endokrinologie
NOVÉ MOŽNOSTI DIAGNOSTIKY TYREOIDÁLNÍCH UZLŮ NEW POSSIBILITIES FOR DIAGNOSIS OF THYROID NODULES JAN KRÁTKÝ, JAN JISKRA 3. interní klinika 1. LF UK a VFN, Praha
SOUHRN Tyreoidální uzly se vyskytují až u 76 % populace, ale pouze 1−13 % z nich je maligních. Základní diagnostickou metodou je cytologie pomocí aspirační biopsie tenkou jehlou pod ultrazvukovou kontrolou (US-FNAC). Všechny uzly, které nejsou cytologicky hodnoceny jako benigní, jsou ve většině případů doporučeny k operaci. V poslední době je snaha vyvinout nové metody ke zlepšení neinvazivní diagnostiky a snížit tím počet US-FNAC a operací. V selekci uzlů, vhodných k US-FNAC dosahovala slibných výsledků elastografie. Ta v některých studiích dokázala efektivně snížit počet nutných US-FNAC, i když výsledky studií jsou rozporuplné. Naopak, ke zpřesnění diagnostiky punktovaných, ale cytologicky neurčitých lézí se zdá vhodná genetická analýza punktátu s průkazem somatických mutací protoonkogenů (BRAF, RAS), RET/PTC a PAX8/PPAR - gamma přeskupení, či microRNA. Hlavní limitací jsou vysoké náklady. Detekce mRNA pro TSH receptor v periferní krvi může prokázat cirkulující nádorové buňky diferencovaných tyreoidálních karcinomů, které se na rozdíl od normálních tyreocytů uvolňují do oběhu, publikované studie jsou však ojedinělé. Pokračující diskuze jsou vedeny o významu a efektivitě vyšetření kalcitoninu v séru jako screeningovém testu pro medulární karcinom u pacientů s tyreoidálními uzly. Klíčová slova: tyreoidální uzly, Bethesda klasifikace, elastografie, somatické mutace, kalcitonin, mRNA pro TSH receptor (TSHR mRNA) SUMMARY Thyroid nodules can be detected in up to 76 % of the population. Only 1-13% of them are malignant. Ultrasound guided fine needle aspiration cytology (US-FNAC) is the diagnostic method of choice. All the nodules, that are cytologically not benign, are recommended for surgery. Recently, it is an effort to develop new diagnostic methods to improve the non-invasive diagnosis of thyroid nodules and reduce the amount of US-FNAC and surgeries. The elastography has reached the promising results in nodule selection for US-FNAC. According to some studies, elastography could effectively reduce the number of necessary FNAC, although the results are still contradictory. Conversely, the analysis of somatic mutation of protooncogenes (BRAF, RAS), RET / PTC rearrangements and PAX8/PPAR-gamma, or microRNA) in punctated samples may improve the preoperative diagnosis of cytologically indeterminate nodules. Major limitation are the high costs. Detection of mRNA for TSH receptor in blood can demonstrate the circulating cells from differentiated thyroid carcinoma, which are unlike normal thyrocytes released into circulation. The discussions about the importance and effectiveness of testing serum calcitonin as a screening test for medullary carcinoma in patient with thyroid nodules still continue. Key words: thyroid nodules, Bethesda classification, elastography, somatic mutation, calcitonin, mRNA for TSH receptor (TSHR mRNA)
ÚVOD Diagnostika tyreoidálních uzlů tvoří díky jejich vysoké prevalenci jednu z hlavních náplní práce ambulantních endokrinologů. Základní zobrazovací metodou používanou k vyšetření tkáně štítné žlázy je ultrazvuk. Spolu se zlepšením detekčních schopností moderních sonografických přístrojů stoupá i počet pacientů s náhodným nálezem uzlu ve štítné žláze. Pomocí ultrazvuku s vysokým rozlišením je možné detekovat uzly až u 76 % vyšetřovaných pacientů (Ferraz et al., 2011). Hlavním úkolem je časné rozpoznání uzlů s maligním potenciálem – především karcinomů. Jejich incidence je však DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
poměrně nízká (2,0−3,8/100 000 nových případů ročně u žen a 1,2−2,6/100 000 u mužů). Celkově tvoří zhoubné nádory asi 5−15 % všech tyreoidálních uzlů (Cooper et al., 2009). Převážně se jedná o papilární karcinom štítné žlázy (PTC), což je nejčastější endokrinologická malignita. Jeho incidence v posledních letech stoupá a např. v americké populaci se mezi roky 1973–2002 téměř ztrojnásobila především díky zlepšené diagnostice mikrokarcinomů (Davies et al., 2006). V roce 2008 bylo v zemích Evropské unie zachyceno 33 600 a v České republice 934 nových případů karcinomu štítné žlázy (Vlček, 2013). Při nekroptickém vyšetření štítné žlázy byl dle některých prací papilární mikrokarcinom přítomen dokonce až u jedné třetiny populace (Vanderpump, 2011).
