Клиническая значимость простатического специфического антигена у больных раком молочной железы

Рак молочной железы (РМЖ) – самое распространенное злокачественное новообразование у женщин во всем мире. Среди женского населения России в 2018 г. выявлено более 70 000 случаев РМЖ, наблюдается тенденция роста показателя заболеваемости [1]. Благодаря улучшению организации здравоохранения и внедрению современных методов инструментальной диагностики в России за последние годы значительно увеличилась доля случаев РМЖ I–II стадии [1], при которых шансы пациенток на полное выздоровление достаточно велики. Тем не менее проблема своевременной диагностики РМЖ сохраняет свою актуальность по причине бессимптомного течения заболевания на ранней стадии и объективных ограничений возможностей инструментальных диагностических процедур, часто не позволяющих выявить злокачественную опухоль на доклиническом этапе ее развития.

Простатический специфический антиген (ПСА) – протеолитический фермент, относящийся к се- мейству калликреинов (KLK3), является одним из наиболее хорошо изученных серологических опухолеассоциированных маркеров и широко используется в диагностических исследованиях и для мониторинга пациентов при заболеваниях предстательной железы [2]. С появлением высокочувствительных методов определения ПСА было установлено, что в организме как у мужчин, так и у женщин существуют другие, минорные источники этого белка, в число которых входит ткань молочных желез [3–5]. Методами иммуногистохимического анализа показана экспрессия ПСА в эпителии молочной железы в норме, при доброкачественных изменениях и при РМЖ [6, 7]. Наличие мРНК ПСА в цитозольных фракциях ткани РМЖ подтверждено с использованием полимеразной цепной реакции [8].

В сыворотке крови здоровых женщин содержание ПСА значительно меньше, чем у мужчин. При этом концентрация ПСА у женщин зависит от фазы менструального цикла и повышается при беремен- ности, что отражает влияние стероидных гормонов на продукцию этого фермента клетками эпителия [5, 9]. С изменением общего гормонального фона связывают и обратную корреляцию между уровнем ПСА и возрастом женщин [10].

Повышенные, по сравнению со здоровыми женщинами, значения ПСА наблюдаются в части случаев при доброкачественных заболеваниях молочной железы и при РМЖ [11–16]. Обнаруженное в ряде исследований снижение уровня общего ПСА у больных РМЖ после мастэктомии, по мнению авторов, косвенно указывает на то, что источником повышенного содержания антигена в крови пациенток в этих случаях являлась пораженная опухолью молочная железа [4, 12–14].

Обращает на себя внимание, что у больных РМЖ женщин отмечают обратную корреляцию между содержанием общего ПСА в сыворотке крови и стадией заболевания [4, 17, 18], размером опухоли [13, 17], а также степенью дифференцировки новообразования [16]. Такой характер корреляций дает основания полагать, что повышенный уровень ПСА преимущественно ассоциирован с ранними формами заболевания. В то же время при сравнении результатов, полученных разными исследовательскими группами, обращают на себя внимание противоречивые данные в отношении частоты наблюдения повышенного содержания ПСА в крови у женщин при РМЖ, неоднозначная его взаимосвязь с клинико-патологическими особенностями заболевания, а также вариабельность количественной оценки этого антигена.

Целью работы являлись исследование сывороточного уровня ПСА у женщин и оценка перспективности его изучения как диагностического показателя при начальных стадиях РМЖ.

Материал и методы

В исследование включены 99 пациенток с ранними формами РМЖ (табл. 1), проходивших обследование в МНИОИ им. П.А. Герцена – филиале ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России в 2018–19 гг. Контрольную группу составили 25 условно здоровых женщин-доноров. От всех больных и доноров получено информированное согласие на участие в проведении исследования. В обеих когортах обследуемых были представлены все возрастные группы, однако среди доноров преобладали молодые женщины, а среди больных РМЖ – пациентки старше 50 лет (рис. 1). Средний возраст пациенток составил 51,3 года (25–79 лет), средний возраст доноров – 43,8 года (24–68 лет; р=0,04). Диагноз РМЖ верифицирован морфологически, стадия заболевания установлена согласно системе TNM (7-е издание, 2010 г.).

