Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современный взгляд на проблему диагностики и мониторинга рака предстательной железы 20
1.1. Биомаркеры рака предстательной железы 20
1.2. Базовые методы диагностики рака предстательной железы 36
1.3. Современные стратегии терапии рака предстательной железы 40
1.4. Мониторинг рака предстательной железы 44
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 56
2.1. Общая клиническая характеристика больных 57
2.2. Сравнение больных с доброкачественной гиперплазией и раком предстательной железы 68
2.3. Стандартные методики исследования пациентов 80
2.4. Иммуногистохимический метод исследования 89
2.5. Биохимические методы исследования 90
2.6. Генетические методы 96
2.7. Статистические методы исследования 97
2.8. Методика позадилонной радикальной простатэктомии 99
2.9. Методика лучевой терапия рака предстательной железы 113
ГЛАВА 3. Дифференциальная диагностика дгп и рпж на основе новых протеомных маркёров крови и секрета простаты 122
3.1. Состояние протеолитических систем организма при локальном и местно-распространенном раке простаты 124
3.2. Состояние протеолитических систем организма при доброкачественной и злокачественной трансформации предстательной железы 136
3.3. Диагностическая эффективность биохимических дифференциально-диагностических маркеров рака предстательной железы 150
ГЛАВА 4. Новый подход к мониторингу пациентов с раком предстательной железы после радикальной простатэктомии 157
4.1. Состояние протеолитической системы крови до радикальной простатэктомии 159
4.2. Параметры рака предстательной железы больных, подвергнутых оперативному лечению 160
4.3. Состояние протеолитических систем крови у больных в разные сроки после радикальной простатэктомии 166
4.4. Диагностическая эффективность биохимических маркеров рецидива рака предстательной железы после радикальной простатэктомии 175
ГЛАВА 5 Мониторинг больных после гормоно-лучевой терапии рака предстательной железы с использованием протеомных маркеров 180
5.1. Параметры рака предстательной железы больных, подвергнутых гормонолучевой терапии 181
5.2. Состояние протеолитической системы крови до гормонолучевой терапии 196
5.3. Сравнительная характеристика протеолитических систем крови у больных с биохимическим рецидивом и без в разные сроки после гормонолучевой терапии 187
5.4. Диагностическая эффективность биохимических диагностических маркеров рецидива рака предстательной железы после гормонолучевой терапии 195
ГЛАВА 6. Роль рецепторного аппарата калликреин – кининовой системы в пролиферативных процессах предстательной железы 201
ГЛАВА 7. Экспрессия генетических локусов в мононуклеарной фракции периферической крови больных раком предстательной железы 235
Заключение 255
Выводы 268
Практические рекомендации 270
Список литературы
- Современные стратегии терапии рака предстательной железы
- Стандартные методики исследования пациентов
- Состояние протеолитических систем организма при доброкачественной и злокачественной трансформации предстательной железы
- Состояние протеолитических систем крови у больных в разные сроки после радикальной простатэктомии
Введение к работе
Актуальность проблемы
В Европе и США рак простаты (РПЖ) является наиболее распространенным новообразованием и занимает второе место среди причин смерти от рака у мужчин (Коган М.И., Лоран О.Б., Петров С.Б., 2006; Мазо Е.Б., Кривобородов Г.Г., 2008; Матвеев Б.П., 2011; Ferlay J., 2013; Siegel R., 2013). В мире ежегодно регистрируется более 600 000 новых случаев этого заболевания. В США выявляется более 230 тысяч больных РПЖ в год, что ставит рак простаты на 2 место в структуре смертности - 29 000 мужчин в год погибают от этой болезни (Qiang Fu. et al., 2011). В Европе РПЖ занимает 1-2 места в структуре заболеваемости (более 200 тысяч больных в год) (Ben-Shlomo Y. et al., 2007). В России в 2010 г. распределение первично-выявленного РПЖ в зависимости от возраста пациентов выглядело так: 0-59 лет – 3550 больных, 60-69 лет – 7986, 70 и старше – 14 732 пациентов. Если говорить о стадийности РПЖ, то на долю локализованного РПЖ пришлось 44,8%, местно-распространенного РПЖ – 34,9%, метастатического рака простаты – 18,5%. Пятилетняя выживаемость для ограниченных стадий составила 100%, для РПЖ с дистантными метастазами 5-летняя выживаемость – всего 34% (Алексеев Б.Я., 2011; Матвеев Б.П., 2011; Чиссов В.И., 2013).
Базовые методики диагностики рака предстательной железы основаны на совместном применении определения простатоспецифического антигена (ПСА), пальцевого ректального исследования (ПРИ), а также ультразвукового исследования (ТРУЗИ) предстательной железы (ПЖ). При сочетании этих методик достоверность диагностики РПЖ достигает 80%. Более 50% рака простаты, обнаруженного ПРИ, представляют собой поздние стадии. ПРИ малоинформативно или неинформативно при локализациях рака в центральной и переходной зонах простаты. (Матвеев Б.П., Бухаркин Б.В. и соавт., 1998; Переверзев А.С., 2004; Матвеев Б.П., 2011).
ПСА – калликреин-подобная киназа, неспецифический предсказатель рака простаты. Известно, что канцерспецифичность ПСА невысока и составляет всего 20% (Лоран О.Б., 1999). На основании результатов исследования I.M. Thompson et al. (2004) и M. Tsivian (2010) стало очевидным, что пороговое значение уровня ПСА, принятое Европейской ассоциацией урологов, составляет 2,5 нг/мл, а скорость прироста ПСА – 0,6 нг/мл в год.
Несмотря на то, что биопсия простаты остается «золотым стандартом» диагностики РПЖ, для принятия решения о ее необходимости, требуется выявление высокоспецифичных предикторов и маркеров рака простаты. 10-35% мужчин при отрицательной первичной биопсии имеют рак при повторной биопсии (Лоран О.Б., Говоров А.В. и соавт., 2001; Пушкарь Д.Ю., Говоров А.В. и соавт., 2004; Алексеев Б.Я., Русаков И.Г. и соавт., 2005; 2005).
