Нейтрофильно-лимфоцитарный индекс как предиктор обнаружения рака предстательной железы при биопсии

Нейтрофильно-лимфоцитарный индекс (НЛИ) — простой маркер системного воспалительного ответа, который может служить независимым прогностическим фактором при некоторых солидных злокачественных опухолях, включая рак предстательной железы (РПЖ), диагностика которого является актуальной проблемой современной урологии.

Материалы и методы. В данном исследовании проведена оценка роли НЛИ у мужчин, которым выполнялась биопсия предстательной железы (ПЖ) с целью первичной диагностики РПЖ. Изучены данные общего анализа крови, анализа на PSA и его свободной фракции у 1075 пациентов мужского пола, 236 из которых имели уровень PSA в «серой зоне» от 4 до 10 нг/мл и подверглись трансректальной биопсии. Статистически анализ выполнялся с помощью U-теста Манна-Уитни и теста хи-квадрат.

Результаты. НЛИ был значительно выше у мужчин с уровнем PSA выше 20 нг/мл по сравнению с больными с более низким PSA (p<0,001). НЛИ также был значительно выше у пациентов с положительным результатом биопсии (p<0,001). С помощью ROC-анализа установлено пороговое значение НЛИ, равное 2,5, самостоятельная положительная и отрицательная предиктивная ценность для него составили 54,9% и 62,3% соответственно. НЛИ демонстрировал хорошие предиктивные параметры в комбинации с соотношением свободного и общего PSA (с пороговым значением, равным 0,15): положительная и отрицательная предиктивная ценность составили 75,5% и 60,9% соответственно. Мультивариантный анализ подтвердил самостоятельную прогностическую роль НЛИ в отношении диагноза РПЖ. Согласно полученным данным, НЛИ может служить новым биомаркером для диагностики РПЖ. Требуются дополнительные исследования для оценки НЛИ как потенциального маркера агрессивности и предиктора эффективности лечения РПЖ.

Простат-специфический антиген (PSA), известный также как человеческий калликреин-3, широко используется для ранней диагностики рака предстательной железы (РПЖ), стратификации онкологического риска и мониторирования эффективности проводимого лечения. Однако подъем уровня PSA может быть ассоциирован и с доброкачественными состояниями, такими как доброкачественная гиперплазия (ДГПЖ) предстательной железы и острый простатит, что делает диагностику РПЖ более сложной и требует дополнять лабораторный анализ на PSA другими диагностическими методами [1,2].

В различных ретроспективных и проспективных исследованиях активно изучалось соотношение между уровнями свободного и общего PSA в крови (с пороговыми значениями от 0,1 до 0,25, согласно разным источникам), которое якобы позволяет проводить дифференциальную диагностику между доброкачественными процессами и аденокарциномой, особенно в «серой зоне» (при значениях PSA от 4 до 10 нг/мл) [1,2,3]. Выделены биомаркеры, позволяющие прогнозировать вероятность обнаружения рака предстательной железы и его агрессивность, но для их обнаружения часто требуется количественный ПЦР-анализ или иммуногистохимическое исследование. Следовательно, сохраняется необходимость в изучении дополнительных биомаркеров, более простых и дешевых для применения в клинической практике.

С помощью результатов общего анализа периферической крови (ОАК) легко можно определить нейтрофильно-лимфоцитарный индекс (НЛИ). Было высказано предположение, что НЛИ не только является предиктором системного воспалительного ответа, но и предиктором агрессии и ответа на лечение для некоторых видов солидных опухолей, таких как РПЖ [4−6]. Мужчины с повышенным уровнем PSA в сыворотке крови, но без диагноза РПЖ, имеют более высокий НЛИ по сравнению с теми, у кого PSA находится в пределах референсных значений, что говорит о том, что системное воспаление и/или активация иммунной системы в некоторой степени ассоциированы с повышением уровня PSA [7]. Изучалась потенциальная роль НЛИ при динамическом наблюдении за пациентами с распространенным РПЖ, например, при его кастрационно-рези-стентных формах и при назначении химиотерапии на основе таксанов. В то же время, результаты исследований, посвященных применению НЛИ в первичной диагностике РПЖ и прогнозированию биохимического рецидива при локализованном раке, остаются противоречивыми [7−12]. В данном исследовании произведена оценка эффективности НЛИ как биомаркера у мужчин, подвергшихся трансректальной биопсии предстательной железы (ПЖ).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведен анализ результатов исследования 1075 пациентов мужского пола, обратившихся за медицинской помощью в клинику урологии Саратовского государственного медицинского университета в период 2014;2016 гг. Для всех пациентов были доступны результаты ОАК и анализа крови на PSA, включая соотношение общего и свободного PSA. Более глубокий анализ проведен на основании клинических данных 236 пациентов с уровнем PSA в «серой зоне», которым была выполнена трансректальная биопсия предстательной железы. Возраст указанных пациентов, НЛИ, уровень PSA и соотношение фракций представлены в таблице 1.

