Оценка прогностической значимости маркеров воспаления у детей с онкопатологией клинические рекомендации Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

DOI: 10.15690/onco.v3i4.1633

Е.Г. Головня, А.В. Сотников, В.Н. Байкова, А.В. Лебедева

Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина Минздрава России,

Москва, Российская Федерация

Оценка прогностической значимости маркеров воспаления у детей

с онкопатологией

Обоснование. Инфекционное поражение и сепсис являются угрожающими осложнениями при проведении комплексного лечения у пациентов с онкологическими заболеваниями. При несвоевременном начале антибиотикотерапии смертность от них может достигать 30-50%. Однако применение ранних биомаркеров инфекционного поражения и сепсиса позволит выявлять их на начальной стадии. Цель исследования: провести сравнение биомаркеров системного воспаления (C-реактивный белок, метаболиты оксида азота), инфекционного поражения (прокальцитонин, пресепсин), антиоксидантной системы (соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона) с целью определения прогностической значимости и возможности применения этих биомаркеров у пациентов детского возраста с онкопатологией. Методы. В исследование включены 43 пациента с онкопатологией в возрасте до 18 лет, имеющих признаки синдрома системной воспалительной реакции или сепсиса. В первой части исследования пациенты были разделены на 2 группы в зависимости от исхода течения воспалительного процесса или инфекционных осложнений, между группами произведено сравнение показателей воспаления и инфекционного поражения. Различия считались статистически значимыми при p<0,05. Во второй части исследовалась возможность использования пресепсина как маркера сепсиса у пациентов с лейкопенией. Пациенты были разделены на группы с нормальным или повышенным содержанием лейкоцитов и с лейкопенией. Результаты. Выявлены статистически значимые различия между группами выживших и умерших по показателю коэффициента скорости изменения концентрации пресепсина (p=0,020). Для прокальцитонина и С-реактивного белка значимых различий по этому показателю не найдено (p=0,082 и p=0,432 соответственно). Не выявлено статистически значимых различий и в концентрации пресепсина у пациентов с нормальным или повышенным содержанием лейкоцитов и пациентов с лейкопенией (p=0,469). Заключение. Проведенное сравнение биомаркеров системного воспаления и инфекционного поражения показало, что только коэффициент скорости изменения концентрации пресепсина достоверно различается в группах выживших и умерших. Не выявлено достоверных различий в концентрации пресепсина в группах пациентов с нормальным или повышенным количеством лейкоцитов и с лейкопенией.

Ключевые слова: онкология, дети, C-реактивный белок, прокальцитонин, пресепсин.

(Для цитирования: Головня Е.Г., Сотников А.В., Байкова В.Н., Лебедева А.В. Оценка прогностической значимости маркеров воспаления у детей с онкопатологией. Онкопедиатрия. 2016;3(4):292-296. Doi: 10.15690/onco.v3i4.1633)

292

ОБОСНОВАНИЕ

Лечение больных злокачественными новообразованиями относится к разряду сложных проблем. Проведение комбинированных и комплексных методов специального лечения с целью подавления системного воздействия злокачественной опухоли на организм сопряжено с развитием осложнений, нередко определяющих неблагоприятный прогноз заболевания. Такими осложнениями являются острая эндотоксемия, сепсис, септический шок, которые представляют собой типовой патологический процесс — структурно-функциональный ответ организма на токсическую агрессию как эндогенной, так и экзогенной природы. Сепсис и септический шок в 30-50% случаев становятся основной причиной гибели среди этой группы больных [1].

Используемые в настоящее время маркеры инфекционного поражения имеют ряд недостатков. Так, выполнение бактериологического посева крови занимает длительное время, а его результат зачастую бывает отрицательным [2]. Концентрация прокальцитонина может повышаться и при массивной гибели клеток (тяжелая травма, хирургическое вмешательство, массивные ожоги) [3, 4], когда надежно подтвердить или исключить сепсис с помощью этого показателя невозможно: на ранних стадиях развития системной инфекции прокальцитонин повышается незначительно, а при развитии сепсиса повышение происходит со значительной задержкой [5].

В 2005 г. группой исследователей из Медицинского университета Иватэ (Япония) был

открыт растворимый субтип молекулы CD-14 (sCD14-ST), названный пресепсином [1]. На перспективность пресепсина в качестве маркера сепсиса указывала его резко повышенная концентрация в крови пациентов с сепсисом [6].

