Лобанова Н.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Шишкина Л.В.

ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко», Москва, Россия

Рыжова М.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Кобяков Г.Л.

ГБУ НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко

Сычева Р.В.

ФГБУ "Научно-исследовательский институт нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко"

Буров С.А.

Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова

Лукьянов А.В.

ФГКУ «Центральный клинический Военный госпиталь ФСБ России

Омарова Ж.Р.

ФГКУ «Центральный клинический Военный госпиталь ФСБ России

Клинические, иммуногистохимические и молекулярно-генетические факторы прогноза у больных c глиобластомой

Журнал: Архив патологии. 2016;78(4): 10-19

Просмотров : 1945

Загрузок : 806

Как цитировать

Лобанова Н. В., Шишкина Л. В., Рыжова М. В., Кобяков Г. Л., Сычева Р. В., Буров С. А., Лукьянов А. В., Омарова Ж. Р. Клинические, иммуногистохимические и молекулярно-генетические факторы прогноза у больных c глиобластомой. Архив патологии. 2016;78(4):10-19. https://doi.org/10.17116/patol201678410-19

Авторы:

Лобанова Н.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Все авторы (8)

Глиобластома (ГБ) - наиболее частая первичная злокачественная глиальная опухоль головного мозга взрослых больных (с преимущественно астроцитарной дифференцировкой) [1, 2]. В Швейцарии частота выявления ГБ составляет 3,5 случая на 100 000 населения, в США - 2,5-3 случая на 100 000 населения [3]. В России, к сожалению, до сих пор не ведется регистрация опухолей головного мозга по нозологии. Как правило, опухоли головного мозга и спинного мозга регистрируются под общей рубрикой «Опухоли ЦНС и другие опухоли человека». Поэтому достоверно оценить заболеваемость ГБ в России в настоящее время не представляется возможным [4].

ГБ - одна из наиболее злокачественных опухолей человека, медиана общей выживаемости варьирует от 3 до 12 мес, при этом лишь 5% больных живут более 5 лет [3, 5-7]. Современные методы позволяют несколько увеличить продолжительность жизни больных с ГБ, но, как правило, незначительно и далеко не во всех случаях [7-10]. Исследования ученых разных стран мира, в том числе и России, позволяют утверждать, что ГБ - гетерогенная группа опухолей с различными клиническими характеристиками, особенностями гистологического строения и генетического статуса, которые в совокупности определяют течение и прогноз заболевания [5, 7, 8, 11-15]. К общепризнанным прогностически значимым клиническим факторам относятся возраст больного и степень нейрохирургической резекции опухоли [6, 9, 16].

В последние годы большое внимание уделяется выявлению и изучению молекулярно-генетических нарушений Г.Б. Наиболее значимые из них - мутация гена IDH1 и статус метилирования MGMT. В современной литературе приведены противоречивые данные о частоте выявления данных генетических нарушений в ГБ, влиянии их на прогноз заболевания и продолжительность жизни больных данной категории [14, 15, 17-21].

Цель настощего исследования - определить прогностическую значимость мутации IDH1 и статуса метилирования MGMT у больных с ГБ и проанализировать влияние клинических данных (пол, возраст, локализация опухоли), гистологических вариантов строения опухоли и сроки развития рецидивов на течение заболевания.

Материал и методы

В исследование включены 63 пациента с ГБ в возрасте от 18 лет до 71 года. Средний возраст составил 48 лет. Соотношение мужчин и женщин практически одинаковое и составило 0,97 (31 мужчина и 32 женщины). Всем пациентам в период с 2008 по 2011 г. согласно общепринятым рекомендациям [16] проведено комбинированное лечение, включающее оперативное вмешательство в виде удаления опухоли или стереотаксической биопсии, облучение и химиотерапия в послеоперационном периоде. Химиолучевая терапия больных включала лучевую терапию на ложе удаленной опухоли с суммарной очаговой дозой (СОД) 55-60 Гр и одновременным приемом темозоломида (темодала) в рекомендуемой для каждого пациента дозе. Оперативное лечение проводилось на базе НИИ нейрохирургии им. Н.И. Бурденко Минздрава России. Химиолучевую терапию проводили как на базе региональных онкологических диспансеров, так и в федеральных специализированных государственных учреждениях (НИИ нейрохирургии им. Н.И. Бурденко, НИИ радиологии). Большинство больных (87% (55/63)) получили лечение согласно рекомендованному стандарту. В 3% (2/63) случаев отмечались изменения в тактике лечения после операции: применены более низкие дозы облучения (СОД 45, 50 Гр) с одновременным приемом темодала. У 10% (6/63) больных отследить достоверно характер проведенного лечения оказалось невозможным в виду отсутствия данных.

