Значение определения в периферической крови циркулирующих раковых клеток в диагностике и лечении злокачественных новообразований - Диссертация

Улучшение диагностики и лечения злокачественных новообразований путем выявления циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови с помощью гемофильтроцитологического исследования для принятия решения о применении адъювантной полихимиотерапии, прогноза течения процесса у радикально оперированных больных. Определить диагностическую значимость циркулирующих раковых клеток в периферической крови у больных злокачественными новообразованиями. Установлена частота выявления циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови у больных злокачественными новообразованиями, включая радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки на 15 и 20 день после операции и в течение последующих 3-лет при применении и отсутствии адъювантной полихимиотерапии. Выявление циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови у больных с подозрением на злокачественные новообразования способствует установлению диагноза, а при его подтверждении может рассматриваться в качестве показания к адъювантной полихимиотерапии у радикально оперированных больных, использоваться для контроля течения процесса при диспансерном наблюдении. Целесообразность проведения гемофильтроцитологического исследования периферической венозной крови у радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки в течение 3 лет, что позволяет в ряде случаев выявить циркулирующие раковые клетки (при раке легкого - у 17,2% больных, при раке желудка - у 10,9% больных, при раке толстой кишки - у 3,7% больных) и внести коррекцию в лечебную тактику, учитывая возможность возникновения рецидивов через 5,5-6,5 месяцев с момента выявления циркулирующих раковых клеток.По современным данным, канцерогенез представляет собой многоуровневый, многошаговый процесс, в котором многочисленные экзо-, эндогенные и наследственные факторы, являясь носителями прямых и косвенных канцерогенов и (или) их индукторами, изначально влияют на все клетки, ткани, органы и системы человеческого организма, приводя через гено-и негенотоксические механизмы к изменениям, мутациям молекулярно-генетического аппарата клетки и ее последующей злокачественной трансформации [15-18]. Представленные на клеточной поверхности стресс-индуцированные молекулы распознаются рецептором NKG2D, который несут все NK-клетки, а также большинство ??Т-лимфоцитов и часть CD8=??Т-лимфоцитов [28-32]. В случае появления клеток со способностью к аутокринной стимуляции деления организм-хозяин продуцирует сдерживающие сигналы, доставляемые к клеткам в виде гуморальных факторов и направленные на прекращение пролиферации. Наиболее изученная разновидность программируемой клеточной гибели - апоптоз - обеспечивает «плановую» элиминацию клеток; этот процесс особенно выражен в тканях с высокой интенсивностью обновления клеток - эпителии желудочно-кишечного тракта, кожи, крови. THEMAGSWEEPER способен обогащать ЦРК из крови в количестве 108 ; клетки могут быть выделены индивидуально на основе их физических параметров, в то же время всякие клетки, неспецифически связанные с шариками, исключаются из анализа.Больные с подозрением на злокачественные новообразования Больные с отдаленными метастазами с неустановленной локализацией первичной опухоли Больные, радикально оперированные по поводу злокачественных новообразований, в том числе рака легкого рака желудка рака толстой кишки 211 23 338 112 81 145 36,9 4,0 59,1 19,6 14,2 25,4 У 42,9% больных, перенесших радикальную операцию, был рак толстой кишки, у 33,1% - рак легкого, у 24,0% - рак желудка. Цель исследования Группа обследованных всего в том числе основная контрольная абс. число % абс. число % абс. число % В данное сравнительное проспективное клиническое исследование вошли 87 больных с раком легкого, 64 больных с раком желудка и 108 больных с раком толстой кишки. При сопоставлении обеих групп таблица 14 показывает, что больные раком желудка с T1N2M0 и T4AN0M0 были только в основной группе, а наибольшее количество составили больные раком желудка с Т3N2M0 как в основной, так и в группе сравнения.У 198 больных из 211 пациентов с подозрением на ЗНО при проведении гемофильтроцитологического исследования в периферической крови были обнаружены циркулирующие раковые клетки (рисунок 3-10). У 13 (6,2%) больных СОЗНО I-II стадии гистологически верифицированными ЦРК в периферической крови не были выявлены в следствии их низкой концентрации, хотя достаточно большое количество больных с I-II стадии заболевания удалось выявить с помощью гемофильтроцитологического исследования (таблица 26). Цитоморфологическая оценка выявленных ЦРК позволила обнаружить в них признаки характерные для аденокарциномы у 85 больных, плоскоклеточного рака - у 26 больных, протоковый рак - у 8 больных, а дольковый рак молочных желез - у 2 больных. При гемофильтроцитологическом исследовании ЦРК выявлены у 45 (95,8%) из 47 больных раком легкого, при этом у 26 из них был установлен плоскоклеточный рак, у 10 больных - аденокарцинома. Наименование ЗНО Всего больных Больных с ЦРК Гис

