Диагностика новообразований щитовидной железы
В настоящее время во всем мире отмечен существенный рост частоты выявления узловых новообразований щитовидной железы. Узлы в щитовидной железе в возрасте 60 лет имеют около 50% пациентов, и рост диагностированных узловых образований обусловлен в основном расширением применения скринингового ультразвукового исследования щитовидной железы. Повсеместно после ультразвукового исследования как “золотой стандарт” проводится тонкоигольная аспирационная биопсия. Результат цитологических исследований примерно в 10–30% случаев неопределенный. Это сложная проблема для клиницистов, так как большинство таких новообразований оказываются доброкачественными по результатам гистологического исследования. В связи с этим необходимы дополнительные методы дооперационной диагностики, которые помогли бы разобраться в природе образования, снизить количество неоправданных операций и повысить качество лечения пациентов. В последние годы в области диагностики новообразований щитовидной железы произошли существенные изменения, которые мы и рассмотрим в данном обзоре: пересмотр протокола TI-RADS, классификации Bethesda, изменение гистологической классификации и появление новой группы NIFTP. Проводится большое количество исследований в области молекулярной диагностики, рассмотрим возможности использования молекулярно-генетических исследований с диагностической целью и введения данных методов в клиническую практику.
Ключевые слова Для цитирования:
Качко В.А., Семкина Г.В., Платонова Н.М., Ванушко В.Э., Абросимов А.Ю. Диагностика новообразований щитовидной железы. Эндокринная хирургия. 2018,12(3):109-127. https://doi.org/10.14341/serg9977
For citation:
Kachko V.A., Semkina G.V., Platonova N.M., Vanushko V.E., Abrosimov A.Yu. Diagnosis of thyroid neoplasms: state of the art on 2018. Endocrine Surgery. 2018,12(3):109-127. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/serg9977
Введение
Одной из актуальных проблем современной эндокринологии является диагностика и лечение новообразований щитовидной железы (ЩЖ). В структуре узловых образований коллоидный зоб встречается до 80%, доброкачественные фолликулярные опухоли – до 10–15%, а рак щитовидной железы (РЩЖ) – до 5% [1]. Согласно данным Российского центра информационных технологий и эпидемиологических исследований в области онкологии в составе МНИОИ им. П.А. Герцена, на конец отчетного 2016 г. в структуре больных с онкологией РЩЖ составляет 4,4%. Это наиболее распространенное онкологическое заболевание среди опухолей эндокринных органов. Заболеваемость РЩЖ в последние десятилетия растет по всему миру [2–4]. Заболеваемость РЩЖ в США составляет 12,2 новых случаев на 100 000 населения в год [5], и, по данным N. Howlader (2016), с 1975 по 2013 г. в США выявление РЩЖ выросло на 211% [6]. По данным Американского общества борьбы с раковыми заболеваниями (The American Cancer Society), заболеваемость РЩЖ увеличивается ежегодно более чем на 5% среди мужчин и женщин, делая его одним из самых быстро растущих с эпидемиологической точки зрения. Связано ли это с фактическим ростом заболеваемости РЩЖ или отражает улучшение диагностических методов? Этот вопрос остается спорным, однако все больше фактов свидетельствует о последнем [6–9]. Часть авторов считают, что рост заболеваемости РЩЖ обусловлен в основном увеличением выявляемости микрокарцином в связи с повсеместным применением скринингового ультразвукового исследования (УЗИ) [2]. Национальная программа скрининга рака в сочетании с относительно низкой стоимостью УЗИ ЩЖ считается одним из основных факторов 17,5-кратного увеличения заболеваемости РЩЖ в Южной Корее с 1993 по 2011 г., преимущественно за счет опухолей менее 1 см, при неизменном уровне летальности [10]. Однако часть исследований показывает в том числе увеличение частоты выявления опухолей с регионарными и отдаленными метастазами и опухолей больших размеров [4].
Большинство случаев РЩЖ высоко дифференцированы (ВДРЩЖ) и имеют низкий уровень смертности, особенно при обнаружении на начальных стадиях. Ранее считалось, что высокодифференцированный папиллярный РЩЖ, наиболее часто наблюдаемый вариант, выявляют в 60–80% от всех злокачественных новообразований ЩЖ, фолликулярный РЩЖ – в 10–20% [11]. Пациенты с анапластическим (недифференцированным), низкодифференцированным, медуллярным РЩЖ, а также при выявлении на поздних стадиях заболевания имеют больший риск рецидива и высокий уровень смертности. Анапластический РЩЖ выявляют в 10–15%, медуллярный РЩЖ – в 5–10% случаев [12]. По данным J.A. Fagin и соавт., опубликованным в 2016 г., структура рака ЩЖ несколько изменилась (рис. 1) [13].
Рис. 1. Гистологические варианты РЩЖ.
Методика поиска и отбора публикаций для включения в обзор
В обзорной рукописи были использованы научные публикации из международной базы данных MEDLINE. Поиск проведен в период с июля по октябрь 2018 г. В процедуре поиска были использованы фильтры: дата публикации с 2008 г. по настоящее время, ключевые слова: thyroid neoplasms, thyroid nodules, TI-RADS, Bethesda, NIFTP, molecular diagnostics, molecular testing, BRAF, KRAS, NRAS, HRAS, GNAS, PTEN, TP53, PIK3CA, AKT1, CTNNB1, TERT, TSHR, EIF1AX, MAP2K1, MAP2K2, MAPK1, поисковые запросы: diagnosis of thyroid neoplasms,diagnosis and management of thyroid nodules, thyroid imaging reporting and data systems, diagnostic criterion of noninvasive follicular thyroid neoplasm with papillary-like nuclear features, indeterminate thyroid FNAs, molecular testing of thyroid nodules, the role of BRAF mutation analysisin thyroid fine-needle aspiration, mutations in indeterminate thyroid nodules, mutations in thyroid cancer.
