Диагностические модели немелкоклеточного рака легкого на основе определения цитокинов и их рецепторов в крови

К настоящему времени сформировалось представление о том, что цитокиновые биомаркеры могут быть перспективным инструментом не только для обнаружения рака легкого в начальной стадии, но и для прогнозирования течения этого заболевания. Однако они не нашли широкого практического применения из-за низких диагностической чувствительности (ДЧ) и (или) диагностической специфичности (ДС).

Целью работы являлась разработка оригинальной комбинации белков крови для повышения эффективности диагностики I и II стадий немелкоклеточного рака легкого (НМКРЛ).

Обследовано 152 пациента (93 мужчины и 59 женщин) с впервые диагностированным первичным НМКРЛ: у 91 была аденокарцинома (АК), у 61 – плоскоклеточный рак легкого (ПКРЛ). В качестве контроля обследовано 36 здоровых людей и 13 пациентов с гамартомой. Экзаменационные выборки включали 17 пациентов с АК, 14 – с ПКРЛ, 9 – с гамартомой и 12 здоровых людей. В сыворотке крови обследуемых определяли уровни CYFRA 21-1, SCC, CXCL5 (иммуноферментным методом), С-реактивного белка (СРБ) (турбидиметрическим методом) и плотность расположения рецепторов CXCR2 на лимфоцитах (методом проточной цитометрии). Диагностическая эффективность анализируемых по отдельности тестов на CYFRA 21‑1, CXCL5, MFI CXCR2 и СРБ у пациентов с АК и ПКРЛ составила <75 %. Разработаны регрессионные уравнения, использующие комбинацию из значений четырех маркеров для диагностики начальной фазы развития АК и ПКРЛ. С помощью ROC-анализа установлены оптимальные значения порогов классификации. В интервале 0,307‒0,483 вероятность наличия АК I и II стадий составляет 97,9 %. При ПКРЛ интервал пороговых значений находится в пределах 0,321–0,529. Прогностическая ценность положительного результата – 96,7 %. Проверка работоспособности моделей на экзаменационной выборке пациентов показала, что при АК ДЧ составляет 76,3 %, ДС – 82,8 %, при ПКРЛ – 76,3 и 81,5 % соответственно.>< 75 %.

Разработаны регрессионные уравнения, использующие комбинацию из значений четырех маркеров для диагностики начальной фазы развития АК и ПКРЛ. С помощью ROC-анализа установлены оптимальные значения порогов классификации. В интервале 0,307‒0,483 вероятность наличия АК I и II стадий составляет 97,9 %. При ПКРЛ интервал пороговых значений находится в пределах 0,321–0,529. Прогностическая ценность положительного результата – 96,7 %. Проверка работоспособности моделей на экзаменационной выборке пациентов показала, что при АК ДЧ составляет 76,3 %, ДС – 82,8 %, при ПКРЛ – 76,3 и 81,5 % соответственно.

1. Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012 / J. Ferlay [et al.] // Int. J. Cancer. ‒ 2015. – Vol. 136, N 5. ‒ P. E359–E386. https://doi.org/10.1002/ijc.29210

2. Usefulness of serum tumor markers, including progastrin-releasing peptide, in patients with lung cancer: correlation with histology / R. Molina [et al.] // Tumor Biol. ‒ 2009. ‒ Vol. 30, N 3. ‒ P. 121–129. https://doi.org/10.1159/000224628

3. Хемокины CXCL5, CXCL8 и их рецепторы CXCR1, CXCR2 – потенциальные биомаркеры немелкоклеточного рака легкого / А. Д. Таганович [и др.] // Лаб. диагностика. Вост. Европа. ‒ 2020 – Т. 9, № 3. ‒ С. 252‒271.

4. Inflammatory cytokines and non-small cell lung cancer in a CT-scan screening cohort: background review of the literature / C. DeCotiis [et al.] // Cancer Biomarkers. ‒ 2016. ‒ Vol. 16, N 2. ‒ P. 219‒233. https://doi.org/10.3233/CBM-150559

5. Prognostic value of circulating inflammatory factors in non-small cell lung cancer: a systematic review and metaanalysis / L. Chen [et al.] // Cancer Biomark. ‒ 2014. ‒ Vol. 14, N 6. ‒ P. 469‒481. https://doi.org/10.3233/CBM-140423

6. Diagnostic relevance of circulating biomarkers in patients with lung cancer / R. Molina [et al.] // Cancer Biomarkers. ‒ 2010. ‒ Vol. 6, N 3‒4. ‒ P. 163–178. https://doi.org/10.3233/CBM-2009-0127

7. The evaluation of serum biomarkers for non-small cell lung cancer (NSCLC) diagnosis / F. Rui [et al.] // Front. Physiol. ‒ 2018. ‒ Vol. 9. ‒ Art. 1710. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.01710

8. Holdenrieder, S. Biomarkers along the continuum of care in lung cancer / S. Holdenrieder // Scand. J. Clin. Lab. Invest. ‒ 2016. ‒ Vol. 76, N 245. ‒ P. S40‒S45. https://doi.org/10.1080/00365513.2016.1208446

9. The predictive value of inflammation-related peripheral blood measurements in cancer staging and prognosis / J. L. Sylman [et al.] // Front. Oncol. ‒ 2018. – Vol. 21, N 8. – 78. https://doi.org/10.3389/fonc.2018.00078