Současné možnosti screeningu plicního karcinomu

Plicní karcinom (BCA) zůstává závažným problém. Incidence u mužů je v České republice (ČR) 9. a u žen 25. nejvyšší ve světě. Pětileté přežití u mužů bylo 4,4% v kohortě nemocných z let 1980-84 a 7,1% z let 96-2000, pro ženy bylo ve stejných skupinách přežití 7,9% a 9,7%. Přičemž podle zahraničních údajů (1) bylo pětileté přežívání nemocných s karcinomem kolorekta, hrdla dělohy, prostaty či karcinomem prsu 60%, 79%, 87% a 92%. Dle ÚZIS byla procenta přežití pro stejné typy nádorů v ČR 35%, 62%, 48% a 67%. Dlouho známým faktem je, že prognóza a tedy i přežívání nemocných s BCA, je vedle jiných faktorů, ovlivněna především jejich rozsahem v době diagnózy. Podle některých studií víme, že postižení uzlin souvisí s velikostí "T". V souboru 409 resekovaných tumorů bylo prokázáno, že pokud byl T1 menší než 10 mm byly postiženy uzliny v 0%, při velikosti T 11-20 mm v 21%, při velikosti T 21-30 mm ve 23% a v 49% při větší velikosti T. (2)

Problémem je, že „malé" tumory jsou asymptomatické a pokud již symptomy vzniknou je velká pravděpodobnost, že se jedná o situaci T3 či T4 s postižením spádových uzlin či dokonce již s projevy vzdálených metastáz. Tomu odpovídá i současná realita v ČR kdy diagnostikujeme pouze 19% nemocných ve stadiu I a II. V klinických souborech, např. v souboru 353 nemocných s BCA na I.klinice TRN, bylo v těchto stádiích pouze 21,5% nemocných.

Jak změnit tuto situaci, jak poznat dříve, že v plicích pomalu roste zhoubný nádor? Odpověď je zřejmá. Nečekat na symptomy ale aktivně se snažit nádor poznat dříve. Z vlastní zkušenosti vím, jak je složité vysvětlit (odborníkům i laikům), že dosud žádnou metodu aktivního vyhledávání, tedy screeningu, nelze označit jako standard. Nicméně tento fakt by nás neměl vést k pasivitě. Přes všechny problémy s vyhledáváním BCA spojenými je třeba o všech možnostech screeningu BCA vědět a snažit se o zavedení některých do naší praxe. Vzhledem k rozsahu abstraktu se zmíním jen o některých aspektech tohoto problému.

Obecná problematika screeningu

• jen asi 33% ca in situ progreduje do invazivní formy (Geirg, P., Thorax 2007, 62, 43-50)
• skiagram hrudníku „nepozná" až 75% léčitelných BCA stadia I (ELCAP: jen 7 z 27 BCA poznaných na LDCT bylo i na skiagramu hrudníku)
• u jednoho ze 300 pitvaných je náhodně nalezen asymptomatický BCA, median velikosti 3 cm. Je zřejmé, že při rutinní pitvě se nenaleznou BCA pod 10 mm, které však pozná CT (Manser, R. et al: Respirology, 2004, 9(Suppl) A52).V ČR připadá 1 nepoznaný BCA na 80 pitvaných (Ošťádal 1994, Studia)
• riziko poškození metodami screeningu i poškození nemocných při diagnostice a léčbě falešně pozitivních nálezů

Biases („zavádějící mylné hodnocení", „kosý směr"):

• „volunteer bias" - odlišnost „screened population" od „general population"
• „lead-time bias" - dříve se prokáže tumor (povětšinou pomalu rostoucí), delší přežití, ale úmrtnost stejná
• „lenght-time bias" pozná se více pomalu rostoucích „méně" zhoubných tumorů (indolent tumors), a proto se zdá, že přežití „screened population" je delší než přežití „general population"
• „overdiagnosis bias" poznání i regredujích a nemaligních lézí či maligních, ale život neohrožujících tumorů → více „zbytečných" resekcí, v součtu se zvyšuje „uměle" přežítí „screened population"
• „stage - migration bias" posun stadií vůči historickým kontrolám díky vývoji technologie diagnostiky a z toho plynoucí zdánlivé „prodloužení" přežití

