Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние скрининга рака толстой кишки и перспектива его развития (обзор литерату-ры) 12
1.1. Общее понятие онкологического скрининга 12
1.2. Скрининг колоректального рака 19
1.3. Новые подходы к скринингу рака толстой кишки 33
Глава 2. Материалы и методы исследования 47
2.1. Дизайн исследования 47
2.2. Общая клиническая характеристика больных 49
2.3. Методы исследования 55
2.4. Общее описание алгоритмов скрининга рака толстой кишки 73
2.5.Статистическая обработка результатов 77
Глава 3. Диагностическая эффективность начального этапа скрининга рака толстой кишки на основе анализа кала на скрытую кровь, определения онкоантигенов крови и эпигенетических исследований тотальной днк крови 81
3.1. Диагностическая эффективность иммунохроматографического теста на скрытую кровь в кале для выявления рака толстой кишки 81
3.2. Диагностическая эффективность серологических методов скрининга рака толстой кишки 87
3.3. Диагностическая эффективность эпигенетических методов скрининга рака толстой кишки 104
3.4. Диагностическая эффективность комплексной оценки теста на скры-тую кровь в кале, серологических и эпигенетических исследований крови на начальном этапе скрининга рака толстой кишки 107
Глава 4. Диагностическая эффективность ii этапа скрининга рака толстой кишки на основе копрологических серологических, генетических и эпигенетических исследований днк колоноцитов кала 113
4.1. Диагностическая эффективность генетических методов скрининга рака толстой кишки 113
4.2. Диагностическая эффективность эпигенетических методов скрининга рака толстой кишки 119
4.3. Диагностическая эффективность серологических копрологических ме-тодов скрининга рака толстой кишки 122
Глава 5. Анализ выживаемости, сроков генерализации онкологического процесса и прогноз результатов лечения у больных раком толстой кишки в группе скрининга и группе с клиническими проявлениями 136
5.1. Выживаемость больных раком толстой кишки в группах скрининга и активной диагностики 136
5.2. Факторы риска летального исхода больных раком толстой кишки в группе скрининга 157
Глава 6. Клинико-экономическая эффективность скрининга и ранней диагностики рака толстой кишки 169
Заключение 191
Выводы 210
Практические рекомендации 212
Список литературы 214
- Скрининг колоректального рака
- Общая клиническая характеристика больных
- Диагностическая эффективность серологических методов скрининга рака толстой кишки
- Диагностическая эффективность эпигенетических методов скрининга рака толстой кишки
Введение к работе
Актуальность проблемы. Колоректальный рак является широко распространенной в мире патологией, ежегодная заболеваемость достигает 1 миллиона случаев, а ежегодная смертность превышает 500000 (Мерабишвили В.М., 2011). Колоректальный рак занимает второе место по смертности от злокачественных новообразований среди мужчин и женщин. По прогнозам абсолютное число случаев колоректального рака в мире в следующие два десятилетия увеличится в результате роста населения в целом и его старения, как в развитых, так и в развивающихся странах (Ганцев Ш.Х и соавт., 2012). В Российской Федерации распространенность заболеваний ободочной кишки значительна и достигает 32 случая на 100 тысяч населения, из них 11,3 случаев приходится на колоректальный рак (Циммерман Я.С., 2012). Тревожным является тот факт, что на 100 новых больных раком ободочной и прямой кишки приходится более 70 умерших: из них на 1-м году с момента установления диагноза – около 40% (Чалык Ю. и соавт, 2011). Данное обстоятельство обусловлено тем, что при первичном обращении пациентов к врачу запущенные формы рака (III–IV стадии) диагностируются у 71,4% больных раком ободочной кишки и у 62,4% в случаях заболевания раком прямой кишки (Солодкий В. и соавт., 2012).
Степень риска возникновения колоректального рака меняется от страны к стране и даже в пределах одной страны. Она также разнится между отдельными лицами в зависимости от особенностей диеты, культуры, стиля жизни и наследственных факторов (Бредер В.В. и соавт., 2012, Циммерман Я.С., 2012). В связи с этим, существует высокая востребованность информации по региональным особенностям распространенности рака толстой кишки.
Под скринингом рака понимают применение различных методов исследования, позволяющих диагностировать опухоль на ранней стадии, когда еще нет симптомов болезни (Воробьев А.В., 2010). Целью скрининга является раннее активное выявление бессимптомного рака и его лечение (Егоренков В.В. и соавт., 2010). Скрининг опухолей в широких масштабах осуществляются на базе регионарных консультативно-диагностических центров. В онкологических диспансерах и онкологических институтах усилия врачей в большей мере занимает лечение рака различных локализаций. В связи с этим, на областные диагностические центры ложится ответственная задача грамотной организации скрининга и ранней диагностики опухолей при содействии медицинских учреждений первичного звена.
К сожалению, уровень скрининга в странах с высоким риском колоректального рака, включая Россию, остается низким. Ошибки на догоспитальном этапе диагностики колоректального рака, несмотря на впечатляющий арсенал диагностических возможностей, достигают 87,8% (Имянитов Е.Н., 2011, 2012). Видимо, проблема заключена в отсутствии системности и достаточной кратности использования диагностических инноваций. Необходимость разработки логических схем, имеющих своей целью оптимизацию каждого этапа скрининга и диагностического процесса в выявлении рака толстой кишки, очевидна.
