Диагностика рака поджелудочной железы методом инфракрасной спектроскопии сыворотки крови

Введение. Актуальной во всем мире остается проблема дифференциальной диагностики рака поджелудочной
железы (РПЖ) и острого панкреатита. Имеющиеся клинические, лабораторные, инструментальные дооперационные, а зачастую и интраоперационные, в том числе и морфологические, данные далеко не всегда позволяют достаточно точно определить природу очагового поражения поджелудочной железы.

Цель исследования. Разработать метод ранней диагностики рака поджелудочной железы методом ИК-спектроскопии сыворотки крови. 

Материалы и методы. Методом ИК-спектроскопии сыворотки крови обследовано 30 пациентов с заболеванием поджелудочной железы: 20 пациентов с острым панкреатитом, 10 пациентов с РПЖ. Группу контроля составили здоровые добровольцы (20 человек) без заболеваний поджелудочной железы.
Исследование проводили методом инфракрасной (ИК) спектроскопии образца крови пациента в области спектров поглощения 1200–1000 см – 1 [31]. В качестве диагностических параметров выбрали отношения высот пиков полос поглощения друг на друга: 1165 / 1150 (Параметр 1), 1165 / 1090 (Параметр 2), 1165 / 1080 (Параметр 3), 1165 / 1070 (Параметр 4), 1165 / 1050 (Параметр 5).

Результаты. Значения параметров ИК-спектров сыворотки крови больных с РПЖ достоверно ниже значений соответствующих параметров при остром панкреатите на 42% (П1), 54% (П2), 53% (П3), 59% (П4), 57% (П5) соответственно (p≤0.05). Такое резкое отличие ИК-спектроскопических параметров позволило визуализировать метод и создать дифференциально-диагностические профили болезней поджелудочной железы.

Выводы. Изменение содержания фосфорсодержащих соединений (АТФ, АДФ, АМФ) в крови при остром панкреатите и РПЖ вызывает изменения спектроскопических характеристик. Метод ИК – спектроскопии позволяет дифференцировать данные заболевания поджелудочной железы. ИК-спектроскопические параметры позволяют сформировать дифференциально-диагностические образы рака поджелудочной железы и острого панкреатита и визуализировать математические расчеты. Предложенный способ является неинвазивным, то есть позволяет без внутреннего вмешательства в организм больного провести диагностику острого панкреатита и рака поджелудочной железы. 

1. Каприн А.Д., Старинский В. В., Петрова Г. В. Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году. – М.: МНИОИ им. П. А. Герцена, 2017. – 236 с. ISBN978–5–85502–231–5.

2. Кабанов М.Ю., Соловьев И. А., Семенцов К. В., Амбарцумян С. В. Рак поджелудочной железы – современные взгляды на проблему. Анналы хирургической гепатологии. – 2012. – Т. 17. – № 4. – С. 106–108.

3. Кошель А.П., Клоков С.С., Миронова Е.Б. Диагностика и лечение рака поджелудочной железы. Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. – 2012. – № 4 (43). – С. 56–59.

4. Циммерман Я. С. Рак поджелудочной железы: terra incognita современной гастроэнтерологии. Клиническая медицина. – 2015. – № 10. – С. 5–13.

5. Медицинская учебная литература. Патофизиология. Патофизиология эндокринной функции поджелудочной желез, 2012. -. Том 2. https://auno.kz/patofiziologiya-tom-2/205-patofiziologiya-yendokrinnoj-funkcii.html

6. Косюра С. Д., Павловская Е. В., Стародубова А. В., Строкова Т. В. Поражение поджелудочной железы при ожирении. Лечебное дело. – 2016. – № 3. – С. 100–104.

7. Huser N., Assfalg V., Hartmann D. Diagnosis and surgical treatment of pancreatic cancer. Experimental and clinical gastroenterology, 2011, no. 7, рр. 102–111.

8. Eun S. L., Jeong M. L. Imaging diagnosis of pancreatic cancer: A state-of-the-art review. World J Gastroenterol. 2014; 20(24): 7864–7877.

