Автореферат и диссертация по медицине (14.01.23) на тему:Прогностическая значимость общеклинических и молекулярно-биологических маркеров группы кератинов в ранней диагностике рака мочевого пузыря

уд

005015371

^"77

РЯЗАНЦЕВ Владимир Евгеньевич

ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ОБЩЕКЛИНИЧЕСКИХ И МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ГРУППЫ КЕРАТИНОВ В РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

14.01.23 - Урология

1 2 ¿012

А втореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА 2012

005015371

Работа выполнена на кафедре факультетской хирургии с курсом урологии Медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Власов Алексей Петрович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Павлов Андрей Юрьевич

доктор медицинских наук, профессор Алексеев Борис Яковлевич

Ведущее учреждение: ГУ «Московский областной научно-исследовательский и клинический институт (МОНИКИ) им. М.Ф. Владимирского»

Защита диссертации состоится «^У » Сре.'брам. 2012 г. в « » часов на заседании Диссертационного совета Д208.056.01 при Федеральном Государственном Учреждении «Научно-исследовательский институт урологии» Мин-здравсоцразвития России по адресу: 105425, г. Москва, 3-я Парковая ул., д. 51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального Государственного учреждения «Научно-исследовательский институт урологии» Мин-здравсоцразвития 105425, г. Москва, 3-я Парковая ул., д. 51.

Автореферат разослан « 1 »

_2012 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 208.056.01 при ФГУ «НИИ Урологии» Минздравсоцразвития России

доктор медицинских наук, профессор Перепанова Тамара Сергеевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Рак мочевого пузыря (РМП) составляет 2,6 % в структуре онкологической заболеваемости, занимая восьмое место у мужчин и восемнадцатое - у женщин (Аполихин О.И., 2007). Заболеваемость РМП в Российской Федерации составляет 9,34 на 100 тыс. населения, а прирост показателя с 1999 по 2009 гг. 8,15 %. Стандартизированный показатель смертности от РМП составляет 2,68 на 100 тыс. населения за 2009 г. (Чиссов В.И. и соавт., 2011). На долю мышечно-неинвазивного РМП приходится 51,9 %, в то время как в странах Европы 70-80 % (Лопаткин H.A. и соавт., 2004). При первичном обращении 20-60 % больных диагностируется мышечно-инвазивный опухолевый рост и у 30-70 % из них имеются метастазы, в том числе у 10-15 % - отдаленные (Чиссов В.И., 2006, 2008; Матвеев Б.П. 2003).

Проблема диагностики РМП связана с недостаточной информативностью общеклинических методов исследования на ранних стадиях заболевания. Выяв-ляемость мышечно-неинвазивных форм рака при ультрасонографии не превышает 73 % (Черепанова О.В., 2001). Чувствительность гистологического исследования биогггатов опухоли, получаемых при помощи биопсийных щипцов составляет не более 60 % (Аль-Шукри С.Х., 2003). Контрастная урография не позволяет установить наличие РМП у 30 % больных (Буйлов В.М., 2009). Только метод компьютерной томографии обладает чувствительностью 60-96 % и специфичностью 6693 % в диагностике РМП при его инвазивном росте (Каприн А.Д., 2004).

Сложность стадирования РМП и низкая выявляемость ранних стадий заболевания приводит к увеличению частоты инвазивного РМП (Измайлов A.A., 2010; Лоран О.Б., 2010; Yamada Т, 2006). В связи с этим актуальным направлением является поиск молекулярно-биологических маркеров крови и мочи, определяющих наличие, стадию, прогноз заболевания и дополняющих стандартный диагностический этап в качестве вспомогательных критериев при уточнении диагноза (Шахпазян Н.К., 2010; Глыбочко П.В. и соавт., 2009; van Dalen А., 2000). К

перспективным онкомаркерам относят кератины. Они являются белками промежуточных филаментов цитоскелета эпителиальных клеток. Повышенная экспрессия цитокератинов наблюдается при наличии опухолевого роста, сопровождаемого увеличением концентрации белков, регистрируемой в сыворотке крови и моче (Петров C.B., 2004; Измайлов A.A., 2010; Zargar M., Soleimani M., 2005).

Унифицированная классификация злокачественных новообразований TNM при раке мочевого пузыря не отражает прогноз заболевания и возможность ре-цидивирования опухоли. Детальное изучение ассоциированных с опухолевым ростом биологически активных молекул, выяснение их роли в процессе онкоге-неза открывают новые перспективы в стадировании заболевания. Возможность использования онкомаркеров при определении риска мышечной инвазии и вероятности прогрессии опухоли отражают актуальность темы.

Цель исследования: улучшить раннюю диагностику рака мочевого пузыря путем определения диагностической значимости цитокератинов, разработки математической модели прогнозирования вероятности мышечной инвазии.

Задачи исследования:

1. Провести анализ заболеваемости, смертности и основных показателей специализированной помощи населению Республики Мордовия при раке мочевого пузыря с 1996 по 2010 годы.

2. Определить клинические и молекулярно-биологические критерии, характеризующие мышечно-инвазивный опухолевый рост при раке мочевого пузыря. Уточнить сопряженность глубины инвазии опухоли с размерами новообразования.

3. Изучить уровень цитокератинов TP A, TPS в крови и UBC в моче группах контроля и больных раком мочевого пузыря и установить возможность их применения в качестве маркеров опухолевого роста.

4. Построить диагностическую математическую модель опухолевого роста с определением её чувствительности, специфичности и прогностической значимости при раке мочевого пузыря.

5. Обосновать необходимость включения опуходь-ассоциированных маркеров группы кератинов в алгоритм ранней диагностики рака мочевого пузыря.

Научная новизна. Выявлена высокая заболеваемость, смертность, распространенность рака мочевого пузыря в Республике Мордовия за период с 1996 по 2010 гг. в связи с недостаточной ранней диагностикой и несоответствия стадии заболевания истинной распространенности опухолевого процесса.

Установлена методом многомерного математического анализа значимость клинических, гистологических, биологических критериев в развитии мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря. Создана математическая модель на основе многомерного метода, позволяющая определить вероятность мышечной инвазии и стадию рака мочевого пузыря с учетом концентрации кератинов UBC, ТРА, TPS и размера опухоли.

Определен размер опухоли (более 2,5 см), который следует считать прогностически неблагоприятным фактором, свидетельствующим о высоком риске инвазии.

Обосновано применение кератинов UBC, ТРА, TPS в качестве дополнительных критериев диагностики и стадирования рака мочевого пузыря. Установлены достоверные различия уровней UBC, ТРА, TPS у больных поверхностным, инвазивным раком мочевого пузыря и группой контроля. Показано, что увеличение сывороточных и уринарного кератинов свидетельствует о прогрес-сировании опухолевого роста из мышечно-неинвазивного в мышечно-инвазивный рак.

Практическая значимость. Разработан дифференциально-диагностический алгоритм, включающий концентрацию кератинов, созданной математической модели прогноза опухолевого роста, который может быть использован при обследовании пациентов с раком мочевого пузыря.

Выявлены клинические, морфологические и биологические критерии, свидетельствующие о наличие мышечной инвазии при раке мочевого пузыря. Определены уровни кератинов UBC, ТРА, TPS у больных мышечно-

неинвазивным и мышечно-инвазивным раком мочевого пузыря. Доказана корреляция размера опухоли более 2,5 см и риска развития мышечной инвазии.

Созданная математическая диагностическая модель опухолевого роста, позволяющая стратифицировать больных с разными стадиями заболевания, используя концентрации кератинов и размер опухоли, показала высокую эффективность.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Недостаточная ранняя диагностика и несоответствие стадии заболевания истинной распространенности опухолевого процесса приводят к увеличению заболеваемости, распространенности, смертности от рака мочевого пузыря в Республике Мордовия с 1996 по 2010 гг.

2. При различной стадии опухолевого процесса уровни цитокератинов TP A, TPS, UBC при различной стадии опухолевого процесса имеют статистически значимые различия, что необходимо учитывать при дифференциальной диагностике мышечно-неинвазивного, мышечно-инвазивного и местнораспро-страненного рака мочевого пузыря.

3. Математическая модель прогноза опухолевого роста информативна для ранней диагностики рака мочевого пузыря, с учетом таких критериев как размер новообразования, уровень сывороточных (TPA, TPS) и уринарного (UBC) цитокератинов.

4. Критическим уровнем мышечной инвазии следует считать размер опухоли более 2,5 см, в отличии от рекомендации EAU по лечению рака мочевого пузыря, где данный показатель составляет более 3,0 см.

