Способ диагностики рака предстательной железы

Способ диагностики рака предстательной железы

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно к урологии, и может найти применение для диагностики рака предстательной железы у пациентов с канцер-негативным результатом первичной биопсии предстательной железы.

Рак предстательной железы (РПЖ) является широко распространенным онкологическим заболеванием, занимающим во многих странах 2-е место среди причин смерти от злокачественных новообразований (Jemal A., Siegel R., Ward E. et al. Cancer statistics, 2008. CA Cancer J. Clin. 2008; 58(2): 71-96). В США ежегодно выявляется 300 тысяч новых случаев РПЖ. 30 тысяч мужчин в год в США погибают от этой болезни. В России ежегодно выявляется около 20 тысяч новых случаев РПЖ. Заболеваемость составляет 25,6 на 100 тысяч населения. Годовой прирост заболевших составляет 63,9% (Алексеев Б.Я., Нюшко К.М. Гормональная терапия больных раком предстательной железы // Онкоурология. - М., 2007-2008. - Спецвыпуск. - С.2-5). Эффективность лечения и соответственно снижение смертности от РПЖ напрямую зависит от своевременно установленного диагноза, в связи с чем особую актуальность обретает проблема совершенствования средств диагностики РПЖ.

В комплекс традиционных методов диагностики РПЖ входят: пальцевое ректальное исследование (ПРИ), трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ) предстательной железы (ПЖ) и определение уровня сывороточного простатспецифического антигена (ПСА). Специфичность ПРИ в отношении выявления РПЖ невелика, и только у 26-34% мужчин с подозрительными результатами ПРИ обнаруживается РПЖ. При этом более 50% РПЖ, обнаруженного путем ПРИ, представляет собой поздние стадии заболевания. Общее положительное предсказательное значение ТРУЗИ также зависит от стадии и объема опухолевой ткани и составляет всего 18-52% (Feneley M.R., Parkinson M.S. The role and interpretation of core biopsies in clinical benign prostatic hyperplasia // Textbook of benign prostatic hyperplasia. - 1996, p.211-225). Определение ПСА позволяет диагностировать РПЖ на более ранних стадиях. Однако в силу того что ПСА является белком, вырабатываемым в нормальных здоровых клетках ПЖ, он не является специфичным в отношении РПЖ. Повышение ПСА не всегда свидетельствует о злокачественном процессе и может быть обусловлено воспалением, доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ), ишемией, инфарктом предстательной железы. Уровень ПСА также может быть повышен в результате каких-либо диагностических манипуляций на ПЖ (Лоран О.Б., Пушкарь Д.А., Франк Г.А. Простатспецифический антиген и морфологичесая характеристика рака предстательной железы. - М.: Медпресс, 1999. - С.12-22). С другой стороны, 36,5% пациентов с РПЖ имеют уровень ПСА 2-4 нг/мл (Переверзев А.С, Коган М.И. Рак простаты. - Харьков: Факт, 2004. - С.57-70).

Завершающим этапом первичной диагностики РПЖ, позволяющим получить морфологическое подтверждение диагноза, является биопсия предстательной железы (Назаренко Г.И., Даренков С.П. и др. Оценка эффективности расширенной трансперинеальной пункционной биопсии предстательной железы под ультразвуковым наведением // Урология. - 2006, №1, С.50-56). Однако отрицательные результаты биопсии не могут абсолютно исключить предполагаемый диагноз РПЖ, особенно в тех случаях, когда опухоль имеет малый объем и располагается в труднодоступных отделах ПЖ. Вероятность обнаружения РПЖ при различных вариантах биопсии колеблется в широких пределах - от 23 до 97% (Bernard О. Prostate biopsy analysed by the formal concept analysis method. Rozhl, Chir. 2004; 83(5): 242-245). У 10-35% мужчин РПЖ диагностируется во время повторных биопсий ПЖ даже при условии, что первичная, канцернегативная биопсия была 10-12-польной. Поэтому зачастую урологи вынуждены повторять дискомфортные для пациентов биопсии предстательной железы, сопровождающиеся в 25% случаев выраженным болевым синдромом, гематоспермией и гематурией (Djavan В. et al. J Uorl. - 2000; 163: 1144-9; Roehl K.A. et al. J Urol. - 2002; 167: 2435-9).

