CC BY
66
Методы исследования
Новый тест дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы
^ Г.В. Родоман1' 2, И.Р. сумеди1' 2, Т.И. Шалаева1' 2, А.С. Плеханова1, 2, Н.П. Шарова3, Т.М. Астахова3
1 Кафедра общей хирургии Лечебного факультета Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова, Москва 2 Городская клиническая больница № 24 Департамента здравоохранения города Москвы 3 Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва
Исследована эффективность дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы с использованием метода определения активности протеасом. Активность протеасом измеряли в центре опухоли и в отдаленных от опухоли тканях щитовидной железы, после чего рассчитывали отношение этих величин (X). Анализ результатов показал, что значение X позволяет достоверно дифференцировать доброкачественные и злокачественные процессы в щитовидной железе, исключая микрокарциномы. Точность метода составила 95%, что в 1,5 раза выше точности стандартного метода предоперационной дифференциальной диагностики новообразований щитовидной железы.
Ключевые слова: опухоль щитовидной железы, рак щитовидной железы, тиреоидэктомия, протеасома.
Введение
В настоящее время отсутствуют абсолютно надежные методы предоперационной дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы [1]. Вместе с тем от правильного диагноза зависят объем хирургического вмешательства и степень его травматичности. Если имеется подозрение на рак, минимальный объем вмешательства включает экстрафасциальную тиреоид-эктомию [2]. Эта операция может осложняться параличом возвратного гортанного нерва и стойким гипопаратиреозом, что требует дополнительного длительного лечения [3, 4]. Все пациенты после тиреоид-эктомии нуждаются в заместительной гор-
Контактная информация: Плеханова Анна Сергеевна, [email protected]
мональной терапии под контролем лабораторных параметров и часто — в коррекции гипокальциемии. Таким образом, лечение в послеоперационном периоде является трудоемким и требует больших экономических затрат. В то же время рекомендуемый объем вмешательства при диагностике солидных аденом щитовидной железы ограничивается гемитиреоидэктомией.
Общепринятый метод дооперационной диагностики новообразований щитовидной железы включает цитологическое и ультразвуковое исследование (УЗИ) материала, полученного с помощью тонкоигольной пункционной биопсии (ТПБ). По данным литературы, точность этого метода не превышает 60% [5—7]. При этом наиболее высокой является частота лож-ноположительных результатов оценки новообразований как злокачественных [8].
Опухоли щитовидной железы
Таблица 1. Характеристика пациентов
Окончательный диагноз
Показатель доброкачественная злокачественная Итого
опухоль опухоль
Количество пациентов, абс. 7 13 20
Возраст, годы 55,1 ± 3,6 53,7 ± 3,9 54,2 ± 2,8
Объем операции, абс. (%)
тиреоидэктомия 6 (86) 3 (23) 9 (45)
тиреоидэктомия и центральная лимфаденэктомия 1 (14) 9 (69) 10 (50)
тиреоидэктомия, центральная и боковая лимфаденэктомия 0 1 (8) 1 (5)
Частота стойкого гипопаратиреоза, % 0 8 5
Частота пареза возвратного нерва, % 14 8 10
Сроки госпитализации, сут 7,4 ± 0,4 6,8 ± 0,3 7,1 ± 0,3
До 2/3 доброкачественных образований щитовидной железы имеют хотя бы один из ультразвуковых признаков "злокачественности", а сложность цитологической верификации диагноза аденом и рака щитовидной железы из фолликулярных клеток привела к тому, что в практической деятельности давно применяется общий термин "фолликулярная опухоль" [9, 10]. Даже иммуноцитохимический анализ маркеров малигнизации и метод интраопера-ционной экспресс-биопсии не обладают чувствительностью и специфичностью, необходимыми для дифференциальной диагностики опухолей.
Разработка нового подхода к диагностике стала возможна благодаря открытию протеасом, отмеченному в 2004 г. Нобелевской премией. Все клетки эукариот содержат множественные формы протеасом, различающиеся структурой и спецификой гидролиза белков [11]. Каждый тип клеток характеризуется строго определенным уровнем общего пула и соотношением иммунных и конститутивных протеасом [12]. При онкологических заболеваниях происходят характерные изменения в пуле про-теасом, что было подтверждено на моделях злокачественных опухолей у экспериментальных животных и послужило отправной точкой для разработки нового метода дифференциальной диагностики опухолей щитовидной железы [13].
Задачей настоящей работы явилось исследование эффективности дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы с использованием метода определения активности протеасом.