Образцы венозной крови у больных РМЖ получали до начала специфического лечения. После забора образцы крови больных и доноров выдерживали 30 мин при комнатной температуре, после чего центрифугировали 15 мин при 3000 g для отделения сывороточной фракции. Полученную сыворотку хранили при температуре –80 ºС до выполнения анализа. Измерение уровней общей фракции ПСА проводили на автоматическом иммуноанализаторе ARCHITECT i1000SR (Abbott Diagnostics, США) двухэтапным хемилюминесцентным иммунологическим методом на микрочастицах с использованием наборов реактивов ARCHITECT total PSA. Принцип метода заключается в инкубации образцов сыворотки крови с парамагнитными частицами, покрытыми антителами против ПСА, затем – с антителами, конъюгированными с акридином, и последующей индукции хемилюминесценции добавлением в реакционную смесь растворов перекиси водорода и едкого натра.

Статистическую обработку данных выполняли с использованием программы STATISTICA 10 (StatSoft. Inc.). Для оценки распределения значений показателя в группах рассчитывали величины среднего арифметического (М), стандартной ошибки среднего (m) и медианы. Отличия средних величин показателя в группах оценивали с применением t-критерия Стьюдента, различия между группами по частоте встречаемости признака – с применением χ ²-критерия Пирсона. Проверку на нормальность распределения осуществляли с помощью теста Шапиро–Уилка. Построение гра-

Рис. 1. Распределение доноров и больных РМЖ по возрасту Fig. 1. Distribution of donors and breast cancer patients by age

Таблица 1/table 1

Характеристика больных РМЖ, включенных в исследование characteristics of Bc patients included in the study

Клинические группы/ Groups of patients Кол-во наблюдений/ Number of cases Число больных/Number of patients 99 (100 %) Менопаузальный статус/Menopausal status Пременопауза/Premenopause 36 (36,4 %) Менопауза и постменопауза/Menopause and postmenopause 63 (63,6 %) Гистологический тип опухоли/Histological type of tumor Инвазивная карцинома неспецифического типа/Invasive carcinoma of a non-specific 68 (68,7 %) Внутрипротоковая карцинома/Intraductal carcinoma 15 (15,2 %) Инвазивная дольковая карцинома/Invasive lobular carcinoma 8 (8,1 %) Тубулярная карцинома/Tubular carcinoma 4 (4,0 %) Муцинозная карцинома/Mucinous carcinoma 3 (3,0 %) Инвазивная микропапиллярная карцинома/Invasive micropapillary carcinoma 1 (1,0 %) Стадия опухолевого процесса/Stage of the tumor 0 стадия (TisN0M0)/Stage 0 (TisN0M0) 11 (11,1 %) I стадия (T1N0M0)/Stage I (T1N0M0) 56 (56,6 %) IIA стадия (T2N0M0)/IIA stage (T2N0M0) 32 (32,3 %) Степень дифференцировки ткани опухоли/Differentiation grade G1 6 (6,1 %) G2 74 (74,1 %) G3 19 (19,2 %) Молекулярные подтипы РМЖ/Molecular subtypes of BC Люминальный А/Luminal A 31 (31,3 %) Люминальный В/Luminal B 60 (60,6 %) Нелюминальный HER2+/Non-luminal HER2 + 2 (2,0 %) Тройной негативный/Triple negative 6 (6,1 %) фиков и диаграмм выполняли с использованием программы Microsoft Excel 2010.

