Способ доклинической диагностики фиброза у пациенток с постмастэктомическим синдромом Российский патент 2023 года по МПК G01N33/50 A61B5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике и может быть использовано для доклинической оценки фиброза у пациенток с постмастэктомическим синдромом (ПМЭС).

Распространенность постлучевого фиброза мягких тканей после радикального лечения рака молочной железы (РМЖ) по данным различных авторов составляет 10-15% (Топузов Э.Э. Агишев Т.Т., Божок А.А., и др. Клинико-морфологическая характеристика повреждений кожи и подкожно-жировой клетчатки после хирургического лечения и лучевой терапии у больных раком молочной железы // Опухоли женской репродуктивной системы. - 2017. - Т. 13. - № 1. - С. 25-33]. doi: 10.17650/1994-4098-2017-13-1-25-33). При этом избыточный фиброз относится к поздним лучевым повреждениям и может клинически манифестировать на протяжении многих лет после лечения. Ранняя диагностика фиброза после онкологического лечения – актуальная и малоизученная тема. Отсутствие объективных критериев диагностики, широкие временные рамки манифестации симптомов приводят к отсроченному началу лечения и делают невозможным использование более выгодных профилактических стратегий.

Известен способ оценки постлучевого фиброза у онкологических пациентов с использованием шкалы SOMA/LENT, разработанной в 1995 году Рабочей группой EORTC по поздним лучевым последствиям (Pavy JJ, Denekamp J, Letschert J, et al.; EORTC Late Effects Working Group . Late effects toxicity scoring. Radiother Oncol. 1995;35(1):11-15. doi: 10.1016/0167-8140(95)97448-M). В данной шкале оценивают совокупность субъективных симптомов, объективных данных и схему лечения фиброза и по результатам оценки выставляют одну из четырех степеней фиброза. Недостатком данного способа является возможность его использования лишь на стадии клинических проявлений, когда диапазон лечебных стратегий крайне ограничен.

Известен способ оценки выраженности фиброза, включающий ультразвуковое сканирование в B-режиме (Шляхтунов Е. А., Луд Н.Г. Возможности ультразвукового исследования в диагностике вторичной лимфедемы верхней конечности у онкологических больных - Новости хирургии. – 2009. – Т. 17, № 3. – С. 127-136). Получение изображения в B-режиме основано на эффекте отражения ультразвука от границ сред исследуемой области: прибор УЗД анализирует амплитуду и фазу отраженного эхосигнала, данная информация участвует в процессе построения изображения и обуславливает яркость свечения и положение пикселя на диагностическом изображении. С целью оценки фиброза определяли толщину подкожно-жировой клетчатки, степень эхогенности тканей, при этом результаты сравнивали со здоровой стороной. Недостатками данного способа являются субъективность, отсутствие четких количественных критериев диагностики, а также низкая чувствительность к ранним стадиям фиброза мягких тканей.

Также известен способ оценки фиброза мягких тканей с использованием ультразвуковой эластографии (DeJong HM, Abbott S, Zelesco M, Kennedy BF, Ziman MR, Wood FM. The validity and reliability of using ultrasound elastography to measure cutaneous stiffness, a systematic review. Int J Burns Trauma. 2017 Dec 20;7(7):124-141). В данном способе акустические сигналы, отраженные от ткани, фиксируются после механического раздражения. При этом ткани разной жесткости по-разному реагируют на механические колебания, что определяет разную визуализацию (обычно, цветовую) на приборе. Однако ультразвуковая эластография имеет ряд ограничений – одна не может применяться у пациентов с болевым синдромом, так как усиление боли при механическом раздражении не позволяет создать нужный уровень сжатия, и при наличии вблизи изучаемой области биологической жидкости – в частности, лимфоцеле.