Kdo by měl být cílovou skupinou pro screening

• cca 15-18% kuřáků onemocní plicní rakovinou
  
• cca 10-15% BCA vznikne u nekuřáků (bez ohledu na pohlaví)
  
• jen muži ?? Na I.TRN klinice v souboru 429 nemocných s BCA z let 2004-2008 byl poměr ♂ :♀ = 2 : 1
  
• v témže souboru bylo 31% žen nekuřaček, dle Kubíka až 48% BCA u žen vzniká bez souvislosti s kouřením
  
• věk nad 45 ??? nad 50 ?? do 70 ?? do 74 ??, limitace „operabilností"
  
• jak léčit 6 mm BCA??? Je nutné je léčit ?? Je nutná LE??
  
• mění se závažná dysplasie do ca in situ vždy ?? ♀
  
• cost and benefit screeningu?

Jisté je že:

• rizikoví jsou silní kuřáci (nad 30? 40? pack yearů) s časným startem kuřáctví
  
• rizikem je CHOPN, (LVRS, incidence BCA u nich 5%)
  
• RA zátěž, tumor v OA, profese

Možnosti screeningu BCA

Klasickou metodou je používání skiagrafie hrudníku. V roce 1968 byly publikovány výsledky „Londýnské studie" screeningu BCA pomocí skiagramu hrudníku (RTG) ve dvou projekcích. Účastnilo se jí 55 034 kuřáků, kteří byli randomizováni do dvou ramen. V screened group byl rtg prováděn á 6 měsíců po dobu 3 let, v druhém rameni byl rtg na začátku studie a po té za 3 roky (control group). V těchto ramenech bylo diagnostikováno 132 vs 96 nemocných s BCA, mortalita na BCA byla však podobná, 62 nemocných zemřelo ve screened group a 59 v „control group".

Je známo, že následující 4 randomizované studie s využitím skiagramu hrudníku s/nebo bez cytologie sputa neprokázaly snížení mortality. Jednalo se o 3 studie v USA: Memorial Sloan-Kettering Cancer Center Lung Cancer Screening Program, Johns Hopkins Lung Project a Mayo Lung Project a tzv. Czechoslovakia study. Na setkání odborníků na screening BCA v roce 1998 ve Varese v Italii se dospělo ke shodě, že je třeba výsledky přehodnotit a nalézt vhodné screeningové metody.

Současné názory na možnosti využití skiagrafie hrudníku ve screeningu BCA lze shrnout do následujících poznámek:

Poznatky ze studií:

• Výše uvedené studie neprokázaly snížení mortality v intenzivněji vyšetřovaných skupinách.
  
• ČSR studie 1976 - muži, n= 6364, 40-64 let, 1. prevalence skiagram hrudníku pak randomizace na RTG á 6 měsíců a cytologie sputa (screened group, BCA 39). Kontrolní skupina skiagram hrudníku a sputum až za 3 roky, (control group, BCA 27). Následně v letech 4-6 obě skupiny ročně RTG plic. Bez rozdílu v mortalitě obou skupin.
  
• Mayo 1971 20 000 kuřáci nad 45 let RTG a cytologie sputa á 4 měsíce, 206 BCA, druhá polovina RTG a cytologie sputa 1x ročně, 160 BCA.
  
• Vyšší úmrtnost zaznamenána ve skupině s častějším rtg vyšetřením!! (ČSR)
  
• Bez průkazu významného snížení mortality v „intervenčních" skupinách.
  
• V některých studiích prokázáno delší přežívání osob (ne v Czech study), které byly ve screeningu.
  
