Способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы

Способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы

Реферат

Изобретение относится к области медицины, конкретно к онкологии, и касается способов прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы.

Трипл-негативный рак (ТНР) является неоднородным типом рака молочной железы (РМЖ), имеющий агрессивное клиническое течение и неблагоприятный прогноз заболевания (Stratifying triple-negative breast cancer: which definition(s) to use? [Text] / Adamo В., Carey K.A., et al.// Breast Cancer Research - 2011. 13:105).

В связи с тройным отрицательным рецепторным статусом (РЭ-, РП-, Her-2/neu), единственным принятым методом системного воздействия для этой категории больных является химиотерапия (XT) (Triple-Negative Breast Cancer: Role of Specific Chemotherapy Agents [Text] / Isakoff S.J. // Cancer J. 2010; 16(1):53-61. Doi:10.1097/PPO.0b013e3181d24ff7). Используется широкий спектр цитотоксических препаратов (антрациклины, таксаны, препараты платины, капецитабин), однако, единых стандартов лечения на сегодняшний день нет. В настоящее время делается особый акцент на проведение химиотерапии в неоадъювантном режиме (НАХТ) (Triple-negative Breast Cancer: An Update on Neoadjuvant Clinical Trial [Text] / Amos K.D., Adamo B, Carey K.A. // International Journal of Breast Cancer, Volume 2012 (2012), Article ID 385978, 7 pages, doi:10.1155/2012/385978).

Особое значение в оценке НАХТ имеет достижение полных морфологических регрессий, которые особенно важны при ТНР (TNBCtype: A Subtype Tool for Triple-Negative Breast Cancer [Text] / Chen Xi, Li J., et.al.// Cancer Informatics 2012:11), так как только такой ответ опухоли ассоциируется с благоприятным исходом заболевания у данной категории пациентов. Подобное явление в литературе получило название «трипл-негативного» парадокса (Triple-negative breast cancer: disease entity or title of convenience? [Text] / Carey L, Eric W., et.al. // Clinical Oncology, Vol.7, December 2010).

В 2004 году Nielsen et.al. был создан способ разделения ТНР на базальноподобный и небазальноподобный подтипы с помощью ИГХ-панели, являющийся на сегодняшний день «золотым стандартом» (Triple-negative breast cancer: Distinguishing between Basal and Nonbasal Subtypes [Text] / Rakha E.A., Elsheikh S.E., et. al. // Clinical Cancer Research 2009; 15 (7) April 1, 2009). Панель предполагает определение отрицательного тройного рецепторного статуса (РЭ-, РП-, Her-2/neu-), экспрессию базального цитокератина 5/6 и эпидермального фактора роста EGFR1. Небазальподобный подтип характеризуется благоприятным исходом заболевания, базальноподобный - неблагоприятным (Immunohistochemical and Clinical Characterizaation of the Basal-like Subtype of Invasive Breast Carcinoma [Text] / Nielsen Т.О., Hsu F.D., Jensen K., et.al. // Clinical Cancer Research Vol.10, 5367-5374, August 15, 2004).

Преимуществом данной модели являются высокие показатели чувствительности (76%) и специфичности (100%) (Biomarkers for Basal-like Breast Cancer [Text] / Choo J.R., Nielsen Т.О. // Cancers 2010, 2, 1040-1065; doi:10.3390/cancers2021040) для типирования THP. К недостатку используемого способа относят отсутствие четкого ответа в отношении ожидаемой эффективности планируемого лечения у больных ТНР.

В качестве прототипа избран способ прогнозирования эффективности НАХТ у больных ТНР (Ki-67 can be used for further classification of triple negative breast cancer into two subtypes with different response and prognosis [Text] / Keam В., Im S-A., et.al. // Breast Cancer Research 2011, 13:R22), суть которого основывается на использовании маркера клеточной пролиферации Ki-67 в качестве предиктора эффективности НАХТ у больных операбельным ТНР молочной железы. Высокий уровень Ki-67, равный 14% и более, достоверно ассоциируется с высокой эффективностью НАХТ и большим достижением ПМР (Ki-67 as а prognostic marker according to the breast cancer subtype and a predictor of recurrence time in primary breast cancer. [Text] / Nishimura R., Osako T., et. al.// Experimental and Therapeutic medicine 1:747-754, 2010).

Положительным в прототипе является то, что Ki-67 был определен, как новый предсказательный критерий в оценке эффективности НАХТ. К недостатку этого способа относится то, что для прогноза эффективности НАХТ используется только один параметр пролиферативная активность и не определены показатели чувствительности и специфичности, а анализ проводится в отношении всей группы ТНР, без учета его морфологической гетерогенности.

