способ прогнозирования развития инфекционных осложнений химиотерапии

Формула изобретения

Способ прогнозирования развития инфекционных осложнений химиотерапии у пациентов путем определения клеточного состава крови, отличающийся тем, что определяют абсолютное количество лимфоцитов и СD34-лимфоцитов в периферической крови и вычисляют процентное отношение СD34-клеток к количеству лимфоцитов по формуле: CD34%=CD34aбc./лимфоциты абс.·100%, где CD34% - относительное количество СD34-лимфоцитов, CD34a6c. - абсолютное количество лимфоцитов, лимфоциты абс. - абсолютное количество лимфоцитов, если у больного, получающего химиотерапию, содержание СD34-лимфоцитов от 0 до 7%, то инфекционное осложнение не разовьется, а если более или равно 7,1% - имеется угроза развития генерализованной инфекции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и гематологии, и посвящено разработке способа прогнозирования инфекционных осложнений химиотерапии.

Химиотерапия способствует не только уничтожению популяции опухолевых клеток, но и поражению нормальных пролиферирующих клеток различных органов и тканей, оказывая тотальное иммунодепрессивное действие на организм пациента. Именно поэтому лечение онкогематологических больных неизбежно связано с развитием инфекционных осложнений. Известно, что клинические и метаболические проявления инфекционных осложнений химиотерапии характеризуются своеобразием: на фоне лейкопении изменены или отсутствуют локальные проявления инфекции, первые симптомы генерализованного процесса не всегда четко прослеживаются, тяжесть состояния обусловлена основным заболеванием и проводимым лечением основного заболевания, а возбудителями, как правило, являются условно-патогенные микроорганизмы, которые классическими микробиологическими методами в большинстве случаев не определяются. Своевременная диагностика инфекций у пациентов, получающих химиотерапию, вследствие разнообразной и не всегда четко очерченной клинической картины нередко бывает затруднительной.

Существует способ прогнозирования развития инфекционных осложнений химиотерапии: если у пациента количество нейтрофилов менее 500 в 1 мкл крови (0,5·10⁹/л), то он входит в группу риска по развитию инфекций [6]. Недостатком известного способа является то, что не всегда на фоне нейтропении у пациента развивается генерализованная инфекция, а также очень часто дебют инфекционного процесса опережает пик падения нейтрофилов в периферической крови.

Существует также способ прогнозирования инфекций путем определения прокальцитонина в плазме крови [9, 10, 13]. Однако данный способ является дорогостоящим, требует специального оборудования, а также описаны случаи, когда повышение прокальцитонина в плазме крови обусловлено неинфекционными причинами (при обширных травмах, ожогах, хирургических вмешательствах, кордиогенном шоке, состояниях, сопровождающихся нарушением микроциркуляции, у новорожденных детей).

Целью изобретения является обеспечение наиболее точного и раннего прогнозирования развития инфекционного процесса и, как следствие, повышение эффективности проводимой химиотерапии.

С этой целью мы предлагаем у больного, получающего химиотерапию, определять абсолютное количество лимфоцитов и CD34-лимфоцитов в периферической крови и вычислять процентное отношение СD34-клеток к количеству лимфоцитов по формуле: CD34%=CD34 абс./лимфоциты абс.×100%, где CD34% - относительное количество CD34-лимфоцитов, CD34 абс. - абсолютное количество СD34-лимфоцитов, лимфоциты абс. - абсолютное количество лимфоцитов. Если у пациента процентное содержание СD34-лимфоцитов от 0 до 7%, то прогнозируют, что инфекция не разовьется или возникнет локальная инфекция с субклиническими и клиническими проявлениями без признаков синдрома системного воспалительного ответа и сепсиса, а если более или равно 7,1%, имеется угроза развития генерализованной инфекции.

Предлагаемый способ прогнозирования развития инфекций у пациентов, получающих химиотерапию, соответствует критерию новизна, так как в отличие от аналога [9, 10, 13] и прототипа [6], используемые нами показатели (определение абсолютного количества лимфоцитов и СD34-лимфоцитов в периферической крови и вычисление процентного отношения СD34-клеток к количеству лимфоцитов) позволяют с большей точностью определить развитие или отсутствие генерализованной инфекции.