Стандартные возможности проведения скрининга колоректального рака у лиц со средним риском делают его экономически выгодным (Faivre J. et al., 2012). В сравнении со стоимостью проведения интенсивной химиотерапии запущенного рака с использованием большого количества лекарственных препаратов скрининг является более дешевым мероприятием (Hamilton W. et al., 2011). Однако, таких систематизированных сведений по соотношению цены и эффективности скрининга колоректального рака на базе областных консультативно-диагностических центров нет.
В связи с вышеизложенным, создание адекватных скрининговых и диагностических алгоритмов по выявлению колоректального рака на базе областных консультативно-диагностических центров является безусловно актуальной темой исследовательской работы, позволит повысить эффективность диагностики рака толстой кишки, с одной стороны, а с другой, уменьшить затраты на дорогие и неинформативные методы исследования.
Цель работы. Целью работы является оптимизация системы скрининга и ранней диагностики колоректального рака на основе внедрения новых диагностических тестов, осуществления системности, последовательности и кратности обследований больных в условиях областного диагностического центра.
-
Провести ретроспективный анализ (за 2008–2012 гг.) диагностической чувствительности анализов кала на скрытую кровь при скрининге пациентов для выявления рака толстой кишки на базе областного консультативно-диагностического центра.
-
Разработать дизайн многоуровневой системы скрининга и ранней диагностики колоректального рака на базе областного консультативно-диагно-стического центра путем применения серологических, молекулярно-гене-тических и эпигенетических исследований крови и ДНК колоноцитов, выделенных из кала.
-
Определить диагностическую значимость скрининговых мероприятий начального этапа для выявления рака толстой кишки на основе определения уровня в крови раково-эмбрионального антигена, онкомаркеров СА-242 и СА-19-9.
-
Определить целесообразность использования эпигенетического теста на наличие метилированной ДНК гена SEPT9 в крови как скрининговой методики и выявить зависимость результатов эпигенетического теста от стадии рака толстой кишки и локализации опухоли.
-
Выявить оптимальное сочетание скрининговых исследований начального этапа для разделения пациентов на группы риска по развитию рака толстой кишки, стратификации больных колоректальным раком по степени риска генерализации онкологического процесса.
-
Установить целесообразность проведения скрининга, основанного на определении уровня фекальных опухолевых маркеров, а также генетических и эпигенетических исследованиях ДНК колоноцитов, выделенных из кала.
-
Провести анализ течения заболевания и выживаемости у больных раком толстой кишки, диагностированным на доклинической стадии после скрининговых мероприятий, а также в группе пациентов с симптомными проявлениями болезни.
-
Провести сравнительный анализ соотношения затраты / эффектив-ность различных методик скрининга для выявления колоректального рака.
Научная новизна работы. В работе разработана методика многоуровневого скрининга колоректального рака с учетом риска развития заболевания на базе областного консультативно-диагностического центра. Изученные показатели распространенности рака толстой кишки среди больных областного консультативно-диагностического центра позволили оценить эффективность диагностической деятельности медицинских учреждений региона и определить высокую значимость областных консультативно-диагностических центров в выявлении онкологической патологии среди населения. В диссертации определена диагностическая ценность и эффективность нового скринингового теста по определению наличия метилированной ДНК гена SEPT9 в крови, реализованного на базе ГБУ РО «Областной консультативно-диагностический центр». В работе доказано, что эпигенетический тест по определению метилированной ДНК гена SEPT9 в крови обладает высокой чувствительностью для выявления ранних стадий колоректального рака и позволяет выявить рак толстой кишки вне зависимости от локализации опухоли. В исследовании доказано, что кровь как субстрат для определения метилированной ДНК гена SEPT9 адекватна, поскольку диагностическая эффективность метода при исследовании ДНК колоноцитов кала была сходной. В работе установлено, что предварительное анкетирование больных на предмет выявления наследственной предрасположенности и выявления факторов риска заболевания, симптомов дисфункции кишки, проведение анализа кала на скрытую кровь иммунохимическим методом позволяет стратифицировать больных по риску развития рака толстой кишки и ограничить излишние затраты на скрининговые мероприятия. Анализ результатов определения фекальных маркеров поражения толстой кишки позволил выработать стратегию дифференциальной диагностики воспалительного и онкологического поражения толстой кишки и разработать систему мониторинга больных с воспалительными заболеваниями кишечника для своевременного выявления угрозы малигнизации воспалительного очага. В работе впервые проведен сравнительный анализ соотношения цены–эффективности скрининга пациентов на колоректальный рак и обоснованы затраты на проведение скрининговых мероприятий.
