Способ прогнозирования риска рецидива заболевания плоскоклеточным раком легкого IIб - IIIа стадии у пациентов, получивших адъювантную полихимиотерапию после радикальной операции Российский патент 2024 года по МПК G01N33/48 A61B5/00 

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии, и может быть использовано при лечении пациентов плоскоклеточным раком легкого IIб - IIIа стадии, получивших адъювантную полихимиотерапию после радикальной операции

Рак легкого (РЛ) является глобальной медицинской, социальной и экономической проблемой, занимая в России и в мире лидирующие позиции как по заболеваемости, так и смертности от злокачественных новообразований (ЗНО). В Российской Федерации в 2020 году РЛ находился на третьем месте в структуре заболеваемости и на первом месте в структуре смертности от ЗНО [3]. Снижение смертности от РЛ представляется одной из важнейших задач российского здравоохранения. Для ее решения важны как своевременная диагностика, так и эффективное лечение, которое невозможно без точной оценки прогноза заболевания.

Согласно клиническим рекомендациям [2], хирургическое лечение является стандартом лечения пациентов с I - IIIА стадиями немелкоклеточного РЛ (НМРЛ). В связи с тем, что РЛ отличается агрессивным течением, уже при IB стадии РЛ при наличии факторов риска показано проведение адъювантной терапии для улучшения выживаемости [23; 16]. Однако комбинированное лечение не всегда гарантирует благоприятный прогноз заболевания. Несмотря на проведенное радикальное лечение, у части пациентов РЛ возникает рецидив заболевания, частота которого в зависимости от стадии заболевания составляет от 25% до 65% [20; 21]. Именно наличие или отсутствие рецидива заболевания определяет выживаемость пациентов РЛ, так как продолжительность жизни после местного рецидива даже при I стадии РЛ в среднем составляет от 12 до 26 месяцев, а у пациентов с отдаленными метастазами 7-8 месяцев [15; 19]

Таким образом, рецидив заболевания представляет собой серьезную проблему при лечении РЛ. Послеоперационные рецидивы при РЛ часто возникают на ранней стадии, что приводит к снижению выживаемости пациентов. В связи с этим, кроме проблемы с поиском эффективных методов ранней диагностики РЛ, не менее важна разработка новых эффективных критериев оценки риска рецидива заболевания, в том числе и морфологических [20]. В настоящее время оценка риска рецидива заболевания и показаний к адьювантной терапии при плоскоклеточном РЛ базируется на клинико-морфологических характеристиках заболевания, преимущественно на TNM классификации РЛ. Однако при РЛ все еще существуют серьезные проблемы, связанные с отсутствием единства для отдельных дескрипторов Т и N при различных клинико-анатомических формах РЛ, что существенно влияет на прогностическую ценность данной классификации [17]. Между тем, прогнозирование эффекта проводимой комбинированной терапии у каждого конкретного пациента РЛ имеет огромное значение, как для определения оптимального плана лечения пациента, так и для оценки его эффективности [6; 9]. Определение риска рецидива РЛ позволило бы избегать назначения неэффективных схем лечения, корректировать индивидуальные планы терапии и последующего динамического наблюдения пациентов и, тем самым, способствовать улучшению результатов их лечения.

Уровень техники

В настоящее время оценка риска рецидива немелкоклеточного РЛ основана на учете клинико-морфологических характеристик патологического процесса: стадии заболевания, гистологического типа и степени дифференцировки опухоли, наличия лимфоваскулярной и периневральной инвазии, «чистоты» краев резекции легкого, объема выполненной операции и лимфодиссекции, использования при наличии факторов риска адьювантной терапии, а также общего состояния пациента, его пола и возраста. Более высокий риск рецидива РЛ прогнозируют у мужчин [11; 12], у пациентов старше 70 лет [12; 14], при размерах опухоли больше 3-х см (Т2) [11; 12], при наличии метастазов в регионарных лимфоузлах (N1-3) [4; 11; 14], низкодифференцированных опухолях [11; 12], аденокарциномах легкого [4; 12; 14], при наличии периневральной и лимфоваскулярной инвазии [13; 15], висцеральной плевральной инвазии [12; 21], при наличии опухолевых клеток в краях резекции опухоли [6; 18], при сублобарных резекциях легкого [13], неадекватном объеме лимфодиссекции [6; 18], при отсутствии адьювантной химиотерапии у пациентов РЛ высокого риска [12; 14; 16]. Способы просты в исполнении и не требуют дополнительных затрат. Недостатком отмеченных способов является их низкая специфичность, не позволяющая оценить риск развития рецидива у конкретного больного. Кроме того, оценка риска рецидива РЛ данными способами не учитывает возможную эффективность комплексного лечения, показанного пациентам с IIб - IIIа стадии.