Цель исследования. С учетом вышесказанного было решено провести сравнение биомаркеров системного воспаления (С-реактивный белок, метаболиты оксида азота), инфекционного поражения (прокальцитонин, пресепсин), антиоксидан-тной системы (соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона) с целью определения прогностической значимости и возможности применения этих биомаркеров у пациентов детского возраста с онкопатологией.

МЕТОДЫ

Участники исследования

В настоящее исследование были включены 43 пациента, находившихся на лечении в НИИ детской онкологии и гематологии ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» Минздрава России в период с ноября 2014 г. по май 2016 г.

В ходе исследования пациенты были разделены на 2 группы в зависимости от исхода. Группу I (выжившие) составили 32 человека, в группу II (с летальным исходом) вошли сведения об 11 умерших пациентах. Причиной летальных исходов стали сепсис (у 9) и его осложнения (легочное кровотечение — у 1; острое нарушение мозгового кровообращения — у 1).

Критерии соответствия

Показаниями к включению в исследование были возраст менее 18 лет, наличие онкологического заболевания, признаки системного воспалительного ответа (ССВО) или сепсиса. Сепсис определяли как состояние, характеризующееся ССВО, ассоциированным с инфекцией. ССВО предполагает наличие 2 и более из следующих критериев: температура менее 36,8°С или более 38,8°С, частота сердечных сокращений более 90 уд/мин, частота дыхания более 20 вдохов/мин или Ра(С02) менее 4,3 кПа (32 мм рт.ст.), число лейкоцитов более 12х109/л или менее 4х109/л или наличие незрелых палочкоядерных форм более 10%. Критериями

293

E.G. Golovnya, A.V. Sotnikov, V.N. Baykova, A.V. Lebedeva

N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center of Russian, Moscow, Russian Federation

Evaluation of Prognostic Value of Inflammatory Markers in Children with Cancers

Background. Infectious manifestations and sepsis are life-threatening complications in the course of the complex therapy in patients with cancer. The mortality rate can reach up to 30-50% if patients did not receive timely antibiotic treatment. However, infectious diseases and sepsis biomarkers can aid early diagnosis. Aim of the trial is to compare biomarkers for systemic inflammation (C-reactive protein, nitric oxide metabolites), infectious complications (procalcitonin, presepsin), antioxidant defense and oxidative damage (rate of reduced and oxidized forms of glutathione) and to evaluate prognostic value and applicability of these biomarkers in pediatric cancer diagnosis and treatment. Methods. 43 patients with cancer (aged >18 years) were enrolled in this trial. Including criteria were signs of systemic inflammatory reaction (SIRS) or/and sepsis. In the first part of trial patients were divided in 2 groups according to the outcome of infectious complications or SIRS (Group I — alive, Group II — dead). Differences between groups were considered statistically significant at p<0.05. In the second part of trial we investigated ability of presepsin as a marker of sepsis in patients with leucopenia. Two groups were formed depending on white blood cells count: normal or below normal values. Results. Statistically significant differences were found between groups I and II in delta-value of presepsin (p=0.020). This index for procalcitonin and C-reactive protein was not statistically significant (p=0.082 and p=0.432, respectively). There were no statistically significant differences in presepsin concentrations in patients with leucopenia and normal white blood cells count (p=0.469). Conclusion. A recent study revealed that only delta-value of presepsin significantly differs in groups with favorable and poor outcomes. There were no significant differences in concentration of presepsin in patients with leucopenia and normal white blood cells count. Key words: oncology, pediatric patients, C-reactive protein, procalcitonin, presepsin. (For citation: E.G. Golovnya, A.V. Sotnikov, V.N. Baykova, A.V. Lebedeva. Evaluation of Prognostic Value of Inflammatory Markers in Children with Cancers. Onkopediatria. 2016;3(4):292-296. Doi: 10.15690/onco.v3i4.1633)

исключения из исследования были возраст более 18 лет, отсутствие онкологического заболевания, отсутствие признаков ССВО, сепсиса.

Статистический анализ

Данные были проанализированы с использованием программного обеспечения SPSS 21.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, США), Origin 6.1 (OriginLab Corporation, Northampton, MA, США). Исследуемые показатели обладали распределением, отличавшимся от нормального, и были представлены в виде медианы (минимального и максимального значения). Проверку распределения на нормальность осуществляли графическим методом в программе SPSS 21.0 (график нормальной вероятности типа «квантиль-квантиль»). Непараметрические данные были проанализированы с использованием теста Манна-Уитни для сравнения групп. Также был проведен корреляционный анализ Спирмена между исследуемыми показателями. Значения р<0,05 считались статистически значимыми.