В основу изобретения поставлена задача разработать способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным трипл-негативным раком молочной железы путем использования новых маркеров для более точной оценки чувствительности опухоли к проводимому лечению.

Для решения поставленной задачи в способе прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии (НАХТ) у больных операбельным раком молочной железы определяют рецепторный статус опухоли посредством иммуногистохимического исследования биопсийного материала, при котором выявляют негативную ядерную экспрессию к рецепторам эстрогена и прогестерона и негативную мембранную экспрессию HER2/neu, а так же уровень маркера клеточной пролиферации Ki-67, дополнительно определяют экспрессию CK 5/6 и EGFR1, оценивают уровень EGFR1, при этом, к низкому уровню относят показатели менее 10%, к высокому - 10% и более.

Ожидаемую эффективность неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы рассчитывают по формуле:

P=e^Y/(1+e^Y), где P (значение вероятности развития признака),

Y - значение уравнения регрессии;

e - математическая константа, равная 2,72.

Значение уравнения регрессии Y определяют по формуле:

Y=(42,8-1,86X₁-9,3X₂-2,14X₃+3,19X₄, где

(42,8) - значение коэффициента регрессии свободного члена;

X₁ - подтипы базальноподобного трипл-негативного рака (1 - подгруппа с экспрессией только СК 5/6; 2 - подгруппа с экспрессией только EGFR1; 3 - подгруппа с экспрессией СК 5/6 и EGFR1), (1,86) - значение коэффициента регрессии этого признака;

X₂ - уровень экспрессии EGFR1 в биопсийном материале (1 - высокий уровень, 2 - низкий уровень), (9,3) - значение коэффициента регрессии этого признака;

X₃ - уровень экспрессии Ki-67 в биопсийном материале (1 - низкий уровень, 2 - высокий уровень), (2,14) - значение коэффициента регрессии этого признака;

X₄ - схема химиотерапии (1-FAC, 2-САХ), (3,19) - значение коэффициента регрессии этого признака.

и при P<0,5 прогнозируют низкую эффективность, а при P>0,5 высокую эффективность НАХТ.

Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Больная К., 48 лет, стадия T3N0M0. В предоперационном режиме получила 2 курса химиотерапии по схеме FAC (1), полученный эффект составил 2%. При ретроспективном анализе иммуногистохимического исследования биопсийного материала в первичной опухоли определялся отрицательный рецепторный статус (ЭР-, РП-, Her-2/neu-), наличие экспрессии как СК 5/6, так и EGFR1 (3). Опухоль характеризовалась высоким уровнем экспрессии EGFR1 (2) и низким уровнем Ki-67 (1).

Значение уравнения регрессии оценивали по формуле:

Y=42,8-1,86X₁-2,14X₃+3,19X₄=42,8-1,86×3-9,3×2-2,14×2+3,19×1=20,72.

Значение вероятности эффективности химиотерапии определяли по формуле: P=e^Y/(1+e^Y)=2,72^20,72/(1+2,72^20,72)=0,08(p<0,5).

Ожидаемая эффективность НАХТ была низкая и составила 8%. Это соответствовало данным, которые были получены после проведения НАХТ, эффективность составила 2% (стабилизация).

Пример 2. Больная П., 51 год, стадия T2N1M0. В предоперационном режиме получила 4 курса химиотерапии по схеме FAC (1), полученный эффект составил 4%. При ретроспективном анализе иммуногистохимического исследования биопсийного материала в ткани первичной опухоли определялся отрицательный рецепторный статус (ЭР -, РП-, Her-2/neu-), наличие экспрессии только СК 5/6 (1). Опухоль характеризовалась низким уровнем Ki-67 (1).

Значение уравнения регрессии оценивали по формуле:

Y=42,8-1,86X1-9,3X2-2,14X3+3,19X4=42,8-1,86×3-9,3×0-2,14×1+3,19×1=38,29.

Значение вероятности эффективности химиотерапии определялось по формуле: Р=eY/(1+eY)=2,72^38,27/(1+2,72^23,39)=0,42 (p<0,5). Ожидаемая эффективность НАХТ была низкая и составила 42%. Это соответствовало данным, которые были получены после проведения НАХТ, эффективность составила 4% (стабилизация).

