Диагностика рака околощитовидной железы: инструментальные методы и перспективы анализа молекулярно-генетических биомаркеров

помогли бы на дооперационном этапе дифференцировать атипическую аденому (АА) от рака ОЩЖ (РОЩЖ) и от «классической» аденомы [3]. Диагноз АА устанавливается по результатам морфологического исследования, при наличии подозрительных в отношении злокачественного потенциала признаков: фиброзные тяжи, некрозы, высокая митотическая активность (>5/50 полей зрения при большом увеличении), ядерная атипия, солидный или трабекулярный тип строения, сращение с соседними структурами (без прорастания), наличие опухолевых клеток в окружающей капсуле при отсутствии достоверных признаков инвазии. Следует отметить, что в новом издании «Классификация опухолей эндокринных органов Всемирной организации здравоохранения 2022 г. (5-е издание)» термин «атипическая аденома» была заменена на «атипическую опухоль» (АО), что подчеркивает ее неопределенный злокачественный потенциал [4].

Рак околощитовидной железы (РОЩЖ) – это редкая эндокринная злокачественная опухоль, на долю которого приходится менее 1% всех случаев ПГПТ [5]. В соответствии с результатами различных крупных ретроспективных исследований и анализа популяционной статистики заболеваемость РОЩЖ варьируется от 0,005% до 0,02% в общей популяции, с частотой 0,5–5% среди пациентов с ПГПТ [6]. По данным ряда исследований заболеваемость

Животов В.А., Павлов Н.П., Джайн М.

ДИАГНОСТИКА РАКА ОКОЛОЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ АНАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ БИОМАРКЕРОВ

РОЩЖ с 1974 г. увеличилась с 2 до 11 случаев на 10 млн. человек, с 2001 г. частота развития РОЩЖ оставалась стабильной в течение последнего десятилетия [7]. Расширенный скрининг уровня кальция в крови вероятно влияет на повышение выявляемости новообразований ОЩЖ [6; 8; 9].

РОЩЖ отличается довольно высокой агрессивностью. По данным европейского реестра RARECARE (период наблюдения с 1978 по 2002 гг.) Пятилетняя общая выживаемость (ОВ) составляет около 80% [10]. В аналогичном регистре SEER (Surveillance, Epidemiology, and End Results) и национальной базе данных США (период наблюдения с 1988 по 2003 гг.) было продемонстрировано, что 10-летняя ОВ варьирует от 49,1 до 70% [6; 11].

Несмотря на достаточно оптимистичные показатели ОВ пациентов с РОЩЖ, частота рецидивов после хирургического вмешательства наблюдается более чем в половине случаев. Основной причиной летальности является неконтролируемая гиперкальциемия, приводящая к тяжелым системным осложнениям [12].

В крупнейшее исследование Sadler и соавт. было включено 1022 пациента с РОЩЖ, их средний возраст пациентов на момент постановки диагноза варьировал в пределах 44–65 лет [11]. В отличие от доброкачественных форм ПГПТ, РОЩЖ встречался с одинаковой частотой у мужчин (505 наблюдений. 49.4%) и у женщин (517 наблюдений 50,6%). По данным различных источников литературы для заболеваемости РОЩЖ не наблюдается значимых ассоциаций между этнической принадлежностью, географическим регионом или социально-экономическим уровнем [9; 11].

Дифференциальная диагностика РОЩЖ с АО затруднена по причине наличия схожих характеристик – высокие уровни Ca2+ в крови, альбумин-скорректи-рованного кальция, ПТГ, щелочной фосфатазы (ЩФ), большой диаметр и объем образования ОЩЖ. Окончательный диагноз устанавливается только по результатам гистологического заключения [13; 14]. О низком злокачественном потенциале АО сообщается в ряде исследований, в которых продемонстрирована весьма высокая безрецидивная выживаемость при подобных новообразованиях. Так, в исследовании Galani и соавт. проанализированы результаты лечения 10 пациентов с АО в течение всего периода наблюдения (60 месяцев) рецидив заболевания не был выявлен ни у одного пациента [13].