165
endokrinologie Tab. 1: Ultrazvukové známky podezřelé z malignity
Tab. 2: Rizikové faktory malignity tyreoidálních uzlů
zøetelná hypoechogenita uzlu ve srovnání s normální tkání štítné žlázy
anamnéza radiaèní expozice v oblasti krku
nepravidelný tvar uzlu
pozitivní rodinná anamnézou na PTC, MTC, MEN 2 syndrom
vìtší pøedozadní než transverzální rozmìr uzlu
pøedchozí hemityreoidektomie s nálezem karcinomu
centrální nepravidelný typ vaskularizace pøítomnost tkáòových mikrokalcifikací nepravidelný okraj absence hypoechogenního lemu v okolí uzlu
Metodou volby k vyšetření biologické povahy uzlu je cytologie z materiálu získaného aspirační biopsií tenkou jehlou pod ultrazvukovou kontrolou (US-FNAB – Ultrasound Guided Fine Needle Aspiration Biopsy nebo US-FNAC – Ultrasound Guided Fine Needle Aspiration Cytology). Senzitivita tohoto vyšetření se v závislosti na použité technice a zkušenosti vyšetřujícího pohybuje mezi 76−98 %, specificita dosahuje 71−100 % (Kim et al., 2008). Biopsie tyreoidálního uzlu je indikována především na základě ultrazvukového nálezu a známých rizikových faktorů pacienta. V současnosti však neexistuje dostatečně spolehlivý sonografický parametr, který by indikoval malignitu. Dle platných doporučení Americké tyreoidologické asociace (ATA) jsou k punkci indikovány všechny uzly o průměru větším než 1 cm a/nebo uzly menší, jsou-li sonograficky suspektní (tabulka 1) a/nebo se vyskytují u rizikových pacientů (tabulka 2). U uzlů s převažující cystickou složkou je hranice pro indikaci k US-FNAC posunuta na 2 cm (Cooper et al., 2009). Je zřejmé, že v rozhodování o indikaci k US-FNAC je důležitější charakter uzlu na ultrazvuku a ostatní klinické rizikové faktory pacienta než pouhá jeho velikost. Ve skutečnosti totiž každý karcinom začíná jako drobný uzel a naopak např. velké komplexní uzly v terénu polynodózní strumy jsou většinou benigní (Brito et al., 2013). Podobně jako absolutní velikost je do určité míry kontroverzní i progrese velikosti uzlu jako indikace k opakování US-FNAC. K tomu jsou následující důvody: častá progrese u pseudocyst z důvodu nárůstu objemu tekutiny, inter- a intraindividuální variabilita měření u jednotlivých vyšetřujících, nerespektování kritérií pro „progresi“ (nárůst objemu minimálně o 50 % nebo zvětšení ve 2 rozměrech uzlu minimálně o 20 %), minimální nebo i žádná progrese primárního ložiska během 1−2 let u některých papilárních karcinomů, i když mohou být přítomné mikrometastázy. Objektivní zhodnocení progrese jako významného rizikového faktoru malignity bude vyžadovat další studie. V tuto chvíli však správně posouzená progrese velikosti uzlu jednoznačně zůstává indikací k opakování punkce. V minulosti se k hodnocení cytologického vyšetření využívaly různé klasifikační systémy např. evropská Thy klasifikace nebo americká ATA klasifikace. Nejednotný systém znesnadňuje porovnání výsledků jednotlivých prací. Od roku 2010 je k dispozici nová, v současnosti nejvíce využívaná klasifikace pro hlášení tyreoidálních cytopatologií – tzv. Bethesda klasifikace. Výsledky cytologických vyšetření jsou podle ní rozděleny do 6 tříd (Bethesda I-VI, tabulka 3). Zatímco uzly cytologicky klasifikované V-VI jsou indikovány k operaci s následným histologickým ověřením, jaký je nejlepší postup u Bethesda III a IV, není dosud známo. Bethesda
166
zvýšené vychytávání 18FDG v dané lokalizaci pøi PET vyšetøení zvýšená hladina kalcitoninu fyzikální nález fixace uzlu nebo krèní lymfadenopatie
III se vyskytuje asi u 3−6 % punkcí a riziko malignity se pohybuje mezi 5 až 15 %, je tedy jen mírně vyšší než obecné riziko malignity všech uzlů. Podobně Bethesda IV má riziko malignity jen o něco vyšší (cca 25 %) (Bongiovanni et al., 2012). Chirurgické řešení u těchto pacientů (diagnostická operace – většinou hemityroidektomie) přináší vysoký počet zbytečných chirurgických zákroků, které jsou spojeny s určitými operačními riziky a také představují nezanedbatelné finanční náklady. Pacienti s Bethesda III klasifikací mohou být dle guidelines pouze pravidelně sonograficky sledovaní. V praxi se však často setkáváme s diagnostickou operací i u těchto pacientů. Prevalence tyreoidálních uzlů bude se stále širším využitím stále citlivějších zobrazovacích metod v oblasti krku pravděpodobně i nadále stoupat. V budoucnu může být technicky a kapacitně velmi obtížné provést US-FNAC u všech uzlů dle současných doporučení. Proto je snaha hledat nové, co nejméně invazivní vyšetřovací metody, které by dokázaly efektivněji identifikovat suspektní uzly a snížit tím počet nutných US-FNAC. Tyto metody by zároveň mohly pomoci identifikovat podezřelé uzly v polynodózních strumách, ve kterých není možno punktovat každý uzel. Kromě toho je třeba hledat metody ke zlepšení diagnostické přesnosti u pacientů s cytologickým hodnocením Bethesda III event. IV, kde selhává konvenční US-FNAC. V tomto směru se testuje především přínos ultrazvukové elastografie (elastosonografie), molekulární analýzy genové exprese v punktátech, event. i v periferní krvi (mRNA pro TSH receptor v periferní krvi), stanovení kalcitoninu v krvi, event. některé imunocytochemické markery (HBME-1 protilátka proti antigenu mesotelií, cytokeratin 19, galektin 3, RET/PTC onkoprotein), event. PET-CT. To je však v primární diagnostice nevhodné nejen díky nákladnosti, ale i pro svoji nízkou specificitu (69 % dle Giovanella et al., 2011). Náhodná pozitivita na PET scanu by měla vést vždy k bioptickému vyšetření.
