Способ лечения рака толстой кишки ii стадии
Владельцы патента RU 2644284:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр колопроктологии им. А.Н. Рыжих" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения больных раком толстой кишки. С использованием метода полимеразной цепной реакции в реальном времени проводят количественную оценку экспрессии генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 в образцах опухоли и нормальной слизистой оболочки кишки. Также исследуется уровень экспрессии нормировочного гена GAPDH. С этим значением сравниваются уровни экспрессии других генов. Изменение экспрессии каждого гена в образце опухоли по сравнению с образцом нормальной слизистой оболочки кишки оценивают методом сравнительной количественной оценки величины порогового цикла (ΔΔCt). Назначают адъювантную химиотерапию больным со II стадией РТК, опухоль которых имеет мезенхимальный фенотип с реализованной программой эпителиально-мезенхимального перехода в случае, если экспрессия генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 повышена в 2 и более раз. Способ позволяет повысить эффективность лечения. 1 пр.
Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии и колопроктологии, и касается лечения больных раком толстой кишки II стадии.
Заболеваемость раком толстой кишки (РТК) неуклонно растет в мире и Российской Федерации. В 2015 году было зарегистрировано более 68000 заболевших РТК. При этом у 16000 больных была диагностирована IV стадия заболевания. Именно отдаленное метастазирование является основным фактором снижения показателей выживаемости у этой группы больных по отношению к пациентам с I-III стадией РТК.
Перитонеальный карциноматоз (ПК) относят к отдаленному метастазированию наряду с метастазами в печень, легкие и другие органы.
Выживаемость при наличии отдаленных метастазов находится в зависимости от множества факторов, среди которых чувствительность клеток опухоли к химиотерапии, локализация, количество метастазов, синхронность или метахронность их появления, а также возможность их хирургического удаления.
Основным методом лечения рака толстой кишки является хирургический метод, подразумевающий необходимость удаления первичной опухоли. Патоморфологическое исследование удаленного препарата позволяет подтвердить диагноз, точно установить стадию заболевания с определением показаний к проведению адъювантного лечения. Назначение адъювантной химиотерапии (АХТ) больным, оперированным по поводу колоректального рака, при наличии показаний приводит к улучшению показателей выживаемости, снижению риска возврата заболевания.
Именно поэтому разработка методов, позволяющих выявить у больного раком толстой кишки предикторы развития карциноматоза брюшины с целью предупредить возврат заболевания путем своевременного проведения АХТ, является чрезвычайно актуальной и важной. В настоящее время адъювантная химиотерапия рутинно не проводится всем больным со II стадией РТК. Однако при выявлении повышенного риска возврата заболевания у данной категории больных АХТ назначают. К таким факторам относятся: инвазия опухоли серозной оболочки или прилежащих органов (стадия рТ4), низкая дифференцировка опухоли, сосудистая или периневральная опухолевая инвазия, внеопухолевая миграция клеток в окружающую клетчатку, кишечная непроходимость или перфорация кишки на уровне опухоли, патогистологическое исследование менее 12 лимфатических узлов, что не позволяет корректно установить стадию N опухоли (Early colon cancer: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up R. Labiancal, B. Nordlinger2, G.D. Beretta3, S. Mosconi1, M. Mandala1, A. Cervantes4 & D. Arnold Annals of Oncology 24 (Supplement 6): vi64-vi72, 2013 doi: 10. 1093/annonc/mdt354).
Задача предлагаемого изобретения состоит в разработке подхода к лечению той категории больных, у которых после выполнения радикальной операции по удалению опухоли адъювантная химиотерапия, в соответствии с актуальными стандартами лечения, в настоящее время не проводится.
При этом анализ отдаленных результатов у этих больных демонстрирует случаи рецидивов или метастазирования опухоли, например, в виде карциноматоза брюшины. Так, 5-летняя выживаемость пациентов со IIА стадией РТК, оперированных радикально, составляет 66,5% (Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) Program (http://www.seer.cancer.gov) SEER*Stat Database: Incidence - SEER 17 Regs Limited-Use, Nov 2005 Sub (1973-2003 varying) - Linked To County Attributes - Total U.S., 1969-2003 Counties, National Cancer Institute, DCCPS, Surveillance Research Program, Cancer Statistics Branch. Released April 2006, based on the November 2005 submission).
Технический результат изобретения - профилактика карциноматоза брюшины у больных раком толстой кишки II стадии, у которых после выполнения радикальной операции по удалению опухоли адъювантная химиотерапия, в соответствии с актуальными стандартами лечения, не проводится.
Способ разработан с учетом феномена «эпителиально-мезенхимального перехода», лежащего в основе прогрессирования опухоли.