Результаты

У подавляющего большинства женщин в обследованных группах, как у больных РМЖ, так и у доноров, содержание общего ПСА в сыворотке крови оказалось значительно ниже значений, которые обычно определяются у мужчин. В связи с этим результаты количественной оценки уровня маркера в данном исследовании представлены с использованием величины, соответствующей количеству нанограмм не в миллилитре (нг/мл), как это принято у мужчин, а в литре (нг/л).

В группе здоровых женщин ПСА был выявлен в 22/25 (88,0 %) случаях, а его определяемая концентрация варьировала от 1 до 24 нг/л. Среднее значение ПСА в общей группе здоровых женщин составило 4,0 ± 0,9 нг/л, среди женщин с определяемым уровнем маркера – 5,0 ± 1,0 нг/л. В группе больных РМЖ детектируемый уровень ПСА был обнаружен в 68/99 (68,7 %) случаях, а вариации определяемого уровня соответствовали диапазону 1,0146,0 нг/л. Среднее значение ПСА в общей группе больных РМЖ составило 2,8 ± 0,9 нг/л, а среди больных с отличными от нуля значениями показателя – 4,1 ± 1,2 нг/л. Значительно превышающая средние значения концентрация ПСА

(более 20,0 нг/л) выявлена у 1 здоровой женщины и у 2 больных РМЖ. Различия между группами больных РМЖ и здоровых женщин как по доле случаев с определяемым уровнем ПСА (р=0,092), так и по средним величинам показателя (р=0,45) не достигали статистически значимого уровня.

Анализ полученных данных показал, что содержание ПСА в сыворотке крови в обеих группах женщин зависит от возраста. Так, средний уровень ПСА у доноров и больных РМЖ был выше в группах более молодых женщин, чем у женщин старшего возраста, как при сравнении показателя в общих группах наблюдений, так и при сравнении случаев с определяемым уровнем маркера (рис. 2, А и Б). Однако разница средних значений маркера у женщин моложе 40 лет и старше 50 лет оказалась статистически недостоверной как среди больных РМЖ (р=0,42), так и среди доноров (р=0,25). Кроме того, отмечено, что среди больных РМЖ во всех возрастных группах доля случаев, в которых концентрация общего ПСА была ниже предела детекции, оказалась выше, чем среди доноров (рис. 2В).

Среднее значение ПСА у больных РМЖ в пременопаузе составило 2,5 ± 0,4 нг/л, а у менопаузальных пациенток – 1,6 ± 0,3 нг/л (p=0,09). В группе здоровых женщин в пременопаузе средний уровень ПСА был равен 4,5 ± 0,8 нг/л, а в постменопаузе – 2,2 ± 0,8 нг/л (р=0,08). При этом раз-

Рис. 2. Уровни ПСА в сыворотке крови у больных РМЖ и доноров в зависимости от возраста:

А. Средние значения ПСА в общих группах наблюдений; Б. Средние значения ПСА в случаях с определяемым уровнем маркера; В. Доля случаев с уровнем ПСА ниже предела детекции.

Данные на диаграммах А и Б представлены в виде M ± m

Fig. 2. PSA levels in blood serum of breast cancer patients and donors with respect to the age group:

A. Average PSA values in general groups of patients; B. Average PSA values in cases with a detectable marker level;

С. Proportion of cases with PSA levels below the detection limit. Data in charts A and B are presented as M ± m

Рис. 3. Средние уровни ПСА у больных РМЖ в зависимости от стадии опухолевого процесса в общих группах наблюдений (А) и в группах с определяемым уровнем маркера (Б). Данные представлены в виде M ± m

Fig. 3. Average PSA levels in breast cancer patients with respect to the stage of the tumor in general groups of patients (A) and in groups with a detectable marker level (B). Data are presented as M ± m

личия в концентрациях маркера между группами больных РМЖ и здоровых женщин в пременопаузе оказались статистически достоверными (р=0,04), а среди пациенток и доноров в менопаузе не достигали статистической достоверности (р=0,49).

