Список сокращений:
МРТ — магнитно-резонансная томография
ПЭТ — позитронно-эмиссионная томография
ОФЭКТ — однофотонная эмиссионная компьютерная томография
5-АЛК — 5-аминолевуленовая кислота
Глиобластома является наиболее частой первичной злокачественной опухолью головного мозга с крайне неблагоприятным прогнозом [1]. Встречаемость данной патологии составляет 3,5 случая на 100 000 населения ежегодно [2]. Несмотря на совершенствование методов диагностики и хирургического лечения, химио- и радиотерапии, медиана общей выживаемости пациентов с этим диагнозом составляет около 15 мес [3, 4]. Авторы по-разному определяют критерии длительной относительно средних сроков выживаемости таких пациентов. В большинстве случаев длительной выживаемостью считают 36 мес и более, считая от первой операции. По данным литературы, от 2,2 до 21% пациентов живут 3 года (табл. 1).
Ранее были выделены различные факторы, влияющие на продолжительность жизни пациентов с глиобластомой, включая возраст, пол, состояние на момент операции, первичный или вторичный характер опухоли, объем и локализацию новообразования, степень радикальности удаления, особенности адъювантного лечения, время наступления рецидива, факт повторной операции [14—16].
Среди молекулярных маркеров наиболее обсуждаемыми и включенными ВОЗ [17] в последнюю версию классификации опухолей центральной нервной системы (ЦНС) являются метилирование MGMT [18, 19] и мутации в генах IDH1/IDH2 [20]. IDH1 — ген, кодирующий синтез изоцитрат-дегидрогеназы, который катализирует окислительное декарбоксилирование изоцитрата в альфа-кетоглутарат. Дикий (немутированный) тип белка IDH1 может быть найден в цитоплазме, пероксисомах и эндоплазматической сети. IDH2 — аналогичный IDH1 белок, однако находится только в митохондриях; IDH1 и IDH2 встречаются в соотношении примерно 10:1. Ферменты IDH1/IDH2 являются ключевым элементом цикла Кребса, лимитирующим его общую скорость работы. Любые значительные мутации в IDH1/IDH2 приводят к остановке цикла Кребса и накоплению онкометаболита 2-гидроксиглутарата вместо альфа-кетоглутарата. До конца неизвестно, как именно мутации IDH1/IDH2 влияют на биологию опухоли, поскольку их эффекты плейотропны. Так как функция фермента известна, существует гипотеза, что мутации IDH1/IDH2 снижают количество НАДФ-Н (метаболит пентозофосфатного пути) вследствие массивного расхода глюкозы на анаэробный гликолиз и в конце концов приводят к неспособности клеток нейтрализовать свободные радикалы, что и делает их более чувствительными к радио- и химиотерапии [21]. Точковые мутации гена IDH1 в кодоне 132, возникающие в глиобластомах, являются гетерозиготными и соматическими и характеризуются заменой пары оснований гуанина на аденин в результате замены аминокислоты аргинина ® в позиции 132 на гистидин (H) (R 132 H). Глиобластомы с мутацией гена IDH, как правило, являются вторичными и имеют более благоприятные показатели общей выживаемости [22, 23]. В то же время есть данные о наличии данной мутации и в первичных глиобластомах [24]. Согласно последней классификации опухолей ЦНС ВОЗ, рекомендуется проводить анализ на IDH1/IDH2 в качестве метода диагностики глиальных опухолей [17].
Цель настоящего исследования — изучить феномен длительной выживаемости (>36 мес) у пациентов с глиобластомой, прооперированных в Национальном научно-практическом центре нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко с 2007 по 2012 г.
Задачи:
1) определить частоту встречаемости пациентов-«долгожителей» с впервые выявленной глиобластомой;
2) установить значимость клинико-демографических предикторов благоприятного прогноза;
3) при наличии в глиобластомах мутации IDH1 уточнить ее прогностическую значимость.
