Внимание! Статья адресована врачам-специалистам
Yana Litvinchuk, Assistant of the 1st Department of Therapeutic Dentistry of the Belarusian State Medical University, Minsk
Lyudmila Kazeko, PhD, Associate Professor, Head of the 1st Department of Therapeutic Dentistry
of the Belarusian State Medical University, Minsk
Modern diagnostic techniques for detection precancerous diseases of oral mucosa
Резюме. Диагностика заболеваний слизистой оболочки полости рта (СОПР) является актуальной проблемой в стоматологии. Остро стоит вопрос ранней диагностики предраковых заболеваний и злокачественных новообразований СОПР на ранних стадиях. В статье представлены результаты анализа научных публикаций по наиболее распространенным современным дополнительным методам диагностики предраковых заболеваний СОПР, имеющим научный и практический интерес.
Ключевые слова: диагностика, слизистая полости рта, предрак.
Современная стоматология. – 2020. – №4. – С. 3–5.
Summary. Diagnosis of oral mucosa diseases is always a topical issue, especially when it comes to the early diagnosis of precancerous diseases and cancer of oral mucosa. The article presents the results of publications of the most common modern additional methods of diagnosis of oral potentially malignant disorders, which are of scientific and practical interest.
Keywords: diagnostic technique, oral mucosa, precancerous disease.
Sovremennaya stomatologiya. – 2020. – N4. – P. 3–5.
Диагностика заболеваний слизистой оболочки полости рта (СОПР) является актуальной проблемой в стоматологии, особенно остро стоит вопрос ранней диагностики предраковых заболеваний и злокачественных новообразований СОПР на ранних стадиях. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно регистрируется 657 000 новых случаев рака полости рта и глотки и более 330 000 летальных исходов. В Республике Беларусь за 2017 год заболеваемость населения злокачественными новообразованиями полости рта (включая язык и глотку) без злокачественных опухолей губы составила 16,8 случая на 100 тысяч населения, что практически в два раза больше, чем в 2000 году – 8,7 случая на 100 тысяч населения. В 50–70% случаев рак полости рта выявляется на III–IV стадии. Злокачественные новообразования СОПР могут развиться из предраковых заболеваний, например, на фоне лейкоплакии, эритроплакии, плоского лишая СОПР, на фоне эрозивно-язвенных поражений, которые трудно поддаются лечению и манифестируют.
Ранняя диагностика и правильная тактика ведения предраковых заболеваний СОПР с выявленной в них неоплазией клеток является важным превентивным шагом в целях предупреждения злокачественной трансформации. В настоящее время «золотым стандартом» диагностики названных выше поражений является био-псия с гистологическим исследованием. Данный процесс является инвазивным, трудоемким и болезненным (требует проведения местной анестезии). Биопсия также не подходит для мониторинга случаев хронического течения предраковых заболеваний СОПР.
Среди дополнительных методов диагностики предраковых заболеваний и злокачественных новообразований СОПР на ранних стадиях различают цитологическое исследование, витальное окрашивание, метод диагностики, основанный на аутофлуоресценции тканей и др. В последние десятилетия предпринимаются попытки разработать и усовершенствовать методы диагностики, которые позволят дифференцировать предраковые заболевания и злокачественные новообразования СОПР не только от здоровой слизистой оболочки, но и между собой.
Был проведен анализ 50 публикаций по запросу «предраковые заболевания СОПР» (OPMD), «методы диагностики» (diagnosticmethods/techniques) в библиотеках Cochrane, eLibrary, Pubmed.
Цитологическое исследование
Одним из дополнительных методов диагностики заболеваний СОПР является цитологическое исследование (наиболее популярный метод – эксфолиативная цитология). Данный метод – минимально инвазивный, хорошо переносится пациентами и безопасен.