Практическая значимость работы. Определена роль областных диагностических центров в системе поэтапного наблюдения и контроля за состоянием здоровья населения в отношении ранней диагностики рака толстой кишки как промежуточного элемента между первичным звеном здравоохранения и специализированными онкологическими стационарами. Расширен алгоритм скрининговых и диагностических мероприятий для выявления онкологической патологии толстой кишки. Доказана обоснованность внедрения эпигенетического теста на наличие метилированной ДНК гена SEPT9 в крови как скрининговой методики с высокой диагностической значимостью и экономической оправданностью. С помощью клинико-экономического анализа выделены методики с низкой диагностической эффективностью либо высокой экономической затратностью, что исключает их применение. Разработаны успешные комбинации скрининговых и диагностических тестов для выявления рака толстой кишки. Разработана система определения риска генерализации процесса, методика динамичного наблюдения за больными после проведения лечения в специализированных стационарах. Разработка дизайна послеоперационного мониторинга больных раком толстой кишки в зависимости от риска генерализации процесса повышает эффективность лечебной помощи пациентам в адекватном объеме. Достаточная кратность исследований, зависимость объема диагностики и наблюдения от степени риска, внедрение нового эпигенетического теста и успешная комбинация иммунохимических и молекулярно-генетических тестов, система контроля осуществления скрининговых программ определяет практическую значимость разработанных инноваций по ранней диагностике рака толстой кишки.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Системность, преемственность взаимодополняющих диагностических этапов, использование различных комбинаций эффективных по диагностиче-ской ценности и экономичности методов исследования на разных этапах наблюдения и лечения больных раком толстой кишки позволяет объединить между собой скрининг, диагностику КРР и рациональное динамичное наблюдение в единую систему контроля за течением заболевания.
-
Диагностическая эффективность (точность) комбинаций скрининговых тестов для выявления рака толстой кишки выше по сравнению с проведением отдельных тестов. Мультипликативный эффект взаимодействия скрининговых методик позволяет приблизить их эффективность к эндоскопическому скринингу.
-
В основе скрининга для выявления больных раком толстой кишки лежит комплексирование иммунохимического метода определения крови в кале и эпигенетического теста на метилат ДНК гена SEPT9 крови. Диагностический этап связан с проведением фиброколоноскопии с гистологическим исследованием колонобиоптатов. Динамичное наблюдение за пациентами после хирургического лечения КРР включает молекулярно-генетические и серологические тесты: идентификацию мутаций генов в колоноцитах, определение уровней РЭА и СА-242 в крови. Серийное определение уровня фекального кальпротектина и опухолевого метаболита Tumor M2-PK, метилированной ДНК SEPT9 в колоноцитах кала у больных с предраковыми заболеваниями позволяет контролировать развитие опухоли.
Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования были внедрены и использованы в работе лабораторного комплекса ГБУ РО «Областной консультативно-диагностический центр», диагностического отделения ГБОУЗ «Онкологический диспансер» Ростовской области и при чтении лекций на кафедре онкологии ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава РФ.
Апробация работы. Апробация диссертации состоялась 2 августа 2013 г. на заседании Ученого Совета Ростовского научно-исследовательского онкологического института.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.01.12-«онкология». Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования данной специальности, конкретно пункту 3 паспорта научной специальности (Разработка и совершенствование программ скрининга и ранней диагностики).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них – 12 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 244 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, характеристики клинического материала и методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего 301 источник, включая 248 зарубежных. Работа содержит 96 таблиц, 62 рисунка и 3 схемы.
Скрининг колоректального рака
До настоящего времени существует две основные стратегии скри-нинга: анализ кала на скрытую кровь и эндоскопия [39, 76, 77, 78]. Среди скрининговых лабораторных тестов по значимости на 1-м мес-те стоит анализ кала на скрытую кровь [42]. Эта методика изучалась в 3-х рандомизированных исследованиях, в которых продемонстрировала сниже-ние смертности на 25% среди хотя бы однократно обследованных [I, A]. В общей популяции анализ кала на скрытую кровь снижает смертность от колоректального рака на 15–33% и на 45% у участников в зависимости от типа используемого анализа и частоты проведения исследования. На осно-вании этих данных комитет по профилактике рака Евросоюза рекомендует применение анализа кала на скрытую кровь, а в случае положительного ре-зультата – выполнение эндоскопического исследования. Скрининг должен быть предложен мужчинам и женщинам с 50 лет и продолжаться с интер-валом в 1–2 года до 74 лет [A] [44].
Гемокульттест был введен в Германии как обязательный стандарт-ный метод массового обследования населения на рак толстой кишки с ян-варя 1977 г. Его эффективность была проверена более чем на 80 000 лиц, в результате чего он признан как метод скрининга, отличающийся точно-стью и простотой, а также безвредностью. Из числа больных с положи-тельным гемокульттестом, подвергшихся в последующем эндоскопиче-скому обследованию, удается выявить рак ободочной и прямой кишки у 1,2–15%, а полипы – у 15–70% обследованных. Будучи дешевым и не тре-бующим значительных медицинских издержек, он дает в то же время цен-ную диагностическую информацию [149].
Однако, Lieberman D. et al. сообщает о низкой чувствительности ана-лиза кала на скрытую кровь (23,9%) даже при диагностики опухоли более 10 мм в диаметре. В этом же исследовании ложно-положительные резуль-таты встречались в 6,2% случаев [196, 197]. По данным Letsou G et al. у 59% пациентов с полипами и у 36% с раком толстой кишки тест на скры-тую кровь был отрицательным [190]. Проведенное в Германии скрининго-вое обследование более 60 тысяч пациентов 47–75 лет с использованием теста на скрытую кровь показало снижение смертности от рака толстой кишки в течении 10 лет в группе скрининга на 18% [184]. Рекомендуется проводить тест на скрытую кровь по крайней мере один раз в год. При сравнении двух скрининговых методик, использующих тест на скрытую кровь – ежегодное прохождение теста или раз в два года, выживаемость в группе ежегодного скрининга была достоверно большей [165, 166, 193]. По данным другого автора, чувствительность анализа кала на скрытую кровь достигает 50–60% при одноразовом его проведении, в то же время она мо-жет достичь 90%, если исследование проводить один раз в 1–2 года в тече-ние длительного периода времени [216].
