Fecal blood tests-screening methods for identification of pre-tumor changes and tumors at the early stage

Full Text

В настоящее время наиболее частой причиной смерти онкологических больных являются злокачественные опухоли прямой и ободочной кишок [20]. Заболеваемость колоректальным раком в Великобритании, например, составила 87 случаев на 100 тыс. мужчин и 52 случая на 100 тыс. женщин; возраст-стандартизированный показатель заболеваемости составил у мужчин 54,4 %, что выше, чем у женщин, и увеличился для мужчин и женщин в течение последних 10 лет [36, 39]. В структуре онкологической заболеваемости населения России рак ободочного отдела толстой кишки (оба пола) составляет 6,5 %, рак прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ануса — 5 %. Стандартные показатели заболеваемости в целом по России раком ободочной кишки составили 15,66 на 100 тыс. мужчин и 12,74 на 100 тыс. женщин в 2012 г. [3]. Прирост абсолютного числа заболевших мужчин раком ободочной кишки за период с 2002 по 2012 г. составил 16,55 %, женщин — 14,59 %, причем отмечается большой среднегодовой темп прироста — 1,52 % у мужчин и 1,35 % у женщин. Заболеваемость раком прямой кишки в 2012 г. достигла 14,29 на 100 тыс. мужчин и 8,84 на 100 тыс. женщин. В период с 2002 по 2012 г. прирост абсолютного числа заболевших составил 10,34 % у мужчин и 8,4 % у женщин. Среднегодовой темп прироста — 0,98 % у мужчин и 0,8 % у женщин [15, 29].

Смертность от рака ректального отдела растет; так, в 1960 г. она составляла 1 %, в конце 90-х годов XX в. этот показатель достиг 5 %, что связано с поздней диагностикой рака прямой кишки на заключительных стадиях развития онкологического процесса. При проведении медицинских профилактических осмотров выявляют лишь 1,5 % от всех новых случаев опухоли терминального отдела кишечника. По прогнозам экспертов Всемирной организации здравоохранения, к 2030 г. от рака прямой кишки может умереть более 13 млн человек [11].

В настоящее время применяются различные методы скрининга для выявления предопухолевых и ранних стадий опухолевой патологии толстой кишки: тесты на скрытую кровь в кале; компьютерная колонография (виртуальная колоноскопия); колоноскопия; ДНК-тестирование стула; опухолевый маркер М2-PK (опухолевая пируваткиназа фракции М2). Все эти методы скрининга колоректального рака дают хорошие результаты, но консенсус в отношении выбора самого оптимального метода пока не достигнут [35, 36].

В настоящее время имеются убедительные доказательства, что скрининг колоректального рака при проведении проб на скрытую кровь коррелирует со снижением смертности от этого онкологического поражения на 15–33 %; при использовании гибкой сигмоидоскопии — от 25 до 50 % при левой локализации колоректального рака, при применении колоноскопии — от 60 до 70 % при левой локализации колоректального рака [31].

Тесты для выявления скрытой крови в стуле включены в Национальные скрининговые программы для активного раннего выявления колоректального рака в разных странах [8, 13, 22, 29, 30, 37,  42]. В 2015 г. двадцать четыре страны Европы уже внедрили общенациональные программы скрининга колоректального рака или находятся в процессе их развертывания. Так, в Финляндии, Франции, Словении и Великобритании полностью завершилось внедрение организованного скрининга колоректального рака; в Бельгии, Нидерландах, Дании, Ирландии, Италии, Мальте, Польше и Испании развертывание программы продолжается; в Норвегии, Португалии и Швеции внедрение скрининга находится на стадии пилотных проектов. В то же время Словакия, где отмечена самая высокая заболеваемость колоректальным раком в Европе, Болгария, Албания, Босния и Герцеговина, Косово, Македония, Черногория, Румыния, Сербия и Россия не имеют национальных программ скрининга [8, 37].

Основанием стратегии скрининга колоректального рака является тот факт, что колоректальные аденомы и карциномы задолго до выявления клинических симптомов могут быть источниками кровотечений, в том числе не очень выраженных и не сопровождающихся явными признаками гемоколита [17].