ELASTOSONOGRAFIE Elastografie, ačkoliv byla poprvé na fantomech použita už v r. 1991 (Orphir et al., 1991), je stále relativně nová, perspektivní zobrazovací metoda, která je založena na stanovení tuhosti vyšetřované tkáně. Experimentálně se využívá v diferenciální diagnostice solidních lézí především prsu, prostaty, děložního čípku, lymfatických uzlin a několik let se také zkouší u tyreoidálních uzlů. Dosud se využívají dva hlavní elastografické prinicpy: klasická „strain“ elastografie (konvenční) a nová technologie „shear wave“ elastografie, se kterou je dosud velmi málo zkušeností (Hoskins, 2012). DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
endokrinologie Tab. 3: Bethesda klasifikace I. Nediagnostický vzorek pouze cystická tekutina nedostatek folikulárních bunìk nadmìrná pøímìs krve èi krevních sraženin II. Benigní nález benigní folikulární uzel (adenomatoidní uzel, koloidní uzel atd.) lymfocytární (Hashimotova) tyreoiditida granulomatózní (subakutní) tyreoiditida III. Atypie nejistého významu nebo folikulární léze nejistého významu IV. Podezøení z folikulární neoplazie folikulární adenom folikulární karcinom (folikulární karcinom nelze cytologicky odlišit od adenomu) V. Podezøení z malignity Podezøení z: papilárního karcinomu medulárního karcinomu metastatického karcinomu lymfomu VI. Maligní papilární karcinom medulární karcinom nízce diferencovaný karcinom anaplastický karcinom spinocelulární karcinom metastatický karcinom lymfom
Tab. 4: Elastické skóre tyreoidálních uzlů 1 Elasticita nad celou plochou uzlu 2 Elasticita nad vìtší èástí uzlu 3 Elasticita pouze v periferních èástech uzlu 4 Uzel bez elasticity nad celou plochou uzlu 5 Uzel i tkáò za uzlem jsou bez elasticity
„STRAIN“
ELASTOGRAFIE
Princip této metody je založen na snímání deformace zkoumané tkáně při působení vnějšího tlaku. Stlačováním vyšetřované oblasti dochází k rozdílné kompresi jednotlivých částí tkání, tato komprese je přímo úměrná elasticitě tkáně. Pohyb jednotlivých oblastí je snímán pomocí tkáňové dopplerovské sonografie. Analýzou obrazu před a po stlačení vzniká mapa relativního rozložení elasticity nad vyšetřovanou oblastí, tzv. elastogram (Orphir et al., 1991). Toto rozložení je kódováno pomocí barevné škály od nejměkčích (nejčastěji červených) po nejtvrdší (nejčastěji modré) tkáně. Tato metoda nedokáže elasticitu absolutně kvantifikovat, ale umožňuje kvalitativní porovnání s okolím. Hodnocení je buď semikvantitativní − tzv. elastografické skóre (tabulka 4), nebo lze spočítat tzv. „strain ratio“ – poměr elasticity určené oblasti zájmu v uzlu vůči určené oblasti v okolní tyreoidální (nebo jiné) tkáni. Ukázky elastogramů PTC a benigního tyreoidálního uzlu jsou na obrázku 1 a 2. Jako zdroj tlaku se nejčastěji používá rytmické stlačování sonografickou sondou. Předpokládá se, že maligně transformované tkáně jsou vzhledem k zvýšené proliferaci buněk DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
tužší, a tedy méně elastické než okolní zdravá tyreoidální tkáň (Garra et al., 1997). Dle metaanalýzy zahrnující celkem 639 uzlů z osmi studií dosahuje elastografie v detekci tyreoidálních malignit souhrnné senzitivity 92 % a specificity 90 %. (Bojunga et al., 2010). Výsledky dosud prezentovaných experimentálních prací nejsou však zcela jednoznačné. Ve studiích s pozitivním závěrem elastografie dosahovala v detekci maligních lézí štítné žlázy senzitivity 80−97 % a specificity 79−100 % (Rago et al., 2007; Mehrotra et al., 2012; Cappelli et al., 2012). Vůbec nejlepších výsledků bylo dosaženo ve studii Rago et al., kde se senzitivita pro diferencované tyreoidální karcinomy blížila k 97 % a specificita byla dokonce 100 %. Třicet z 31 maligních uzlů mělo elastické skóre 4 nebo 5. Naopak výsledky studie prováděné v University of Hong Kong neukazují signifikantní rozdíl mezi elastografickým skóre benigních a maligních lézí, pokud nebyly předem vyřazeny cystické léze. I při hodnocení striktně solidních lézí se výsledná senzitivita pohybovala pouze kolem 74 % a specificita kolem 77 %. (Bhatia et al., 2011) Je tedy zřejmé, že benigní cysty vyplněné nestlačitelnou tekutinou se na elastogramu jeví jako velmi tuhé léze, a tím imitují maligní uzly. Jako možné řešení se nabízí zaměřit se vždy striktně na solidní část uzlu a do analýzy elastogramu vůbec nezahrnovat část cystickou.
