Автореферат и диссертация по медицине (14.01.12) на тему:Иммунологические показатели как факторы прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных

ДИССЕРТАЦИЯ
Иммунологические показатели как факторы прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Иммунологические показатели как факторы прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных - тема автореферата по медицине
Плужникова, Наталья Андреевна Москва 2013 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.01.12
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Иммунологические показатели как факторы прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных

На правах рукописи

ПЛУЖНИКОВА НАТАЛЬЯ АНДРЕЕВНА

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАК ФАКТОРЫ ПРОГНОЗА РАЗВИТИЯ ГНОЙНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ И СЕПСИСА У ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ

14.01.12 — онкология 14.03.09 — клиническая иммунология, аллергология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

21 ноя гт

005539358

Москва 2013

005539358

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский онкологический научный центр имени Н.Н.Блохина» Российской академии медицинских наук (директор - академик РАН и РАМН, профессор Давыдов Михаил Иванович) Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук

Официальные оппоненты:

Буйденок Юрий Владимирович

Михаил Валентинович Киселевский Елена Георгиевна Громова

Ахматова Нелли Кимовна

доктор медицинских наук ведущий сотрудник отделения анестезиологии и реанимации НИИ КО ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН доктор медицинских наук зав. лаб. механизмов регуляции иммунитета ФГБУ НИИ вакцин и сывороток им. И.И.Мечникова РАМН

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Московский Государственный Медико-Стоматологический Университет им. А.И.Евдокимова Минздрава России

Защита состоится «¿И» У\03£-2013 г. в \ В-часов на заседании диссертационного совета Д001.017.01 ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН (115478, Москва, ' Каширское шоссе, 23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН (115478, Москва, Каширское шоссе, 24). Автореферат разослан О*^Г2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета профессор,

доктор медицинских наук Шишкин Юрий Владимирович

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Несмотря на адекватное применение современного лечения, смертность от

гнойных осложнений и сепсиса составляет около 30 - 50% [Руднов В.А., 2012; Dellinger R.P., 2008; Rüssel J.A., 2008; Dombrovskiy V.Y., 2007]. Это связано с тем, что в патогенез сепсиса вовлечены не только инфекционные агенты [Белобородова Н.В., 2008; Козлов В.К., 2007; Бочоришвили В.Г., 1997] но и другие факторы, в частности, эндогенные медиаторы воспаления [Wilson P.G., 1998]. Попытки нивелировать системную воспалительную реакцию (СВР), включающие не только противовоспалительную терапию, лечение кортикостероидами и т.д. в предоперационном периоде, но и терапию таргетными веществами (антителами к провоспалительным факторам), не привели к значимым результатам [Annane D., 2000]. Это может быть связано с тем, что мишенями терапии являлись отдельные компоненты воспалительного каскада. Очевидно, что лечение должно быть направлено на удаление избытка как про- так и противовоспалительных компонентов эндогенных иммунномодуляторов, вовлеченных в развитие сепсиса и СВР. Для решения этой проблемы могут быть использованы современные методы экстракорпоральной детоксикации (ЭКД). В настоящее время в лечебной практике широко используются методы гемофильтрации и гемосорбции. Однако последние клинические исследования показали, что методы ЭКД эффективны в основном только на ранних этапах развития СВР и ее рекомендуется начинать не позднее 24ч от момента выявления первой органной недостаточности [de Pont A.C., 2009].

Для того чтобы обеспечить своевременное начало проведения ЭКД и повышение их эффективности на ранних этапах развития сепсиса, требуются надежные маркеры, для прогноза течения и тяжести сепсиса у больных. В качестве таких маркеров могут выступать иммунологические показатели, такие как уровень цитокинов, морфо-фенотипические и функциональные свойства лейкоцитов.

Особенно остро проблема гнойных осложнений и сепсиса стоит у онкологических больных. Это связано не только с иммунокомпрометированным состоянием данной категории пациентов, вследствие применения иммуносупрессоров: кортикостероидов, химиотерапии и радиотерапии, но и с тем,

что большинство из них подвергается хирургическому лечению [Хаитов P.M., 1998]. При этом известно, что высокая вероятность развития послеоперационных гнойных осложнений и сепсиса, отмечается при выполнении расширенных оперативных вмешательств на органах торакоабдоминальной области (например, при новообразованиях). Так, операции на легких, желчевыводящих путях, желудке, поджелудочной железе, толстой кишке дают септические осложнения в 15 - 30%, а развитие разлитого перитонита в 20 — 40% случаев сопровождается клиническим проявлением сепсиса [Козлов В.К. 2007].

Важно отметить, что, несмотря на применение антибиотиков широкого спектра действия смертность от гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных остается высокой [Angus D.C., 2001; Velasco Е., 1996]. По данным Yegenaga I. et al., общий процент летальности онкологических больных в послеоперационном периоде может достигать 74% [Yegenaga I et al., 2004]. Кроме того, существуют сведения о том, что риск смерти от сепсиса пациентов со злокачественными новообразованиями на 30% выше, чем у пациентов неонкологического профиля [Angus D.C., 2001].

Все вышеизложенное указывает на необходимость поиска предикторов развития гнойных осложнений и сепсиса именно у онкологических пациентов, как группы дополнительного риска.

Цель работы:

Выявление иммунологических факторов прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных в периоперационном периоде.

Задачи исследования:

1. Исследование динамики содержания бактериального токсина у больных раком желудочно-кишечного тракта и легких в периоперационном периоде.

2. Определение цитокинового профиля и иммуноглобулинов у онкологических пациентов.

3. Оценка фенотипических характеристик лейкоцитов крови пациентов со злокачественными новообразованиями.

4. Изучение функциональной активности лейкоцитов у онкохирургических больных в периоперационном периоде.

5. Выявление показателей, подходящих для использования в качестве прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных, перенесших оперативное вмешательство.

Научная новизна:

Впервые проведено комплексное исследование иммунологических параметров, характеризующих фенотипические и функциональные свойства (фагоцитарная активность, ЫК-активность) клеток иммунной системы у онкологических больных в периоперационном периоде. Получены новые данные о динамических изменениях как широкого спектра сывороточных цитокинов, так и концентрации бактериального эндотоксина в сыворотке крови онкологических больных перенесших плановые оперативные вмешательства. Впервые проведен корреляционный анализ и рассчитана прогностическая значимость исследованных иммунологических показателей относительно развития гнойных осложнений и сепсиса в раннем послеоперационном периоде у обследованных пациентов. А также проведена оценка возможного риска развития осложнений у онкологических больных в зависимости от показателей, отражающих состояние иммунной системы.

Научно-практическая значимость:

Проводимые исследования позволяют расширить теоретические представления о роли медиаторов воспаления и компонентов врожденного иммунитета (нейтрофилов и макрофагов) в патогенезе развития сепсиса и системной воспалительной реакции. Полученные результаты исследований могут служить основанием для внедрения в практику лечебных учреждений алгоритма исследования иммунологических показателей, не только для оценки риска развития послеоперационных осложнений у онкологических хирургических больных, но и для раннего проведения методов экстракорпоральной детоксикации в целях профилактики полиорганной недостаточности на фоне сепсиса.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Уровень бактериального эндотоксина в группе пациентов с последующими гнойными осложнениями и сепсисом достоверно превышал таковой у группы пациентов без осложнений на дооперационном этапе, в начале полостного этапа операции, на первые и третьи сутки после оперативного вмешательства.

• В сыворотке крови онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом концентрация sCD14 достоверно повышена на всем протяжении периоперационного периода в сравнении с показателями группы онкологических пациентов с благоприятным течением раннего послеоперационного периода.

• У онкологических больных с последующими послеоперационными гнойными осложнениями и сепсисом в сыворотке крови регистрировали повышенные концентрации IL-8, IL-18 и МСР-1 как за сутки до оперативного вмешательства, так и на всем протяжении раннего послеоперационного периода по сравнению с группой онкологических пациентов без осложнений. У онкологических пациентов с сепсисом на завершающем этапе оперативного вмешательства отмечали максимальный уровень IL-10.