Материал и методы
Проведен ретроспективный анализ данных 1494 пациентов, оперированных в ННПЦН им. акад. Н.Н. Бурденко с 2007 по 2012 г. по поводу глиобластомы.
Критерии включения в исследование: возраст старше 18 лет, первое хирургическое вмешательство, проведенное в ННПЦН им. Н.Н. Бурденко, период общей выживаемости более 36 мес с момента первой операции, наличие данных о времени наступления рецидива (-ов) и общей продолжительности жизни.
Отсутствие данных о наличии мутантного протеина IDH1 не являлось критерием исключения.
Проанализированы следующие катамнестические данные пациентов:
— возраст на момент первой операции;
— пол;
— локализация опухоли;
— состояние по шкале Карновского на момент операции;
— дата операции, даты повторных операций;
— гистологический диагноз;
— результат иммуногистохимического анализа на мутацию IDH1;
—режим первой линии лечения;
— сведения о второй и последующих линиях химио- и лучевой терапии;
— дата смерти.
Общая выживаемость рассчитывалась с момента первой операции до даты последней консультации или смерти. Безрецидивный период рассчитывался с момента первой операции до верификации прогрессии опухоли с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) и в ряде наблюдений — позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с аминокислотами.
Гистологический диагноз устанавливался на основе микроскопического исследования в соответствии с патоморфологической классификацией опухолей ЦНС ВОЗ [25] (русский перевод по ссылке [26]). В нашем исследовании все гистологические препараты были пересмотрены двумя опытными нейропатоморфологами независимо от ранее выполненных исследований.
Все операции удаления опухоли проводились с использованием стандартной микрохирургической техники и операционной оптики. При локализации глиобластомы вблизи функционально значимых корковых зон и проводящих путей использовался нейрофизиологический контроль, при необходимости — удаление в условиях пробуждения, в части случаев применялась интраоперационная флуоресцентная диагностика с 5-аминолевуленовой кислотой (5-АЛК).
Для анализа мутантного протеина IDH1 использовалось иимуногистохимическое исследование с антителами Anti-Human IDH1 R 132 H astrocytoma and oligodendroglioma tumor cell marker mouse monoclonal antibody (Dianova clone: H09 разведение 1:20). Иммуногистохимическое исследование проводилось с использованием полуавтоматического иммуностейнера Dako Autostainer Link 48 согласно протоколу, рекомендуемому производителем прибора. Большинство исследований были проведены ретроспективно.
Статистический анализ
Статистическая обработка осуществлялась с помощью IBM SPSS Statistics 23.0. Рассчитывались средние величины, стандартное отклонение (при нормальном распределении), медиана и квартили Me (P25; P75) при ненормальных распределениях. Анализ выживаемости и времени до прогрессии проводился по кривым Каплана—Майера. Общая выживаемость оценивалась как промежуток времени с момента проведения первой операции до смерти или окончания исследования. Время до прогрессии заболевания (рецидив) оценивалось как промежуток от первой проведенной операции до обнаружения прогрессии заболевания при МРТ-контроле или окончании исследования. Для оценки безрецидивного периода и общей выживаемости для пациентов с мутацией и диким типом IDH1 использовался критерий Фишера. Результаты считались статистически значимыми при p<0,05.
Результаты
Среди 1494 пациентов, оперированных по поводу глиобластом с января 2007 г. по январь 2012 г., 97 (6,5%) к моменту завершения исследования прожили 36 мес и более. Из дальнейшего анализа были исключены 2 пациента с вторичными глиобластомами, а также 11 пациентов, у которых после пересмотра гистологических препаратов диагноз был изменен на анапластическую плеоморфную ксанто-аст-роцитому (6 наблюдений), анапластическую олигоастроцитому (4) и анапластическую астроцитому (табл. 2).