Одним из способов диагностики фиброза является магнитно-резонансная томография (Petitclerc L, Sebastiani G, Gilbert G, Cloutier G, Tang A. Liver fibrosis: Review of current imaging and MRI quantification techniques. J Magn Reson Imaging. 2017 May;45(5):1276-1295. doi: 10.1002/jmri.25550. Epub 2016 Dec 16. PMID: 27981751). При этом оценивают морфологические признаки изменения тканей. Недостатком данного способа является его высокая стоимость, субъективность оценки, а также низкая чувствительность к ранним стадиям фиброза (Kudo M, Zheng RQ, Kim SR, et al. Diagnostic accuracy of imaging for liver cirrhosis compared to histologically proven liver cirrhosis. Intervirology 2008; 51(Suppl 1): 17– 26).

В качестве ближайшего аналога заявленного способа выбран лабораторный способ диагностики выраженности постлучевого фиброза, в котором в сыворотке крови исследуемых определяют уровень биомаркера TGF-β1 и по его уровню делают вывод о выраженности процессов фиброгенеза (Boothe DL, Coplowitz S, Greenwood E, Barney CL, Christos PJ, Parashar B, Nori D, Chao KS, Wernicke AG. Transforming growth factor β-1 (TGF-β1) is a serum biomarker of radiation induced fibrosis in patients treated with intracavitary accelerated partial breast irradiation: preliminary results of a prospective study. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013 Dec 1;87(5):1030-6. doi: 10.1016/j.ijrobp.2013.08.045. Epub 2013 Oct 16. PMID: 24139518; PMCID: PMC4104525.). Была обнаружена значительная прямая связь между экспрессией TGF-β1 и инструментальной оценкой фиброза у пациенток, получающих внутриполостное облучение в рамках лечения РМЖ. При этом уровень TGF-β1определяли в сыворотке крови пациенток после центрифугирования с помощью метода иммуноферментного анализа (ИФА). TGF-β1 является регуляторным белком, который контролирует пролиферацию и дифференцировку многих типов клеток, заживление ран и синтез белков внеклеточного матрикса при воспалительной реакции ткани (Pohlers D, Brenmoehl J, Loffler I, et al. TGF-beta and fibrosis in different organs—molecular pathway imprints. Biochim Biophys Acta. 2009;1792(8):746–756. doi: 10.1016/j.bbadis.2009.06.004). Считается, что TGF-β1 - ключевой цитокин, переключающий нормальную реакцию мягких тканей на повреждение на патологический путь избыточного фиброгенеза.

Недостатком данного способа является информативность и изученность лишь в остром периоде повреждения, в то время, как клинически постлучевой фиброз после лечения РМЖ может дебютировать на протяжении многих лет после лечения. Последние исследования показали, что уровень данного маркера у пациентов в отдаленном периоде после лечения РМЖ может быть ниже, чем у здоровых добровольцев, что делает данный способ малоинформативным для широкого клинического применения (Krasnikova V, Pospelova M, Fionik O, Alekseeva T, Samochernykh K, Ivanova N, Trofimov N, Vavilova T, Vasilieva E, Makhanova A, Tonyan S, Nikolaeva A, Kayumova E, Shevtsov M. Breast Cancer Treatment Decreases Serum Levels of TGF-β1, VEGFR2, and TIMP-2 Compared to Healthy Volunteers: Significance for Therapeutic Outcomes? Pathophysiology. 2022 Sep 1;29(3):537-554. doi: 10.3390/pathophysiology29030042. PMID: 36136069; PMCID: PMC9500649).

Техническим результатом изобретения является расширение арсенала средств диагностики фиброза у пациенток с ПМЭС.

Заявленный технический результат достигается в способе доклинической диагностики фиброза у пациенток с постмастэктомическим синдромом путем количественного анализа уровня биомаркера, согласно которому определяют уровни гиалуроновой кислоты и N-терминального пропептида проколлагена III в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа и при уровне гиалуроновой кислоты выше 11,9 нг/мл и уровне N-терминального пропептида проколлагена III выше 16,5 нг/мл диагностируют фиброз мягких тканей.

Авторами был проведен научный поиск, в процессе которого была проанализирована диагностическая ценность различных лабораторных биомаркеров фиброза у 26 пациенток с ПМЭС в отдаленном периоде после лечения, в среднем срок после окончания лечения составлял 2,9±1,9 лет. В качестве потенциальных биомаркеров. Ориентируясь на литературные данные были выбраны: эндотелин-1, фактор, индуцируемый гипоксией 1-альфа (HIF-1α), каспаза-9, гиалуроновая кислота, N-терминальный пропептид проколлагена III (PIIINP). Результаты исследования представлены в таблице.