• У онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом отмечали повышение функциональной активности эффекторов клеточного иммунитета (нейтрофилов и натуральных киллеров), а также снижение уровня экспрессии маркера апоптоза CD95.

• В качестве прогностических критериев развития гнойных осложнений и сепсиса в раннем послеоперационном периоде у онкологических больных следует рассматривать LPS, IL-6, IL-18, МСР-1, процент CD66b+CD95+-KneroK и абсолютное содержание натуральных киллеров.

Апробация работы:

Положения диссертации были доложены на: III международной научно-

практической конференции студентов и молодых ученых «Science Health» (Москва,

2011) - 1-е место; XVI международной экологической конференции студентов и

молодых ученых «МЭСК» (Новосибирск, 2011); X всероссийской научно-

практической конференции «Наноонкология» (Москва, 2011); IV международной 6

научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Science Health» (Москва, 2012); Ш международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Новые концепции механизмов воспаления, аутоиммунного ответа и развития опухоли» (Казань, 2012); XVII международной экологической конференции студентов и молодых ученых «МЭСК» (Новосибирск, 2012); XI всероссийской научно-практической конференции «Отечественные противоопухолевые препараты» (Нижний Новгород, 2012); XII всероссийской научно-практической конференции «Отечественные противоопухолевые препараты» (Минск, 2013); VIII Всероссийского съезда Онкологов (Санкт-Петербург, 2013).

Апробация работы состоялась 25 июня 2013 года на совместной конференции с участием отделение реанимации и интенсивной терапии № 2 НИИ КО «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН; лаборатория клеточного иммунитета НИИ ЭДиТО «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН; лаборатория комбинированной терапии опухолей НИИ ЭДиТО «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН; торакальное отделение НИИ КО «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН; клиника экспериментальной терапии НИИ КО «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 12 тезисов докладов.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики больных, описания материалов и методов, 10 глав собственных результатов, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений, списка литературы, включающего 49 отечественных и 152 зарубежных источников. Материалы диссертации изложены на 203 страницах машинописного текста и иллюстрированы 27 таблицами и 92 рисунками.

КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬНЫХ Всего было обследовано 62 пациента с диагнозом злокачественные новообразования торакоабдоминальной области (опухоли желудочно-кишечного

7

тракта и новообразования легких) во На — П1Ь стадиях, лечение которых было проведено на базе ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН и ФГБУ «Федерального научно-клинического центра специализированного видов медицинской помощи и медицинских технологий» Федерального Медико-биологического Агентства России (ФГБУ ФМБА России). Данным больным проводили расширенные оперативные вмешательства по поводу основного заболевания. Течение раннего послеоперационного периода было осложнено у 51,62% (п=32) пациентов, из которых у 81,25% (п=26) хирургических больных наблюдали гнойные осложнения и у 18,75% (п=6) был диагностирован сепсис, согласно определению согласительной конференции «Общества критической медицины США и Американской ассоциации торакальных хирургов» по наличию нескольких (два и более) SIRS-критериев: лейкоцитоз, повышение температуры тела, кардиореспираторные расстройства, а также наличие очага инфекции) [Боне R.C. et al., 1992]. Характеристика послеоперационных осложнений представлена в табл.1.

Таблица 1

Характеристика послеоперационных осложнений

Вид осложнения Частота возникновения, п

Пневмония п=21 (65,52 %)

Перитонит п=2 (6,25 %)

Эмпиема плевры п=2 (6,25 %)

Нагноение кожи и мягких тканей п=4 (12,50 %)

Деструктивный панкреатит/Панкреонекроз п=5 (15,62 %)

Сепсис, тяжелый сепсис п=3 (9,37 %)

Септический шок п=3 (9,37 %)

Тромбофлебит вен нижних конечностей п=1 (3,13 %)

Клинические признаки гнойных осложнений манифестировали на 3-й сутки

после операции. Сепсис был диагностированы на 4-е - 5-е сутки после оперативного

вмешательства. У 19 онкологических пациентов из группы больных с осложнениями

(п=32), был выявлен положительный бактериальный посев биологического

материала (кровь, моча, мокрота, отделяемое операционной раны). В подгруппе

онкологических пациентов с диагнозом сепсис летальность составила 50% (п=3).

Одновременно были обследованы 30 онкологических больных без признаков

развития гнойных осложнений и сепсиса в раннем послеоперационном периоде. 8

Контрольную группу составили 25 здоровых доноров (8 женщин, 17 мужчин; средний возраст 32±2,7г.). В настоящее исследование также были включены неонкологические пациенты, поступившие в отделение реанимации и интенсивной терапии ФГБУ ФМБА России с диагнозом сепсис в возрасте от 47 до 74 лет (1 женщина, 4 мужчин, средний возраст составил 61±6,5г). У всех больных данной группы были верифицированы возбудители гнойно-инфекционных процессов. Летальность в данной группе составила 60% (п=3).

ПРОТОКОЛ ИССЛЕДОВАНИЯ

Образцы крови исследовали в 7 точках, соответствующих периоперационному периоду:

• Точка 1 - исходный уровень (за сутки до операции)

• Точка 2 — начало операции — полостной этап

• Точка 3 - этап формирования межкшпечного анастомоза/культи главного бронха

• Точка 4 — после окончания операции (наложение кожных швов)

• Точка 5 — 1-е сутки после операции

• Точка 6 — 3-е сутки после операции

• Точка 7 — 5-е сутки после операции

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Сывороточный уровень бактериального липополисахарида (LPS) определяли с использованием коммерческого LAL-теста на основе лизата амебоцитов мечехвостов вида Limulus polyphemus (Hbt, Нидерланды).

Концентрацию LPS-связывающего белка (LBP) и растворимой формы CD14 (sCD14) определяли с использованием коммерческих тест-систем (Hbt, Нидерланды).

Сывороточную концентрацию цитокинов и иммуноглобулинов

определяли с помощью коммерческих тест-систем для иммуноферментного анализа (ИФА) («Вектор-Бест», Россия; «Hycult biotech», Нидерланды) в соответствии с инструкциями производителей. Уровень спонтанной и стимулированной продукции цитокинов клетками крови оценивали с использованием наборов реагентов «Цитокин-Стимул-Бест» («Вектор-Бест», Россия).

Исследование фенотипических характеристик лейкоцитов крови

осуществляли методом проточной цитофлюорометрии на приборе BD Canto II (Becton Dickinson, США) с использованием меченных флуорохромами антител к CD3, CD4, CD8, CDlIa, CDUb, CDllc, CD14, CD16, CD19, CD25, CD45, CD56, CD66b, CD95, Foxp3 (Becton Dickinson, США). В каждом образце анализировалось не менее 10 ООО клеток.

Активность натуральных киллеров (NK-активность) изучали с помощью МТТ — колориметрического метода определения цитотоксической активности естественных киллерных клеток [Шпакова А.П. и др., 2000] на линии клеток миелобластного лейкоза К562 (предоставленных ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН), с последующим вычислением индекса цитотоксической активности (ИЦА, %).

Фагоцитарную активность нейтрофилов изучали согласно методике Гордиенко Г.И. с некоторыми изменениями [Гордиенко Г.И. и др., 2003]: клетки крови инкубировали в течение 40 мин при 37°С с суспензией гранул латекса, с дальнейшим вычислением фагоцитарного индекса (ФИ) и фагоцитарного числа (ФЧ).

Для изучения кислородзависимого звена метаболизма нейтрофилов in vitro использовали реакцию восстановления клетками крови нитросинего тетразолия (НСТ-тест). Далее определяли величину цитохимического показателя, как при спонтанном, так и стимулированном варианте НСТ-теста и разницу показателей НСТ-тестов (Д HCT, у.е.). Стимулированный НСТ-тест осуществляли путем добавления к образцам крови суспензии латекса, спонтанный - без него соответственно.

