Введение к работе
Актуальность проблемы. Рак щитовидной железы (РЩЖ) – наиболее часто встречающаяся злокачественная опухоль эндокринных органов [Davies, Welch, 2006; Чиссов и др., 2005]. Доля РЩЖ среди злокачественных опухолей всех локализаций составляет 1-1,5% [Давыдов, Аксель, 2007; Kilfoy et al., 2008]. Ежегодный прирост заболеваемости РЩЖ в различных странах miRа варьирует от 2 до 12% [Netea-Maier R.T. et al., 2008; Sprague B.L. et al., 2008]. В РФ в последние годы заболеваемость РЩЖ лидирует по ежегодным темпам прироста, который в последнее время составляет в среднем 3,5% в год [Чиссов и др., 2007]. Так, в 1998 году в РФ было зарегистрировано около 6,5 тысяч впервые выявленных случаев РЩЖ, а в 2007 году – 8,5 тысяч. Заболеваемость РЩЖ в РФ составляет 6,1 случаев на 100 тыс. населения в год [Чиссов В.И. и др., 2007]. В г. Новосибирске в 2004 г. данный показатель составил 6,5, в 2005 году – 8,7, а в 2010 году уже 8,9 на 100 тысяч населения. Пик заболеваемости РЩЖ по данным различных авторов приходится на возраст 41 – 45 лет, но нередки случаи диагностики злокачественных опухолей щитовидной железы (ЩЖ) в молодом, юношеском и даже детском возрасте. Рак щитовидной железы значительно чаще встречается у женщин (соотношение женщины: мужчины = 3:1), что объясняется особенностями гормонального статуса.
Вопросы этиологии, патогенеза, диагностики, лечения и прогноза больных РЩЖ в последние два десятилетия находятся в фокусе фундаментальных и клинических исследований. Разнообразие гистологических типов РЩЖ отражается на характере клинического «поведения» опухоли, однако даже внутри одного и того же гистологического типа РЩЖ часто наблюдается вариабельность клинического течения и прогноза заболевания.
Последнее десятилетие ознаменовалось значительными успехами в понимании канцерогенеза щитовидной железы на молекулярном уровне. Но, несмотря на то, что некоторые генетические мутации уже описаны, в особенности для папиллярного гистотипа РЩЖ, механизмы, лежащие в основе развития этих новообразований, пока еще далеки от полного понимания. Между тем, для клинической практики большое значение имеет их использование в диагностике, прогнозе и лечении.
Поиск генетических аномалий, обусловливающих наследственную предрасположенность к развитию РЩЖ, является клинически востребованным направлением фундаментальной медицины. В результате таких исследований выявлено, что в этиологии медуллярного рака ЩЖ часто играют роль наследуемые (герминальные) мутации в протоонкогене RET [Machens et al., 2001; Dotto, 2008; Nos, 2011]. Мутация V600E в гене BRAF в большинстве случаев обнаружена и превалирует в папиллярных карциномах , она также выявляется в анапластических и слабо дифференцированных карциномах, возникающих из папиллярной карциномы [Xing, 2007].
Очевидно, что без изучения молекулярных и генетических причин и механизмов канцерогенеза ЩЖ нельзя ожидать значительного прогресса в диагностике и лечении больных РЩЖ. Речь идет, прежде всего, об исследовании мутаций в специфичных для РЩЖ онкогенах (RET, BRAF), а также инактивации генов-онкосупрессоров (RB1, p16/CDKN2a, p15/CDKN2b, p14/ARF, CDH1 и др.). В последние годы наметилось еще одно направление в ранней диагностике онкологических заболеваний. Это связано с недавним открытием в геноме человека генов, кодирующих регуляторные молекулы – микроРНК, которые негативно регулируют экспрессию многих генов. Показано, что микроРНК участвуют почти во всех биологических процессах в клетке в норме и при разных патологических состояниях. По современным представлениям нарушение экспрессии отдельных микроРНК, регулирующих онкогены и раковые супрессорные гены, является одним из механизмов канцерогенеза. Более того, сами микроРНК могут выступать в роли как онкогенов, так и супрессоров опухолевого роста (Krutovskikh, Herceg, 2010). Более того, они могут быть использованы в качестве биомаркеров в диагностике и прогнозе многих онкозаболеваний (Kosaka et al., 2010), в том числе и при раке щитовидной железы (Marini et al.,2011). В связи с этим, поиск новых маркеров с использованием передовых технологий анализа экспрессии микроРНК для РЩЖ представляется весьма актуальной и перспективной задачей.