Таблица 1. Исходные характеристики пациентов

НЛИ подсчитывался исходя из данных ОАК, при этом материал для ОАК брали путем венепункции одновременно с забором материала для анализа на PSA. Биопсия предстательной железы выполнялась, как правило, в течение одного месяца после анализа. В некоторых случаях биопсия ПЖ не проводилась в связи с наличием у пациентов активной инфекции мочевыводящих путей или практической нецелесообразности исследования (например, у пожилых пациентов с бессимптомным течением заболевания и ожидаемой продолжительностью жизни менее 10 лет). Эти случаи в исследование не включались. Определялось пороговое значение НЛИ, а также чувствительность и специфичность с подсчетом площади под кривой (AUC) при анализе рабочей характеристики приемника (ROC-анализ), исходя из наличия или отсутствия РПЖ.

Анализ выполнялся с помощью U-теста Манна-Уитни и теста хи-квадрат. Порог статистической значимости (значение р) был установлен на 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Не получено статистически значимых различий (р>0,05) по значениям НЛИ у мужчин с уровнем PSA менее 4 нг/мл (медиана — 2,07), от 4 до 10 нг/мл (медиана — 2,02) и более 10 нг/мл (медиана — 2,08) (рис.1). Тем не менее, НЛИ был значительно выше (р < 0,001) у мужчин с уровнем PSA более 20 нг/мл (медиана — 2,55) по сравнению с больными, имеющими более низкий уровень (медиана — 2,02). В этом анализе использовано пороговое значение соотношения между свободным и общим PSA, применяемое в нашей клинике (0,15). НЛИ был значительно выше (р < 0,001) у мужчин с соотношением фракций PSA менее 0.15 (медиана — 2,02), чем у мужчин с соотношением фракций, равным 0,15 и более (медиана — 1,89).

Рис. 1. Величина НЛИ у различных групп пациентов в зависимости от уровня PSA.

Мы сравнили НЛИ у 236 пациентов, подвергшихся биопсии ПЖ. У 111 из них (47%) было подтверждено наличие РПЖ. На момент биопсии ни у одного пациента по данным доступных методов исследования не было выявлено отдаленных метастазов. У 39 (35,1%) пациентов с РПЖ он соответствовал по морфологическим критериям 1 градации по ISUP-2014 (классификация International Society of Urological Pathology от 2014 года), у 30 (27%) пациентов — 2 градации, у 23 (20,7%) — 3 градации, у 15 (13,5%) — 4 градации и у 4 (3,6%) — 5 градации.

НЛИ был значительно выше (р < 0,001) у мужчин, у которых был обнаружен рак предстательной железы (медиана — 2,04), по сравнению с теми, у которых РПЖ не был выявлен (медиана — 1,81). Вместе с тем, не было зафиксировано какой-либо значимой корреляции между значением НЛИ и морфологическими характеристиками опухоли.

На основании ROC-анализа получено пороговое значение для прогнозирования наличия РПЖ, равное 2,5. В результате мультивариантного анализа было установлено, что возраст пациента (отношение рисков [ОР] = 1,87), НЛИ (ОР = 2,3), уровень PSA (ОР = 1,66) и соотношение общего и свободного PSA (ОР = 2,81) являются независимыми факторами риска для прогнозирования РПЖ (таблица 2). Положительная и отрицательная предиктивная ценность для представленного порогового значения НЛИ составили 54,9% и 62,3% соответственно. Комбинация определения НЛИ и соотношения различных фракций PSA (с пороговым значением 0,15) изменила эти значения до 75,5% и 60,9%. Изменение пороговых значений соотношения фракцией PSA привело лишь к незначительным колебаниям предиктивной ценности данной комбинации маркеров.