Таким образом, необходимость разработки новых способов диагностики РПЖ является актуальной проблемой современной урологии.

Проведенными исследованиями по научно-медицинской и патентной литературе найдены различные способы диагностики РПЖ.

Так, в заявке РФ на изобретение №94003604 (опубл. 20.03.1997 г.) описан "Способ диагностики рака предстательной железы". Пациенту предварительно производят пальпаторное исследование предстательной железы с последующим ультразвуковым сканированием. При обнаружении участка пониженной эхоплотности, под контролем ультразвука производят биопсию измененного участка, по результатом которой устанавливают диагноз.

Одним из недостатков способа является его недостаточная достоверность, так как по данным пальпаторного исследования в сочетании с ультразвуковым сканированием РПЖ диагностируют в 45,5% случаев (Матвеев Б.П., Бухаркин Б.В. и др. Анализ предварительных результатов скрининга РПЖ // Урология и нефрология. - 1998. - №2. - С.30-34). Это обусловлено тем, что с одной стороны небольшие опухолевые узлы не обладают пониженной эхоплотностью и их трудно выделить при проведении ультразвуковых исследований, с другой - тем, что лишь 1/3 участков пониженной эхоплотности является РПЖ, что свидетельствует о значительной гипердиагностике РПЖ с помощью ультразвукового исследования (Переверзев А.С., Коган М.И. Рак простаты. - Харьков: Факт, 2004. - С.63-80). К недостаткам способа также следует отнести его инвазивность.

Патентом РФ на изобретение №2156461 (2000 г., БИПМ №26) защищен "Способ диагностики рака предстательной железы". Для исследования используют операционный материал или ткани предстательной железы, полученные при биопсии. Анализируют изменения в ядрах, характерных для всех клеток предстательной железы, предшествующих и сопровождающих злокачественный рост. Для осуществления способа используют красители, тропные к нуклеиновым кислотам ядер клеток, микроскоп и видеокамеру, через которую полученная информация направляется в персональный компьютер для анализа. Анализ основан на сравнении гистологических препаратов с базой данных, полученной при исследовании морфологически подтвержденных образцов.

Недостатками способа являются его инвазивность, так как для получения исследуемого материала необходимо выполнение биопсии ПЖ или даже открытого оперативного вмешательства на ПЖ, а также его техническая сложность, обусловленная необходимостью специализированного оборудования, расходных материалов и штата специалистов, имеющих узкую профессиональную подготовку. Это препятствует широкомасштабному внедрению технологии в клинику, снижает доступность способа.

В патенте РФ на изобретение №2245549 (2005 г., БИПМ №3) описан "Способ диагностики рака предстательной железы". Способ включает определение ПСА и расчет критерия вероятности рака (КВР) предстательной железы по предложенной формуле. При значении КВР больше 0,2 диагностируют РПЖ и для установления окончательного диагноза проводят полифокальную биопсию простаты.

Недостатком способа является его недостаточная специфичность, которая по данным авторов составляет 22,7% и обусловлена тем, что критерий вероятности РПЖ рассчитывается только на основании возраста пациента и уровня ПСА, который как известно является, прежде всего, органоспецифичным маркером и его значения могут меняться при любых других заболеваниях ПЖ. Кроме того, метод является двухэтапным и инвазивным, так как для установления окончательного диагноза требуется проведение полифокальной биопсии ПЖ.

В заявке РФ на изобретение №2004107703 (2005 г., БИПМ №25) описан "Способ диагностики рака предстательной железы" путем забора биоптата с последующим его гистологическим исследованием. Биопсийный материал берут из участков максимальной насыщенности сосудами (васкуляризации) предстательной железы.

Недостатками способа являются недостаточная чувствительность методики, так как только 50% злокачественных опухолей предстательной железы обладают признаками гиперваскуляризации, ограниченность применения для диагностики мультифокальных опухолей ПЖ. Способ требует применения современного дорогостоящего ультразвукового оборудования и расходных материалов, а также является инвазивным методом.