На начальных этапах внедрения цитологического метода в течение многих лет материал для исследования брали при помощи металлического шпателя, аппликаторов с ватным тампоном и других подручных средств (традиционная эксфолиативная цитология), что сказывалось на результате исследования: отмечали низкую чувствительность метода, ложные отрицательные результаты, субъективную интерпретацию выводов. Современная жидкостная цитология имеет значительное преимущество в сравнении с эксфолиативной цитологией. После сбора материала слизистой оболочки при помощи пластикового приспособления (цитощетки) материал вместе со щеточкой помещается в емкость со специальным раствором (консервантом) и далее транспортируется в лабораторию. Препарат центрифугируют, что позволяет получить монослойный мазок с минимальным количеством слизи, элементов крови, разрушенных клеток. Полученные с помощью жидкостных технологий препараты можно использовать для проведения иммуноцитохимического исследования и ПЦР-диагностики.
В международной практике для сбора биологического материала применяют следующие виды щеточек: цитощетки, OralCDx® (NY), Orcellex® (Netherlands). Чувствительность и специфичность метода жидкостной цитологии составляет в среднем 95,6% и 84,9% соответственно [4].
Методы спектроскопии
Неинвазивным методом диагностики заболеваний СОПР является метод прямой визуализации аутофлуоресценции тканей. Данный метод основан на видимой разнице флуоресценции тканей в процессе поглощения и рассеивания света, флуоресценция тканей зависит от количества и вида флуорофоров в тканях. При воспалительных и диспластических изменениях в тканях количественный состав эндогенных флуорофоров изменяется. Источниками флуоресценции в тканях являются следующие соединения:
– энзимы: флавинмононуклеотид – FMN, флавиндинуклеотид – FAD, никотинамидадениндинуклеотид – NADH, никотинамидадениндинуклеотидфосфат – NADPH, их окисленные формы;
– структурные протеины (коллаген, эластин, кератин);
– эндогенные порфирины.
Изменение количества порфиринов в тканях связывают со следующими факторами: накопление порфиринов непосредственно «хозяина», которые выводятся из крови опухолью; опухоль сама продуцирует порфирины; увеличение количества порфиринов связывают с микробной активностью (Escherichia coli, Klebsiella pnemoniae, Salmonella typhi, Proteus vulgaris, Candida tropicalis, Staphylococcus pyogenes (four strains), Staphylococcus citreus, Corynebacterium diphtheriae) [2].
В процессе онкогенеза происходят значительные изменения в свойствах тканей, в результате чего флуоресцентная картина трансформируется. В клетках злокачественных опухолей вследствие более высокой скорости метаболизма наблюдаются изменения в процессе окисления, то есть происходит увеличение количества нефлуоресцирующих форм энзимов (окисленные формы), что вызывает снижение интенсивности света. В спектрах здоровой СОПР регистрируются широкие полосы излучения с максимумом в зеленой области (500–520 нм).
Метод, основанный на прямой визуализации аутофлуоресценции тканей, является неинвазивным, безболезненным, осмотр проводится в течение 3–5 минут. Исследователи отмечают, что данный дополнительный метод диагностики можно использовать для уточнения локализации участка биопсии и определения истинных границ патологического процесса, что является значимым при выборе тактики лечения и оценке его эффективности, для динамического наблюдения за патологией СОПР. Чувствительность метода варьируется от 42% до 100%, специфичность – от 15% до 98% [11].
В настоящее время исследования направлены на объективную обработку полученных результатов исследования [3, 7, 8].
Еще одним методом визуализации является использование систем воспроизведения изображения в узком диапазоне спектра (NBI – narrow band imaging). Для визуализации капиллярной сети используются два источника света: один с длиной волны 415 нм (синий свет), другой – 540 нм (красный свет). При проведении исследования капиллярная сеть СОПР имеет коричневатый оттенок, а сосуды подслизистой – голубоватый цвет (за счет поглощения света гемоглобином крови). При патологии СОПР меняется сосудистая архитектоника слизистой оболочки, появляется извилистость рисунка, меняется диаметр сосудов в сравнении со здоровой СОПР.
В 2010 году группой исследователей J.H. Takano и соавт. была разработана классификация интрапапиллярных капиллярных петель (IPCL) для СОПР, которая включила в себя следующие типы.
Тип 1. Нормальная слизистая оболочка, регулярные коричневые точки (капилляры).
Тип 2. Расширение и пересечение рисунка IPCL.
Тип 3. Удлинение и извилистость рисунка IPCL.