Пример 3. Больная В., 51 год, стадия T2N0M0. В предоперационном режиме получила 4 курса химиотерапии по схеме САХ (2), полученный эффект составил 100%. При ретроспективном анализе иммуногистохимического исследования биопсийного материала в ткани первичной опухоли определялся отрицательный рецепторный статус (ЭР-, РП-, Her-2/neu-), наличие экспрессии только EGFR1 (2). Опухоль характеризовалась низким уровнем экспрессии EGFR1 (1) и высоким уровнем Ki-67 (2).

Значение уравнения регрессии оценивали по формуле:

Y=42,8-1,86X1-9,3X2-2,14X3+3,19X4=42,8-1,86×2-9,3×1-2,14×2+3,19×2=31,88.

Значение вероятности эффективности химиотерапии определяли по формуле:

P=e^Y/(1+e^Y)=2,72^31,88/(1+2,72^31,88)=1,0 (p>0,5). Ожидаемая эффективность НАХТ составила 100%. Это соответствовало данным, которые были получены после проведения НАХТ, эффективность составила 100% (полная морфологическая регрессия).

Пример 4. Больная Б., 58 лет, стадия T2N0M0. В предоперационном режиме получила 4 курса химиотерапии по схеме САХ (2), полученный эффект составил 89%. При ретроспективном анализе иммуногистохимического исследования биопсийного материала в ткани первичной опухоли определялся отрицательный рецепторный статус (ЭР-, РП-, Her-2/neu-), наличие экспрессии только EGFR1 (2). Опухоль характеризовалась высоким уровнем экспрессии EGFR1 (2) и низким уровнем Ki-67 (1).

Значение уравнения регрессии оценивали по формуле:

Y=42,8-1,86X1-9,3X2-2,14X3+3,19X4=42,8-1,86×2-9,3×2-2,14×1+3,19×2=24,89;

Значение вероятности эффективности химиотерапии определяли по формуле:

P=e^Y/(1+e^Y)=2,72^24,89/(1+2,72^24,89)=0,99 (p>0,5). Ожидаемая эффективность НАХТ была высокая и составила 99%. Это соответствовало данным, которые были получены после проведения НАХТ, эффективность составила 89% (частичная регрессия).

Предлагаемые критерии способа отобраны в результате анализа данных клинических наблюдений.

Изучался биопсийный материал 49 больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы (T2-3N0-2M0), которые получили по 2-4 курса предоперационной химиотерапии на базе отделения общей онкологии ФГБУ НИИ Онкологии СО РАМН в период с 2007 по 2013 гг. Средний возраст пациенток составил 48 +/-9,6 лет.

Предоперационное лечение проводилось с использованием 2 схем химиотерапии: FAC (5-фторурацил 500 мг/м² в 1-ый день, адриамицин 50 мг/м² в 1-ый день, циклофосфамид 500 мг/м² в 1-ый день, внутривенно, через 21 день) и САХ (циклофосфан 100 мг/м², внутримышечно в течение 14 дней, адриамицин 30 мг/м² внутривенно в 1-й и 8-й дни, капецитабин 1000 мг/м² 2 раза в день, per os, в течение 14 дней, через 2 день).

После курсов НАХТ следовал хирургический этап в объеме секторальной резекции, аксиллярной лимфаденэктомии или радикальной мастэктомии. Адъювантная терапия в количестве 2-4 курсов АХТ по схеме FAC, лучевая терапия назначалась по показаниям.

Для проведения морфологического исследования материал фиксировался в 10-12% растворе нейтрального формалина. Проводка материала и изготовление гистологических препаратов осуществлялись по стандартной методике. Препараты окрашивались гематоксилином и эозином. Гистологический тип рака устанавливался согласно рекомендациям ВОЗ, Женева, 2003.

Всем больным проводилось иммунногистохимическое исследование биопсийного материала по стандартной методике для выявления тройного отрицательного фенотипа (РЭ, РП-, Her-2/neu-) (использовались антитела фирмы «Dako» к рецепторам эстрогена (клон 1D5, RTU, мышиные), к рецепторам прогестерона (клон PgR636, RTU, мышиные), к онкопротеину c-erbB-2 (HER2/neu статус) (рабочее разведение 1:500, кроличьи).