Доказано, что риск возникновения рака толстой кишки у лиц, не имеющих предрасполагающих обстоятельств, составляет 1–3%; если у род-ственников 1-го порядка был рак толстой кишки, риск повышается до 5%, среди больных язвенным колитом риск развития рака толстой кишки ра-вен 15–30%; среди пациентов с болезнью Крона – 15%, с неполипозным наследственным колоректальным раком – 15–20%; наследственным семей-ным полипозом 30–100% [54, 69, 110, 133, 205]. Больные группы риска должны подвергаться обязательным профилактическим осмотрам, что в ряде случаев способствует раннему выявлению рака толстой кишки [152–153, 169]. Поскольку рак толстой кишки часто возникает метахронно, больные, леченные хирургически по поводу колоректального рака, также должны рассматриваться, как группа риска – на предмет возникновения второй опухоли в кишечнике [43, 170, 171, 273]. У 50% таких больных мо-гут возникнуть новые полипы и в 5% случаев они малигнизируются [106, 150, 173, 258]. Американское раковое общество рекомендует лицам старше 50 лет пройти тестирование на скрытую кровь и раз в год подвергаться сигмоско-пии. Для более эффективного выполнения анализа кала на скрытую кровь следует проводить целенаправленное обследование в группах риска. Осно-ванием для включения в эти группы могут служить [210, 260, 261]: 1) возраст более 50 лет; 2) хронические колиты, в том числе неспецифические; 3) семейный полипоз толстой кишки; 4) перенесенные ранее операции по поводу рака толстой кишки и молочной железы; 5) аденомы прямой и ободочной кишки в анамнезе; 6) одиночные и групповые полипы в толстой кишке. Анализ кала на скрытую кровь с использованием гваяковой пробы Вебера в настоящее время во многих странах заменяется иммунохимиче-скими анализами кала, при проведении которых для определения гемогло-бина используются чувствительные и специфичные методы. Проведение таких исследований позволяет устранить необходимость соблюдения дие-ты. Приемлемый минимальный уровень чувствительности для иммунохи-мических анализов кала, при котором они смогут быть широко использо-ваны, еще изучается [159, 172, 248]. При анализе данных литературы, касающихся стоимости скрининга колоректального рака с использованием гемоккульт-теста с последующей сигмо- или колоноскопией, одни авторы считают, что скрининг нужно про-водить только среди групп высокого риска, чтобы уменьшить стоимость ис-следования [174]. Другие авторы полагают, что выявление одного пациента заболевшего раком толстой кишки обходится бюджету не дороже одного выявления рака молочной железы, где также широко используется скри-нинг (периодический осмотр, маммография и т.д.) [206].
Исследования стоимости выявления одного случая колоректального рака с использованием гемоккульт-теста выявили следующее. Пациенты подразделялись на 3 группы: получающие гемоккульт-тест 1 день, 2 дня и 3 дня. Средняя стоимость выявления одного заболевания в группе 1 дня составила $5924, для двухдневного метода – $6014 и для трехдневного – $7123. При этом чувствительность и специфичность составили для одно-дневного метода 58 и 96%, для двухдневного – 89 и 95%, для трехдневного метода чувствительность и специфичность составляли 100 и 94% соответ-ственно. Авторы рекомендуют применять двухдневный метод исследова-ния как наиболее приемлемый с точки зрения стоимости и точности [234].
При положительном гемокульттесте больной подлежит клиническо-му и инструментальному обследованию. Для скрининг-диагностики и дис-пансерного наблюдения за больными группы повышенного риска рака тол-стой кишки предлагается определять группу онкомаркеров: раково-эмбрио-нальный антиген (РЭА), карбогидратные антигены СА 19-9, СА 242, альфа- фетопротеин (АФП) [162, 179, 244].
РЭА является онкофетальным белком, который обнаруживается в эпителиальных клетках пищеварительного тракта и бронхов [135]. У взрослых людей РЭА продуцируется в очень ограниченном количестве эпителиальными клетками бронхов, молочной железы и кишечного тракта [66]. В минимальных количествах РЭА обнаруживается в крови, плевраль-ном экссудате, асцитической жидкости и спинномозговой жидкости. Зна-чения нормы: 0–5 нг/мл. Пограничные значения: 5–8 нг/мл. Патологиче-ские значения: 8 нг/мл [86]. Повышение уровня РЭА может наблюдаться не только при раке толстой кишки, но и при опухолях молочной железы, легких, поджелудочной железы, яичников и аденокарциномах других ло-кализаций. У 40% больных раком толстой кишки РЭА не выявляется. При этом степень повышения РЭА коррелирует не столько с массой опухоли, сколько со степенью дифференцировки опухолевых клеток, и больные с низкодифференцированными опухолями могут иметь нормальный уровень этого маркера. Высокий исходный уровень РЭА служит косвенным при-знаком неблагоприятного прогноза. Уровень РЭА отражает также эффек-тивность лечения, хотя при этом следует иметь в виду, что примерно у 20% больных снижение РЭА наблюдается, несмотря на прогрессирование болезни. Теоретически это объясняется превалированием в опухоли не-дифференцированных элементов [228].
