способ прогнозирования гематогенного метастазирования при кишечном типе рака желудка

Формула изобретения

Способ прогнозирования гематогенного метастазирования при кишечном типе рака желудка, характеризующийся тем, что проводят иммуногистохимическую оценку процента экспрессии протеина альдо-кето редуктазы I В 10 семейства (AKR1B10) в клетках рака желудка кишечного типа, формирующих железистоподобные структуры, располагающиеся в слизистом, подслизистом, мышечном и серозном слоях стенки желудка, рассчитывают коэффициент регрессии с помощью метода множественной регрессии из пакета программ Statistica 6,0 for Windows, при этом в качестве переменного параметра используют процент экспрессии AKR1B10 в слизистом, подслизистом, мышечном и серозном слоях стенки желудка, а в качестве независимого параметра используют показатель, отражающий наличие опухолевых структур в разных слоях стенки желудка: в слизистом слое равным «1», в подслизистом равным «2», в мышечном равным «3», в серозном равным «4», причем, если опухоль прорастает до мышечного слоя, то оценивают экспрессию только в трех слоях, и при значении коэффициента регрессии равном или более «-0,25» случай относят к группе высокого риска развития гематогенных метастазов, а при значении коэффициента регрессии менее «-0,25» случай относят к группе низкого риска развития гематогенных метастазов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, конкретно к онкологии, и касается способов прогнозирования гематогенного метастазирования при кишечном типе рака желудка при инвазии не менее чем до мышечного слоя стенки органа.

Общепризнанным является деление гистологического строения рака желудка на кишечный, диффузный и смешанный типы [4] (1). Считается, что рак желудка диффузного типа склонен к глубокой инвазии в толщу стенки органа и лимфогенному метастазированию, что является причиной недостаточности радикального лечения и высокого риска рецидивирования. В целом это приводит к снижению процента 5-летней выживаемости после оперативного вмешательства [6] (2).

Имеются сведения о том, что развитие гематогенного метастазирования при раке желудка связано с венозной инвазией, а также глубиной врастания опухоли в стенку желудка [3] (3). Исследования последних лет показали, что ценным инструментом для идентификации пациентов с высоким риском развития гематогенных метастазов может быть оценка васкуляризации опухоли. У больных с гематогенными метастазами определяется более высокий уровень экспрессии CD34, чем у пациентов без них. Кроме того, распространенность гематогенных метастазов увеличивается с повышением количества новообразованных сосудов, экспрессирующих CD34 [5] (4) (Нет критериев для кишечной формы).

Известен способ прогнозирования выживаемости при раке желудка, предложенный Порошенко А.Б. с соавторами (Патент RU 2241991). Способ заключается в том, что при выявлении перстневидно-клеточной гистологической структуры рака желудка у женщин 50-59 лет с наступившей менопаузой прогнозируют неблагоприятное течение заболевания. Область применения способа ограничена.

Недостатком описанного способа является то, что, во-первых, понятие «неблагоприятное течение заболевания» является довольно абстрактным, а во-вторых, данный способ имеет значимые ограничения в клинической характеристике пациентов (женщины, 50-59 лет, наступившая менопауза).

Новая техническая задача - создание способа прогнозирования гематогенного метастазирования при кишечном типе рака желудка.

Для решения поставленной задачи в способе прогнозирования гематогенного метастазирования при кишечном типе рака желудка проводят иммуногистохимическую оценку процента экспрессии протеина альдо-кето редуктазы I В 10 семейства (AKR1B10) в клетках рака желудка кишечного типа, формирующих железистоподобные структуры, располагающиеся в слизистом, подслизистом, мышечном и серозном слоях стенки желудка, рассчитывают коэффициент регрессии с помощью метода множественной регрессии из пакета программ Statistica 6,0 for Windows, при этом в качестве переменного параметра используют процент экспрессии AKR1B10 в слизистом, подслизистом, мышечном и серозном слоях стенки желудка, а в качестве независимого параметра используют показатель, отражающий наличие опухолевых структур в разных слоях стенки желудка: «1» - в слизистом слое, «2» - подслизистом, «3» - мышечном, «4» - серозном, причем, если опухоль прорастает до мышечного слоя, то оценивают экспрессия только в трех слоях, и при значении коэффициента регрессии равном или более «-0,25» случай относят к группе высокого риска развития гематогенных метастазов, при значении коэффициента регрессии менее «-0,25» случай относят к группе низкого риска развития гематогенных метастазов.

Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Больной М., 68 лет, с кишечным типом рака желудка без предоперационной химиотерапии, с инвазией опухоли до слизистого слоя, стадии T2N2M0. Процент экспрессии AKR1B10 составил 98% в слизистом, 99% в подслизистом, 100% в мышечном слоях стенки желудка. Коэффициент регрессии экспрессии AKR1B10 равнялся 0,99. Прогноз неблагоприятный. Через 25 месяцев после операции у пациента возникли гематогенные метастазы в печени.