Лабораторная и инструментальная диагностика

Гиперкальциемия может являться первым классическим диагностическим признаком ПГПТ или опухоли ОЩЖ (РОЩЖ, АО). Она обусловлена бесконтрольной секрецией ПТГ, референсные значения: 15–65 пг/мл. Этот гормон играет важную роль в регуляции обмена кальция, в результате его дисрегуляции уровень этого иона в организме постоянно повышается. У пациентов с РОЩЖ по сравнению с пациентами, у которых опухоль ОЩЖ имеет доброкачественный потенциал, отмечается более значительное повышение концентрация кальция и ПТГ [15; 16].

В исследовании Chen и соавт. у 131 пациента с ПГПТ и новообразованиями ОЩЖ, среди которых 20 пациентов имели РОЩЖ, уровень щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови были значительно выше (845±243 МЕ/л), чем в группе с доброкачественными новообразованиям ОЩЖ (423±33 МЕ/л) [17]. Учитывая ограниченные литературные данные по исследованию ЩФ у больных с РОЩЖ, данная тема требует проведения дополнительных исследований для оценки клинической значимости.

В работе Zou и соавт. в качестве дополнительного метода диагностики ОЩЖ была предложена тонкоигольная аспирационная биопсия (ТАБ) с анализом ПТГ в смывах [18]. Она может быть полезна в дифференциальной диагностике, например, при подозрении на интратиреоидную опухоль ОЩЖ или другие новообразования шеи. Чувствительность и специфичность ТАБ с определением ПТГ в смыве с иглы ОЩЖ достигают 100% [18; 19]. Важно учитывать, что выполнение ТАБ с дальнейшим цитологическим исследованием является сложной задачей даже перед опытным цитологом ввиду неоднозначности морфологических характеристик данных опухолей [19].

В исследовании Пампутис и соавт., куда вошли данные 67 пациентов выполнялась ТАБ ОЩЖ с последующем цитологическим исследованием, результаты были следующие: 40,54% были обнаружены элементы АИТа, в 35,14% был обнаружен жидкий коллоид (жидкостью, содержащей гормоны), единичные тироциты, фолликулярный эпителий, в 13,51% – коллоидный зоб и зоб с признаками регрессивных изменений, в 8,1% – фолликулярная опухоль и в 2,7% – рак щитовидной железы [20].

В настоящее время нет четких критериев, которые помогли бы на дооперационном этапе дифференцировать аденомы ОЩЖ от РОЩЖ. Различные лабораторные и инструментальные данные в совокупности могут быть полезны на предоперационном этапе, но это зависит от оснащенности клиники [3].

Топическая диагностика

Топическая диагностика занимает лидирующее место в современных медицинских исследованиях и практических методах диагностики, она позволяет получить более точные критерии для установления правильного диагноза, такого как РОЩЖ или аденома ОЩЖ.

УЗИ является методом выбора первой линии при диагностике у пациентов с ПГПТ. УЗИ является неинвазивным и безопасным методом, который позволяет получить визуальную информацию о структуре и наличии патологических изменений при новообразованиях ОЩЖ [2]. В современной литературе авторы отмечают, что размеры аденом ОЩЖ могут составлять от 1 до 3 см в диаметре, а размеры РОЩЖ могут быть больше, превышая 3 см [14; 21; 22]. Впрочем, в случаях эктопии ОЩЖ, УЗИ будет не эффективно.

Животов В.А., Павлов Н.П., Джайн М.

ДИАГНОСТИКА РАКА ОКОЛОЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ АНАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ БИОМАРКЕРОВ

Эктопированное расположение ОЩЖ может приводить к трудностям в диагностике, в связи с чем может быть применена КТ с внутривенным контрастированием. Точность КТ составляет около 87% в диагностике новообразований ОЩЖ, однако такие недостатки КТ как высокая лучевая нагрузка (более 10,4–13,8 мЗв) и невозможность применения у пациентов с нефропатией являются существенными ограничениями данного метода [23; 24]. Таким образом, КТ, вероятно, не является целесообразным методом в качестве первой линии диагностики.