Выявление прогностической значимости, диагностической чувствительности исследуемых иммунологических показателей проводили в соответствии с формулами, представленных в рекомендациях Маршала [Маршал Дж. В., 2000]. Оценку же риска развития гнойных осложнений и сепсиса у данной категории пациентов осуществляли согласно рекомендациям Altmana и Morrisa [Altaian D., et al 2000; Morris J„ et al. 1988]. 10

Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 6.О., с использованием критерия Краскела-Уолиса (р<0,05), критерия Манна-Уитни с поправкой Бонферони (р<0,05), критерия Вилкоксона (р<0,05), критерия Спирмена (р<0,05; 0,25<г<0,75). Описание параметров выборки проводили с помощью расчета медианного значения и размаха квартилей (25% - 75%). На графиках использованы следующие обозначения: * - достоверные отличия между группами (гнойные осложнения/без осложнений; сепсис онкологический/без осложнений; гнойные осложнения/сепсис) или (без осложнений/с осложнениями) по критерию Манна-Уитни (р<0,05), г - достоверные отличия (дооперационной точки/с последующими точками) по критерию Вилкоксона (р<0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследование сывороточных концентрации бактериального липополисахарида (LPS), LPS-связывающего белка (LBP) и растворимой формы CD14 (sCD14) В результате проведенных нами исследований установлено, что за сутки до оперативного вмешательства показатели группы онкологических пациентов без послеоперационных осложнений достоверно не отличались от таковых у здоровых доноров (р>0,05), (рис.1).

Концентрация LPS, „МЕ/мл

Интраоперационный период

Без осложнений (онкологические пациенты)

С гнойными осложнениями {онкологические пациенты)

Сепсис(онкологические пациенты)

— Сепсис (неонкологические пациенты)

Здоровые доноры

■ - Kpurepitfl Манна -Унтан, р<0,05 1-е сутки 3-е сутки 5-е сутки г-Критерий Вилкоксона, р<0,05 Послеоперационный период

Рисунок 1. - Динамика концентрации LPS в сыворотке крови онкологических пациентов в иериоперационном периоде, а также показатели здоровью доноров и неонкологических пациентов с диагнозом сепсис.

В то время как у онкологических пациентов с гнойными послеоперационными осложнениями сывороточная концентрация бактериального липополисахарида была

достоверно выше и составляла 0,039 (0,00 - 0,18) МЕ/мл (р<0,05). У онкологических пациентов с послеоперационным сепсисом пиковые концентрации ЬРБ 0,22 (0,10 -0,49) МЕ/мл и 0,29 (0,11 — 0,39) МЕ/мл приходились как на начальный этап оперативного вмешательства, так и на первые сутки после него соответственно. К концу раннего послеоперационного периода (5-е сутки) сывороточный уровень липополисахарида достоверно не отличался от показателей пациентов неонкологического профиля с сепсисом (р>0,05) (рис.1). В группе онкологических пациентов с гнойными осложнениями повышенные концентрации бактериального липополисахарида (0,071 (0,02 - 0,21) МЕ/мл и 0,11 (0,00 - 0,23) МЕ/мл) приходились на этап формирования межкишечного анастомоза/культи главного бронха, так и на первые сутки после операции (рис.1) (р<0,05). У онкологических пациентов же без гнойных осложнений и сепсиса регистрировали только однократное повышение уровня ЬРБ до 0,15 (0,039 - 0,23) МЕ/мл в сыворотке крови на этапе формирования межкишечного анастомоза/культи главного бронха (р<0,05), (рис.1).

При исследовании динамики ЬРБ-связывающего белка и растворимой формы С014 (вСОМ), составляющих транспортную систему для бактериального липополисахарида, было установлено, что онкологические пациенты с гнойными осложнениями и сепсисом за сутки до оперативного вмешательства имели повышенные значения в сыворотке крови только растворимой формы СБ 14 - 15,64 (14,47 - 20,78) мкг/мл (р<0,05). В раннем послеоперационном периоде у больных данной группы регистрировали более высокие концентрации как растворимой формы СБ 14, так ЬР8-связывающего белка в сравнении с пациентами без гнойных осложнений и сепсиса (р<0,05). При этом данные величины достоверно не отличались от таковых в группе пациентов неонкологического профиля с сепсисом (р>0,05).

Таким образом, в группе онкологических больных с послеоперационными гнойными осложнениями и сепсисом уже на дооперационном этапе отмечали эндотоксемию. сопровождаемую повышением в сыворотке крови содержания

компонентов системы, нейтрализующей LPS. Аналогичная картина сохранялась и в раннем послеоперационном периоде.

Исследование цитокинового профиля Нами были изучены порядка 11 цитокинов (IL-ip, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, IL-18, TNF-a, INF-y, МСР-1), однако только для 5-ти из них были выявлены достоверные различия в динамике между исследуемыми группами онкологических пациентов (IL-6, IL-8, IL-10, IL-18 и МСР-1).

Динамика сывороточной концентрации IL-6 показала, что у онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом на дооперационном этапе отмечали более высокие показатели данного цитокина в сравнении с онкологическими пациентами без осложнений и группой здоровых доноров (р<0,05), (рис.2а).

Рисунок 2. - а) Исходная концентрация 1Ь-6 в сыворотке крови онкологических пациентов и здоровых доноров. 6) Динамика концентрации 1Ь-6 в сыворотке крови онкологических пациентов в периоперационном периоде.

Максимальный сывороточный уровень 1Ь-6 (569,59 (228,03 - 989,48) пг/мл) был зарегистрирован в раннем послеоперационном периоде у онкологических пациентов с диагнозом сепсис (р<0,05). Данные величины также достоверно не отличались от таковых в группе неонкологических пациентов с сепсисом (р>0,05), (рис.2б).

Исследование 1Ь-8 выявило достоверные отличия онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом от группы онкологических больных с благоприятным исходом на дооперационном этапе (1-я точка) и на 3-е - 5-е сутки после оперативного вмешательства (р<0,05). Так исходное медианное значение

сывороточной концентрации 1Ь-8 в группе пациентов с осложнениями, составило -21,25 (0,97 - 36,22) пг/мл, что превышало данный показатель пациентов без осложнений в 4,97 раза (р<0,05). У пациентов с сепсисом на 5-е сутки после оперативного вмешательства нами было зарегистрировано высокое содержание 1Ь-8. Так, уровень данного цитокина составлял 50 пг/мл, что превосходило данные показатели пациентов без осложнений и пациентов с гнойными осложнениями в 5 раз (р<0,05).

Динамика 1Ь-10 показала, что на этапе наложения кожных швов, т.е. интраоперационно во всех группах обследованных онкологических пациентов концентрация данного цитокина в сыворотке крови резко возрастала (р<0,05), (рис.3).

Концентрация 11.-10, пг/мл

900,00

800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00

0,00

/и 2 *г

.....—л___а--—" г— "¿ИШШЗ

-Без осложнений (онкологические пациенты)

-Й-С гнойными осложнениями (онкологические пациенты)

-Сепсис(онкологические пациенты)

-Сепсис(неонкологические пациенты)

24 ч до операции 1

Интраоперационный период

1-е сутки 3-е сутки 5-е сутки Послеоперационный период

-Здоровые доноры

* - Критерий Манна -Унтнн, р<0,05 г - Критерий Вилкоксона, р<0,05

Рисунок 3. - Динамика концентрации 1Ь-10 в сыворотке крови онкологических пациентов в периоперационном периоде, а также показатели здоровых доноров и неонкологических пациентов с диагнозом сепсис.

При этом максимальные величины сывороточного уровня 1Ь-10 (400,79 (185,37 - 600,88) пг/мл) отмечали у пациентов, имеющих впоследствии сепсис (р<0,05), что достоверно отличалось от показателей в группе без осложнений и пациентов с гнойными осложнениями (р<0,05), (рис.3).

Исследование сывороточной концентрации 1Ь-18 выявило, что исходные величины исследуемого параметра у онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом достоверно превышали данный показатель у онкологических пациентов без осложнений в 2,06 раза (р<0,05). В группе пациентов

с гнойными осложнениями в раннем послеоперационном периоде регистрировали достоверное увеличение сывороточной концентрации 1Ь-18 до 343,16 (231,221 -707,6687) пг/мл (р<0,05). Онкологические пациенты с сепсисом, поставленным им после оперативного вмешательства, в послеоперационном периоде имели более высокие сывороточные концентрации 1Ь-18 в сравнении с онкологическими пациентами без осложнений и онкологическими пациентами с гнойными осложнениями (р<0,05). Медианные значения данного показателя в группе больных с сепсисом составляли: 1-е сутки - 609,39 (539,89 - 678,88) пг/мл, 3-е сутки 812,82 (800,76 - 824,87) пг/мл и 5-е сутки 988,66 (900,766 - 1076,55) пг/мл соответственно.