злокачественный клетка раковый циркулирующий

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

Проблема диагностики и лечения злокачественных новообразований остается актуальной, вследствие высокой заболеваемости, распространенности и смертности [1-3]. Лишь немного более половины больных из состоящих на диспансерном учете с первично установленными злокачественными заболеваниями наблюдаются 5 лет и более [3].

Почти четвертая-пятая часть больных злокачественными новообразованиями выявляются с запущенным опухолевым процессом. [3]. Несмотря на значительное переоснащение лечебно-профилактических учреждений, резкого сдвига в сторону раннего выявления злокачественных новообразований не произошло [3]. Это обосновывает поиски новых подходов к диагностике злокачественных новообразований.

Не решенной проблемой остается ранняя диагностика злокачественных новообразований, особенно до визуализации, что обуславливает при выявлении высокий удельный вес опухолей III-IV стадий процесса.

Не менее трудной проблемой является профилактика и ранняя диагностика рецидивов у радикально оперированных больных, требующей новых подходов к решению. Все это побуждает возврат на новом уровне к проблеме иммунобиологии злокачественных новообразований, молекулярным основам опухолевого роста и трансформации клеточного клона.

Одним из направлений в последние годы были разработки получения и оценки опухолевых маркеров [4,5]. Новым аспектом в ранней диагностике возможного распространения опухолевого процесса является выявление в периферической крови циркулирующих раковых клеток (ЦРК) [6-11],что имеет важное значение в принятии решения о применении химиотерапии и т.д. Проблема представляет интерес не только с позиций диагностически циркулирующих раковых клеток, но и определения по ним гистогенеза, возможности решения вопроса о назначении полихимиотерапии, критериев для динамического наблюдения, объективизации суждения об эффективности лечения, прогноза течения процесса. Осуществление вышеуказанных задач обеспечивается процессом технологии диагностики циркулирующих раковых клеток.

Цель исследования

Улучшение диагностики и лечения злокачественных новообразований путем выявления циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови с помощью гемофильтроцитологического исследования для принятия решения о применении адъювантной полихимиотерапии, прогноза течения процесса у радикально оперированных больных.

Задачи исследования

1. Разработать и оценить метод диагностики циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови, интерпретацию результат исследования.

2. Определить диагностическую значимость циркулирующих раковых клеток в периферической крови у больных злокачественными новообразованиями.

3. Оценить эффективностьтрехлетнего наблюдения за радикально оперированными больными раком легкого, желудка, толстой кишки в зависимости от применения адъювантной химиотерапии с учетом выявления ЦРК, рецидива опухолии летальности.

4. Исследовать влияния годичных этапов диспансерного наблюдения за радикально оперированными больными на основе выявления у них ЦРК, рецидивов опухоли,летальности.

5. Определить взаимосвязи выявления ЦРК в периферической венозной крови у радикально оперированных больных раком легкого, желудка и толстой кишки с рецидивами злокачественных новообразований.

6. Исследовать влияние адъювантной полихимиотерапии у радикально оперированных больных раком легкого, желудка и толстой кишки на трехлетнюю общую и безрецидивную выживаемость.

7. Определить темпы убывания наблюдаемых радикально оперированных больных раком легкого, желудка и толстой кишки с наличием в периферической крови ЦРК с учетом адъювантной химиотерапии на протяжении трех лет после операции.