Ультразвуковое исследование новообразований ЩЖ
Для диагностики узловых образований ЩЖ в первую очередь проводится клиническое обследование и пальпация ЩЖ и регионарных лимфоузлов. Пальпаторно узловые образования ЩЖ выявляют в 4–8% случаев. Пальпация шеи является очень неточным методом в части определения размеров и не дает никакого представления о морфологии, однако именно пальпируемое образование на шее является основным показанием к проведению УЗИ [14].
УЗИ определяет узлы ЩЖ в 19–67% случаев в популяции, и это один из самых точных методов выявления узловых образований, однако данный метод имеет низкую точность в дифференциации доброкачественных и злокачественных поражений [15]. Подозрительные ультразвуковые признаки узла ЩЖ, связанные с высокой вероятностью злокачественности, включают: гипоэхогенность, неровные, нечеткие границы, микрокальцинаты, переднезадний размер образования больше его ширины (“выше/чем/шире”).
Для стратификации риска злокачественности новообразований ЩЖ по УЗИ была предложена система TI-RADS (Thyroid Imaging Reporting and Data Systems) [16]. Термин TI-RADS был впервые использован E. Horvath и соавт [17].
В 2009 г. E. Horvath и соавт. опубликовали результаты восьмилетнего проспективного трехэтапного исследования, целью которого было создание единой УЗИ-классификации. Авторы проанализировали эхограммы в общей сложности 1959 пациентов с узловыми образованиями ЩЖ. Всем пациентам была проведена тонкоигольная аспирационная биопсия (ТАБ), а затем проанализирована корреляция результатов цитологического и гистологического исследований и найденных ультразвуковых признаков образований. На основе этих данных была создана классификация TI-RADS. Было описано 10 моделей УЗИ узловых образований ЩЖ, которые объединили в группы по риску злокачественности. За основу была взята система ультразвуковой оценки новообразований молочной железы. Первоначальная цель TI-RADS заключалась в оптимизации показаний к ТАБ, при этом чувствительность, специфичность, положительная прогностическая ценность (positive predictive value (PPV)), отрицательная прогностическая ценность (negative predictive value (NPV)) и точность составили 88, 49, 49, 88 и 94% соответственно [16].
В 2011 г. корейские исследователи предложили более простую в использовании модель, основанную на подсчете количества подозрительных ультразвуковых признаков. Эта модель была названа К-TI-RADS (Korean Thyroid Imaging Reporting and Data System). В настоящий момент в клинической практике применяются несколько модификаций TI-RADS: чилийская, украинская, корейская и французская. Эти модификации не имеют принципиальных отличий. Специалисты УЗИ используют также шкалы, разработанные Американской (AmericanThyroid Association (АTA), Statement on Preoperative Imaging for Thyroid Cancer Surgery, 2014) и Британской (British Thyroid Association (BTA), Ultrasound assessment of thyroid nodules, 2014) тиреоидными ассоциациями. Однако на сегодняшний день TI-RADS и ее различные модификации являются самыми популярными.
По результатам проведенного X. Wei и соавт. метаанализа TI-RADS [18], чувствительность и специфичность этого диагностического инструмента составили 79 и 71% соответственно, это указывает на то, что категории TI-RADS являются эффективным инструментом для оценки доброкачественных и злокачественных узлов щитовидной железы и для принятия решения о дальнейшей биопсии.
В марте 2017 г. Journal of American College of Radiology опубликовал новую версию TI-RADS (ACR TI-RADS) и рекомендации к ее использованию [19]. Еще более упрощенная новая схема подразумевает, что каждому приведенному признаку (структура, эхогенность, эхогенные очаги, форма и контуры) будет присвоено определенное количество баллов, а затем по результатам подсчета найденное образование можно будет отнести к одной из существующих категорий: TR1 – доброкачественное образование (0 баллов), TR2 – нет подозрения на малигнизацию (2 балла), TR3 – незначительное подозрение на малигнизацию (3 балла), TR4 – умеренное подозрение на малигнизацию (4–6 баллов), TR5 – серьезное подозрение на малигнизацию (7 и более баллов).
Для разработки новых рекомендаций были использованы данные литературы, результаты программы SEER (Surveillance, Epidemiology, and End Results) Национального института рака США и оценка существующих классификационных систем.
По заявлению Комитета TI-RADS, новые критерии должны:
быть легко воспроизводимыми, снизить количество проводимых биопсий узловых образований ЩЖ с низким риском злокачественности, давать возможность оценить все возможные узловые образования, базироваться на уже разработанном лексиконе, быть простыми в применении специалистами ультразвуковой диагностики.
ACR TI-RADS согласуется с большинством других рекомендаций, устанавливающих показания для биопсии образований высокого риска размером 1 см и более. Однако порог для образований среднего и умеренного риска (2,5 и 1,5 см соответственно) выше, чем рекомендованные ATA и Korean Society of Thyroid Radiology.
Авторы рекомендуют определять эхоструктуру образования как губчатую только в том случае, если оно более чем на 50% состоит из небольших кистозных включений. В новой классификации понятия преимущественно солидного и преимущественно кистозного образования объединены в графу смешанного образования, так как само появление солидного компонента оказалось более прогностически важным, чем их соотношение. Кроме того, хотя определение кровотока во включении с помощью допплеровского картирования не вошло в критерии новой классификации, авторы рекомендуют использовать его, чтобы отличить истинно солидный компонент от включений и кровоизлияния.