Динамика концентрации МСР-1 - моноцитарного хемокина 1, показала, достоверно повышенные концентрации МСР-1 у онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом за сутки до операции и в раннем послеоперационном периоде в сравнении с пациентами без осложнений. При этом онкологические пациенты с развившимся сепсисом в раннем послеоперационном периоде имели в 3,00 - 8,00 раза достоверно более высокие показатели данного цитокина в сравнении с онкологическими пациентами без осложнений и группы онкологических больных с гнойными осложнениями (р<0,05).

Таким образом, онкологические пациенты, с гнойными осложнениями и сепсисом исходно характеризовались гипперреактивностью иммунной системы, выражаемой повышенным содержанием в сыворотке крови 1Ъ-6,1Ь-8,1Ь-18 и МСР-1. Оперативное вмешательство приводило как к активации противоспалительного звена иммунитета (1Ь-10), так и к дальнейшему повышению концентраций провоспалительных цитокинов (1Ь-6, 1Ь-8. и 1Ь-18). На 3-е - 5-е сутки у онкологических пациентов с осложненным течением послеоперационного периода, в отличие от онкологических пациентов без осложнений сохранялись более высокие уровни 1Ь-6,1Ь-10, ГЬ-18 и МСР-1.

Исследование клеточного звена иммунитета При исследовании фенотипических характеристик популяции гранулоцитов крови нами были выявлены следующие особенности. С одной стороны, в группах обследованных онкологических пациентов, начиная с полостного этапа операции,

15

нами была зарегистрирована тенденция увеличения числа гранулоцитов крови, несущих на своей поверхности функциональный интегрин - СОПс (р<0,05). При этом онкологические больные с гнойными осложнениями и сепсисом характеризовались более высоким процентом СБ66Ь+СВ11с+-клеток в раннем послеоперационном периоде (диапазон значений 55 - 78%), чем онкологические пациенты без осложнений (диапазон значений 68 - 81%). С другой стороны, в группах онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом отмечали тенденцию снижения числа гранулоцитов крови, несущих на своей поверхности маркер апоптоза - С095 (р<0,05). Следует отметить, что уровень экспрессии СБ95+ на поверхности гранулоцитов был наименьший (14,79 (11,23 - 15,86%) в группе онкологических пациентов с сепсисом.

Изучение особенностей популяции моноцитов показало, что в раннем послеоперационном периоде у онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом отмечали достоверно более высокое процентное содержание в крови СБ14+СВ16+-клеток в сравнении с онкологическими пациентами без гнойных осложнений и сепсиса (р<0,05). Так, диапазон колебаний данных значений находился в пределах 20 - 40%. Следует отметить, что тенденцию увеличения СБ 16 на СБ45+С014+-клетках в группе онкологических больных с осложнениями регистрировали с первых суток раннего послеоперационного периода (р<0,05).

Иммунорегуляторный индекс на дооперационном этапе был повышен (за счет исходно повышенного содержания СБЗ+СБ4+-клеток) в группе онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом (2,26 (1,41 - 2,89)) в сравнении с онкологическими больными без осложнений (1,66 (1,53 - 2,28)) и группой здоровых доноров (1,56 (1,45 - 1,74)), (р<0,05). На 3-е - 5-е сутки после операции величина соотношения СБ4/С08 клеток достоверно снижалась (р<0,05), (табл.2). При этом онкологические пациенты с развившимся сепсисом имели минимальные показатели иммунорегуляторного индекса, достоверно не отличающиеся от таковых в группе неонкологических пациентов с сепсисом (р>0,05), (табл.2).

Таблица 2

Динамика значений соотношения С04/СВ8 субпопуляций Т-лимфоцитов крови онкологических пациентов без осложнений, с гнойнъши осложнениями и сепсисом в __периоперационном периоде__

Точка Пациенты без осложнений (п=30) Пациенты с гнойными осложнениями (п=26) Пациенты с сепсисом (п=6)

1 1,66(1,53 -2,28) 2,16 (1,41 - 2,69) * 2,10(1,71-2,59)*

2 1,56(1,40- 1,85) 1,80(1,59-2,00)8 1,60(1,49- 1,80)8

3 1,34(1,29- 1,55) 1,41 (1,32- 1,89)8 1,21 (1,12-1,51)8

4 2,20(1,78 - 2,56)8 1,67(1,50- 1,88)8 1,10(1,00- 1,28)8

5 1,52(1,34- 1,89) 1,45 (1,37- 1,85)8 1,00 (0,97- 1,15)8

6 2,19(1,78-2,25)8 1,26(1,10- 1,45)8 0,86(0,80 - 1,10)8

7 1,53(1,45- 1,78) 1,20(1,17- 1,56)8 0,79 (0,67- 1,06)8

При оценке динамики абсолютного содержания (хЮ9/л) популяции натуральных киллеров в крови онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом в сравнении с онкологическими пациентами без таковых, в раннем послеоперационном периоде нами была зарегистрирована тенденция увеличения числа ]чГК-клеток (р<0,05), (рис.4). При этом показатели в группе онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом в 2,8 - 4 раз достоверно превышали таковые группы онкологических больных с благоприятным течением раннего послеоперационного периода (р<0,05).

Содержание КК.-клеток, * 10А9

Исходно ИатраоперациовныйПослеоперационаый период период

Рисунок 4. - Динамика абсолютного содержания (х109/л) ]Ж-клеток (СП45+СБЗ-С016 СВ56+) в крови онкологических пациентов без (с) осложнениями.

Таким образом, в периоперационном периоде онкологические больные с

гнойными осложнениями и сепсисом характеризовались более высоким

17

относительным содержанием функционально активных популяций гранулоцитов (СР66Ь+СР11с+-клеток) и моноцитов ССР14+СР16+-клеток). Также в данной группе больных снижался общий процент иммунокомпетентных клеток крови, чувствительных к апоптозу. за счет уменьшения клеток, несущих СР95. Кроме того, в группе онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом исходно отмечали повышенные значения иммунорегуляторного индекса (СР4/СР8-клеток), что также свидетельствует о гиперреактивности иммунитета.

Исследование цитотоксической активности натуральных киллеров При изучении цитотоксической активности МНК клеток крови было установлено, что на дооперационном этапе онкологические пациенты, имеющие впоследствии гнойные осложнения и сепсис имели повышенный уровень функциональной активности натуральных киллеров в сравнении с онкологическими пациентами без осложнений (р<0,05), (рис.5).

(онкологии пациенты)

*

щ I

р

— ■. ] 1 —ЕЙ 1

Соотношение клеток мишеней (К562):Клетои

Рисунок 5. - Исходный уровень цитотоксической активности №С(С03"СШ6+С056+) крови онкологических пациентов без осложнений и с гнойными осложнениями и сепсисом (результаты приведены при различных соотношениях клеток мишеней (К562) и клеток эффекторов (Ж-клеток)).

На 3-е - 5-е сутки после операции пациенты с неблагоприятным течением также имели более высокие показатели цитотоксической активности СР16+СР56+-клеток в сравнении с таковыми у пациентов с благоприятным исходом (р<0,05).

Исследование фагоцитарной активности нейтрофилов Исследование показателей функциональной активности эффекторов врожденного иммунитета крови среди обследуемых пациентов выявило, что у онкологических больных с неблагоприятным течением послеоперационного периода наблюдали достоверно повышенные величины активности нейтрофилов 18

крови в сравнении с онкологическими пациентами без осложнений как исходно, так на всем протяжении раннего послеоперационного периода (р<0,05).