Патентом РФ на изобретение №2289315 (2006 г., БИПМ №35) защищен "Способ диагностики рака предстательной железы". Способ предусматривает проведение рентгеновской компьютерной томографии брюшной полости, забрюшинного пространства в условиях пневморектума, для чего пациенту в прямую кишку резиновой грушей вводят 300-400 мл воздуха. Сканирование предстательной железы проводят шагом 1-2 мм.

Недостатком данного способа является наличие лучевой нагрузки на пациента и обслуживающий персонал, техническая сложность способа, обусловленная необходимостью наличия специального оборудования и высококвалифицированного медицинского персонала, а также необходимость создания пневморектума, что доставляет дискомфорт для пациента.

В патенте РФ на изобретение №2321854 (2008 г., БИПМ №10) описан "Способ ранней диагностики рака предстательной железы". Выполняют ультразвуковое исследование предстательной железы, определяют уровень концентрации ПСА в сыворотке крови, уровень общего ПСА и количество лейкоцитов в секрете предстательной железы. При значении первого показателя более 4 нг/мл, а второго - более 20 лейкоцитов в поле зрения назначают этиотропное лечение. Затем вновь определяют уровень общего ПСА. При его значении более 4 нг/мл определяют объем предстательной железы, при его значении более 50 см³ определяют уровень комплексного ПСА, и при его значении более 3,6 нг/мл диагностируют РПЖ.

Недостатками способа являются длительность и многоэтапность исследований, а также недостаточная достоверность при диагностике ПСА-негативного РПЖ. Так, американским исследованием по профилактике РПЖ установлено, что риск выявления РПЖ при уровне ПСА ниже 0,5 нг/мл составляет 6,6%, и увеличивается до 27% при уровне ПСА 3,1-4 нг/мл (Thompson I.M., Pauler D.K. et al. Prevalence of prostate cancer among men with a prostate-specific antigen level <or=4,0 ng per milliliter. N Engl J Med 2004: 350(22): 2239-46). Кроме того, наличие воспаления в простате не исключает РПЖ, что также снижает достоверность метода.

Патентом РФ на изобретение №2360924 (2009 г., БИПМ №19) защищен "Маркер рака предстательной железы", состоящий из белка молекулярной массы 28,5 кДа и видимой изоэлектрической точкой 6,92, выделяемого из опухолевой ткани предстательной железы.

Недостатками способа являются его инвазивность, так он предполагает забор ткани предстательной железы, недостаточная специфичность маркера и достоверность способа, дороговизна исследования, необходимость наличия специального оборудования и штата специально обученного персонала, что ограничивает область его применения.

В патенте РФ на изобретение №2368319 (2009 г., БИПМ №27) описан "Способ диагностики рака предстательной железы". Трансректальным ультразвуковым датчиком проводят измерение переднезаднего размера предстательной железы в покое и при компрессии. Определяют индекс компрессивности и при его уменьшении до 1,04±0,03 мм и менее диагностируют РПЖ.

Недостатком способа является его недостаточная специфичность, обусловленная тем, что компрессивность предстательной железы помимо РПЖ может быть обусловлена фиброаденоматозными и склеротическими изменениями предстательной железы.

Патентом РФ на изобретение №2405837 (2010 г., БИПМ №34) защищен "Способ ранней ДНК-диагностики рака предстательной железы". Исследуют сыворотку крови на метилирование промоторных районов генов GSTP, р16 и N33 методом метил-чувствительной ПЦР. При обнаружении аномального метилирования хотя бы двух из указанных генов делают вывод о наличии РПЖ.

Недостатками способа являются его недостаточная чувствительность - 21,6-24,3% (Русаков И.Г., Алексеев Б.Я и соавт. Оценка профиля метилирования генов GSTP, N33 и р16 в образцах плазмы крови пациентов с аденокарциномой и доброкачественными изменениями предстательной железы. - Материалы IV конгресса Российского общества онкоурологов. - М., 2009. - С.68-69), сложность технологической платформы, которая предполагает наличие дорогостоящего специализированного инструментально-лабораторного комплекса и штата специально обученного персонала, имеющего узкую профессиональную подготовку, что препятствует широкому внедрению метода в практическую медицину.