Исследуемые показатели

Кровь собирали в вакуумные пробирки, после чего сразу же проводилось определение интересующих показателей. Определение биомаркеров проводилось на 1, 2, 4, 7-е сут при подозрении на инфекционные осложнения. Если тенденции к снижению уровня показателей не наблюдалось, проводилось динамическое наблюдение для изучения изменений биомаркеров в процессе лечения.

Пресепсин определяли на иммунохемилю-минисцентном анализаторе Pathfast (Mitsubishi Chemical Medicine Corporation, Япония), используя стандартный набор реагентов. Определение про-кальцитонина проводилось с помощью полуколи-

Таблица 1. Исследуемые показатели в группах выживших

чественного иммунохроматографического метода на тест-системе Brahms PCT-Q (Thermo Scientific, Германия) согласно прилагаемой инструкции. Данные о количественном содержании про-кальцитонина были получены из медицинских карт пациентов. Концентрацию C-реактивного белка определяли на автоматическом биохимическом анализаторе ABX Pentra 400 (Horiba Medical, Франция). Концентрацию метаболитов оксида азота (суммарное содержание нитрата и нитрита) определяли по методике П.П. Голикова и Н.Ю. Николаевой (НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского). В основе определения лежит реакция восстановления нитратов в нитриты гранулами кадмия в присутствии ионов цинка и измерение суммарного содержания метаболитов оксида азота при длине волны Х=550 нм по азо-красителю, образующемуся в реакции с реактивом Грисса. Определение соотношения восстановленной и окисленной форм глутатиона проводилось спектрофотометрически на биохимическом анализаторе Awareness Technology Stat Fax 1904+ (США) при длине волны Х=412 нм по продукту реакции с дитионитробензойной кислотой (желтое окрашивание раствора пропорционально содержанию тионитробензоат-дианиона). Для определения окисленной формы глутатиона во время пробоподго-товки добавлялся 2-винилпиридин, блокирующий свободные сульфгидрильные группы восстановленной формы глутатиона.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Сравнение динамики маркеров воспаления

Были получены данные о концентрациях исследуемых показателей в двух группах пациентов. Результаты представлены в виде медианы (Ме, min-max) (табл. 1).

и умерших (II) пациентов

№ п/п Показатель Группа I (Ме, min-max) Группа II (Ме, min-max) Референтные значения р1/11

1 Пресепсин (ПСП), пг/мл 581 (61,9-2847) 2433 (146-20 000) <200 0,000000

2 Ь (ПСП), пг/мл х сут -161 235,25 - 0,02

3 С-реактивный белок (СРБ), мг/л 37,5 (2-271,6) 52,6 (8,8-392) 0-10 0,029

4 Ь (СРБ), мг/л х сут -3,33 5,91 - 0,432

5 Прокальцитонин (ПКТ), нг/мл 0,56 (0,2-47,69) 11,26 (0,17-200) <0,5 0,000002

6 Ь (ПКТ), нг/мл х сут -1,24 2,51 - 0,08

7 Число лейкоцитов ^ВС), х109/л 2,2 (0,1-59,8) 9,1 (0,1-59,8) 4-10,9 0,00000

8 Лактат, ммоль/л 1,62 (0,44-7,71) 2,505 (0,5-12) 0,7-2,1 -

9 Метаболиты оксида азота II (N0^, мкмоль/л 28 (2-120) 13 (3-63) 20-35* 0,00000

10 Глутатион восстановленный ^Н), мкмоль/г НЬ 3,64 (2,1-6,44) 2,22 (0,16-3,6) 2-11 -

11 Глутатион окисленный (GSSG), мкмоль/г НЬ 1,82 (0,8-3,03) 2,1 (1,16-3,3) 1-6 -

12 Соотношение GSH/GSSG, мкмоль/г НЬ 2,05 (0,86-5,7) 0,85 (0,067-2,6) 2-8 -

Примечание. * — [7].

Для оценки динамики концентраций пресепси-на (ПСП, пг/мл), C-реактивного белка (СРБ, мг/л) и прокальцитонина (ПКТ, нг/мл) для каждого пациента были построены графики зависимости этих показателей от времени. Далее эту зависимость аппроксимировали линейной функцией:

y = ^сх. + b X t,

где Сисх. — приблизительная исходная концентрация биомаркера, b — коэффициент скорости изменения концентрации биомаркера (соответствующая размерность концентрации биомаркера/сут; «delta-value»), t — время (сут).