Исследование метаболического звена фагоцитоза (НСТ-тест) Исследование кислородзависимого фагоцитоза на всем протяжении периоперационного периода путем оценки показателей индекса активации нейтрофилов крови в базальном и стимулированном НСТ-тестах показало, что онкологические пациенты с гнойными осложнениями и сепсисом характеризовались достоверно более низкими величинами разницы индекса активации нейтрофилов данных тестов в сравнении с онкологическими пациентами без осложнений (р<0,05). При этом минимальные значения в группе пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом были зарегистрированы на 5-е сутки после оперативного вмешательства - 0,105 (0,07 - 0,35) у.е., что достоверно отличалось от значений на дооперационном этапе (р=0,0047), (рис.6).

♦ Без осложнений (онкологические пациенты) —{¡Б—С осложнениями (онкологические пациенты) —йе— Сепсис (неонкологические пациенты)

Здоровые доноры

* - Критерий Манна -Унтнн, р<0,05

г - Критерий Вилхоксона, р<0,05

24чдо 12 3

операции Интраоперационный период

ИАН - индекс активации 1-е сутки 3-е сутки 5-е сутки нейтрофилов Послеоперационный период

Рисунок 6. - Динамика разницы индекса функциональной активации нейтрофилов крови онкологических пациентов в периоперационном периоде, а также показатели здоровых доноров и неонкологических пациентов с диагнозом сепсис в моделях НСТ-стимулированного и НСТ-базального тестов.

Таким образом, онкологические пациенты с гнойными осложнениями и

сепсисом, имели исходно более активированные иммунокомпетентные клетки

крови, что подтверждалось повышенным уровнем цитотоксической и фагоцитарной

активности лейкоцитов крови в сравнении с онкологическими пациентами без

гнойных осложнений и сепсиса. Наблюдаемая особенность у больных данной

группы может быть обусловлена присутствием в системном кровотоке

бактериального липополисахарида (LPS) уже на дооперационном этапе. Тенденция

19

повышения функциональной активности клеток крови больных с неблагоприятным течением сохранялась также и на всем протяжении раннего послеоперационного периода.

Оценка прогностической значимости иммунологических критериев и риска развитш осложнений.

Завершающий этап нашей работы включал оценку клинико-диагностической значимости определения различных иммунологических показателей на всем протяжении периоперационного периода, а также расчет относительного риска развития осложнений в раннем послеоперационном периоде у данной категории пациентов. При этом было установлено, что прогностическая ценность положительного результата LPS превышает 80%, в то время как предикторная значимость отрицательного результата составила более 90%. Для сепсиса также критичным показателем на дооперационном этапе является повышенный сывороточный уровень sCD14 (более 5 мкг/мл) - 89,50%.

Из спектра изученных цитокинов, аналогичной прогностической значимостью обладал IL-18 (ПЗ(+)=80%) на первые сутки после операции. Также высокие уровни 1Ь-6>20пг/мл и МСР-1>300пг/мл за 24ч до оперативного вмешательства могут рассматриваться в качестве предикторных показателей развития осложнений у онкологических пациентов, перенесших расширенные оперативные вмешательства.

Среди иммунологических критериев, описывающих клеточный иммунитет, наиболее значимым является повышенное абсолютное содержание натуральных киллеров (более 0,4*10л9/л) предикторная значимость положительного результата (ПЗ), (ПЗ(+)=81,80%). Прогностическую ценность в плане возможного развития сепсиса у онкологических пациентов в раннем послеоперационном периоде имеет также величина общего процента популяции гранулоцитов, несущих на своей поверхности CD95 (менее 40%) при определении на первые сутки после оперативного вмешательства (ПЗ(+)=90%).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, проведённые исследования гуморального и клеточного

звеньев иммунитета онкологических больных, перенесших расширенные 20

оперативные вмешательства по поводу новообразований желудочно-кишечного тракта и органов дыхательной системы (легкие), в периоперационном периоде позволили выделить ряд особенностей изменения показателей иммунной системы на дооперационном, интраоперационном и послеоперационном этапах. Выявленная в периоперационном периоде высокая корреляционная взаимосвязь между уровнем сывороточного эндотоксина, цитокинов и особенностями функциональной активности клеточных эффекторов, позволяет предположить, что повышение провоспалительных цитокинов в системном кровотоке является следствием увеличения уровня в крови LPS, что подтверждает патогенетическую роль бактериального эндотоксина и цитокинов воспалительного характера в развитии системной воспалительной реакции и сепсиса. Совокупность полученных нами данных лабораторных показателей (в частности LPS, sCD14, IL-6, IL-18, MCP-1, популяции CD66b+CD95+-клеток и натуральных киллеров) может рассматриваться в качестве факторов прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических пациентов в раннем послеоперационном периоде. Выявленные нами прогностически значимые критерии могут служить основой для начала патогенетически обоснованного лечение, в частности назначения процедур экстракорпоральной детоксикации, направленной на удаление из системного кровотока триггеров и медиаторов воспаления на ранних этапах системной воспалительной реакции, для предупреждения развития органной и полиорганной недостаточности у онкологических больных.

ВЫВОДЫ:

1. В группе онкологических пациентов с гнойными осложнениями и сепсисом на дооперационном этапе и в первые сутки после оперативного вмешательства уровень бактериального эндотоксина достоверно превышает таковой у группы онкологических пациентов без послеоперационных осложнений.

2. В сыворотке крови онкологических больных с гнойными осложнениями на всем протяжении периоперационного периода значительно (в 3 - 5 раз) повышена концентрация растворимой формы рецептора моноцитов (вСБМ) по сравнению с группой онкологических пациентов без послеоперационных осложнений.

3. В группе онкологических пациентов с неблагоприятным течением раннего послеоперационного периода отмечено повышенное содержание в сыворотке крови 1Ь-6, 1Ь-8, 1Ь-18 и МСР-1 как на дооперационном этапе, так и в раннем послеоперационном периоде, по сравнению с онкологическими пациентами без осложнений. Особенностей динамики сывороточных уровней иммуноглобулинов в обследуемых группах онкологических пациентов не выявлено.

4. У онкологических больных с сепсисом на завершающем этапе операции отмечены максимальные значения противовоспалительного цитокина 1Ь-10 (400,79 пг/мл) по сравнению с группой онкологических больных с гнойными осложнениями (150,91 пг/мл) и без таковых (82,29 пг/мл).

5. У онкологических пациентов с осложнениями в послеоперационном периоде отмечено достоверно повышенное содержание активных популяций СБббЬХОПс4 -гранулоцитов в 1,5 раза с показателями функциональной активности ФИ = 80 - 90%, и ФЧ = 40 - 50 шт; СВ14+СБ16+-моноцитов в 2 раза и увеличение количества СБЗСБ16+СЭ56+-1МК-клеток (ИЦА = 80 - 90%) по сравнению с группой онкологических пациентов без осложнений. В группе онкологических больных с сепсисом зарегистрировано снижение в 4 раза доли СБ95+-лейкоцитов крови.

6. Наиболее прогностически ценными маркерами развития гнойных

осложнений и сепсиса у онкохирургических пациентов при определении за 24ч до

оперативного вмешательства являются 1Ь-6 и МСР-1 (прогностическая значимость -

100%). На первые сутки после операции предикторной значимостью обладал ГЬ-18 в

сыворотке крови (свыше 80%). Бактериальный липополисахарид показал высокую 22

степень значимости при одномоментном определении как на дооперационном этапе, так и на первые сутки после операции (более 80%). Для прогноза сепсиса у онкологических пациентов критичным показателем на дооперационном этапе является повышенный сывороточный уровень sCD14 (более 5мкг/мл) ПЗ(+)=89,50%.

7. Относительно показателей клеточного иммунитета наиболее значимым в качестве прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических пациентов является повышенное абсолютное содержание натуральных киллеров (более 0,4*10л9/л) ПЗ(+)=81,80%. А также величина общего процента СБ66Ь+СБ95+-клегок при определении на первые сутки после оперативного вмешательства ПЗ(+)=90% у данной категории больных.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Предложенный в работе алгоритм иммунологических исследования рекомендуется для оценки вероятности развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических пациентов в раннем послеоперационном периоде.

а). Определение уровня бактериального липополисахарида в сыворотке крови для прогноза развития осложнений целесообразно проводить за 24ч и на первые сутки после оперативного вмешательства. Критическая величина (cut off) данного показателя, повышающая риск развития осложнений в 21 раз является 0,02 МЕ/мл.