Анализ результатов определения уровня ПСА у больных РМЖ в зависимости от клиникоморфологических особенностей заболевания показал следующее. Средние концентрации общего ПСА при карциноме in situ оказались выше, чем при РМЖ I и II стадии (рис. 3; различия статистически не значимы, р=0,15), причем эта тенденция сохранялась и при стратификации больных по возрастным группам. Значения ПСА не зависели от молекулярного подтипа опухоли (табл. 2). Корреляции между уровнем ПСА и степенью дифференцировки опухоли, гистологическим типом РМЖ, а также индексом массы тела и наличием сопутствующих хронических заболеваний не выявлено (данные не представлены).

Обсуждение

Стимулом к выполнению настоящей работы стали данные ряда исследований, свидетельствующие о том, что у больных РМЖ сывороточные концентрации ПСА в ряде случаев значительно выше, чем у здоровых женщин [14–16], повышение уровня ПСА чаще обнаруживают при ранних формах заболевания [4, 13, 17, 18], а динамика показателя может быть дополнительным критерием оценки эффективности противоопухолевого лечения [12–14, 16].

В нашем исследовании измерение уровня общего ПСА выполнено на автоматическом иммуноанализаторе ARCHITECT i1000SR с использованием высокочувствительной системы на основе иммунохемилюминесцентного анализа с пределом детекции общего ПСА, равным 1 нг/л (0,001 нг/мл). Полученные результаты показали, что ПСА с использованием данной технологии выявляется у большинства здоровых женщин (88,0 %) и у

Таблица 2/table 2

Уровни ПСА у больных РМЖ при разных молекулярных подтипах опухоли psa levels in breast cancer patients with different molecular tumor subtypes

Молекулярный подтип/ Molecular subtype N Вариация величин, нг/л (мин–макс)/ Variation of values, ng/l (min–max) М ± m, нг/л/ М ± m, ng/l Медиана, нг/л/ Median, ng/l Люминальный А/Luminal A 31 0,0–82,0 2,1 ± 0,4 2,0 Люминальный В/Luminal B 60 0,0–146,0 2,0 ± 0,3 1,0 Тройной негативный/Triple negative 6 0,0–3,0 1,5 ± 0,6 2,0 Non-luminal HER2 + 2 1,0; 5,0 3,0 3,0 большей части больных РМЖ (68,7 %). Однако уровень маркера в подавляющем большинстве случаев оказался низким, не превышающим 10 нг/л (0,01 нг/мл). Для сравнения, у здоровых мужчин диапазон вариации данного показателя, как правило, на два порядка выше.

Доля случаев, в которых концентрация ПСА в сыворотке крови была доступна для определения, а также средние значения показателя в группах больных РМЖ и условно здоровых женщин в нашем исследовании статистически не отличались. При этом отмечено, что средний уровень ПСА как у доноров, так и у больных РМЖ снижается с возрастом, что согласуется с данными опубликованных исследований. Считается, что это может быть обусловлено угасанием гормональной активности у женщин с наступлением менопаузы [13, 14]. Более высокие показатели ПСА при карциноме in situ , чем при опухолях большего размера (T1–2N0M0), выявленные в нашем исследовании, также согласуются с наблюдениями других авторов [13], которые связывают снижение уровня ПСА в крови при увеличении размера узловых образований с нарушением архитектоники ткани.