SHEARWAVE
ELASTOGRAFIE
Shearwave elastografie (SWE, elsatografie rázovou vlnou) podobně jako „strain“ elastografie slouží k analýze elasticity tkáně. Na rozdíl od výše popsané metody dokáže tuto vlastnost konkrétně kvantifikovat. Výstupem je tzv. Youngův
167
endokrinologie
Obr. 1: Elastogram papilárního karcinomu velikosti 8 × 5 × 7 mm v pravém laloku štítné žlázy u 30leté pacientky (v B-modu je vidět nepravidelný tvar a hypoechogenita uzlu, přítomnost tkáňových mikrokalcifikací; z elastogramu je patrná snížená elasticita uzlu proti okolní tkáni)
Obr. 2: Elastogram cytologicky benigního uzlu v levém laloku štítné žlázy 17leté pacientky. Elasticita nad uzlem je srovnatelná s okolním parenchymem
modul pružnosti v tlaku (jendotka kPa) – veličina charakterizující, o kolik se tkáň relativně zkrátí při působení tlaku. Princip metody je založen na podobném jevu, který lze pozorovat na křídle letadla překonávajícího rychlost zvuku – vznik rázové vlny šířící se v rovině kolmé k pohybujícímu se letadlu. Analogicky v tkáni vzniká působením vysokoenergetického vlnění vysílaného z ultrazvukové sondy sekundární vlnění (rázová vlna), které se šíří v rovině kolmé na směr primárního vlnění (viz obrázek 3). Druhá mocnina rychlosti tohoto sekundárního vlnění je přímo úměrná Youngově modulu pružnosti. Pomocí vysokofrekvenčního ultrazvukového zobrazení lze rázovou vlnu vizualizovat a analýzou její rychlosti lze přesně definovat elasticitu v každém místě vyšetřované tkáně (Bercoff et al., 2004). Dosud prezentované experimentální výsledky se shodují v tom, že maligní uzly jsou tužší a mají v průměru vyšší Yongův modul proti benigním uzlům. Jednotlivé práce však došly k odlišným prahovým hodnotám, od kterých je uzel podezřelý z malignity. Snížením prahu sice stoupá senzitivita vyšetření, ale zároveň s sebou přináší pokles specificity vyšetřovací metody. Nejlepších výsledků bylo dosaženo při prahové hodnotě kolem 65 kPa, kdy se senzitivita SWE pohybovala mezi 80−85,2 % a specificita mezi 90−93 % (Sebag et al., 2010; Veyrieres et al., 2012). V kombinaci s využitím
168
konvenčních sonografických známek malignity lze docílit ještě lepší citlivosti SWE. Veyrieres et al. při kombinaci SWE s klasickým B-modem dosáhli senzitivity až 97 %. Podobně jako u „strain“ elastografie existují u SWE práce, jejichž závěry nebyly tak optimistické. Např. podle Bathia et al. se senzitivita SWE v detekci všech maligních lézí štítné žlázy pohybovala pouze kolem 53 %. Lepších výsledků bylo v této studii dosaženo u papilárního karcinomu. Při analýze průměrné elasticity nad kruhovou částí uzlu s nejvyšší tuhostí o průměru 2 mm a při použití prahové hodnoty 34,5 kPa byla specificita SWE v detekci papilárního karcinomu 76,9 % a specificita 71,1 %. Pokud uvážíme, že v této studii bylo 13 ze 45 benigních uzlů falešně pozitivních a 3 z 13 papilárních karcinomů byly falešně negativní, jeví se diagnostická přesnost SWE u tyreoidálních uzlů zatím jako kontroverzní a bude vyžadovat další studie s větším počtem pacientů. Minulý rok byly již prezentovány první zkušenosti s využitím SWE u ložiskových tyreopatií v České republice ve Fakultní nemocnici Brno (Starý et al., 2012). Ukázky SWE maligního a benigního tyreoidálního uzlu jsou na obrázku 4 a 5. V praxi se využití elastografie jeví perspektivní na úrovni primárního screeningu s cílem vytipovat uzly vhodné k FNAB a také u pacientů s výsledkem cytologie BIII a IV, kde by pozitivní elastografický nález mohl v budoucnosti DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
endokrinologie
Obr. 3: Princip Shearwave elastografie – vznik rázové vlny šířící se kolmo na směr vlnění emitovaného ze sonografické sondy, zdroj: www.supersonicimagine.com
napomoci při volbě mezi sledováním a diagnostickou operací. Nelze však očekávat, že by elastografie v budoucnu mohla nahradit FNAC.
V revidovaných guidelines ATA pro management tyreoidálních uzlů z roku 2009 je nově zařazeno doporučení „zvážit vyšetření genetických mutací v cytologickém aspirátu pacientů s neurčitým výsledkem cytologie“. Existuje celá řada kandidátních genů a jejich somatických mutací, které se vyskytují v buňkách diferencovaných karcinomů štítné žlázy. Mezi nejčastěji zmiňované ve spojitosti s tumory štítné žlázy patří: BRAF a RAS mutace, RET-PTC a PAX8/PPAR-gamma přeskupení (Cooper et al., 2009; Cantara et al., 2010). Zatímco bodové mutace (BRAF
a RAS) se detekují z DNA, k analýze RET-PTC a PAX8/PPAR-gamma je potřeba izolovat mRNA, která je více náchylná k poškození. Spolehlivost metody tedy závisí i na preanalytické fázi. Problém je, že některé z mutací se v určitém procentu vyskytují i u benigních adenomů a i jiných benigních lézí. BRAF je serin-threoninová cytoplazmatická kináza zapojená do RAS/RAF/MEK signalizační kaskády. Za normálních okolností se BRAF kináza aktivuje navázáním RAS proteinu a tím se spouští signalizační kaskáda, což v konečném důsledku vede ke zvýšenému růstu a proliferaci buněk. V600E mutace BRAF vede k trvalé fosforylační aktivitě BRAF proteinu nezávislé na navázání RAS proteinu (obrázek 6). Schulten et al. (2012) identifikovali mutaci BRAF v 72 ze 115 (63 %) histologických vzorků papilárního karcinomu. Cantara et al. analyzovali 235 cytologických vzorků tyreoidálních uzlů na přítomnost mutací BRAF, RAS a RET/
Obr. 4: Shearwave elastografie maligního uzlu v pravém laloku štítné žlázy u 37leté pacientky (maximální modul pružnosti v oblasti uzlu 44,1 kPa)
Obr. 5: Shearwave elastografie benigního uzlu v levém laloku štítné žlázy u 74leté pacientky (maximální modul pružnosti v oblasti uzlu 27,3 kPa)
GENETICKÁ
ANALÝZA MUTACÍ
V CYTOLOGICKÝCH VZORCÍCH
DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
169
endokrinologie
Obr. 6: Signalizační kaskáda RAS/BRAF/MEK, obrázek na příkladu melanomu ukazuje, jak mutace způsobující trvalou fosforilační aktivitu BRAF vede k aktivaci dlaších proteinů s fosforilační aktivitou(MEK/ERK), což má za následek zvýšenou proliferaci buněk, zdroj: www.nature.com