В ежедневной практике наибольшее распространение получила сцинтиграфия ОЩЖ с ТС-99M-технетрилом. Клетки новообразований ОЩЖ содержат большое количество митохондрий, в связи с чем в данных клетках накапливается этот радиофармпрепарат (РФП). В случаях диагностики солитарных опухолей ОЩЖ точность метода составляет в среднем 88%, однако при поиске множественных новообразований ОЩЖ этот показатель оказывается ниже 33%. Точность метода снижается при интратирео-идном расположении ОЩЖ, наличии сопутствующих заболеваний щитовидной железы (узлового зоба, аутоиммунных заболеваний), шейной лимфаденопатии, распространенных опухолевых процессах (лимфоме и др.). При выраженных костных изменениях, характерных для длительного ПГПТ (гиперпаратиреоидная остеодистрофия, наличие «бурых опухолей»), возможно очаговое накопление 99mТс-МИБИ в костях скелета, что в ряде случаев может быть расценено как множественное поражение костей скелета вторичного характера [25; 26].

Инструментом, обеспечивающим наибольшую точность диагностики, сегодня является однофотонная эмиссионная КТ (ОФЭКТ/КТ). Она объединяет преимущества радионуклидной визуализации и высокоточной КТ, эта комбинация способствует точной визуализации новообразований ОЩЖ, в частности тех, которые могут оставаться незамеченными на традиционных планарных снимках [26].

Точность ОФЭКТ/КТ при новообразованиях ОЩЖ составляет 95% [27]. Несмотря на все преимущества ОФЭКТ/КТ, данный метод имеет свои ограничения. К их числу относятся структурные особенности ОЩЖ – низкое количество оксифильных клеток. Кроме того, операции на щитовидной железе или ОЩЖ в анамнезе могут осложнять диагностику. Некоторые заболевания щитовидной железы, включая тиреоидит, тиреотоксикоз, и наличие интратиреоидных ОЩЖ, также усложняют интерпретацию полученных данных [26].

В последнее время возрастает интерес к дополнительным методам в топической диагностике новообразований ОЩЖ. Это связано с необходимостью повышения точности диагностики, особенно в ситуациях, когда традиционные методы визуализации оказываются недостаточными. К таковым относится позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), совмещённая с компьютерной томографией ПЭТ/КТ с С-метионином. Метионин – это аминокислота, которая участвует в синтезе предшественников ПТГ и захватывается клетками аденом ОЩЖ. Преимуществом ПЭТ/КТ является то, что она, сочетая в себе две модальности, одновременно предоставляет информацию как об анатомических, так и о функциональных особенностях исследуемых структурё [25]. Точность при солитарном новообразовании ОЩЖ составляет 83%, при мультигландулярном поражении ОЩЖ – 67%. Однако ПЭТ/КТ имеет свои ограничения, связанные с коротким периодом полураспада С-метионина, для его синтеза необходимо наличие в ПЭТ-центре циклотрона требующего значительных финансовых и технических ресурсов, а также специализированного оборудования и квалифицированного персонала [28].

Исследование Cuderman и соавт., в котором анализировали результаты ПЭТ/КТ с 18F-фторхолин (18F-ФХ) у пациентов с ПГПТ, продемонстрировало, что у 87 пациентов с солитарной аденомой ОЩЖ чувствительность составила 95,5%, а специфичность 99,7%, тогда как у 14 пациентов при множественных аденомах/гиперплази-ях ОЩЖ чувствительность составила 88%, а специфичность 100% [29]. ПЭТ/КТ с (18F-ФХ) показывает себя как перспективный метод диагностики, особенно когда другие методы топической диагностики не эффективны, впрочем, данная методика требует дальнейшего исследования и может рекомендоваться для выбора во второй линии диагностики в связи с высокой стоимостью. В исследовании Мокрышева Н.Г. и соавт. у 8 пациентов, которым выполнялась ПЭТ/КТ с (18F-ФХ), SUVmax (стандартизированный уровень захвата) был зафиксирован в диапазоне 2,11–17,09. Визуализацию образований ОЩЖ с помощью ПЭТ/КТ с (18F-ФХ) проводили по стандартной методике через 40 минут после внутривенного введения РФП (с предварительным соблюдением бесхолиновой диеты в течение 48 ч, натощак) [4].