5. Разработанная математическая модель прогноза опухолевого роста при раке мочевого пузыря отражает трансформацию поверхностного онкопроцесса в мышечно-инвазивную форму.

Внедрение в практику. Результаты исследований внедрены в работу урологических отделений ГБУЗ РМ «Республиканская клиническая больница

№ 3» г. Саранска, ГБУЗ РМ «Республиканский онкологический диспансер» г. Саранска, ГБУЗ РМ «Республиканский госпиталь ветеранов войн» г. Саранск.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

- 3-й межрегиональной конференции «Актуальные вопросы онкоуроло-гии» (Саранск, 2007);

- пленуме правления Российского общества урологов (Н.Новгород, 2009);

- 2-й республиканской конференции «Актуальные вопросы урологии и нефрологии» (Саранск, 2010);

- 1-м и 2-м российском конгрессах по эндоурологии и новым технологиям (Москва, 2008, 2010);

- 5-м конгрессе Российского общества онкоурологов (Москва, 2010);

- заседаниях регионального научно-практического общества урологов (Саранск, 2008-2011);

- 16-й Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2011);

- Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием, посвященной 65-летию СНО ЯГМА (Ярославль, 2011);

- 11-14-й научных конференциях молодых ученых, аспирантов (Саранск, 2006-2011);

- 36-39-х Огаревских чтениях Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (Саранск, 2006-2011);

- заседании кафедры факультетской хирургии с курсом урологии медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» (Саранск, 2011)

- заседании Координационного Совета ФГУ «НИИ Урологии» Минздрав-соцразвития России (Москва, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 3 в рекомендуемых ВАК изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного набора, содержит 35 таблиц и иллюстрирована 25 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), изложения собственных результатов (главы 3 - 4), заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, включающего 241 источник (123 отечественных и 118 иностранных) и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ материал и методы исследования

Характеристика клинического материала. В исследование включено 207 пациентов, находившихся на стационарном лечении в урологических стационарах МУЗ «Городская больница скорой медицинской помощи», МУЗ «Городская больница № 13», ГУЗ «Мордовская республиканская клиническая больница», ГУЗ «Республиканский госпиталь ветеранов войн» с 2006 по 2010 гг. Информация регистрировалась проспективно с 01.09.2006 года и ретроспективно с 01.01.2003 г. Анализировали соматический статус больного с выявлением основных симптомов заболевания, наличия сопутствующей патологии, лабораторных показателей крови и мочи, цистоскопической картины, заключений морфологического исследования биопсийного материла, секреторно-эвакуаторной характеристики почек по данным экскреторных урограмм, функциональной способности мочевого пузыря по цистограммам.

Средний возраст больных РМП 66,3 лет (оба пола), у мужчин - 66,2±1,5 лет, у женщин - 67,1 ±4,4 лет. Пик заболеваемости у мужчин приходится на возраст 65-69 лет, у женщин - 50-54 года.

При поступлении 94 % пациентов предъявляли жалобы урологического характера. У 34 % больных отмечали примесь крови в моче. Дизурические расстройства беспокоили 27 % пациентов. Жалобы на боли внизу живота, в пахо-во-подвздошных и в поясничных областях были у 22 % больных. Отсутствие субъективных жалоб констатировано у 6 % респондентов.

Оценка лабораторных показателен. Исследовали концентрацию гемоглобина в крови по Сали, количество лейкоцитов в периферической крови в 1 мк/л, скорость оседания эритроцитов по Панченкову, осуществляли подсчет числа эритроцитов и лейкоцитов в моче в камере Горяева.

Методы исследования концентрации сывороточных и уринарного кератинов. Забор венозной крови объемом 10 мл проводили утром в стерильные пробирки с 0,1 М раствором цитрата натрия, центрифугировали. Сыворотку крови замораживали до минус 18° С. Перед непосредственным проведением анализа сыворотку размораживали при комнатной температуре.

Пробирку с произвольной порцией утренней мочи, находившейся в мочевом пузыре не менее 3 часов, центрифугировали при 1000 об/мин в течение 10 мин. Центрифугат замораживали до минус 20° С для накопления образцов мочи и одновременного определения концентрации уровня маркера UBC. Перед непосредственным проведением методики образцы мочи размораживали при комнатной температуре, разбавляли супернатант (1 : 10) разбавителем мочи. Концентрацию кератинов TP A, TPS в плазме и UBC в моче определяли согласно рекомендаций фирмы изготовителя (IDL Biotech, Швеция).

С помощью инструментальных методов исследования оценивали локализацию, размер опухолей, их количество, основание опухоли и наличие урете-рогидронефроза. Выявление злокачественного роста в мочевом пузыре и возможного поражения предстательной железы, а так же функциональное состояние верхних мочевых путей определяли с применением ультразвуковых диагностических систем «VIVID 7» и «ALOKA 3500» с использованием абдоминального и ректального датчиков.

При выполнении уретродистоскопии оценивали емкость мочевого пузыря, цвет слизистой, выраженность сосудистого рисунка подслизистого слоя в области локализации опухолевого образования, размер основания и самой опухоли, строение ворсин, возможное вовлечение в опухолевый процесс устьев мочеточников, наличие выброса мочи из них. Во время цистоскопического исследования выполнялась холодная щипковая биопсия новообразования. На гистологический анализ отправляли несколько биоптатов опухоли и участков непораженной слизистой с целью исключения рака in situ.

Рентгенологические обследование начинали с обзорной урографии. Далее по показаниям выполняли экскреторную урографию, восходящую осадочную или пневмоцистографию по общепринятым методикам с использованием 76 % йодосодержащих контрастных веществ (тразограф, урографин). Дозу вводимого контрастного препарата рассчитывали с учетом массы тела больного.

В зависимости от стадии опухолевого процесса, степени инвазии стенки мочевого пузыря и общесоматического состояния пациента определяли вид хирургического лечения. 58,7 % пациентам выполнена трансуретральная резекция (ТУР) мочевого пузыря. Из 16 % больных, подвергшихся органоуносящей операции, 10,7 % выполнена цистэктомия с различными методами деривации мочи и 5,3 % выписаны из отделения с уретерокутаеостомами. Паллиативные виды хирургического лечения (биопсия, троакарная эпицистотомия, циркулярная нефростомия, остановка кровотечения и т.д.) выполнены 1,3 % пациентам. У 24 % больных выполнить хирургическое лечение не представилось возможным в связи с наличием отдаленных метастазов, распространением опухоли в соседние органы. Органосохраняющее лечение выполняли под эпидуральной анестезией, цистэктомию - под эндотрахеальным наркозом.

Систематизированы результаты гистологических исследований биопсийного и интраоперационного материала 748 больных. Эксцизиционный и инцизионный биопсийный материал оценивали макроскопически. Этап фиксации в 10 % формалине составлял 24 часа. Уплотнение биоптата выполняли методом залива горячим

парафином. Срезы толщиной 20 ангстрем выполняли на санном микротоме. Микропрепараты окрашивали гематоксилин-эозином по стандартной методике. Окрашенные препараты обезвоживали в растворах возрастающей крепости 96 % этилового спирта и просветляли в карболксилоле. Для длительного сохранения обезвоженный гистологический препарат заключали между предметным и покровным стеклами в канадский бальзам. Гистологическое изучение микрообъектов осуществляли на световом микроскопе МБИ X POL при хЮО и х400-кратном увеличении.

Из 207 больных, 80 пациентов разделены на три группы для определения уровня экспрессии кератинов: 1-я контрольная (здоровые), 2-я (с поверхностным опухолевым процессом), 3-я (с наличием мышечно-инвазивного роста). Группа контроля сформирована из 10 пациентов, находившихся на обследовании по направлению военного комиссариата и выписанные из урологического отделения с заключительным диагнозом «урологически здоров». 2-я группа пред ставлена 38 больными РМП со стадией Tj (нет инвазии). 32 пациента 3-й группы имели мышечную инвазию со стадиями заболевания Т2 (20 человек) и Тз (12 человек). Деление на группы обусловлено особенностями лечебно-диагностикой тактики, основанной на выборе способа хирургического лечения в зависимости от стадии инвазивного роста.

Статистическая обработка результатов исследований. Заключительным этапом диссертационного исследования являлась разработка алгоритма диагностики и стадирования РМП. С этой целью применены методы дискриптивной и аналитической статистики. Соответствие вида распределения количественных признаков закону нормального распределения проверяли с использованием од-новыборочного теста Колмогорова - Смирнова, вычислением коэффициентов ассиметрии и эксцесса (Кендалл М., Стьюарт А., 1966; Гельман В. Я., 2002).