Определено, что предиктором и критерием развития рецидива болезни после радикальной простатэктомии (РПЭ) являются два последовательных повышения уровня ПСА>0,2 нг/мл (Polascik T.J. et al., 1999; Moul J.W., 2000). Однако наиболее точный критерий наличия биохимического рецидива (БР) после РПЭ по настоящее время не определен.
Согласно рекомендациям Американского общества терапевтической
радиологии и онкологии (ASTRO) критерием биохимической прогрессии после
наружной лучевой терапии являются 3 последовательных повышения уровня ПСА.
В соответствии с новым подходом, началом рецидива считается повышение уровня
ПСА 2 нг/мл относительно надир уровня ПСА, независимо от его значения
(Roach M. 3rd, Hanks G., Thames H. Jr. et al., 2006). Этот критерий начали
применять независимо от проведения гормональной терапии.
Можно однозначно утверждать, что уровень ПСА и динамика его изменений на сегодня являются основными предикторами прогнозирования благоприятных или неблагоприятных событий после разных стратегий лечения рака предстательной железы. Однако с учётом очевидных недостатков данного маркера, главным образом, выражающихся в малой его специфичности, представляется актуальным
поиск новых, более специфических предикторов диагностики и мониторирования заболевания.
Цель исследования
Целью настоящего исследования является повышение качества диагностики рака предстательной железы и улучшение эффективности мониторинга заболевания после разных стратегий терапии путём выявления новых, более специфических для рака простаты маркёров.
Задачи исследования
-
Исследовать профиль протеомных компонентов крови и секрета предстательной железы пациентов с аденокарциномой предстательной железы разных стадий и доброкачественной гиперплазии простаты посредством определения активности калликреина, прекалликреина, сериновых протеиназ и эластазоподобной активности, активности лейкоцитарной эластазы и ангиотензинпревращающего фермента, активности l-протеиназного ингибитора и 2-макроглобулина и на их основе определить новые маркеры дифференциальной диагностики рака простаты и доброкачественной гиперплазии простаты.
-
Уточнить показания для биопсии предстательной железы на основе протеомных параметров секрета простаты.
3. Изучить особенности протеомных компонентов крови пациентов после
хирургического лечения рака простаты – радикальной простатэктомии.
4. Определить протеомные маркеры биохимического рецидива рака простаты
пациентов после наружной лучевой терапии.
5. Исследовать рецепторный аппарат калликреин-кининовой и ренин-
ангиотензиновой систем в ткани простаты при раке и доброкачественной
гиперплазии предстательной железы.
6. Определить экспрессию генетических локусов в мононуклеарной фракции крови
при доброкачественной гиперплазии и раке предстательной железы и изучить
возможности их использования в качестве дифференциально-диагностических критериев.
Научная новизна работы
1.Идентифицированы новые маркеры дифференциальной диагностики
доброкачественной гиперплазии простаты (активность
ангиотензинпревращающего фермента и калликреина), локального и местно-
распространенного рака предстательной железы на основе оценки показателей
ключевых протеолитических систем сыворотки крови и секрета простаты.
2. Впервые установлено, что увеличение активности ангиотензинпревращающего
фермента крови на фоне снижения её антипротеолитического потенциала у
больных, подвергнутых радикальному хирургическому лечению рака
предстательной железы, является метаболическим признаком развития
биохимического рецидива, который обнаруживается уже через месяц после радикальной простатэктомии, когда уровень простатоспецифического антигена ещё остаётся в нормальных пределах. Прогнозировать при этом рецидив болезни возможно с чувствительностью и специфичностью 75,0% и 92,9% соответственно и точностью 88,9%.
3.Оценка активности ангиотензинпревращающего фермента в крови в совокупности с определением уровня ПСА после гормонолучевой терапии рака простаты позволяет достоверно повысить чувствительность, специфичность и точность прогноза рецидива заболевания до 77,8 % , 93,9% и 88,0% соответственно.
4. Впервые выявлено, что в ядрах клеток при доброкачественной гиперплазии, раке простаты и в фокусах простатической интраэпителиальной неоплазии обнаруживаются рецепторы ангиотензина II. При раке простаты рецепторы брадикинина I типа доминируют на мембране эпителиоцитов, а брадикинина II типа обнаруживаются только в строме простаты. Напротив, при доброкачественной гиперплазии простаты в железистом эпителии отсутствует экспрессия к рецепторам брадикинина I типа, тогда как рецепторы брадикинина II типа локализуются также в строме.
5. Впервые обнаружено достоверное изменение экспрессии генетических локусов TP53, GSTP1 и IL10 в мононуклеарной фракции крови при раке простаты в сравнении с доброкачественной гиперплазией предстательной железы, а так же при раке простаты разных стадий. Впервые установлено, что локальный и местно-распространённый рак предстательной железы достоверно отличаются друг от друга транскрипционной активностью про- и антиапоптозных генетических локусов BAX и BCL2.
Практическая значимость результатов исследования
1. Параметры ключевых протеолитических систем организма – активность
ангиотензинпревращающего фермента и калликреина в сыворотке крови и в
секрете простаты являются достоверными критериями дифференциальной
диагностики рака и доброкачественной гиперплазии простаты, а так же локальной
и местно-распространенной стадии рака предстательной железы.
-
Иммуногистохимический анализ ткани простаты на определение рецепторов брадикинина I типа на мембране эпителиоцитов позволяет использовать выявление экспрессии брадикинина I типа как маркер рака простаты.