Исследование выполненное в НМИЦ им. В.А. Алмазова было направлено на оценку диагностической точности ПЭТ/КТ, с использованием РФП 11C метионин и 11C холин у пациентов с ПГПТ. В исследование были включены 26 больных. Полученные результаты продемонстрировали высокую диагностическую эффективность обоих методов: ПЭТ/КТ с 11C метионином показал чувствительность 92% и специфичность 89%; ПЭТ/КТ с 11C холином продемонстрировал чувствительность 92% и специфичность 87%. Всем пациентам была успешно выполнена паратиреоидэктомия (ПТЭ), после которой наблюдалось значимое снижение уровня ПТГ до референсных значений или более чем на 50% относительно исходных показателей. По данным гистологического исследования, у всех пациентов подтверждена опухоль ОЩЖ: в 20 случаях выявлена одиночная аденома, у 6 пациентов диагностированы множественные аденомы и гиперплазия. Среди последних у двух больных был верифицирован синдром множественных эндокринных неоплазий 1-го типа, что обусловило необходимость проведения субтотальной ПТЭ.

Животов В.А., Павлов Н.П., Джайн М.

ДИАГНОСТИКА РАКА ОКОЛОЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ АНАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ БИОМАРКЕРОВ

Следует отметить, что, несмотря на высокие показатели чувствительности и специфичности, методы ПЭТ/КТ не исключают вероятности ложноотрицательных и ложноположительных результатов. Основными причинами ложноотрицательных заключений являются малые размеры новообразований, их низкая функциональная активность, а также маскирующий эффект со стороны ткани щитовидной железы в случаях интра-тиреоидного расположения гиперфункционирующих ОЩЖ [49].

Перспективные генетические и эпигенетические маркеры РОЩЖ

Различные генетические маркеры, характерные для РОЩЖ, могут быть перспективными для диагностики. Исследования спорадических и наследственных форм показали генетические изменения половых и соматических клеток.

В основном РОЩЖ вызван мутациями в двух типах генов: ген-супрессор опухолей и протоонкоген (мутация в данном случае преобразует его в онкоген, способный вызывать клеточные изменения).

CDC73

Инактивация гена CDC73 (от англ. Cell Division Cycle 73) в обоих аллелях или его мутация, вызывающая потерю функций, являются основными генетическими маркерами, указывающими на развитие злокачественного РОЩЖ. Данный ген-супрессор опухолей расположен на 1q31.2 хромосоме и кодирует белок парафибромин. В результате нонсенс-мутации или мутации сдвига рамки считывания в наследственных формах, часто выявляющихся у людей с ПГПТ (первичный гиперпаратиреоз), синтез кодируемого белка преждевременно останавливается. На инактивацию гена в большинстве наследственных и спорадических случаев указывает потеря гетерозиготности (LOH, от англ. Loss of Heterozygosity) в локусе гена [30].

Парафибромин является компонентом PAF1 комплекса, взаимодействующего с субъединицами РНК-полимеразы II, которая регулирует транскрипцию и процессинг РНК [31]. С-концевой домен парафибромина осуществляет взаимодействие между РНК-полимеразой II и PAF1 комплексом (от англ. Polymerase-Associated Factor 1 Complex), но в большинстве клинически значимых мутаций гена CDC73 он отсутствует, что является причиной нарушений в экспрессии множества генов, регуляции клеточного цикла и реакции метаболизма [32]. Комплекс PAF1 также индуцирует модификацию гистонов, способствуя метилированию гистона Н3, что приводит к репрессии гена CCND1 , кодирующего белок циклин D1, что провоцирует остановку клеточного цикла при переходе из фазы G1 к S [33].