Гистологическое исследование проведено согласно общепринятой методике путем окрашивания срезов гематоксилином и эозином. Все образцы опухолевой ткани согласно действующей классификации ВОЗ [1] имели диагностические признаки глиобластомы (пролиферация эндотелия сосудов, высокая митотическая активность, очаги некроза и псевдопалисадные некрозы).

Иммуногистохимическое исследование (ИГХ) проводили на серийных парафиновых срезах толщиной 3 мкм стрептавидин-биотин-пероксидазным методом с докраской ядер гематоксилином («Shandon») по методике, рекомендованной фирмой-производителем. Были использованы антитела (АТ) к глиофибриллярному кислому белку (glial fibrillary acidic protein, GFAP), клон 6F2 («Dako») и изоцитратдегидрогеназе (isocitratedegydrogenasa 1 (IDH-1)), клон R-132 фирмы «Dianova» (Германия). Использовали систему визуализации Ultra Vision LP («LabVision»).

Оценку экспрессии белка к GFAP и IDH-1 проводили полуколичественным методом. Умеренное и выраженное цитоплазматическое окрашивание в сочетании со слабым ядерным окрашиванием 10% клеток опухоли и более расценивалось как положительная реакция, слабое диффузное окрашивание и окрашивание менее 10% опухолевых клеток - как отрицательное [22, 23].

Определение статуса MGMT проводили методом ПЦР по методике, рекомендованной фирмой-производителем, с применением пробы CpGenome DNA Modification Kit, «Chemicon International», США.

Для анализа выживаемости использовали метод Каплана-Мейера. Достоверность различий между кривыми выживаемости подтверждали с помощью F-критерия Кокса, log-rank теста с использованием пакета программ Statistica для Microsoft Windows, версия 6.0. За уровень статистической значимости принимали р<0,05.

Результаты

В последние годы отмечен интерес к особенностям генома ГБ в различных возрастных группах [8, 5, 7]. Поэтому мы посчитали целесообразным разделить всех больных с ГБ на основании рекомендаций ВОЗ на 3 возрастные группы: 1-я группа (больные моложе 45 лет) составила 37% (23/63), 2-я группа (от 45 до 60 лет включительно) - 44% (28/63) и 3-я группа (старше 60 лет) - 19% (12/63). Установлена умеренная обратная корреляционная связь между возрастом и общей выживаемостью (ОВ), r=–0,36 при р=0,004. Анализ выживаемости методом Каплана-Мейера в возрастных группах показал достоверно лучшую общую выживаемость среди больных моложе 45 лет (р=0,013) (рис. 1).

Рис. 1. Общая выживаемость в зависимости от возраста.

При анализе локализации ГБ выявлено, что в 52% (33/63) случаев опухоль располагалась в правом полушарии головного мозга, в 38% (24/63) - в левом, редкие локализации составили 10% (6/63) случаев. Следует отметить, что в правом полушарии преобладали поражения, выходящие за пределы одной доли. Они составили 21% (12/57) случаев. В левом полушарии ГБ чаще всего располагалась в лобной доле - 16% (9/57) случаев (рис. 2). Среди редких локализаций выявлены: зрительный бугор, третий желудочек, мозжечок, правый боковой желудочек. Анализ корреляций показал, что связи между локализацией опухоли и ОВ не существует (р=0,5).

Рис. 2. Анализ локализаций ГБ в полушариях головного мозга.

Развитие рецидива ГБ наблюдалось в 67% (43/63) случаев, при этом медиана безрецидивной выживаемости составила 10 мес. Следует отметить, что развитие раннего рецидива (до 6 мес включительно) наблюдалось у 30% (13/43) больных, у остальных 70% (30/43) рецидив развивался спустя более 6 мес после операции. В 8% (5/63) случаев данные о наличии или отсутствии рецидива уточнить не удалось. Анализ выживаемости методом Каплана-Мейрера показал достоверно худшую выживаемость среди больных, у которых ГБ рецидивировала в первые 6 мес после оперативного вмешательства (рис. 3).

Рис. 3. Общая выживаемость в зависимости от времени развития рецидива глиобластомы.