В последующий анализ включены 84 (5,6%) пациента (44 (52%) женщины и 40 (48%) мужчин в возрасте 45 лет (в среднем 19—65 лет) с пересмотренным и подтвержденным двумя опытными нейропатоморфологами диагнозом «глиобластома». Все опухоли были супратенториальной локализации: 42 (50%) левополушарных, 35 (42%) правополушарных, 5 (6%) — оба полушария, 2 (2%) опухоли пинеальной области. Медиана функционального индекса Карновского до первой операции составила 80 (70—100).
Всем пациентам (100%) было проведено микрохирургическое удаление опухоли. Пациентов со стереотаксической биопсией в анализируемой группе не было. 20 (24%) пациентов оперированы 2 раза, 6 пациентов — 3 раза. Комбинированное химиолучевое лечение получили 67 (81%) пациентов. Лучевое лечение после операции проведено в 83 (99%) случаях. Повторная лучевая терапия и радиохирургия при рецидиве была проведена 55 (66%) пациентам. Химиотерапия после лучевой терапии проводилась 80 (95%) пациентам, в том числе, 26 (32,5%) получили более 10 курсов темозоломида. Подробный анализ проведенного химиолучевого лечения и влияния различных опций адъювантной терапии на выживаемость пациентов с глиобластомами будет представлен в последующих публикациях.
Радионуклидные исследования (ПЭТ с аминокислотами и ОФЭКТ с 99mТс-МИБИ) в группе пациентов-«долгожителей» на различных этапах лечения были проведены у 13 больных (21 исследование). Чаще они использовались для дифференциальной диагностики лучевого некроза и продолженного роста опухоли [27]. Более подробно применение ОФЭКТ-КТ с 99mТс-МИБИ будет описано в следующей части данной серии работ, посвященной особенностям химиолучевого лечения у пациентов-«долгожителей» с глиобластомой.
Медиана безрецидивного периода составила 36 мес (5—98 мес). Период безрецидивной выживаемости в 12 мес был достигнут у 72 (86%) пациентов, 24 мес — у 57 (68%), 36 мес — у 45 (54%) пациентов. Медиану общей выживаемости невозможно посчитать в связи с тем, что большая часть пациентов была цензурирована (живы на момент исследования). Уровень общей выживаемости в 48, 60 и 84 мес был достигнут у 23, 15 и 6% пациентов соответственно. Медиана безрецидивного периода для повторно оперированных пациентов составила 23,5 мес (в среднем 5—72 мес) и оказалась менее продолжительной, чем у пациентов с одной операцией, которая составила 42 мес (7—104 мес), (23,5 мес против 42 мес; p=0,0112).
Данные по клинико-демографическим характеристикам материала и анатомической локализации опухолей представлены в табл. 3.
В нашей серии выявлены следующие факторы благоприятного прогноза: молодой возраст (медиана 45 лет), супратенториальная локализация (100%), высокий индекс Карновского (медиана 80), микрохирургическое удаление опухоли. Подавляющее большинство больных получили адъювантное химио- и лучевое лечение в различных режимах.
Анализ мутации IDH1
Для иммуногистохимического анализа на мутацию IDH1 оказались доступными 49 образцов. У 14 (28,6%) образцов был обнаружен мутантный протеин IDH1. Согласно последней классификации ВОЗ [17], в данном случае необходим был поиск собственно мутации в гене IDH1 методом секвенирования. Однако данная технология в этой серии не использовалась. Пациенты, имеющие мутантный протеин IDH1, достоверно не имели более длительной безрецидивной выживаемости по сравнению с пациентами, обладавшими диким типом IDH1 (40,8 мес против 44,1 мес; 95% CI; p>0,05) (табл. 4, рис. 1, 2). Медиана общей выживаемости не была достигнута, так как большая часть пациентов с положительной мутацией в гене IDH1 была цензурирована в связи с тем, что многие пациенты были живы на момент исследования.