Общая клиническая характеристика больных
Распространенности рака толстой кишки (С18.0-С20 по МКБ-10) с помощью различных скрининговых программ была проанализирована среди 7 853 больных, обратившихся в ГБУ РО Областной консультативно-диагностический центр г. Ростова-на-Дону за 5 лет (2007–2011 гг.). Дан-ный контингент больных был обследован по направлению врачей центра после изучения факторов риска КРР. После диагностических мероприятий рак толстой кишки был установлен у 236 пациентов, что составило 3%. Из 236 больных КРР, установленного с помощью скрининговых мероприятий, формировали основную группу (n=204). 213 больных контрольной группы, у которых рак толстой кишки был выявлен при наличии жалоб, самостоятельно обращались в ФГБУ «Рос-товский научно-исследовательский онкологический институт» Минздрава, ГБОУЗ «Онкологический диспансер» Ростовской области, ГБУ Ростовский областной консультативно-диагностический центр. Эту группу больных рассматривали как группу активной диагностики при наличии клиниче-ских проявлений заболевания.
Число мужчин в основной группе составило 99 (48,5%), а женщин – 105 (51,5%). В контрольной группе число мужчин было 96 (45,1%), а жен-щин – 117 (54,9%). В основной группе возраст больных составил в среднем 61,4±1,56 года, а в контрольной группе 63,7±1,56 лет. В основной группе возраст па-циентов изменялся в диапазоне 51–76 лет (медиана 63 года), а в контроль-ной группе – от 50 до 81 года (медиана 64 года). Распределение больных по возрасту отражено в табл. 2.1. Число больных в 5-й и 6-й декадах жизни преобладало в двух группах и состави-ло в основной группе 81,8%, а в контрольной группе – 83,1%.
У пациентов двух групп анализировали встречаемость таких сим-птомов основного заболевания как запор, диарея, боли в животе, потеря веса, изменения привычек кишки (изменение ритма и регулярности стула, его консистенции), ректальное кровотечение, анемия (гемоглобин крови ме-нее 120 г/л) и факторы риска – ожирение (индекс массы тела более 30 кг/м2), сахарный диабет.
У больных контрольной группы по сравнению с основной достовер-но чаще (p 0,05) встречались такие симптомы как запор (33,8 против 3,4%), диарея (22,5 против 2%), абдоминальные боли (37,6 против 1,5%), изменение привычек кишки (16,4 против 1,5%), потеря веса (20,7 против 2,9%). Ректальное кровотечение (19,7%), анемия (32,4%) наблюдались только в контрольной группе.
Всего 204 100,0 213 100,0 Глубина инвазии рака толстой кишки толстой кишки в кишечную стенку была различной. У 21 (10,3%) больного основной группы установ-лено прорастание опухоли в слизитый и подслизистый слой (Т1). Врас-тание опухоли в мышечную оболочку (Т2) обнаружено у 141 (69,1%) пациен-тов, прорастание всех слоев стенки кишки (Т3) – у 42 (20,6%) больных. В кон-трольной группе рак прорастал в слизистый и подслизистый слой (Т1) у одного (0,5%) больного. Врастание опухоли в мышечную оболочку (Т2) на-блюдали у 2 (0,9%) пациентов, все три слоя стенки кишки (Т3) была поражены у 187 (87,8%) больных, прорастание всех слоев стенки кишки и окружающей жировой клетчатки (Т4) наблюдали у 23 (10,8%) больных.
Наличие регионарных метастазов в периколярных лимфоузлах (N1-N2) отмечено у 18 (8,8%) пациентов основной группы и у 186 (87,3%) больных контрольной группы. Прорастание опухоли в соседние органы и ткани (мочевой пузырь, матку, тонкую кишку) наблюдалось у 15 (7%) больных контрольной группы. Прорастание опухоли, включая отдаленные органы и ткани обнаружили у 32 (15%) больных контрольной группы.
В основной и контрольной группах преобладали опухоли средней степени дифференцировки (67,6 и 68,5% соответственно). Низкодиф-ференцированные опухоли в основной и контрольной группах встреча-лись, соответственно, в 11,8 и 13,6%. В двух наблюдениях в одной и той же опухоли имелись участки различной степени дифференцировки, в результате чего выбиралась дифференцировка с более низкой града-цией. Клинико-морфологическую характеристику больных раком толстой кишки, вошедших в исследование, проводили в соответствии с Междуна-родной гистологической классификацией опухолей кишечника ВОЗ (1989). Для определения гистологического типа и варианта строения опухоли, степени ее дифференцировки, глубины инвазии в кишечную стенку, нали-чия сосудистой инвазии изучали парафиновые срезы, окрашенные гема-токсилином и эозином.
При гистологическом исследовании материала у всех больных были диагностированы аденокарциномы, которые были представлены различными вариантами строения: железистым, папиллярным, трабеку-лярным и солидноальвеолярным (табл. 2.6).
Результаты гистологического исследования колонобиопатов в ос-новной группе были следующими: 132 (64,7%) пациента – железистый вариант строения, 48 (23,5%) – папиллярный, 9 (4,4%) – трабекулярный вариант строения, 15 (7,4%) – преобладание солидно-альвеолярных структур. В контрольной группе железистый, папиллярный, трабекуляр-ный, солидно-альвеолярный типы гистологического строения встреча-лись, соответственно, в 66,2, 21,1, 4,7 и 8%.