В то же время, наряду с прогрессом в молекулярно-генетических исследованиях РЩЖ совершенствуются стандартные и разрабатываются новые клинические подходы. Высокоразрешающие и высокочувствительные методы лучевой и нелучевой диагностики РЩЖ также постоянно улучшаются. Широкое внедрение метода УЗИ в практическое здравоохранение, наблюдаемое в течение последних двух десятилетий, привело к выявлению большого числа карцином ЩЖ на субклинической (непальпируемой) стадии опухоли, потенциал агрессивности которых чрезвычайно неоднороден [Лушников и др., 2003].
Актуальность проблемы является очевидной и свидетельствует о необходимости не только дальнейшего совершенствования существующих методов диагностики, и оценки их эффективности, но и поиска новых достаточно информативных и неинвазивных методов исследования, разработки оптимизированного диагностического алгоритма с целью ранней диагностики опухолей щитовидной железы, а также о необходимости выработки рациональной хирургической и лечебной тактики у больных с этой патологией.
Цель работы: Улучшить диагностику и лечение больных раком щитовидной железы путем разработки и внедрения этиопатогенетических и прогностических подходов, основанных на современных передовых клинических технологиях и достижениях молекулярной биологии и генетики.
Задачи исследования:
-
Проанализировать фоновую патологию как этиологический фактор возникновения рака щитовидной железы.
-
Оценить дифференциально-диагностические возможности основных современных методов исследований (ультразвуковой диагностики и тонкоигольной аспирационной биопсии) при опухолях щитовидной железы.
-
Разработать и внедрить оптимизированный диагностический алгоритм с использованием новых методов исследований (соноэластография, метод компьютерного анализа изображений и нейросетевых технологий) при узловых образованиях щитовидной железы с целью раннего выявления рака щитовидной железы.
-
Определить показания к выбору вида, объема и характера хирургического вмешательства при разных клинико-морфологических формах опухолей щитовидной железы.
-
Разработать новые методы диагностики новообразований щитовидной железы с применением генетических онкомаркеров BRAF и GSTP.
-
Провести анализ ферментов метаболизма ксенобиотиков CYP1A1, CYP1A2, CYP19 и SULT1A1 у больных раком щитовидной железы для выявления групп повышенного онкологического риска.
-
Определить экспрессию микроРНК ( miR21, miR221, miR222, miR155 и miR205) в новообразованиях щитовидной железы для диагностики злокачественного процесса.
Научная новизна работы
Впервые РЩЖ изучался не только с точки зрения особенностей клинического течения гистологических типов, но и с современных молекулярно-генетических позиций. На достаточном по численности клиническом материале проанализирована фоновая патология ЩЖ, как этиологический комплекс факторов возникновения РЩЖ. Показано, что наиболее частыми предопухолевыми изменениями были коллоидный зоб (37,91%), токсический зоб (20,88%), аденомы (10,99%) и аутоиммунный тиреоидит (10,99%).
С целью улучшения дооперационного выявления РЩЖ, автором впервые проанализированы и систематизированы данные традиционных исследований, а также внедрены новые методы лучевой диагностики (соноэластография), что позволило повысить диагностическую точность ультразвукового исследования при узловой патологии щитовидной железы. Чувствительность соноэластографии для выявления рака щитовидной железы составила 90%, специфичность – 93,7%, диагностическая точность – 92,9%.