Известен способ прогнозирования риска рецидива у больных раком легкого путем определения объема постпневмонэктомической полости и сравнения его с объемом полости при предыдущем исследовании [1] (Патент на изобретение RU №2747535 С2 Способ прогнозирования риска локорегионарного рецидива у больных раком легкого после пневмонэктомии). В случаях, когда объем полости увеличивается, либо остается прежним (т.е. отношение предыдущего объема к настоящему меньше или равно 1,0), прогнозируют развитие у больного локорегионарного рецидива рака легкого. Способ прост в исполнении, не требует дополнительных затрат. Недостатками способа является, то, что он применим в группе пациентов РЛ, перенесших пневмонэктомию, позволяет прогнозировать только местный рецидив, оценка рецидива возможна при контрольном КТ грудной клетки, которое выполняется спустя 3-6 месяцев после операции.

Известен способ прогнозирования рецидивов и метастазов рака легкого с помощью реакции пассивной гемагглютинации [7] (Патент на изобретение RU 2 243 564 С1 Способ прогнозирования рецидивов и метастазов рака) который заключается в том, что исследуют уровень антител к антигенам опухоли легкого с использованием реакции пассивной гемагглютинации и при показателе 1/8 и выше констатируют наличие рецидива или метастаза. Недостатком способа является его сложность и трудоемкость, необходимость специального оснащения лаборатории и повторных исследований.

Известен способ прогнозирования рецидива рака легкого, связанные с иммуногистохимическим определением в ткани опухоли молекулярно-генетических маркеров опухолевой прогрессии: erbB-2, р53, Ki-67 [10]. При высоком уровне экспрессии erbB-2 (+++), р53 и Ki-67 (более 5%) прогнозируют увеличение риска рецидива заболевания в течение 5 лет после операции. Недостатком этих способов также является низкая специфичность, необходимость выполнения дополнительных иммуногистохимических исследований и то, что способ не учитывает возможную эффективность комплексного лечения РЛ.

Известен способ прогнозирования неблагоприятного исхода немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ) путем биохимического исследования биологического материала пациентов [5] (Патент на изобретение RU №2696872 С1 Способ прогнозирования неблагоприятного исхода при немелкоклеточном раке легкого). Способ включает исследование ткани первичной опухоли, взятой во время операционного вмешательства, в которой определяют химотрипсинподобную (ХПА) и каспазаподобную (КПА) активность протеасом и при ХПА выше 48,8*10³ Ед/мг белка и КПА выше 31,2*10³ Ед/мг белка прогнозируют высокую вероятность развития неблагоприятного исхода. Способ отличается высокой чувствительностью и специфичностью. Недостатками способа являются его высокая стоимость, сложность и трудоемкость, необходимость специального оснащения лаборатории.

В качестве прототипа выбран способ прогнозирования риска возникновения рецидивов при немелкоклеточном раке легкого [8] (Патент на изобретение RU 2498305 C1 Способ прогнозирования возникновения рецидивов при немелкоклеточном раке легкого), который заключается в том, что проводят гистологическое исследование фрагментов ткани удаленного легкого с главным, промежуточным или сегментарным бронхами, находящимися на расстоянии 4-5 см от опухоли, в респираторном эпителии бронхов определяют варианты дисрегенераторных изменений: базальноклеточную гиперплазию, плоскоклеточную метаплазию и при наличии в смежном с опухолью эпителии бронхов сочетания базальноклеточной гиперплазии с плоскоклеточной метаплазией прогнозируют риск развития рецидива немелкоклеточного РЛ. Недостатками способа является достаточно низкая чувствительность в группе пациентов с плоскоклеточным РЛ, необходимость выполнения дополнительного гистологического исследования фрагментов ткани удаленного легкого и то, что способ не учитывает возможную эффективность комплексного лечения РЛ.