Диагностическая эффективность серологических методов скрининга рака толстой кишки
Если тест на СКК среди пациентов не проводился, то повышение вы-раженности анемии и потери веса не приводило к стойкому повышению вероятности риска КРР. Так, при снижении гемоглобина крови до 110 г/л риск вероятности КРР составлял 25,7%, при гемоглобине крови 100 г/л – имел величину 31,5% и при снижении уровня до 90 г/л соответствовал 37,9%. Среди пациентов с положительным результатом на СКК при дости-жении гемоглобином крови уровня 110 г/л риск КРР был равен 22,9%, при достижении 100 г/л – уже 46,9% и при 90 г/л – 72,5% (табл. 3.7). Среди па-циентов без учета теста на СКК потеря веса на 5, 10, 12 и 15% приводила к повышению риска с 22 до 36,9%.
Таким образом, для первичного звена здравоохранения при направ-лении пациентов в региональный консультативно-диагностический центр при диагностике неопластического поражения толстой кишки рекоменду-ется проводить оценку рискометрических симптомов КРР наряду с про-ведением скрининговых методов на СКК. Оценка ассоциаций симптомов КРР и результатов теста на СКК позволяет оптимизировать прогноз рака толстого кишечника до применения инструментальных методов диагно-стики.
Минимальной эта величина для всех симптомов была в возрастной период 30–59 лет. Прогностическая ценность для таких симптомов как за-пор, диарея, потеря веса, изменение привычек кишки, тонкие фекалии бы-ла наибольшей в возрасте 70–79 лет, а для симптомов абдоминальные боли и ректальные кровотечения последовательно возрастала и имела самое вы-сокое значение в возрасте более 80 лет. Таким образом, начало скрининговых программ с 50-летнего возрас-та у пациентов оправдано. Именно с этого возрастного периода необходим учет общих и кишечных симптомов, проведение анализа кала на СКК для определения риска КРР.
Дисперсионный анализ ANOVA влияния стадии рака толстой кишки на концентрацию РЭА в крови выявил достоверную зависимость: с повы-шением стадии заболевания уровень РЭА в крови повышался. О значимо-сти влиянии стадии заболевания на РЭА свидетельствовал критерий Фи-шера F, равный 34,7 (р=0,00023) и превышающий критическую величину для изучаемых степеней свободы. В целом по группе диагностическая чувствительность определения РЭА в крови для выявления рака толстой кишки при скрининге составила 48,0%, специфичность – 87,5%, а диагностическая эффективность – 40,4%. На рис. 3.1 отражена соответствующая ROC-кривая, характеризую-щая зависимость количества верно классифицированных положитель- ных примеров от количества неверно классифицированных отрицатель-ных примеров либо чувствительности (sensitivity) и специфичности (specificity). В табл. 3.11 при различных стадиях рака толстой кишки представле-ны значения площади под кривыми ROC-анализа (AUC, Аrea Under Curve), которая рассчитывается при помощи численного метода трапеций. Ис-пользуя экспертную шкалу для оценки AUC, было выявлено, что удовле-творительный уровень сопряжения между выявлением рака толстой кишки и изменением уровня РЭА в крови наблюдался при II и III стадии заболе-вания, а также по всей группе в целом.
Соотношение чувствительности и специфичности (табл. 3.12) пока-зало, что диагностической точкой разделения РЭА, при превышении кото-рой повышается вероятность выявления рака толстой кишки, была величи-на 11,9 нг/мл. Диагностическая чувствительность изучаемого метода зависела от стадии заболевания. При I стадии диагностическая чувствительность со-ставила 20%, II стадии – 53,2% и III стадии 77,8% (рис. 3.2). Рис. 3.2. Диагностическая чувствительность метода определения РЭА в крови в зависимости от стадии рака толстой кишки
У больных колоректальным раком при высокой степени дифферен-цировки по сравнению с пациентами с низкой и средней степенью диффе-ренцировки уровень РЭА был выше, соответственно, на 55,4% (p 0,01) и 41,2% (p 0,05), соответственно. Различие в концентрации РЭА в крови у пациентов с низкой и средней степенью дифференцировки было недосто-верным (р 0,05). После хирургического лечения в раннем послеоперационном перио-де уровень РЭА в крови у больных снижался с 26,8±1,9 до 8,3±0,8 нг/мл. (табл. 3.15). В отдаленном периоде наблюдения содержание онкоантигена в крови зависело от наличия рецидива или метастазов заболевания. При прогрессировании опухолевого процесса уровень РЭА возрастал до 72,1±1,7 нг/мл.
Таким образом, у больных раком толстой кишки способность по уровню РЭА крови распознавать наличие или отсутствие рака толстой кишки была удовлетворительной, о чем свидетельствовали величины AUC и другие данные ROC-анализа. Диагностическая чувствительность метода составляла 48%. Такие результаты свидетельствовали о том, что только оп-ределение РЭА в крови без комплектации с другими исследованиями как скрининговый метод не подходит. Уровень РЭА крови в большей мере от-ражает степень распространенности опухолевого процесса, повышается у больных с высокой степенью дифференцировки опухоли, его серийное оп-ределение в послеоперационном периоде хирургического лечения рака толстой кишки позволяет предположить рецидив заболевания при много-кратном повышении концентрации онкоантигена в крови. На следующем этапе у больных основной группы определяли в кро-ви карбогидрат-антиген СА 242. В табл. 3.16 представлены средние значе-ния СА 242 в целом по основной группе и в зависимости от стадии заболе-вания.