-
Генетический анализ экспрессии генных локусов TP53, GSTP1 и IL10 в мононуклеарной фракции крови позволяет с высокой достоверностью дифференцировать доброкачественную гиперплазию и рак простаты, а так же локальную и местно-распространённую формы рака. Оценка транскрипционной активности про- и антиапоптозных генетических локусов BAX и BCL2 надёжно дифференцирует локальную и местно-распространённую формы рака предстательной железы.
-
Увеличение активности ангиотензинпревращающего фермента и уменьшение активности эластазы в крови являются достоверными предикторами развития биохимического рецидива, выявляемого уже через 1 месяц после радикальной простатэктомии, когда элевация простатоспецифического антигена еще не наступила.
-
Оценка активности ангиотензинпревращающего фермента в совокупности с определением уровня простатоспецифического антигена через 1 месяц после
гормонолучевой терапии РПЖ позволяет достоверно выделить группу больных с высоким риском развития биохимического рецидива.
6. Новый способ определения показаний для биопсии предстательной железы на
основе определения ангиотензинпревращающего фермента и калликреина секрета
простаты (20.12.2010 Бюл. №25 Патент на изобретение №2406446) позволяет
дискриминировать показания к биопсии с достоверностью 95 %.
7. Новый способ дифференциальной диагностики рака и доброкачественной
гиперплазии простаты на основе определения экспрессии генов Tp53, GSTP1 и
IL10 в мононуклеарной фракции крови (27.03.2014 Бюл. №9 Патент на изобретение
№2521389) определяет показания к биопсии простаты с достоверностью 95 %.
Основные положения, выносимые на защиту
1. На основе оценки показателей ключевых протеолитических систем организма -
активности ангиотензинпревращающего фермента и калликреина в сыворотке
крови и в секрете простаты возможна достоверная дифференциальная диагностика
доброкачественной гиперплазии и рака простаты. При раке простаты в сыворотке
крови активность калликреина и ингибиторная активность 1-протеиназного
ингибитора выше, чем при доброкачественной гиперплазии. В секрете простаты
при раке предстательной железы активность калликреина выше, а активность
ангиотензинпревращающего фермента и лейкоцитарной эластазы ниже, чем при
доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Характерным для рака
предстательной железы, является резкое увеличение ингибиторного потенциала
секрета простаты за счет увеличения ингибиторной активности 1-протеиназного
ингибитора и 2-макроглобулина.
2. Тяжесть течения рака предстательной железы при развитии местно-
распространенного процесса характеризуется снижением ингибиторной активности
1-протеиназного ингибитора и активности ангиотензинпревращающего фермента
по сравнению с аналогичными показателями у пациентов с локальной формой
опухоли простаты. В секрете простаты, напротив, при местно-распространенном
опухолевом процессе отмечается активация протеолиза, а ингибиторный потенциал
секрета простаты выше (за счет увеличения ингибиторной активности 2-
макроглобулина), чем при локальном раке предстательной железы.
3. При анализе активности калликреина, ангиотензинпревращающего фермента и
лейкоцитарной эластазы в секрете простаты и уровня простатоспецифического
антигена в сыворотке крови возможно дифференцировать пациентов с раком и
гиперплазией простаты с чувствительностью 93,8%, специфичностью 96,0% и с
точностью 91,3%.
Увеличение активности ангиотензинпревращающего фермента и снижение
активности лейкоцитарной эластазы на фоне снижения антипротеолитического потенциала крови при биохимическом рецидиве является метаболическим признаком развития клинического прогрессирования рака простаты и может явиться маркером прогрессии.
4. Увеличение активности ангиотензинпревращающего фермента является
предиктором развития биохимического рецидива уже через 1 месяц после
радикальной простатэктомии, когда увеличение содержания
простатоспецифического антигена ещё не определяется. Диагностическая
чувствительность метода – 75,0%, специфичность - 92,9%, точность – 88,9%.
5. На разных этапах гормонолучевой терапии отмечается вариабельность
нарушения протеиназно-ингибиторного баланса ключевых протеолитических
систем крови, особенности которого и лежат в основе молекулярных механизмов
развития рецидива рака предстательной железы. На ранних стадиях
гормонолучевой терапии рака простаты развитие биохимического рецидива
заболевания связано с увеличением активности ангиотензинпревращающего
фермента.
6. Активация компонентов рецепторных регуляторных систем ренин-
ангиотензинового и калликреин-кининового комплексов наблюдается при
неопластической трансформации во многих органах и тканях, включая
предстательную железу.
7. Рецепторы брадикинина I типа доминируют на мембране эпителиоцитов при
РПЖ, а рецепторы брадикинина II типа обнаруживаются в строме. Это указывает
на наличие функционально активного калликреин-кининового комплекса в ткани
рака простаты. При доброкачественной гиперплазии простаты в железистом
эпителии экспрессия к рецепторам брадикинина I типа отсутствует, тогда как
рецепторы к брадикинину II типа локализованы в строме и хорошо выявляются.
8. Изменение экспрессии генетических локусов в мононуклеарной фракции
периферической крови может быть эффективно использовано для диагностики
рака простаты. Достоверные отличия между локальным и местно-
распространённым раком простаты и доброкачественной гиперплазией
предстательной железы наблюдались для транскрипционной активности 3 генетических локусов: TP53, GSTP1 и IL10. При доброкачественной гиперплазии простаты транскрипционная активность TР53 значительно снижена (на 60%) относительно контрольной группы. При локальном и местно-распространённом раке простаты активность этого генетического локуса превышает показатели контрольной группы (соответственно на 20% и 70%), возрастая в прямой зависимости от стадии рака предстательной железы. Суммарное изменение экспрессии локуса GSTP1 между группами больных с локальным и местно-распространённым раком простаты достигает 110%. Аналогичный показатель для генетического локуса IL10 уменьшен на 30% по сравнению с группой с доброкачественной гиперплазией, в то время как в группе с местно-распространённым раком простаты этот показатель увеличен на 10%. При сопоставлении транскрипционной активности про- и антиапоптозных локусов BAX и BCL2, различные стадии рака простаты достоверно отличаются по этому показателю друг от друга.