Наличие или отсутствие гидрофильной границы (halo) также было опущено в новой версии TI-RADS. Но появился термин “границы плохо определяются” (ill defined). Это нововведение позволит классифицировать большее количество образований. Термин “неровный дольчатый край” (lobulated or irregular margin) включает в себя зубчатые края, с протрузией в окружающую паренхиму или без нее. Могут возникнуть трудности с распознаванием данного критерия, когда или контур не определяется, или эхогенность окружающей узел ткани ЩЖ неоднородна, или узловых образований много и они “упираются” краями друг в друга. Выход контура образования за пределы железы обычно классифицируют при описании как обширный или минимальный. Обширное экстратиреоидное распространение, которое характеризуется выраженным прорастанием в смежные мягкие ткани и/или сосудистые структуры, является очень надежным признаком злокачественности и неблагоприятным прогностическим фактором. Минимальное экстратиреоидное распространение может быть заподозрено по выпячиванию контура железы или снижению его эхогенности в месте образования, однако прогностическая ценность этого критерия дискутабельна. Авторы рекомендуют с осторожностью определять минимальное экстратиреоидное распространение, особенно когда по другим критериям образование доброкачественное.
В случае если не удается оценить внутреннюю структуру образования из-за кальцинатов, дающих сильные акустические тени, авторы рекомендуют считать их солидными.
Примечательно, что небольшие эхогенные включения, обнаруживаемые в губчатых узлах, чаще всего представляют собой задние стенки мелких кист. Такие включения не должны учитываться при подсчете баллов.
В протоколе исследования следует особо указывать на локализацию образования в критических местах: если узел расположен близко к трахее или к возвратному гортанному нерву. Важной частью протокола УЗИ является сонографическая оценка шейных лимфоузлов. Если пациенту ранее проводили оперативное вмешательство и/или биопсию ЩЖ, это также должно быть указано в протоколе.
Тонкоигольная аспирационная биопсия ЩЖ, цитологическое и гистологическое исследования
ТАБ узлов щитовидной железы в настоящее время является неотъемлемой частью обследования и включается в рекомендации Американской тиреоидологической ассоциации (АТА) для оценки узловых новообразований ЩЖ благодаря своей высокой чувствительности и специфичности [20, 21].
Преимущество ТАБ напрямую связано с ее точностью. Количество ложноположительных результатов ТАБ сравнительно невелико и варьирует от 1,0 до 7,7%, количество ложноотрицательных результатов составляет 0,5–11,5%. Чувствительность и специфичность ТАБ составляют 65–98 и 47–100%, PPV и NPV – 52–98 и 89–96% соответственно [22].
В настоящее время существует несколько классификационных систем описания цитологического результата: в Великобритании (the UK system, UK Royal College of Pathologists), Италии (the Italian system, Italian Societies of Endocrinology, the Italian Society for AnatomicPathology and Cytology совместно с Italian Division of the International Academy of Pathology), Японии (the Japan system, Japan Thyroid Association (JTA)). ВОЗ для унификации описания результатов цитологического исследования рекомендует использовать единую терминологическую классификацию Bethesda (The Bethesda System for Reporting Thyroid Cytopathology), разработанную в Национальном институте рака в США (National Cancer Institute (NCI)) в 2009 г. В связи с этим патологоанатомы разных стран постарались адаптировать свои системы. Но тем не менее они различны, и причины несоответствий и споров касаются в основном категории фолликулярных образований неопределенного значения, допустимого процентного соотношения групп, а также рисков малигнизации в различных группах. В 2010 г. в Европе и США был выпущен атлас с классификацией, сопровождающейся определениями, диагностическими критериями, изображениями и пояснениями [22].
В недавнем метаанализе оценивали эффективность системы отчетности Bethesda и выявили чувствительность 97%, специфичность 50,7% и диагностическую точность 68,8%, NPV и PPV 96,3 и 55,9% соответственно [23, 24].
В 2017 г. классификация Bethesda была пересмотрена, и в 2018 г. опубликована пересмотренная версия классификации [25, 26], основные изменения, которые произошли в ней, связаны с обновлением данных по рискам злокачественности новообразований и соответственно по тактике ведения пациентов. Кроме того, в рекомендации по дальнейшему ведению пациентов в диагностические категории неопределенного значения (DC3 и DC4) были включены рекомендации по проведению молекулярно-генетического исследования (табл. 1). Эти изменения произошли в том числе и в связи с пересмотром в 2017 г. патоморфологической классификации [27].
Таблица 1. Диагностические категории и тактика ведения пациентов, Bethesda 2017, сравнение риска злокачественности 2010 и 2017 гг.
Диагностическая категория
Характеристика Bethesda 2017
Риск злокачественности, если NIFTP ≠ (не равно) карцинома, Bethesda 2017, %
Риск злокачественности, если NIFTP = (равно) карцинома, Bethesda 2017, %
Тактика ведения пациента, Bethesda 2017
Риск злокачественности, Bethesda 2010, %
Неинформативный материал (недиагностический или неудовлетворительный – кровь, содержимое кисты или практически бесклеточный образец и др.)
Повторная ТАБ под контролем УЗИ
Доброкачественное образование (доброкачественные фолликулярные новообразования, включая аденоматоидные узлы, коллоидные узлы, лимфоцитарный тиреоидит (тиреоидитHashimoto), гранулематозный(подострый) тиреоидит и др.)
Клиническое и ультразвуковое наблюдение
Фолликулярное поражение неопределенного значения/атипиянеопределенного значения
Повторная ТАБ, молекулярно-генетическое тестирование или проведение гемитиреоидэктомии
Фолликулярная неоплазия/подозрение на фолликулярную неоплазию (наличие клеток Гюртле)
Молекулярно-генетическое тестирование или проведение гемитиреоидэктомии
Подозрение на злокачественность (подозрение на папиллярную, медуллярную, метастатическую карциному или лимфому и др.)
Тиреоидэктомия или гемитиреоидэктомия
Злокачественное новообразование (папиллярный, низкодифференцированный, медуллярный, анапластический РЩЖ, неходжкинская лимфома и др.)