Переменные, относящиеся к интервальной шкале и подчиняющиеся нормальному распределению, описывали, применяя среднее арифметическое и среднеквадратическое отклонение. Характеристика количественных и качественных порядковых признаков при неподчинении закону нормального распре-

деления выполнялась с использованием медианы, нижнего и верхнего квантилей (25- и 75 % процентилей) (Боровиков В., 2003). Переменные, относящиеся к номинальной шкале, выражали в отношениях, процентном отношении или в виде индексов - суммы нескольких характеристик. Для описания центральных тенденций дихотомических данных применяли моду (Герасимов А.Н., 2007).

Информативность некоторых измерений, полученных в ходе наблюдений, повышалась с использованием границ 95 %-го доверительного интервала. Он предоставляет информацию об ожидаемом (среднем) значении зависимой переменной. Доверительный интервал для предсказанного значения зависимой переменной содержит информацию о диапазоне возможных значений, расположенных вокруг действительного среднего зависимой переменной с заданным уровнем доверия, определенного в нашем исследовании в 95 %. После проверки соответствия данных закону нормального распределения, выявляли наличие ошибок полученных результатов ожидаемым значениям (Власов В.В., 2005).

Таким образом, элементами описательной статистики служили: среднее арифметическое, стандартное отклонение, процентное отношение, индекс, медиана, нижний и верхний квантили, границы 95 % доверительного интервала.

Доказательная статистика построена на использовании параметрических или непараметричесих способах анализа с учетом зависимости выборок. Если выборки являлись независимыми, то применяли непараметрические тесты. В этом случае обрабатывали не само измеренное значение, а его положение внутри выборки, поскольку непараметрические тесты нечувствительны к выбросам. С учетом количества выборок применяли модифицированный и-тест Манна и Уитни для более двух независимых выборок - Н-тест по методу Крускала и Уоллиса. Указывали величину критерия хи-квадрат, соответствующее число степеней свободы (с!1), вероятность ошибки (р). Взаимосвязь критериев определяли с применением рангового коэффициента корреляции по Спнрману. Коэффициент интерпретировали следующим образом: 0,25 и меньше - слабая корреляция; 0,26 - 0,75 -умеренная, более 0,75 - сильная (Наследов А.Д., 2008; Реброва О.Ю., 2002).

Выявление значимых факторов и их влияния на исследуемое явление осуществляли с применением факторного анализа, что позволило свести большое количество переменных к статистически необходимому числу значений. Полученные величины математически описывают связь стадии заболевания и основных факторов прогрессии. Стандартизация данных исследования (z-преобразование) заканчивается формированием корреляционных коэффициентов Пирсона между рассматриваемыми переменными. Ни их основе строится корреляционная матрица. В ней определяются собственные значения и векторы. Собственные значения сортируются в порядке убывания, для чего отбирали столько факторов, сколько имелось собственных значений, превосходящих по величине единицу. Собственные векторы, соответствующие этим значениям, образуют факторы; элементы собственных векторов получили название факторной нагрузки. Их можно понимать как коэффициенты корреляции между соответствующими переменными и факторами. Математические методы позволяют определить главные факторы или компоненты (Дубнов П.Ю., 2004).

Примененный многомерный метод логистического регрессионного анализа позволил прогнозировать значения одной (зависимой) переменной отталкиваясь от значения другой (независимой) переменной. Полученная модель, учитывая основные факторы, прогнозирует стадию заболевания у больных РМП. Качество полученной модели оценивали расчетом предсказательной ценности диагностического теста, чувствительности, специфичности и ряда других критериев. Прогностическую оценку клинических, морфологических, биологических факторов производили построением таблиц кросстабуляции. Рассматривали статистическую взаимосвязь наличия или отсутствия мышечной инвазии, в ряде случаев, отдельных стадий заболевания с интересующими нас факторами.

Математические расчеты и статистический анализ выполняли с применением Microsoft Excel 2003 (Microsoft Corporation, USA), Statistica 7.0. (StatSoft, USA), SPSS 16.0 (SPSS Inc., USA). Результаты исследований оформляли в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 (Microsoft Corporation, USA).

Результаты исследования и их обсуждение

Заболеваемость раком мочевого пузыря в Республике Мордовия (РМ) составила в 2010 году - 11,6 на 100 тыс. населения. Метод регрессионного анализа, с учетом отрицательного миграционного коэффициент (-19,1 на 10 тыс. человек среднегодового населения по состоянию на 1 января 2010 г.), уменьшения рождаемости на фоне увеличения общей смертности в 1,6 раза (отрицательный естественный прирост), неблагополучной экологической обстановки (ряд территорий в РМ относятся к зонам проживания с льготным социально-экономическим статусом, находящихся в границах зон радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС на основании Постановления Правительства РФ от 18 декабря 1997 г. № 1582), показывает высокую вероятность увеличения заболеваемости РМП в Мордовии и позволяет отнести республику к регионам с неблагоприятной онкологической обстановкой.

За период с 1996 по 2010 гг. в РМ было взято на учет 1266 больных с впервые установленным РМП, прирост числа заболевших составил 52,4 %. Доля впервые выявленных больных с инвазивными формами роста опухоли мочевого пузыря составляет 67,8 %. Расчет отношения летальности больных на первом году к доле больных с IV стадией заболевания, составляет 1,7, что предполагает несоответствие регистрируемой стадии заболевания истинной распространенности процесса. При этом, выявляемость больных с поверхностной формой роста опухоли имеет тенденцию к увеличению (табл. 1).

Гистологического исследование биопсийного и интраоперационного материала (за 2004-2010 гг.) выявило преобладание переходно-клеточного рака у 488 (74,2 %) пациентов, у 9 (1,4 %) - плоскоклеточный, у 4 (0,6 %) - аденокар-цинома, у 1 (0,2 %) - недифференцированный рак. Опухоли с высокой степенью дифференцировки (G\) составляют 50,4 %, G2 - 36,5 %, G3 - 12,6 %, с неустановленной степенью (Gx) - 0,4 %.

Таблица 1.

Показатели состояния онкологической помощи больным раком мочевого пузыря в Республике Мордовия

Показатель 1996 г 1998 г 2000 г 2002 г 2004 г 2006 г 2008 г 2010 г

Число больных с впервые

жизни установленным диагнозом: абс. число 63 85 78 81 81 121 117 96

Заболеваемость

на 100 тыс населения 6,6 9,1 8,5 9,3 9,3 14,2. 13,9 11,6

Морфологическая верификация диагноза, % 69,8 70,6 78,2 85,2 85,1 66,9 94,9 91,7

Выявляемость при профилак-

тических осмотрах, % к вновь выявленным больным 4,8 2,3 5,1 6,2 6,1 4,9 10,3 24,7

Индекс накопления

контингентов 4,6 3,8 4,5 5,3 4,4 3,5 3,4 4,9

Число больных, состоящих на

учете: абс. число 289 325 347 374 360 418 395 474

на 100 тыс. населения 30,5 34,8 37,8 41,7 41,1 48,8 47,0 57,4

из них 5 лет и более, % 45,7 47,7 43,5 40,9 48,3 40,9 34,9 24,2

Распределение вновь выяв-

ленных больных по стадиям,

% (по данным канцер- регистра): I 0,0 3,57 0,0 19,4 19,4 15,0 37,5 32,3

II 46,0 50,0 41,2 29,0 29,0 41,7 28,4 31,3

III 31,8 21,4 29,4 38,7 38,7 30,0 17,0 29,1

IV 22,2 10,7 5,9 3,2 3,2 10,0 8,0 7,3

не установлена 0,0 10,7 23,5 9,7 9,7 3,3 9,0 0,0

Летальность одногодичная, % 34,9 18,9 20,5 33,8 29,6 14,9 18,0 12,5

Число умерших: абс. число 57 41 39 53 53 45 41 26

на 100 вновь выявленных

больных 90,5 48,2 50,0 65,4 65,4 37,1 35,0 27,1

на 100 тыс. населения 6,0 4,4 4,2 5,5 6,0 5,3 4,9 3,2

Отношение летальности на 1-

м году к доле больных с IV 1,6 1,1 0,9 3,9 4,0 1,2 1,2 1,7

стадией заболевания

Больные, закончившие специ-

альное лечение:

абс. число 44 47 29 42 40 60 49 64

от выявленных больных, % 69,8 55,3 37,2 37,2 49,4 49,6 41,9 66,7

Больные, закончившие специ-

альное лечение с использова-

нием методов, %:

хирургическое лучевое комбинир./комплексное 68,2 22,7 9,1 72,3 14,9 12,8 75,9 3,4 20,7 66,7 16,7 16,7 50,0 0,0 50,0 33,0 0,0 67,0 0,0 0,0 100 51,6 1,6 46,9