Анализ общедоступной литературы показал, что изобретение (совокупность его существенных признаков) не известно из уровня техники, то есть является новым.

Авторами впервые предложено определение абсолютного количества лимфоцитов и СD34-лимфоцитов в периферической крови и вычисление процентного отношения СD34-клеток к количеству лимфоцитов, позволяющего определить вероятность развития или отсутствия инфекционного осложнения химиотерапии.

По данным патентного поиска предлагаемый способ прогноза обладает новизной и соответствует критерию «новизна», а по совокупности отличительных действий (определение абсолютного количества лимфоцитов и СD34-лимфоцитов в периферической крови и вычисление процентного отношения СD34-клеток к количеству лимфоцитов) обладает критерием «существенные отличия».

Изобретение, не следуя явным образом из уровня техники, имеет изобретательский уровень.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

1. Забор исследуемого материала, выделение клеток из крови, подсчет общего количества лейкоцитов и лимфоцитов проводят общепринятым способом [4].

2. Для подсчета процентного соотношения различных видов лейкоцитов, а именно лимфоцитов, микроскопируют сухие, окрашенные по Романовскому-Гимзе мазки крови с дифференцированием следующих форм лейкоцитов: лимфоцитов. Просчитывают 100 лейкоцитов, затем определяют процент лимфоцитов [4].

3. Абсолютное количество лимфоцитов вычисляют по формуле:

Лимфоциты абс.=лимфоциты%×лейкоциты абс./100%, где лимфоциты абс. - абсолютное количество лимфоцитов, лимфоциты % - относительное количество лимфоцитов, лейкоциты абс.- абсолютное количество лейкоцитов.

4. Количественное определение популяции лимфоцитов (СD34-клеток) в периферической крови проводят способом прямой или непрямой иммунофлюоресценции [5] с использованием моноклональных антител: анти-СD34. Маркер CD34 экспрессируется на мембране стволовых клеток крови [3] и коммитированных клеток-предшественниц гемопоэза [11]. Количество антиген-позитивных клеток определяют как процент флюоресцирующих клеток при просматривании 200 лимфоцитов за вычетом процента флюоресцирующих клеток, наблюдаемых в препарате отрицательного контроля. В качестве отрицательного контроля используют препараты, подготовленные аналогичным образом, за исключением того, что вместо моноклональных антител клетки обрабатывают раствором Хенкса.

5. Абсолютное количество СD34-лимфоцитов вычисляют по формуле: CD34абс.=CD34%×лимфоциты абс./100%, где CD34 абс. - абсолютное количество CD34-лимифоцитов, CD34% - относительное количество CD34-лимифоцитов, лимфоциты абс. - абсолютное количество лимфоцитов.

В проспективное исследование вошли 40 детей обоего пола от 1 до 16 лет с гемобластозами, получавших химиотерапию, считавшихся группой риска по развитию инфекционных осложнений химиотерапии. Все дети были в состоянии клинико-гематологической ремиссии по основному заболеванию, то есть гематологически здоровые, следовательно, данные могут быть экстраполированы на всех пациентов, получающих химиотерапию, а так как данный показатель у здоровых людей и процесс регуляции кроветворения в норме и при патологических состояниях не имеет достоверных различий в зависимости от возраста, то этот способ можно использовать для взрослых и детей.