В целом по группе уровень СА 242 в крови в среднем составил 11,5±0,9 Е/мл и зависел от стадии заболевания. При I стадии заболевания концентрация СА 242 в крови соответствовала 31,4±2,3 Е/мл, при II стадии – 36,2±2,5 Е/мл и при III стадии – 42,9±2,1 Е/мл. Между пациентами с I и II стадиями различий в содержании СА 242 не было. Различие формирова-лось между больными с I и III стадиями, а также со II и III стадиями. По результатам дисперсионного анализа критерий Фишера F, отражающий влияние стадии заболевания на уровень СА 242, составил 5,45 (p=0,042). Величина критерия F и его значимость хотя и характеризовали достовер-ную зависимость между стадией заболевания и уровнем СА 242, но сила этого влияния на СА 242 была гораздо меньше, чем на РЭА. В целом по группе диагностическая чувствительность определения СА 242 в крови для выявления рака толстой кишки при скрининге соста-вила 41,7%, специфичность – 83,9%, а диагностическая эффективность 50,8%. На рис. 3.3 отражена ROC-кривая, характеризующая соотношение чувствительности и специфичности метода определения СА 242 для выяв-ления рака толстой кишки. В табл. 3.17 при различных стадиях рака толстой кишки представ-лены значения площади под кривыми ROC-анализа (AUC). Используя экспертную шкалу для оценки АUC выявлено, что уровень сопряжения между выявлением рака толстой кишки и изменением онкоантигена СА 242 в крови в общем по группе и при II и III стадии заболевания был по-средственным, а для I стадии заболевания – неудовлетворительным (табл. 3.17). Таблица 3.17
Изучение ROC-кривых показало, что диагностической точкой разде-ления СА 242, при превышении которой повышается риск наличия рака толстой кишки, была концентрация 23 Е/мл. При достижении этой величи-ны чувствительность метода соответствовала 41,7%, а специфичность – 83,9% (табл. 3.18). При верхней границе нормы 15 Е/мл чувствительность была крайне низкой, а специфичность – высокой, что привело бы при со-блюдении такой точки разделения к гипердиагностике. Диагностическая чувствительность метода определения СА 242 в крови повышалась при III стадии заболевания. При I стадии диагностиче-ская чувствительность составила 33,3%, II стадии – 43,3% и III стадии – 50% (рис. 3.4). Использование таблицы сопряжения и расчет критерия c2 показал, что достоверные различия между долями сформировались только между I и III стадиями (c2=4,73, p 0,05).
Диагностическая эффективность эпигенетических методов скрининга рака толстой кишки
У 204 больных основной группы в колоноцитах, выделенных из кала, определяли присутствие метилированной ДНК гена SEPT9. В результате у 189 пациентов результат эпигенетического теста был положительным. Среди здоровых людей из 56 обследованных на наличие метилата гена SEPT9 в колоноцитах кала у 2 пациентов результат был положительным. Статистическая матрица распределения истинно положительных и ложно-положительных результатов исследования представлена в табл. 4.8. Таблица 4.8
В результате диагностическая чувствительность эпигенетического теста на определение метилата ДНК SEPT9 в колоноцитах кала составила 88,7%, диагностическая специфичность – 96,4%, диагностическая эффек-тивность – 90,4%. Прогностическая ценность положительного результата в этой группе составила 98,9%. Результаты сравнительного анализа информативности изучаемого эпигенетического теста для скрининга рака толстой кишки при исследова-нии ДНК колоноцитов кала и крови отражены в табл. 4.9. Показатели диагностической эффективности эпигенетического теста на метилат ДНК гена SEPT9 при исследовании колоноцитов, выделенных из кала, были выше по сравнению с изучением тотальной ДНК крови, что иллюстрировано на рис. 4.3. Однако, значимых отклонений величин чувст-вительности, специфичности и эффективности эпигенетического теста в зависимости от субстрата выявлено не было.
Прогностическая ценность отрицательного результата теста, % 70,1 63, Рис. 4.3. Показатели диагностической чувствительности (ДЧ), диагностической специфичности (ДС), диагностической эффективности (ДЭ), прогностической ценности положительного результата теста (PV+), прогностической ценности отрицательного результата теста (PV-) эпигенетического теста на метилат ДНК SEPT9 в колоноцитах кала (КК) и крови Следовательно, дополнительные затраты по выделению колоноцитов из кала не оправдывают себя, затрудняют скрининг, так как необходим сбор кала в пробирку, а эффективность эпигенетического теста возрастает незначительно по сравнению с исследованием крови. На начальном этапе скрининга комплексация теста на определение метилата ДНК гена SEPT9 в крови с измерением концентрации онкогенов СА242, СА 19-9 и РЭА в крови, проведением иммунологического теста на скрытую кровь в кале повышает диагностическую чувствительность практически в том же диа-пазоне (до 87,3%), что и постановка эпигенетического теста на ДНК коло-ноцитов, выделенных из кала (88,7%). Эффективность эпигенетического теста на ДНК колоноцитов кала на ранних стадиях колоректального рака была высокой (табл. 4.10). Диагно-стическая чувствительность теста при I стадии рака толстой кишки соста-вила 80%. Однако, с повышением стадии рака толстой кишки от I к III ста-дии диагностическая чувствительность изучаемого эпигенетиеского теста повышалась с 80 до 100%.