В качестве приблизительной оценки динамики использовался коэффициент b, показывающий изменение концентрации биомаркера за 1 сут. Несмотря на то, что линейная аппроксимация дает приблизительные значения, отличающиеся от реальных концентраций биомаркера, коэффициент b в зависимости от знака и абсолютного значения позволяет определить направление и скорость изменения концентрации исследуемого показателя.

В группе выживших наблюдалась математически отрицательная динамика биомаркеров во времени, что говорит о постепенном снижении их концентраций. Коэффициент b составил -161 пг/ млхсут, -3,33 мг/лхсут и -1,24 нг/млхсут для ПСП, СРБ и ПКТ соответственно.

В лабораторных показателях группы умерших, наоборот, наблюдалась математически положительная динамика исследуемых значений, то есть концентрация биомаркеров нарастала. В этой группе значения коэффициента b составили 235,25 пг/млхсут, 5,91 мг/лхсут, 2,51 нг/млхсут для ПСП, СРБ и ПКТ соответственно.

Необходимо отметить, что выраженность изменения концентрации во времени падала в ряду ПСП^ПКТ^СРБ. Таким образом, можно сказать, что СРБ медленнее остальных биомаркеров отвечает на изменения состояния пациента в процессе лечения. Его концентрация варьирует в широких пределах в обеих группах (от единиц до сотен мг/л), при этом коэффициент скорости изменения концентрации (b, мг/лхсут) невелик по абсолютному значению.

Для всех трех исследуемых показателей наблюдалась одинаковая тенденция: в группе выживших происходило снижение концентраций биомаркеров (коэффициент Ь отрицательный), а в группе умерших концентрация биомаркеров возрастала (коэффициент Ь положительный). Несмотря на это, статистически значимые различия между группами для этого показателя обнаружены только у ПСП: p=0,02 (тест Манна-Уитни для независимых выборок). Для СРБ и ПКТ статистически значимых различий между группами не обнаружено: p=0,432 (СРБ) и p=0,08 (ПКТ) (тест Манна-Уитни для независимых выборок).

Корреляционный анализ

Для исследуемых показателей определяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена (г) в обеих группах. В группе выживших статистически значимые корреляционные зависимости выявлены для следующих показателей: ПСП и СРБ; ПСП и соотношение восстановленной и окисленной формы глутатиона (GSH/GSSG); восстановленный глутатион и суммарное содержание метаболитов оксида азота (N0^, ПСП и ПКТ. В группе умерших статистически значимые корреляционные зависимости выявлены для следующих показателей: количество лейкоцитов ^ВС) и СРБ; СРБ и GSH; СРБ и GSH/GSSG; WBC и GSH. Коэффициент корреляции между пресепсином и прокальцитонином в группе умерших составил 0,26, но оказался статистически незначимым ^=0,081). Данные представлены в табл. 2.

Концентрация ПСП в зависимости

от количества лейкоцитов

Целью этой части исследования было выяснить, зависит ли концентрация пресепсина от количества лейкоцитов и может ли данный биомаркер применяться у пациентов с лейкопенией для ранней диагностики начала инфекционных осложнений. Таким образом, пациенты были распределены на группы с нормальными или повышенными значениями лейкоцитов ^ВС>3х109/л, п=15) и с лейкопенией ^ВС<3х109/л, п=23), но не в зависимости от исхода заболевания.

Таблица 2. Корреляционные зависимости между различными биомаркерами

295

Группа I, n=32 Группа II, n=11

Показатель r Показатель r

ПСП/СРБ 0,416 (p<0,01) ПСП/ПКТ 0,26 (p=0,081)*

ПСП/GSH/GSSG -0,579 (p<0,01) WBC/СРБ -0,721 (p<0,01)

GSH/NOx -0,603 (p<0,05) СРБ/GSH/GSSG -0,868 (p<0,01)

ПСП/ПКТ 0,36 (p<0,01) СРБ/GSH -0,843 (p<0,01)

WBC/GSH 0,695 (p<0,01)

Примечание. * — корреляция незначима. ПСП — пресепсин, ПКТ — прокальцитонин, СРБ — С-реактивный белок, GSH/GSSG — соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона, GSH/N0x — восстановленный глутатион и суммарное содержание метаболитов оксида азота, ШВС — число лейкоцитов.

Таблица 3. Корреляционная зависимость между количеством лейкоцитов и концентрацией пресепсина в группах

WBC>3,0X1094 n=15 WBC<3X1094 n=23 pI/N

Показатель ПСП, пг/мл WBC ПСП, пг/мл WBC ПСП WBC

r 0,229 (p=0,071) -0,36 (p=0,001)

Медиана 1017 10,94 865 0,3 0,469 0,000

min 64,9 3,11 61,9 0,08

max 12924 64,9 20 000 7,08

Примечание. ПСП — пресепсин, WBC — число лейкоцитов.