Научная новизна

Разработаны ряд новых идей, обогащающих концепции совершенствования диагностики и лечения злокачественных новообразований на основе гемофильтроцитологического метода исследования циркулирующих раковых клеток у онкологических больных, включая радикально оперированных.

Повышена точность исследований, благодаря усовершенствованию технологий их выделения, защищенной патентами (патент на изобретение №24144710, Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, зарегистрированным в Государственном реестре изобретений РФ 20.03.2011. Изобретение относится к физиологии и медицине. Патент на изобретение №2425385 на способ определения раковых клеток в периферической крови у больных с подозрением на злокачественные новообразования Роспатента, зарегистрированном в Государственном реестре изобретений РФ 27 июля 2011 года.

Предложена оригинальная технология гемофильтроцитологического исследования периферической венозной крови.

Доказана возможность диагностики циркулирующих раковых клеток на основе гемофильтроцитологического исследования периферической венозной крови у больных злокачественными новообразованиями с использованием оригинальных технологий.

Установлено, что по цитоморфологическим признакам выделенных атипичных клеток можно определить их опухолевую природу и тканевой генез, а затем и локализацию злокачественной опухоли. Показано, что применение гемофильтроцитологического исследования периферической венозной крови у радикально оперированных больных злокачественными новообразованиями легких, желудка, толстой кишки позволяет определять показания к адъювантнойполихимиотерапии, оценить ее эффективность, влияние на последующее выявлении ЦРК, рецидивы опухоли, летальность, трехлетнюю общую и безрецидивную выживаемость.

Теоретическая и практическая значимость

Сформулированы новые положения и разработаны новые методики, вносящие вклад в понимание путей совершенствования ранней диагностики при подозрении злокачественные новообразования, объективизацию показаний к адъювантной полихимиотерапии у радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки, прогноза заболевания коррекцию лечебной тактики.

Определена взаимосвязь между выявлением в периферической крови циркулирующих раковых клеток у радикально оперированных больных злокачественными новообразованиями и рецидивами процесса.

Установлена частота выявления циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови у больных злокачественными новообразованиями, включая радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки на 15 и 20 день после операции и в течение последующих 3-лет при применении и отсутствии адъювантной полихимиотерапии. Выявлена взаимосвязь степени патоморфоза в циркулирующих раковых клетках с клиническим эффектом.

Выявление циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови у больных с подозрением на злокачественные новообразования способствует установлению диагноза, а при его подтверждении может рассматриваться в качестве показания к адъювантной полихимиотерапии у радикально оперированных больных, использоваться для контроля течения процесса при диспансерном наблюдении.

Применение разработанной технологии выявления циркулирующих раковых клеток у больных с подозрением на злокачественные новообразования позволила в условиях регионального онкологического диспансера на модели Бурятского онкологического республиканского диспансера увеличить долю больных с впервые выявленными онкологическими заболеваниями с I-II стадиями в 2010 году до 30,1% (2009 г. - 27,5%), а в 2011 г. - до 33,8%.

Внедрение в практику основных положений работы обеспечило более объективный подход к назначению адъювантной полихимиотерапии профилактике рецидивов.

Методология и методы исследования.

Исследование носило сравнительный проспективный характер. В основу работы положен значительный клинический материал, включающий 572 больных злокачественными новообразованиями и 173 доноров. Это позволило использовать достаточное количество наблюдений для сравниваемых групп пациентов, здоровых доноров, что обеспечило их сопоставимость.

Примененные методы исследования современны, высокоинформативны, сопоставимы с лучшими образцами, применяемыми в медицине.

Положения, выносимые на защиту

1. Целесообразность диагностики циркулирующих раковых клеток в периферической венозной крови при подозрении на злокачественные новообразования для раннего выявления опухоли, возможного установления гистологической формы, а также у радикально оперированных больных с раком легкого, желудка и толстой кишкина 15 и 20 день после операции для решения вопроса о применении адъювантнойполихимиотерапии.