Как видно из таблицы, уровень гиалуроновой кислоты и PIIINP был статистически значимо выше у пациенток с ПМЭС, чем у здоровых женщин-добровольцев, при этом граница первого квартиля гиалуроновой кислоты у пациенток составляла 11,9 нг/мл, а PIIINP — 16,5 нг/мл.

Заявленный способ основан на результатах обследования 26 пациенток с ПМЭС. Средний возраст пациенток составил 46,0±4,8 лет, все пациентки находились в позднем послеоперационном периоде после радикального лечения РМЖ и имели различные жалобы и клинические проявления ПМЭС, не связанные с первичным онкологическим процессом. Пациентки не имели сопутствующей значимой соматической патологии и признаков прогрессирования онкологического процесса. У всех участвующих в исследовании пациенток был проведен осмотр хирурга и сбор жалоб.

Пациентки, включенные в исследование, предъявляли следующие жалобы: боль в руке на стороне лечения (n=8, 31%), отек руки (n=6, 23%), ограничение движений в плечевом суставе (n=11, 42%).

Все пациенткам проводили количественный анализ содержания в сыворотке крови гиалуроновой кислоты на автоматическом электрохемилюминесцентном анализаторе ELISA Kit (Corgenix, США) и PIIINP на автоматическом электрохемилюминесцентном анализаторе ELISA Kit (Cloud-Clone Corp., США).

Для оценки взаимосвязи уровня лабораторных биомаркеров и фиброза пациенткам, включенным в исследование, было выполнено ультразвуковое исследование в В-режиме на аппарате GE Vivid E95 (США), линейный датчик 9L, частота 10 МГц, при котором анализировалась толщина подкожно-жировой клетчатки (ПЖК) на уровне верхней трети предплечья на стороне лечения и на контралатеральной стороне. Далее проведен корреляционный анализ разницы толщины ПЖК и уровня гиалуроновой кислоты и PIIINP с использованием коэффициента корреляции Спирмена.

Средняя разница толщины ПЖК на стороне лечения и контралатеральной стороне составляла 4,8±2,7 мм. Выявлена прямая значимая зависимость уровня гиалуроновой кислоты в сыворотке крови от разницы толщины ПЖК у пациенток с ПМЭС (r=0,807, p=0,003). Также обнаружена прямая значимая зависимость уровня PIIINP в сыворотке крови от разницы толщины ПЖК у пациенток с ПМЭС (r=0,751, p=0,009).

Способ осуществляют, например, следующим образом.

Пациентке с ПМЭС проводят количественный анализ уровней гиалуроновой кислоты и PIIINP в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа. При уровне гиалуроновой кислоты выше 11,9 нг/мл и PIIINP выше 16,5 нг/мл диагностируется фиброз мягких тканей.

Способ подтверждается следующими клиническими примерами.

1. Пациентка П, 48 лет, обратилась с жалобами на ограничение движений в правом плечевом суставе. Данные жалобы появились после радикального лечения РМЖ в январе 2018 года: тотальная мастэктомия, химиотерапия, лучевая терапия. На данный момент пациентка получает тамоксифен. Для купирования данных симптомов проводился комплекс лечебной физкультуры (ЛФК) курсами 3 раза в год. На фоне лечения пациентка отмечала незначительное увеличение объема движений в правом плечевом суставе.

При осмотре: состояние удовлетворительное. Сознание ясное. Индекс Карновского - 80%, ECOG- 1, ограничение отведения и разгибания в правом плечевом суставе. Диагноз: ПМЭС.

Выполнен количественный анализ уровней гиалуроновой кислоты и PIIINP в сыворотке крови на автоматическом электрохемилюминесцентном анализаторе. Обнаружено выраженное повышение уровня гиалуроновой кислоты – до 17 нг/мл, а также PIIINP – до 22 нг/мл. При выполнении УЗИ мягких тканей разница в толщине ПЖК на стороне лечения и контрлатеральной руке составляла 4,2 мм. Таким образом, у пациентки диагностирован фиброз мягких тканей.