Одними из первых тестов выявления скрытой крови в стуле были биохимические пробы. Гваяковая проба (gFOBT — guaiac fecal occult-blood test), в которой гемоглобин в стуле обнаруживался биохимическим методом, эксплуатировавшим псевдопероксидазную активность гемоглобина [5]. Проба положительна при объеме кровопотери не менее 30 мл [14]. Исследователи из Германии, США, Японии использовали гваяковую пробу для выявления колоректального рака и получили у выявленных пациентов снижение смертности от этого заболевания на 15–33 % по сравнению с аналогичным показателем в общей популяции [19, 25, 32,  34]. Простота использования и дешевизна гваяковой пробы позволили включить ее в стандартное обязательное массовое обследование людей в Германии с 1977 г. [29].

В Великобритании для многоступенчатого скринига колоректального рака используется около 1 млн gFOBT-наборов ежегодно, однако за длительный период эксплуатации большинство исследователей выявили низкую чувствительность и специфичность этого теста (чувствительность менее 30 % для колоректального рака и 15 % — для аденом) [23]; в 50–70 % случаев при скрининге относительно здоровых людей gFOBT давала ложноположительный результат [29]. Недостаточная чувствительность и специфичность gFOBT, зависимость результатов от диеты пациента ограничивали широкое применение гваяковой пробы в рутинной клинической практике [27, 33]. Чтобы избежать ложноположительных результатов за счет выявления гемоглобина мясной пищи или псевдопероксидазной активности таких овощей, как редис, хрен, брокколи и др. предлагалось при положительном тесте проводить пробу еще 2 раза на фоне строгой диеты пациента [2, 41]. В ходе исследований было обнаружено, что тест выявляет кровь из любых отделов желудочно-кишечного тракта: при кровотечении из варикозно-расширенных вен пищевода, при эрозивных эзофагитах и язвах пищевода, язвенной болезни и эрозивных гастродуоденитах, опухолях и дивертикулах желудка, при дивертикулезе кишечника, воспалительных заболеваниях кишечника, гельминтозах, болезнях крови, при носовых кровотечениях, кровотечениях из десен и глотки [16]. Поскольку кровотечения из язв и эрозий непостоянны, отрицательные результаты теста не исключают возможность эрозивно-язвенного или опухолевого поражения органов желудочно-кишечного тракта [28].

Следующим биохимическим тестом для выявления скрытой крови в кале явилась реакция Грегерсена, представляющая собой бензидиновую пробу, в которой вместо гваяковой смолы использовался бензидин, а вместо перекиси водорода — пероксид бария [5, 12, 17].

Реактив Грегерсена — это приготовленная ex temporо смесь равных количеств 1 % раствора бензидина в 50 % уксусной кислоте и пероксида водорода. При нанесении его на предметное стекло, покрытое тонким слоем кала, бензидин окисляется пероксидом бария при каталитическом содействии гемоглобина с появлением синей или зеленой окраски [26]. Тест более чувствителен, чем гваяковая проба, он определяет даже небольшую кровопотерю в 2–5 мл [17,  30]. Полуколичественный вариант теста получил название Hemoccult SENSA [21, 26, 27], на основе обследования 339 000 человек была продемонстрирована его 90 % чувствительность при выявлении колоректального рака у людей старше 50 лет [21, 26].

Несмотря на эффективность стратегии использования биохимических тестов для выявления скрытой крови в кале [8, 26, 32–34], потребовался поиск новых методик, основанных на иммунологических анализах особенности, поскольку биохимические тесты предполагали определенные условия при сборе биологического материала и повторные исследования из-за возможных ложноположительных результатов [18]. Иммуноферментные тесты, в отличие от биохимических, используют антитела, специфичные только к человеческому гемоглобину — hHb (h — human), что исключает ложноположительные результаты, получаемые при использовании биохимического метода. Тест FIT (Fecal Immunochemical Test, или иммунохимический тест кала на скрытую кровь) специфично определяет гемоглобин человека в каловых массах при более низких пороговых значениях (40–300 мкг HB/1 г фекалий) по сравнению с g-FOBT. Есть еще одно важное преимущество: если при химическом тесте за 3 дня до исследования необходимо соблюдать строгую диету — не есть мясо, некоторые фрукты красного цвета, — то при данном тесте ограничений в питании не требуется. Тесты на основе иммуноферментного анализа могут быть:

• качественными, то есть экспресс-тестами,
• количественными,
• содержать антитела к различным эпитопам гемоглобина,
• использовать разные буферы для разведения кала.