Предлагаемым нами способом проанализировано 50 эпизодов цитопении (лейкопении), развившейся у 40 детей данной категории. Все эпизоды цитопении (лейкопении) были разделены на 2 группы: I группа - «нереализованного» риска - 25 эпизодов цитопении (лейкопении), на фоне которых у детей впоследствии не развились инфекционные осложнения (учитывались только инфекционные осложнения, выявляемые клинико-лабораторными и инструментальными методами) или возникала локальная инфекция с субклиническими и клиническими проявлениями без признаков синдрома системного воспалительного ответа и сепсиса; II группа - «реализованного» риска - 25 эпизодов цитопении (лейкопении), на фоне которых у детей в последствии развилась генерализованная инфекция. Для диагностики сепсиса и его осложнений [8, 14] мы пользовались критериями, определяющими синдром системного воспалительного ответа [7] в сочетании с бактериемией и/или клиникой инфекционного процесса. Локальную инфекцию диагностировали при наличии клинических и/или микробиологических ее признаков и при отсутствии положительных посевов крови [12]. Всем детям проводили определение абсолютного количества лимфоцитов и СD34-лимфоцитов в периферической крови и вычисление процентного отношения СD34-клеток к количеству лимфоцитов. Данные, обработанные методами вариационной статистики, выражали в виде средней арифметической и ее стандартной ошибки (М±m), n - количество наблюдений в выборке. О достоверности различий показателей сравниваемых групп судили по критерию непараметрической статистики Манна-Уитни (Уилкоксона) [1]. Для оценки величины (степени) различий двух выборок и информативности показателей использовали дискретный аналог критерия Колмогорова-Смирнова - статистику D(x_i). D(x _i) отражает долю наблюдений, которая отличает группы сравнения друг от друга [2]. Результаты исследований обрабатывали на ПЭВМ IBM с использованием пакета прикладных программ "Statistica for Windows 6.0" (табл.1).

Для демонстрации и подтверждения эффективности применения данного способа прогнозирования развития инфекций мы приводим следующие примеры.

Пример 1: Больная Б., 1 год, с диагнозом острый лимфобластный лейкоз, ремиссия. На 36 день лечения больной были определены следующие параметры: абсолютное количество лимфоцитов 0,83·10 ⁹/л; абсолютное количество СD34-лимфоцитов 0,05·10 ⁹/л и вычислено процентное содержание СD34-клеток: 6% (от 0 до 7%), что предполагало благополучное течение химиотерапии у этого ребенка. У девочки развился мукозит (эрозивный стоматит), гастрит. Из ротовой полости высевался Enterococcus fecalis в диагностическом титре (КОЕ 10⁶). Однако генерализации инфекционного процесса не произошло и через 9 дней на фоне адекватной сопроводительной терапии мукозит и гастрит были купированы.

Таблица 1 Сравнительная характеристика клеточного состава крови у пациентов, получающих химиотерапию с «реализованным» и «нереализованным» риском развития инфекций
Исследуемые показатели	Единицы измерения	Стат. показатели	Группы пациентов (эпизоды цитопении)
			1	2
			«нереализованного» риска	«реализованного» риска
		n	25	25
Нейтрофилы	109/л	М±m	0,40±0,07	0,34±0,07
		р 1-2	>0,05
CD34	%	М±m	5,72±0,55	12,04±1,82
		р 1-2	0,0006
Примечание: М±m - данные, выраженные в виде средней арифметической и ее стандартной ошибки; n - количество наблюдений в выборке; р 1-2 - достоверность различий между пациентами из групп «нереализованного» и «реализованного» риска. Использовали критерий Манна-Уитни, различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Пример 2: Больной Б., 8 лет, с диагнозом острый лимфобластный лейкоз, ремиссия. На 36 день лечения больному были определены следующие параметры: абсолютное количество лимфоцитов - 0,55·10⁹/л; абсолютное количество СD34-лимфоцитов - 0,11·10⁹/л и вычислено процентное содержание СD34-клеток: 20% (более 7,1%), что предполагало риск развития генерализованной инфекции, что было подтверждено в дальнейшем. Через 5 дней, несмотря на проведение адекватной сопроводительной терапии, у больного развилась нейтропения IV степени, повысилась температура тела до фебрильных цифр, появилась одышка, тахикардия, признаки нарушения периферической гемодинамики. Смена антибактериальных препаратов и введение иммуноглобулина не дали эффекта, через 4 часа появилась клиника септического шока по шкале SOFA II степени. Произведены смена центрального венозного катетера, инфузионная терапия, дофамин в инотропной дозе. Шок был купирован через 2 часа. Из ротовой полости высевался Staphylococcus epidermidis в диагностическом титре (КОЕ 10 ⁸). Сепсис продолжался 9 дней. На 10 сутки сепсис был купирован.