Клинический пример
Пациент С., 54 лет, 28.05.07 был оперирован по поводу глиобластомы теменно-затылочной области правого полушария головного мозга. В анамнезе — в течение 3 мес нарастающая по интенсивности головная боль. На момент операции — удовлетворительное состояние, минимальная неврологическая симптоматика в виде оживления сухожильных рефлексов слева и начальные признаки внутричерепной гипертензии с умеренно полнокровными венами на глазном дне. Статус по шкале Карновского — 90. На рис. 3 представлены данные МРТ головного мозга без контрастного усиления от 27.04, на которой выявляется внутримозговая опухоль правой теменно-затылочной области с кистозным компонентом. Данные гистологического исследования: глиобластома, IDH1 отрицательная по иммуногистохимическому анализу. Послеоперационная МРТ представлена на рис. 4. Несмотря на рекомендации проведения локальной лучевой терапии в режиме классического фракционирования, пациенту по месту жительства провели облучение всего головного мозга и 3 курса химиотерапии темозоломидом. После чего в течение 8 лет больной не проходил обследования в ННПЦН им. Н.Н. Бурденко. В августе 2015 г. у него появился левосторонний умеренно- выраженный гемипарез. При МРТ головного мозга от 08.08.15 выявлено объемное образование в правой височно-затылочной области с выраженным масс-эффектом и накоплением контрастного вещества — локальный рецидив опухоли (рис. 5). Безрецидивный период составил 98 мес. Сохранялось общее удовлетворительное состояние (80 баллов по шкале Карновского). 10.08.15 выполнена повторная операция — субтотальное удаление опухоли в правой теменно-затылочно-височной области с использованием флуоресцентной микроскопии и нейрофизиологическим контролем. Результат повторной биопсии: глиосаркома (IDH1 отрицательная). В послеоперационном периоде отмечался частичный регресс левостороннего гемипареза. С учетом значительного объема остатков опухоли лучевая терапия на момент выписки не была показана, и пациенту было рекомендовано начать лечение с проведения химиотерапии темодалом и карбоплатином. Было проведено 4 курса полихимиотерапии (завершена в апреле 2016 г.), которую пациент самостоятельно прекратил. При МРТ головного мозга от 27.06.16: выраженная прогрессия опухоли с масс-эффектом и распространением на противоположное полушарие. Несмотря на изменение схемы химиотерапии на Авастин, пациент скончался в октябре 2016 г., через 113 мес после постановки диагноза и через 14 мес после удаления рецидива.
Данное наблюдение показывает значимость клинико-демографических факторов: относительно молодой возраст (54 года), высокий индекс функционального состояния и полушарная локализация опухоли. Несмотря на несоблюдение рекомендаций и несоответствие адъювантного лечения существующим стандартам, отмечен длительный безрецидивный период — в течение 98 (!) мес состояние больного оставалось удовлетворительным.
Обсуждение
Глиобластома остается одним из самых неблагоприятных онкологических диагнозов для пациентов. Количество больных с данной опухолью, переживших 36 мес, составляет, как правило, не более 15% (см. табл. 1). Нами было проведено ретроспективное исследование, основанное на базе данных НИИНХ за 2007—2012 гг. Среди 1494 пациентов с первичным диагнозом «глиобластома» у 84 пациентов общая выживаемость составила 36мес и более после первой операции (5,6%).
Многими авторами изучались клинические предикторы благоприятного прогноза для больных с глиобластомами. Нами показано, что более молодой возраст (<55 лет), высокий балл по шкале Карновского до операции, супратенториальная локализация, микрохирургическое удаление опухоли и стандартная химио- и радиотерапия являются характерными для «долгожителей». Использование интраоперационной флуоресцентной диагностики позволяет повысить радикальность операций у пациентов со злокачественными глиомами [28]. Наши данные согласуются с наблюдениями других авторов (табл. 5). Мы не получили достоверной разницы в показателях безрецидивной выживаемости у пациентов мужского и женского пола. Достоверно известно, что наличие олигодендроглиального компонента в структуре глиобластомы является предиктором благоприятного прогноза [29]. В нашей серии количество пациентов с глиобластомой с олигокомпонентом составило всего 7 (8,3%) человек.