Пример 2. Больной Б., 60 лет, с кишечным типом рака желудка без предоперационной химиотерапии, с инвазией опухоли до мышечного слоя, стадии T2N2M0. Процент экспрессии AKR1B10 составил 98% в слизистом, 93% в подслизистом, 95% в мышечном слоях стенки желудка. Коэффициент регрессии экспрессии AKR1B10 равнялся -0,60. Прогноз благоприятный. Гематогенные метастазы отсутствуют.

Выбор маркера предлагаемого способа обусловлен изучением данных литературы, патентных источников и проанализированных клинических наблюдений.

AKR1B10 - альдо-кето редуктаза I В 10 семейства. Так же известна, как тонкокишечная редуктаза (SI-редуктаза). Альдо-кето-редуктазы являются НАД (Ф) Н-зависимыми ферментами, которые катализируют разрушение различных карбонильных связей, что обусловливает их важную роль в метаболизме стероидов, а также в детоксикации реактивных альдегидов в перевариваемой пище. AKR1B10 содержится во многих тканях, но в основном обнаруживается в тонком кишечнике, прямой кишке, надпочечниках. Имеются сведения об участии AKR1B10 в метаболическом пути ретиноевой кислоты, которая регулирует дифференцировку и росто-супрессивные эффекты в различных предраковых и раковых клетках. В легких недостаток ретиноида является причиной гиперплазии и плоскоклеточной метаплазии респираторного эпителия. Кроме того, отмечена экспрессия AKR1B10 при опухолях печени, молочной железы. Локализуется в цитоплазме клеток. Экспрессия AKR1B10 выражена в немелкоклеточном раке легкого и аденокарциномах [1]. Известно, что AKR1B10 может играть роль в регуляции пролиферации клеток и клеточного ответа при карбонильном стрессе. Ген AKR1B10, ответственный за активацию глицеролипидного метаболизма в эксперименте, экспрессировался в более низких уровнях в образцах с аденокарциномами пищевода и кардиоэзофагиальных раках, а также при кишечном типе рака желудка в сравнении образцами с кишечной метаплазией эпителия [2].

Предлагаемые критерии подобраны в результате анализа данных клинических наблюдений. В исследование вошло 29 пациентов с кишечным типом рака желудка стадии T_1-4 N_0-3M₀, из них 52% мужчин и 48% женщин. Средний возраст больных 62,1±7,3 лет. Предоперационного лечения больным не проводилось. Операция выполнялась в объеме субтотальной дистальной резекции желудка, гастроэктомии, проксимальной резекции желудка, паллиативной субтотальной резекции желудка, операции Бильрот 2. Длительность наблюдения составила 5 лет.

Гистологический тип рака желудка устанавливался согласно классификации, предложенной Lauren P., 1965. Иммуногистохимичское исследование выполнялось по стандартной методике (Петров, 2003). Для детекции экспрессии белка AKR1B10 использовались высокоаффинные моноклональные антитела, полученные в институте молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН (НОУ-ХАУ, Протокол № 02.445.11.7354-4 от 25 марта 2008 г.). Чувствительность антител в дот-блоте составила 100 пкг, в Вестерн-блоте - 100 пкг. Использовалось рабочее разведение антител 1:300. Выраженность экспрессии определялась по проценту клеток с позитивной цитоплазматической экспрессией изучаемого маркера при большом увеличении микроскопа (×400). Для определения прогностического показателя экспрессия AKR1B10 проводилась только в клетках, формирующих железистоподобные структуры (фиг.1). Оценка показателя в криброзных (фиг.2), трабекулярных (фиг.3), солидных (фиг.4) структурах, а также в дискретных группах опухолевых клеток (фиг.5) оказалась не информативной. Процент клеток, экспрессирующих маркер, определялся раздельно в слизистом, подслизистом, мышечном и серозном слоях стенки желудка. Оказалось, что при отсутствии гематогенного метастазирования процент клеток, экспрессирующих AKR1B10, убывал по мере увеличения глубины прорастания опухоли. В случаях же с гематогенной диссеминацией подобного различий не было обнаружено (табл.1).

С помощью метода множественной регрессии из пакета программ Statistica 6,0 for Windows подсчитывался коэффициент регрессии ( ). В качестве переменного параметра использовали проценты экспрессии AKR1B10 в слизистом, подслизистом, мышечном и серозном слоях стенки желудка. Если опухоль прорастала до мышечного слоя, то оценивали экспрессию только в трех слоях. В качестве независимого параметра использовали показатель, отражающий наличие опухолевых структур в разных слоях стенки желудка: «1» - в слизистом слое, «2» - подслизистом, «3» - мышечном, «4» - серозном. Коэффициент регрессии экспрессии AKR1B10 подсчитывали для каждого пациента отдельно.