Тиреоидэктомия или гемитиреоидэктомия
Обновленная классификация ВОЗ опухолей эндокринных органов (4-е издание) была выпущена Международным агентством по изучению рака (International Agency for Research on Cancer (IARC)) также в 2017 г. В новой классификации новообразованиям ЩЖ было уделено значительное внимание. В номенклатуре опухолей ЩЖ произошли изменения, основанные на полученных за истекший период результатах клинических, морфологических и молекулярно-генетических исследований и соответствующих новых взглядах на злокачественный потенциал и прогноз ряда новообразований.
Обновленная гистологическая классификация опухолей ЩЖ относит к категории доброкачественных эпителиальных опухолей фолликулярную и Гюртле-клеточную аденому, атипическая аденома была исключена. В категорию пограничных опухолей была перенесена гиалинизирующая трабекулярная опухоль. Кроме того, была выделена новая группа: “другие инкапсулированные фолликулярного строения опухоли”. В нее было включено три категории: “неинвазивная фолликулярная опухоль с ядрами папиллярного типа” (noninvasivefollicular thyroid neoplasm with papillary-like nuclear features (NIFTP)), “высокодифференцированная опухоль неопределенного злокачественного потенциала” и “фолликулярная опухоль неопределенного злокачественного потенциала”. Категорией “инкапсулированная ангиоинвазивная карцинома” была дополнена фолликулярная карцинома [27–29].
Появление новой категории NIFTP привело к изменениям в классификации Bethesda [27–32]. По данным J.A. Fagin и соавт., NIFTP в структуре папиллярного рака ЩЖ составляет до 17% (рис. 2) [13].
Рис. 2. Гистологические варианты папиллярного РЩЖ.
В 2016 г. Y.E. Nikiforov и соавт. опубликовали результаты международного мультицентрового исследования с рекомендацией переименования категории неинвазивного фолликулярного варианта папиллярного рака [30]. Основные выводы были сделаны при сравнительном исследовании результатов лечения 101 пациента с фолликулярным вариантом папиллярного рака с инвазивным ростом и 109 пациентов с NIFTP. Авторитетным коллективом соавторов были разработаны воспроизводимые критерии диагностики NIFTP, статистически обоснована необходимость пересмотра номенклатуры инкапсулированных неинвазивных опухолей и даны рекомендации по предотвращению необоснованной радикальности хирургического лечения и снижению финансовых затрат на последующую адъювантную терапию (радиойодтерапию) и психологические последствия тотального удаления ЩЖ [30].
Классификация Bethesda 2017 г. так же, как и версия 2010 г., включает 6 пунктов, названия которых были сохранены [22, 26]. В таблице 1 представлены диагностические категории Bethesda, тактика ведения пациентов 2017 г. и сравнение рисков злокачественности 2017 и 2010 гг.
Введение в практику классификации Bethesda для интерпретации результатов цитологического исследования ЩЖ привело к повышению чувствительности и специфичности ТАБ, однако и оно сопряжено со сложностями в использовании той или иной категории из-за отсутствия достаточного количества критериев для пограничных групп образцов. Проблемы при интерпретации результатов ТАБ в основном связаны с неопределенными результатами, к которым относятся диагностические категории Bethesda III–V. По данным исследований [22, 33], от 35 до 45% ТАБ щитовидной железы остаются безрезультатными, что объясняется либо неинформативностью материала, либо неясной цитологической картиной категории Bethesda III–IV.
Классификация 2017 г. имеет более четкое описание и критерии для каждой категории, что, безусловно, будет помогать клиницистам в персонализированном подходе к лечению пациентов.
Сцинтиграфия, КТ, МРТ
В некоторых странах для идентификации неопределенных образований ЩЖ используется сцинтиграфия ЩЖ с (99m)Tc-метокси-изобутил-изонитрилом ((99m)Tc-MIBI). Данный метод применяется для оценки метаболизма холодных узлов ЩЖ, повышение поглощения узлов отражает увеличение количества активно функционирующих митохондрий и, следовательно, его окислительной нагрузки. Британскими исследователями A. Wale и соавт. был проведен метаанализ нескольких исследований, включивших 712 пациентов, чувствительность, специфичность, PPV и NPV визуальной оценки (99m)Tc-MIBI-сцинтиграфии в диагностике злокачественных новообразований составили 96, 46, 34 и 97% соответственно [34]. Благодаря высокой NPV данный метод может использоваться для исключения злокачественных новообразований, но из-за низкой специфичности не может применяться в качестве исследования первой линии. При комбинации (99m)Tc-MIBI-сцинтиграфии с ТАБ А. Riazi и соавт. показали чувствительность 66,66%, специфичность 100%, NPV 95,72%, PPV 100% и точность 96,06% [35]. В исследовании [36] производилась количественная оценка вымывания (99m)Tc-MIBI при оценке холодных узлов в сравнении между 10-й и 60-й минутами. Было установлено, что данная методика помогает в дифференцировке между доброкачественными и злокачественными узлами, при индексе вымывания -19% узел является злокачественным со 100%-й чувствительностью и 90,9%-й специфичностью метода. Таким образом, применение количественного анализа (99m)Tc-MIBI-сцинтиграфии может быть оправданным при неопределенных образованиях для стратификации риска малигнизации, и при индексе вымывания -19% пациент должен быть направлен на операцию.
КТ и МРТ согласно рекомендациям АТА 2015 г. [21], а также российским клиническим рекомендациям по диагностике и лечению ВДРЩЖ у взрослых 2017 г. [14] применяется по индивидуальным показаниям при большом размере новообразования, экстратиреоидномраспространении, подозрении на метастазы и др.