Тип 4. Разрушение рисунка IPCL, новый ангиогенез.
Типы 3 и 4 характерны для дисплазии тяжелой степени, рака in situ, плоскоклеточной карциномы [6].
Чувствительность метода составила 100%, специфичность – 74,6% в сравнении с общепринятым осмотром СОПР [13]. Недостатком метода является то, что врач-стоматолог должен проходить длительное обучение (около 6 месяцев), чтобы научиться определять разницу в сосудистых рисунках. Присутствие на поверхности поражения некротической ткани или наличие выраженного гиперкератоза также может препятствовать объективной оценке микрососудистого русла.
К достаточно точным методам диагностики можно отнести оптическую когерентную томографию, неинвазивный метод исследования, который позволяет визуализировать поперечные срезы тканей, основываясь на различиях в их оптических свойствах. Для получения микроструктуры тканей используются световые волны ближнего инфракрасного диапазона. В реальном времени врач получает изображения с отличным осевым разрешением (<10 мм), то есть данный метод диагностики позволяет дифференцировать близко расположенные объекты [9].
Для здоровой СОПР характерно изображение с четкими контрастными горизонтально ориентированными слоями, при дисплазии и плоскоклеточном раке СОПР четкость слоев исчезает [1, 15].
Использование красителей для обнаружения патологии СОПР
Одной из методик обнаружения предраковых изменений СОПР является окрашивание поражений такими красителями, как толуидиновый синий, метиленовый синий, растворы йода и др.
Наиболее широкое распространение в практике получил краситель толуидиновый синий – метахроматический краситель, который связывается с дезоксирибонуклеиновой кислотой. Фиксация красящего агента связана с потерей локусов гена-супрессора опухолей (TSG) на специфических хромосомах. Толуидиновый синий может применяться для выявления предраковых заболеваний СОПР, ранней диагностики плоскоклеточной карциномы полости рта, уточнения места взятия биопсии, оценки результатов лечения предраковых заболеваний СОПР, динамического наблюдения. Недостатком данного метода является то, что окрашиваться могут также воспалительные поражения СОПР. Для уменьшения количества ложноположительных результатов существуют рекомендации по повторной оценке поражений, спустя 2 недели. Чувствительность и специфичность метода окрашивания предраковых заболеваний СОПР варьируется и составляет 78–100% и 31–100% соответственно.
Возможно использование совместно двух методик, окрашивания и спектроскопии. Таким примером является использование местного красителя флуоресцеина с последующей визуализацией аутофлуоресценции тканей. По данным D. Qaiser (2020), чувствительность метода составила 96,6%; специфичность – 52,4% [12].
Исследование уровня биомаркеров слюны
В сравнении с другими биологическими жидкостями человека слюна, как материал для исследования, имеет ряд преимуществ, среди которых быстрота процеду-ры забора биологического материала, экономичность, легкость хранения биоматериала и неинвазивность исследования.
Результаты проведенных недавно исследований показали, что уровни цитокинов, зависимых от ядерного фактора каппа в (NF?-?B), повышены у пациентов с предраковыми заболеваниями СОПР. Увеличение уровня цитокинов, обладающих провоспалительной и проангиогенной активностью, считается диагностическим признаком, который указывает на развитие предраковых заболеваний или опухоли в полости рта. К таким цитокинам относят IL?-1?, IL?-6, IL?-8, TNF?-?, уровень которых был исследован при помощи твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) [5].
Среди других биомаркеров также может быть изучен уровень CD44, CD59, Profilin, MRP14, M2BP, miRNA-21, miRNA-31, Ki67 и многие другие. В настоящее время количество биомаркеров превышает более 100, причем изменение уровня белка MRP14 и M2BP при наличии плоскоклеточного рака имеет высокую диагностическую ценность, чувствительность метода составляет 90%, специфичность – 83% [10].
Определение уровня других биомаркеров, miRNA-21 и miRNA-31 имеет более низкие показатели чувствительности и специфичности, например, 66% и 69% соответственно для лейкоплакии.