PTC. V 67 (28,5 %) z nich byla prokázána alespoň jedna z mutací. Nejčastěji byla nalezena mutace BRAF ve 33 vzorcích. Ta byla vždy asociována s histologickým průkazem PTC. Druhá nejčastější mutace RAS (23 vzorků) byla však prokázána i v 6 folikulárních adenomech. Průkaz RET/PTC přeskupení byl rovněž ve 100 % spojen s PTC. Zajímavé je, že genetická analýza v této studii správně identifikovala 6 z 8 papilárních karcinomů, které byly cytologicky hodnoceny jako benigní a z celkově 32 cytologicky neurčitých, neadekvátních či benigních karcinomů odhalila správně 24 (Cantara et al., 2012). V souladu s předešlou prací Nikiforov et al. uvádí, že průkaz alespoň jedné mutace z BRAF, RET/PTC či PAX8/PPRgama u vzorků Bethesda III-V je ve 100 % asociován s malignitou, u RAS mutace je tomu v 85 % případů (Nikiforov et al., 2011). V minulém roce byla prezentována multicentrická studie zabývající se využitím klasifikátoru genové exprese v uzlech s neurčitým cytologickým výsledkem (Bethesda III-V) v USA. Klasifikátor analyzoval 167 různých genů v cytologických vzorcích, na základě výsledků této analýzy označil uzly jako pravděpodobně maligní nebo benigní. Z celkem 265 vyšetřených uzlů bylo 85 maligních (konfirmováno histologicky). Klasifikátor správně identifikoval 78 z nich, dosahoval tedy senzitivity 92 %. Této velmi dobré senzitivity bylo dosaženo za cenu nižší specificity, ta byla pouze 52 %. Z celkem 180 benigních klasifikátor chybně označil za maligní 87 uzlů. Přesnost metody se přitom příliš nelišila v závislosti na cytologické klasifikaci uzlu (Bethesda III-V) (Alexander et al., 2012). Ukazuje se, že benigní a maligní uzly se mezi sebou liší také v expresi nekódujících oblastí genomu. Produktem je tzv. mikroRNA (miRNA), která hraje důležitou roli mnoha biologických pochodů na úrovni regulace genové exprese (Li et al., 2012). Existují např. práce, které prokazují vyšší expresi miRNA-221 a 222 v buňkách PTC oproti zdravé tkáni (Visone et al., 2007). Výhodou mi-RNA ve srovnání s RNA, která je potřeba k vyšetření RET/PTC přeskupení, je její výrazně vyšší stabilita a menší náchylnost k poškození během
170
FNAC a během extrakce RNA z cytologického vzorku. Jde jistě o perspektivní cestu, i když klinických studií je zatím málo. Je tedy nadějné, že cytogenetické vyšetření punktátu by mohlo v budoucnu snížit počet diagnostických operací u uzlů s cytologickým hodnocením B III-IV. Před jejím větším rozšířením je však nutné kromě analýzy klinické efektivity a diagnostické přesnosti zhodnotit i nákladovou efektivitu ve srovnání s diagnostickou operací. Ta bude jistě v našich podmínkách diametrálně odlišná od USA. Při analýze ekonomických aspektů je třeba zohlednit i nutnost těsnější dlouhodobé dispenzarizace a častější UZ kontroly a eventuální rebiopsie u pacientů, kteří nebyli indikováni k diagnostické operaci. Perspektivní se zdá být i kombinace elastografie a stanovení BRAF mutace. Burger et al. (2012) prokázal, že tato kombinace může výrazně zlepšit prediktivní hodnotu u cytologicky neurčitých lézí proti FNAC a konvenční sonografii (74 % vs. 28 %). Analýza BRAF mutací dokázala odhalit i elastické papilární karcinomy, které by při samotné elastografii byly falešně negativní. Ani jedna z metod však nedokáže odlišit folikulární karcinom (FTC), pro který není elastografie ani mutace BRAF dostatečně senzitivní. Výsledky publikovaných prací zabývající se analýzou genetických mutací vycházejí lépe pro PTC. Ovšem jeho diagnostické možnosti jsou nyní při správné technice FNAC a cytologickém odečtení erudovaným patologem již relativně dobré. Dostatečně senzitivní a specifická mutace, která by identifikovala cytologicky neodlišitelný FTC od benigních folikulárních afekcí, není dosud k dispozici.
ANALÝZA MRNA PRO TSH
RECEPTOR V PERIFERNÍ KRVI
Další testovanou metodou je analýza mRNA pro TSH receptor (TSHr-mRNA) v periferní krvi. Principem je průkaz cirkulujících nádorových buněk v krevním oběhu pacienta s diferencovaným nádorem štítné žlázy. Tyto buňky transkribují gen pro DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
endokrinologie
Obr. 7: Diagnostický algoritmus – UZ: ultrazvuk, TSH: koncentrace tyreoidálního stimulačního hormonu v séru, FNAC: aspirační cytologie štítné žlázy tenkou jehlou, CT: koncentrace kalcitoninu v séru, TSHr-mRNA: průkaz mRNA pro TSH receptor v periferní krvi. 1 Plošné vyšetření FT4 (koncentrace volného tyroxinu v séru) a zejména FT3 (koncentrace volného trijodtyroninu v séru) je při screeningové diagnostice periferní tyreoidální dysfunkce nadbytečné (naprostá většina tyreoidálních uzlů je v podmínkách ČR spojena s eufunkcí). Stanovení volných hormonů má smysl jen, jeli TSH mimo normu, zejména je-li suprimované TSH. 2 Vyšetření TPOAb (koncentrace protilátek proti tyreoidální peroxidáze v séru) může být užitečné k průkazu autoimunitní tyreoiditidy. Některé práce v minulosti poukazovaly na vyšší riziko papilárního karcinomu štítné žlázy v terénu tyreoiditidy, jiné to nepotvrdily. Zdá se, že v terénu tyreoiditidy může být častěji přítomen lymfom. 3 Bez suspektních známek na konvenčním UZ, elastograficky měkké uzly. 4 Přítomnost alespoň jednoho kritéria suspekce (tabulka 1) na konvenčním UZ, elastograficky tuhé uzly. 5 Je zřejmé, že hranice velikosti uzlu 1 cm je určena spíše arbitrárně a z hlediska biologické povahy je důležitější sonografický charakter uzlu než jeho velikost. 6 Indikace plošného vyšetření kalcitoninu u uzlů Bethesda II menších než ≤ 1 cm je sporná a kontroverzní. Toto doporučení vychází z výsledků některých prací, které poukazovaly na to, že diagnostická spolehlivost FNAC pro MTC je u uzlů ≤ 1 malá. To je ale individuální a závisí to kvalitě odebraného vzorku a zkušenosti odečítajícího patologa. Je třeba brát v úvahu, že vyšetření kalcitoninu není standardizované a senzitivita a specificita se liší podle metody. Hrubě orientačně lez říci, že pacienti s kalcitoninem > 60–100 pg/ml by mohli být indikováni přímo k operaci, u pacientů s kalcitoninem v pásmu od 10–20 pg/ml do 60–100 pg/ml by měl být proveden stimulační test s pentagastrinem (kalciem). 7 Genetické vyšetření punktátu na mutace BRAF V600E, RAS, RET/PTC, PAX8-PPARgamma a další (např. „Veracyte Gene Expression Classifier“). 8 V případě průkazu horkého uzlu není u dospělých lidí FNAC nutná, riziko karcinomu je zanedbatelné. Před podáním radiojódu je však vhodné FNAC doplnit.