Личный вклад соискателя
Участие автора в данной работе заключалось в определении цели, задач, объема и дизайна диссертационной работы, выборе объектов исследования и разработке методов исследования. Автором лично собраны все необходимые клинические данные от объектов исследования путем проведения физикального осмотра и получения необходимых лабораторных образцов. Автором разработан и внедрён протокол клинического исследования по морфологической оценке образцов ткани исследуемых, лично получены эти образцы. На основании полученных результатов автором единолично сформирована электронная база по первичному материалу исследования, проведен его статистический анализ. Полученные данные обобщены
и анализированы автором и использованы для определения патогенеза и диагностической концепции изучаемого состояния. Автором осуществлено хирургическое и терапевтическое ведение объектов исследования и анализ результатов лечения.
Апробация работы
Результаты исследования доложены на следующих научных форумах:
1. Международные конгрессы, форумы и конференции: 25rd Annual EUA Congress
(Spain, Barcelona. April 2010); 7-й Российский конгресс «Мужское здоровье» с
международным участием (Россия, Ростов-на-Дону. Апрель 2011); The 39th
Meeting of the International Society of Oncology and BioMarkers, (Italy, Firenze.
October 2011); Конференция урологов стран СНГ (Украина, Киев. Апрель 2012); 2-
й Конгресс Международного общества урологов (Япония, Фукуока. Октябрь 2012);
28rd Annual EUA Congress (Italy, Milan. March 2013); Федеральный конгресс
«Сексуальное здоровье мужчины. Текущие интересы науки и здравоохранения» с
международным участием (Россия, Ростов-на-Дону. Сентябрь 2013).
2. Центральные и региональные пленумы, конференции, конгрессы, заседания
научных обществ: Конференция Российского общества онкоурологов в Южном
федеральном округе (Ростов-на-Дону. Сентябрь, 2008); IX Российская Школа по
оперативной урологии (Ростов-на-Дону. Ноябрь, 2008); VI Конгресс «Мужское
здоровье» с международным участием
Москва. Май 2010); V научная сессия РостГМУ, посвященная 95-летию высшего
медицинского образования на Дону и 80-летию РостГМУ (Ростов-на-Дону.
Февраль 2010); X Российская Школа по оперативной урологии (Ростов-на-Дону.
Октябрь 2011); Заседание региональной общественной организации - Ассоциация
урологов Дона (Ростов-на-Дону. Ноябрь 2011); VI Конгресс Российского общества
онкоурологов (Москва. Октябрь 2011); II Конгресс урологов Южного
федерального округа (Краснодар. Февраль 2012); XII Съезд Российского общества урологов (Москва. Сентябрь 2012); Заседание региональной общественной организации - Ассоциация урологов Дона (Ростов-на-Дону. Декабрь 2012); Пленум Российского общества урологов (Москва. Ноябрь 2013).
Публикация научных исследований
По теме диссертации опубликовано 51 научная работа, из них 10 в международной и 41 в центральной печати, в том числе 15 статей в рецензируемых журналах и изданиях, получено 5 патентов на изобретения. В опубликованных работах полностью отражаются основные результаты исследования.
Объем и структура диссертации
Материалы диссертации изложены на 316 страницах машинописного текста и состоят из введения, обзора литературы, 7 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и приложения. Работа иллюстрирована 95 рисунками и 80 таблицами. Список литературы содержит 391 источник, в том числе 345 иностранных авторов.
Современные стратегии терапии рака предстательной железы
В Европе и США рак простаты (РПЖ) является наиболее распространенным новообразованием и занимает второе место среди причин смерти от рака у мужчин (Коган М.И., Лоран О.Б., Петров С.Б., 2006; Мазо Е.Б., Кривобородов Г.Г., 2008; Матвеев Б.П., 2011; Ferlay J., 2013; Siegel R., 2013). В мире, ежегодно регистрируется более 600 000 новых случаев этого заболевания. В США выявляется более 230 тысяч больных РПЖ в год, что ставит рак простаты на 2 место в структуре смертности - 29 000 мужчин в год погибают от этой болезни (Qiang Fu. et al., 2011). В Европе РПЖ занимает 1-2 места в структуре заболеваемости (более 200 тысяч больных в год) (Ben-Shlomo Y. et al., 2007). В России в 2010 г. распределение первично-выявленного РПЖ в зависимости от возраста пациентов выглядело так: 0-59 лет – 3550 больных, 60-69 лет – 7986, 70 и старше – 14 732 пациентов. Если говорить о стадийности РПЖ, то на долю локализованного РПЖ пришлось 44,8%, местно-распространенного РПЖ – 34,9%, метастатического рака простаты – 18,5%. Пятилетняя выживаемость для ограниченных стадий составила 100%, для РПЖ с дистантными метастазами 5-летняя выживаемость – всего 34% (Алексеев Б.Я., 2011; Матвеев Б.П., 2011; Чиссов В.И., Русаков И.Г., 2013).
Базовые методики диагностики рака предстательной железы основаны на совместном применении определения простатоспецифического антигена (ПСА) и пальцевого ректального исследования (ПРИ), в сочетании с ультразвуковым исследованием (ТРУЗИ) простаты. При сочетании этих методик достоверность диагностики РПЖ достигает 80%.
ПРИ - было, есть и будет базовым исследованием в диагностике рака простаты. Однако чувствительность ПРИ в выявлении субкапсулярной опухоли простаты составляет 5, 14 и 30%% при ПСА 0-1; 1,1-2.5 и 2,6 -4.0 нг/мл соответственно, т.е около 50% (Carvalhal G.F. et al., 1999). Путём ПРИ можно обнаружить более 70% периферического рака простаты. Однако более 50% рака простаты, обнаруженного ПРИ, представляют собой поздние стадии. ПРИ малоинформативно или неинформативно при локализациях рака в центральной и переходной зонах простаты.