Найдены достоверные различия в группах с/без лейкопении по количеству клеток ^=0,000). Различия в концентрации ПСП между этими группами недостоверны ^=0,469). В группе с лейкопенией найдена достоверная слабая корреляционная зависимость между WBC и концентрацией ПСП (г= -0,36; p=0,001). Данные представлены в табл. 3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования выявлено, что по знаку и величине коэффициента изменения концентрации можно приблизительно оценить и спрогнозировать динамику и возможный исход, причем только для пресепсина этот показатель ока-

зался достоверно различным в группах выживших и умерших ^=0,02). Показано, что концентрация пресепсина не зависит от количества лейкоцитов и может быть использована для диагностики инфекционных осложнений у пациентов детского возраста с онкопатологией в состоянии лейкопении.

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Не указан

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

ЛИТЕРАТУРА

1. Levy MM, Dellinger RP, Townsend SR, Linde-Zwirble WT, Marshall JC, Bion J, Schorr C, Artigas A, Ramsay G, Beale R, Parker MM, Gerlach H, Reinhart K, Silva E, Harvey M, Regan S, Angus DC. The Surviving Sepsis Campaign: results of an international guideline-based performance improvement program targeting severe sepsis. Intensive Care Med. 2010;36:222-31. doi: 10.1007/s00134-009-1738-3

2. Rangel-Frausto MS, Pittet D, Costigan M, et al. The natural history of the systemic inflammatory response syndrome (SIRS). A prospective study. JAMA. 1995;273(2):117-23. doi: 10.1001/jama.1995.03520260039030

3. Uzzan B, Cohen R, Nicolas P, Cucherat M, Perret GY. Procalcitonin as a diagnostic test for sepsis in critically ill adults and after surgery or trauma: a systematic review and meta-analysis. Crit Care Med. 2006;34:1996-2003. doi: 10.1097/01.CCM.0000226413.54364.36.

4. Hunziker S, Hugle T, Schuchardt K, Groeschl I, Schuetz P Mueller B, Dick W, Eriksson U, Trampuz A. The value of serum procalcitonin level for differentiation of infectious from noninfectious causes of fever after orthopaedic surgery. J Bone Joint Surg Am. 2010;92:138-148. doi: 10.2106/JBJS.H.01600.

5. Christ-Crain M, Müller B. Procalcitonin in bacterial infections — hype, hope, more or less? Swiss Med Wkly. 2005;135(31-32):451-60. doi: 2005/31/smw-11169.

6. Yaegashi Y, Shirakawa K, Sato N, Suzuki Y, Kojika M, Imai S, et al. Evaluation of a newly identified soluble CD14 subtype as a marker for sepsis. J Infect Chemother. 2005;11:234-238. doi: 10.1007/s10156-005-0400-4.

7. Марков Х.М. Роль оксида азота в патогенезе болезней детского возраста. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2000;4:43-47

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Головня Евгений Геннадьевич, младший научный сотрудник экспресс-лаборатории НИИ клинической онкологии Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина Минздрава России Адрес: 115478, Москва, Каширское ш., д. 23, тел.: +7 (915) 147-89-47, e-mail: [email protected], SPIN-код: 5248-4702, ORdD: http://orcid.org/0000-0003-3446-9176

Сотников Анатолий Вячеславович, доктор медицинских наук, и.о. заведующего Отделением анестезиологии-реаниматологии НИИ детской онкологии и гематологии ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» Минздрава России Адрес: 115478, Москва, Каширское ш., д. 23, тел.: +7 (926) 320-38-00, e-mail: [email protected], SPIN-код: 4642-5634, ORdD: http://orcid.org/0000-0001-7240-8273

Байкова Валентина Николаевна, доктор биологических наук, заведующая экспресс-лабораторией НИИ клинической онкологии Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина Минздрава России Адрес: 115478, Москва, Каширское ш., д. 23, тел.: +7 (499) 324-62-71, e-mail: [email protected], SPIN-код: 2861-4242, ORdD: http://orcid.org/0000-0001-5338-9265

Лебедева Анна Витальевна, младший научный сотрудник экспресс-лаборатории НИИ клинической онкологии Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина Минздрава России Адрес: 115478, Москва, Каширское ш., д. 23, тел.: +7 (926) 916-17-00, e-mail: [email protected], SPIN-код: 2779-7389, ORdD: http://orcid.org/0000-0001-5881-1795