Интерлейкин-6 как биохимический маркер несостоятельности швов кишечного анастомоза

Операция является основным методом лечения больных как местнораспространенными, так метастатическими формами колоректального рака. Несмотря на развитие технологий, послеоперационные осложнения развиваются довольно часто — в 35% случаев [1]. Несостоятельность швов анастомоза (НА) остается одним из наиболее тяжелых осложнений, а частота ее развития достигает 30% [2, 3].

Согласно Международной исследовательской группе по раку прямой кишки (International Study Group of Rectal Cancer — ISREC) НА определяется как дефект целостности кишечной стенки в области анастомоза или резервуара, приводящий к сообщению просвета кишки с внекишечным компонентом [4]. Возникновение абсцесса вблизи анастомоза также приравнивается к его несостоятельности [5]. Среди негативных последствий НА следует отметить увеличение летальности, продолжительности пребывания больных в стационаре и стоимости лечения [6—8]. Кроме того, развитие НА у больных колоректальным раком приводит к снижению выживаемости без прогрессирования [9].

Доказанными факторами риска НА служат мужской пол, курение и употребление алкоголя, ожирение, мальнутриция, оценка ASA >II, формирование «низкого» анастомоза, проведение гемотрансфузии, формирование анастомоза при экстренной операции [6].

Клинические проявления при НА могут широко варьировать — от минимальной лихорадки до признаков перитонита и септического шока, которые требуют немедленного хирургического вмешательства [4, 10]. Из лабораторно-инструментальных методов диагностики чаще всего используются компьютерная томография с проктографией и анализ биохимических маркеров из крови и дренажного отделяемого [10—12]. Среди биохимических маркеров НА в клинической практике наибольшим распространения пользуется С-реактивный белок (СРБ) [13]. СРБ синтезируется в гепатоцитах под действием провоспалительных цитокинов, главным образом интерлейкина-6 (ИЛ-6), а также ИЛ-1β и α-фактора некроза опухоли (α-ФНО). Его секреция начинается через 4—6 ч после воспалительной стимуляции, достигает максимума в плазме крови через 24—48 ч [14—16]. Доказано, что диагностическим уровнем СРБ для выявления НА является 140 мг/л на 3-й послеоперационный день (ПОД) и 180 мг/л на 4-й ПОД [17, 18].

Ранняя диагностика НА — важнейшее условие для снижения смертности, продолжительности пребывания больных в стационаре и вероятности рецидива опухоли [19, 20]. В последние годы отмечается рост количества исследований, посвященных поиску ранних маркеров НА. Один из них — ИЛ-6 — цитокин, который секретируется макрофагами, фибробластами и Т-клетками в ответ на инфекцию или повреждение тканей и индуцирует продукцию белков острой фазы воспаления, стимулирует гематопоэз и иммунный ответ. Повышение уровня ИЛ-6 в крови начинается уже через 1—2 ч после воспалительного стимула, при этом пиковая концентрация достигается уже через 3—6 ч [16, 21]. С учетом этих данных использование ИЛ-6 в качестве раннего маркера НА представляется наиболее перспективным.

Цель исследования: оценка возможности применения ИЛ-6 как маркера НА у пациентов, перенесших радикальное хирургическое вмешательство по поводу колоректального рака.

В исследование были включены 277 пациентов, перенесших операции по поводу колоректального рака в Клинике высоких медицинских технологий им. Н.И. Пирогова СПбГУ за период с 2021 по 2024 г. Средний возраст пациентов составил 64±10,9 года, среди них 152 (55%) женщины и 125 (45%) мужчин.

Распределение пациентов, включенных в исследование, по стадиям онкологического процесса (согласно классификации AJCC 8-е издание, 2016) было следующим: I стадия — 49 (17,4%) пациентов, II стадия — 60 (22,1%), III стадия — 151 (54, 2%), IV стадия — 17 (6,1%). Индекс массы тела пациентов в среднем составил 27,3±4,7 кг/м².

Всем пациентам были выполнены стандартизованные онкологические вмешательства по поводу колоректального рака с удалением первичной опухоли и регионарной лимфаденэктомией в объеме D2: правосторонняя гемиколэктомия (ПГКЭ), резекция поперечной ободочной кишки (РПОК), левосторонняя гемиколэктомия (ЛГКЭ), резекция сигмовидной кишки (РСК) и передняя резекция прямой кишки (ПРПК). При наличии данных, подтверждающих поражение апикальных лимфатических узлов (по результатам КТ или интраоперационно), объем лимфаденэктомии расширялся до D3. Структура выполненных операций представлена в табл. 1.