ПСА – калликреин-подобная киназа, неспецифический предсказатель рака простаты. Общепризнанно, канцерспецифичность ПСА составляет всего 20% (Лоран О.Б., 1999). Группой исследователей отмечается, что до 40% пациентов страдающих раком простаты, имели уровень ПСА от 2 до 4-х иг/мл, и что особо эксвизитно у 50% из них определялся агрессивный рак с индексом Глиссона 7 и выше.(Schroder F.H. et al., 2000)
На основании результатов исследования I.M. Thompson et al. (2004) и M. Tsivian (2010) стало очевидным, что в настоящее время пороговое значение уровня ПСА, определённое Европейской ассоциацией урологов (ЕАУ), составляет 2,5 нг/мл, а скорость прироста уровня ПСА – 0,6 нг/мл в год. На основании проведённого анализа, в основу которого легли данные клинического и предоперационного исследования больных, подвергнутых оперативному лечению по поводу РПЖ в Стандфордском университете в 1983-2003 г.г., Stamey et al. (2004) подверг сомнению актуальность ПСА как маркера ранних форм РПЖ. Сделан вывод о том, что единственным показателем, коррелирующим с уровнем ПСА явился объём ткани простаты, а не индекс РПЖ.
Если значение ПСА 50 нг/мл указывает на экстракапсулярное распространение опухоли в 80% и у 66% поражение лимфоузлов, а при ПСА 100 на скелет-связанные метастазы , наиболее проблемным является оценка уровня ПСА в диапазоне 2,5-10 нг/мл, так как причинами элевации ПСА в этом диапазоне могут явиться канцер-неспецифические состояния – хронический простатит, доброкачественной гиперплазии простаты (ДГП) и т.д. По результатам биопсии простаты рак в этой группе больных выявляется у 20-30% больных. В то же время, в исследовании РостГМУ (2008), более чем 75% пациентов, у которых получена экстрапростатическая инвазия при морфологическом исследовании имели уровень ПСА от 3,5 до 10 нг/мл. (Чибичян М.Б., 2009).
Чувствительность ТРУЗИ в выявлении РПЖ невелико - от 18 до 50%. Многие урологи находят данное исследование оправданным лишь для технического обеспечения биопсии (Переверзев А.С., Коган М.И., 2003).
Биопсия предстательной железы - единственный надёжный инструмент для обнаружения существующего рака простаты. Однако 10-35% мужчин при отрицательной первичной биопсии имеют рак при повторной биопсии. У 79% пациентов результаты клинического стадирования не совпадали с данными морфологического стадирования, причём у 42% больных наблюдался местнораспространённый процесс (Т 3а) (Чибичян М.Б., Коган М.И., 2009). Bartsch G. и соавт. (2001) отмечают у 48-78% пациентов с РПЖ несовпадение клинической и патологической стадии.
Урологи вынуждены повторять дискомфортные для пациентов биопсии простаты, сопровождающиеся у 25% больных выраженным болевым синдромом, гематоспермией, гематурией (Heidenreich A, et al. 2008).
Несмотря на то, что биопсия остается «золотым стандартом» диагностики рака предстательной железы, для принятия решения о необходимости биопсии, требуется выявление высокоспецифичных предикторов и маркеров рака простаты. Повышение профиля ПСА после радикальной простатэктомии (РПЭ) биохимический рецидив (БР), которое является предиктором и критерием развития рецидива болезни, являются два последовательных повышения уровня ПСА 0,2 нг/мл (Polascik T.J. et al., 1999; Moul J.W., 2000). Однако критерии оценки рецидива заболевания отличаются у пациентов после РПЭ и гормонолучевой терапии (ГЛТ). Международными урологическими сообществами критерии наиболее точной дискриминации биохимического рецидива после лечения по настоящее время не определены.
Стандартные методики исследования пациентов
Также у обследованных пациентов в анамнезе имела место сопутствующая патология (табл. 3.5), которая в большей степени была представлена ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью, хроническими гастритами, сахарным диабетом и другими. В структуре урологической патологии, не связанной с симптомами нижних мочевых путей, наиболее часто встречались кисты почек, мочекаменная болезнь, гидроцеле, фимозы, рак почки.
Биохимические методы исследования 14.Генетические методы исследования 15. Статистические методы исследования Клиническое обследование включало оценку жалоб и анамнеза болезни, анамнеза жизни, осмотр пациента, аускультацию сердца и легких, пальпацию и перкуссию живота, пальпацию органов мошонки, пальцевое ректальное исследование, а также общеклинические лабораторные исследования. 2.3.1. Анкетирование
Для сбора жалоб и анамнеза заболевания, а так же для количественного анализа дизурических симптомов использовалась стандартная анкета для определения тяжести СНМП по данным международной системы суммарной оценки заболеваний простаты (I-PSS) и QоL - для оценки качества жизни, связанного с мочеиспусканием.
Результаты анкетирования способствовали выбору стратегии терапии и использовались для оценки эффективности проведённого лечения. Проводили общий анализ крови, общий анализ мочи, биохимическое исследование крови (мочевина, креатинин, общий белок, глюкоза, холестерин, билирубин, ферменты печени, простатический специфический антиген, коагулограмма и исследование на австралийский антиген). Также определяли естественный суточный диурез и по показаниям проводили посев мочи на бактериальную флору и ее чувствительность к антибактериальным препаратам.
Определение уровня сывороточного ПСА. Для определения уровня ПСА в сыворотке крови использовали радиоиммунный метод. Принцип метода основан на «сэндвич» - технологии с применением моноклональных антител к стерическим детерминантам ПСА.