• Mayo a Czech studie prokázaly více diagnóz ve stadiu I a II TNM.
  
• Více resekovaných v „intervention" skupinách.

Nedostatky v minulých studiích

• bez účasti žen (ačkoli je u nich vyšší „citlivost" ke kouření a vyšší nárůst onemocnění)
  
• ne dost rizikoví jednotlivci (často i s jedním pack year)
  
• nedostatečný počet účastníků k prokázání síly studie ve snížení mortality
  
• chybění „unscreened study arm"

Závěry:

• v současnosti nelze zcela skiagram hrudníku zatracovat
  
• konečné rozhodnutí (v roce 2010) přinesou výsledky PLCO-Cancer Screening Trial kde kuřáci mají roční rtg plic po 3 roky, nekuřáci rtg jen na začátku a na konci (2x) s účastí 148 000 osob ve věku 55-74 let

Screening pomocí nízkovoltážního spirálního CT hrudníku

• 3x až 5x více záchytů BCA než skiagram hrudníku (12 mm vs 30 mm)
  
• zlepšení detekce BCA ve stádiu I TNM, které je cca 4x častější, než při využití klasické skiagrafie hrudníku
  
• Japonští autoři i studie IELCAP udávají 92% přežití nemocných s resekovaným stádiem I, u kterých byla nemoc detekována touto metodou
  
• Mayo clinic LDSCT study 1 520 osob nad 50 let, detekce BCA byla 1,38% v 1. roce studie
  
• LDSCT využívá dávky v rozmezí 20-40 mAs ve srovnání s dávkou při běžném zobrazení 120 m As. Dávka záření odpovídá méně než 10 klasickým skiagramům hrudníku
  
• hodnotí se vrstvy do 1,5 mm, možnost i automatická detekce a evaluace uzlů a objemová kalkulace
  
• opakování CT vyšetření u vysoce rizikových pacientů:

1. solidní uzel o průměru 4 mm a méně - kontrola po 12 měsících, pokud nedojde k progresi, další vyšetření není nutné ani vhodné
   
2. průměr 4-6 mm - kontrola po 6 měsících, nedojde-li ke změně, další kontrola je vhodná za 18 měsíců
   
3. průměr 6-8 mm - kontroly po 3, 9 a 24 měsících, pokud se nález nemění
   
4. průměr 8 a více mm - kontroly po 3, 9 a 24 měsících, vhodné jsou dynamické CT, PET/CT nebo biopsie
   
5. U ground glass opacit se doporučuje delší follow-up.

• Pittsburgh lung cancer screening program. Z 3 642 osob ve screeningu byly zjištěny u 40,5% z nich ložiska větší 5 mm, z nich bylo nově diagnostikováno 69 NSCLC, tedy BCA prevalence 1,5%. Z nich byla polovina v TNM stadiu I. V této studii se však resekovaly plíce pro benigní noduly v 34%. Zjistilo se však, že 28 nemocných podstoupilo resekci bez doporučení mimo studijní protokol. Autoři proto poukazují na nutnost striktně dodržovat studijní postup. Vedlejším nálezem této studie bylo, že přítomnost CHOPN zvyšuje riziko BCA jak u kuřáků tak u nemocných nekuřáků s obstrukční ventilační poruchou

Kritika LDSCT- overdiagnosis

• cena
  
• lze detekovat větší počet BCA než pomocí skiagramu hrudníku, zejména v TNM stadiu I, mohou to být však „ indolentní" (pomalu rostoucí a neškodné tumory neovlivňující délku přežití)
  
• anxieta osob vyšetřovaných pro benigní uzle
  
• vysoký poměr mezi falešně pozitivními a správně pozitivními nálezy

Perspektivy

• US National Lung Screening Trial (NLST) byl zahájen v roce 2002 a nábor osob do screeningu byl ukončen v roce 2004. Do studie vstoupilo 50 000 kuřáků a exkuřáků, kteří byli randomizováni do větve s ročním vyšetřením LDSCT a skiagramem hrudníku po dobu 3 let. Studie bude ukončena v roce 2010. Síla studie je 90% k prokázání redukce mortality o 20% ve větvi s LDSCT

Do doby než budou známé výsledky této studie, nelze LDSCT doporučit ke screeningu BCA mimo rámec kontrolovaných klinických studií.