Исследовали анатомические критерии опухолей мочевого пузыря (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика факторов опухоли, выявленных с помощью ультразвуковых, эндоскопических и рентгенологических методов

№ Исследуемые факторы Количество

п/п Абс. (И) %

Количество опухолей:

- единичная 149 72,0

-две 22 10,7

1 -три 11 5,3

- четыре 19 9,3

- пять и более 3 1,3

Сторона локализации:

- односторонняя: 132 64,0

2 а) левосторонняя 69 33,3

б) правосторонняя 64 30,7

- двусторонняя 75 36,0

Локализация опухоли в пределах одной стороны

мочевого пузыря (сегмент):

з - проксимальный 20 9,5

- средний 115 55,4

- дистальный 22 10,8

— несколько сегментов 50 24,3

Анатомическая локализация опухоли:

- передняя стенка 6 2,7

- верхушка 3 1,4

4 -дно 6 2,7

- задняя стенка 31 14,9

- боковые стенки 98 47,3

- мочепузырный треугольник, шейка, уретра 11 5,4

- несколько локализаций 53 25,6

Размер опухоли:

- до 1 см 22 10,7

- от 1 до 2 см 30 14,7

5 - от 2 до 3 см 58 28,0

- от 3 до 4 см 41 20,0

- от 4 до 5 см 19 9,3

- более 5 см 36 17,3

Основание опухоли:

6 -узкое 57 27,3

- широкое 150 72,7

Размер ворсин:

7 - мелковорсинчатая 120 58,0

- средневорсинчатая 37 18,0

- крупноворсинчатая 50 24,0

8 Уретерогидронефроз: 44 21,3

Высока доля плоскоклеточной метаплазии (10,2 %) и переходноклеточной папилломы (9,3 %), рассматриваемых как процессы предшествующие злокачественной трансформации уротелия. В 43,7 % доброкачественные новообразования (23 %) при выполнении цистоскопии были идентифицированы как рак мочевого пузыря.

Анализ уровней кератинов ТРА, TPS, UBC показал их достоверное (р < 0,05) увеличение в группах больных мышечно-неинвазивным и мышечно-инвазивным РМП по сравнению с группой контроля. Медиана концентрации сывороточных и уринарного цитокератинов статистически значимо различалась у больных с мышечно-инвазивным и местно-распространенным раком мочевого пузыря (рис.1).

Рис. 1. Медиана значения маркеров в группе контроля и больных РМП

* - значения ТРА указаны в нг/мл х 10'2.

Уровень экспрессии уринарного (UBC) кератина у больных с поверхностным и мышечно-инвазивным опухолевым ростом различался не значимо. Прогрессивное увеличение массы опухолевых клеток, при мышечно-неинвазивном раке мочевого пузыря, сопровождается увеличением концентрации кератинов UBC, ТРА, TPS. Рассчитаны достоверные уровни концентрации кератинов в моче и сыворотке крови в группах контроля и больных РМП. Результаты средних значений и границ 95 % доверительного интервала показывают незначительные

Контроль

ТРА, нг/мл'

концентрации уринарного и сывороточных кератинов присутствующие в контроля (рис. 2, 3, 4).

нет инвазии

Стадия

— Медиана | | 25 % - 75 % ДГ Минимум-Максимум Рис. 2. Концентрация маркера ТРА в группах исследования

нет инвазии

Стадия

— Медиана и 25 % - 75 % ТЕ Минимум-Максимум

Рис. 3. Концентрация маркера ТР8 в группах исследования

400,00 300,00

о <а

200,00 ¡00,00 0,00

500.00-

400.00-

300.00-

о со э

206,00"

100.00"

0,00Л т2 та Стадия

— Медиана | | 25 % - 75 % X Минимум-Максимум Рис. 4. Концентрация маркера 11ВС в группах исследования

Г —

80 П.

здоров нет инвазии инвазия

Инвазия опухоли в мышечные слои сопровождается повышением концентрации всех онкомаркеров, но статистически значимое подтверждение перехода стадии Т) в стадию Т2 обнаруживается при увеличении уровня сывороточного тканевого полипептидного антигена ТРА более 1,5 нг/мл. Дальнейшая инвазия в околопузырную клетчатку регистрируется при росте концентрации сывороточного тканевого полипептидного специфичного антигена TPS превышающее значение в 106,56 Ед/л. Экспрессия UBC выше 77,49 мкг/л достоверно свидетельствует о наличии злокачественного роста у больных РМП. Выполненный статистический анализ экспрессии изучаемых кератинов крови и мочи при разной глубине инвазии, показал возможность их применения в качестве критериев ранней диагностики и стадирования РМП (табл. 3).

Таблица 3

Статистические данные кератинового профиля больных раком мочевого пузыря

Концентрация Группы исследования

Контроль T1N0M0 T2N0M0 T3N0M0

Me 95% ДИ Me 95% ДИ Me 95% ДИ Me 95% ДИ

иве, мкг/л 7,5 4,29-12,51 79 77,49112,76 83 108,9-273,3 333,1 232,2365,5

ТРА, нг/мл 0,071 0-0,482 1,19 1,2251,454 1,53 1,5-2,109 1,86 1,7632,580

TPS, Ед/л 23 16,47-30,33 70,75 63,9980,19 87,5 76,25-106,6 146,5 128,04179,87

Ме - медиана уровня

95 % ДИ - границы 95 % доверительного интервала для среднего

Обработка матрицы наблюдений, созданной с учетом 24 критериев, включала описание центральных мер, интересующих нас признаков у одного обследуемого пациента. Применяемые при этом таблицы сопряженности, позволяли рассмотреть преобладание одного фактора в каждой группе больных.

Результаты статистического анализа позволили выявить некоторые факторы, определяющие повышенный риск развития мышечной инвазии при раке мочевого пузыря. Так, достоверность влияния размера опухоли на вероятность мышечной инвазии присутствует, и прослеживается тенденция — чем

больше диаметр новообразования, тем выше вероятность наличия мышечной инвазии. Размер опухоли более 2,5 см является прогностически неблагоприятным фактором.

Возраст пациентов больше 67 лет с длительностью анамнеза 6 месяцев и более указывает на большую вероятность обнаружения инвазивного роста. При этом пол пациента не оказывает значимого влияния на развитие инвазив-ной формы роста. В 60 % случаев предшествующее хирургическое лечение определяет вероятность развития рецидива. Открытая резекция мочевого пузыря, выполненная по показаниям в группе больных с поверхностным раком, способствует более частому развитию рецидивов, чем при проведении трансуретральной резекции. Множественные поражения слизистой предполагают высокий риск развития мышечной инвазии в 83,3 %.

Сопоставление результатов исследования трех факторов «форма роста», «размер основания», «размер ворсин» показал, что поверхностный рак характеризуется мелковорсинчатыми опухолями на узком основании и средневорсинчатыми на широком основании. Крупноворсинчатые опухоли с широким основанием, в 3 раза чаще диагностируются при мышечно-инвазивном росте с вероятностью 75 %.

Одновременное поражение нескольких сегментов является признаком мышечно-инвазивного роста в 50 % случаев. Локализация опухоли в среднем сегменте с поражением боковых стенок и шейки мочевого пузыря предполагает высокий риск развития мышечной инвазии.

Патологические отклонения в общем анализе крови и мочи, с вероятностью 81,1 и 83,7 %, свидетельствуют о риске выявления мышечной инвазии у больных раком мочевого пузыря. У 30,3 % больных поверхностным и 13,1 % пациентов мышечно-инвазивным раком мочевого пузыря заболевание протекает бессимптомно.

Моделирование прогноза при раке мочевого пузыря стало возможным после проверки 24 факторов, предположительно влияющих на развитие мышечной инвазии. Все признаки были разделены на три группы, соответствующие клиниче-

ским, морфологическим и биологическим факторам прогноза. Из каждой группы, с применением факторного анализа получены две пары признаков, сформированных по степени значимости. Из них уровнем статистической значимости обладали 12 признаков (TPA, TPS, UBC, размер и количество опухолей, ее основание и размер ворсин, анатомическая локализация в пределах сегмента мочевого пузыря, длительность анамнеза, возраст пациента, предшествующее хирургическое лечение). Автоматизированный расчет факторных нагрузок и построение графика «каменистой осыпи» показали, что для построения модели можно использовать три критерия (концентрация TP A, TPS, размер опухоли).