Наиболее близким техническим решением, принятым нами в качестве прототипа, является "Способ выявления рака предстательной железы", защищенный патентом РФ на изобретение №2301022 (2007 г., БИПМ №17).

При пальцевом ректальном исследовании определяют уплотнение предстательной железы: есть - плюс 1, нет - минус 1. По данным ультразвукового исследования определяют объем предстательной железы. В сыворотке крови пациента определяют уровень общего простатспецифического антигена. Определяют возраст пациента. Также по данным ультразвукового исследования определяют наличие гипоэхогенных участков. По предложенной формуле вычисляют коэффициент диагностики - индекс вероятности наличия рака предстательной железы (РПЖ), и при его значении выше 0,61 диагностируют наличие РПЖ.

Недостатком прототипа является его недостаточная достоверность, в особенности для диагностики РПЖ у пациентов с канцер-негативными результатами первичной биопсии предстательной железы, что ограничивает его функциональные возможности в отношении данной группы пациентов.

При диагностике РПЖ у данной группы пациентов важно определять не только возраст, уровень общего ПСА, объем предстательной железы и изменения предстательной железы, выявленные при ультразвуковом и ректальном пальцевом исследованиях, но и учитывать другие прогностические параметры, позволяющие повысить качество диагностики РПЖ. В частности, необходимо учитывать соотношение уровня ПСА к единице объема предстательной железы, так как известно, что принцип развития злокачественной опухоли заранее отрицает возможность сохранения определенной пропорции между количеством стромы простаты и клетками, ответственными за выработку ПСА. Строма при РПЖ не увеличивается столь значительно, и результатом этого является увеличение удельного веса клеток, продуцирующих ПСА, на единицу объема. Доказано, что на грамм раковой ткани простаты уровень ПСА в сыворотке крови повышается приблизительно на 3,5 нг/мл, в то время как при доброкачественной гиперплазии увеличение ПСА на дополнительный грамм ткани составляет лишь 0,3 нг/мл (Benson М.С., Whang I.S., Olsson C.A. et al. The use of prostate specific antigen density to enhance the predicitive value of intermediate levels of serum prostate specific antigen. J Urol 1992; 147: 817-821). Кроме того, у пациентов с канцер-негативными результатами первичной биопсии предстательной железы важно учитывать такой прогностический параметр, как простатическая интраэпителиальная неоплазия (ПИН). Известно, что ПИН высокой степени считается наиболее вероятным предвестником РПЖ (Viz A.N., Kwast T.H. PIN and putative precursor lesions of prostate cancer. BUJ. Internet 2001; 88: 147-157). Частота выявления РПЖ в повторных биопсиях после первичного установления диагноза изолированной ПИН высокой степени составляет от 22 до 100% (Ellis W.J., Brawer M.K. Repeat biopsy 6 Who needs? J Urol. 1995; 153: 1496-1504).

Задачей настоящего изобретения является разработка способа диагностики РПЖ. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение достоверности диагностики РПЖ, а также расширение функциональных возможностей способа в отношении диагностики РПЖ у пациентов с канцер-негативным результатом первичной биопсии предстательной железы.

Технический результат достигается тем, что при пальцевом ректальном исследовании определяют уплотнения предстательной железы (УП_ПЖ) и объем предстательной железы по данным ультразвукового исследования. В сыворотке крови пациента определяют уровень общего простатспецифического антигена (ПСА). При наличии уплотнения предстательной железы величине УП_ПЖ присваивают значение, равное 1. При отсутствии уплотнения предстательной железы величине УП_ПЖ присваивают значение, равное 0. Исследуют результаты первичного гистологического исследования (РПГИ) биоптатов предстательной железы. При наличии простатической интраэпителиальной неоплазии (ПИН) высокой степени в результатах первичного гистологического исследования биоптатов предстательной железы величине РПГИ присваивают значение, равное 1. При наличии ПИН низкой степени или при отсутствии ПИН в результатах первичного гистологического исследования биоптатов предстательной железы величине РПГИ присваивают значение, равное 0. Коэффициент диагностики (К_д) вычисляют по формуле:

К_д=9,01-9,62(УП_ПЖ)-0,015(V_ПЖ)-0,27(РПГИ)-9,51[(У_ОПСА):(V_ПЖ)],

где (V_ПЖ) - объем предстательной железы, см³,

(У_ОПСА) - уровень общего ПСА, нг/мл.