2. Возможность использования гемофильтрацитологического исследования периферической венозной крови у радикально оперированных больных раком легкого, желудка и толстой кишки в ближайшие 3 года для оценки эффективности адъювантной полихимиотерапии, прогноза клинического течения, диспансерного наблюдения.

3. Необходимость учета при решении вопроса об адъювантной полихимиотерапии у радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки разной чувствительности к ней видов опухолей: наибольшая - при раке толстой кишки, наименьшая - при раке желудка. Методом выбора для объективизации эффекта полихимиотерапии может быть лечебный патоморфоз III-IV степени в циркулирующих раковых клетках периферической венозной крови.

4. Целесообразность проведения гемофильтроцитологического исследования периферической венозной крови у радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки в течение 3 лет, что позволяет в ряде случаев выявить циркулирующие раковые клетки (при раке легкого - у 17,2% больных, при раке желудка - у 10,9% больных, при раке толстой кишки - у 3,7% больных) и внести коррекцию в лечебную тактику, учитывая возможность возникновения рецидивов через 5,5-6,5 месяцев с момента выявления циркулирующих раковых клеток.

5. Следует учитывать, что у радикально оперированных больных раком легкого, желудка, толстой кишки с определяемыми в периферической крови циркулирующими раковыми клетками адъювантная полихимиотерапия уменьшает статистически значимо частоту последующего выявления циркулирующих раковых клеток, рецидивовтолько при раке легкого и толстой кишки. Уменьшение летальности отмечается при всех трех видах злокачественных новообразований.

6. Необходимо принимать во внимание, что применение адъювантной полихимиотерапии у радикально оперированных больных раком легкого и толстой кишки с выявляемыми в периферической венозной крови циркулирующих раковых клеток позволяет в течение трех лет после операции увеличивать трехлетнюю общую выживаемость. При раке желудка общая трехлетняя выживаемость не зависит от проведения адъювантной полихимиотерапии.

7. Целесообразно учитывать, что адъювантная полихимиотерапия у радикально оперированных больных раком легкого с выявляемыми в периферической венозной крови циркулирующими раковыми клетками по сравнению с больными раком желудка и толстой кишки увеличивает трехлетнюю безрецидивную выживаемость.

Степень достоверности и апробация результатов.

Анализ результатов проведен с применением современных статистических и других математических методов, применяемых в биологии и медицине. Все исследования носили сравнительный, динамический характер.

Приказом главного врача от 15.03.2009 г. гемофильтроцитологическое исследование крови внедрено в клиническую практику ГБУЗ «Бурятского республиканского клинического онкодиспансера». Как метод морфологической диагностики постоянно применяется в работе централизованной цитологической лаборатории. Кроме того, используется в учебном процессе на кафедрах госпитальной хирургии Сибирского государственного медицинского университета г. Томска и Бурятского государственного университета г. Улан-Удэ.

Результаты исследования были представлены на общероссийских и международных конференциях: на VII съезде онкологов России (29-30 октября 2009г., г. Москва), XIII Российском онкологическом конгрессе (17-19 ноября 2009 г., г. Москва), VI съезде онкологов и радиологов СНГ (1-4 октября 2010г., г. Душанбе, Республика Таджикистан), Всероссийской научно-практической конференции с международным (24-26 июня 2009г., г. Казань), на Российской научно-практической конференции с международным участием посвященной 30-летию НИИ онкологии СО РАМН (10-11 сентября 2009г., г. Томск), на итоговом совещании хирургов Министерства здравоохранения Республики Бурятия (в 2010 г.), на заседании Медицинского совета Управления здравоохранения Администрации г. Улан-Удэ (23.03.2011г.), на Международном конгрессе по биомониторингу окружающей среды (24-26 октября 2013г., г. Касабланка, Марокко)

По теме диссертации опубликовано 23 печатных работы, из них 1 Атлас циркулирующих клеток ЗНО, 15 статей в медицинских журналах, входящих в «Перечень ведущих рецензируемых научных изданий» в т.ч. 5 статей в зарубежной печати.