Новая техническая задача - создание простого и эффективного способа, позволяющего прогнозировать высокий риск рецидива заболевания у пациентов с IIб - IIIа стадиями плоскоклеточного РЛ, получивших адъювантную ПХТ, после радикальной операции.

Новый технический результат - предложенный способ позволяет выявлять группы пациентов с плоскоклеточным РЛ IIб - IIIа стадий с высоким риском развития рецидива заболевания и вносить коррективы в проводимое лечение. Метод легко реализуется, не требует дополнительных финансовых затрат и отличается высокой эффективностью. Чувствительность метода составляет 78,3%, специфичность 86,4%, точность - 80,9%. Внедрение метода в клиническую практику будет способствовать повышению точности прогноза заболевания с целью оптимизации проводимого лечения.

Сущность изобретения.

Для достижения нового технического результата у пациентов плоскоклеточным раком легкого IIб - IIIа стадий исследуют гистологические препараты резецированного легкого, окрашенные гематоксилином Майера и эозином, на наличие (1) сосудов в солидном компоненте опухоли, (2) фрагментации клеток в солидном компоненте опухоли, (3) рыхлой неоформленной соединительной ткани в опухолевой строме и (4) расположенных в ней капилляров правильной формы, выстланных клетками с крупными ядрами овальной формы с нежной сетчатой структурой хроматина. Эти признаки, а так же низкую степень дифференцировки опухоли G3 расценивают как факторы неблагоприятного прогноза. В тех случаях, когда в исследуемых образцах выявляют три и более перечисленных фактора, то прогнозируют высокий риск рецидива заболевания. При наличии менее трех факторов или их отсутствии - прогнозируют низкий риск рецидива заболевания.

Способ осуществляется следующим образом

После радикальной операции по поводу плоскоклеточного РЛ IIб - IIIа стадий выполняют гистологическое исследование препаратов резецированного легкого, окрашенных гематоксилином Майера и эозином. Исследование выполняют на световом микроскопе при увеличении х200 и х600. При увеличении х200 выявляют (1) сосуды в солидном компоненте опухоли, (2) фрагментацию в солидном компоненте опухоли и (3) участки стромы опухоли, имеющие строение рыхлой неоформленной соединительной ткани. При увеличении х600 участки рыхлой неоформленной соединительной ткани исследуют на наличие (4) капилляров правильной формы, выстланных клетками с крупными ядрами овальной формы с нежной сетчатой структурой хроматина. Эти признаки, а так же низкую степень дифференцировки опухоли G3 расценивают как факторы неблагоприятного прогноза. При обнаружении в исследуемых образцах опухоли трех и более факторов неблагоприятного прогноза определяют высокий риск рецидива заболевания, а при наличии менее трех факторов или их отсутствии -низкий риск рецидива заболевания.

При разработке модели была сформирована выборка из 68 пациентов плоскоклеточным РЛ IIб - IIIа стадий, радикально оперированных в ГБУЗ Оренбургский областной клинический онкологический диспансер в период с 2009 по 2018 гг. После операции все пациенты получили адъювантную химиотерапию по схеме ЕР (карбоплатин и этопозид) или TP (цисплатин или карбоплатин и паклитаксел).

При изучении гистологических препаратов, окрашенных гематоксилином Майера и эозином, и дальнейшей статистической обработке полученных результатов установлено, что при наличии в ткани опухоли трех и более описанных факторов неблагоприятного прогноза рецидив заболевания был выявлен у 36 из 39 пациентов (92,3%), тогда как при выявлении менее трех факторов или их отсутствии - у 10 из 46 (21,7%), р<0,00001.

