдельные компоненты метаболического синдрома оказывали значимое влияние на показатели отдаленной выживаемости. Так, наличие сахарного диабета II типа, а также увеличение обхвата талии (ОТ) и ИМТ были независимо связаны с увеличением частоты рецидивов у больных колоректальным раком. Отмечается, что у пациентов с ИМТ менее 25 (показатели в пределах верхней границы нормы) трехлетняя безрецидивная выживаемость составляет 96,1±2,1%, у пациентов с ИМТ более 25 – 68,2±1,1% (рисунок 12).
Следует отметить, что достоверные данные были получены также при оценке влияния обхвата талии (ОТ) на безрецидивную выживаемость пациентов КРР. Трехлетняя безрецидивная выживаемость у пациентов с ОТ менее нормальных значений (для женщин 80 см и менее, для мужчин 95 см и менее) составляет 100%, с ОТ, превышающим нормальные значения, – 69,4 ± 1,3% (рисунок 13).
При оценке показателей трехлетней общей выживаемости в зависимости от наличия метаболических нарушений не выявлено достоверных различий у больных КРР с МС по сравнению с группой пациентов без МН или с ОИТ (p 0,05). Однако выявлена значимая разница между показателями общей трехлетней выживаемости у пациентов с КРР в зависимости от ОТ и концентрации ТГ в сыворотке крови. В частности, выживаемость больных с ОТ менее нормальных значений составила 93,5±1,02%, у пациентов с ОТ более нормальных значений – 76,9±0,9% (p 0,05) (рисунок 15).
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что наличие метаболических нарушений, особенно клинически значимого МС, является неблагоприятным фактором течения КРР у радикально прооперированных больных, что, возможно, связано как с влиянием МС на процессы канцерогенеза, так и техническими сложностями выполнения радикальных операций у больных, страдающих КРР в сочетании с ожирением.
В литературе также обсуждается влияние ожирения и МС на общую и безрецидивную выживаемость у различных групп онкологических больных, включая КРР. По данным исследования Е.И. Дехисси, частота прогрессирования заболевания в группе пациентов с КРР с нормальным ИМТ составила 17,86%, что было значимо реже, чем у пациентов в группе с избыточной массой тела, – 24%, а тем более при наличии МС – 27,85%. Данная тенденция наблюдалась также при анализе безрецидивной выживаемости [183].
Существуют противоречивые данных, указывающие на наличие связи между отдельными компонентами МС и выживаемостью больных колоректальным раком [163, 178]. Ряд авторов сходятся во мнении о положительном влиянии дислипидемии, наличие которой коррелирует со статистически значимым увеличением показателей общей выживаемости данной группы пациентов. Напротив, такие компоненты, как СД II и гипертония, формирующие МС, негативно влияют на продолжительность безрецидивного периода [178].