9. Lisikhin A. A., Maryin E. M., Ponomarenko A. V. Diagnosis of malignant tumors based on blood counts. International Student Scientific Herald, 2016, no. 4–3; URL: http://www.eduherald.ru/en/article/view?id=16255

10. Селезнев С. Б., Есина Д. И., Куликов Е. В. Клиническая морфология поджелудочной железы собак при ультразвуковой диагностике. Вестник РУДН, серия Агрономия и животноводство. – 2014. – № 2. – С. 39–50.

11. Шепотин И. Б., Лукашенко А. В., Колесник Е. А., Розумий Д. А. Рак поджелудочной железы: критерии резектабельности. Клиническая онкология. – 2011. – № 4. – С. 18–25.

12. Труфанов Г. Е., Бойков И. В., Рязанов В. В., Ипатов В. В. Совмещённая позитронно-эмиссионная и компьютерная томография в характеристике рецидивов злокачественных новообразований органов грудной клетки и брюшной полости. Трансляционная медицина. – 2016. – № 3 (5). – С. 95–102.

13. Никулин М. П., Сельчук, В. Ю. Чистяков С. С., Ибрагимов Т. Ф., Титова Г. В. Эпидемиологические данные. РМЖ «Медицинское обозрение»,. – 2018. – № 3. – С. 1726.

14. Черноусов А. Ф., Мусаев Г. Х., Хоробрых Т. В., Бекшоков А. Б. Теломераза как универсальный маркер злокачественных новообразований поджелудочной железы. Вестник хирургической гастроэнтерологии. – 2011. – № 1. – С. 4–9.

15. Чесноков М. С., Шавочкина Д. А., Горев А. Д., Лазаревич Н. Л. Молекулярные биомаркеры протоковой аденокарциномы поджелудочной железы и возможности их использования в клинической практике. Молекулярная медицина. – 2013. – № 6. – С. 21–26.

16. Тюлькина Д. В., Плешкан В. В., Алексеенко И. В., Копанцева М. Р. Экспрессия гена FAR в нефибробластных клеточных линиях человека- создание моделей опухоль-ассоциированных фибробластов. Доклады академии наук. – 2016. – Т. 470. – № 1. – С. 105–107.

17. Степанова Е. В., Файнштейн И. А. Экспрессия молекулярно-биологических маркеров при аденокарциномах поджелудочной железы. Российский биотерапевтический журнал. –2011. – № 3. – Т. 10. – С. 91–94.

18. Sukhwinder K., Lynette М., Smith M. A Combination of MUC5AC and CA19–9 Improves the Diagnosis of Pancreatic Cancer: A Multicenter Study. The American Journal of Gastroenterology, 2017, vol.112, рр. 172–183.

19. Jenkinson C., Elliott V., Menon U. Evaluation in pre-diagnosis samples discounts ICAM-1 and TIMP-1 as biomarkers for earlier diagnosis of pancreatic cancer. Journal of Proteomics, 2015, vol. 113, рр. 400–402.

20. Zhang Y., Yang J., Li H. Tumor markers CA19–9, CA242 and CEA in the diagnosis of pancreatic cancer: a meta-analysis. Int J Clin Exp Med., 2015, vol. 8(7), рр. 11683–11691.

21. Лазебник Л. Б., Винокурова Л. В., Яшина Н. И., Быстровская Е. В. Хронический панкреатит и рак поджелудочной железы. Экспериментальная клиническая гастроэнтерология. – 2012. – № 7. – С. 3–9.

22. Issa Y., Kempeneers M. A., H. Santvoort C. Diagnostic performance of imaging modalities in chronic pancreatitis: a systematic review and meta-analysis. European Radiology, 2017. vol.27, no.9, рр. 3820–3844.

23. Gulik T. M., Reeders J. J., Bosma A. Gouma. Incidence and clinical findings of benign, inflammatory disease in patients resected for presumed pancreatic head cancer. Gastrointestinal Endoscopy, 1997, no. 5, рр. 46.

24. Ивашкин В. Т., Ивашкин К. В., Охлобыстин А. В. Хронический панкреатит: вопросы остаются. РЖГГК. – 2015. – № 4. – С. 6–14.

25. Kuwahara T., Hirooka Y., Kawashima H. Quantitative diagnosis of chronic pancreatitis using EUS elastography. Journal of Gastroenterology, 2017, vol. 52, no. 5, рр. 868–874.