Следует отметить, что подсчет коэффициента регрессии был возможен лишь при прорастании не менее тех слоев. Из 29 пациентов такая ситуация прослеживалась в 15 наблюдениях, поэтому оценка прогностического параметра проводилась только у этих больных. Оказалось, что среднее значение коэффициентов регрессии у пациентов с наличием гематогенных было выше, чем у больных без метастазов (табл.2). Отрицательное значение коэффициента регрессии означало, что по мере прорастания опухоли большего количества слоев стенки желудка уменьшался процент опухолевых клеток, экспрессирующих AKR1B10. В случае положительного значения коэффициента регрессии доля клеток, наоборот, возрастала.

В качестве пороговой величины коэффициента регрессии , разделяющей случаи с наличием или отсутствием метастазов кишечного типа рака желудка, избрано значение «-0,25» (табл.1). При этом условии в случаях, когда следовало ожидать возникновение гематогенного метастазирования, коэффициент регрессии должен был быть равен или больше чем «-0,25». О низкой вероятности развития гематогенных метастазов должно было свидетельствовать значение коэффициента регрессии меньше «-0,25». Используя данные условия, были подсчитаны чувствительность и специфичность метода, а также отношение шансов. Чувствительность метода составила 67%, специфичность 92%, отношение шансов 22.

Источники информации

1. Bhattacharjee A. Classification of human lung carcinomas by mRNA expression profiling reveals distinct adenocarcinoma subclasses. / A. Bhattacharjee, W.G. Richards, J. Staunton // Proc Natl Acad Sci USA. - 2001. - Vol.98. - P.13790-5.

2. Gomes L.I. Expression profile of malignant and nonmalignant lesions of esophagus and stomach: different activity of functional modules related to inflammation and lipid metabolism. / L.I. Gomes, G.H. Esteves // Cancer Res. - 2005. - Vol.65 (16). - P.7127-7136.

3. Ikeguchi M. // Relationship between hematogenic metastasis of gastric cancer and the maximum extent of venous invasion by cancer cells in the gastric wall. / M. Keguchi, K. Katano, A. Oka, S. Tsujitani, M. Maeta, N. Kaibara // Hepatogastroenterology. - 1995. - Vol.42(5). - P.660-5.

4. Lauren P. The two histological main types of gastric carcinoma: diffuse and so-called intestinal type carcinoma. // Acta Pathologica et Microbiologica Scandinavica. - 1965. - Vol.64(1). - P.31-49.

5. Tenderenda M. Expression of CD34 in gastric cancer and its correlation with histology, stage, proliferation activity, p53 expression and apoptotic index. / M. Tenderenda, P. Rutkowski, D. Jesionek-Kupnicka, R. Kubiak // Pathol Oncol Res. - 2001. - Vol.7(2). - P.129-34.

6. Zheng H. Pathobiological characteristics of intestinal and diffuse-type gastric carcinoma in Japan: an immunostaining study on the tissue microarray. / H. Zheng, H. Takahashi // Journal of Clinical Pathology. - 2007. - Vol.60. - P.273-277.

Приложение

Таблица 1. Процент экспрессии AKR1B10 в железистоподобных структурах опухоли при различной глубине инвазии их в стенке желудка в зависимости от гематогенного метастазирования у больных кишечным типом рака.

Таблица 2. Среднее значение коэффициента регрессии ( ) у больных с кишечным типом рака желудка при наличии или отсутствии гематогенных метастазов.

Фиг.1. Экспрессия AKR1B10 в железистоподобных структурах в кишечном типе рака желудка. Ув. × 400.

Фиг.2. Экспрессия AKR1B10 в криброзных структурах в кишечном типе рака желудка. Ув. × 400.

Фиг.3. Экспрессия AKR1B10 в трабекулярных структурах в кишечном типе рака желудка. Ув. × 400.

Фиг.4. Экспрессия AKR1B10 в солидных структурах в кишечном типе рака желудка. Ув. × 400.

Фиг.5. Экспрессия AKR1B10 в дискретно расположенных группах опухолевых клеток в кишечном типе рака желудка. Ув. × 400.

Таблица 1
Гематогенные метастазы	Процент экспрессии протеина Рr33 (M±S.D.)	Значение
слизистый	подслизистый	мышечный	серозный
а	б	в	г
Нет (М 0)	86,0±17,6 (n=24)	77,4±23,5	65,6±32,6	36,7±50,5	-0,95 р=0,04
(n=23)	(n=12)	(n=3)
pа=0,08	ра=0,009	ра=0,0006
pб=0,01
Есть (М+)	97,3±1,1	94,2±7,8	96,5±4,5	- (n=0) -	-0,25 р=0,84
(n=3)	(n=4)	(n=4)

Таблица 2
Гематогенные метастазы	n	Среднее значение коэффициента регрессии (M±S.D.)
Нет (М0)	12	-0,73±0,45
Есть (М +)	3	0,19±0,99
F=6,2; p=0,02