Таблица 2. Унивариантный и мультивариантный анализ прогностической ценности переменных в отношении наличия рака предстательной железы.

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты данного исследования демонстрируют, что повышенный НЛИ ассоциирован с повышенной встречаемостью РПЖ, причем эта закономерность отмечается даже внутри групп мужчин с сопоставимыми уровнями PSA. Растет доказательная база, подтверждающая, что системное воспаление сопровождается менее благоприятными показателями онкоспецифической выживаемости у пациентов с некоторыми солидными опухолями, например, с раком толстой кишки. Более того, существует мнение, что нестероидные противовоспалительные средства могут снизить риск развития РПЖ, исходя из предполагаемой критической связи между воспалением и простатическим канцерогенезом [10,12]. Было показано, что наличие воспалительного ответа можно подтвердить, определяя концентрацию C-реактивного белка и/или подъем НЛИ [5,13]. В частности, D. Minardi и соавт. сообщали, что повышение НЛИ может быть ассоциировано с плохим прогнозом при раке предстательной железы [7].

Зарубежными и отечественными исследователями неоднократно демонстрировались хорошая чувствительность и низкая специфичность анализа на PSA для дифференциальной диагностики РПЖ и ДГПЖ [1,14]. Другие данные показывают, что мужчины с первично ложно-положительным результатом анализа PSA имеют более высокую вероятность обнаружения РПЖ в дальнейшем [15]. Для совершенствования способности этого теста использовались дополнительные биомаркеры, включая соотношение между свободным и общим PSA, параметры PSA-кинетики и PSA-плотность [16]. Было предложено несколько пороговых значений для этого параметра, но идеальное в диагностическом плане так и не было подтверждено [1,17,18]. Кроме того, сама по себе биопсия ПЖ может давать ложно-отрицательный результат, учитывая то, что у 20% пациентов РПЖ обнаруживается при повторной биопсии.

НЛИ положительно коррелирует с уровнем PSA сыворотки крови. В настоящем исследовании эти наблюдения были подтверждены; кроме того, мы смогли предположить, что комбинация определения НЛИ и соотношения свободного и общего PSA значительно повышает точность прогнозирования положительного результата биопсии ПЖ. В соответствии с этим, НЛИ, либо один, либо в сочетании с другими маркерами, может оцениваться у мужчин, которым показана биопсия ПЖ. Исходя из ROC-анализа, пороговое значение для НЛИ было установлено равным 2,5. Представляется интересным, что в различных исследованиях, посвященных злокачественным опухолям других локализаций, пороговые значения НЛИ варьировали достаточно широко. Так, для распространенного рака поджелудочной железы они, в среднем, равнялись 5 [4]. Для холангио-карциномы и печеночных метастазов колоректального рака это значение тоже составляло 5. В исследованиях, посвященных почечноклеточному раку, пороговое значение НЛИ колебалось от 2 до 5 [13].

Взаимодействие между опухолью и иммунной системой организма может стимулировать пролиферацию клеток опухоли и метастазирование, а также активировать каскад воспалительных реакций, усугубляющий общее состояние онкологического пациента. В исследовании Z. G. Fridlender и соавт. было высказано предположение, что ассоциированные с опухолью нейтро-филы могут находиться в двух различных состояниях: как антитумо-розные (Ш-фенотип) и как протуморозные (№-фенотип) факторы [19].