Для полученных факторов, был произведен расчет коэффициентов регрессии, выделены общая константа и константы для каждого критерия. Значимые предикторы (факторы) были использованы в регрессионном анализе для выяснения связи между ними и зависимой переменной (стадии заболевания). В основе регрессионного анализа лежит построение регрессионного линейного уравнения:

где Y - индекс эффекта; fa - константа; fa, fa, ... fa - коэффициенты Xi,X2 ... Xk факторов; Xi, Х2... Xic — текущие значения к факторов (Левандовский А.Б., 2007; Юнкеров В.И., 2002).

Коэффициенты регрессии для зависимой переменной «стадия заболевания» с использованием морфологических и биологических факторов при р < 0,05 составили: «размер опухоли», «концентрация маркера TP А», «концентрация маркера TPS» - 0,109 (р < 0,01); -0,361 (р < 0,01); 0,012 (р < 0,005) и константа = 115 (р < 0,001). Влияние на объект множества контролируемых факторов, выражается уравнением экспоненциальной регрессии:

ехр(Д,+АХ1+/?2Х2+...+ДХ,) 1 + ехр (А+ДХ,+АХ2+... + АХ,)'

где Y - индекс соответствия стадии; /?о - константа; fa, fa, ...fa- коэффициенты Xj, Х2 ... Xk факторов; Хь Xj ... Xk - текущие значения к факторов (Левандовский А.Б., 2007; Юнкеров В.И., 2002; Блинников А.А.,2009).

Расчеты по формуле проводили в программе Microsoft Office Excel. Значения результатов были получены для каждой стадии больных РМП, включая показатели для группы контроля (табл. 4).

Таблица 4

Значения расчетного индекса для стадии заболевания

Группа Статистический критерий Значение

Контроль Среднее арифметическое 0,570

Стандартное отклонение 0,045

95 % ДИ Нижняя граница 0,538

Верхняя граница 0,602

Т1 Среднее арифметическое 1,040

Стандартное отклонение 0,026

95 % ДИ Нижняя граница 0,954

Верхняя граница 1,125

Т2 Среднее арифметическое 1,275

Стандартное отклонение 0,312

95 % ДИ Нижняя граница 1,129

Верхняя граница 1,422

ТЗ Среднее арифметическое 2,858

Стандартное отклонение 0,970

95 % ДИ Нижняя граница 2,242

Верхняя граница 3,474

Уравнение, описывающее изменение индекса получило вид:

у_ ехр(115 + 0,109хХ, -0,361хХ2 + 0,012хХЗ) ~ 1 + ехр(115 + 0,109xXi - 0,361 хХ2 + 0,012хХЗ)' ^

где X: - размер опухоли, Х2 - концентрация ТРА, Xj - концентрация TPS.

Значения индекса проверяли на соответствие закону нормального распределения с определением коэффициента эксцесса и ассиметрии. Расчет выявил значение асимметрии = 2,1 и эксцесса = 4,4. Для выборок подчиняющихся закону нормального распределения коэффициенты ассиметрии и эксцесса = 0. Значения указывают на несоответствие результатов выборки нормальному распределению. Сравнение средних значений, не подчиняющихся закону нормального распределения, выполняли тестом Краскала - Уоллеса. Статистика теста: хи-квадрат = 51,22; число степеней свободы = 3, вероятность ошибки р < 0,001. Со-

ответственно, полученные значения индекса для каждой стадии заболевания являются значимыми.

Доказана состоятельность разработанной статистической модели. Классифицированные результаты, полученные с применением многомерного анализа, сравнивали с классификацией наблюдаемых клинических данных, подтвержденных гистологическим исследованием материала. Выяснение ценности полученного теста проводили с построением четырехпольной таблицы (табл. 5).

Таблица 5

Сравнение прогностических результатов с клиническими данными

Группы больных Результаты классификации по модели Всего

Нет инвазии Инвазия

Нет инвазии 44 (72 %) 17(28%) 61

Инвазия 4 (21 %) 15 (79 %) 19

Итого 48 32 80

По результатам таблицы установлены диагностическая чувствительность и специфичность модели по отношению к реальным результатам, подтвержденным морфологической верификацией гистологического материала. Качество полученной модели оценивали расчетом прогностической ценности положительного и отрицательного ответов, ошибок первого и второго рода, выяснением общей предсказательной ценности диагностического теста.

В группе мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря модель обеспечивала совпадение прогнозируемого результата с реальным в 72 % случаев. В группе инвазивного РМП совпадение наблюдалось в 79 % случаев.

Критерии оценки качества полученной модели вычислены используя показатели:

- прогностическая ценность положительного ответа, т.е. вероятность мышечной инвазии при положительном результате составила 47 %;

— прогностическая ценность отрицательного ответа, вероятность мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря при отрицательном результате диагностической системы равна 92 %;

- диагностическая специфичность (Sp) — доля негативных результатов теста в группе здоровых пациентов определена на уровне 53 %;

- диагностическая чувствительность (Se) - доля позитивных результатов теста в группе больных пациентов установлена для 92 %;

- ложноотрицательный ответ (ошибка первого рода), т.е. относительная частота отнесения истинно мышечной инвазии к классу мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря — 100 - (чувствительность) = 8%;

- ложноположительный ответ (ошибка второго рода), относительная частота отнесения истинно мышечно-неинвазивного РМП к классу мышечной инвазии -100 - специфичность = 47 %;

- распространенность (Р) — отношение числа лиц с наличием заболевания ко всей исследуемой популяции, вероятностью выявления болезни до того как стали известны результаты теста оценена в 60 %.

Результирующим этапом проверки является формула, связывающая чувствительность, специфичность и распространенность заболевания с прогностической ценностью положительного результата, то есть вычисление предсказательной ценности диагностического теста:

+pV-__

(SexP) + (l-Se)x(l-P)

Значения индекса Y, полученного для больных с поверхностным и мы-шечно-инвазивным РМП проверяли критерием Мозеса. Определяли различие размаха двух независимых выборок, где одна выборка рассматривается как контрольная группа, а другая как экспериментальная. Таким образом, ценность системы в диагностике инвазивного рака мочевого пузыря составила 94,2 % при р < 0,005, является высоко информативной. На основе математической модели (1) и учета статистический значимых факторов усовершенствован алгоритм диагностики и стадирования рака мочевого пузыря с определением риска мышечной инвазии у больных (рис.5)

Жалобы, анамнез

Оценка результатов диагностики, как прогностических значимых критериев мышечно-инвазивного РМП

Лабораторные и инструментальные методы обследования:

1. Общеклинический диагностический минимум

2. Моча на выявление UBC

3. Кровь на TP A, TPS

4. ТРУЗИ

5. Обзорная и экскреторная урография

6. Уретроцистоскопия

1. Индекс соответствия стадии 7. Сегмент локализации

2. ТРА 8. Длительность анамнеза

3. TPS 9. Хирургический анамнез

4. иве 10. Возраст

5. Размер опухоли 11. Основание опухоли

6. Анатомическая локализация в 12. Количество опухолей

пределах органа 13. Размер ворсин

Низкий риск

Высокий риск

1. Y< 1,129

2. ТРА < 1,5 нг/мл

3.TPS< 75,25 Ед/л

4. UBC <108,9 мкг/л

5. Размер < 2,5 см

6. Боковые, передняя и задняя стенки

7. Средний сегмент

8. Анамнез < 6 месяцев

9. Отсутствие в анамнезе хирургического лечения

10. Моложе 67 лет

11. Узкое

12. Единичная с односторонней локализацией

13. Мелковорсинчатая

1. Y> 1,129

2. ТРА > 1,5 нг/мл

3. TPS > 75,25 Ед/л

4. UBC > 108,9 мкг/л

5. Размер > 2,5 см

6. Шейка, тр. Льето,

7. Дистальный сегмент

8. Анамнез > 6 месяцев

9. Выполненная ранее ОРМП

10. Старше 67 лет

11. Широкое

12. Множественные

13. Крупноворсинчатая

Вероятность стадии T1N0M0

0,954<Y<1,125

1,225<ТРА<1,454 нг/мл 63,99gTPS<80,19 Ед/л

77,49<UBC<112,76 мкг/л

Вероятность стадии T2N0M0 Вероятность стадии T3N0M0

1,129<Y<1,422 2,242<Y<3,474

1,5<ТРА<2,109 нг/мл 1,763<ТРА<2,58 нг/мл

76,25<TPS<106,56 Ед/л 128,04<TPS<179,87 Ед/л

108,9<UBC<273,3 мкг/л 232,2<UBC<365,5 мкг/л

Рис. 5. Алгоритм диагностики определения вероятности мышечной инвазии и стадирования у больных раком мочевого пузыря

ВЫВОДЫ

1. Недостаточная ранняя диагностика и несоответствие стадии заболевания истинной распространенности опухолевого процесса приводят к нарастанию заболеваемости на 25,2 %, распространенности 48,1 %, смертности на 10,1 % от рака мочевого пузыря в Республике Мордовия с 1996 по 2010 гг., превышая общероссийский уровень.