Сведения об эффективности повторных операций у пациентов с глиобластомами, описанные в литературе, являются противоречивыми (табл. 6). В нашей серии повторные операции были проведены у 24% пациентов. Вероятнее всего, это связано с тем, что у пациентов, оперированных повторно, заболевание отличалось более агрессивным течением, о чем свидетельствуют достоверно более короткие сроки безрецидивной выживаемости. Таким образом, можно сделать вывод, что повторные операции в ряде случаев представляются необходимыми, однако показания к ним должны быть строго индивидуальны. Так, по данным А.В. Голанова [33], повторные операции увеличивают среднюю продолжительность жизни больных с глиобластомами, особенно в тех случаях, когда повторное удаление проводится не ранее чем через 6 мес после первичной операции, при этом характерно обнаружение в биоптатах признаков лечебного патоморфоза.
Ориентация хирурга в мозговой ране при повторной операции значительно затруднена вследствие постлучевых изменений мозговой ткани, реактивного глиоза, послеоперационных изменений от предшествующей операции. Для более уверенной ориентации хирурга в ране в таких ситуациях не-оспоримую пользу дает флуоресцентная диагностика с 5-АЛК [28]. В нашем материале флуоресценция при удалении глиобластомы использовалась у 8 больных.
Исследования молекулярных альтераций опухолей у пациентов-«долгожителей» начали проводиться достаточно давно и продолжаются до сих пор. К маркерам благоприятного прогноза относят мутацию IDH1/IDH2, метилирование промотора MGMT и др. (табл. 7). Около четверти наших пациентов имели мутацию IDH1. Однако исследование на IDH1 было выполнено с помощью иммуногистохимического анализа без использования секвенирования.
Опубликовано достаточно много сообщений об отдельных клинических случаях длительной выживаемости больных с глиобластомами. В 1998 г. F. Puzzilli и соавт. описали пациента, прожившего более 11 лет после удаления глиобластомы височно-затылочной области с последующей химиолучевой терапией. Авторы предположили, что агрессивная хирургическая тактика и высокий балл по шкале Карновского явились благоприятными прогностическими факторами. В 2009 г. было опубликовано наблюдение 30-летнего пациента, прожившего более 6 лет после удаления глиобластомы. После химиотерапии темозоломидом (более 6 циклов) была достигнута стойкая ремиссия [53]. Savva-Bordalo и соавт. в 2011 г. описали пациента, прожившего более 8 лет, у которого отсутствовал метилированный промотор MGMT [54]. В одной из последних публикаций приводится наблюдение пациента с неметилированным промотором MGMT, безрецидивный период у которого составил более 26 мес на фоне монотерапии бевацизумабом [55].
Недостатком настоящего исследования является отсутствие определения объема резекции путем сравнительного анализа МР-изображений в до- и послеоперационном периоде. Для проведения иммуногистохимического исследования на мутацию IDH1 были доступны не все парафиновые блоки. При анализе на мутацию IDH1 использовался только иммуногистохимический метод исследования (R 132 Н), в то время как методика секвенирования в настоящее время обязательна для определения IDH-статуса пациента при наличии отрицательного результата по иммуногистохимии. Кроме того, не проводился анализ на мутацию в гене IDH2, которая составляет до 10% от всех мутаций гена IDH.