Основная гр.– здоровые – р 0,001; I – здоровые – р 0,001; I–II – р 0,05; I–III – р 0,01;II–III – p 0, Рис. 4.4. Показатели диагностической чувствительности эпигенетического теста на метилат ДНК гена SEPT9 в колоноцитах кала и в крови Таким образом, эпигенетический теста на метилат ДНК гена SEPT9 в отличие от определения патологических мутаций в генах ТР53 и K-RAS на ранних стадиях рака толстой кишки отличался высокой диагностической эффективностью. Это обстоятельство явилось еще одним аргументом, что при скрининге генетические исследования на мутации в генах ТР53 и K-RAS целесообразнее заменить на эпигенетические исследования. Итак, определение в колоноцитах, выделенных из кала, эпигенетиче-ского маркера рака толстой кишки метилированной ДНК гена SEPT9 явля-ется эффективным скрининговым мероприятием с диагностической чувст-вительностью 88,7%, превышающей аналогичный показатель при генети-ческих исследованиях, но сопоставимой по величине диагностичекой чув-ствительности при исследовании тотальной ДНК крови на метилирован-ную ДНК SEPT9.
Дисперсионный анализ ANOVA влияния стадии рака толстой кишки на концентрацию Tumor M2-PK выявил достоверную зависимость: с по-вышением стадии заболевания уровень Tumor M2-PK в крови повышался (рис. 4.5). Причем, уже при I стадии рака толстой кишки уровень Tumor M2-PK в 3,6 раза превышал верхнюю границу нормы (4 Ед/мл). При II ста-дии КРР уровень маркера был выше в 9,75 раз, а при III стадии – в 14,75 раз. О значимости влиянии стадии заболевания на Tumor M2-PK свиде-тельствовал критерий Фишера F, равный 45,6 (р=0,00017) и превышающий критическую величину для изучаемых степеней свободы.
В целом по группе диагностическая чувствительность определения фекальной Tumor M2-РК для выявления рака толстой кишки при скринин-ге составила 79%, специфичность – 87,5%, а диагностическая эффектив-ность 81,2%. На рис. 4.6 отражена соответствующая ROC-кривая, характеризую-щая чувствительности (sensitivity) и специфичности (specificity).
Соотношение чувствительности и специфичности (табл. 4.13) пока-зало, что диагностической точкой разделения Tumor M2-РК, при превыше-нии которой повышается вероятность выявления рака толстой кишки, была величина 21 Ед/мл.
На следующем этапе исследования определяли диагностическую чувствительность исследования фекального кальпротектина как маркера органического поражения стенки кишки при раке толстой кишки. В табл. 4.14 представлены средние значения ФК в целом по основной группе и в зависимости от стадии заболевания.
В целом по группе уровень фекального кальпротектина в среднем со-ставил 95,4±2,8 мг/г и зависел от стадии заболевания. При I стадии КРР кон-центрация фекального кальпротектина соответствовала 57,2±6,0 мг/г и прак-тически не отличалась от уровня здоровых людей (45,2±2,1 мг/г). При II и III стадии концентрация фекального кальпротектина, хотя и была в 2–3 раза выше содержания маркера у здоровых людей, но не превышала 200 мг/г, что характерно для воспалительных заболеваний кишки. Таким образом, уровень фекального кальпротектина повышался только при II и III стадии рака тол-стой кишки, но при I стадии был близок к верхней границе нормы. Таблица 4.14
Этот факт ставит под сомнение целесообразность применения фе-кального кальпротектина для скрининга рака толстой кишки, но может быть применен для дифференциальной диагностики воспалительных и он-кологических заболеваний у больных с положительным результатом теста на скрытую кровь в кале. В целом по группе диагностическая чувствитель-ность определения фекального кальпротектина для выявления рака тол-стой кишки при скрининге составила 74%, специфичность – 92,9%, а диаг-ностическая эффективность – 78,1%. На рис. 4.8 отражена ROC-кривая, характеризующая соотношение чувствительности и специфичности метода определения фекального каль-протектина для выявления рака толстой кишки. В табл. 4.15 при различных стадиях рака толстой кишки представле-ны значения площади под кривыми ROC-анализа (AUC, Аrea Under Curve). Рис.4.8. ROC-кривая уровня фекального кальпротектина для выявления рака толстой кишки при скрининге
Между выявлением рака толстой кишки и изменением уровня фе-кального кальпротектина в общем по группе наблюдался удовлетвори-тельный уровень сопряжения, при I стадии – неудовлетворительный, II и III стадии – удовлетворительный уровень сопряжения (табл.4.15). Применение ROC анализа показало, что диагностической точкой разделения фекального кальпротектина, значимого для заключения о раке толстой кишки была величина 57 мг/г. При достижении этой величины чувствительность метода соответствовала 74%, а специфичность – 69% (табл. 4.16). Таблица 4.16
Сравнение диагностической чувствительности двух копрологических тестов с помощью ROC анализа позволило выявить более высокую эффек-тивность метода определения Tumor M2-РК по сравнению с фекальным кальпротектином при скрининге рака толстой кишки (рис. 4.9), о чем сви-детельствует большая площадь под соответствующей ROC-кривой. При этом, повышение фекального кальпротектина при опухолевом поражении кишки свидетельствует в пользу того, что этот пептид можно рассматри-вать как маркер структурного повреждения стенки толстой кишки.