2. Прогностическими критериями, характеризующими мышечно-инвазивный опухолевый рост при раке мочевого пузыря, следует считать сывороточные (TPAcyk, TPS) и уринарный (UBC) цитокератины. Размер злокачественной опухоли более 2,5 см у больных с впервые выявленным раком мочевого пузыря свидетельствует о мышечной инвазии местного онкопроцесса.

3. Повышение уровня уринарного кератина UBC более 77,49 мкг/л определяет наличие злокачественного опухолевого роста, что должно учитываться при диагностике рака мочевого пузыря. Концентрация сывороточных кератинов ТРА выше 1,5 нг/мл и TPS более 76,25 Ед/л подтверждает наличие мышеч-но-инвазивного опухолевого роста и может использоваться в качестве прогностического критерия при определении глубины инвазии.

4. Разработанная математическая модель опухолевого роста, с учетом концентрации маркеров UBC, ТРА, TPS и размера опухоли мочевого пузыря, обладая высокой чувствительностью 92 %, специфичностью - 53 % и значительной прогностической значимостью в 94 %, позволяет выявлять и прогнозировать вероятность мышечной инвазии у больных раком мочевого пузыря.

5. Увеличение концентрации уринарного UBC и сывороточных ТРА, TPS кератинов свидетельствует о наличии у больных рака мочевого пузыря. Применение разработанной математической модели позволяет проводить стадирова-ние заболевания, что необходимо использовать в алгоритме ранней диагностики рака мочевого пузыря.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При новообразованиях мочевого пузыря комплексное обследование с уточнением анатомической локализации первичной опухоли, ее размеров и гистологического строения должно включать исследование концентрации ури-нарного (UBC) и сывороточных (TPA, TPS) маркеров, позволяющих определить наличие мышечной инвазии и провести стадирование заболевания с использованием математической модели опухолевого роста.

2. Результат расчета, полученный с помощью математической модели, лежащей в пределах от 0,954 до 1,125 (при концентрации маркеров: 1,225<ТРА<1,454 нг/мл, 63,99<TPS<80,19 Ед/л, 77,49<UBC<112,76 мкг/л) указывает на наличие мышечно-неинвазинвной опухоли мочевого пузыря.

3. Мышечно-инвазинвный опухолевый рост у больных раком мочевого пузыря выявляется при значениях формулы от 1,129 до 1,422 (концентрация маркера 1,5<ТРА<2,109 нг/мл, 76,25<TPS<106,56 Ед/л, 108,9<UBC<273,3 мкг/л).

4. Местно-распространенный рак мочевого пузыря характеризуется расчетным значением от 2,242 до 3,474 (уровень маркеров 1,763<ТРА<2,58 нг/мл, 128,04<TPS<179,87 Ед/л, 232,2<UBC<365,5 мкг/л).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Рязанцев В.Е. Деривации мочи при цистэктомии с одномоментной илеоцистопластикой / Е.В. Рязанцев, Р.Х. Галеев, В.В.Симонов, В.Е. Рязанцев // Матер. IX науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов Мордов. госунта им. Н.П. Огарева (19-24 апреля 2004 г.): В 2 ч. Ч. 2: Естеств. и технич. науки. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004. - С. 51-52.

2. Рязанцев В.Е. Роль иммунных механизмов в патогенезе инвазивно-го и неинвазивного процессов при новообразованиях мочевого пузыря / A.A.

Блинников, E.B. Рязанцев, В.А. Бабаев, В.Е. Рязанцев, С.А. Плигузов // 36-е Огаревские чтения : матер, науч. конф.: в 3 ч. Ч. 2. Естественные науки. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008. С. 129-132.

3. Рязанцев В.Е. Эффективность трансуретральной резекции при заболеваниях нижних мочевых путей / Е. В. Рязанцев, А. В. Крылов, А. А. Блинников, В. Е. Рязанцев // Рос. конгр. по эндоурологии, 1-й (4-6 июня 2008 г.): матер. конгресса. -М., 2008. С. 93-94.

4. Рязанцев В.Е. Илеоцистопластика в структуре хирургического лечения инвазивных форм рака мочевого пузыря / A.A. Блинников, Е.В. Рязанцев, В.Е. Рязанцев, В.А. Бабаев И Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика : межвуз. сб. науч. тр. - Вып. VIII. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008.-С. 148-152.

5. Рязанцев В.Е. Трансуретральная резекция при заболеваниях нижних мочевых путей / A.B. Дёмин, Е.В. Рязанцев, А.Е. Байтяков, В.Е. Рязанцев, С.А. Плигузов // Медицинские проблемы жизнедеятельности организма в норме, патологии и в эксперименте : матер. 37-й науч. конф. «Огаревские чтения» мед. ин-та. Мордов. гос. ун-та (8-13 декабря 2008 г.). Вып. 9. - Саранск: Референт, 2008.-С. 133-134.

6. Рязанцев В.Е. Морфологическая характеристика объемных образований мочевого пузыря и простаты / И.Н. Чаиркин, Е.В. Рязанцев, A.A. Блинников, В.Е. Рязанцев [и др.] И Морфологические ведомости, 2008. -№3-4.-С. 225-226.

7. Трансуретральная резекция и электрокоагуляция при неинвазивном раке мочевого пузыря Е.В. Рязанцев A.B. Крылов, A.A. Блинников, В.Е. Рязанцев, С.А. Плигузов / Пленум Правления РОУ (16-18 сентября 2009 г.). -Н.Новгород, 2009. - С. 257-257.

8. Рязанцев В.Е. Прогнозирование инвазивного роста рака мочевого пузыря на его математической модели местного онкопроцесса / A.A. Блинников, Е.В. Рязанцев, С.А. Плигузов, В.Е. Рязанцев // Научный потенциал моло-

дежи - будущему Мордовии : матер, итоговой регион, науч.-практ. конф. (25 мая - 3 июня 2009 г.): в 2 ч. 4.2 : Естественные и технические науки. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 17-21.

9. Рязанцев В.Е. Прогнозирование инвазивного опухолевого роста при хирургическом лечении рака мочевого пузыря / A.A. Блинников, Е.В. Рязанцев, И.Н. Пиксин, В.Е. Рязанцев, С.А. Плигузов // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика : межвуз. сб. науч. тр. Вып. X. - Саранск: РНИИЦ, 2009. - С. 52-56.

10. Рязанцев В.Е. Перспективы использования опухолеассоциирован-ных маркеров в диагностике рака мочевого пузыря / В. Е. Рязанцев // 38-е Ога-ревские чтения : матер, науч. конф. (7-12 декабря 2009 г.) : в 3 ч. Ч. 2.: Естественные науки. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 97-100.

11. Рязанцев В.Е. Диагностика мышечно-инвазивного роста при раке мочевого пузыря с использованием математического моделирования факторов прогноза / Е.В. Рязанцев, С.А. Плигузов, В.Е. Рязанцев // Актуальные проблемы управления здоровьем населения : сб. науч. тр. с междунар. участием. - Вып. III. Ч. 2 / Под общ. ред. И.А. Камаева. - Н.Новгород, 2010. - С. 25-33.

12. Рязанцев В.Е. Опухолеассоциированные биохимические показатели в ранней диагностике рака мочевого пузыря / В. Е. Рязанцев // Актуальные проблемы управления здоровьем населения : сб. науч. тр. с междунар. участием. -Вып. III. Ч. 2 / Под общ. ред. И.А. Камаева. - Н.Новгород, 2010. - С. 22-25.

13. Рязанцев В.Е. Органозамещающие операции в структуре хирургического лечения рака мочевого пузыря / Е. В. Рязанцев, С. А. Плигузов, В. Е. Рязанцев, А. В. Черапкин // Актуальные проблемы управления здоровьем населения : сб. науч. тр. с междунар. участием. - Вып. III. Ч. 2 / Под общ. ред. И.А. Камаева. - Н.Новгород, 2010. - С. 33-37.

14. Рязанцев В.Е. Урологические осложнения трансуретральной резекции при объемных образованиях нижних мочевых путей / Е.В. Рязанцев, A.B.

Крылов, В.Е. Рязанцев [и др.] // 2-й Росс, конгр. по эндоурологии и новым технологиям, 2-й (12-14 мая 2010 г.). - М., 2010. - С. 345-346.