Уровень пограничного значения общего ПСА принимался равным 2,5 нг/мл с корректировкой по возрасту. Уровень ПСА определяли заблаговременно до каких-либо манипуляций на простате - пальпация, трансректальные диагностические процедуры и т.д.
Пальцевое ректальное исследование предстательной железы и семенных пузырьков проводили по стандартной методике. При введении указательного пальца в rectum оценивали тонус анального сфинктера, состояние стенок прямой кишки. При пальпаторной оценке простаты оценивали размеры, форму, консистенцию, характер поверхности, наличие болезненности, состояние парапростатических тканей, мобильность, а так же наличие узловых плотных образований или очагов флюктуации.
Трансабдоминальную ультрасонографию использовали как скрининговый метод исследования, позволяющий получать информацию о морфоструктурных параметрах исследуемых органов, выявлять сопутствующую патологию и осложнения заболеваний простаты со стороны почек и мочевого пузыря.
Исследование проводили всем пациентам. Использовали линейные и конвексные датчики с частотой 3,5-5 МГц в B-режиме (режим «серой шкалы») .
Для выполнения трансректальной ультрасонографии предстательной железы использовали ультразвуковой сканер фирмы «Philips En Visor C HD» оснащенный многоплановым ректальным датчиком с частотой 7,5 МГц, позволяющим производить сканирование в продольной и поперечной к оси датчика плоскостях.
Определяли поперечный, продольный и переднезадний размеры, конфигурацию, зональную анатомию, эхоструктуру, контуры и состояние капсулы предстательной железы, и ее отношение к прилегающим органам и анатомическим структурам.
Объем железы рассчитывали по формуле эллипса: где, – поперечный, сагиттальный и вертикальный размеры простаты. При оценке структуры простаты особое внимание уделяли выявлению признаков, подозрительных на рак. К ним относили наличие гипоэхогенных узлов, диффузных зон изменений без четких границ и очертаний, участки смешенной эхогенности, асимметрию железы, утрату структурной и зональной дифференцировки, объёмные образования, распространяющиеся за капсулу железы. Данные изменения, помимо визуализации требовали измерения размеров, и уточнения локализации. С помощью режима импульсного допплера при необходимости изучали гемодинамические показатели в сосудах предстательной железы. При исследовании капсулы простаты оценивали ее целостность и четкость визуализации. Также оценивали размеры и структуру семенных пузырьков.
Состояние протеолитических систем организма при доброкачественной и злокачественной трансформации предстательной железы
На основе дискриминантного анализа выделены показатели протеолитических систем секрета простаты, позволяющие выделить группу контроля, пациентов с РПЖ и ДГП и на их основе построить "модель", позволяющую предсказать к какой группе относится конкретный пациент. Такими показателями являются активность АПФ, калликреина и лейкоцитарной эластазы в секрете простаты.
Для каждого диагностического критерия определены стандартизированные коэффициенты, которые показывают относительное влияние и направленность действия на вероятность отношения пациента к той или иной группе (таблица 5.1). При этом обращает на себя внимание тот факт, что при ДГП наиболее значимым критерием является активность калликреина, а для РПЖ – активность АПФ, так как чем больше стандартизованный коэффициент, тем большим является относительный вклад переменной в дискриминацию, выполняемую соответствующей дискриминантной функции.
Для повышения эффективности «модели», позволяющей лучше всего предсказать, к какой совокупности будет принадлежать тот или иной пациент, необходимо учитывать все имеющиеся диагностические параметры (таблица 5.2).
Диагностическая чувствительность метода составляет 83,3 % (р 0,001), специфичность – 93,1% (р 0,001), точность – 91,3 % (р 0,001).
Актуальной задачей является дифференциальная диагностика злокачественных и доброкачественных новообразований в простате, что позволит избежать таких инвазивных и болезненных манипуляций как биопсия.
С целью построения прогностической модели для определения показаний к биопсии мы провели дискриминантный анализ только для больных РПЖ и ДГП.
На основе дискриминантного анализа определены показатели протеолитических систем крови, позволяющие выделить группу контроля, пациентов с РПЖ и ДГП и на их основе построить "модель", позволяющую предсказать к какой группе относится конкретный пациент. Такими показателями являются активность АПФ, ингибиторная активность 1-протеиназного ингибитора и уровень ПСА. Для каждого диагностического критерия определены стандартизированные коэффициенты, которые показывают относительное влияние и направленность действия на вероятность отношения пациента к той или иной группе (таблица 5.3). Необходимо отметить, наиболее значимым диагностическим критерием является уровень ПСА, так как величина стандартизованного коэффициента характеризует относительный вклад переменной в дискриминацию, выполняемую соответствующей дискриминантной функции.
В секрете предстательной железы наиболее значимыми для дискриминации пациентов с РПЖ и ДГП являются активность калликреина, АПФ, лейкоцитарной эластазы и уровень ПСА в сыворотке крови. Для каждого диагностического критерия определены стандартизированные коэффициенты, которые показывают относительное влияние и направленность действия на вероятность отношения пациента к той или иной группе (таблица 5.5). Наиболее значимым диагностическим критерием для дискриминации РПЖ и ДГП в секрете предстательной железы является активность калликреина, так как величина стандартизованного коэффициента характеризует относительный вклад переменной в дискриминацию, выполняемую соответствующей дискриминантной функции.
При анализе активности калликреина, АПФ и лейкоцитарной эластазы в секрете простаты и уровня ПСА в сыворотке крови и использовании их для построения «модели» дискриминировать пациентов с РПЖ и ДГП возможно с чувствительностью 91,3% (р 0,001), специфичностью 96,0% (р 0,001) и 93,8 % (р 0,001) точностью (таблица 5.6). Классификационная матрица для пациентов с РПЖ и ДГП
Используя функции классификации можно предсказать принадлежность пациента к той или иной группе (РПЖ, ДГП). Коэффициенты функций классификации для пациентов, относящихся группе с РПЖ и ДГП приведены в таблице 5.7. Функция классификации 1 рассчитывается для пациентов с ДГП, функция классификации 2 – для больных РПЖ.