Таким образом, на основании проанализированных литературных данных, УЗИ и ТАБ остаются основными диагностическими методами при узловых новообразованиях ЩЖ. Правильная интерпретация этих двух исследований помогает врачу снизить риск ненужных инвазивных процедур и помогает в идентификации пациентов с повышенным риском рака [22]. При неопределенных результатах цитологического заключения АТА рекомендует проведение повторной пункции и/или молекулярных тестов. Повторение ТАБ может помочь установить диагноз в 72–80% неопределенных образований [21]. Однако при цитологическом исследовании невозможно определить капиллярную или сосудистую инвазию опухоли.
Если повторная ТАБ или молекулярные анализы не проводились или не дали требуемых результатов, рекомендована либо диагностическая операция, а именно гемитиреоидэктомия, либо активное наблюдение. При диагностических операциях, по данным исследований, большинство узлов оказываются доброкачественными. Для этой категории пациентов необходимы более точные маркеры, которые можно было бы использовать в клинической практике для диагностики, оценки агрессивности опухоли, прогноза пациентов, которые стали бы подспорьем в персонализированном лечении пациентов. Возлагают надежды на молекулярно-генетические методы диагностики.
Молекулярная диагностика новообразований ЩЖ при неопределенных результатах ТАБ
Согласно российским клиническим рекомендациям 2017 г. по диагностике и лечению ВДРЩЖ у взрослых для дифференциальной диагностики опухолей ЩЖ в рамках цитологического заключения III, IV и V групп по Bethesda Thyroid Classification (2009) может быть полезным генетическое тестирование на BRAF и другие маркеры (RAS, RET/PTC, PAX8/PPAR-γ, TERT и др.). Данный метод имеет ограниченные возможности, и необходимо накопление дополнительных данных, перед тем как использовать его в рутинной практике [14].
Согласно рекомендациям Американской тиреоидологической ассоциации (ATA) 2015 г. [21] и Американской ассоциации клинических эндокринологов (American Association of Clinical Endocrinologists (ААСЕ)) 2016 г. применение молекулярно-генетического тестирования можно рассмотреть при неопределенных результатах ТАБ (Bethesda DC3 и DC4) [22]. Однако данных о долгосрочных результатах применения молекулярных тестов для принятия лечебных решений в настоящее время нет, и молекулярные тесты существенно не влияют на показания к хирургическому вмешательству. По данным исследований, только у 7,2–8,4% пациентов изменяется тактика лечения в результате молекулярного тестирования [18]. Молекулярное тестирование рекомендуется в дополнение к цитологической оценке при неопределенных новообразованиях (рекомендация класса А), но только тогда, когда “результаты, как ожидается, повлияют на ведение пациентов” (рекомендация класса А). Рекомендуется исследование на BRAF, RET/PTC, PAX8/PPRG, и можно рассмотреть мутации RAS(рекомендация класса B). Кроме того, за исключением BRAF V600E, нет достаточных доказательств “рекомендовать в пользу или против” использования молекулярно-генетического тестирования в качестве критерия для определения объема хирургического вмешательства (рекомендация класса А). Главное, молекулярные исследования не рекомендуются пациентам с новообразованиями ЩЖ неопределенного значения, если присутствуют другие показания к операции, такие как размер новообразования более 4 см, симптомы компрессии или личные предпочтения пациента. Ограничение касается использования молекулярных маркеров среди детей (≤18 лет), поскольку нет достаточных данных, чтобы рекомендовать их использование у данной группы пациентов [22].
Определение значимости молекулярных тестов
Значимость молекулярных тестов при исследовании неопределенных узловых образований щитовидной железы может быть оценена на основе чувствительности, специфичности, отрицательной и положительной прогностической ценности каждого теста. При получении отрицательного результата в молекулярном тесте с высокой чувствительностью и NPV можно предположить, что пациент с высокой вероятностью имеет доброкачественный узел и может оставаться под активным наблюдением. Положительный результат молекулярного теста с высокой специфичностью и PPV предполагает, что пациент, вероятно, имеет рак щитовидной железы и ему показано оперативное лечение. Важно отметить, что, хотя специфичность и чувствительность зависят только от производительности теста, NPV и PPV зависят и от распространенности заболевания в исследуемой популяции. Как можно наблюдать на рис. 3, если распространенность злокачественных новообразований ЩЖ составляет 40% (вертикальная линия C), то PPV конкретного теста может быть 54% и NPV 85%, тогда как при распространенности рака ниже 10% (вертикальная линия А) PPV падает до 17%, а NPV возрастает до 96% [37]. Таким образом, популяционные различия в частоте злокачественности, предоставляемые при каждом цитологическом диагнозе, могут привести к значительному изменению NPV и PPV, поэтому они должны быть приняты во внимание при клиническом исследовании любого молекулярного теста [37, 42].
Рис. 3. Влияние изменения распространенности заболевания на прогностическую ценность теста. PPV (пунктирная линия) NPV (сплошная линия).
Варианты молекулярно-генетических исследований
На основе данных, полученных за последние несколько десятков лет, разработано множество вариантов молекулярно-генетических исследований, которые могут быть использованы для повышения точности диагностики и уже применяются в клинической практике: иммуногистохимические маркеры, белки, точечные генные мутации и перестройки, классификаторы экспрессии генов с использованием микро-РНК [38, 39]. По сути молекулярно-генетические тесты можно разделить на два основных класса: целенаправленный, который заключается в поиске известных мутаций в “горячих точках”, и “слепой”, при использовании которого измеряется генная экспрессия.
Материалом для исследования на дооперационном этапе могут быть различные биологические жидкости (кровь, плазма, слюна, моча), цитологический материал или смыв из иглы после цитологического исследования, на послеоперационном этапе молекулярно-генетические исследования проводятся с использованием гистологического материала. Основные задачи, которые будут решаться при этом: на дооперационном этапе – установить диагноз и/или оценить риск злокачественности и учесть его при планировании и проведении оперативного лечения, на послеоперационном этапе – прогноз пациентов с новообразованиями ЩЖ, решение о назначении дополнительной терапии РЩЖ.