26. Gulik Т. М., Moojen Т. М., Geenen R., Rauws E. A. Differential diagnosis of focal pancreatitis and pancreatic cancer. Ann Ital Chir., 1999, vol. 70 (2), рр. 217–222.

27. Schulz R., Gille C., Dignass A., Wiedenmann B., Rosewicz S. Prospective study comparing the metabolic status in pancreatic carcinoma and chronic pancreatitis. Clin. Nutr., 2001, рр. 20. GB. ISSN0261–5614

28. Цымбалюк В. Ю., Кокуева О. В., Новоселя Н. В., Цымбалюк И. Ю., Середа С. А. Состояние углеводного обмена и инкретинового статуса при патологии панкреатодуоденальной зоны. Кубанский научный медицинский вестник. – 2010. – № 3–4– С. 117–118.

29. Кучук Э. Н., Висмонт Ф. И. Патологическая физиология системы пищеварения: учеб.-метод. пособие. – Минск: БГМУ. – 2010. – 34 с. ISBN978–985–528–247–2

30. Гордецов А. С. Инфракрасная спектроскопия биологических жидкостей и тканей. Современные технологии в медицине. – 2010. – № 1. – С. 84–98.

31. Гордецов А. С., Петров М. С., Кукош М. В., Учугина А. Ф., Емельянов Н. В. Способ дифференциальной диагностики деструктивного панкреатита. Патент РФ № 2253868, МПК G01N33/49. – 2005.

32. Petrov M. S., Gordetsov A. S. A method for predicting the outcome of destructive pancreatitis. RF patent No. 2277243, IPC G01N33 / 49, 2006.

33. Петров М. С., Кукош М. В., Гордецов А. С., Емельянов Н. В. Спектральный анализ сыворотки крови в комплексной оценке тяжести состояния больных острым панкреатитом. Нижегородский медицинский журнал. – 2004. – № 4. – С. 26–30.

34. Petrov M. S., Gordetsov A. S., Kukosh M. V. Usefulness of spectral analysis in the stratification cation severity of acute pancreatitis. European Journal of Clinical Investigation, 2005, vol. 35(12), рр. 20.

35. Petrov M. S., Gordetsov A. S., Kukosh M. V. Early prediction of severity in acute pancreatitis using infrared spectroscopy of serum. Pancreatology, 2007, no. 7, рр. 451–458.

36. Петров М. С. Диагностика и оценка тяжести острого панкреатита методом инфракрасной спектрометрии. Дис. … канд. мед наук. Н. Новгород; 2005.

37. Гордецов А. С., Красникова О. В., Пузанков А. А., Емель янов Н. В. Способ дифференциальной диагностики заболеваний поджелудочной железы: пат. 2602689 Рос. Федерация: МПК G01N33/52. – 2016.

38. Красникова, О. В. Гордецов А. С. Новые возможности дифференциалной диагностики заболеваний поджелудочной железы методом инфракрасной спектроскопии. Современные проблемы инновационного развития науки сборник статей Международной научно-практической конференции: в 3 частях. – 2017. – С. 253–255.

39. Nord C., Eriksson M., Dicker A., Eriksson A., Grong E. Biochemical profi ling of diabetes disease progression by multivariate vibrational microspectroscopy of the pancreas. Scientific reports, 2017, vol. 7, no. 6646, рр. 1–12.

40. Xing L., Shi Q., Zheng K., Shen M. Ultrasound-Mediated Microbubble Destruction (UMMD) Facilitates the Delivery of CA19–9 Targeted and Paclitaxel Loaded mPEG-PLGA-PLL Nanoparticles in Pancreatic Cancer. Theranostics, 2016, vol. 6(10), рр. 1573–1587.

41. Yia H., Choi Y., Kang K., Hong J. A 3D-printed local drug delivery patch for pancreatic cancer growth suppression. Journal of Controlled Release, 2016, vol. 238, рр. 231–241.

42. Krasnikova O. V. Physiological analysis of infrared spectra of animal blood plasma is normal and in experimental oncogenesis: Diss. ... cand. biol. sciences. Nizhny Novgorod: NNSU, 2012 . – 133 p