CC BY
16
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Ключевые слова: черепно-мозговая травма, модифицированные корончатые фрезы, травматические внутричерепные гематомы.
SUMMARY
I. V. Koksharev
Clinical indications and methods of application of modified crowned cutters in surgical treatment of the patients with severe craniocerebral trauma
The aim of the research was to improve the results of treatment of severe craniocerebral traumas by development
of the scientifically based technology of surgical management of various intracranial hematomas using modified crowned cutters of different diameters. Comparative analysis of the surgical treatment of the patients with craniocerebral injuries in the main group and in the control one showed clinical and practical efficiency of the modified structures of the crowned cutters in the surgical treatment versus the traditional cutters — 50 % shorter time of the bone stage craniotomy in the main group, 4.3 % lowered blood loss, and 14.7 % shorter period of hospitalization.
Key words: craniocerebral trauma , modified shredder cutters, traumatic intracranial haematoma.
© Коллектив авторов, 2014 г. УДК 616.31-006.6:611-018
Р. К. Дибиров, А. И. Яременко, Н. Н. Хромов-Борисов, С. И. Кутукова
ПРЕДИКТИВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МАРКЕРОВ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА ПРИ РАКЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова; Российский Научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Р. Р. Вре-дена, Санкт-Петербург; Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта, Санкт-Петербург
ВВЕДЕНИЕ
Актуальной проблемой онкологии является изучение предиктивного значения молекулярно-гене-тических тестов, которые могут использоваться для ранней диагностики и прогнозирования течения заболевания у больных со злокачественными опухолями разного генеза и локализации [1, 3, 5, 11, 12]. К числу таких опухолей, характеризующихся прогрессирующим ростом, тяжелыми функциональными нарушениями, быстро приводящими к гибели больного при отсутствии адекватного лечения, относится плоскоклеточный рак слизистой оболочки полости рта (СОПР). Заболеваемость населения России раком СОПР имеет тенденцию к росту (таблица), а смертность в течение первого года после верификации диагноза составляет около 40 % [9, 13].
Цель исследования — изучить связь между уровнем экспрессии ряда маркеров и клиническим течением рака СОПР, оценить их прогностическое значение.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объект исследования - 100 больных раком слизистой оболочки полости рта, которым проводилось
комплексное лечение в клиническом онкологическом диспансере Санкт-Петербурга.
Помимо традиционной микроскопии окрашенных препаратов биоптата, проводили исследование следующих иммуногистохимических маркеров:
1) ядерный белковый комплекс Ki-67, характеризующий пролиферативную потенцию опухоли;
2) цистеиновая протеаза каспаза (cysteine-dependent aspartate specific protease), caspase-3, характеризующая апоптотическую активность;
3) перекрестно-комплементирующий фермент эксцизионной репарации ERCC1 (excision repair cross-complementing), характеризующий потенцию репаративной регенерации поврежденной ДНК.
Индекс маркеров вычисляли как соотношение площади специфически окрашенных ядер к площади всех ядер, выраженное в процентах — в относительных единицах (о. е.).
В каждой группе проведен анализ уровня экспрессии генов белок Ki-67, caspase-3 и ERCC1.
На первом этапе статистического анализа оценивали значения коэффициентов корреляции между уровнями экспрессии перечисленных маркеров и некоторыми клинико-морфологическими параметрами рака СОПР. На втором этапе исследования проводили ROC-анализ, т. е. анализ с использованием кривых операционной характеристики (ROC — Receiver Operating Characteristic).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При ROC-анализе нами установлено пороговое значение (точка отсечения) уровня экспрессии caspase-3 в первичном исследовании биоптата для оптимального распознавания пациентов с вероятным возникновением рецидива — 4 о. е. (рис. 1).
Было установлено, что у больных раком СОПР при уровне экспрессии caspase-3 в первичном биоп-тате ниже 4 о. е. вероятность возникновения рецидива опухоли высокая. При уровне экспрессии caspase-3, равном или выше 4 о. е., вероятность рецидива рака СОПР низкая.