Основные молекулярные маркеры новообразований ЩЖ
Широко исследуемые ранее иммуногистохимические маркеры, такие как галектин-3, HBME-1, фибронектин-1, CITED-1 и цитокератин-19, показали низкую специфичность и отсутствие воспроизводимости среди различных лабораторий, что делает иммуногистохимическиеисследования трудными для использования в качестве ежедневного диагностического инструмента для диагностики новообразований ЩЖ [40]. Исследование же генетических мутаций является воспроизводимым.
Патогенез РЩЖ связан с нарушением регуляции сигнальных путей митоген-активируемой протеиназы (MAPK) и фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K/AKT).
MAPK наиболее часто активируется при РЩЖ вследствие точечных мутаций генов BRAF, RAS и RET/PTC- и TRK-перестроек, являющихся взаимоисключающими молекулярными событиями (то есть носят альтернативный характер).
А.Р. Зарецкий на XX Российском онкологическом конгрессе 2016 г. [41] предложил условно разделить основные молекулярные тесты РЩЖ на несколько групп в зависимости от их диагностической значимости и оказываемых ими эффектов (табл. 2). Гены-драйверы – это гены, приводящие к усилению опухолевого роста, а гены-модификаторы – это гены, не проявляющие собственного действия, но усиливающие или ослабляющие эффекты действия других генов.
Таблица 2. Группы генов, мутации которых встречаются при РЩЖ, в зависимости от их диагностической значимости
Индикаторы злокачественности опухоли
Индикаторы “пограничности”
опухоли ( >1 мут. → злокач.)
Индикаторы доброкачественности опухоли
ARAF, BRAF, CRAF (RAF1), RET, CCND1
PTEN, TP53, PIK3CA, AKT1, CTNNB1, TERT
TSHR, EIF1AX, MAP2K1, MAP2K2, MAPK1
Гены-драйверы, индикаторы злокачественности опухоли – это маркеры, которые не выявляют в доброкачественных новообразованиях. Имеют высокую PPV. К этой группе относятся BRAF, RET.
BRAF является серин-треонин-киназой, которая, активируя RAS, активирует MEK и последующие эффекторы MAPK-пути, приводя к его постоянной стимуляции. Точечная мутация BRAF почти во всех случаях (98–99%) связана с нуклеотидом 1799 и приводит к замене валина на глутамат в 600-м кодоне V600E. Всего в 1–2% случаев BRAF обнаруживаются замены K601E за счет вставки или делеции в 600-м кодоне и AKAP9/BRAF. Точечные мутации BRAF выявляются в 30–67% случаев папиллярного РЩЖ [21, 42]. Перестройка BRAF-AKAP9 редко встречается при спорадическом РЩЖ, однако у пациентов с историей облучения встречается с частотой до 11% [43].
По данным метаанализа 18 исследований, точечная мутация BRAF была выявлена в 581 случае из 2766 образцов ТАБ ЩЖ. При этом в 580 из 581 BRAF-позитивных образцов был обнаружен папиллярный РЩЖ [44]. Таким образом, частота злокачественных опухолей в BRAF-позитивных образцах составила 99,8%. По данным исследований, от 15 до 39% образцов с неясной цитологической картиной ТАБ оказываются BRAF-позитивными. Из чего можно сделать вывод, что тестирование образцов ТАБ на точечную мутацию BRAF V600Eможет значительно улучшить точность дооперационной диагностики новообразований ЩЖ [45–47].
Ген RET, кодирующий рецепторную тирозинкиназу, экспрессирован в С-клетках ЩЖ и не экспрессируется в фолликулярных клетках. Наиболее распространенным типом перестройки являются RET/PTC1 (70% случаев) и RET/PTC3 (до 30% случаев). ТранслокацииRET/PTC1 и RET/PTC3 обнаруживают в 10–20% случаев папиллярного РЩЖ [4]. Есть данные о том, что перестройки RET/PTC чаще выявляются у детей или молодых пациентов, перенесших облучение. Мутация RET выявляется в 40–50% случаев медуллярного РЩЖ как семейной, так и спорадической форм [42].
Среди спорадических случаев медуллярного РЩЖ мутация RET M918T (замена метионина на треонин) является наиболее распространенной, на нее приходится более 75% всех соматических мутаций RET, найденных в этих опухолях [48]. Мутация RET M918T также является наиболее распространенной мутацией при синдроме MEN2B, в то время как при синдроме MEN2A и семейной форме медуллярного РЩЖ мутации в RET, как правило, происходят в одном из пяти кодонов цистеина. Определение специфических мутаций RET при медуллярном РЩЖ помогает установить диагноз и определить наследственные формы заболевания [49].
Гены-модификаторы, индикаторы злокачественности опухоли – это маркеры, которые выявляются при злокачественных новообразованиях и имеют плохой прогноз. Имеют высокую PPV. К данной группе относятся PIK3, PTEN, TP53, CTNNB1, TERT.
Значимость PI3K/AKT-пути в онкогенезе ЩЖ стала признаваться в последнее десятилетие, он может быть активирован мутациями в PIK3CA и AKT1, а также при инактивации гена PTEN.
Активирующие мутации PIK3, которые, как правило, происходят в горячих точках экзонов 9 и 20, были определены при фолликулярном и анапластическом РЩЖ. Мутации AKT1 были выявлены при метастатическом распространении РЩЖ [42].
Соматические мутации PTEN были выявлены при фолликулярном и анапластическом РЩЖ. При наследовании мутаций PTEN у пациентов с синдромом Каудена повышен риск развития фолликулярного РЩЖ [50].