б). При наличии цитофлюориметрического оборудования рекомендуется проводить определение относительного содержания CD66b+CD95+-mieTOK за/на первые сутки после оперативного вмешательства (пороговая величина менее 40%), а также абсолютного содержания натуральных киллеров на 1-е - 3-е сутки после раннего послеоперационного периода (cut off - 0,4*10л9/л). Риск неблагоприятного течения раннего послеоперационного периода при данных показателях выше в 12 раз.

в). Если лаборатория располагает наборами для иммуноферментного анализа, то проводится анализ определения уровня IL-18 (порог более 100 пг/мл), JL-6 (более 20 пг/мл) и МСР-1 (более 300 пг/мл) за сутки до операции. Вероятность развития осложнений при этом увеличивается в 4 - 14 раз.

2. Полученные в результате исследований иммунологические критерии могут служить дополнительными факторами для раннего проведения методов экстракорпоральной детоксикации у онкологических больных.

Список работ, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Анисимова, Н.Ю. Применение гемосорбции у больных раком яичников при сепсисе / Н.Ю. Анисимова, Е.Г. Громова, JI.C. Кузнецова, H.A. Плужникова, Ю.И. Должикова, Н.И. Бойко, М.В. Киселевский // Справочник акушера-гинеколога. - 2011. - №3-4. - С. 42-45.

2. Анисимова, Н.Ю. Особенности функциональной активности эффекторов врожденного иммунитета онкологических больных на фоне сепсиса / Н.Ю. Анисимова, Е.Г. Громова, Л.С. Кузнецова, H.A. Плужникова, М.В. Киселевский // Сибирский онкологический журнал. - 2011. - № 3(45). - С. 51-55.

3. Анисимова, Н.Ю. Рецептор апоптоза и молекул адгезии лейкоцитов - перспективные маркеры сепсиса у онкологических больных / Н.Ю. Анисимова, H.A. Плужникова, Е.Г. Громова, Л.С. Кузнецова, Д.С. Цветков, М.В. Киселевский//Российский иммунологический журнал. - 2011. - Т. 5(14), № 3-4. - С. 262-265.

4. Анисимова, Н.Ю. Динамика функциональной активности эффекторов врожденного иммунитета у онкологических больных с сепсисом при проведении экстракорпоральной детоксикации / Н.Ю. Анисимова, Е.Г. Громова, Л.С. Кузнецова, H.A. Плужникова, A.A. Андрейчиков, A.B. Андрейчиков, М.В. Киселевский // Сибирский медицинский журнал. -2011. -№7.- С. 26-29.

5. Анисимова, Н.Ю. Содержание иммуноглобулинов А, G, М классов и B-лимфоцитов в крови онкологических больных с сепсисом / Н.Ю. Анисимова, Е.Г. Громова, Л.С. Кузнецова, Ю.И. Должикова, H.A. Плужникова, К.С. Титов, А.К. Антонов, М.В. Киселевский // Вестник службы крови России. - 2011. - №4. - С. 27-30.

6. Киселевский, М.В. Применение Омега-3 жирных кислот у хирургических больных с высоким риском осложнений в раннем послеоперационном периоде / М.В. Киселевский, Н.Ю. Анисимова, H.A. Плужникова, Д.С. Цветков // Вестник анестезиологии и реаниматологии. - 2012. - № 3. - С. 17-24.

7. Плужникова, H.A. Динамика сывороточных иммуноглобулинов у онкологических больных в периоперационном периоде / H.A. Плужникова, Н.Ю. Анисимова, О.В. Лебединская, Д.С. Цветков, А.П. Годовалов, М.В. Киселевский // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2012. -Т. 85,№3(2).-С. 148-150.

8. Плужникова, H.A. Факторы прогноза течения раннего послеоперационного периода больных оперированных по поводу новообразований пищевода и желудка / H.A. Плужникова, Н.Ю. Анисимова, Ю.В. Иванов, Д.С. Цветков, Д.С. Нечаев, Е.В. Сошникова, Т.А. Ялбуева, М.В. Киселевский // Российский иммунологический журнал. - 2012. - Т 6 №4(15).-С. 370-375.

Тезисы конференций, конгрессов и симпозиумов:

1. Плужникова, H.A. Маркеры сепсиса / H.A. Плужникова, Н.Ю. Анисимова // Клинические и теоретические аспекты современной медицины: Докл. Межд. конф., Москва, 6-8 апр 2011.-М., 2011.-С. 34-35.

2. Плужникова, H.A. Экспрессия молекул интегринов и функциональная активность эффекторов врожденного иммунитета онкологических больных в ранний постоперационный период / H.A. Плужникова // «Наноонкология»: Докл. Межд. конф., Саратов, 6-7 сентября 2011. - Российский биотерапевтический журнал. - 2011. - Т. 10 № 4 -С. 108-109.

3. Плужникова, H.A. Исследование субпопуляции Т-цитотоксических лимфоцитов онкологических пациентов / H.A. Плужникова, Ю.И. Должикова // «Экология России и сопредельных территорий» МЭСК-2011: Докл. Межд. конф., Новосибирск, 28-31 сент. 2011 -Н., 2011.-С. 263-264.

4. Плужникова, H.A. Исследование иммунного статуса онкологических пациентов / H.A. Плужникова // «Экология России и сопредельных территорий» МЭСК-2011: Докл. Межд. конф., Новосибирск, 28-31 сент. 2011. - Н., 2011. - С. 262-263.

5. Плужникова, H.A. Исследование динамики провоспалительных цитокинов у хирургических пациентов в периоперационный период / H.A. Плужникова, Н.Ю. Анисимова, М.В. Киселевский // Клинические и теоретические аспекты современной медицины: Докл. Межд. конф., Москва, 18-22 апр. 2012. -М., 2012. - С. 40.

6. Плужникова, H.A. Исследование уровня экспрессии молекул интегрина CDllb и фагоцитарной активности нейтрофилов онкологических больных в периоперационном периоде / H.A. Плужникова, А.Ю. Галкина, Н.Ю. Анисимова, Д.С. Цветков, М.В. Киселевский // «Отечественные противоопухолевые препараты»: Докл. Межд. конф., Нижний Новгород, 31 мая-1 июня 2012. - Российский биотерапевтический журнал. - 2012. -Т. 11, №2.- С. 41.

7. Плужникова, H.A. Динамика сывороточного бактериального эндотоксина у онкологических больных в интраоперационном периоде / H.A. Плужникова, А.Ю. Галкина, Д.С. Цветков, Н.Ю. Анисимова, М.В. Киселевский // «Отечественные противоопухолевые препараты»: Докл. Межд. конф., Нижний Новгород, 31 мая-1 июня 2012. - Российский биотерапевтический журнал. - 2012. - Т.11, № 2,- С. 41.

8. Плужникова, H.A. Содержание МСР-1 в крови онкологических больных в предоперационном периоде / H.A. Плужникова, Д.С. Цветков, М.В. Киселевский // «Новые концепции механизмов воспаления, аутоиммунного ответа и развития опухоли»: Докл. Межд. конф., Казань 2012. - К., 2012. - С. 80-81.

9. Плужникова, H.A. Повышенная концентрация ИЛ-6 - возможный прогностический маркер развития гнойно-септических осложнений у онкологических больных / H.A. Плужникова, Е.В. Сошникова // «Экология России и сопредельных территорий» МЭСК-2012: Докл. Межд. конф., Новосибирск, 27-30 сент. 2012. -Н., 2012. - С. 120.

10. Плужникова, H.A. Исследование клеточного иммунитета для выявления факторов прогноза гнойно-септических осложнений в раннем послеоперационном периоде у онкологических больных / H.A. Плужникова, Д.С. Цветков, М.В. Киселевский // «Отечественные противоопухолевые препараты»: Докл. Межд. конф., Минск, 23-25 мая 2013.- Российский биотерапевтический журнал.-2013.- Т. 12, № 2-С. 66.