Абсолютное число впервые в жизни установленных диагнозов "Рак слизистой оболочки полости рта" в России в 2000-2010 гг. [13]
Локализация Год
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Полость рта Мужчины
5048 4890 4677 4774 4748 4663 4819 4860 5067 5236 5251
Женщины
1542 1579 1584 1593 1719 1716 1660 1938 1875 1973 2106
Интегральным показателем эффективности и информативности результатов ROC-анализа является показатель, обозначаемый как «AUC» (Area Under Curve — площадь под ROC-кривой). Значение AUC = 0,5 является абсолютно неинформативным. Оптимальным является диагностический тест, для которого AUC=1. Чем более выпуклой является ROC-кривая на графике, тем выше информативность диагностического теста — способность распознавать наличие или отсутствие опухоли. При значениях AUC от 0,7 до 0,8 эта способность интерпретируется как хорошая, от 0,8 до 0,9 — как очень хорошая, от 0,9 до 1,0 — как отличная. В наших исследованиях этот показатель составил AUC = 0,77 с 95 %-м ДИ от 0,62 до 0,93. Клиническая интерпре-
тация этого показателя такова: если обследовать двух больных (одного с рецидивом, а другого без рецидива рака СОПР), то с вероятностью от 62 до 93 % у больного с рецидивом опухоли уровень экспрессии савраве-3 в первичном биоптате окажется более низким, чем у больного без рецидива.
Основными показателями эффективности и информативности предлагаемого теста являются чувствительность Бе, специфичность Бр, отношения правдоподобий для положительных LR[ + ] и отрицательных LR[ — ] результатов теста, предсказательные вероятности для положительных РРУ-и отрицательных NPV-результатов теста [8].
Полученное значение чувствительности оказалось довольно высоким: Бе = 0,650,910,98. Однако значение специфичности для данного биомаркера следует считать малоинформативным: Бр = 0,260,530,79.
Значения отношений правдоподобий для положительных LR[ + ] и отрицательных LR[ — ] результатов теста оказались равными, соответственно: LR[ + ] = 1,21,83,4 и LR[ — ] = 1,64,219,4. Указанные
ROC-анализ для caspase-3
График предсказательностей для caspase-3
100
90 80 70 60 50 40 30 20 10 о
о,а
а,в
0,4
0,2
50 1 - Sp, %
100
1 щ
/ У V
/ / /У / /
/
0,2 0,4 0,6 0,8 1 Распространенность
Решающее правило: параметр > порогу АиС Р-значение 0,77
0,62 ' 0,93
0,014
Оптимальный порог, СОР 4 о. е.
Использована программа «АйеБ1а1 13.1» [2]
Чувствительность, Бв 0 91
0,65 ' 0,98
Специфичность, Бр 0 53
0,260,530,79
Отношения правдоподобий Для позитивов, !К[ + ]
1,21,83,4
Для негативов, 1Щ-]
4,2
1,64,219,4
Использована программа «PPVNPV.xls» [22]
Рис. 1. ROC-кривая для полученных данных об уровне экспрессии caspase-3*
* Здесь и далее в виде подстрочников слева и справа от средних значений оцениваемых показателей качества предлагаемого диагностического теста указаны границы 95 %-х доверительных интервалов (ДИ).
ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
ДИ не накрывают неинформативные значения LR[ + ] = 1 и LR[ — ] = 1. Следовательно, они статистически значимо отличаются от этих неинформативных значений. Полученное значение LR[ + ] = = 1,21,83,4 свидетельствует о том, что после получения у больного положительного результата теста (< 4 о. е.) шансы возникновения у него рецидива повышаются примерно в 2 раза по сравнению с шансами возникновения рецидива у больного, у которого уровень экспрессии савраве-3 в первичном биоптате не был определен.