Все тесты на основе ИФА имеют унифицированные названия — FIT качественный (Qualitative FIT) и количественный (Quantitative FIT). Учитывая разную аналитическую чувствительность различных FIT-тестов рабочая экспертная группа (EWG) в Сан Диего в 2012 г. на съезде Всемирной организации эндоскопистов (WEO) рекомендовала указывать во всех качественных и количественных FIT-системах все лоты реагентов, количество использованного буфера для экстракции гемоглобина из образцов, условия хранения реагентов и образцов. Предложено использовать единую единицу измерения концентраций гемоглобина в кале — мкг (гемоглобина)/г (кала), что определяется формулой: (ng гемоглобина/ml) × (объем буфера в ml) / (масса образца, взятого в mg) [35]. Установлен стандарт для публикации проведенных исследований в журналах — STARD (Standarts the Reporting of Diagnostic Accuracy) [29].

По данным G. Binefa et al. [24], степень обнаружения аденом при использовании иммунохимического теста FIT по сравнению с g-FOBT составила 30,7 и 3,8 на 1 тыс. прошедших скрининг соответственно. Показатель выявления колоректального рака был также выше при применении иммунохимического теста, около 62 % опухолевых образований были выявлены на ранних стадиях. Благодаря точности данного метода можно отобрать участников программы, нуждающихся в проведении колоноскопии для дальнейшего подтверждения или опровержения диагноза. Приблизительно у половины пациентов при прохождении FIT-теста были обнаружены клинически значимые колоректальные неоплазии (аденома высокого риска или инвазивный колоректальный рак). При использовании теста, позволяющего определить пороговое значение гемоглобина в каловых массах 50–150 мкг Hb/1 г фекалий, более чем в 2 раза чаще выявляются случаи колоректального рака и распространенных аденом в сравнении с g-FOBT. При проведении теста FIT ложноположительные результаты также присутствуют, но их число считается приемлемым. Тест FIT прост для обследуемого человека, поэтому увеличилось количество участников скрининговых программ. Исследователи подчеркивают эффективность иммунохимического теста, он широко применяется в странах Западной Европы. Данный тест обладает диагностической точностью. Чувствительность и специфичность тестов оценивались у 1766 участников скрининга в возрасте от 50 до 74 лет. Результаты FIT и химического теста g-FOBT были положительными у 143 (8,1 %) и у 62 (3,5 %) соответственно. I-FOBT и g-FOBT при значительных колоректальных образованиях показали чувствительность 61 % против 23,8 %, специфичность — на уровне 95,1 % против 97,7 %. Значительные образования проксимального отдела более часто выявлялись иммунохимическим тестом (85 % против 15 %) [4].

Иммунохимические тесты предлагают многие производители. Количественную оценку можно провести только в лаборатории, тесты для домашнего использования бывают только качественными, в том числе тест Colon View. Также существуют тесты, определяющие только свободный гемоглобин, и тесты, определяющие наличие гемоглобин-гаптоглобинового комплекса, Colon View относится к последним [40]. Молекула гемоглобина (Hb) состоит из двух пар пептидных (альфа- и бетаглобины) цепей и четырех групп гема, каждая из которых имеет один атом железа. При разрушении эритроцита эти молекулы достаточно быстро распадаются на альфа-бетамолекулы, которые связываются белком плазмы — гаптоглобином (Hp), с образованием гемоглобин-гаптоглобиновых комплексов. Эти комплексы являются относительно устойчивыми к воздействию кислоты и протеолитической деградации и могут быть обнаружены даже после достаточно продолжительного пассажа через кишечник, поэтому возможность определять наличие Hb/Hp-комплексов существенно улучшает диагностику заболеваний толстой кишки. По данным разных авторов, тест на фекальный гемоглобин/гаптоглобиновый комплекс превосходит иммунохимический анализ кала на человеческий гемоглобин, так как является более стабильным по сравнению с гемоглобином во время прохождения через желудочно-кишечный тракт [40].

Благодаря высокой точности тест Colon View успешно используется для выявления скрытой крови при воспалительных заболеваниях кишечника, аллергических энтеропатиях, острых кишечных инфекциях, эрозивных гастритах [1, 6, 7, 9, 10, 38].

About the authors

Valeriya P. Novikova

St. Petersburg Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: novikova-vp@mail.ru

MD, PhD, Dr Sci., Professor, Head of the Laboratory of Medical and Social Problems in Pediatrics

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexey N. Drygin

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: 9112286592@mail.ru

MD, PhD, Dr Mеd Sci, Professor, Research Center Head

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files