ТР53 является опухолевым супрессором, который играет важную роль в регуляции клеточного цикла и репарации ДНК. Точковые мутации TP53 обнаруживаются в 50–80% анапластического РЩЖ. В одном исследовании TP53-мутации были найдены также и в 22% фолликулярного РЩЖ [50].
CTNNB1 (бета-катенин) вовлечен в Wnt сигнальный путь. Мутации TP53 и CTNNB1 выявляются при более агрессивном течении ВДРЩЖ, а также при низкодифференцированном и анапластическом раке. При анапластическом РЩЖ более чем в 60% случаев могут встречаться точковые мутации в экзоне 3 гена CTNNB1.
Гибридный ген STRN/ALK был недавно идентифицирован при РНК-Seq анализе агрессивных форм РЩЖ. Слияние стриатин (STRN) гена и гена киназы анапластической лимфомы (ALK) было выявлено в 9% случаев низкодифференцированного РЩЖ, 4% анапластическогоРЩЖ и 1,2% высокодифференцированного РЩЖ [50]. В одном из японских исследований STRN/ALK была выявлена в 10 из 19 случаев (52%) радиационно-индуцированного папиллярного РЩЖ [51].
TERT также недавно обнаруженный молекулярный маркер, мутация промотора теломеразы обратной транскриптазы [52–54]. TERT-мутации имеют высокую специфичность, они не были найдены при доброкачественных узловых образованиях ЩЖ и во всех исследованиях показали связь с более агрессивным течением РЩЖ и неблагоприятным прогнозом [55–57]. В исследовании, выполненном I. Landa и соавт., мутации TERT были обнаружены в 40% случаев при низкодифференцированном РЩЖ и в 73% случаев при анапластическом РЩЖ [58].
Гены-драйверы, индикаторы “пограничности” опухоли – маркеры, которые выявляют и в доброкачественных, и в злокачественных новообразованиях, в связи с чем их выявление требует проведения дополнительных исследований. Имеют низкую PPV. К данной группе относятся гены RAS-каскада, PAX8/PPARγ.
RAS-гены (H-, K- и NRAS) относятся к протоонкогенам и кодируют цитоплазматические белки, участвующие во внутриклеточной передаче сигнала от рецепторов факторов роста. Они распространяют сигналы по МАРК, PI3K/AKT и другим сигнальным путям. Точечные мутации RAS-генов, как правило, происходят в 12, 13 и 61-м кодонах. H-, K- и NRAS-мутации чаще обнаруживаются в фолликулярных клетках опухолей ЩЖ и выявляются в 40–50% случаев фолликулярного РЩЖ, 10–20% папиллярного РЩЖ (чаще при его фолликулярном варианте), в 20–40% случаев фолликулярных аденом. Мутации HRAS и KRAS также выявляют при медуллярном РЩЖ. Обнаружение RAS-мутации в ЩЖ не устанавливает степень злокачественности, однако мутации RAS часто являются маркером фолликулярного варианта папиллярного рака, который наиболее трудно диагностируется при ТАБ [42, 49].
Перестройка PAX8/PPARγ является нарушением в генах, кодирующих факторы дифференцировки, является взаимоисключающей с генами RAS-каскада. PAX8/PPARγ выявляется в 30–40% фолликулярного РЩЖ, с более низкой частотой при фолликулярном варианте папиллярного РЩЖ и фолликулярных аденомах [42].
NTRK является рецептором тирозинкиназы и при перестройках активирует сигнальные пути MAPK. NTRK-перестройки выявляются примерно в 1–5% папиллярного РЩЖ и с более высокой частотой у пациентов с историей облучения [59].
По данным исследований, при полном транскриптомном анализе РНК-Seq был открыт новый гибридный ген РЩЖ ETV6-NTRK3, данная хромосомная перестройка встречается в 2% спорадических случаев папиллярного РЩЖ и 14,5% случаев при радиационно-индуцированном РЩЖ [59].
Гены-модификаторы, индикаторы “пограничности” опухоли – маркеры, которые выявляют и в доброкачественных, и в злокачественных новообразованиях, в связи с чем их выявление требует проведения дополнительных исследований. К данной группе относятся TSHR, EIF1AX, MAP2K1, MAP2K2, MAPK.
Соматические мутации TSHR часто выявляются в автономно функционирующих узлах ЩЖ. Тем не менее точечные мутации TSHR были обнаружены и при РЩЖ [50].
EIF1AX кодирует фактор инициации трансляции eIF1A. Мутации EIF1AX были выявлены и при доброкачественных изменениях, и при анапластическом РЩЖ [60].
Гены-драйверы, индикаторы доброкачественности опухоли – маркеры, идентификаторы, они выявляются в основном при доброкачественных новообразованиях. Имеют высокую NPV. К данной группе относится мутация гена GNAS [42].
Мутации гена GNAS, который кодирует альфа-субъединицу гетеротримерных белковых комплексов G, выявляются преимущественно в доброкачественных гиперплазированных узлах. Таким образом, изолированная мутация GNAS может быть маркером доброкачественных образований.
Кроме того, в последних исследованиях изучалась взаимосвязь между мутациями, например, такими как BRAF V600E и TERT, RAS и TERT. Так, сочетание BRAF V600E и мутации TERT ассоциировалось с ухудшением прогноза у пациентов с папиллярным РЩЖ, в том числе рецидивами и смертностью. Сочетание мутаций RAS и TERT ассоциировалось с более агрессивным течением фолликулярного РЩЖ [61].
Выше приведены лишь основные гены, мутации в которых более исследованы и имеют клиническую значимость. Однако в настоящее время описано более 60 генов, принимающих участие в регуляции процессов канцерогенеза РЩЖ [62].