В 2002 г. была предложена гипотеза, объясняющая процесс метастазирования: для диссеминации клетки опухоли используют сложный многоступенчатый процесс, приводящий к трансформации эпителиального фенотипа клеток в мезенхимальный фенотип [Thiery JP. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nat Rev Cancer. 2002; 2(6): 442-54]. Этот процесс назвали «эпителиально-мезенхимальным переходом» (ЭМП, epithelial-mesenchymal transition). Являющийся по сути патологическим в случае онкологической трансформации, процесс ЭМП запускает опухолевую прогрессию, формируя способность клеток к миграции, инвазии в прилегающую строму, проникновению в кровоток [Thiery JP. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nat Rev Cancer. 2002; 2(6): 442-54; Yang J, Weinberg A. Epithelial-mesenchymal transition: at the crossroads of development and tumor metastasis. Dev Cell. 2008; 14(6): 818-29; Thiery J, Acloque H, Huang R, Nieto M. Epithelial-Mesenchymal Transitions in Development and Disease. Cell. 2009; 139: 871-890].
В проведенном нами исследовании было показано, что у больных раком толстой кишки с перитонеальным карциноматозом как в первичной опухоли, так и в опухолевых карциноматозных узлах выявляется процесс ЭМП, характеризующийся изменением экспрессии генов ZEB1/2, SNAIL1/2, TWIST, VIM и PLS3 [Поспехова Н.И., Шубин В.П., Цуканов А.С., Кашников В.Н., Фролов С.А., Ачкасов С.И., Сушков О.И., Шелыгин Ю.А. Эпителиально-мезенхимальный переход при колоректальном раке разных стадий. Молекулярная медицина, №1Б 2015, с. 34-38].
Реже этот феномен выявляется в первичной опухоли у больных на ранних стадиях рака, для которых характерен высокий риск диссеминации опухоли, в частности, развитие перитонеального карциноматоза.
Нами установлено, что обнаружение мезенхимального фенотипа первичной опухоли, для которой по результатам патоморфологического исследования установлена II стадия без выявленных других факторов риска, является показанием к назначению адъювантной химиотерапии, так как у этой группы больных высока вероятность развития метахронного карциноматоза.
Клинический пример, подтверждающий вышеописанное.
Пациентка К., 60 лет, в июле 2013 года в ФГБУ «ГНЦК им. Рыжих А.Н.» перенесла резекцию поперечной ободочной кишки с формированием трансверзо-десцендоанастомоза по поводу рака средней трети поперечной ободочной кишки. Через 15 мин после резекции кишки врачом-патоморфологом были взяты образцы опухоли и нормальной слизистой оболочки кишки. Материал был заморожен при температуре -70°С. Из замороженного материала была выделена РНК, проведена реакция обратной транскрипции и выполнено измерение уровня экспрессии генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 по отношению к нормировочному гену GAPDH в образцах опухоли относительно нормальной слизистой оболочки кишки. Были получены следующие результаты:
- экспрессия гена ZEB1 в опухоли повышена в 3,2 раза,
- экспрессия гена ZEB2 повышена в 2,8 раза,
- экспрессия гена VIM в опухоли повышена в 3,6 раза,
- экспрессия гена SFRP2 в опухоли повышена в 2,6 раза,
- экспрессия гена PLS3 в опухоли повышена в 2,5 раза.
Таким образом, результаты генного экспрессионного анализа показали, что опухоль характеризуется повышенным уровнем факторов транскрипции, ассоциированных с ЭМП, и мезенхимальных маркеров, т.е. относится к опухолям мезенхимального фенотипа.
При патогистологическом исследовании в опухоли была выявлена умереннодифференцированная аденокарцинома, прорастающая все слои кишечной стенки и врастающая в окружающую клетчатку, без метастазов в 15 исследованных лимфоузлах. С учетом патогистологического исследования стадия опухоли была определена как pT3N0M0.
Послеоперационный период протекал без осложнений, больная была выписана в удовлетворительном состоянии под наблюдение хирурга и онколога по месту жительства. Адъювантная химиотерапия не проводилась ввиду отсутствия к ней показаний в соответствии с клиническими рекомендациями. В дальнейшем пациентка проходила контрольные обследования. В октябре 2014 года при компьютерной томографии брюшной полости заподозрен возврат заболевания в виде карциноматоза брюшины. Пациентка была оперирована в плановом порядке. При лапаротомии в брюшной полости выявлены множественные карциноматозные высыпания на брюшине брыжейки тонкой кишки, в полости малого таза с вовлечением прямой кишки и матки. Размер данных узлов достигал 2 см. Множественные сливные карциноматозные узлы до 4 см в диаметре были обнаружены также на правом и левом куполах диафрагмы с вовлечением сухожильного центра. Суммарный перитонеальный раковый индекс составил 20 единиц. Учитывая распространенный характер метастатического поражения брюшины, вовлечение сухожильного центра диафрагмы от выполнения циторедуктивной операции и последующей внутрибрюшной химиотерапии решено было отказаться. Таким образом, операция носила характер эксплоративной лапаротомии. На 8-ой день после вмешательства больная была выписана под наблюдение онколога по месту жительства. Ей была назначена химиотерапия по схеме XELOX. Несмотря на проводимую химиотерапию, у больной отмечено прогрессирование карциноматоза в брюшной полости, от которого она погибла в апреле 2015 года.