11. Плужникова, H.A. Прогностические факторы гнойно-септических осложнений в раннем послеоперационном периоде у онкологических больных / H.A. Плужникова, Ю.В. Иванов, Д.С. Цветков, М.В. Киселевский // «Отечественные противоопухолевые препараты»: Докл. Межд. конф., Минск, 23-25 мая 2013. - Российский биотерапевтический журнал - 2013. - Т. 12, №2.-С. 66.

12. Карпенко, А.Ю. Динамика экспрессии молекулы CD95 на гранулоцитах крови онкологических пациентов в периоперационный период / А.Ю. Карпенко, H.A. Плужникова VIII Всероссийский съезд Онкологов: Докл. Межд. конф., Санкт-Петербург, 2013.-С. (в печати).

Подписано в печать 01.10.13 Формат 60x84/16.

Бумага офисная «ЗуеЕоСору». Тираж 100 экз. Заказ № 639 Отпечатано на участке множительной техники ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН 115478, г. Москва, Каширское ш., 24

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Плужникова, Наталья Андреевна

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «РОССИЙСКИЙ ОНКОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

имени Н.Н.Блохина» РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК

На правах рукописи

04201363999

ПЛУЖНИКОВА НАТАЛЬЯ АНДРЕЕВНА

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАК ФАКТОРЫ ПРОГНОЗА РАЗВИТИЯ ГНОЙНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ И СЕПСИСА У ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ

14.01.12- онкология 14.03.09 - клиническая иммунология, аллергология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор М.В. Киселевский, доктор медицинских наук Е.Г. Громова

Москва-2013

Содержание

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.............................................5

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................8

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................13

1.1. Актуальность проблемы в онкологии.......................................................14

1.2. Общее понятие о системной воспалительной реакции и сепсисе.........16

1.3. Патогенез системной воспалительной реакции и сепсиса.....................22

1.3.1. Провоспалительные цитокины...............................................................26

1.3.2. Противовоспалительные цитокины.......................................................28

1.3.3. Медиаторы воспаления нецитокиновой природы................................29

1.4. Иммунопатогенез системной воспалительной реакции и сепсиса........32

1.5. Диагностика системной воспалительной реакции и сепсиса,

проблема маркеров................................................................................................40

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................50

2.1. Список использованых материалов..........................................................50

2.2. Список использованного оборудования...................................................50

2.3. Дизайн исследования..................................................................................51

2.4. Клиническая характеристика больных.....................................................51

2.5. Методы исследования................................................................................58

2.6. Методы оценки прогностической значимости и риска развития осложнений.........................................................................................................65

2.7. Методы статистической обработки..........................................................67

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ...........................................................................................69

ГЛАВА 3. Исследование динамики липополисахарида (ЬР8), ЬР8-связывающего белка (ЬВР) и растворимой формы СБ 14 (бС014) в периоперационном периоде.................................................................................69

3.1. Динамика концентрации липополисахарида (ЬР8)..........................69

3.2. Динамика концентрации ЬРБ-связывающего белка (ЬВР).............72

3.3. Динамика концентрации растворимой формы СОМ (бС014)........74

3.4. Выявление корреляционной взаимосвязи исследуемых

показателей.........................................................................................................77

ГЛАВА 4. Исследование цитокинового профиля в периоперационном

периоде...................................................................................................................78

4.1. Динамика моноцитарного хемокина 1 (МСР-1)...............................90

ГЛАВА 5. Выявление корреляционной взаимосвязи исследуемых

показателей............................................................................................................94

ГЛАВА 6. Исследование динамики иммуноглобулинов

в периоперационном периоде..............................................................................96

6.1. Иммуноглобулин А..............................................................................96

6.2. Иммуноглобулин G..............................................................................97

6.3. Иммуноглобулин М.............................................................................98

ГЛАВА 7. Исследование клеточного звена иммунитета

в периоперационном периоде............................................................................100

7.1. Особенности фенотипа лейкоцитов и лейкоцитарной формулы крови..................................................................................................................100

7.1.1. Особенности фенотипа гранулоцитов и относительное содержание CD1 la, CD1 lb, CD11с и CD95 .................................................104

7.1.1.1. Относительное содержание CD 11а............................................107

7.1.1.2. Относительное содержание CD1 lb............................................108

7.1.1.3. Относительное содержание CD 11с...........................................109

7.1.1.4. Относительное содержание CD95..............................................112

7.1.2. Особенности фенотипа моноцитов и относительное содержание CDlla, CDllb, CDllc, CD95 hCD16............................................................116

7.1.2.1. Относительное содержание CD1 la............................................118

7.1.2.2. Относительное содержание CD1 lb............................................120

7.1.2.3. Относительное содержание CD 11 с............................................121

7.1.2.4. Относительное содержание CD95..............................................122

7.1.2.5. Относительное содержание CD16..............................................123

7.1.3. Особенности фенотипа лимфоцитов и относительное

содержание субпопуляций лимфоцитов.......................................................126

7.1.3.1. Относительное содержание CD95..............................................128

7.1.3.2. Цитотоксические лимфоциты.....................................................129

7.1.3.3. Т-хелперные лимфоциты............................................................131

7.1.3.4. Т-регуляторные лимфоциты.......................................................135

7.1.3.5. Натуральные киллеры.................................................................136

7.1.3.6. В-лимфоциты................................................................................136

ГЛАВА 8. Выявление корреляционной взаимосвязи исследуемых

показателей..........................................................................................................138

ГЛАВА 9. Исследование функциональной активности лейкоцитов крови.. 139

9.1. Цитотоксическая активность натуральных киллеров..............................139

9.2. Фагоцитарная активность нейтрофилов....................................................142

9.3. Метаболическая активность нейтрофилов (НСТ-тест)............................146

ГЛАВА 10. Оценка базальной и стимулированной продукции цитокинов.. 150

10.1. Оценка продукции IL-6...................................................................150

10.2. Оценка продукции IL-8................................................................... 151

10.3. Оценка продукции IL-18.................................................................153

ГЛАВА 11. Выявление корреляционной взаимосвязи исследуемых

показателей..........................................................................................................155

ГЛАВА 12. Оценка прогностической значимости иммунологических показателей и относительного риска развития осложнений .........................156

12.1. Выявление прогностической значимости.....................................156

12.2. Оценка относительного риска развития гнойных осложнений

и сепсиса..........................................................................................163

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.........................................165

ВЫВОДЫ.............................................................................................................179

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.............................................................181

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................183

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АКШ аорто-коронарное шунтирование

АПК антиген-представляющие клетки

ГБ гипертоническая болезнь

ДИ доверительный интервал

дмсо диметилсульфоксид

зд здоровые доноры

ИБС ишемическая болезнь сердца

ИЦА индекс цитотоксической активности

ЛПВП липопротеины высокой плотности

МЕ международные единицы измерения

МНК мононуклеарные клетки

нет нитросиний тетразоль

ОПН острая почечная недостаточность

пз прогностическая значимость

ПОН полиорганная недостаточность

РСТ прокальцитонин

СВР системная воспалительная реакция

СКВ системная красная волчанка

ссво синдром системного воспалительного ответа

ССВР синдром системной воспалительной реакции

соэ скорость оседания эритроцитов

СРБ С-реактивный белок

ТМБ тетраметилбензидин

ФИ фагоцитарный индекс

ФЧ фагоцитарное число

ФСБ-Т фосфатно-солевой буфер с раствором твина

ХОБЛ хроническая обструктивная болезнь лёгких

экд экстракорпоральная детоксикация

ARDS

APACHE

APC CARS

CD

Cut off

ICAM

ICE

Ig

IL

INF

FITC

FSC

LBP

LPS MHC

MCP-1

MFI

acute respiratory distress syndrome

(респираторный дистресс-синдром)

acute Physiology And Chronic Health Evaluation

(шкала, для расчёта риска смерти больных с

тяжелыми соматическими заболеваниями и травмами)

allophycocyanin (аллофикоцианит)

compensatory Antiinflammatory Response Syndrome

(синдром компенсаторного противовоспалительного

ответа)

cluster of differentiation

(кластер дифференцировки)