При значении К_д<0 диагностируют рак предстательной железы у пациентов с канцер-негативным результатом первичной биопсии предстательной железы.

Предлагаемый способ диагностики рака предстательной железы осуществляют следующим образом.

По общепринятой методике (Лопаткин Н.А. Учебник урологии. - М.: Геотар-мед, 2004. - С.12-15) пациенту проводят пальцевое ректальное исследование и определяют уплотнения (УП_ПЖ) предстательной железы. При наличии уплотнения предстательной железы величине УП_ПЖ присваивают значение, равное 1. При отсутствии уплотнения предстательной железы величине УП_ПЖ присваивают значение, равное 0.

Используя ультразвуковой сканер, например, фирмы «Philips En Visor С HD» с многоплановым ректальным датчиком частотой 7,5 МГц, по стандартной методике (Зубарева А.В., Гажонова В.Е. Диагностический ультразвук. Уронефрология. - М.: Фирма Стром, 2002. - С.134-139), учитывая вертикальный, сагиттальный и поперечный размеры предстательной железы, по показаниям сканера определяют объем предстательной железы.

В сыворотке крови пациента, методом, например, радиоиммунного анализа (Лоран О.Б., Пушкарь Д.А., Франк Г.А. Простатспецифический антиген и морфологичесая характеристика рака предстательной железы. - М.: Медпресс, 1999. - С.12-22) определяют уровень (У_ОПСА) общего простатспецифического антигена.

Дополнительно исследуют результаты первичного гистологического исследования (РПГИ) биоптатов предстательной железы. При наличии в результатах первичного гистологического исследования биоптатов предстательной железы простатической интраэпителиальной неоплазии (ПИН) высокой степени величине РПГИ присваивают значение, равное 1. При наличии ПИН низкой степени или при отсутствии ПИН величине РПГИ присваивают значение, равное 0. Коэффициент диагностики (К_д) вычисляют по формуле:

К_д=9,01-9,62(УП_ПЖ)-0,015(V_ПЖ)-0,27(РПГИ)-9,51[(У_ОПСА):(Vпж)],

где (V_ПЖ) - объем предстательной железы, см³,

(У_ОПСА) - уровень общего ПСА, нг/мл.

При значении К_д<0, диагностируют рак предстательной железы у пациентов с канцер-негативным результатом первичной биопсии предстательной железы.

Практическая реализуемость заявляемого способа диагностики рака предстательной железы подтверждается примером из клинической практики.

Пример: больной С., 79 лет, история болезни №1868/162, поступил в клинику урологии Ростовского государственного медицинского университета (РостГМУ) с предварительным диагнозом - гиперплазия предстательной железы.

Жалобы: на учащенное, затрудненное мочеиспускание тонкой струей. Анамнез болезни: указанные в жалобах симптомы имеют место в течение двух лет. Консервативная терапия α-адреноблокаторами - без эффекта.

За две недели до поступления больному была выполнена 12-польная биопсия простаты. Гистологическое заключение №5245-5258: аденоматозно-мышечная гиперплазия, атрофия, хроническое резко выраженное воспаление, микроабсцессы. Опухолевых клеток не было выявлено: канцер-негативный результат. Очагов ПИН также не было выявлено.

Оценка нарушений мочеиспускания по международной шкале оценки простатических симптомов: IPSS - 17, QoL - 6. Лабораторная диагностика: в общем анализе мочи лейкоцитурия (4-7^х), общий анализ крови и биохимические показатели крови в пределах нормы.

Для уточнения диагноза больному было выполнено исследование согласно заявляемому способу. По общепринятой методике (Лопаткин Н.А. Учебник урологии. - М.: Геотар-мед, 2004. - С.12-15) пациенту было выполнено пальцевое ректальное исследование для определения уплотнений (УП_ПЖ). В правой доле предстательной железы было выявлено уплотнение приблизительно 0,5 см в диаметре. Поэтому величине УП_ПЖ было присвоено значение, равное 1: УП_ПЖ=1.