Соматическая мутация гена CDC73 отмечается в 40–100% случаев спорадической карциномы ОЩЖ, при этом герминальная мутация встречается у 20–40% паци- ентов со спорадической карциномой ОЩЖ. А потеря гетерозиготности в локусе гена CDC73 отмечается в 50–55% случаев спорадической карциномы ОЩЖ [34].

PRUNE2

Ген PRUNE2 (от англ. Prune Homolog 2 with BCH Domain), локализованный на 9q21.2 хромосоме, является геном-супрессором опухолей и кодирует белок, принадлежащий к семейству белковых факторов регуляторов апоптоза B-cell CLL/lymphoma 2 и Аденовирус E1B-19 кДа, являющегося гомологом и блокирующего индукцию апоптоза, опосредованную ФНО (фактор некроза опухоли).

Белок PRUNE2 подавляет активность RhoA (от англ. Ras homolog family member A), ответственного за клеточное деление, адгезию, миграцию клеток и их онкогенную трансформацию. В результате миссенс-мутации или нонсенс-мутации (укорочение белка с потерей BCH-домена) гена нарушается функционирование белка PRUNE2 , выступающего супрессором опухолевого роста [35].

Другие гены-супрессоры опухолей

По результатам исследований 17 случаев спорадического РОЩЖ были обнаружены мутации в двух генах – AKAP9 (3 из 17 случаев), FAT3 (2 из 17 случаев).

AKAP9 ген, расположенный на 7q21.2 хромосоме, кодирует якорный белок А-киназ (от англ. A-kinase anchoring protein 9), регулирующий заякоривание Про-теинкиназы А, благодаря чему регулируются различные клеточные процессы, в том числе клеточный цикл. Мутации, обнаруженные при исследованиях,взывают биаллельную инактивацию гена, что может играть роль в онкогенной трансформации.

FAT3 ген, расположенный на 11q14.3 хромосоме, кодирует белок FAT Атипичный Кадгерин 3. Роль самого белка до конца не изучена, однако он принадлежит к семейству белков опухолевых супрессоров – FAT1 и FAT4. Обнаружение нонсенс-мутации в 2 из 7 случаев может свидетельствовать о роли FAT3 в опухолевой супрессии при данном заболевании [35].

CCND1

CCND1 является протоонкогеном, расположенным на 11q13 хромосоме, и кодирует белок циклин D1, регулирующий фазой переход G1/S в клеточном цикле. Мутация данного гена ведет к гиперэкспрессии циклина D1, что вызывает гиперплазию желез, повышенную экспрессию ПТГ (паратиреоидный гормон) и играет роль в опухолевом процессе. По результатам экспериментов гиперэкспрессия циклина D1 сокращает фазу G1 клеточного цикла, что сопровождается активацией пути pRB/ E2F (белок ретинобластомы контролирует активность транскрипционного фактора E2F) и увеличением экспрессии фактора роста фибробластов 1 (FGFR1), которые принимают участие в карциногенезе. Гиперэкспрессия циклина D1 встречается в 90% случаев [35; 36].

Животов В.А., Павлов Н.П., Джайн М.

ДИАГНОСТИКА РАКА ОКОЛОЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ АНАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ БИОМАРКЕРОВ

ZEB1

Ген, расположенный на 10p11.22 хромосоме, кодирует белок Zinc finger E-box-binding homeobox 1, выступающий в роли репрессора транскрипции, подавляя промотор Е-кадгерина и инициируя эпителиальномезенхимальный переход. Мутация данного гена была обнаружена в 3 из 17 случаев [35].

EZH2

Ген EZH2 расположен на 7q36.1 хромосоме и кодирует белок Enhancer of zeste homolog 2, участвующий в метилировании гистонов (метилирование лизина 27 гистона 3) и транскрипционной репрессии. Данный белок входит в комплекс белков PCR2 (от англ. Polycomb Repressive Complex 2). Избыточная экспрессия EZH2 подавляет ген HIC1 (от англ. Hypermethylated In Cancer 1), являющийся геном-супрессором опухолей и регулятором роста ОЩЖ [37]. Помимо этого, гиперэкспрессия EZH2 подавляет AXIN2 (от англ. Axis Inhibition Protein 2), регулирующий стабильность b-катенина в сигнальном пути Wnt, что приводит к накоплению b-катенина в цитоплазме и последующему перемещению в ядро, что в конечном счете приводит к увеличению экспрессии циклина D1 и усилению пролиферации. Гиперэкспрессия EZH2 встречается приблизительно в 60% случаев спорадической карциномы ОЩЖ [38].