Материал и методы
В исследование было включено 20 больных, направленных на оперативное лечение с цитологическими заключениями: аденома, фолликулярная опухоль или рак щитовидной железы. Инструментальные и лабораторные исследования включали необходимый предоперационный минимум, УЗИ щитовидной железы и ТПБ с последующим цитологическим исследованием. Характеристика пациентов представлена в табл. 1. Все пациенты были оперированы. Согласно международным рекомендациям, если на дооперационном этапе был диагностирован рак, то вмешательство проводилось в объеме экстрафасциальной тирео-идэктомии и лимфодиссекции. Остальным пациентам была выполнена тиреоидэкто-мия. Ввиду обоснованной онкологической настороженности ни в одном случае объем операции не был ограничен гемитирео-идэктомией. Окончательный диагноз у всех больных был установлен после гистологического исследования удаленных долей щитовидной железы.
Методы исследования
Таблица 2. Диагнозы пациентов с доброкачественными заболеваниями щитовидной железы
Диагноз
Количество
Предоиерациоииый
фолликулярный рак 2(28,6)
папиллярный рак фолликулярного типа 1 (14,3)
фолликулярная опухоль 2(28,6)
аденома 2(28,6)
всего 7(100,0)
Окончательный
фолликулярная аденома 3 (42,8)
узловой зоб на фоне 2(28,6)
хронического аутоиммунного
тиреоидита
адематозная гиперплазия (1 - на фоне узлового зоба, 1 - на фоне тиреоидита) 2(28,6)
всего 7 (100,0)
Таблица 3. Диагнозы пациентов со злокачественными заболеваниями щитовидной железы
Диагноз Количество больных, абс. (%)
Предоперационный
папиллярный рак 8 (61,6)
медуллярный рак 2(15,3)
фолликулярная опухоль 2(15,3)
аденома 1 (7,7)
всего 13 (100,0)
Окончательный
папиллярный рак 8 (61,6)
папиллярный рак фолликулярного типа 2(15,3)
оксифильно-клеточный фолликулярный рак 1 (7,7)
медуллярный рак 1 (7,7)
всего 13 (100,0)
Таблица 4. Чувствительность и специфичность (в %) методов диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы: УЗИ + ТПБД
Показатель Рак щитовидной железы Доброкачественные образования
УЗИ + ТПБ X УЗИ + ТПБ X
Чувствительность 77 92 29 100
Специфичность 77 100 67 88
Точность метода 60/95
Интраоперационно производили забор материала из удаленных долей щитовидной железы. Материал направляли в лабораторию, где из образцов готовили осветленные гомогенаты и по гидролизу флуорогенных олигопептидов измеряли в них химотрипсинподобную активность (ХТП-активность) протеасом. Флуоресценцию измеряли на флуориметре Bio-Rad при длине волны возбуждения 380 нм и длине волны испускания 440 нм. Для оценки активности примесных протеаз использовали ингибитор ХТП-активности протеасом MG132. С использованием нормализации на массу сырой ткани измеряли ХТП-активность протеасом в центре опухоли и в отдаленных на 3—4 см от опухоли тканях щитовидной железы, после чего рассчитывали отношение этих
величин (X). При обработке полученных данных использовали стандартные методы математической статистики.
Результаты и обсуждение
Варианты предоперационного и окончательного диагнозов у пациентов приведены в табл. 2 и 3. Чувствительность и специфичность стандартного метода предоперационной дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы (УЗИ + + ТПБ) оказались сравнимы с данными литературы; точность метода составила 60% (табл. 4). Гораздо чаще правильный предварительный диагноз ставился пациентам с раком щитовидной железы, а наименьшую чувствительность стандартный метод демонстрировал при диагностике
Опухоли щитовидной железы
аденом. Поэтому диагностические ошибки чаще всего приводили к превышению необходимого объема вмешательства, и только в 3 случаях выбранный объем операции оказался недостаточным (не включал лимфаденэктомию). На фоне выполнения тиреоидэктомии частота развития осложнений у пациентов с доброкачественными новообразованиями составила 14% (см. табл. 1). Между тем при условии осуществления надежной дооперационной дифференциальной диагностики неоплазий в лечении всех этих больных можно было ограничиться объемом гемитиреоидэктомии.
При анализе результатов применения нового теста значения ХТП-активности протеасом в центре опухоли при доброкачественных опухолях составили в среднем 271 ± 107 усл. ед., при злокачественных — 581 ± 113 усл. ед. Значения активности в отдаленной от опухоли ткани, напротив, были достоверно выше при доброкачественных заболеваниях щитовидной железы — на 67 усл. ед. (158 ± 37 против 91 ± 8 усл. ед.; р < 0,05) и варьировали гораздо меньше. В результате показатели отношения активности в центре опухоли к активности в отдаленной ткани (к) различались особенно заметно. В среднем значения к составили 1,5 ± 0,4 при доброкачественных заболеваниях и 6,8 ± 1,3 при раке щитовидной железы, что достоверно выше (на 5,3 ± 1,8; 95% доверительный интервал 1,5—9,1; р < 0,01).