Обращает на себя внимание более высокий средний уровень ПСА у здоровых женщин преме-нопаузального возраста по сравнению с больными РМЖ в пременопаузе. Подобное наблюдение не описано в литературе и в определенной степени противоречит тому, что в многочисленных исследованиях установлена корреляция между повышенным уровнем андрогенов в крови у женщин в пременопаузе и риском развития РМЖ [19–21]. Можно предположить, что выявленные нами отличия являются случайными и не будут воспроизведены при наборе большего числа наблюдений. С другой стороны, медиана возраста здоровых женщин в пременопаузе в нашем исследовании была несколько ниже, чем больных РМЖ в пременопаузе, и составила 35 ± 1,9 года и 44 ± 1,2 года соответственно (отличия незначимы). Известно, что активность продукции ПСА эпителиальными клетками находится под контролем андрогенных гормональных сигналов [22], при этом содержание андрогенов в крови женщин существенно изменяется с возрастом. Так, в работе A. Guay et al. показано, что у здоровых женщин в возрасте 20–29 лет сывороточный уровень общего тестостерона и его предшественников был достоверно выше, чем у женщин в возрасте 40–49 лет [23]. Группа женщин в возрасте 30–39 лет по этим показателям занимала промежуточное положение, но достоверно отличалась от старшей группы более высоким содержанием в сыворотке крови дегидроэпиандростерона – физиологически активного предшественника тестостерона [23]. Можно предположить, что даже такие небольшие отличия могут оказывать влияние на синтез ПСА в чувствительных к андрогенам тканях организма, что, соответственно, отражается на уровне ПСА в крови.

Для анализа причин существенных расхождений в результатах количественного определения ПСА и оценки диагностической значимости маркера при опухолевых заболеваниях молочной железы, полученных в разное время разными исследовательскими группами, мы сопоставили собственные результаты с ранее опубликованными данными. Для этого были отобраны публикации, в которых, в том числе, содержались сведения о технических характеристиках метода анализа. В соответствии с указанным авторами пределом детекции метода были выделены исследования, в которых использовались высокочувствительные тест-системы (группа I), тест-системы со средним уровнем чувствительности (группа II) и тест-системы с низким уровнем чувствительности (группа III; табл. 3). Согласно данному критерию, наше исследование относится к группе I.

Анализ представленных в этих публикациях данных свидетельствует о том, что высокие уровни ПСА, сравнимые с таковыми у мужчин, были получены лишь при использовании низкочувствительных методов определения (группа III, табл. 3). Именно в этих работах авторы делают выводы о существенных отличиях уровней ПСА у здоровых женщин и у пациенток с заболеванием молочной железы. В то же время при использовании тест-систем со средним или высоким уровнем чувствительности наблюдается, с одной стороны,

Таблица 3/table 3

Уровень ПСА в сыворотке крови у здоровых женщин и пациенток с заболеваниями молочной железы: анализ данных литературы

the psa level in blood serum of healthy women and patients with breast diseases: analysis of literature data