Таблица 1. Выполненные оперативные вмешательства

В случае выполнения ПГКЭ анастомоз формировали одним из двух вариантов. При первом анастомоз выполняли в брюшной полости (интракорпорально), для чего использовали лапароскопические линейные сшивающе-режущие аппараты (3 кассеты синего цвета длиной 60 мм). Такой анастомоз был сформирован у 48 (67,6%) пациентов. Второй способ формирования — экстракорпоральный, при котором для пересечения кишечника использовали линейные сшивающе-режущие аппараты с длиной кассеты 75 мм. Затем формировали ручной межкишечный анастомоз. Таким образом были сформированы 23 (32,4%) анастомоза.

При РПОК анастомоз формировали такими же способами, при этом интракорпоральный анастомоз был выполнен в 1 случае, а экстракорпоральный — в 2.

После ЛГКЭ анастомоз также формировали одним из двух способов. В первом случае использовали трансректальный циркулярный сшивающий аппарат, таким образом были сформированы 5 (35,7%) анастомозов. В остальных 9 (64,3%) случаях анастомоз формировали вручную экстракорпорально после пересечения кишечника линейными сшивающе-режущие аппаратами с длиной кассеты 75 мм.

При РСК во всех случаях анастомоз формировали с помощью трансректального циркулярного сшивающего аппарата. При этом в 91 (87,5%) случае применяли аппарат диаметром 29 мм, в 3 (2,9%) случаях — диаметром 31 мм и в 10 (9,6%) случаях — диаметром 33 мм.

После ПРПК для формирования анастомоза также во всех случаях применяли трансректальный циркулярный сшивающий аппарат. В 2 (2,4%) случаях использован аппарат диаметром 25 мм, в 1 (1,2%) случае — 28 мм, в 57 (68,7%) случаях — 29 мм, в 1 (1,2%) случае — 31 мм и 22 (26,5%) случаях — 33 мм. В конце операции у всех пациентов формировали превентивную двуствольную трансверзостому.

Из 275 вмешательств 9 (3,3%) были выполнены через лапаротомный доступ, остальные лапароскопически (96,7%). Среднее время операции составило 226,7 мин, а средний объем интраоперационной кровопотери — 67,16 мл.

Всем пациентам проводили лабораторный контроль с 1-го по 5-й ПОД, в который входили клинический анализ крови с лейкоцитарной формулой, определение уровня СРБ и ИЛ-6 плазмы крови. Сроки послеоперационного наблюдения определены средней стандартной длительностью пребывания пациента в стационаре после выполнения плановых колоректальных резекций.

Клинический анализ крови выполняли на автоматическом гематологическом анализаторе Mindray BC-6200 (Китай). Уровень СРБ определяли с помощью автоматического биохимического анализатора Beckman Coulter AU 480 (США), референтные пределы нормы уровня СРБ установлены между 0,0 и 1,0 мг/л. Определение уровня ИЛ-6 выполняли на автоматическом иммунохимическом анализаторе Beckman Coulter Access 2 (США), референтные пределы определялись между 0,0 и 6,4 пг/мл.

После формирования общей базы все пациенты были ретроспективно разделены на 3 группы на основании возникновения осложнений в послеоперационном периоде (табл. 2): 1-я — с неосложненным течением послеоперационного периода, 2-я — с НА, 3-я — с прочими осложнениями послеоперационного периода.

Таблица 2. Характеристика групп пациентов, сформированных на основании возникновения осложнений в послеоперационном периоде

Примечание. НА — несостоятельность анастомоза; ИМТ — индекс массы тела.

Затем были проведены оценка динамики всех маркеров в каждой группе и их диагностической ценности при выявлении НА, а также сравнение маркеров между собой по данному параметру.

Для представления полученных данных применяли методы описательной статистики. Количественные данные описаны с использованием среднего арифметического значения и стандартного среднеквадратичного отклонения — M±SD, качественные данные — при помощи указания абсолютного и относительного (доля от общего числа объектов в процентах) значений — n (%). Для сравнения лабораторных показателей между группами для повторных данных (в течение дней) применяли двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями и с учетом взаимодействия и случайных эффектов (Two-way Repeated Measures ANalysis Of Variance — RMANOVA) with interaction and random effects). Результат представлен в виде среднего арифметического с 95% доверительным интервалом (ДИ) для каждой группы в каждый день и уровнем значимости (p) для взаимодействия по каждому биомаркеру. Для определения точки отсечения (cut-off, точка Йодена), значений чувствительности и специфичности и оценки площади под характеристической кривой (AUC) с 95% ДИ применяли ROC-анализ.

Статистически значимым считали уровень p<0,05 и ДИ (для AUC), который не включал 0,5. Для статистической обработки использовали программное обеспечение с открытым исходным кодом R версии 4.4.1 (The R Foundation, https://www.R-project.org) с пакетами «tidyverse», «ggplot2», «gtsummary», «parameters», «pROC», «flextable», «ggsci», «ggtext».

Группу без осложнений в послеоперационном периоде составили 227 пациентов, из них 96 мужчин (42,3%) и 131 женщина (57,7%). Средний дооперационный уровень СРБ плазмы крови в этой группе достигал 5,02 мг/л (табл. 3). При оценке динамики маркера пиковое повышение определялось на 3-й ПОД и составило 72,64 (65,46—79,82) мг/л. В дальнейшем наблюдалось ежедневное снижение уровня СРБ, достигая 53,62 (44,34—62,91) мг/л к 5-м ПОД.

Таблица 3. Динамика уровней СРБ и ИЛ-6 в послеоперационном периоде

Примечание. Данные представлены в виде среднего (95% доверительный интервал); СРБ — С-реактивный белок; ИЛ-6 — интерлейкин-6; ПОД — послеоперационный день; НА — несостоятельность анастомоза.

Средний дооперационный уровень ИЛ-6 в плазме крови в этой группе составил 5,82 (5,16—6,49) пг/мл. При изучении динамики уровня маркера в данной группе пациентов отмечалось его пиковое повышение уже на 1-й ПОД до 30,96 (27,96—33,95) пг/мл. Затем уровень ИЛ-6 с каждым днем после операции снижался до 11,61 (10,41—12,8) пг/мл на 5-й ПОД.

Группу пациентов с НА составили 30 пациентов, из них 21 (70%) мужчина и 9 (30%) женщин. Несостоятельность после ПГКЭ развилась в 2 (6,7%) случаях, после РСК — в 12 (40%) и в после ПРПК — 16 (53,3%). После выполнения РПОК и ЛГКЭ случаев НА не зарегистрировано.

Дооперационный уровень СРБ у пациентов этой группы составил в среднем 4,5 (3,27—5,72) мг/л. Пиковое повышение в среднем наблюдалось на 4-й ПОД, когда уровень СРБ составлял 176,23 (165,9—186,56) мг/л (рис. 1).

Рис. 1. Динамика уровня С-реактивного белка (СРБ) после операции в трех группах больных.

Средний дооперационный уровень ИЛ-6 в крови у пациентов с НА составил 6,13 (5,08—7,18) пг/мл. При этом максимальные уровни маркера наблюдались уже на 3-й ПОД — 438,9 (239,82—637,98) пг/мл. В дальнейшем, после вмешательства по поводу НА, наблюдалось статистически значимое снижение уровня ИЛ-6 двукратно с каждым ПОД (рис. 2).

Рис. 2. Динамика уровня интерлейкина-6 (ИЛ-6) после операции в трех группах больных.

Группу с прочими послеоперационными осложнениями составили 20 пациентов. Среди прочих осложнений зарегистрированы следующие: раневая инфекция (9 случаев), кровотечение (5), спаечная непроходимость (2), троакарная грыжа (1), атония мочевого пузыря (1), тромбоэмболия легочной артерии (1), пневмония (1), нарушение ритма сердца (1), острый холецистит (1), острый аппендицит (1).

Средний дооперационный уровень СРБ в этой группе составил 4,72 (2,8—6,64) мг/л. Динамика уровня СРБ характеризовалась пиковым повышением на 3-й ПОД до 129,04 (107,85—150,24) мг/л. Затем наблюдалось медленное снижение уровня маркера до 107,65 (84,14—131,17) мг/л к 5-му ПОД.

Дооперационный уровень ИЛ-6 в данной группе составил 6,03 (3,66—8,4) пг/мл. Пиковый уровень значение ИЛ-6 наблюдалось на 2-й ПОД и составило 77,27 (43,91—110,62) пг/мл. Дальнейшее снижение уровня маркера происходило плавно до 30,7 (17,27—44,12) пг/мл к 5-му ПОД (см. табл. 3).

После проведения анализа RMANOVA было показано, что изменения уровней СРБ и ИЛ-6 между группами и днями являются статистически значимыми (p<0,001). Наглядно динамика маркеров в группах по дням показана на рис. 1 и 2: точки — средние значения, вертикальные линии (усы) — 95% ДИ, линии — условное соединение для демонстрации связи.

Для определения точки отсечения значений чувствительности и специфичности и оценки AUC с 95% ДИ применяли ROC-анализ. Уровень СРБ продемонстрировал хорошую прогностическую способность (AUC>0,85) на каждый день, кроме 2-го ПОД (табл. 4). Наибольшая AUC (0,926) для уровня СРБ отмечена на 4-й ПОД при уровне 160,8 мг/л с чувствительностью 82,1% и специфичностью 91,7%.

Таблица 4. Площадь под характеристической кривой (AUC) и точка отсечения для уровня СРБ

Примечание. Данные представлены в виде среднего (95% доверительный интервал); СРБ — С-реактивный белок; ПОД — послеоперационный день.

Уровень ИЛ-6 показал хорошую прогностическую способность (AUC>0,85) уже со 2-го ПОД (табл. 5). Максимальную AUC (0,949) ИЛ-6 продемонстрировал на 3-й ПОД при уровне 66,4 пг/мл с чувствительностью 80% и специфичностью 96,8% (рис. 3).

Таблица 5. Площадь под характеристической кривой (AUC) и точка отсечения для уровня ИЛ-6

Рис. 3. ROC-кривая для анализа чувствительности и специфичности уровня интерлейкина-6.

В настоящее время наиболее широко применяемым для выявления НА биохимическим маркером является СРБ, пик повышения которого приходится на 24—48 ч после начала воспаления. Согласно данным литературы диагностическими уровнями СРБ для выявления НА служат 140 мг/л на 3-й ПОД и 180 мг/л на 4-й ПОД. Однако имеются биохимические предпосылки для использования ИЛ-6 как более раннего маркера, ведь его пиковые уровни регистрируются уже через 3—6 ч после воспалительного стимула.

В исследуемой популяции пациентов мы получили сопоставимые с мировыми данными характеристики СРБ как маркера НА. Так, на 3-й ПОД точка отсечения уровня СРБ составила 138,2 мг/л с чувствительностью 83,3% и специфичностью 84,8%. На 4-й ПОД диагностический уровень составил 160,8 мг/л с чувствительностью 82,1% и специфичностью 91,7%.

Результаты нашего исследования показывают, что уровень ИЛ-6 у пациентов без осложнений в послеоперационном периоде достигает пикового повышения на 1-й ПОД (30,96 пг/мл), затем ежедневно снижаясь в динамике. Уровень СРБ при неосложненном течении послеоперационного периода демонстрирует плато из максимальных значений в течение 3 дней (2—4-й ПОД). Эти данные позволяют использовать ИЛ-6 как маркер спокойствия в течение послеоперационного периода, что особенно ценно при решении вопроса о ранней выписке пациента из стационара.

При изучении суточной динамики обращает внимание, что 95% ДИ для уровня СРБ на 2-й и 3-й ПОД в группах с НА и другими осложнениями пересекаются, что может намекать на слишком близкие истинные значения, по которым не удастся на практике подозревать НА. В то же время при изучении динамики уровня ИЛ-6 такого пересечения 95% ДИ не наблюдается — на 2-й и 3-й ПОД уровни ИЛ-6 во всех трех группах различаются статистически значимо.

При проведении ROC-анализа показано преимущество ИЛ-6 над СРБ в качестве маркера НА. Уровень ИЛ-6 показывает хорошую прогностическую способность (AUC >0,85) уже со 2-го ПОД и демонстрирует ее в течение следующих 2 дней. В то же время для уровня СРБ AUC >0,85 достигается на сутки позже (3-й ПОД). При этом в 3-й и 4-й ПОД уровень ИЛ-6 показывает большую AUC, чем для СРБ на каждый из дней.

Кроме того, обращает внимание стремительное снижение уровня ИЛ-6 после выполнения санационного вмешательства по поводу НА, в то время как уровень СРБ снижается буквально на несколько единиц. Биохимической основой данного явления служит более долгий период полураспада СРБ (19 ч) по сравнению с ИЛ-6 (1—2 ч). Это делает возможным в перспективе использование ИЛ-6 как маркера адекватности санации брюшной полости после развития НА.

Таким образом, интерлейкин-6 может быть использован как ранний маркер развития несостоятельности анастомоза после резекции толстой кишки. Более того, повышение уровня интерлейкина-6 при развитии НА происходит быстрее, чем повышение уровня С-реактивного белка. Получены также данные о том, что динамика снижения уровня интерлейкина-6 после вмешательства по поводу несостоятельности анастомоза может свидетельствовать об адекватности санации брюшной полости.

Дальнейшие исследования в этой области помогут оптимизировать стратегию раннего выявления несостоятельности анастомоза с помощью интерлейкина-6, что улучшит результаты лечения больных колоректальным раком.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.