Низкие значения ХТП-активности про-теасом в центре опухоли были получены при диагнозах аденомы, аденоматозной гиперплазии и микрокарциномы, высокие — при диагнозах рака и хронического аутоиммунного тиреоидита. В отдаленной от опухоли ткани щитовидной железы низкие значения были получены при диагнозах аденомы и рака любой стадии, а также в одном случае аденоматозной гиперплазии на фоне узлового зоба, высокие — при диагнозе хронического аутоиммунного тирео-идита и в случае аденоматозной гиперплазии на фоне лимфоматозного тиреоидита. Таким образом, значительное повышение
к 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
О о ф
А
■ А А
о о О О
а А
О Аденома, аденоматозная гиперплазия, тиреоидит
А Рак без метастазирования
■ Рак с метастазированием
О Микрокарцинома
Отношение активности протеасом в центре опухоли к активности в отдаленной от опухоли ткани.
активности протеасом в центре было характерно и для злокачественных опухолей, и для узлов щитовидной железы на фоне тиреоидита, но значительное повышение активности в отдаленной ткани — только для тиреоидитов. Поэтому показатели отношения активности в центре опухоли и в отдаленной от опухоли ткани различались при раке (исключая микрокарциному) и при любых доброкачественных заболеваниях щитовидной железы, включая тиреоидит (рисунок). Значения к находились в одном диапазоне (<3) при всех доброкачественных опухолях и в случае микрокарциномы, в другом диапазоне (>3) — при раке щитовидной железы на всех стадиях, кроме микрокарциномы. При этом наиболее высокие значения к были зарегистрированы при папиллярном раке с метастазами в лимфоузлы и при медуллярном раке.
Таким образом, критерием злокачественного диагноза является значение к >3, а критерием доброкачественного диагно-
Методы исследования
за — к <3. При значениях к >10 с высокой вероятностью у пациента имеются метастазы в регионарные лимфоузлы. По результатам обследования этой выборки пациентов, использование показателя к повышает чувствительность диагностики рака на 15%, а чувствительность диагностики доброкачественных образований — на 71% (71 ± 26%; р < 0,03) (см. табл. 4). Точность этого метода предоперационной дифференциальной диагностики в 1,5 раза выше точности стандартного метода (УЗИ + ТПБ). Причем единственный случай диагностической ошибки — это недиаг-ностированная микрокарцинома на фоне фолликулярной аденомы.
В настоящее время авторами разработана модификация методики определения активности протеасом в экспресс-тест для интраоперационного выполнения [13]. Внедрение его в практическую деятельность позволит хирургам с высокой точностью производить интраоперационную дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы. Это обеспечит значительное уменьшение количества случаев превышения необходимого объема опера-
тивного вмешательства и, следовательно, снижение частоты осложнений и повышение экономической эффективности лечения больных за счет сокращения времени операции, уменьшения затрат на дополнительное лечение, выплаты пособий по нетрудоспособности и расходов на заместительную терапию.
Заключение
Метод определения ХТП-активности протеасом может быть рекомендован к практическому использованию в хирургии щитовидной железы. При онкологических заболеваниях щитовидной железы происходят характерные изменения в пуле протеасом, благодаря чему отношение значения ХТП-активности протеасом в центре опухоли к значению активности в отдаленных тканях позволяет достоверно дифференцировать доброкачественные и злокачественные процессы в щитовидной железе, по крайней мере для изученных видов опухолей, независимо от наличия или отсутствия метастазирования.
С библиографией вы можете ознакомиться на нашем сайте www.atmosphere-ph.ru
A New Test for Differential Diagnosis of Benign and Malignant Tumors of Thyroid Gland
G.V. Rodoman, I.R. Sumedi, T.I. Shalaeva, A.S. Plekhanova, N.P. Sharova, and T.M. Astakhova
The study was aimed to assess the efficacy of differential diagnosis ofbenign and malignant tumors of thyroid gland using proteasome activity. Proteasome activity was measured in the center of tumor and in distant tissues of thyroid gland. The ratio of obtained values was counted (X). The analysis showed that X value allowed to differentiate benign and malignant tumors of thyroid gland, excluding microcarcinoma. The accuracy of the method was 95%, that is 1.5 times higher than the accuracy of the standard method of preoperative differential diagnosis of tumors of thyroid gland.
Key words: thyroid tumor, thyroid cancer, thyroidectomy, proteasome.