Пример клинического применения

1. Пациент С., 67 лет, находился на лечении с диагнозом центральный рак верхней доли правого легкого T2aN1M0, IIб ст. 15.05.2017 г выполнена расширенная верхняя лобэктомия правого легкого. Гистология: плоскоклеточный неороговевающий рак легкого, G3 с метастазами в лимфоузлы междолевой группы. Линия резекции R0. Послеоперационный период протекал без осложнений. Получил адъювантную ПХТ 4 курса по схеме ЕР. При гистологическом исследовании в образцах опухолевой ткани, наряду с низкой дифференцировкой опухоли выявлены четыре фактора неблагоприятного прогноза: фрагментация клеток в солидном компоненте опухоли (Фиг. 1), рыхлая неоформленная соединительная ткань с капиллярами правильной формы, выстланных клетками с крупными ядрами овальной формы с нежной сетчатой структурой хроматина (Фиг. 2, стрелки указывают на описанные капилляры) и сосуды в солидном компоненте опухоли (Фиг. 3, стрелки указывают на капилляры в солидном компоненте опухоли), что указывает на высокий риск рецидива заболевания. 19.11.19 г у пациента выявлены метастазы в печень.

2. Пациент Е., 58 лет, находился на лечении с диагнозом центральный рак нижней доли правого легкого T3N1M0, IIIа ст. 14.05.2014 г выполнена расширенная пневмонэктомия справа. Гистология: плоскоклеточный ороговевающий рак легкого, G1 с метастазами трех лимфоузлах бронхопульмональной и задней корневой группы. Линия резекции R0. Послеоперационный период протекал без осложнений. Получил адъювантную ПХТ 4 курса по схеме ТР. При гистологическом исследовании в образцах опухолевой ткани выявлены три фактора неблагоприятного прогноза: фрагментация клеток в солидном компоненте опухоли (Фиг. 4), рыхлая неоформленная соединительная ткань с капиллярами правильной формы, выстланных клетками с крупными ядрами овальной формы с нежной сетчатой структурой хроматина (Фиг. 5, стрелка указывает на описанный капилляр), что указывает на высокий риск рецидива заболевания. 21.06.16 г у пациента выявлены метастазы в легкое и печень.

3. Пациент Б., 65 лет, находился на лечении с диагнозом периферический рак верхней доли правого легкого T2бN1M0, IIб ст. 11.09.2013 г выполнена расширенная верхняя лобэктомия правого легкого. Гистология: плоскоклеточный неороговевающий рак легкого, G1 с метастазами одном лимфоузле передней корневой группы. Линия резекции R0. Послеоперационный период протекал без осложнений. Получил адъювантную ПХТ 4 курса по схеме ЕР. При гистологическом исследовании в образцах опухолевой ткани выявлен 1 фактор неблагоприятного прогноза - фрагментация в солидном компоненте опухоли, что указывает на низкий риск рецидива заболевания (Фиг. 6). 29.11.22 г данных за рецидив рака легкого не выявлено.

4. Пациент М., 56 лет, находился на лечении с диагнозом центральный рак верхней доли правого легкого T1aN2M0, IIIа ст. 17.05.2016 г. выполнена расширенная верхняя лобэктомия правого легкого. Гистология: плоскоклеточный рак легкого с наклонностью к ороговеванию, G2 с метастазами в двух лимфоузлах верхней трахеобронхиальной группы. Линия резекции R0. Получил адъювантную ПХТ 4 курса по схеме ЕР. При гистологическом исследовании в образцах опухолевой ткани факторов неблагоприятного прогноза не обнаружено, что указывает на низкий риск рецидива заболевания (Фиг. 7). 29.11.2022 г. данных за рецидив рака легкого не выявлено.

Список литературы

1. Васюков МН, Каган ИИ, Третьяков АА, Сеньчукова МА, Рыков АЕ, Корыстов АВ. Способ прогнозирования риска локорегионарного рецидива у больных раком легкого после пневмонэктомии / Патент на изобретение RU 2 747 535 С2 от 06.05.2021.

2. Злокачественные новообразования бронхов и легкого. Клинические рекомендации МЗ РФ. М.: 2021. 84 с.

3. Злокачественные новообразования в России в 2020 году (заболеваемость и смертность). Под ред. Каприна А.Д., Старинского В.В., Шахзадовой А.О. - М.: МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, - 2021. 252 с.

4. Колбанов К.И., Трахтенберг А.Х., Франк Г.А., Завалишина Л.Э., Бойко А.В., Пикин О.В., Глушко В.А. Факторы прогноза, результаты хирургического и комбинированного лечения больных с различными морфологическими типами немелкоклеточного рака легкого. Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2013; 2(3): 11-16.