TSH receptor, a proto je možno v oběhu detekovat TSHr-mRNA. U pacientů s benigními afekcemi štítné žlázy by tyreoidální buňky neměly být v cirkulaci detekovatelné. Metoda je schopna detekovat již 10 tyreocytů v 1 ml venózní krve a byla poprvé vyvinuta v roce 2002 na Cleavelandské klinice v USA. mRNA je získávána z tyreocytů, které podlehly fagocytóze: nejprve jsou z periferní krve separovány mononukleáry, z nich je extrahována mRNA, která je reverzní transkripcí přepsána do DNA, která je následně PCR amplifikována a dále separována pomocí elektroforézy na agarovém gelu (Gupta et al., 2002). DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
Ve studii z let 2002–2005 byly analyzovány vzorky 88 pacientů s diferencovaným karcinomem štítné žlázy a při prahové hodnotě 1,02 ng TSHr-mRNA/ug celkové mRNA bylo pozitivních na TSHr-mRNA v periferní krvi 63 pacientů (71,6 %). Senzitivita byla významně vyšší u pacientů s rekurencí karcinomu (93 %) než u nově diagnostikovaných onemocnění. Specificita byla v této studii kolem 83 % (Chia et al., 2006). Tato metoda může najít své uplatnění i v dispenzarizaci pacientů s diferencovanými karcinomy, pokud jsou pozitivní protilátky proti tyreoglobulinu, kdy není tyreoglobulin
171
endokrinologie spolehlivým markerem. Zdá se, že u většiny pacientů s předoperačně zvýšenou hladinou TSHr-mRNA dochází k vymizení tohoto markeru již během prvního pooperačního dne. Perzistující průkaz TSHr-mRNA v krvi je podezřelý z reziduálního onemocnění či časné rekurence (Milas et al., 2010).
STANOVENÍ
SÉROVÉ HLADINY KALCITONINU
Bazální hladina sérového kalcitoninu (CT), nebo hladina CT po stimulaci pentagastrinem, který však u nás není běžně dostupný, je relativně přesný ukazatel celkové hmoty parafolikulárních buněk a zvýšená hladina CT se zdá být nejsenzitivnějším ukazatelem medulárního karcinomu (MTC). Místo pentagastrinu lze C-buňky stimulovat pomocí intravenózního bolusu kalcia. Otázkou ale je, jak nastavit cut-off sérové koncentrace CT dostatečně senzitivní a specifický pro MTC a zda se při prevalenci 0,4−1,3 % (Niccoli et al., 1997; Elisei et al., 2004) ze všech tyreoidálních uzlů vyplatí testovat každého pacienta. Zatímco evropská doporučení z r. 2006 byla spíše pro plošný screening, novější doporučení ATA jsou rezervovanější a nevyjadřují se pro ani proti plošnému zařazení vyšetření CT do diagnostického schématu. Hlavně u malých MTC do 1,5 cm v průměru dosahuje stanovení CT podle některých studií lepší senzitivity než FNAC (Elisei et al., 2004; Borget et al., 2007). V roce 2011 byla prezentována práce zahrnující 2733 pacientů podstupujících tyreoidektomii. Ze 45 pacientů s MTC mělo 43 hladinu CT nad 10 pg/ml. Pouze 2 pacienti měli normální hladinu CT. MTC byl vždy prokázán u pacientů s předoperačním CT nad 60 pg/ml. Ve skupině pacientů s CT v rozmezí 10−60 pg/ml se MTC potvrdil v 11 % (Chambon et al., 2011). V práci Elisei et al. po zavedení screeningu CT dokonce stouplo 10leté přežití pacientů ze 44 % na 87 %. Na tom se jistě podílí stanovení diagnózy v časnější fázi onemocnění oproti samotné FNAC. Plošný screening bazálního kalcitoninu však nelze považovat za racionální především pro absenci univerzální dostatečně senzitivní a specifické prahové koncentrace CT (cutoff ) pro MTC. Neexistuje žádná standardizace metody ke stanovení koncentrace sérového CT a každá laboratoř by si tedy musela vytvořit vlastní cut-off, což je při nízké incidenci MTC v praxi zcela nereálné. Pokud toto není splněno, pak při aplikaci plošného screeningu se stanovením CT v různých laboratořích hrozí velké množství zbytečných agresivních chirurgických výkonů, spojených např. i se zbytečnou preventivní disekcí krčních uzlin (nízká specificita) nebo naopak nedostatečná senzitivita metody. Nicméně cílené vyšetření CT u vybraných pacientů je jistě užitečné, a to např. u pacientů s výsledkem FNAC Bethesda III-VI, kteří jsou za současných podmínek stejně indikováni k operaci. Jasně pozitivní výsledek CT může v těchto případech rozhodnout o větším rozsahu výkonu či o případné preventivní centrální disekci krčních lymfatických uzlin.