15. Рязанцев В.Е. Морфологическая характеристика объемных образований мочевого пузыря / В.Е. Рязанцев // Конгр. Росс, об-ва онкоурологов, 5-й (6-8 октября 2010 г.): матер. -М., 2010. - С. 155-156.

16. Рязанцев В.Е. Вопросы прогнозирования результатов различных способов хирургического лечения рака мочевого пузыря / Е.В. Рязанцев, С.А. Плигузов, В.Е. Рязанцев, A.B. Крылов // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика : межвуз. сб. науч. тр. - Вып. XIII. - Саранск: Ко-вылк. тип., 2010,- С. 213-216.

17. Рязанцев В.Е. Сравнительная оценка диагностической эффективности мочевых онкомаркеров и биопсии в скрининге больных раком мочевого пузыря / В.Е. Рязанцев // Актуальные вопросы урологии и нефрологии : матер. 2-й науч.-практ. конф. урологов и нефрологов Мордовии (25-26 ноября 2010 г.). -Саранск, 2010. - С. 124-127.

18. Рязанцев В.Е. Эпидемиологическая характеристика рака мочевого пузыря в Мордовии / В.Е. Рязанцев, Г.Г. Мельцаев, Е.В. Рязанцев [и др.] // Актуальные вопросы урологии и нефрологии : матер. 2-й науч.-практ. конф. урологов и нефрологов Мордовии (25-26 ноября 2010 г.). - Саранск, 2010. - С. 121124.

19. Рязанцев В.Е. Патогистологическая характеристика новообразований мочевого пузыря / В.Е. Рязанцев // Аспирантский вестник Поволжья, 2010. -№ 7-8. - С. 180-182.

20. Рязанцев В.Е. Использование цитокератинов ТРА и TPS в ранней диагностике и стадировании рака мочевого пузыря / В.Е. Рязанцев // Актуальные проблемы управления здоровьем населения : сб. науч. тр. посвящ. 80-летию кафедры 033 Нижегородской ГМА. - Вып. IV. Под ред. И. А. Камаева. -Н.Новгород, 2011. - С. 245-248.

21. Рязанцев В. Е. Динамика цитокератина UBC мочи в диагностике рака мочевого пузыря / Рязанцев В.Е. // Актуальные вопросы медицинской науки : сб. науч. работ студентов и молодых ученых Всерос. науч.-практич. конф. с междунар. участием, посвящ. 65-летию Студенческого науч. об-а Ярославской ГМА (21-23 апреля 2011 г.). - Ярославль: ООО «ЯрМедиаГруп», 2011. С. 223224.

22. Рязанцев В. Е. Математическое моделирование прогноза в оценке мышечно-инвазивного опухолевого роста при новообразованиях мочевого пузыря / В. Е. Рязанцев, А. П. Власов, Е. В. Рязанцев [и др.] // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика : межвуз. сб. науч. тр. - Вып. XIII. - Саранск: Ковылк. тип., 2011. - С. 140-143.

23. Рязанцев В. Е. Онкомаркерная уринарная диагностика мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря / В. Е. Рязанцев // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика : межвуз. сб. науч. тр. — Вып. XIII. — Саранск: Ковылк. тип., 2011. - С. 143-145.

24. Рязанцев В.Е. Уринарный и сывороточные цнтокератины в ранней диагностике рака мочевого пузыря [Электронный ресурс] / Рязанцев Е.В., Рязанцев В.Е., Плигузов С.А., [и др.] // Вестник РНЦРР Mi РФ. -2011. -№ 11. Режим доступа: http://vestnik.rncrr.ru/vestnik/vll/papers/ryaz_ vll.htm.

Подписано в печать 13.01.12 Объем 2,25 п. л. Тираж 110 экз. Заказ № 152. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Актуальность проблемы. Неуклонный рост заболеваемости, инвалидности и смертности от злокачественных новообразований мочевого пузыря является важной проблемой современной медицины (Аполихин О.И., 2007). В России заболеваемость раком мочевого пузыря составляет 9,34 на 100 тысяч населения, прирост показателя с 1999 по 2009 годы - 8,15 %, смертность регистрируется на уровне 2,68 на 100 тысяч населения (Чиссов В.И., 2008, 2011; Измайлов A.A., 2010). Недооценка стадии заболевания и низкий удельный вес диагностики рака мочевого пузыря на ранних стадиях приводит к увеличению частоты инвазивного роста опухоли мочевого пузыря. При первичном обращении примерно у 20-60 % больных раком уже имеется инвазия в мышечный слой, у 30-70 % пациентов определяются метастазы, в том числе у 10-15 % - отдаленные (Лоран О.Б., 2010; Галеев Р.Х., 2008; Чиссов В.И., 2006,2008; Матвеев Б.П., 2003; Yamada Т., 2006).

Перспективным направлением ранней диагностики рака мочевого пузыря признано использование сывороточных и уринарных онкомаркеров, как необходимых критериев точного диагноза (Измайлов A.A., 2010; Глыбочко П.В., Понукалин А.Н., Шахпазян Н.К., Захарова Н.Б., 2009; Шелепова В.М., Кадагидзе З.Г., 2007; Чернышев И.В., 2004; Lokeshwar V.B., 2006). В группе уринарных и сывороточных маркеров многие из них обладают высокой чувствительностью и специфичностью: NMP22 - белок ядерного матрикса (71 % и 73 %), FISH - флюоресцентная гибридизация in situ (79 % и 70 %), Cytokeratin 20 - цитокератин 20 (85 % и 76 %), ВТА - антиген опухоли мочевого пузыря (48 % и 92 %), ВТА trak - антиген опухоли мочевого пузыря (71 % и 66 %), sCYFRA21-l - сывороточный кератин 21-1 (85 % и 82 %), ImmunoCyt - ИммуноЦит (67 % и 75 %), LewisX - Льюис X антиген (75 % и 85 %) (Матвеев Б.П.,2003; Абелев Г.И., 2000; van Rhijn B.W., van der Poel H.G., 2005; Poulakis V., 2001; Retz M., Lehmann J., Roder С. et al., 2001). Комбинация маркеров рака ВТА, NMP22, FISH, ImmunoCyt, UroVision одобрена FDA (Федеральная комиссия США по лекарственным препаратам) (Londe H., 2006). В России не утверждена ни одна комбинации онкомаркеров, пригодная для использования в практике.

Открытые в 1970-х годах цитокератины - фрагменты белков цитоскелета эпителиальных клеток обладающие тканевой специфичностью, позволяют использовать их для дифференциальной диагностики опухолей соответствующего органа (Frances Smith J.D., 2003; Moll R, Franke W.W., Schiller D.L. et al., 1982). Установлена высокая чувствительность и специфичность фрагментов цитокератинов для диагностики опухолей мочевого пузыря: UBC - антиген кератина уротелиальных клеток (60 % и 87 %); TPS - тканевой полипептидный специфический антиген (70 % и 83 %); ТРА - тканевой полипептидный антиген (72 % и 79 %) (Глыбочко П.В., Понукалин А.Н., Захарова Н.Б., Шахпазян Н.К., 2007; Ecke Т.Н., Schlechte H.H., Schulse G. et al., 2005).

Изучение концентрации маркеров UBC, ТРА, TPS у больных раком мочевого пузыря показало значительное повышение уровня цитокератинов по сравнению с группой больных воспалительными заболеваниями мочевого пузыря (Шахпазян Н.К., 2010; Родина И.А., 2006; Babjuk M., Kostirova M., Mudra К., 2002). Однако точно не установлены статистически значимые различия уровней экспрессии эпитопов кератина у больных с разной степенью выраженности глубины мышечно-инвазивного роста, не выяснена степень корреляции концентрации кератинов и стадии опухолевого процесса. Открытым остается вопрос высокой частоты ложноположительных ответов (Veranic P., Jezernik К., 2006; Fritsche H. A., Grossman Н.В., Seth P. et al., 1999).

Повысить точность полученных результатов, снизить вероятность статистической ошибки, рассчитать прогноз заболевания, тем самым улучшить диагностику и определить тактику ведения больных с новообразованиями, стало возможным с использованием многофакторного метода в автоматизированных компьютерных программах на основе разработки математической модели прогноза заболевания (Наследов А.Д., 2008; Кузина Т.Н., 2005; Дубнов П.Ю., 2004).

Использование результатов исследования пациентов при разработке математической модели прогноза наличия мышечно-инвазивного роста с учетом основных статистически значимых клинических, морфологических, биологических критериев, позволяет проводить стадирование заболевания, прогнозируя возможность опухоли к прогрессии и рецидивированию, обусловливая актуальность выбранной темы.