5. Колегова ЕС, Шашова ЕЕ, Костромицкий ДН, Добродеев АЮ, Кондакова ИВ. Способ прогнозирования неблагоприятного исхода при немелкоклеточном раке легкого /Патент на изобретение RU 2 696 872 С1 от 07.08.2019.

6. Лактионов К.К., Давыдов М.И., Полоцкий Б.Е. и др. Прогностические и предсказывающие факторы у больных немелкоклеточным раком легкого. Практ.онкол. 2006 - Т. 7, №3 - С. 145-153.

7. Москаленко ЕП, Чилингорянц СГ, Чирвина ЕД, Кузнецов СА, Шепелева ЛП, Гасретова ТД. Способ прогнозирования рецидивов и метастазов рака / Патент на изобретение RU 2 243 564 С1 от 27.12.2004.

8. Панкова ОВ, Перельмутер ВМ. Способ прогнозирования возникновения рецидивов при немелкоклеточном раке легкого / Патент на изобретение RU 2498305 C1 от 22.06.2012.

9. Brascia D, De Iaco G, Schiavone M, Panza T, Signore F, Geronimo A, Sampietro D, Montrone M, Galetta D, Marulli G. Resectable IIIA-N2 Non-Small-Cell Lung Cancer (NSCLC): In Search for the Proper Treatment. Cancers (Basel). 2020 Jul 25; 12(8):2050.

10. Hamanaka R, Yokose T, Sakuma Y, Tsuboi M, Ito H, Nakayama H, Yamada K, Masuda R, Iwazaki M. Prognostic impact of vascular invasion and standardization of its evaluation in stage I non-small cell lung cancer. Diagn Pathol. 2015 Apr 2; 10:17.

11. Harpol D., Herdon J., Wolf W. et al. A prognostic model of recurrence and death in stage I non-small cell lung cancer utilizing presentation, histopathology, and oncoprotein expression. // Cancer Res. - 1995. - Jan. - Vol. 55. - №1. - P. 51-6.

12. Huang W, Deng HY, Lin MY, Xu K, Zhang YX, Yuan C, Zhou Q. Treatment Modality for Stage IB Peripheral Non-Small Cell Lung Cancer With Visceral Pleural Invasion and ≤3 cm in Size. Front Oncol. 2022 Feb 18; 12:830470.

13. Jia B, Zhang X, Mo Y, Chen B, Long H, Rong T, Su X. The Study of Tumor Volume as a Prognostic Factor in T Staging System for Non-Small Cell Lung Cancer: An Exploratory Study. Technol Cancer Res Treat. 2020 Jan-Dec; 19: 1533033820980106.

14. Liu L, Zhang J, Wang G, Zhao K, Guo C, Chen Y, Huang C, Li S. Prognostic factors of T2aN0M0 (T3-4cmN0M0, stage IB) non-small-cell lung cancer after surgery: Single-center real-world research. Thorac Cancer. 2021 Dec; 12(24):3319-3326.

15. Mizuno T, Arimura T, Kuroda H, Sakakura N, Yatabe Y, Sakao Y. Current outcomes of postrecurrence survival in patients after resection of non-small cell lung cancer. J Thorac Dis. 2018 Mar; 10(3):1788-1796.

16. Pathak R, Goldberg SB, Canavan M, Herrin J, Hoag JR, Salazar MC, Papageorge M, Ermer T, Boffa DJ. Association of Survival With Adjuvant Chemotherapy Among Patients With Early-Stage Non-Small Cell Lung Cancer With vs Without High-Risk Clinicopathologic Features. JAMA Oncol. 2020 Nov 1; 6(11):1741-1750.

17. Rami-Porta R. Future Perspectives on the TNM Staging for Lung Cancer. Cancers (Basel). 2021 Apr 17; 13(8): 1940.

18. Smeltzer MP, Faris NR, Fehnel C, Akinbobola O, Saulsberry A, Meadows-Taylor M, Pacheco A, Ray M, Osarogiagbon RU. Impact of a Lymph Node Specimen Collection Kit on the Distribution and Survival Implications of the Proposed Revised Lung Cancer Residual Disease Classification: A Propensity-Matched Analysis. JTO Clin Res Rep.2021 Mar 9; 2(4): 100161.