Заключение
Несмотря на комбинированную химио- и лучевую терапию, прогноз для пациентов с глиобластомой остается крайне неблагоприятным. Однако среди таких пациентов встречаются «долгожители», продолжительность жизни которых составляет 3 года и более после проведения первой операции по удалению опухоли. Среди факторов-предикторов благоприятного прогноза можно выделить: молодой возраст, высокий балл по шкале Карновского до операции, супратенториальное расположение опухоли, микрохирургическое ее удаление и проведение адъювантной химиолучевой терапии. Необходимо продолжение исследования прогностической значимости мутации в гене IDH1 с использованием методов секвенирования. Все большее значение приобретает поиск молекулярных маркеров опухолей с целью изучения чувствительности к терапии и определения прогноза для пациентов. Мы считаем необходимым продолжить изучение факторов длительной выживаемости пациентов с глиобластомой. В дальнейшем планируется продолжение анализа данной серии пациентов, а также проспективная часть работы для изучения влияния различных вариантов адъювантного лечения (режим химио-и лучевой терапии) и хирургического удаления рецидивов на общую и безрецидивную выживаемость больных с глиобластомой. Для определения распространенности опухолевого процесса, оптимизации планирования лучевой терапии и дифференциальной диагностики продолженного роста и лучевого некроза будут использоваться современные методы нейровизуализации: ПЭТ с аминокислотами, ОФЭКТ с опухолетропными препаратами, СКТ- и ASL-перфузия, МР-спектроскопия.
Благодарность
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16−04−01574 А «Прижизненное исследование метаболических особенностей глиобластом методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с оценкой их влияния на прогноз заболевания и тактику ведения больных».
Мы благодарим за помощь в выполнении работы В.П. Непомнящего, д.м.н. Г.Л. Кобякова, а также студентов ПМГМУ им. И.М. Сеченова А.С. Геворкяна и Д.Р. Ахмадуллину.
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Комментарий
Несмотря на все достижения медицины, прогноз у больных с глиобластомами остается крайне неблагоприятным. Феномен длительной выживаемости пациентов по-прежнему дискуссионный. Многими авторами были описаны предположительные благоприятные прогностические факторы. Частота встречаемости «долгожителей» сильно варьирует в источниках литературы. Данная работа уникальна тем, что исследование полностью проведено на базе одного института.
Авторы собрали подробный катамнез пациентов и провели дополнительный пересмотр гистологических препаратов. Обращает на себя внимание изменение диагноза у 11 пациентов, что говорит о необходимости внедрения дополнительных молекулярных методов диагностики в рутинную практику.
Описаны клинические факторы благоприятного прогноза, такие как молодой возраст, высокий функциональный статус до операции, количество операций, супратенториальная локализация опухоли и др. Авторы сознательно не анализировали детально режимы химио- и лучевой терапии в исследуемой группе, так как настоящая статья — лишь первая часть исследования темы «долгожителей» с глиобластомами. К сожалению, не учтен такой важный показатель, как объем резекции опухоли.
Подсчитана общая и безрецидивная выживаемость для каждого пациента-«долгожителя». Проведен иммуногистохимический анализ на мутацию в гене IDH1. Считаю недостатком исследования отсутствие некоторых исследований на IDH1 и анализа на мутацию в гене IDH2. Авторы также указали на это ограничение. Однако даже серия из 49 пациентов-«долгожителей», доступных для анализа на IDH1, является одной из самых больших среди имеющихся в литературе. Положительными результаты оказались только у четверти пациентов. Не была найдена связь между мутацией в гене IDH1 (определенная методом иммуногистохимии с помощью антител) и длительностью безрецидивного периода. Становится ясно, что для более точного определения IDH1-статуса необходимо использование секвенирования.
Уникален приведенный авторами клинический случай. История пациента заставляет задуматься о пересмотре стандартного лечения и о применении персонифицированного подхода к каждому пациенту. Подобные случаи ранее не имели места в международной литературе.
Авторы представили первые российские данные о встречаемости пациентов-«долгожителей» с глиобластомами. Данная работа, несомненно, представляет большой интерес для специалистов разного профиля. Считаю необходимым продолжение изучения данной проблемы, а также проведение дополнительных молекулярно-генетических исследований для поиска новых маркеров благоприятного прогноза.
В.Л. Пучков (Москва)