„Jiné metody" screeningu BCA zahrnují:

1. Cytologické vyšetření sputa (klasické či automatizované systémy) s prokázanou schopností detekovat zejména centrální epidermoidní karcinomy. Ze skríningové studie Johns Hopkins založené na vyšetřování skiagramu hrudníku a cytologie sputa u kuřáků víme, že u 10% osob s prokázanými středně závažnými (moderate) atypiemi a u 40% osob se závažnými (severe) atypiemi vznikl do 9 let od vyšetření BCA Kennedy 1996: u kuřáků s 30 packyears a obstrukcí byla pozitivní cytologie u 1,8% (v 0,5% je pozitivní mamografie Saizmann 1997)
   
2. Automatická kvantitativní cytometrie sputa založená na poznání „malignancy - associated changes" (MAC) v distribuci DNA v jádrech ještě cytologicky „normálních" buněk z blízkosti preinvazivního nebo již invazivního karcinomu. Lze využít spontánní či indukované sputum, metoda je cca 2x citlivější než klasická cytologie. V jedné retrospektivní studii bylo prokázáno, že MAC správně identifikovaly 74% osob, u kterých později vznikl epidermoidní PK
   
3. Autoflurescenční a reflektanční bronchoskopie (AFB) zvyšuje detekci pre-neoplastických změn i carcinoma in situ. Je založena na snížení autofluorescence ve změněných buňkách sliznice po osvitu např. helium-kadmiovým laserem o vlnové délce 442 nm a záchytu emitovaného červeného a zeleného autofluorescenčního světla. Normální sliznice je zbarvena zeleně, abnormální hnědo-červeně. V dalším vývoji byl fluorescenční systém spojen s využitím reflektance k zvýšení kontrastu mezi normální a abnormální sliznicí (Pinpoint systém, D-Light systém, AFI-Lucera systém aj.)
   Senzitivita normální bronchoskopie (WLB) +AFB vs WLB samotná byly 77.8% vs 22.2% Specificita byla pro WLB a AF 56.9%, pro WLB 89.2%.
   
   Závěr: WLB+AFB byla výhodnější než samostatná WLB. Zatím nelze AFB doporučit jako screeningovou metodu vzhledem k malé prevalenci těchto lézí. Je třeba hledat její místo.
   
4. Optická koherentní tomografie je metoda dovolující znázornění (podobné cytologickému) celulárních struktur o velikosti 3-15 µm do hloubky 2 mm. Je schopna rozlišit dysplasie, metaplasie, normální sliznici i ca in situ či invazivní karcinom.
   
5. Vysoce zvětšující bronchoskopie, Narrow band imaging. Obě metody zdokonalují detekční schopnost bronchoskopického vyšetření v poznání premaligních či maligních změn.
   
6. Průkaz imunocytochemických změn např. expresi molekuly „heterogenous nuclear ribonucleoprotein" (hnRPN) a její průkaz pomocí monoklonálních protilátek v epiteliálních buňkách sputa. HnRPN patří do skupiny tzv. RNA - binding proteinů, které odpovídají za posttranskripční expresi genů. Zvýšené množství hnRPN typu A2/B1 bylo prokázáno v nádorových buňkách a ve tkáni, která prochází stupňovitou karcinogenezí. Jeho průkaz by mohl přispět k určení nejvíce ohrožených osob maligním bujením ve velké skupině tzv. rizikové populace, tedy osob jejichž součet „pack years" plus věk dá součet větší než 70. Ve studii 6 000 čínských horníků z cínových dolů, těžkých kuřáků byla nadměrná exprese v buňkách ve sputu 2-3x více senzitivní v poznání BCA než klasický skiagram a cytologie sputa, problémem byla nízká specificita.
   