Пример 1. Пациентка П, 48 лет, обратилась с жалобами на ограничение движений в правом плечевом суставе. Данные жалобы появились после радикального лечения РМЖ в январе 2018 года: тотальная мастэктомия, химиотерапия, лучевая терапия. На данный момент пациентка получает тамоксифен. Для купирования данных симптомов проводился комплекс лечебной физкультуры (ЛФК) курсами 3 раза в год. На фоне лечения пациентка отмечала незначительное увеличение объема движений в правом плечевом суставе.

При осмотре: состояние удовлетворительное. Сознание ясное. Индекс Карновского - 80%, ECOG- 1, ограничение отведения и разгибания в правом плечевом суставе. Диагноз: ПМЭС.

Выполнен количественный анализ уровней гиалуроновой кислоты и PIIINP в сыворотке крови на автоматическом электрохемилюминесцентном анализаторе. Обнаружено выраженное повышение уровня гиалуроновой кислоты – до 17 нг/мл, а также PIIINP – до 22 нг/мл. При выполнении УЗИ мягких тканей разница в толщине ПЖК на стороне лечения и контрлатеральной руке составляла 4,2 мм. Таким образом, у пациентки диагностирован фиброз мягких тканей.

Пример 2. Пациентка П, 42 года, обратилась с жалобами на минимальный отек левой руки и боль в левом плечевом суставе. Данные жалобы появились после радикального лечения РМЖ в августе 2019 года: тотальная мастэктомия, лучевая терапия. Для купирования данных симптомов проводился курс противоотечной терапии, который включал в себя лимфодренажный массаж и бандажирование верхней конечности слева. На постоянной основе пациентка носит компрессионный трикотаж 2 класса компрессии. На фоне лечения пациентка отмечала уменьшение отека левой верхней конечности, однако остальные жалобы сохранялись.

При осмотре: состояние удовлетворительное. Сознание ясное. Индекс Карновского - 80%, ECOG- 1. При периметрии обеих верхних конечностей определялось увеличение окружностей плеча, предплечья и кисти левой верхней конечности по сравнению с правой. Диагноз: ПМЭС.

Выполнен количественный анализ уровней гиалуроновой кислоты и PIIINP в сыворотке крови на автоматическом электрохемилюминесцентном анализаторе. Уровень гиалуроновой кислоты – 10,9 нг/мл, уровень PIIINP – 14 нг/мл. При выполнении УЗИ мягких тканей разница в толщине ПЖК на стороне лечения и контрлатеральной руке составляла 4 мм. Таким образом, у пациентки отсутствует фиброз мягких тканей.

Способ обеспечивает объективность диагностики, позволяет идентифицировать фиброз мягких тканей на доклиническом этапе путем количественного анализа уровня молекул фиброза в сыворотке крови.

Изобретение относится к медицине, а именно лабораторной диагностике, и может быть использовано для доклинической оценки фиброза у пациенток с постмастэктомическим синдромом. Определяют уровни гиалуроновой кислоты и N-терминального пропептида проколлагена III в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа. При уровне гиалуроновой кислоты выше 11,9 нг/мл и уровне N-терминального пропептида проколлагена III выше 16,5 нг/мл диагностируют фиброз мягких тканей. Способ обеспечивает объективность диагностики, позволяет идентифицировать фиброз мягких тканей на доклиническом этапе путем количественного анализа уровня молекул фиброза в сыворотке крови. 2 пр.

Способ доклинической диагностики фиброза у пациенток с постмастэктомическим синдромом путем количественного анализа уровня биомаркера, отличающийся тем, что определяют уровни гиалуроновой кислоты и N-терминального пропептида проколлагена III в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа, и при уровне гиалуроновой кислоты выше 11,9 нг/мл и уровне N-терминального пропептида проколлагена III выше 16,5 нг/мл диагностируют фиброз мягких тканей.