Пример 3: Больной А., 5 лет, с диагнозом острый лимфобластный лейкоз, ремиссия. На 30 день терапии больному были определены следующие параметры: абсолютное количество лимфоцитов - 0,14·10 ⁹/л; абсолютное количество СD34-лимфоцитов - 0,02·10 ⁹/л и вычислено процентное содержание СD34-клеток: 14% (более 7,1%), что предполагало риск развития генерализованной инфекции, что было подтверждено в дальнейшем. Через 13 дней, несмотря на проведение адекватной сопроводительной терапии, у больного повысилась температура тела, появилась клиника сепсиса. Из ротовой полости высевались Enterococcus fecalis (КОЕ 10 ⁵), Pseudomonas aeruginosa (КОЕ 10⁷ ), Candida albicans (КОЕ 10³), Candida tropicalis (КОЕ 10³). Сепсис продолжался 11 дней. На 12 день сепсис был купирован.

Достоинством предложенного способа прогнозирования развития инфекционных осложнений химиотерапии является:

- простота и доступность способа,

- ранняя и точная диагностика инфекций,

- своевременное подключение сопроводительной терапии,

- увеличение эффективности лечения основного заболевания.

Таким образом, данный способ обеспечивает наиболее точное и раннее прогнозирование развития инфекционных осложнений химиотерапии.

Литература:

1. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. / С.Гланц. - М.: Практика. 1998. - 459 с.

2. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов / Е.В.Гублер. - Л.: Медицина, 1978. - 296 с.

3. Кетлинский С.А. Иммунология для врача / С.А.Кетлинский, Н.М.Калинина. - СПб.: Гиппократ, 1998. - 156 с.

4. Медицинские и лабораторные технологии и диагностика: программы и алгоритмы: Справочник / Под ред. А.И.Карпищенко. - СПб: Интермедика, 1998. - Т.3. - 304 с.

5. Сибиряк С.В. Иммунофенотипирование лимфоцитов в клинической практике: Краткое метод. руководство / С.В.Сибиряк, Р.Ш.Юсупов, Н.Н.Курчатова. - Уфа, 1997. - 24 с.

6. Bodey G.P. Quantitative relationships between circulating leukocytes and infection in patients with acute leukemia / G.P. Bodey, M. Buckley, Y.S. Sathe et al. // Ann. Intern. Med. - 1966. - Vol.64. - P.328-340.

7. Bone R.C. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference. Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis / R.C.Bone, R.A.Balk, F.B.Cerra //Chest. - 1992. - Vol.101. - P.1644-1655.

8. Bone R.S. Definitions of sepsis and organ failure / R.S.Bone, C.I.Sprung, W.J.Sibbald // Crit. Care Med. - 1992. - Vol.20. - P. 724-726.

9. Gendrel D. Procalcitonin, IL-6 and C-reactive protein in children with severe bacterial or viral infection / D. Gendrel, J. Raimond, M. Assicot et al. // 15^Th annual meeting of the ESPID (abstracts), 1997.

10. Hergert M. Procalcitonin in patients with sepsis and polytrauma / M. Hergert, H.G. Lestin, M. Scherkus et al. // Clin. Lab. - 1998. - Vol.44. - P.659-670.

11. Kraus D. CD34: structure, biology and clinical utility / D. Kraus, M. Fackler, C. Civin et al. // Blood. - 1996. - Vol.87. - P.1-15.

12. Meunder F. Infections in patients with acute leukemia and lymphoma Principles and practice of infectious diseases / F. Meunder; Ed. by G.L. Mandell. - New York: Churchill Livingstone, 1989. - P.2265-2275.

13. Staehker M. Differentialdiagnostik der abstossungsreaktion und infection bei herztransplantierten Patienten: neue Wege mit Zytokinen und Procaltitonin als Marcer / M.Staehker, P.Uberfuhr, B.Reichart et al. // Transplantationsmedizin. - 1997. - Vol.9. - P.44-50.

14. Vaughan III V.C. Assessment of growth and development / V.C.Vaughan III, I.F. Litt // Nelson textbook of pediatrics / Ed. by R.E.Behrman. - Philadelphia: WB Saunders, 1992. - P.32-43.