Так же определялись маркер клеточной пролиферации Ki-67 (клон MIB-1, RTU, мышиные), экспрессия к СК 5/6 (клон D5/16 В4, рабочее разведение 1:100, мышиные) фирмы «Novocastra») и EGFR1 (клон SP9, рабочее разведение 1:100, кроличьи) фирмы Diagnostic BioSystems). Экспрессия оценивалась в процентном содержании положительно окрашенных клеток в 10 полях зрения на 1000 клеток при увеличении ×400. К низкому уровню Ki-67 относились показатели менее 14%, к высокому - 14% и более. К низкому уровню экспрессии EGFR1 относились показатели менее 10%, к высокому - 10% и более.

Непосредственная эффективность НАХТ осуществлялась по шкале RECIST на основании данных клинического осмотра, УЗИ молочных желез и маммографии.

На основании полученных данных была построена прогностическая модель эффективности неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным базальноподобным раком молочной железы. Статистическая обработка материала проводилась с помощью пакета программ «Statistica 7.0 for Windows».

Для прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы использовался метод логистической регрессии. Была создана формула: Y=(42,8-1,86X₁-9,3X₂-2,14X₃+3,19X₄), где

Y - значение уравнения регрессии;

(42,8) - значение коэффициента регрессии свободного члена;

X₁ - подтипы базальноподобного трипл-негативного рака (1 - подгруппа с экспрессией только СК 5/6; 2 - подгруппа с экспрессией только EGFR1; 3 - подгруппа с экспрессией СК 5/6 и EGFR1), (1,86) - значение коэффициента регрессии этого признака;

X₂ - уровень экспрессии EGFR1 в биопсийном материале (1 - высокий уровень, 2 - нихкий уровень), (9,3) - значение коэффициента регрессии этого признака;

X₃ - уровень экспрессии Ki67 в биопсийном материале (1 - низкий уровень, 2 - высокий уровень), (2,14) - значение коэффициента регрессии этого признака;

X₄ - схема химиотерапии (1-FAC, 2-САХ), (3,19) - значение коэффициента регрессии этого признака.

Значение вероятности ответа опухоли на проведение НАХТ определялся по формуле: P=e^Y/(1+e^Y), где P (значение вероятности развития признака), Y - значение уравнения регрессии;

e - математическая константа, равная 2,72.

При анализе эффективности НАХТ у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы от признаков, вошедших в прогностическую модель, оказалось, что лучший ответ на предоперационной химиотерапии отмечался в подгруппе пациентов с экспрессией только EGFR1 (табл.1), при высоком уровне экспрессии EGFR1 (табл.2), при высокой пролиферативной активности (табл.3) и при использовании схемы с включением капецитабина (табл.4).

Чувствительность способа - 90%; специфичность - 65%.

Таким образом, предлагаемый способ прогнозирования эффективности НАХТ позволяет обоснованно планировать предоперационное лечение у больных базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы с учетом совокупного анализа значимых молекулярных параметров и схемы химиотерапии, что с достаточно высокой степенью достоверности предполагает ожидаемый ответ опухоли и способствует индивидуализации подхода к выбору терапии у данной категории пациентов и улучшению ее результатов.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:

1. Adamo B. Stratifying triple-negative breast cancer: which definition(s) to use? [Text] / Adamo В., Carey K.A., et al. // Breast Cancer Research - 2011. 13:105.

2. Isakoff S.J. Triple-Negative Breast Cancer: Role of Specific Chemotherapy Agents [Text] / Isakoff S.J. // Cancer J. 2010; 16(1):53-61. Doi:10.1097/PPO.0b013e3181d24ff7.

3. Amos K.D. Triple-negative Breast Cancer: An Update on Neoadjuvant Clinical Trial [Text] / Amos K.D., Adamo B, Carey K.A. // International Journal of Breast Cancer, Volume 2012 (2012), Article ID385978, 7 pages, doi:10.1155/2012/385978.

4. Chen Xi TNBCtype: A Subtype Tool for Triple-Negative Breast Cancer [Text] / Chen Xi, Li J., et. al.// Cancer Informatics 2012:11.

5. Carey L. Triple-negative breast cancer: disease entity or title of convenience? [Text] / Carey L, Eric W., et. al. // Clinical Oncology, Vol.7, December 2010.

6. Rakha E.A. Triple-negative breast cancer: Distinguishing between Basal and Nonbasal Subtypes [Text] / Rakha E.A., Elsheikh S.E., et. al. // Clinical Cancer Research 2009; 15(7) April 1, 2009.

7. Nielsen T.O. Immunohistochemical and Clinical Characterizaation of the Basal-like Subtype of Invasive Breast Carcinoma [Text] / Nielsen T.O., Hsu F.D., Jensen K., et.al. // Clinical Cancer Research Vol.10, 5367-5374, August 15, 2004.