В этой формуле индекс i обозначает соответствующую совокупность, а индексы 1, 2, ..., m обозначают m переменных; ci являются константами для i-ой совокупности, wij - веса для j-ой переменной при вычислении показателя классификации для i-ой совокупности; xj - наблюдаемое значение для соответствующего образца j-ой переменной. Величина Si является результатом показателя классификации.
Рассчитав показатели классификации (S) для каждой совокупности, полученные значения сравниваются и пациента относят к той совокупности, численное значение которой преобладает.
Таким образом, на основе оценки показателей ключевых протеолитических систем организма, участвующих в метаболизме пептидных регуляторов канцерогенеза – ангиотензина II и брадикинина идентифицированы перспективные маркеры онкогенной трансформации простаты, локального и местно-распространенного рака простаты. Показано, что увеличение активности АПФ и калликреина в сыворотке крови и в секрете простаты приводит накоплению пептидных регуляторов мито- и ангиогенеза – ангиотензина II и брадикинина при раке предстательной железы. Ангиотензиновые и брадикининовые рецепторы могут быть рассмотрены в будущем как компоненты таргетной терапии РПЖ. трансформации простаты, так и о механизмах канцерогенеза в целом. Радикальная простатэктомия является общепризнанным вариантом лечения рака предстательной железы, которая позволяет достичь высоких показателей безрецидивной и общей выживаемости. Широкое распространение она получила вследствие того, что предполагает радикальность, возможное сохранение дооперационного качества жизни и небольшую частоту ранних и поздних осложнений (Велиев Е.И., 2003).
В настоящее время «золотым стандартом» ранней диагностики, степени распространенности, стадий и мониторинга терапии рака предстательной железы является определение уровня простатоспецифического антигена в крови – представителя мультигенного семейства тканевых калликреинов (Manji M., 2002; Parekh D.J. et al., 2007). Впервые ПСА был обнаружен в экстракте тканей предстательной железы в 1970 г., выделен и описан группой исследователей во главе с М.Wang в 1979 г. и определен в сыворотке крови в 1980 г. Широкое определение ПСА в клинической практике в качестве опухолевого маркера стали использовать с 1987 г. в США, а в Европе – на 3-4 года позднее.
Однако ПСА является органоспецифичным, а не канцероспецифичным маркером, что обусловливает одинаковые показатели ПСА у пациентов с доброкачественной гиперплазией простаты и малыми не симптомными формами рака простаты (Fradet Y., 2009). Ряд исследований отмечают ненадежность данного показателя, особенно, при учете возрастных колебаний ПСА (Manji M., 2002; Lilja H. et al., 2008). Другие представители семейства тканевых калликреинов также обсуждаются как кандидаты в онкомаркеры, хотя для большинства из них физиологические функции не известны (Lawrence M.G. et al., 2007; Ochiai A. et al., 2007; Steuber T. et al., 2007; Ramsay A.J. et al., 2008). Разработан новый диагностический тест – PCA3 (Chun F.K et al., 2009). В перспективе определение хепсина – трансмембранной сериновой протеазы (transmembraneprotease, serine 1 – TMPRSS1) в сыворотке крови может быть использовано для диагностики РПЖи как тканевой маркер для дифференциальной диагностики агрессивных и неагрессивных форм рака (Srikantan V. et al., 2002; Kelly K.A. et al., 2008).
Однако, несмотря на интенсивные поиски открытые и используемые в настоящее время онкомаркеры не обладают необходимой для клинической практики чувствительностью и специфичностью, что сохраняет актуальность их поиска и на сегодняшний день.
Биохимический контроль над опухолью в течение 5 и 10 лет наблюдения достигается у 59–84% и 47–75% пациентов соответственно (Kupelian P.A. et al., 1997; Liu L. et al., 2008). Вместе с тем по данным разных авторов примерно у 22–50% пациентов с локализованным РПЖ после РПЭ выявляется распространение опухолевого процесса за пределы органа и в последующем примерно у 15–44% пациентов развивается рецидив заболевания (Han M. et al., 2003; Roehl K.A. et al., 2004; Porter C.R. et al., 2007). Отдаленный прогноз у больных с биохимическим рецидивом РПЖ является очень сложной задачей, так как необходимо учитывать множество факторов: стадию заболевания, градацию опухоли по Глисону, состояние лимфоузлов, дооперационный уровень ПСА (Levine G.N., et al. 2012). Время удвоения ПСА также позволяет предсказать системный прогресс заболевания и вовремя начать лечение.