В алгоритме дифференциальной диагностики фолликулярного РЩЖ внедрен метод компьютерного анализа изображений и нейросетевых технологий, что позволило повысить диагностику с чувствительностью до 92%, с сокращением времени исследования с 30 мин до 5 мин и исключить зависимость результата от квалификации врача.
Разработаны и внедрены новые подходы к тактике хирургического лечения больных РЩЖ, заключающиеся в определении объема операции на пораженном органе и вмешательствах на зонах регионарного метастазирования.
Впервые в Сибирском регионе проведен анализ соматической мутации V600E в онкогене BRAF при спорадическом папиллярном РЩЖ. Установлено, что данная мутация регистрируется в 64 % опухолей щитовидной железы.
Впервые исследована экспрессия гена и ферментативная активность ГSТР1-1 в тканях щитовидной железы. Показано 2-3-х кратное повышение активности ГSТР1-1 и экспрессии ее гена в доброкачественных опухолевых тканях и 1,5-3-х кратное снижение в тканях карциномы ЩЖ. Впервые ГSТР1-1 исследован как потенциальный онкомаркер для папиллярного РЩЖ.
Впервые проведен анализ генетического полиморфизма ферментов метаболизма ксенобиотиков у женщин с заболеваниями ЩЖ. Показано, что женщины, носители дикого аллеля G и генотипа G\G сульфотрансферазы SULT1А1 имеют повышенный риск развития рака щитовидной железы с отношением шансов ОШ=0,38 (р=0,0004) и ОШ=0,11 (р=0,0013) соответственно.
При узловой патологии ЩЖ впервые исследовалась экспрессия микроРНК и показана перспективность разрабатываемого подхода в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных образований. Установлено, что экспрессия miR-21, miR-221 и miR-222 достоверно увеличивается более, чем в 5 раз в 50-85% случаев рака щитовидной железы.
Практическая значимость
Большой по объему клинический материал позволил изучить проблему РЩЖ на современном научно-доказательном уровне. Проанализировано влияние фоновой патологии на вероятность возникновения дифференцированного РЩЖ, что является важным аспектом тактики ведения больных в клинической практике, включающей формирование групп риска с последующим углубленным обследованием.
Уточнены и систематизированы возможности существующих ультразвуковых методов диагностики РЩЖ. В дополнение к традиционным внедрен новый метод – соноэластография. В результате комплексного анализа с помощью данной методики усовершенствованы дифференциально-диагностические алгоритмы выявления злокачественных опухолей при узловой патологии ЩЖ, позволяющие повысить диагностическую точность до 92,9%. со специфичностью 93,7%.
Применение метода компьютерного анализа изображений и нейросетевых технологий значительно повысило чувствительность ТАПБ при фолликулярном РЩЖ, что может определять дальнейшую тактику лечения узловой патологии щитовидной железы при цитологическом диагнозе «фолликулярная опухоль».
Выявление соматической мутации V600E в онкогене BRAF в пунктате и смыве пункционной иглы позволило улучшить информативность ТАПБ при спорадическом папиллярном РЩЖ, а также определить тактику лечения.
Методами анализа генетического полиморфизма ферментов метаболизма ксенобиотиков у женщин показано, что носители дикого аллеля G и генотипа G\G сульфотрансферазы SULT1А1 имеют повышенный риск развития рака щитовидной железы по сравнению с носителями мутантного генотипа GA в позиции 638, что может явиться важным аргументов в скрининге населения для формирования групп риска
Анализ профиля экспрессии микроРНК miR-21, miR-221 и miR-222 в узловых образованиях ЩЖ выявил специфические и перекрывающиеся профили в разных типах опухолей. Показана перспективность данного подхода для создания новых методов ранней диагностики РЩЖ.
Изучение закономерностей частоты и обширности регионарной диссеминации ПРЩЖ позволили определить показания и оптимизировать выбор объема регионарной лимфодиссекции с учетом различных факторов, оказывающих независимое влияние на риск прогрессирования. В хирургическую практику внедрен метод интраоперационной диагностики «сторожевого» лимфоузла, метод определения инвазии опухоли за собственную капсулу в свободную тиреоидную ткань, что позволяет оптимизировать дальнейшую тактику операции.