19. Sugimura H, Nichols FC, Yang P, Allen MS, Cassivi SD, Deschamps C, et al. Survival after recurrent nonsmall-cell lung cancer after complete pulmonary resection. 2007; 83(2):409-417.(2):409-417.

20. Thornblade LW, Mulligan MS, Odem-Davis K, Hwang B, Waworuntu RL, Wolff EM, Kessler L, Wood DE, Farjah F. Challenges in Predicting Recurrence After Resection of Node-Negative Non-Small Cell Lung Cancer. Ann Thorac Surg. 2018; 106(5): 1460-1467.

21. Wei W, Zhou J, Zhang Q, Liao DH, Liu QD, Zhong BL, Liang ZB, Zhang YC, Jiang R, Liu GY, Xu CY, Li Zhou H, Zhu SY, Yang N, Jiang W, Liu ZG. Postoperative intensity-modulated radiation therapy reduces local recurrence and improves overall survival in III-N2 non-small-cell lung cancer: A single-center, retrospective study. Cancer Med. 2020; 9(8):2820-2832.

22. Wo Y, Zhao Y, Qiu T, Li S, Wang Y, Lu T, Qin Y, Song G, Miao S, Sun X, Liu A, Kong D, Dong Y, Leng X, Du W, Jiao W. Impact of visceral pleural invasion on the association of extent of lymphadenectomy and survival in stage I non-small cell lung cancer. Cancer Med. 2019 Feb; 8(2):669-678.

23. Zhang T, Guo Q, Zhang Y, Liu Z, Zhou S, Xu S. Meta-analysis of adjuvant chemotherapy versus surgery alone in T2aN0 stage IB non-small cell lung cancer. J Cancer Res Ther. 2018; 14(1): 139-144.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для прогнозирования риска рецидива у пациентов плоскоклеточным раком легкого IIб - IIIа стадии, получивших адъювантную полихимиотерапию после радикальной операции. Проводят гистологическое исследование образцов ткани опухоли, в препаратах, окрашенных гематоксилином Майера и эозином определяют: наличие сосудов в солидном компоненте опухоли, фрагментации клеток в солидном компоненте опухоли, рыхлой неоформленной соединительной ткани в опухолевой строме и расположенных в ней капилляров правильной формы, выстланных клетками с ядрами овальной формы с нежной сетчатой структурой хроматина, которые наряду с низкой степенью дифференцировки опухоли G3 расценивают как факторы неблагоприятного прогноза. В тех случаях, когда в исследуемых образцах выявляют три и более из перечисленных факторов, прогнозируют высокий риск рецидива заболевания, а при выявлении менее трех факторов или их отсутствии - низкий риск рецидива заболевания. Изобретение позволяет выявлять группы пациентов с плоскоклеточным РЛ IIб - IIIа стадий с высоким риском развития рецидива заболевания и вносить коррективы в проводимое лечение, а также способствует повышению точности прогноза заболевания с целью оптимизации проводимого лечения. Способ легко реализуется, не требует дополнительных финансовых затрат и отличается высокой эффективностью, чувствительностью 78,3%, специфичностью 86,4%, точностью 80,9%. 4 пр., 7 ил.

Способ прогнозирования риска рецидива заболевания у пациентов плоскоклеточным раком легкого IIб - IIIа стадий, получивших адъювантную полихимиотерапию после радикальной операции, путем гистологического исследования образцов ткани опухоли, отличающийся тем, что в препаратах, окрашенных гематоксилином Майера и эозином, определяют наличие сосудов в солидном компоненте опухоли, фрагментации клеток в солидном компоненте опухоли, рыхлой неоформленной соединительной ткани в опухолевой строме и расположенных в ней капилляров правильной формы, выстланных клетками с ядрами овальной формы с нежной сетчатой структурой хроматина, которые наряду с низкой степенью дифференцировки опухоли G3 расценивают как факторы неблагоприятного прогноза и в тех случаях, когда в исследуемых образцах выявляют три и более из перечисленных факторов, прогнозируют высокий риск рецидива заболевания, а при выявлении менее трех факторов или их отсутствии - низкий риск рецидива заболевания.