Диагностическое значение молекулярно-генетических панелей
Раньше исследование редких мутаций было трудно применить для образцов ТАБ из-за высокой стоимости и необходимости большого количества ДНК и/или РНК. В настоящее время есть возможность использования секвенатора нового поколения (next generation sequencing(NGS)), это и удобно, и экономически более выгодно при необходимости обнаружения нескольких точечных мутаций и перестроек генов.
Точечные мутации BRAF и RAS, транслокации RET/PTC и PAX8/PPARγ являются наиболее распространенными генетическими изменениями, найденными при дифференцированном РЩЖ. На их основе была создана первая молекулярная панель для диагностики РЩЖ в узлах с неопределенным цитологическим заключением ТАБ, включающая семь (или восемь) мутаций, изначально названная компанией Asuragen как miRInform: BRAF, KRAS, HRAS, NRAS и RET/PTC1, RET/PTC3, PAX8/PPARγ (и TRK). В нескольких проспективных исследованиях было показано, что выявление любой мутации, за исключением RAS, имеет высокую специфичность, высокую PPV, а отсутствие мутаций показало высокую NPV – 94%. Соответственно выявление любой мутации, за исключением RAS, может являться показанием к тотальной тиреоидэктомии при неопределенном цитологическом результате ТАБ. При отсутствии мутаций возможно проведение менее агрессивного лечения. По сравнению с мутацией BRAF или перестройками RET/PTC и PAX8/PPARγ мутации RAS показали более низкую PPV в диагностике РЩЖ – от 74 до 87%. При высокой специфичности 7-генная панель показала низкую чувствительность, поскольку не все новообразования ЩЖ имеют специфичные маркеры [38, 45].
Открытие новых генов, вовлеченных в канцерогенез щитовидной железы, появление технологий с высокой пропускной способностью, таких как NGS, привело к расширению молекулярно-генетических исследований, которые можно использовать для образцов с неопределенным цитологическим заключением ТАБ. Применение расширенных панелей повысило чувствительность и NPV существующих панелей. Так, панель Thyroseq ® V2 была расширена до 15 генов за счет новых клинически значимых генов, таких как PIK3CA, TP53, TSHR, PTEN, GNAS, CTNNB1, AKT1 и RET [50]. При неопределенных цитологических заключениях (Bethesda DCIII–DCIV) тест показал чувствительность 90–91%, специфичность 92–93%, PPV 77–83% и NPV 96–97%.
Изменение набора микроРНК (miRNA) приводит к нарушению регуляции экспрессии генов в процессе злокачественной трансформации фолликулярных клеток ЩЖ. Наборы микроРНК, экспрессирующихся в клетках при доброкачественных поражениях, папиллярном или фолликулярном или других гистологических типах РЩЖ, различны. При папиллярном РЩЖ было выявлено значительное повышение экспрессии miR-146b, miR-155, miR-181b, miR-221, miR-222 и miR-224. При этом экспрессия некоторых микроРНК могла увеличиваться при наличии драйверных мутаций. При фолликулярном РЩЖ было выявлено изменение экспрессии miR-155, miR-197, miR-224 и miR-346, а при анапластическом раке – miR-26a, miR-30a-5p, miR-30d и miR-125b [63].
Чтобы определить профиль экспрессии микроРНК в новообразованиях ЩЖ, был создан генный классификатор Afirma Gene Expression Classifier (GEC) [64]. Генный классификатор оценивает экспрессию 142 генов и распределяет узлы щитовидной железы с неопределенными результатами ТАБ на доброкачественную или злокачественную категории. Гены, используемые в панели экспрессии генов, участвуют во многих клеточных процессах, в том числе энергетического обмена, клеточной дифференцировки и роста [63–66].
При неопределенных цитологических заключениях/подозрительных на злокачественные новообразования ЩЖ (Bethesda III–V категории) тест показал высокую чувствительность 92% и NPV 93% при низкой специфичности 52% и PPV 47%. Соответственно тест не может точно определить злокачественное новообразование.
В одном из исследований [39] была проведена оценка нового диагностического алгоритма, сочетающего комбинированное использование экспрессии генов и генных панелей, обнаружение мутаций и экспрессии микроРНК, для улучшения диагностической ценности молекулярных тестов: ThyGenX Thyroid Oncogene Panel и ThyraMIR Thyroid miRNA Classifier. Хирургические образцы и образцы ТАБ 638 пациентов были исследованы на 10 миРНК: miR-29b-1-5p, miR-31-5p, miR-138-1-3p, miR-139-5p, miR-146b-5p, miR-155, miR-204-5p, miR-222-3p, miR-375 и miR-551b-3p и на 7 генов: BRAF, HRAS, KRAS, NRAS и перестройки PAX8-PPARG, RET-PTC1, RET-PTC3. С неопределенным цитологическим заключением было 109 образцов. Набор образцов производился в 12 эндокринологических центрах США.
В итоге мутации были обнаружены в 69% случаев злокачественных новообразований. Среди образцов, в которых не было выявлено мутаций, при исследовании микроРНК правильно определены 64% случаев злокачественных новообразований и 98% случаев доброкачественных образований. Диагностическая чувствительность и специфичность комбинированного алгоритма составили 89% (95% доверительный интервал (ДИ), 73–97%) и 85% (95% ДИ, 75–92%) соответственно. При распространенном РЩЖ 32%, 61% результатов молекулярных тестов были доброкачественными с NPV 94% (95% ДИ, 85–98%). Тест повышает диагностическую значимость диагностики истинных доброкачественных поражений, что может привести к снижению количества неоправданных операций на 69% [39].
В настоящий момент во всем мире применяются готовые наборы-панели для молекулярного тестирования новообразований ЩЖ (табл. 3).
Таблица 3. Различные варианты молекулярно-генетических панелей, представленные в мире
Название
Производитель