пороговая (критическая) величина

inter-Cellular Adhesion Molecule (молекула адгезии)

interlaken 1 converting enzyme

(интерлейкин 1 конвертирующий фермент)

immunoglobulin (иммуноглобулин)

interleukin (интерлейкин)

interferon (интерферон)

fluorescein isothiocyanate (флюоресцеинизотиоцинат)

forward scatter (прямое светорассеяние)

lipopolysaccharide binding protein

(липополисахарид связывающий белок)

lipopolysaccharides (липополисахарид)

major histocompatibility complex

(главный комплекс гистосовместимости)

monocytes chemokine proteins

(моноцитарный хемокиновый белок)

mean fluorescence intensity

(средняя интенсивность флюоресенции)

МТТ 3 - [4,5 -диметилтиазол-2-ил4] -2,5

дифенилтетразолиумбромид) NK natural killers (натуральные киллеры)

NO nitrogen oxide (оксид азота)

OR odds ratio - отношение шансов (относительный риск)

PAMPs pattern-recognition receptors

(паттернраспознающие рецепторы) РЕ phycoerythrin (фикоэритрин)

PerCr peridinchlorophill protein (перидинхлорофилл протеин)

РС5 phycoerythrin/cyanin-5 (фикоэритрин/цианин-5)

sCD 14 растворимая форма CD 14

Th Т-хелперные лимфоциты

TLR toll-like receptors

(толл-подобные рецепторы) TNF tumor necrosis factor (фактор некроза опухолей)

T-reg T-regulation cell (Т-регуляторные клетки)

SIRS syndrome of system inflammatory reaction

(синдром системной воспалительной реакции) SCF фактор роста тучных клеток

SOFA Sequential Organ Failure Assessment или

Sepsis-related Organ failure Assesement (шкала, отражающая тяжесть органной недостаточности) SSC side scatter (боковое светорассеяние)

VCAM vascular cell adhesion molecule

(васкулярная молекула клеточной адгезии)

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на адекватное применение современного лечения, смертность от гнойных осложнений и сепсиса составляет около 30 - 50% [39,84,88,165]. Это связано с тем, что в патогенез сепсиса вовлечены не только инфекционные агенты [6,9,25] но и другие факторы, в частности, эндогенные медиаторы воспаления [193]. Попытки нивелировать системную воспалительную реакцию (СВР), включающие не только противовоспалительную терапию, лечение кортикостероидами и т.д. в предоперационном периоде, но и терапию таргетными веществами (антителами к провоспалительным факторам), не привели к значимым результатам [58]. Это может быть связано с тем, что мишенями терапии являлись отдельные компоненты воспалительного каскада. Очевидно, что лечение должно быть направлено на удаление избытка как про- так и противовоспалительных компонентов эндогенных иммунномодуляторов, вовлеченных в развития сепсиса и СВР.

Для решения этой проблемы могут быть использованы современные методы экстракорпоральной детоксикации (ЭКД). В настоящее время в лечебной практике широко используются методы гемофильтрации и гемосорбции. Однако последние клинические исследования показали, что методы ЭКД эффективны в основном только на ранних этапах развития СВР и ее рекомендуется начинать не позднее 24 ч от момента выявления первой органной недостаточности [81].

Для того чтобы обеспечить своевременное начало проведения ЭКД и повышение их эффективности на ранних этапах развития сепсиса, требуются надежные маркеры, для прогноза течения и тяжести сепсиса у больных. В качестве таких маркеров могут выступать иммунологические показатели, такие как уровень цитокинов, морфо-фенотипические и функциональные свойства лейкоцитов.

Особенно остро проблема гнойных осложнений и сепсиса стоит у онкологических больных. Это связано не только с иммунокомпрометированным состоянием данной категории пациентов, вследствие применения иммуносупрессоров: кортикостероидов, химиотерапии и радиотерапии, но и с тем, что большинство из них подвергается хирургическому лечению [45]. При этом известно, что высокая вероятность развития послеоперационных гнойных осложнений и сепсиса, отмечается при выполнении расширенных оперативных вмешательств на органах торакоабдоминальной области (например, при новообразованиях). Так, операции на легких, желчевыводящих путях, желудке, поджелудочной железе, толстой кишке дают септические осложнения в 15 - 30%, а развитие разлитого перитонита в 20 - 40% случаев сопровождается клиническим проявлением сепсиса [25].

Важно отметить, что, несмотря применение антибиотиков широкого спектра действия смертность от гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных остается высокой [56,187]. По данным Yegenaga I. е1 а1., общий процент летальности онкологических больных в послеоперационном периоде может достигать 74% [197]. Кроме того, существуют сведения о том, что риск смерти от сепсиса пациентов со злокачественными новообразованиями на 30%) выше, чем у пациентов неонкологического профиля [56].

Все вышеизложенное указывает на необходимость поиска предикторов развития гнойных осложнений и сепсиса именно у онкологических пациентов, как группы дополнительного риска.

Цель работы:

Выявление иммунологических факторов прогноза развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных в периоперационном периоде.

Задачи исследования:

• Исследование динамики содержания бактериального токсина у больных раком желудочно-кишечного тракта и легких в периоперационном периоде.

• Определение цитокинового профиля и иммуноглобулинов у онкологических пациентов.

• Оценка фенотипических характеристик лейкоцитов крови пациентов со злокачественными новообразованиями.

• Изучение функциональной активности лейкоцитов у онкохирургических больных в периоперационном периоде.

• Выявление статистически значимых показателей для прогноза и оценки тяжести развития гнойных осложнений и сепсиса у онкологических пациентов.

Научная новизна:

Впервые проведено комплексное исследование иммунологических параметров, характеризующих морфо-фенотипические и функциональные свойства (фагоцитарная активность, МС-активность) клеток иммунной системы у онкологических больных в периоперационном периоде.

Впервые получены новые данные о динамических изменениях как широкого спектра сывороточных цитокинов, так и концентрации бактериального эндотоксина в сыворотке крови онкологических больных, перенесших плановые оперативные вмешательства.

Впервые проведен корреляционный анализ и рассчитана прогностическая значимость исследованных иммунологических показателей с вероятностью развития гнойных осложнений и сепсиса в раннем послеоперационном периоде у онкологических пациентов.

Научно-практическая значимость:

Проводимые исследования позволяют расширить теоретические представления о роли медиаторов воспаления и эффекторов врожденного иммунитета в патогенезе развития сепсиса и СВР.

Предложенные в результате исследований иммунологические критерии могут служить дополнительными факторами в клинической практике, не только для прогноза гнойных осложнений и сепсиса у онкологических больных, но и для раннего проведения методов экстракорпоральной детоксикации в целях профилактики полиорганной недостаточности на фоне сепсиса.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

• III международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Science Health» (Москва, 2011);

• XVI международной экологической конференции студентов и молодых ученых «МЭСК» (Новосибирск, 2011);

• X всероссийской научно-практической конференции «Наноонкология» (Москва, 2011);

• IV международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Science Health» (Москва, 2012);

• III международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Новые концепции механизмов воспаления, аутоиммунного ответа и развития опухоли» (Казань, 2012);

• XVII международной экологической конференции студентов и молодых ученых «МЭСК» (Новосибирск, 2012);

• XI всероссийской научно-практической конференции «Отечественные противоопухолевые препараты» (Нижний Новгород, 2012);

• XII всероссийской научно-практической конференции «Отечественные противоопухолевые препараты» (Минск, 2013);

Внедрение в практику:

Полученные результаты исследований могут служить основанием для внедрения в практику лечебных учреждений алгоритма исследования иммунологических показателей, не только для оценки риска развития

послеоперационных осложнений у онкологических хирургических больных, но и для раннего проведения методов экстракорпоральной детоксикации в целях профилактики полиорганной недостаточности на фоне сепсиса.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе 8 - в изданиях, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики больных, описания материалов и методов, 10 глав собственных результатов, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений, списка литературы, включающего 49 отечественных и 152 зарубежных источников. Материалы диссертации изложены на 203 страницах машинописного текста и иллюстрированы 27 таблицами и 92 рисунками.

Личный вклад автора:

Автором диссертации самостоятельно проведены клинические анализы по изучению иммунологических показателей (цитокиновый профиль, концентрации иммуноглобулинов, фенотипических и функциональных особенностей лейкоцитов) крови у онкологических пациентов.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время частота послеоперационных инфекционных осложнений в �