Эпигенетика

Эпигенетический факторы являются важными регуляторами экспрессии генов и механизмов образования опухолей.

Метилирование ДНК

ДНК метилирование, катализируемое ДНК-ме-тилтрансферазой, является обратимой ковалентной модификацией и заключается в введении метильной группы в 5’-позицию цитозина, состоящего в CpG -динуклеотиде. CpG метилирование в межгенных участках является важным механизмом регуляции экспрессии генов. CpG-островки содержаться приблизительно в 70% промоторов генов человека. При анализе метилирования CpG-островков выявлено 367 промоторов генов с различной степенью метилирования между аденомами ОЩЖ и нормальными ОЩЖ, а также 175 промоторов, отличающихся по степени метилирования, между карциномами ОЩЖ и нормальными тканями и 263 – между аденомами и карциномами ОЩЖ [39].

Гиперметилирование промоторов гена Аденоматозного полипоза толстой кишки ( APC от англ. Adenomatous Polyposis Coli ) и гена семейства 1А с Ras-ассоциированным доменом ( RASSF1A от англ. Ras-association Domain Family member 1A ), являющихся генами-супрессорами опухолей, было обнаружено в 100% проанализированных образцов

Табл. 1. Основные генетические факторы развития карциномы ОЩЖ

Ген	Тип гена	Локус гена	Функциональный белок	Частота встречаемости	Эффект от мутации
CDC73	Ген-супрессор опухолей	1q31.2	Парафибромин	Соматическая мутация гена CDC73 40–100% Герминальная мутация 20–40% Потеря гетерозиготности в локусе гена 50–55%	Нарушает экспрессию генов, регуляцию клеточного цикла, метаболизм нуклеиновых кислот, липидов, синтез белков из-за нарушения взаимодействия РНК-полимеразой II и PAF1 Приводит к метилирование гистонов
PRUNE2	Ген-супрессор опухолей	9q21.2	Prune Homolog 2 with BCH Domain	18% случаев спорадической карциномы ОЩЖ	Нарушение функционирования белка PRUNE2 в результате миссенс-мутации/нонсенс-мутации Потеря контроля белковых факторов апоптоза и трансформации клеток
AKAP9	Ген-супрессор опухолей	7q21.2	A-kinase anchoring protein 9	17,6% случаев спорадической карциномы ОЩЖ	Нарушения функция Протеинкиназы А, клеточного цикла потеря возможной супрессорной опухолевой активности
FAT3	Ген-супрессор опухолей	11q14.3	FAT Atypical Cadherin 3	11,8% случаев спорадической карциномы ОЩЖ	Возможная супрессорная опухолевая активность
CCND1	Протоонкоген	11q13	Циклин D1	Гиперэкспрессия циклина D1 в 90% случаев	Гиперэкспрессия циклина D1, нарушения в клеточном цикле, активация пути pRB/E2F и увеличение экспрессии FGFR1
ZEB1	Протоонкоген	10p11.22	Zinc finger E-box-binding homeobox 1	17,6% случаев спорадической карциномы ОЩЖ	Возможная активация эпителиальномезенхимального перехода из-за мутации
EZH2	Протоонкоген	7q36.1	Enhancer of zeste homolog 2	Приблизительно 60% случаев спорадической карциномы ОЩЖ	Гиперэкспрессия приводит к подавлению гена HIC1, являющийся геном-супрессором опухолей и регулятором роста ОЩЖ Подавление AXIN2, регулирующий стабильность b-катенина в сигнальном пути Wnt, как следствие увеличение экспрессии циклина D1 и усилению пролиферации.