При гистологическом исследовании ГБ мелкоклеточный вариант выявлен в 38% (24/63) случаев. Опухоль состояла из мономорфных клеток с округлым или овальным ядром со скудной цитоплазмой и высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением (рис. 4, а). При этом медиана возраста больных составила 49,5 года (ранг 18-71), медиана ОВ - 21 мес.

Рис. 4. Гистологические варианты строения глиобластомы. а - мелкоклеточный вариант; б - гигантоклеточный вариант; в - олигодендроглиальный вариант; г - гемистоцитарный вариант; а-г - окраска гематоксилином и эозином. ×100.

Гигантоклеточная ГБ выявлена в 27% (17/63) случаев. В опухолевой ткани обнаруживались единичные или в виде скоплений гигантские клетки с уродливым полиморфным и гиперхромным ядром (см. рис. 4, б). Медиана возраста больных составила 48 лет (ранг 19-68), медиана ОВ - 16 мес.

ГБ с олигодендроглиальным компонентом выявлена в 13% (8/63) случаев. Как правило, опухолевые клетки с центрально расположенным ядром и просветлением вокруг ядра (см. рис. 4, в). Одним из характерных признаков являются множественные кальцинаты в опухолевой ткани. Медиана возраста больных составила 39,5 года (ранг 18-55), медиана ОВ - 34 мес.

Гемистоцитарная ГБ составила 6% (4/63) случаев и была представлена популяцией клеток с эозинофильной цитоплазмой и эксцентрично расположенным ядром (см. рис. 4, г). Фокусы гемистоцитарной ГБ нередко обнаруживались как компонент в мелкоклеточной Г.Б. Медиана О.В. - 26 мес, возраста - 54,5 года (ранг 45-64).

Кроме вышеописанных вариантов гистологического строения в 16% (10/63) случаев выявлена ГБ с сочетанием практически в равных соотношениях различных гистологических структур. В таких опухолях поля переплетающихся веретеновидных клеток сменяли друг друга очагами мелких мономорфных клеток, напоминающих мелкоклеточный вариант, и фокусами скопления гигантских клеток (рис. 5, а-г). Такие Г.Б. были отнесены к полиморфно-клеточным. Медиана возраста больных составила 55 лет (ранг 37-61), медиана ОВ - 19 мес. Не выявлено достоверной корреляционной связи между гистологическим вариантом строения глиобластомы и ОВ (р=0,2).

Рис. 5. Полиморфно-клеточный вариант глиобластомы. а - веретеновидный компонент; б - очаги скопления многоядерных гигантских клеток; в - «поля ослизнения»; г - мелкоклеточный компонент; а-г - окраска гематоксилином и эозином. ×100.

При ИГХ-исследовании во всех исследуемых образцах опухолевой ткани выявлена положительная реакция с АТ к глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP). Дикий тип белка IDH-1 выявлен в 16% (10/63) случаев, мутантный белок - в 84% (53/63) случаев (рис. 6). Установлена достоверная корреляционная связь между мутацией гена IDH-1 и ОВ больных с глиобластомой, r=0,35 при р=0,004. При этом отмечено, что больные с диким типом IDH-1 принадлежали к 1-й и 2-й возрастным группам, больных старше 60 лет среди них нет. Анализ выживаемости показал лучшую выживаемость среди больных с диким типом IDH-1 (рис. 7).

Рис. 6. Положительная реакция IDH-1 (дикий тип). Иммуногистохимическое исследование. ×100.

Рис. 7. Зависимость общей выживаемости от мутации IDH-1.

Анализ статуса MGMT проведен на 29 образцах опухолевой ткани. В 71% (21/29) случаев выявлен метилированный статус MGMT, при этом в 14% (3/21) случаев отмечено сочетание дикого типа IDH-1 и метилированного статуса MGMT. В 29% (8/29) случаев выявлен неметилированный статус MGMT. Отмечена достоверная корреляционная связь между статусом MGMT и продолжительностью жизни больных (r=0,45, при р=0,015). Анализ выживаемости методом Каплана-Мейера показал достоверно лучшую выживаемость среди больных с метилированным статусом MGMT (рис. 8).

Рис. 8. Зависимость общей выживаемости от статуса MGMT.