Полученное значение !#[ — ] = 1,64,219,4 свидетельствует о том, что после получения отрицательного результата теста (> 4 о. е.) шансы отсутствия (неразвития) рецидива у такого пациента повышаются примерно в 4 раза по сравнению с шансами отсутствия рецидива у пациента, у которого уровень экспрессии савраве-3 в первичном анализе не определяли.
С использованием ROC-анализа нам удалось выявить пороговое значения экспрессии для фермента ERCC1, участвующего в репаративной регенерации поврежденной ДНК клетки (рис. 2).
Пороговым оказалось значение 65 о. е. Нами было установлено, что если у больного раком СОПР уровень экспрессии ERCC1 в первичном биоптате превышает этот порог, то с большой вероятностью
у него можно ожидать возникновение рецидива опухоли. При уровне экспрессии ERCC1 в первичном биоптате, равном или ниже этого порога, вероятность возникновения рецидива опухоли у него невысокая.
Интегральный показатель составляет АиС = = 0,650,800,95 с 95 %-м ДИ, качество данной модели можно оценивать как очень хорошее. Клиническая интерпретация этого показателя может быть следующей: если обследовать двух больных (одного с рецидивом, а другого без рецидива рака СОПР), то с вероятностью от 65 до 95 % у больного с рецидивом опухоли уровень экспрессии ERCC1 в первичном препарате будет более высоким, чем у больного без рецидива.
Полученные значения чувствительности и специфичности оказались довольно высокими: Бе = = 0,610,790,93, Бр = 0,520,740,90.
Значения отношений правдоподобий для положительных LR[ + ] и отрицательных LR[ — ] результатов теста получились, соответственно, LR[ + ] = = 1,63,08,2 и LR[ — ] = 1,73,510,0. Указанные ДИ не накрывают неинформативные значения LR[ + ] = = 1 LR[ — ] = 1. Следовательно, они статистически значимо отличаются от этих неинформативных значений. Полученное значение LR[ + ] = 1,63,08,2 свидетельствует о том, что после получения у пациен-
ROC-анализ для ERCC1
Графики предсказательностей для ERCC1
Решающее правило: параметр > порогу AUC Р-значение
0,650,800,95
0,0064
Оптимальный порог, СОР 65 о.е.
Использована программа «Attestat 13.1» [2]
Чувствительность, Бв 0 79
0,61 ' 0,93
Специфичность, Бр 0,74
0,52 ' 0,90
Отношения правдоподобий Для позитивов, !К[ + ]
1,63,08,2 Для негативов, ЬЯ[-] 3 5
1,73,510,0
Использована программа «PPVNPV.xls» [22]
Рис. 2. ROC-кривая для полученных данных об уровне экспрессии ERCC1
та положительного результата теста (>65 о. е.) шансы возникновения у него рецидива повышаются примерно в 3 раза по сравнению с шансами возникновения рецидива у пациента, у которого уровень экспрессии ERCC1 при первичном анализе не был определен.
Полученное значение LR[ — ] = 1,73,510,0 свидетельствует о том, что после получения отрицательного результата теста (<65 о. е.) шансы отсутствия (неразвития) рецидива у такого пациента повышаются примерно в 3,5 раза по сравнению с шансами отсутствия рецидива у пациента, у которого уровень экспрессии ERCC1 не определяли.
ВЫВОДЫ
На основании анализа результатов проведенного исследования нами было установлено следующее:
1) у больных раком СОПР при уровне экспрессии савраве-3 в первичном биоптате ниже 4 о. е. вероятность возникновения рецидива опухоли высокая; при уровне экспрессии савраве-3, равном или выше 4 о. е., вероятность рецидива рака СОПР низкая;
2) с использованием ROC-анализа установлено пороговое значения экспрессии для фермента ERCC1, участвующего в репаративной регенерации поврежденной ДНК клетки. Оно оказалось равным 65 о. е.
Высокая активность данного фермента обуславливает быстрое восстановление опухолевых клеток после повреждения их ДНК препаратами платины. Поэтому при высокой экспрессии фермента ERCC1 в первичном биоптате у больных раком СОПР высока вероятность развития рецидива опухоли после химиотерапии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Арсенин С. Л. Молекулярно-биологическая диагностика в онкологии // Клин.лабораторная диагностика. — 2006. - № 10. - С. 25-32.