Интерес представляет персонализированная модель оценки риска малигнизации поражений (Китай). Данная модель заполняется на сайте http://web.opmd-risk.com. Для определения риска требуется ввести следующую информацию: возраст, локализацию поражения, наличие или отсутствие инфильтрата в зоне поражения, клинический диагноз, результаты прямой аутофлуоресценции тканей, результат окрашивания поражения толуидиновым синим. Модель прогнозирования построена на основе алгоритма машинного обучения Randomforest. Такие факторы, как пол, вредные привычки и др., не оказали влияния на прогнозирование, потому и были исключены из окончательной модели. Чувствительность и специфичность модели составили 82,35% и 91,78% соответственно [14].
Заключение
В современной стоматологии существует достаточное количество дополнительных тестов для диагностики предраковых заболеваний СОПР, однако немногие из них имеют достаточную специфичность и чувствительность либо использование метода сопряжено с приобретением дорогостоящего оборудования и длительным обучением медицинского персонала. Однако методы совершенствуются, привлекаются специалисты из смежных областей науки для создания алгоритмов обработки данных, что позволяет надеяться на перспективы диагностики заболеваний СОПР в ближайшем будущем.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Syomkin V.A. [et al.] Diagnostic value of optical coherence tomography for oral leukoplakia assessment. Stomat, 2018, vol.97, no.1, pp.37–39.
2. Bagri-Manjrekar K. [et al.] In vivo autofluorescence of oral squamous cell carcinoma correlated to cell proliferation rate. J Can Res Ther, 2018, vol.14, no.3, pp.553–558.
3. Cherry K.D. [et al.] Autofluorescence Imaging to Monitor the Progression of Oral Potentially Malignant Disorders. Cancer Prev Res, 2019, vol.12, no.11, pp.791–800.
4. Deuerling L. [et al.] Evaluation of the Accuracy of Liquid-Based Oral Brush Cytology in Screening for Oral Squamous Cell Carcinoma. Cancers, 2019, vol.11, no.11, p.12.
5. Dikova V., Principe S., Bagan J. Salivary inflammatory proteins in patients with oral potentially malignant disorders. J Clin Exp Dent, 2019, vol.11, no.7, pp.659–664.
6. Guida A. [et al.] Oral lichen planus and other confounding factors in narrow band imaging (NBI) during routine inspection of oral cavity for early detection of oral squamous cell carcinoma: a retrospective pilot study. BMC Oral Health, 2019, vol.19, no.1, p.9.
7. Huang T.-T. [et al.] Two-channel autofluorescence analysis for oral cancer. J Biomed Opt, 2018, vol.24, no.5, p.10.
8. Jeng M.-J. [et al.] Multiclass classification of autofluorescence images of oral cavity lesions based on quantitative analysis. PLoS ONE, 2020, vol.15, no.2, p.18.
9. Katkar R.A. [et al.] Optical Coherence Tomography. Dental Clinics of North America, 2018, vol.62, no.3, pp.421–434.
10. Khurshid Z. [et al.] Role of Salivary Biomarkers in Oral Cancer Detection. Advances in Clinical Chemistry, 2018, vol.86, pp.23–70.
11. Lingen M.W. [et al.] Adjuncts for the evaluation of potentially malignant disorders in the oral cavity. The Journal of the American Dental Association, 2017, vol.148, no.11, pp.797–813.
12. Qaiser D. [et al.] Novel use of fluorescein dye in detection of oral dysplasia and oral cancer. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 2020, vol.31, pp.30.
13. Vu A., Matias M., Farah C. Diagnostic accuracy of Narrow Band Imaging for the detection of oral potentially malignant disorders. Oral Dis, 2015, vol.21, no.4, pp.519–529.
14. Wang X. [et al.] A personalized computational model predicts cancer risk level of oral potentially malignant disorders and its web application for promotion of non-invasive screening. J Oral Pathol Med, 2020, vol.49, pp.417–426.
15. Yang Z. [et al.] Intraoperative imaging of oral-maxillofacial lesions using optical coherence tomography. J Innov Opt Health Sci, 2020, vol.13, no.2, p.11.
Конфликт интересов
Согласно заявлению авторов, конфликт интересов отсутствует.
Современная стоматология. – 2020. – №4. – С.3-5.
Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.