T. Kawahara и соавт. сообщают, что проводились иммуногистохимические исследования, чтобы обнаружить CD66b-положительные нейтрофилы и CD8-положительные лимфоциты в материале, полученном при радикальной простатэктомии. Однако, при этом не наблюдалось статистически значимой разницы по количеству инфильтрирующих CD66b-положительных и CD8-положительных клеток в ткани нормальной ПЖ и ткани аденокарциномы. Не наблюдалось также значимой корреляции между количеством нейтрофилов и лимфоцитов, их соотношением и характеристиками опухоли (сумма баллов по шкале Глисона, стадия по результатам гистологического исследования) или исходом заболевания [20]. Поэтому могут потребоваться дополнительные исследования с иммуногистохимическим анализом полученного материала, особенно с изучением биоптатов. Наличие взаимосвязи между количеством внутри-опухолевых нейтрофилов, CD8-лимфоцитов, их соотношением (в ОАК) и прогрессией заболевания было доказано в исследовании, посвященном плоскоклеточному раку пищевода [15]. Однако пока не были предприняты попытки по оценке роли НЛИ как маркера прогрессии опухоли для рака других локализаций. Существует острая необходимость в проведении подобных исследований в онкоурологии, так как остается актуальным поиск новых прогностических факторов рецидива после радикальной простатэктомии [21].

Основным ограничением проведенного авторами исследования является его ретроспективный характер. Мы не могли получить данные о подробных показаниях к выполнению биопсии ПЖ для каждого пациента. В связи с этим, нельзя исключить возможность искажения результатов, обусловленную осознанным подбором пациентов для трансректальной биопсии, основанном на комплексной оценке всех клинических и психологических факторов, а не на строгих критериях, как это делается при проспективных исследованиях. Некоторые пациенты могли самостоятельно принимать нестероидные противовоспалительные препараты в течение длительного времени по определенным показаниям, не имеющим отношения к изучаемому вопросу, что могло повлиять на зафиксированные показатели НЛИ. По данным медицинской документации не всегда можно было однозначно судить о наличии асимптоматического или олигосимптоматического хронического простатита, который может сказаться как на уровне PSA, так и на значениях НЛИ. Кроме того, не исключено, что определенная доля пациентов подвергалась повторной биопсии после отрицательного результата первичной.

Подводя итог, можно констатировать, что, согласно нашим данным, НЛИ может играть роль био маркера для диагностики РПЖ. Комбинирование НЛИ и других маркеров, таких как соотношение сво бодного и общего PSA, потенциально может повысить их предиктивную ценность.

нейтрофильный лимфоцитарный индекс рак предстательная.