S' g о "ci	Метод определения/ Determination method	Предел детекции, нг/л/ Detection limit, ng/l	Клиническая группа/ Clinical group of patients	N	Возраст, лет/ Age, years	Позитивный/ Positive	Уровни ПСА, Вариация (мин– макс)/ Variation (min–max)	нг/л/PSA levels Медиана/
								М ± σ	(IQR) Medium
I	ИФА (ручной метод) [11]/ ELISA (manual method) [11]	1	Доноры/ Donors ДЗМЖ/BBD РМЖ/BC	99 162 118	40–60 30–88	29 % 75 % 57 %	0–55 0–221 0–8153		0 3,5 1,3
	ИФА (ручной метод) [13]/ ELISA (manual method) [13]	1	Контроль# ДЗМЖ/BBD РМЖ/BC	100 90 107	47 ± 10*	33 % 86 % 70 %
	ИХА (IMMULITE Third generation DPC, LA, CA) [10]/ ICA (IMMULITE Third generation DPC, LA, CA) [10]	3	Доноры/ Donors ДЗМЖ/BBD РМЖ/BC	100 94 90	32–77 16–75 31–89		3–90 3–100 3–110		6 (4–10) 4 (2–10) 4 (2–11)
II	ИХА (TOSOH Co, LTD, Tokyo, Япония) [28]/ ICA (TOSOH Co, LTD, Tokyo, Japan) [28]	3	Доноры/ Donors РМЖ/BC	132 144	53 ± 11 63 ± 13	26 % 29 %			0 (0–3) 0 (04)
	ФИА-ВР (ручной метод) [29]/ FIA [29]	10	Доноры/ Donors РМЖ/BC	674 198	17–69 29–93	17 %** 22 %**	От 0 до >30*
	ИХА (Diasorin, LIAISON, Германия) [15]/ ICA (Diasorin, LIAISON, Germany) [15]	<40	ДЗМЖ/BBD РМЖ/BC	90 90	28–63 36–84			170 ± 16 770 ± 100
	ИФА (ручной метод) [14]/ ELISA (manual method) [14]	50	Доноры/ Donors РМЖ/BC	82 55	48 ± 10 49 ± 11		0–1300 100–3620	517 ± 381 1373 ± 855
III	ФИА-ВР (DELFIA ® PSA) [30]/ FIA [30]	100	Доноры/ Donors Мастопатия/ Mastopathy Киста МЖ/ Cyst	46 114 62	18–45*	39 % 56 % 56 %	0–3980 0–10700 0–13700	670 ± 1860 800 ± 2550	0 40 20
	ИФА (DS-EIA-TOTAL PSA kit; Siemens Limited) [16]/ ELISA (DS-EIA-TOTAL PSA kit; Siemens Limited)	300	Доноры/ Donors ДЗМЖ/BBD РМЖ/BC	50 50 50	43 ± 11 36 ± 10 43 ± 11			129 1037 1139

Примечания: N – число обследованных; Поз, % – частота случаев с определяемым уровнем общего ПСА; М ± σ – среднее ± стандартное отклонение; IQR – интерквартильный размах; ИФА – иммуноферментный анализ; ИХА – иммунохемилюминесцентный анализ; ФИА – флуоресцентный иммуноанализ; ДЗМЖ – доброкачественные заболевания молочной железы; # –пациентки, не имеющие заболевания молочной железы; * – для всей обследованной когорты женщин; ** – для уровня >10 нг/л

Note: N – number of patients; Positive, % – the frequency of cases with a definable level of total PSA; М ± σ – mean ± standard deviation; IQR – interquartile range; ELISA – enzyme immunoassay; ICA – immunochemiluminescent analysis; FIA – fluorescence immunoassay; BBD – benign breast diseases; BC – breast cancer; # –patients who do not have breast disease; * – for the entire surveyed cohort of women; ** – for level >10 ng/l высокий разброс величин показателя, с другой стороны, в подавляющем большинстве случаев определяются низкие концентрации маркера. Это нашло отражение в способе представления авторами данных (расчеты средних величин показателя в публикациях часто не представлены). При этом доля наблюдений с определяемым уровнем общего ПСА в сыворотке крови у больных РМЖ варьирует в разных исследованиях от 22 до 70 %, что сходно с аналогичным показателем, полученным в нашей работе, а доля ПСА-положительных случаев в группах доноров (26–33 %) существенно меньше, чем в наших данных. Возможно, это обусловлено выбором дискриминационного уровня при разделении наблюдений на положительные и отрицательные по уровню маркера.

Необходимо отметить и сходство абсолютных значений уровня общего ПСА в публикациях, относящихся к группам I и II, включая наше исследование, а также то обстоятельство, что в отдельных наблюдениях уровни ПСА у женщин были достаточно высокими. В целом, приведенный анализ свидетельствует о том, что ПСА не может быть позиционирован как маркер, полезный для ранней диагностики РМЖ. Низкая частота случаев с относительно высокой концентрацией ПСА при РМЖ также ставит под сомнение возможность его использования для мониторинга пациенток после специфического лечения.

В то же время наличие у некоторых больных РМЖ высокого уровня ПСА, по нашему мнению, представляет определенный интерес. Известно, что экспрессия ПСА индуцируется стероидными гормонами группы андрогенов и контролируется