8. Choo J.R. Biomarkers for Basal-like Breast Cancer [Text] / Choo J.R., Nielsen T.O. // Cancers 2010, 2, 1040-1065; doi:10.3390/cancers2021040.

9. Nishimura R., et. al. Ki-67 as a prognostic marker according to the breast cancer subtype and a predictor of recurrence time in primary breast cancer. [Text]/ Nishimura R., Osako T., et. al.// Experimental and Therapeutic medicine 1:747-754, 2010.

10. Keam B. Ki-67 can be used for further classification of triple negative breast cancer into two subtypes with different response and prognosis [Text] / Keam B., Im S-A., et. al. // Breast Cancer Research 2011, 13:R22.

Таблица 1 Эффективность НАХТ у больных трипл-негативным раком в зависимости от наличия экспрессии только EGFR1 и экспрессии СК5/6 и EGFR1

Таблица 2 Эффективность НАХТ у больных трипл-негативным раком в зависимости от уровня экспрессии EGFR1

Таблица 3 Эффективность НАХТ у больных трипл-негативным раком в зависимости от уровня Ki-67

Таблица 4 Эффективность НАХТ у больных трипл-негативным раком в зависимости от схемы химиотерапии

Таблица 1
Эффективность	Полная регрессия	Частичная регрессия	Стабилизация	Прогрессирование
Подгруппы
EGFR1	11(69%)	10(58%)	2(33%)	1(33%)
СК5/6 и EGFR1	5(31%)	7(42%)	4(67%)	2(67%)
P	0,01	0,1	0,1	0,3

Таблица 2
Эффективность	Полная регрессия	Частичная регрессия	Стабилизация	Прогрессирование
EGFR1%
Менее 10%	4(25%)	1(6%)	0	0
10% и более	12(75%)	15(94%)	6(100%)	3(100%)
Р	0,0041	0,0000	0,3	0,3

Таблица 3
Эффективность	Полная регрессия	Частичная регрессия	Стабилизация	Прогрессирование
Ki-67%
Менее 14%	5(31%)	7(44%)	0	1(34%)
14% и более	11(69%)	9(56%)	6(100%)	2(66%)
Р	0,01	0,2	0,3	0,2

Таблица 4
Эффективность	Полная регрессия	Частичная регрессия	Стабилизация	Прогрессирование
Схема
САХ	15(79%)	8(40%)	3(43%)	0
FAC	4(21%)	12(60%)	4(57%)	3(100%)
Р	0,0005	0,1	0,3	0,3

Способ прогнозирования эффективности неоадъювантной химиотерапии (НАХТ) у больных операбельным базальноподобным трипл-негативным раком молочной железы, включающий определение рецепторного статуса опухоли посредством иммуногистохимического исследования биопсийного материала, при котором выявляют негативную ядерную экспрессию к рецепторам эстрогена и прогестерона и негативную мембранную экспрессию HER2/neu, а так же уровень маркера клеточной пролиферации Ki-67, отличающийся тем, что дополнительно определяют экспрессию СК 5/6 и EGFR1, оценивают уровень EGFR1, при этом, к низкому уровню относят показатели менее 10%, к высокому - 10% и более, ожидаемую эффективность неоадъювантной химиотерапии рассчитывают по формуле:P=e^Y/(1+e^Y), где P (значение вероятности развития признака),Y - значение уравнения регрессии;e - математическая константа, равная 2,72,значение уравнения регрессии Y определяют по формуле:Y=(42,8-1,86X1-9,3X2-2,14X3+3,19X4), где(42,8) - значение коэффициента регрессии свободного члена;X1 - подтипы базальноподобного трипл-негативного рака (1 - подгруппа с экспрессией только СК 5/6; 2 - подгруппа с экспрессией только EGFR1; 3 - подгруппа с экспрессией СК 5/6 и EGFR1), (1,86) - значение коэффициента регрессии этого признака;X2 - уровень экспрессии EGFR1 в биопсийном материале (1 - высокий уровень, 2 - низкий уровень), (9,3) - значение коэффициента регрессии этого признака;X3 - уровень экспрессии Ki-67 в биопсийном материале (1 - низкий уровень, 2 - высокий уровень), (2,14) - значение коэффициента регрессии этого признака;X4 - схема химиотерапии (1-FAC, 2-САХ), (3,19) - значение коэффициента регрессии этого признака.И при P<0,5 прогнозируют низкую эффективность, а при P>0,5 -высокую эффективность НАХТ.