• 1. Erol B, Gulpinar MT, Bozdogan G, Ozkanli S, Onem K, Mungan G et al. The cutoff level of free/total prostate specific antigen (f/t PSA) ratios in the diagnosis of prostate cancer: a validation study on a Turkish patient population in different age categories. Kaohsiung J Med Sci 2014; 30 (11): 545−550. doi: 10.1016/j. kjms. 2014.03.008.
• 2. Шатылко Т. В., Попков В. М., Фомкин Р. Н. Интегральный подход к дооперационному определению клинической значимости рака простаты. Саратовский научно-медицинский журнал 2014; 11 (3): 345−348.
• 3. Omar J, Jaafar Z, Abdullah MR. A pilot study on percent free рrostate specific Antigen as an additional tool in prostate cancer screening. Malays J Med Sci 2009; 16 (1): 44−47.
• 4. Xue P, Kanai M, Mori Y, Nishimura T, Uza N, Kodama Y et al. Neutrophil-to-lymphocyte ratio for predicting palliative chemotherapy outcomes in advanced pancreatic cancer patients. Cancer Medicine 2014; 3 (2): 406−415. doi: 10.1002/cam4.204.
• 5. Dalpiaz O, Pichler M, Mannweiler S, Martin Hernandez JM, Stojakovic T, Pummer K et al. Validation of the pretreatment derived neutrophil-lymphocyte ratio as a prognostic factor in a European cohort of patients with upper tract urothelial carcinoma. Br J Cancer 2014; 110 (10): 2531−2536. doi: 10.1038/bjc. 2014.180.
• 6. Demirta? A, Sabur V, Akinsal EC, Demirci D, Ekmekcioglu O, Gulmez I et al. Can neutrophil-lymphocyte ratio and lymph node density be used as prognostic factors in patients undergoing radical cystectomy? Sci World J 2013; 2013: 703 579. doi: 10.1155/2013/703 579.
• 7. Minardi D, Scartozzi M, Montesi L, Burattini L, Bianconi M, Lacetera V et al. Neutrophil-to-lymphocyte ratio may be associated with the outcome in patients with prostate cancer. Springerplus 2015; 4: 255. doi: 10.1186/s40064−015−1036−1.
• 8. Van Soest RJ, Templeton AJ, Vera-Badillo FE, Mercier F, Sonpavde G, Amir E. et al. Neutrophil to lymphocyte ratio as a prognostic biomarker for men with metastatic castration-resistant prostate cancer receiving first-line chemotherapy: data from two randomized phase III trials. Ann Oncol 2014; 26 (4): 743−9. doi: 10.1093/annonc/mdu569.
• 9. Sonpavde G, Pond GR, Armstrong AJ, Clarke SJ, Vardy JL, Templeton AJ et al. Prognostic impact of the neutrophil-to-lymphocyte ratio in men with metastatic castration-resistant prostate cancer. Clin Genitourin Cancer 2014; 12 (5): 317−324. doi: 10.1016/j. clgc. 2014.03.005.
• 10. Kawahara T, Ishiguro H, Hoshino K, Teranishi J, Miyoshi Y, Kubota Y et al. Analysis of NSAID-activated gene 1 expression in prostate cancer. Urol Int 2010; 84 (2): 198−202. doi: 10.1159/277 599.
• 1. Ishiguro H, Kawahara T. Nonsteroidal antiinflammatory drugs and prostatic diseases. Biomed Res Int 2014; 2014: 436 123. doi: 10.1155/2014/436 123.
• 12. Kawahara T, Miyoshi Y, Sekiguchi Z, Sano F, Hayashi N, Teranishi J et al. Risk factors for metastatic castration-resistant prostate cancer (CRPC) predict long-term treatment with docetaxel. PloS One 2012; 7 (10): e48186. doi: 10.1371/journal. pone.48 186.
• 13. McMillan DC, Canna K, McArdle CS. Systemic inflammatory response predicts survival following curative resection of colorectal cancer. Br J Surg 2003; 90 (2): 215−9. doi: 10.1002/bjs.4038.
• 14. Павлов В. Н., Измайлов А. А., Муратов И. И., Кутлияров Л. М., Ур-манцев М.Ф., Папоян А. О. и др. Анализ результатов полифокальной пункционной биопсии предстательной железы. Медицинский альманах 2015; 37 (2): 72−73.
• 15. McDonald AC, Vira MA, Vidal AC, Gan W, Freedland SJ, Taioli E. Associa-tion between systemic inflammatory markers and serum prostate-specific antigen in men without prostatic disease — the 20 012 008 National Health and Nutrition Examination Survey. Prostate 2014; 74 (5): 561−567. doi: 10.1002/pros.22 782.
• 16. Kilpelainen TP, Tammela TL, Roobol M, Hugosson J, Ciatto S, Nelen V et al. False-positive screening results in the European randomized study of screening for prostate cancer. Eur J Cancer 2011; 47 (18): 2698−2705. doi: 10.1016/j. ejca. 2011.06.055.
• 17. Попков В. М., Шатылко Т. В., Фомкин Р. Н. Прогнозирование результата патогистологического исследования простаты с помощью искусственной нейронной сети. Саратовский научно-медицинский журнал 2014; 10 (2): 328−332.
• 18. De Marzo AM, Platz EA, Sutcliffe S, Xu J, Gronberg H, Drake CG et al. Inflammation in prostate carcinogenesis. Nat Rev Cancer 2007; 7 (4): 256−269. doi: 10.1038/nrc2090.
• 19. Fridlender ZG, Sun J, Kim S, Kapoor V, Cheng G, Ling L et al. Polarization of tumor-associated neutrophil phenotype by TGF-beta: `N1' versus `N2' TAN. Cancer Cell 2009; 16 (3): 183−194. doi: 10.1016/ j. ccr. 2009.06.017.
• 20. Kawahara T, Fukui S, Sakamaki K, Ito Y, Ito H, Kobayashi N et al. Neutrophil-to-lymphocyte ratio predicts prostatic carcinoma in men undergoing needle biopsy. Oncotarget 2015; 6 (31): 32 169−32 176. doi: 10.18 632/oncotarget.5081.
• 21. Безруков Е. А., Лачинов Э. Л., Мартиросян Г. А. Факторы местного рецидива после радикальной простатэктомии. Медицинский вестник Башкортостана 2015; 10 (3): 203−205.