С учетом статуса IDH-1 и MGMT больные были распределены на группы: IDH (–)MGMT (–) составили 28% (8/29) случаев, IDH (–)MGMT (+) - 62% (18/29) и IDH (+)MGMT (+) - 10% (3/29) случаев. Медиана О.В. среди больных с IDH (+)MGMT (+) составила 35 мес (ранг 20-37), при этом на момент окончания исследования все больные были живы. Среди больных с первичной ГБ (IDH–) достоверно лучшая выживаемость наблюдалась с IDH (–)MGMT (+) статусом опухоли, медиана ОВ составила 33 мес (ранг 7-42), медиана безрецидивной выживаемости (БВ) - 11 мес, на момент окончания исследования живыми оказались 60% (10/18) больных. Среди больных с IDH (–)MGMT (–) статусом медиана ОВ составила всего лишь 18 мес (ранг 7-34), а медиана БВ - 9 мес, на момент окончания исследования 80% (8/9) больных умерли. Кривые выживаемости в зависимости от статуса IDH-1 и MGMT представлены на рис. 9.

Рис. 9. Общая выживаемость в зависимости от статуса IDH-1 и MGMT.

Обсуждение

ГБ - наиболее часто встречающаяся злокачественная опухоль головного мозга (заболеваемость составляет 12-15% всех интракраниальных опухолей и 60-75% всех астроцитарных опухолей), характеризующаяся низкими показателями общей выживаемости [1, 2].

Изучение биологических особенностей ГБ в настоящее время является актуальной проблемой. Выявление прогностически значимых клинических и молекулярно-биологических факторов позволит разработать индивидуальные подходы к лечению больных с данной патологией, увеличить их продолжительность и качество жизни.

При комплексном изучении клинических и катамнестических данных 63 взрослых больных с ГБ установили, что возраст является одним из основных прогностических факторов общей выживаемости. Чем моложе возраст больного, тем больше продолжительность его жизни. Аналогичные результаты представлены во многих исследованиях зарубежных авторов [10, 12, 23]. Это, вероятно, позволит разработать индивидуальные подходы к выбору лечебной тактики в разных возрастных группах.

Несмотря на единый лечебный протокол больных с ГБ (применение химиолучевой терапии после хирургического вмешательства), в 68% (43/63) случаев наблюдается развитие рецидива опухоли. Это, во-первых, связано с инфильтрацией опухолевых клеток в окружающие ткани головного мозга и трудностями тотальной резекции опухоли. Во-вторых, показывает несовершенство существующего подхода к лечению больных данной категории. В последние годы в нашей стране появляются научные исследования и публикации, в которых представлен анализ доз лучевой нагрузки в послеоперационном периоде и эффективности лекарственных препаратов, используемых во второй линии химиотерапии [8, 9, 24]. Научные исследования в этом направлении активно проводятся во всем мире, что является оправданным, поскольку ГБ - это гетерогенная группа опухолей, требующая индивидуального подхода к лечению больных. Пол пациента, а также локализация опухоли не являются прогностически значимыми признаками (р=0,5). Хотя следует отметить, что при инфратенториальной локализации опухоль часто инфильтрирует зоны головного мозга, затрагивающие жизненно важные функции организма человека. Для сохранения жизнеобеспечивающих функций нейрохирурги вынуждены удалять опухоль частично. Как следствие, заболевание прогрессирует, что ведет к неблагоприятному прогнозу для больного. Кроме того, в нашем исследовании представлено, что развитие раннего рецидива ГБ (менее 6 мес) является неблагоприятным критерием прогноза общей выживаемости больных данной категории (р=0,02).

Анализ гистологических вариантов ГБ в нашем исследовании показал, что в 38% случаев диагностирована мелкоклеточная ГБ, далее по убывающей - гигантоклеточная, полиморфно-клеточная, ГБ с олигодендроглиальной дифференцировкой и гемистоцитарная. Достоверной корреляционной связи между гистологическим строением опухоли и общей выживаемостью не выявлено (р=0,2). Однако отмечено значительное увеличение продолжительности жизни больных с ГБ с олигодендроглиальным компонентом. При этом не играет роли доля данного компонента во всей опухолевой массе. Полученные результаты не противоречат данным Всемирной организации здравоохранения и научным исследованиям зарубежных авторов [1, 2, 15].