Состояние протеолитических систем крови у больных в разные сроки после радикальной простатэктомии
Все попытки обнаружить то единственное соединение, которое могло бы стать предиктором и маркером опухолевого процесса, оказались безуспешными. ПСА - один из самых исследованных и широко применяемых биомаркеров ранней диагностики РПЖ, имеет ряд серьезных недостатков, таких как низкая специфичность и высокий процент ложноотрицательных результатов (в 20—40% случаев РПЖ уровень ПСА не превышает 4 нг/мл). Скорее, если мы говорим об оптимизации ранней диагностики, возможности прогнозировать дальнейшее течение РПЖ, и выявлении потенциально агрессивных его форм, нужно рассматривать не один маркер, а «портрет» опухоли в целом. Его идентифицируют с помощью геномных или протеомных технологий, что позволяет судить об инициации и прогрессии РПЖ на основании количественного и качественного изменения целого спектра различных соединений. Так, J.Pang et al. (2010) установили, что метастазирование рака предстательной железы сопряжено с изменениями тканевой экспрессии не менее 58 белков. В исследовании L.H.Cazares et al. (2002) протеомный профиль лизатов, полученных из тканей доброкачественной гиперплазии предстательной железы, отличался от такового при РПЖ разных стадий по 197 белкам и пептидам. Особое внимание среди них привлекают компоненты ренин-ангиотензиновой и кинин-калликреиновой регуляторных систем организма. Активация данных систем наблюдается при неопластической трансформации во многих органах и тканях, включая головной мозг, молочную и поджелудочную железу, шейку матки и прямую кишку (Deshayes F. et al., 2005; Wright J.K. et al., 2008). Показано, что основные компоненты ренин-ангиотензиновой системы (РАС), такие как ангиотензин II и рецепторы, опосредующие его действие, влияют на уровень клеточной пролиферации, адгезии, неоваскуляризации и деградации соединительнотканных структур при метастазировании опухолей (Puddefoot J.R. et al., 2006; E.A. Ager E.A. et al., 2008). Подобным образом и калликреин, один из главных медиаторов кинин-калликреиновой системы (ККС), обладает свойством стимулировать пролиферацию, а также, путем повышения сосудистой проницаемости, приводить к метастазированию опухолей (Costa-Neto C.M. et al., 2008). Таким образом, экспрессия отдельных компонентов РАС и ККС непосредственно обуславливает определенные патологические характеристики различных органов и тканей, и это делает дальнейшее изучение данных регуляторных систем важной фундаментальной и прикладной задачей. Нужно подчеркнуть, что в настоящее время и РАС, и ККС рассматривают как двухступенчатые системы, действующие не только эндокринным путем (на системном уровне), но и аутокринно-паракринным путем (на тканевом или локальном уровне), в том числе при канцерогенезе. И, если циркуляторные РАС и ККС изучены очень хорошо, то о функционировании этих систем на тканевом уровне в предстательной железе и роли их отдельных компонентов в инициации и прогрессии РПЖ известно немного.
Ключевая роль в системе РАС принадлежит ангиотензину II, который оказывает как прямое митогенное действие на клетки эндотелия, стромы и эпителия предстательной железы, так и опосредованное - путем стимуляции синтеза или потенцирования действия факторов роста и цитокинов, в частности, интерлейкина-6 (ИЛ-6) и интерлейкина-8 (ИЛ-8) (Uemura H. et al., 2008). Замечено, что уровень ангиотензина II существенно выше у больных с гормонрефрактерным РПЖ по сравнению с гормончувствительным РПЖ (H. Uemura, 2006). Действие ангиотензина II осуществляется через соответствующие рецепторы, а при их отсутствии на поверхности клеток – через ангиотензин-превращающий фермент (АПФ), еще один компонент локальной РАС, под влиянием которого, как правило, происходит синтез ангиотензина II из ангиотензина I. (Guimares P.B. et al., 2011).
Уровень АПФ отчасти детерминирован генетически и находится под влиянием I/D полиморфизма. Этот полиморфизм из-за наличия или отсутствия 287 базовых пар Alu последовательностей, приводит к существованию в популяции трех генотипов: II, ID и DD. DD полиморфизм связан с самыми высокими уровнями, ID с промежуточными и II с самыми низкими уровнями АПФ (Carluccio M. et al., 2001; Nawaz S.K. et al., 2009). Данная зависимость существует и в отношении содержащегося в плазме крови, и в отношении тканевого АПФ (Sayedabatabaei F.A. et al., 2006). С помощью сравнительного анализа полиморфизма гена АПФ у трех групп пациентов было показано, что имеются достоверные различия в частоте встречаемости аллелей по этому гену при доброкачественной гиперплазии и при раке предстательной железы по сравнению с основной популяцией (Diaz E.S. et al., 2009). Следует отметить, что уже известны ассоциации полиморфизмов гена рецепторов андрогена, генов рецептора витамина D, гена II типа 5-альфа-редуктазы с доброкачественной гиперплазией и РПЖ (Shibata A. et.al., 2001; Gonzalgo M.L., Isaacs W.B., 2003). Таким образом, известные данные о повышении в несколько раз риска развития гиперпластических процессов в простате при наличии семейного анамнеза подтверждаются и при анализе полиморфизма генов РАС.
Необходимо подчеркнуть, что, помимо I/D полиморфизма, на уровень тканевого АПФ влияют и другие факторы – интерфероны (Obeid D. et al., 2007), фактор некроза опухолей альфа (TNF) и интерлейкин-1 (Saijonmaa et al., 2001). Это делает регуляцию активности тканевого АПФ во многом автономной, независимой от изменения уровня АПФ плазмы крови.
АПФ, помимо синтеза и регуляторного воздействия на ангиотензин II, влияет и на функциональную активность ККС. Основными компонентами ККС являются калликреины, кининогены, кинин-превращающий фермент, брадикинин и специфические рецепторы для брадикинина на клеточных мембранах. Биологическое действие брадикинина и остальных кининов в ткани предстательной железы заключается в стимуляции ангиогенеза путем усиления экспрессии основного фактора роста фибробластов bFGF и сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF (Colman R.W., 2006). АПФ расщепляет брадикинин и другие кинины до неактивных пептидов, и, таким образом, проявляет двойственную функцию в отношении основных субстратов - брадикинина и ангиотензина I. В экспериментах in vitro ингибирование активности АПФ приводило к подавлению и опухолевого роста, и неоваскуляризации, что только подтверждает роль данного белка как ключевого регулятора РАС и ККС (Fujita M., 2002). Следует отметить, что АПФ – не единственное связующее звено между ними - 1-протеиназный ингибитор и 2-макроглобулин также вносят свой вклад в антагонистические взаимодействия двух мультиферментных систем. Существование многоступенчастой и взаимосвязанной регуляции РАС и ККС косвенно подтверждает их особую важность в поддержании метаболизма органов и тканей, и несомненную вовлеченность в патофизиологию опухолевого роста.