Таким образом, в результате проведенного исследования разработаны и внедрены новые подходы к диагностике и лечению больных дифференцированными гистологическими формами РЩЖ.
Положения, выносимые на защиту:
-
С целью улучшения диагностики РЩЖ включать в дополнение к общепринятому алгоритму обследования новые клинические методы, такие как соноэластография и метод компьютерного анализа изображений и нейросетевых технологий, повышающий информативность цитологической дифференциальной диагностики фолликулярных опухолей щитовидной железы.
-
Эффективность хирургического лечения РЩЖ определяется адекватным характером операции на пораженном органе и зонах регионарного метастазирования. Объем операции зависит не только от размера и инвазивных свойств первичной опухоли, но и от локализации последней в щитовидной железе. Интраоперационная лимфография с целью поиска «сторожевого» лимфоузла позволяет также обосновать необходимость хирургического вмешательства на органе и зонах ближайшего регионарного метастазирования.
-
Применение новых молекулярно-генетических методов, таких как:
- определение соматической мутации V600E в онкогене BRAF в пунктате узла щитовидной железы;
- определение экспрессии гена и ферментативной активности ГSTP в опухолевых тканях щитовидной железы;
- анализ генетического полиморфизма ферментов метаболизма ксенобиотиков с выявлением женщин, несущих дикий аллель G в позиции 638 и дикий генотип G/G гена SULT1A1;
- определение экспрессии микроРНК miR-21, miR-221 и miR-222 в тканях тиреоидной карциномы;
позволяет повысить точность существующих методов диагностики РЩЖ.
Апробация работы
Результаты работы были представлены на международных и российских конференциях: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Опухоли головы и шеи» (Анапа, Россия, май 2006), Первый украино-российский симпозиум по эндокринной хирургии с международным участием «Современные аспекты эндокринной патологии» (Киев, Украина, 2006), VIII Дальневосточная онкологическая конференция «Современные возможности и актуальные проблемы диагностики и лечения злокачественных опухолей» (Владивосток, Россия, сентябрь 2006), Межрегиональная конференция с международным участием «Рак щитовидной железы и эндемический зоб» (Екатеринбург, Россия, апрель 2007), Международный научный симпозиум «Малоинвазивные технологии в эндокринной хирургии» (Санкт-Петербург, Россия, 2008), Международный конгресс по онкологической хирургии (Краснодар, Россия, 2008), Российская научно-практическая конференция с международным участием «Совершенствование онкологической помощи в современных условиях» (Барнаул, Россия, 2008), Международный научный форум «Рак щитовидной железы: современные принципы диагностики и лечения» (Санкт-Петербург, Россия, 2009), Международный научный форум «Патология околощитовидных желез: современные принципы диагностики и лечения» (Санкт-Петербург, Россия, 2010), Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Достижения современной онкологии» (Барнаул, Россия, 2010), XIX Российский симпозиум с международным участием «Современные аспекты хирургической эндокринологии» (Челябинск, Россия, 2010), IV Международный конгресс «Опухоли головы и шеи» (Иркутск, Россия, 2011), II Украино-российский симпозиум «Современные аспекты хирургической эндокринологии» (Харьков, Украина, 2011). XX Российский симпозиум с международным участием «Современные аспекты хирургической эндокринологии» (Казань, Россия, 2012).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 36 печатных работ, из которых 15 – статьи в рецензируемых журналах перечня ВАК.
Структура работы: Диссертация построена по традиционному плану, содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты, обсуждение, выводы, список литературы и приложения. Рукопись содержит 25 таблиц, 51 рисунок. В списке литературы 429 источника. Общий объем работы - 258 страниц.
![Непальпируемый рак молочной железы. Клиника, диагностика, лечение [Электронный ресурс]](/i/i/4415/175711.png "Непальпируемый рак молочной железы. Клиника, диагностика, лечение [Электронный ресурс] Поляков Кирилл Владимирович")