Основным прогностически значимым иммуногистохимическим маркером является IDH-1. Выявление дикого типа гена IDH-1 (IDH+) в ГБ, по данным литературы, не превышает 10-15% [11, 13, 19, 23]. В нашем исследовании частота выявления положительной ИГХ-реакции белка к IDH-1 среди ГБ составила 16% (10/63) случаев. На основании данного маркера ГБ делятся на первичные (IDH–) и вторичные (IDH+). Таким образом, в исследуемой выборке больных (10 из 63) ГБ являются вторичными, т. е. возникли в результате озлокачествления астроцитомы с бессимптомным течением заболевания. При анализе кривых общей выживаемости выявлена достоверно лучшая выживаемость среди больных с диким типом изоцитратдегидрогеназы-1 (IDH+). Медиана общей выживаемости больных с IDH (+) составила 21 мес, что на 4 мес больше, чем среди больных с IDH (–). Аналогичные результаты представлены во многих научных исследованиях зарубежных авторов [2, 19, 22]. В отечественной медицине исследования статуса IDH-1 и его прогностическая значимость представлены единичными публикациями [5]. Исследования данного маркера в ГБ являются в мировом медицинском сообществе перспективными и крайне необходимыми, поскольку полностью меняют представление о патогенезе данного заболевания и позволят в будущем выработать тактику лечения с учетом статуса IDH-1.

Еще одним прогностически значимым маркером, отвечающим за чувствительность опухолевых клеток к проводимой химиотерапии, является статус метилирования гена MGMT. По данным литературы, частота метилирования гена MGMT варьирует в интервале 30-95%, в среднем 60% [17, 18]. В нашем исследовании анализ статуса MGMT представлен на небольшой (29 человек) выборке пациентов, где метилированный статус гена MGMT выявлен в 58% случаев. В отечественной медицине исследования статуса MGMT, так же как и IDH-1, представлены единичными научными публикациями [5]. В зарубежных и отечественных исследованиях отмечена закономерность сочетания метилированного статуса MGMT с диким типом IDH-1 [5, 17, 18]. В нашем исследовании сочетание IDH (+)MGMT (+) выявлено в 10,5% (3/21) случаев. Данная закономерность является в настоящее время широко обсуждаемой научным сообществом клиницистов и морфологов. Несмотря на малую выборку больных с известным статусом MGMT, в ходе исследования установлена достоверно лучшая выживаемость среди больных с метилированным геном MGMT. Выявленная закономерность объясняется хорошим ответом на терапию алкилирующими химиопрепаратами (темодал) среди больных данной категории. Полученные результаты не противоречат результатам исследований зарубежных и отечественных ученых [5, 14, 17, 18, 24].

Выводы

1. Среди клинических признаков прогностически значимыми являются возраст больного (р=0,004) и время развития рецидива ГБ (р=0,02). Пол больного и локализация опухоли не коррелируют с общей выживаемостью.

2. Гистологический вариант строения глиобластомы не влияет на общую выживаемость больного (р=0,5). Однако больные с олигодендроглиальным компонентом опухоли имеют наибольшую медиану общей выживаемости (34 мес) по сравнению с другими гистологическими вариантами.

3. Мутации гена IDH-1 и статус метилирования гена MGMT являются прогностически значимыми критериями общей выживаемости среди взрослых больных с глиобластомой (р=0,02 и р=0,0016 соответственно). Определение статуса метилирования гена MGMT крайне необходимо для качественного лечения больных с глиобластомой, поскольку этот критерий отвечает за наличие или отсутствие чувствительности к проводимой химиотерапии.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: М.В.Р., Л.В.Ш., Г. Л.К.

Сбор и обработка материала: Н.В.Л., Р.В.С.

Статистическая обработка данных: Н.В.Л., М.В.Р.

Написание текста: Н.В.Л., Г. Л.К.

Редактирование: Л.В.Ш., М.В.Р., С.А.Б., Г. Л.К., А.В.Л., Ж.Р.О.

Конфликт интересов отсутствует.

дендроглиальным компонентом опухоли имеют наибольшую медиану общей выживаемости (34 мес) по сравнению с другими гистологическими вариантами.

3. Мутации гена IDH-1 и статус метилирования гена MGMT являются прогностически значимыми критериями общей выживаемости среди взрослых больных с глиобластомой (р=0,02 и р=0,0016 соответственно). Определение статуса метилирования гена MGMT крайне необходимо для качественного лечения больных с глиобластомой, поскольку этот критерий отвечает за наличие или отсутствие чувствительности к проводимой химиотерапии.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: М.В.Р., Л.В.Ш., Г. Л.К.

Сбор и обработка материала: Н.В.Л., Р.В.С.

Статистическая обработка данных: Н.В.Л., М.В.Р.

Написание текста: Н.В.Л., Г. Л.К.

Редактирование: Л.В.Ш., М.В.Р., С.А.Б., Г. Л.К., А.В.Л., Ж.Р.О.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail