Интраэпителиальная неоплазия протоков поджелудочной железы
Разработан неинвазивный метод диагностики рака поджелудочной железы , который позволяет с вероятностью практически 100% распознать заболевание на различных стадиях, включая предраковое состояние. Принцип метода состоит в обнаружении в крови экзосом (микрочастиц, которые продуцируются раковыми клетками), несущих белок глипикан-1. Сравнительная простота и эффективность нового метода, вероятно, позволит применить его для скрининга и диагностики рака поджелудочной железы в хорошо оборудованных клинических лабораториях.
Рис. 1. GPC1 позволяет отличить рак поджелудочной железы от доброкачественного заболевания. Экзосомы, выделенные из крови больных раком поджелудочной железы или с ее предраковыми поражениями, несут встроенный в мембрану протеогликан GPC1. В то же время у пациентов с доброкачественными заболеваниями поджелудочной железы GPC1 не превышает нормальный уровень, свойственный здоровым донорам. Рисунок из синопсиса к обсуждаемой статье в Nature
Рак поджелудочной железы относится к наиболее агрессивным онкологическим заболеваниям человека. Главная проблема состоит в том, что нет надежных способов ранней диагностики этого рака, а симптомы проявляются тогда, когда ситуация уже становится фатальной. Методы, предложенные для диагностики, — как сравнительно простые и недорогие иммунологические, так и сложные и дорогие, такие как компьютерная и магнитно-резонансная томография, — либо не позволяют распознать рак на ранних стадиях болезни, либо дают много ложноположительных или ложноотрицательных результатов. Так, метод иммуноферментной детекции (см. Иммуноферментный анализ, ИФА, англ. enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) наиболее известного биомаркера этого рака — углеводного антигена СА19–9 — у многих больных раком не показывает превышения его нормального уровня. В то же время примерно половина испытуемых, не имеющих рака, демонстрирует повышенное содержание СА19–9. Томография обычно дает достоверный результат только тогда, когда опухоль уже достигла значительного размера.
В поисках надежных маркеров для диагностики рака поджелудочной железы авторы обратили внимание на глипикан-1 (GPC1) — сложный белок млекопитающих из класса протеогликанов (рис. 1). Наряду с другими пятью глипиканами GPC1 содержит гепаринсульфат. Было известно, что при раках поджелудочной железы и молочной железы экспрессия GPC1 усилена и он стимулирует размножение и метастазирование раковых клеток. То есть GPC1 является компонентом механизма контроля роста и деления клеток.
Поскольку иммунологическая детекция GPC1 в плазме крови как метод диагностики рака была ничем не лучше других, авторы исследовали GPC1 на экстраклеточных везикулах — частицах размером 50–150 нм, окруженных двухслойной липидной мембраной и несущих белки и нуклеиновые кислоты клетки. Такие частицы — экзосомы — секретируются в кровь различными клетками организма. Чтобы выявить GPC1, встроенный в липидную мембрану, циркулирующие в крови экзосомы (crExos) концентрировали из плазмы крови высокоскоростным центрифугированием, сорбировали на наночастицах, инкубировали с антителами к GPC1 и анализировали с помощью просвечивающей электронной микроскопии и проточной цитометрии.
CrExos были выделены из плазмы крови пациентов, больных раком молочной железы или раком протоков поджелудочной железы (PDAC), и, для сравнения, из плазмы здоровых доноров. Концентрация crExos у больных оказалась значительно выше, чем у здоровых. И если у последних доля crExos, положительных по GPC1, составляла 0,3–4,7% (в среднем 2,3%), то у больных раком молочной железы она оказалась выше контроля в 75% случаев, а при раке поджелудочной железы — у всех 190 исследованных пациентов (рис. 2). Таким образом, наблюдалась строгая корреляция между crExos, положительными по GPC1, и раком, особенно в случае PDAC.
Рис. 2. Циркулирующие экзосомы, несущие GPC1, как неинвазивный маркер для рака поджелудочной железы. По оси абсцисс — здоровые доноры (healthy), больные раком молочной железы (breast cancer) и больные раком поджелудочной железы (PDAC). По оси ординат — процент экзосом, несущих GPC1. Звездочки — степень достоверности различий (высокая). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
Далее были исследованы crExos у больных с доброкачественными заболеваниями поджелудочной железы и с неоплазиями (новообразованиями), предшествующими раку. При доброкачественных заболеваниях доля GPC1-положительных crExos не превышала таковую в контролях. А в случаях предшественника рака — интраэпителиальной неоплазии протоков поджелудочной железы — она была заметно выше (рис. 3).
Рис. 3. Процент экзосом, несущих GPC1, у здоровых доноров (healthy donors), пациентов с доброкачественными заболеваниями (BPD) и с раком (PDAC) поджелудочной железы. По оси ординат — процент экзосом, несущих GPC1. Звездочки — степень достоверности различий (4 – высокая, 1 — низкая). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
У больных, которым была сделана хирургическая операция по удалению пораженных участков поджелудочной железы, уровень GPC1-положительных crExos коррелировал с наличием и размером опухоли и с продолжительностью их выживания.
Рис. 4. Схема взятия образцов крови для выделения экзосом. РКТ — модельные мыши с развивающимся раком поджелудочной железы (7) и контрольные мыши (6). Красными черточками обозначено время взятия крови (недели). PanIN — предраковое состояние (интраэпителиальная неоплазия протоков поджелудочной железы), PDAC — развивающаяся раковая опухоль. Рисунок из обсуждаемой статьи) в Nature
Чтобы выяснить, насколько рано с помощью GPC1-положительных crExos можно определить развитие раковой опухоли, были проведены эксперименты на модельных мышах, воспроизводящих PDAC человека. На протяжении всего времени развития опухоли, включавшего и предраковое состояние — интраэпителиальную неоплазию протоков поджелудочной железы, — у мышей брали кровь и анализировали crExos (рис. 4).
Рис. 5. Циркулирующие экзосомы, несущие GPC1, позволяют предсказать рак поджелудочной железы у модельных мышей. По оси ординат — процент экзосом, несущих GPC1. По оси абсцисс — образцы крови контрольных © и экспериментальных мышей (E), взятые, как показано на рис. 3. Звездочки — степень достоверности различий (высокая). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
Нарастание количества GPC1-позитивных crExos наблюдалось еще на предраковой стадии (рис. 5), гораздо раньше, чем растущую опухоль можно было распознать с помощью магнитно-резонансной томографии (рис. 6).
Рис. 6. Магнитно-резонансная томография развивающейся раковой опухоли поджелудочной железы у модельной мыши. РКТ — модельная мышь, control — контроль. Границы опухоли обведены красной чертой. Рисунок из обсуждаемой в Nature
Таким образом, авторам удалось разработать неинвазивный метод диагностики, который позволяет распознать рак поджелудочной железы на различных стадиях, включая предраковое состояние. Диагностика с помощью анализа содержимого экзосом раков легких и поджелудочной железы совсем недавно и независимо от обсуждаемого исследования уже представлена другими авторами (R. Jakobsen et al., 2015. Exosomal proteins as potential diagnostic markers in advanced non-small cell lung carcinoma; B. Madhavan et al., 2015. Combined evaluation of a panel of protein and miRNA serum-exosome biomarkers for pancreatic cancer diagnosis increases sensitivity and specificity). Но в этих работах использовались методы анализа гораздо более сложные и дорогостоящие, чем в обсуждаемом исследовании, и вероятность обнаружения рака составляла 75% и 93% соответственно.
Важной инновацией обсуждаемой работы является нахождение высокоинформативного маркера GPC1 на циркулирующих в крови экзосомах. Дополнительные возможности для диагностики предоставляет показанное авторами во многих случаях присутствие в экзосомах мРНК мутантного гена KRAS, считающегося драйвером развития раковых опухолей. Насколько применим представленный подход для других форм и типов рака — еще предстоит установить. Так, для рака молочной железы авторам не удалось получить определенных результатов. Сравнительная простота разработанного метода позволит применить его для скрининга и диагностики рака поджелудочной железы, а потом, возможно, и других раков в хорошо оборудованных клинических лабораториях.
Источники:
- Sonia A. Melo et al. Glypican-1 identifies cancer exosomes and detects early pancreatic cancer // Nature. 2015. V. 523. P. 177–182.
- Clotilde Théry. Cancer: Diagnosis by extracellular vesicles // Nature. 2015. V. 523. P. 161–162. (Популярный синопсис к обсуждаемой статье.)
Автор: Вячеслав Калинин
Источник
Опухоли поджелудочной железы – новообразования с различной степенью клеточной дифференцировки, исходящие из тканей эндокринной либо экзокринной части поджелудочной железы. Доброкачественные новообразования часто никак не проявляются до достижения больших размеров; злокачественные — характеризуются опухолевой интоксикацией, синдромом сдавления окружающих сосудов, нервов, органов. В диагностике используют выявление онкомаркеров, ультрасонографию поджелудочной железы и желчных путей, РХПГ, МРПХГ, МРТ, КТ, пункционную биопсию поджелудочной железы. Лечение хирургическое либо комбинированное (в сочетании с химио- и лучевой терапией).
Общие сведения
Опухоли поджелудочной железы могут формироваться как в эндокринной, так и в экзокринной ее части, но преобладают экзокринные новообразования. Среди них превалируют злокачественные опухоли, в 90% случаев представленные аденокарциномой панкреатических протоков. Доброкачественные опухоли встречаются редко, развиваются в основном из клеток, производящих пищеварительные ферменты, а также выстилки протоков (цистаденома). Опухоли, сформировавшиеся из клеток Лангерганса (эндокринной части поджелудочной железы), могут быть гормонально активными или инертными. Гормонально активные опухоли имеют наиболее яркую клинику, так как продуцируют огромное количество биологически активных веществ и вызывают «гормональную бурю» в организме. Исследования в области онкопатологии поджелудочной железы подтверждают, что новообразования этого органа у женщин выявляются в два раза чаще, чем у мужчин, а пик заболеваемости приходится на 35-50 лет.
Классификация опухолей поджелудочной железы
Все новообразования по своему происхождению подразделяются на доброкачественные (высокодифференцированные) и злокачественные (недифференцированные). Кроме того, опухоли поджелудочной железы классифицируют по локализации, гистологическому строению, функциональным нарушениям. Новообразование поджелудочной железы может быть расположено в головке, теле, хвосте, островках Лангерганса, протоках; либо же локализация опухолевого узла может быть не уточнена.
По гистологическому строению в 80% случаев опухоли поджелудочной железы имеют эпителиальное происхождение (из ацинарных и эндокринных клеток, протокового эпителия, неясного или смешанного генеза), источником могут служить неэпителиальные ткани, кровеносные и лимфатические сосуды, также новообразования могут иметь дизонтогенетическое и метастатическое происхождение.
Выделяют следующие виды опухолей поджелудочной железы эпителиального генеза: из ацинарных клеток (доброкачественные – аденомы, злокачественные – ацинарно-клеточный рак), эпителия протоков (доброкачественные – цистаденомы, злокачественные – аденокарцинома, скирр, плоскоклеточный и анапластический рак).
Эндокринные опухоли поджелудочной железы могут происходить из клеток островков Лангерганса (инсулиномы, гастриномы, випомы) или быть диффузными (карциноид). По степени дифференцировки клеток они могут быть высоко-, средне- и низкодифференцированными; также встречаются эндокринные опухоли смешанного и неясного генеза, мукокарциноиды, недифференцированные виды рака, опухолевидные состояния (гиперплазия и эктопия эндокринных клеток поджелудочной железы, синдром полиэндокринной неоплазии).
Функциональная классификация опухолей поджелудочной железы включает в себя следующие состояния: отсутствие нарушений; неопределенное функциональное состояние; нарушение функций поджелудочной железы: гипофункция, гиперфункция (гипогликемия и гипергиликемия, ахлоргидрия, диарея, синдром Золлингера-Эллисона на фоне гастриномы, синдром Вернера–Моррисона на фоне полиэндокринной неоплазии, гиперсекреция серотонина).
Реже всего встречаются доброкачественные, лимфоидные и неэпителиальные опухоли поджелудочной железы, цистаденокарциномы, плоскоклеточный и ацинарный рак – описаны единичные случаи этих новообразований. Гормонально активные опухоли обычно хорошо отграничены от здоровых тканей, составляют не более 0,3% всех новообразований поджелудочной железы, в трех случаях их четырех представлены инсулиномой. Определить клинически злокачественную природу гормонально активных новообразований можно только по наличию гематогенных метастазов (чаще всего печеночных). Злокачественные новообразования протоков составляют 90% опухолей поджелудочной железы и 80% — панкреатобилиарной зоны.
Симптомы опухолей поджелудочной железы
Большинство опухолей поджелудочной железы могут никак себя не проявлять долгие годы. Если же клиника новообразования появилась, в пользу доброкачественного генеза опухоли говорят следующие факты: отсутствие рака поджелудочной железы в анамнезе по родственной линии, отсутствие выраженной клиники заболевания и признаков опухолевой интоксикации, медленный рост новообразования.
Аденомы панкреатического происхождения не имеют клинических проявлений, часто случайно обнаруживаются на операции либо аутопсии. Цистаденомы и цистаденокарциномы могут достигать огромных размеров и за счет этого визуализироваться и пальпироваться через переднюю брюшную стенку. При этом клиническая картина длительное время отсутствует и появляется на поздних стадиях, когда опухоль начинает сдавливать холедох и панкреатический проток, кишечник, близлежащие сосуды и нервы.
Наиболее яркую клинику имеют гормонально активные опухоли: перманентно повышенный уровень инсулина при инсулиноме приводит к гипогликемии, гастринома выражается в развитии синдрома Золлингера-Эллисона (пептические язвы, значительная гиперсекреция желудочного сока, злокачественное течение заболевания); випомы проявляются синдромом Вернера–Моррисона (диарея, гипокалиемия, ахлоргидрия); карциноид — гиперсеротонинемией и карциноидным синдромом (приливы по типу менопаузальных, диарея, спазматические боли в животе, недостаточность клапанного аппарата правых отделов сердца).
Клиника злокачественных опухолей панкреатических протоков обычно появляется только на поздних стадиях заболевания, имеет как общие проявления, так и признаки поражения соседних органов. Общие симптомы связаны с опухолевой интоксикацией: боли в животе, иррадиирующие в спину, похудение, астения, анемия, отсутствие аппетита. Прорастание опухоли в окружающие органы и ткани манифестирует симптомами поражения этих органов (асцит при сдавлении сосудов, желтуха и экзокринная недостаточность поджелудочной железы при обтурации опухолью холедоха и общего желчного протока, симптомы поражения желудка и т. д.).
Диагностика опухолей поджелудочной железы
Для своевременной диагностики и точного определения типа опухоли поджелудочной железы требуется слаженная работа гастроэнтеролога, хирурга и врача-эндоскописта. Без использования современных способов визуализиции и химического типирования новообразований выявить опухоль поджелудочной железы практически невозможно. Следует помнить о том, что даже самые современные диагностические аппараты и методики не всегда способны дать ответ на вопрос о характере поражения органа, большое значение при диагностировании новообразований панкреатической зоны имеет и клинический опыт лечащего врача.
На поражение поджелудочной железы укажут такие исследования, как биохимический анализ крови, копрограмма, исследование секреции пищеварительных соков при эзофагогастродуоденоскопии. Следующим этапом будет назначение таких неинвазивных методов исследования, как гастрография и дуоденография, магнитно-резонансная панкреатохолангиография, магнитно-резонансная томография поджелудочной железы, компьютерная томография желчевыводящих путей. После выявления опухоли в тканях поджелудочной железы (размеры новообразования могут варьировать от 2 мм до 200 мм) производят определение в крови уровня гомонов и метаболитов (адреналин, норадреналин, серотонин, кортизол, гастрин, вазоактивный пептид, инсулин, глюкагон, панкреатический и С-пептид, соматостатин и др.) и онкомаркеров (СА19-9, СА 50, СА 242, СЕА).
Для уточнения характера поражения используются также и инвазивные методики: эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография; целиакография с взятием крови из панкреатических вен и определением в ней гормонов; чрескожная чреспеченочная холангиография; пункционная биопсия поджелудочной железы; лапароскопия. Огромное количество исследований, необходимых для выявления опухоли поджелудочной железы, говорит о том, что диагностика этого состояния является очень сложной, а единой схемы диагностического поиска на сегодняшний день еще не найдено.
Дифференцировать опухоли поджелудочной железы следует с хроническим панкреатитом, панкреатическими кистами, внеорганными забрюшинными опухолями и опухолями брыжейки кишечника, пенетрацией язвы желудка или ДПК, аневризмами крупных сосудов, эхинококкозом и цистицеркозом с поражением гепато-панреатической зоны.
Лечение опухолей поджелудочной железы
Лечение доброкачественных опухолей только хирургическое: дистальная резекция поджелудочной железы, резекция головки поджелудочной железы, панкреатодуоденальная резекция, энуклеация опухоли. После операции проводится обязательное гистологическое исследование для уточнения типа новообразования.
При злокачественных новообразованиях основные направления терапии выбираются, исходя из клинической ситуации. Если у пациента выявляется злокачественный карциноид либо гормонально активный рак, локализованный в головке панкреас, производится панкреатодуоденальная резекция с сохранением пилорического отдела желудка. При гастриномах часто осуществляется гастрэктомия, селективная ваготомия, панкреатодуоденальная резекция, однако ведущими гастроэнтерологами и хирургами по сей день ведутся споры об эффективности и целесообразности указанных оперативных пособий.
В комплексную терапию опухолей поджелудочной железы могут включать лучевую и полихимиотерапию (при высоком коэффициенте пролиферации, активном синтезе гормонов, малигнизации и метастазировании новообразования). Паллиативное лечение злокачественных новообразований преследует цель восстановления оттока желчи и панкреатических соков, устранение воспалительного процесса в желчных путях, улучшение качества жизни пациента. С паллиативной целью проводятся такие операции: наружное дренирование желчных протоков по Керру и по Холстеду, чрескожное транспеченочное дренирование желчных протоков, холецистэктомия, эндоскопическое бужирование опухолевой стриктуры внепеченочных желчных протоков, эндоскопическое стентирование холедоха и др.
Консервативная терапия доброкачественных нейроэндокринных опухолей с низким уровнем продукции гормонов, невыраженным проявлением эндокринной гиперсекреции включает в себя комбинацию сандостатина и омепразола. В лечении такой опухоли, как гастринома, активно используют комбинацию Н2-блокаторов гистаминовых рецепторов, холинолитиков и ингибиторов протонной помпы.
Прогноз и профилактика опухолей поджелудочной железы
Прогноз при злокачественных опухолях поджелудочной железы крайне неблагоприятный, что связано с бессимптомным их течением и поздней диагностикой. Радикальное удаление опухоли возможно только у каждого десятого пациента, у каждого второго новообразование рецидивирует, а у 95% в течение первых 12 месяцев после операции обнаруживаются отдаленные метастазы. Комплексная терапия не намного улучшает показатели выживаемости: в течение пяти лет в живых остается не более 5% пациентов со злокачественными опухолями панкреатической зоны.
Прогноз при доброкачественных опухолях поджелудочной железы благоприятный – у девяти больных из десяти удается добиться полного излечения. Кроме того, доброкачественные новообразования этой локализации встречаются казуистически редко. Специфической профилактики опухолей поджелудочной железы не существует, однако соблюдение здорового образа жизни, правильное питание, достаточный отдых снижают вероятность формирования любых новообразований в организме.
Источник