7. Spojení několik metod skríningu. Vyšetřování biomarkerů (genomové DNA v krvi) jako součást skríningu např. pomocí LDSCT. V pilotní studii 200 osob prokázali, že nemocní s plicní rakovinou měli vyšší mutagenní senzitivitu (MGS) a sníženou kapacitu reparace DNA (DRC). Zdá se, že oba markery indikují vysoké riziko pro vznik plicní rakoviny. Dále je možno sledovat i „expression analyzis" různých reparačních DNA genů, kterých bylo popsáno více než 70. Exprese těchto enzymů bude stanovována pomocí RT-PCR a nově vyvinuté RNAse protection assay
   
8. Využití „biomarkerů". Ve stádiu výzkumu je posuzování využití biomolekulárních testů k určení vysokého rizika vzniku BCA (např. stanovení prchavých organických sloučenin či DNA alterací ve vydechovaném vzduchu), či studium microsatelitních alterací DNA v kondensátu vydechovaného vzduchu či využití proteomiky k určení genetických změn v krvi či tkáni. Podobně se studuje využití zvýšené hladiny nikotinamid N-metyl-trasferázy u nemocných s BCA. Bylo prokázáno, že má vyšší senzitivitu a stejnou specificitu jako vyšetřování karcinoembryonálního antigenu.
   
9. Průkaz genetických abnormalit: ztráta alel v různých lokusech (3p, 9p, 8p a17p), upregulace myc a ras mutací, overexprese cyclin D1 a bcl-2, p53 mutace, DNA aneuploidie, průkaz „lost of heterozygozity" (LOH), která může být následkem mitotických rekombinací a předchází chromozomální duplikaci.
   
10. PCR průkaz mikrosatelitních markerů (malé opakující se DNA sequence). Jejich PCR amplifikace může rychle prokázat LOH a umožňuje zmapovat supresorové geny a tak pomoci detekovat klony preneoplastických buněk. Lze je využít i k průkazu hypermetylace CpG ostrůvků ve sputu vyskytujících se u včasných stadií NSCLC. Podobně lze využít i microRNAs (miRNAs) malé RNA molekuly s cca 22 nukleotidy detekovanými ve tkáních.
    
11. „Case finding" ve vysoce rizikových skupinách v postupných krocích: průkaz rizika (kouření 30 packyears, rodinná zátěž, profesionální kontakt s kancerogeny, malignita v plicích či oblasti ORL v minulosti) průkaz obstrukční ventilační poruchy (FEV1/FVC<70%, FEV1<70%, cytologie sputa, skiagram hrudníku, CT, fluorescenční bronchoskopie, event. PET. Podle některých zkušeností byl při takovém přístupu zjištěn BCA u 6,8 z vysoce rizikové populace(3).

Z výše uvedených zkušeností lze vyvozovat podobné závěry, jak je prof. Thomas L. Petty formuloval již v roce 2000. Především je třeba dovést rizikové osoby (kuřáky nad 50 let) ke specialistovi, provést jednoduchá vyšetření (anamnéza, spirometrie, skiagram hrudníku event. cytologii sputa) a začít s odnaučováním kouření. Dle možností a rozsahu screeningových studií následně uvádět do praxe různé metody detekce časných forem plicního karcinomu.

Literatura:

1. Moody A. et al: Delays in managing lung cancer, Thorax, 2004, 59:1-3
2. Oda, M. et al: Extent of mediastinal node metastasis in clinical stage I NSCLC, Lung cancer, 1998, 22:23-30
3. Bechtel, J., J. et al: Lung Cancer Detection in Patients With Airflow Obstruction Identified in a Primary Care Outpatient Practice, Chest 127:1140-1145.