Цель исследования: улучшить раннюю диагностику рака мочевого пузыря путем определения диагностической значимости цитокератинов, разработки математической модели прогнозирования вероятности мышечной инвазии.

Задачи исследования:

1. Провести анализ заболеваемости, смертности и основных показателей специализированной помощи населению Республики Мордовия при раке мочевого пузыря с 1996 по 2010 год.

2. Определить клинические и молекулярно-биологические критерии, характеризующие мышечно-инвазивный опухолевый рост при раке мочевого пузыря. Уточнить сопряженность глубины инвазии опухоли с размерами новообразования.

3. Изучить уровень цитокератинов ТРА, TPS в крови и UBC в моче группах контроля и больных раком мочевого пузыря и установить возможность их применения в качестве маркеров опухолевого роста.

4. Построить диагностическую математическую модель опухолевого роста с определением её чувствительности, специфичности и прогностической значимости при раке мочевого пузыря.

5. Обосновать необходимость включения опухоль-ассоциированных маркеров группы кератинов в алгоритм ранней диагностики рака мочевого пузыря.

Научная новизна. Выявлены высокая заболеваемость, смертность, распространенность рака мочевого пузыря за период с 1996 по 2010 г. в связи с недостаточной ранней диагностикой и несоответствием стадии заболевания истинной распространенности опухолевого процесса.

Установлена методом многомерного математического анализа значимость клинических, гистологических, биологических критериев в развитии мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря.

Определен размер опухоли (более 2,5 см), который следует считать прогностически неблагоприятным фактором, свидетельствующим о высоком риске инвазии.

Обосновано применение кератинов UBC, ТРА, TPS в качестве дополнительных критериев диагностики и стадирования рака мочевого пузыря. Установлены достоверные различия уровней UBC, ТРА, TPS у больных поверхностным, инвазивным раком мочевого пузыря и группой контроля. Показано, что увеличение сывороточных и уринарного кератинов свидетельствует о прогрессировании опухолевого роста из поверхностного в мышечно-инвазивный рак.

Создана математическая модель на основе многомерного метода, позволяющая определить вероятность мышечной инвазии и стадию рака мочевого пузыря с учетом концентрации кератинов UBC, ТРА, TPS и размера опухоли. Применен усовершенствованный алгоритм ранней диагностики рака мочевого пузыря с включением в него концентрации кератинов, созданной математической модели прогноза опухолевого роста при раке мочевого пузыря.

Практическая значимость. Разработан дифференциально-диагностический алгоритм, который может быть использован при обследовании пациентов с раком мочевого пузыря. Выявлены клинические, морфологические и биологические критерии, обуславливающие наличие мышечной инвазии при раке мочевого пузыря. Определены уровни кератинов UBC, ТРА, TPS у больных поверхностным и мышечно-инвазивным раком мочевого пузыря. Доказана корреляция размера опухоли более 2,5 см и риска развития мышечной инвазии.

Создана математическая диагностическая модель опухолевого роста, позволяющая стратифицировать больных с разными стадиями заболевания, используя концентрации кератинов и размер опухоли. Доказана высокая эффективность полученной диагностической модели.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Недостаточная ранняя диагностика и несоответствие стадии заболевания истинной распространенности опухолевого процесса обусловили увеличение заболеваемости, распространенности, смертности от рака мочевого пузыря в Республике Мордовия с 1996 по 2010 г.

2. При различной стадии опухолевого процесса уровни цитокератинов TP A, TPS, UBC при различной стадии опухолевого процесса имеют статистически значимые различия, что необходимо учитывать при дифференциальной диагностике мышечно-неинвазивного, мышечно-инвазивного и местнораспространенного рака мочевого пузыря.

3. Математическая модель прогноза опухолевого роста информативна для ранней диагностики рака мочевого пузыря с учетом таких критериев, как размер новообразования, уровень сывороточных (TPA, TPS) и уринарного (UBC) цитокератинов.

4. Критическим уровнем мышечной инвазии следует считать размер опухоли более 2,5 см, в отличие от рекомендации EAU по лечению рака мочевого пузыря, где данный показатель составляет более 3,0 см.

5. Разработанная математическая модель прогноза опухолевого роста при раке мочевого пузыря отражает трансформацию поверхностного онкопроцесса в мышечно-инвазивную форму.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 3-й межрегиональной конференции «Актуальные вопросы онкоурологии» (Саранск, 2007), заседаниях регионального научно-практического общества урологов (Саранск, 2008 - 2011), пленуме Российского общества урологов (Н.Новгород, 2009), 11 - 14-й научных конференциях молодых ученых, аспирантов (Саранск, 2006 - 2011) и 32 - 39-х Огаревских чтениях Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (Саранск, 2003 -2011), заседании кафедры факультетской хирургии с курсом урологии медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» (Саранск, 2011), заседании Координационного Совета ФГУ «НИИ Урологии» Минздравсоцразвития России (Москва, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 3 в рекомендуемых ВАК изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного набора, содержит 35 таблиц и иллюстрирована 25 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), изложения собственных результатов (главы 3 - 4), заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, включающего 241 источник (123 отечественных и 118 иностранных) и приложений.

ВЫВОДЫ

1. Недостаточная ранняя диагностика и несоответствие стадии заболевания истинной распространенности опухолевого процесса приводят к нарастанию заболеваемости на 25,2 %, распространенности 48,1 %, смертности на 10,1 % от рака мочевого пузыря в Республике Мордовия с 1996 по 2010 гг., превышая общероссийский уровень.

2. Прогностическими критериями, характеризующими мышечно-инвазивный опухолевый рост при раке мочевого пузыря, следует считать сывороточные (TPAcyk, TPS) и уринарный (UBC) цитокератины. Размер злокачественной опухоли более 2,5 см у больных с впервые выявленным раком мочевого пузыря свидетельствует о мышечной инвазии местного онкопроцесса.

3. Повышение уровня уринарного кератина UBC более 77,49 мкг/л определяет наличие злокачественного опухолевого роста, что должно учитываться при диагностике рака мочевого пузыря. Концентрация сывороточных кератинов ТРА выше 1,5 нг/мл и TPS более 76,25 Ед/л подтверждает наличие мышечно-инвазивного опухолевого роста и может использоваться в качестве прогностического критерия при определении глубины инвазии.

4. Разработанная математическая модель опухолевого роста, с учетом концентрации маркеров UBC, ТРА, TPS и размера опухоли мочевого пузыря, обладая высокой чувствительностью 92 %, специфичностью - 53 % и значительной прогностической значимостью в 94 %, позволяет выявлять и прогнозировать вероятность мышечной инвазии у больных раком мочевого пузыря.

5. Увеличение концентрации уринарного UBC и сывороточных ТРА, TPS кератинов свидетельствует о наличии у больных рака мочевого пузыря. Применение разработанной математической модели позволяет проводить стадирование заболевания, что необходимо использовать в алгоритме ранней диагностики рака мочевого пузыря.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Специализированное обследование пациентов с подозрением на рак мочевого пузыря должно включать в себя комплекс диагностических исследований всей мочевыводящей системы - экскреторную урографию, цистографию, клинические анализы мочи и крови, биохимический анализ крови, посев мочи и заканчиваться проведением ультразвукового и эндоскопического исследований мочевого пузыря с указанием анатомической локализации первичной опухоли, ее размеров и последующим гистологическим исследованием.

2. У больных раком мочевого пузыря исследование концентрации уринарного (UBC) и сывороточных (ТРА, TPS) маркеров позволяет определить риск наличия мышечно-инвазивного роста опухоли.

3. Выявление рака мочевого пузыря и его стадирование можно проводить с использованием математической модели с учетом размера опухоли и концентрации маркеров UBC, ТРА, TPS.

4. Результат расчета, полученный с помощью математической модели, лежащей в пределах от 0,954 до 1,125 (при концентрации маркеров: 1,225<ТРА<1,454 нг/мл, 63,99<TPS<80,19 Ед/л, 77,49<UBC<112,76 мкг/л) указывает на наличие поверхностной формы роста опухоли мочевого пузыря.

5. Мышечно-инвазинвный рост у больных раком мочевого пузыря выявляется при значениях формулы от 1,129 до 1,422 (концентрация маркера 1,5<ТРА<2,109 нг/мл, 76,25<TPS<106,56 Ед/л, 108,9<UBC<273,3 мкг/л).

6. Местно-распространенный рак мочевого пузыря характеризуется расчетным значением от 2,242 до 3,474 (уровень маркеров 1,763<ТРА<2,58 нг/мл, 128,04<TPS<179,87 Ед/л, 232,2<UBC<365,5 мкг/л).