Используя ультразвуковой сканер фирмы «Philips En Visor C HD» с многоплановым ректальным датчиком частотой 7,5 МГц, по стандартной методике (Зубарева А.В., Гажонова В.Е. Диагностический ультразвук. Уронефрология. - М.: Фирма Стром, 2002. - С.134-139), учитывая вертикальный, сагиттальный и поперечный размеры предстательной железы, по показаниям сканера был определен объем предстательной железы, который составил: V_ПЖ=69,7 см³.

В сыворотке крови пациента, методом радиоиммунного анализа (Лоран О.Б., Пушкарь Д.А., Франк Г.А. Простатспецифический антиген и морфологическая характеристика рака предстательной железы. - М.: Мед-пресс, 1999. - С.12-22) был определен уровень (У_ОПСА) общего простатспецифического антигена, который составил: У_ОПСА=10,5 нг/мл.

Дополнительно были исследованы результаты первичного гистологического исследования (РПГИ) биоптатов предстательной железы: гистологическое заключение №5245-5258. Поскольку по результатам гистологического исследования биоптатов предстательной железы, полученных при первичной канцер-негативной биопсии предстательной железы, очагов ПИН не было выявлено, величине РПГИ присвоили значение равное 0, т.е. РПГИ=0.

После этого вычислили коэффициент диагностики (К_д) по формуле: К_д=9,01-9,62(УП_ПЖ)-0,015(V_ПЖ)-0,27(РПГИ)-9,51[(У_ОПСА):(V_ПЖ)]=9,01-(9,62×1)-(0,015×69,7)-(0,27×0)-9,51×(10,5:69,7)=9,01-9,62-1,05-1,43=-3,09.

Поскольку было выполнено условие К_д=-3,09<0, больному был поставлен диагноз: рак предстательной железы.

Больному выполнена трансуретральная резекция (ТУР) предстательной железы, было резецировано 40 см³ ткани простаты. Гистологическое заключение №5219-5250: мультицентричная, светлоклеточная аденокарцинома ИГ4(2+2), занимающая менее 5% удаленной ткани, на фоне аденоматозно-мышечной, постатрофической гиперплазии, хроническое воспаление.

Таким образом, результаты гистологического исследования ткани простаты, резецированной во время ТУР, подтвердили достоверность диагноза, поставленного согласно заявляемому способу.

В клинике урологии РостГМУ согласно заявляемому способу нами было проведено обследование 26 пациентов с подозрением на рак предстательной железы, которые уже имели в анамнезе биопсию предстательной железы с канцер-негативным гистологическим заключением. По результатам заявленного способа у 6 из 26 пациентов был диагностирован рак предстательной железы. Данный диагноз у всех 6 больных был подтвержден результатами повторного гистологического исследования ткани предстательной железы.

Таким образом, предлагаемый "Способ диагностики рака предстательной железы" позволяет с высокой достоверностью диагностировать рак предстательной железы у пациентов с канцер-негативными результатами первичной биопсии предстательной железы.

Способ диагностики рака предстательной железы (РПЖ), предусматривающий определение уплотнения (УП_ПЖ) и объема предстательной железы, уровня общего простатспецифического антигена (У_ОПСА) В сыворотке крови пациента и вычисление коэффициента диагностики, отличающийся тем, что при наличии уплотнения величине УП_ПЖ присваивают значение, равное 1, при отсутствии уплотнения - значение, равное 0, дополнительно исследуют результаты первичного гистологического исследования (РПГИ) биоптатов предстательной железы, и при наличии простатической интра-эпителиальной неоплазии (ПИН) высокой степени величине РПГИ присваивают значение, равное 1, при наличии ПИН низкой степени или при ее отсутствии - значение, равное 0, коэффициент диагностики (К_д) вычисляют по формуле:К_д=9,01-9,62(УП_ПЖ)-0,015(V_ПЖ)-0,27(РПГИ)-9,51[(У_ОПСА):(V_ПЖ)],где (V_ПЖ) - объем предстательной железы, см³;(У_ОПСА) - уровень общего ПСА, нг/мл,и при значении К_д<0 диагностируют РПЖ.