Данный клинический пример иллюстрирует ситуацию, при которой после удаления первичной опухоли не была назначена адъювантная химиотерапия в соответствии с действующими стандартами лечения. Опухоль же имела мезенхимальный фенотип, характеризующийся высокой степенью злокачественности. Метахронный карциноматоз, развившийся через 15 месяцев после удаления первичной опухоли, в дальнейшем стал причиной гибели пациентки.
Поставленная задача изобретения решена за счет выявления опухолей мезенхимального типа у больных со II стадией РТК, что представляет собой технический результат изобретения.
Способ осуществляют следующим образом.
В течение 10-30 минут после резекции кишки под контролем врача-патоморфолога забирается материал (фрагмент) опухоли и нормальной слизистой оболочки кишки на расстоянии не менее 5 см от опухоли объемом примерно 1 мм3. Материал помещается в пластиковую пробирку и немедленно подвергается замораживанию при температуре -70°С. После получения результатов гистологического исследования дальнейшему анализу подвергаются образцы опухоли с установленной II стадией заболевания. Из образцов опухоли и нормальной слизистой оболочки кишки с помощью одного из наборов для выделения РНК из ткани выделяют РНК. Выделенную РНК используют для проведения реакции обратной транскрипции. С использованием метода полимеразной цепной реакции в реальном времени проводят количественную оценку экспрессии генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 в образцах опухоли и нормальной слизистой оболочки кишки. Также исследуется уровень экспрессии нормировочного гена GAPDH. Изменение экспрессии каждого гена в образце опухоли по сравнению с образцом нормальной слизистой оболочки кишки оценивают методом сравнительной количественной оценки величины порогового цикла (ΔΔCt). Опухоль имеет мезенхимальный фенотип с реализованной программой ЭМП в случае, если экспрессия генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 повышена в 2 и более раз.
Выявление подобного феномена в опухоли у больного, страдающего раком толстой кишки в стадии II и не имеющего стандартных показаний к XT, является показанием для проведения ему адъювантной химиотерапии после операции и позволяет улучшить отдаленные результаты лечения.
Клинический пример, иллюстрирующий предлагаемый способ определения показаний к АХТ.
Пациент З., 62 лет, в декабре 2012 года в ФГБУ «ГНЦК им. Рыжих А.Н.» перенес левостороннюю гемиколэктомию с формированием трансверзо-ректального анастомоза по поводу рака нисходящей ободочной кишки. Через 15 мин после резекции кишки врачом-патоморфологом были взяты образцы опухоли и нормальной слизистой оболочки кишки. Материал был заморожен при температуре -70°С. Из замороженного материала была выделена РНК, проведена реакция обратной транскрипции и выполнено измерение уровня экспрессии генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 по отношению к нормировочному гену GAPDH в образцах опухоли относительно нормальной слизистой оболочки кишки. Были получены следующие результаты:
- экспрессия гена ZEB1 в опухоли понижена в 1,5 раза,
- экспрессия гена ZEB2 в опухоли понижена в 1,8 раза,
- экспрессия гена VIM в опухоли соответствует нормальной слизистой,
- экспрессия гена SFRP2 соответствует нормальной слизистой,
- экспрессия гена PLS3 в опухоли понижена в 1,3 раза.
Таким образом, результаты генного экспрессионного анализа показали, что в опухоли не отмечается повышение уровня факторов транскрипции, ассоциированных с ЭМП, и мезенхимальных маркеров, т.е. опухоль соответствует эпителиальному фенотипу.
Патогистологическое исследование операционного материала показало, что опухоль представлена умеренно дифференцированной аденокарциномой, прорастающей мышечный кишки и субсерозный слои кишки, в 23 исследованных лимфоузлах метастазов не обнаружено. Таким образом, с учетом патогистологического исследования стадия опухоли была определена как рТ3N0M0.
Послеоперационный период протекал без осложнений, пациент выписан в удовлетворительном состоянии под наблюдение онколога по месту жительства.
Учитывая отсутствие признаков повышенной злокачественности опухоли (инвазия опухоли серозной оболочки или прилежащих органов, низкая дифференцировка опухоли, сосудистая или периневральная опухолевая инвазия, внеопухолевая миграция клеток в окружающую клетчатку, кишечная непроходимость или перфорация кишки на уровне опухоли, патогистологическое исследование менее 12 лимфатических узлов), а также нормальные уровни экспрессии генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 АХТ не проводилась.
Пациент проходит регулярное контрольное клинико-инструментальное обследование, признаков возврата заболевания не выявлено.
Таким образом, предлагаемый способ повышает эффективность радикального лечения колоректального рака II стадии у той категории больных, которым не показана АХТ по стандартам лечения, принятым в настоящее время.
Способ лечения рака толстой кишки II стадии, включающий выполнение радикальной операции, отличающийся тем, что из образца удаленной опухоли и образца нормальной слизистой оболочки, взятой на расстоянии не менее 5 см от опухоли, выделяют РНК и проводят количественную оценку экспрессии генов ZEB1, ZEB2, VIM, SFRP2, PLS3 и при повышении экспрессии каждого гена в образце опухоли по сравнению с образцом нормальной слизистой в 2 раза и более после операции больному проводят адъювантную химиотерапию.