ZÁVĚR Zlatým standardem vyšetření biologické povahy uzlů štítné žlázy zůstává US-FNAC. Je-li cytologie uzlu suspektní z malignity či maligní (Bethesda V-VI), pacient je indikován k totální tyreoidektomii s následným histologickým ověřením. U uzlů Bethesda III-IV nelze další postup jednoznačně určit, postupuje se
172
individuálně a často je indikována diagnostická operace. Většina těchto uzlů je však benigních (75−95 %), proto lze i v těchto případech, především u Bethesda III uzlů, postupovat konzervativně (pacienty sledovat sonograficky, opakovat FNAC apod.). Výše uvedené zobrazovací, molekulárně genetické a biochemické metody nesporně mají slibný potenciál pro zlepšení neinvazivní diagnostiky tyreoidálních uzlů. V primárním screeningu se ke zpřesnění indikačních kritérií pro FNAC jeví zajímavě kombinace konvenční sonografie doplněná o vyšetření elasticity uzlu. Naopak genetická analýza punktátu pacientů by mohla zlepšit preoperační diagnostiku uzlů s nejednoznačným cytologickým výsledkem (Bethesda III a IV). Elastografie a analýza genetických mutací ve vzorcích FNAC se již experimentálně provádí i na některých specializovaných pracovištích v České republice. U individuálně vybraných pacientů s podezřením na MTC je jistě vhodné před diagnostickou operací doplnit sérovou hladinu kalcitoninu. Optimální diagnostický postup vyšetření tyreoidálních uzlů na základě současných poznatků je schematicky znázorněn na obrázku 7. Jde přirozeně jen o orientační schéma, které se může v závislosti na individuálním případu a možnostech a zvyklostech příslušného pracoviště lišit. Nákup sonografického přístroje s elastografickým modulem byl podpořen projektem č. CZ.2.16/3.1.00/24012 Operační program Praha konkurenceschopnost
LITERATURA 1. Alexander EK, Kennedy GC, Baloch ZW, Cibas ES, Chudova D, Diggans J, Friedman L, Kloos RT, LiVolsi VA, Mandel SJ, Raab SS, Rosai J, Steward DL, Walsh PS, Wilde JI, Zeiger MA, Lanman RB, Haugen BR. Preoperative diagnosis of benign thyroid nodules with indeterminate cytology. N Engl J Med. 2012 Aug 23;367(8):705-15. 2. Bercoff J, Tanter M, Fink M. Supersonic shear imaging: a new technique for soft tissue elasticity mapping. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 2004 Apr;51(4):396-409. 3. Bhatia KS, Rasalkar DP, Lee YP, Wong KT, King AD, Yuen HY, Ahuja AT, Cystic change in thyroid nodules: a confounding factor for real-time qualitative toroid ultrasound elastography. Clin Radiol. 2011 Sep;66(9):799-807. 4. Bhatia KS, Tong CS, Cho CC, Yuen EH, Lee YY, Ahuja AT. Shear wave elastography of thyroid nodules in routine clinical practice: preliminary observations and utility for detecting malignancy, Eur Radiol. 2012 Nov;22(11):2397-406. 5. Bojunga J, Herrmann E, Meyer G, Weber S, Zeuzem S, Friedrich-Rust M. Real-time elastography for the differentiation of benign and malignant thyroid nodules: a meta-analysis. Thyroid. 2010 Oct;20(10):1145-50. 6. Bongiovanni M, Spitale A, Faquin WC, Mazzucchelli L, Baloch ZW. The Bethesda System for Reporting Thyroid Cytopathology: a meta-analysis, Acta Cytol. 2012;56(4):333-9. 7. Borget I, De Pouvourville G, Schlumberger M. Calcitonin determinativ in patiens with nodular thyroid disease. J Clin Endocrinol Metab. 2007 Feb;92(2):425-7. 8. Brito JP, Yarur AJ, Prokop LJ, McIver B, Murad MH, Montori V, Prevalence of Thyroid Cancer in Multinodular Goiter Versus Sing-
DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
endokrinologie le Nodule: A Systematic Review and Meta-Analysis, Thyroid 2013, Apr;23(4):449-55. 9. Burger Albert G. Fine-Needle Aspiration Biopsy with BRAF Analysis and Elastography are Slightly More Efficient in Diagnosing Papillary Thyroid Cancers than FNAB and Thyroid Ultrasound Clin Thyroidol 2012;24:6-7. 10. Cantara S, Capezzone M, Marchisotta S, Capuano S, Busonero G, Toti P, Di Santo A, Caruso G, Carli AF, Brilli L, Montanaro A, Pacini F. Impact of proto oncogene station detection in cytological specimen from thyroid nobles improves thediagnostic accuracy of cytology. J Clin Endocrinol Metab. 2010 Mar;95(3):1365-9. 11. Cappelli C, Pirola I, Gandossi E, Agosti B, Cimino E, Casella C, Formenti A, Castellano M. Real-time Elastography: A Useful Tool for Predicting Malignancy in Thyroid Nodules With Nondiagnostic Cytologic Findings. J Ultrasound Med. 2012 Nov;31(11):1777-82. 12. Cooper DS, Doherty GM, Haugen BR, Kloos RT, Lee SL, Mandel SJ, Mazzaferri EL, McIver B, Pacini F, Schlumberger M, Sherman SI, Steward DL, Tuttle RM Revised American Thyroid Association Management Guidelines for Patients with Thyroid Nodules and Differentiated Thyroid Cancer, THYROID 2009 Volume 19, Number 11, 1167-214. 13. Davies L, Welch HG. Increasing incidence of thyroid cancer in the United States, 1973-2002. JAMA. 2006 May 10;295(18): 2164-7. 14. Elisei R, Bottici V, Luchetti F, Di Coscio G, Romei C, Grasso L, Miccoli P, Iacconi P, Basolo F, Pinchera A, Pacini F. Inpact of routine measurement of serum kalcitonin on the diagnosis and outcome of medullary toroid cancer:experience in 10,864 patients with nodular toroid disorders. J Clin Endocrinol Metab. 