2. Гайдышев И. П. Статистика в публикациях // Гений ортопедии. -2005. - № 4. -С. 155-161.
3. Герштейн Е. С., Овчинникова Л. К., Терешкина И. В. и др. Лабораторные и клинические перспективы исследования молекулярных маркеров опухолей: обзор // Вопросы биолог., мед.и фармацевт. химии. - 2010. - № 4. -С. 3-10.
4. Имянитов Е. Н. Молекулярная диагностика в онкологии // Молекулярная биология. - 2008. - Т. 42. - № 5. -С. 772-785.
5. Коган Е. А., Жак Г., Кайзер У. и др. Иммуногистохими-ябиомолекулярных маркеров рака легкого // Архив патологии. - 1997. - № 6. - С. 23-30.
6. Соловьев М. М. Рак слизистой оболочки полости рта и языка (резервы улучшения результатов лечения) // Прак-тическаяонкол. - 2003. - Т. 4. - № 1. - С. 31-35.
7. Федотенко С. П. Злокачественные эпителиальные опухоли головы и шеи: рук-во по химиотерапии опухолевых заболеваний / под ред. Н. И. Переводчиковой. - М.: Практ. медицина. - 2005. - С. 182-195.
8. Тишков А. В., Хромов-Борисов Н. Н., Комашня А. В. и др. Статистический анализ таблиц 2х2 в диагностических исследованиях. - СПб.: СПбГМУ, 2013. - 20 с.
9. Чиссов В. И., Старинский В. В., Петрова Г. В. Злокачественные новообразования в России в 2010 году (заболеваемость и смертность). - М.: МНИОИ им. П. А. Герцена, 2012. -С. 4-25.
10. Brennan J. A., MaoL., Hruban R. H. et al. Molecular assessment of histopathological staging in squamous-cell carcinoma of the head and neck // N. Engl. J. Med. - 1995. - Vol. 332. -P. 429-435.
11. Cortesina G., Martone T. Molecular metastases markers in head and neck squamous cell carcinoma: review of the literature // ActaOtophinolaryngol. Ital. - 2006. - Vol. 26. - P. 317-325.
12. Couture С., Raybaud-Diogene H., Tetu B. et al. p53 and Ki-67 as markers of radioresistance in head and neck carcinoma // Cancer. - 2002. - № 94(3). - P. 713-722.
13. Eckardt A., Barth E. L., KokemuellerH., Wegener G. Recurrent carcinoma of the head and neck: treatment strategies and survival analysis in a 20-year period // Oral. Oncol. - 2004. -Vol. 40. -№4. - P. 427-432.
14. http://medicine.cf. ac. uk/primary-care-public-health/ resources/ (датаобращения: 12.02.14).
РЕЗЮМЕ
P. К. Дибиров, А. И. Яременко, Н. Н. Хромов-Борисов, С. И. Кутукова
Предиктивное значение маркеров клеточного цикла при раке слизистой оболочки полости рта
Работа посвящена выявлению наиболее значимых биологических маркеров клеточного цикла, характеризующих поведение опухоли, с целью прогноза клинического течения опухолевого процесса и индивидуализации схем лечения.
Ключевые слова: плоскоклеточный рак, методы прогнозирования, иммуногистохимические маркеры, предиктор, ROC-анализ.
SUMMARY
R. K. Dibirov, A. I. Yaremenko, N. N. Khromov-Borisov, S. I. Kutukova
Predictive value of the cell cycle markers in squamos cell carcinoma in the oral cavity
The aim of our study was to identify the most significant biological markers characterizing the behavior of the tumor and to forecast its clinical course and to specify an individual therapy regimen for each patient.
Key words: squamous cell carcinoma, methods of forecasting, the immunohistochemical markers, predictors, ROC-analysis.