2004 Jan; 89(1):163-8. 15. Ferraz C, Eszlinger M, Paschke R. Current state and future perspective of molecular diagnosis of fine-needle aspiration biopsy of thyroid nodules. J Clin Endocrinol Metab. 2011 Jul;96(7):2016-26. 16. Garra BS, Cespedes EI, Ophir J, Spratt SR, Zuurbier RA, Magnant CM, Pennanen MF. Elastography of breast lesions: initial clinical results, Radiology. 1997 Jan;202(1):79-86. 17. Giovanella L, Suriano S, Maffioli M, Ceriani L, 18FDG-positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) scanning in thyroid nodules with nondiagnostic cytology, Clin Endocrinol (Oxf). 2011 May;74(5):644-8. 18. Gupta MK, Taguba L, Arciaga R, Siperstein A, Faiman C, Mehta AE, Reddy SSK Detection of circulating thyroid cancer cells by reverse transcription RT-PCR for thyroid stimulating hormone receptor and thyroglobulin: the importance of primer selection, Clin Chem 2002 48:1862-186. 19. Hoskins PR, Principles of ultrasound elastography UltrasoundFebruary 2012 vol. 20 no. 1 8-15. 20. Chambon G, Alovisetti C, Idoux-Louche C, Reynaud C, Rodier M, Guedj AM, Chapuis H, Lallemant JG, Lallemant B. The use of preoperative routine measurement of basal serum thyrocalcitonin in candidates for thyroidectomy due to nodular thyroid disorders: results from 2733 consecutive patients. J Clin Endocrinol Metab. 2011 Jan;96(1):75-81. 21. Chia SY, Milas M, Reddy SK, Siperstein A, Skugor M, Brainard J, Gupta MK. Thyroid-stimulating hormone receptor messenger ribonucleic acid measurement in blood as a marker forcirculating thyroid cancer cells and its role in the preoperative diagnosis of thyroid cancer. J Clin Endocrinol Metab. 2007 Feb;92(2):468-75. 22. Kim MJ, Kim EK, Park SI, Kim BM, Kwak JY, Kim SJ, Youk JH, Park SH. US-guided fine-needle aspiration of toroid nodules: indications, techniques, results. Radiographics. 2008 Nov-Dec;28(7):1869-86. 23. Li X, Abdel-Mageed AB, Mondal D, Kandil E., MicroRNA expres-
DMEV • ROČNÍK 16 • 2013 • ČÍSLO 3
sion profiles in differentiated thyroid cancer, a review. Int J Clin Exp Med. 2013;6(1):74-80. 24. Mehrotra P, McQueen A, Kolla S, Johnson S, Richardson D. Does Elastography reduce the need for thyroid FNAs? Clin Endocrinol (Oxf). 2012 Nov 23. 25. Milas M, Shin J, Gupta M, Novosel T, Nasr C, Brainard J, Mitchell J, Berber E, Siperstein A. Circulating thyrotropin receptor mRNA as a novel marker of thyroid cancer: clinical applications learned from 1758 samples. Ann Surg. 2010. Oct;252(4):643-51. 26. Niccoli P, Wion-Barbot N, Caron P, Henry JF, de Micco C, Saint Andre JP, Bigorgne JC, Modigliani E, Conte-Devolx B. Interest of routine measurement of serum kalcitonin study in a large series of thyroidectomized patients. The French Medullary Study Group. J Clin Endocrinol Metab. 1997 Feb;82(2):338-41. 27. Nikiforov YE, Ohori NP, Hodak SP, Carty SE, LeBeau SO, Ferris RL, Yip L, Seethala RR, Tublin ME, Stang MT, Coyne C, Johnson JT, Stewart AF, Nikiforova MN. Impact of mutational testing on the diagnosis and management of patients with cytologically indeterminate thyroid nodules: a prospective analysis of 1056 FNA samples. J Clin Endocrinol Metab. 2011 Nov;96(11):3390-7. 28. Ophir J, Céspedes I, Ponnekanti H, Yazdi Y, Li X. Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues. Ultrasonic Imaging 1991 vol. 13, p.111-134. 29. Rago T, Santini F, Scutari M, Pinchera A, Vitti P. Elastography: new developments in ultrasound for predicting malignancy in thyroid nodules. J Clin Endocrinol Metab. 2007 Aug;92(8):2917-22 30. Sebag F, Vaillant-Lombard J, Berbis J, Griset V, Henry JF, Petit P, Oliver C. Shear wave elastography: a new ultrasound imaging mode for the differential diagnosis of benign and malignantthyroid nodules. J Clin Endocrinol Metab. 2010 Dec;95(12):5281-8. 31. Schulten HJ, Salama S, Al-Mansouri Z, Alotibi R, Al-Ghamdi K, Al-Hamour OA, Sayadi H, Al-Aradati H, Al-Johari A, Huwait E, Gari M, Al-Qahtani MH, Al-Maghrabi J. BRAF mutations in thyroid tumors from an ethnically diverse group. Hered Cancer Clin Pract. 2012 Aug 27 1186/1897. 32. Starý K, Hep A, Munteanu H. Ultrazvuková shear wave elastografie v diagnostice ložiskových změn štítné žlázy, první zkušenosti, soubor abstrakt z XXXV. endokrinologických dnů v Bratislavě. 33. Vanderpump MP. The epidemiology of thyroid disease. Br Med Bull. 2011; 99:39-51. 34. Veyrieres JB, Albarel F, Lombard JV, Berbis J, Sebag F, Oliver C, Petit P. A threshold value in Shear Wave elastography to rule out malignant thyroid nodules: a reality? Eur J Radiol. 2012 Dec;81(12):3965-72. 35. Visone R, Russo L, Pallante P, De Martino I, Ferraro A, Leone V, Borbone E, Petrocca F, Alder H, Croce CM, Fusco A. MicroRNAs (miR)-221 and miR-222, both overexpressed in human thyroid papillary carcinomas, regulate p27Kip1 protein levels and cell cycle. Endocr Relat Cancer. 2007 Sep;14(3):791-8. 36. Vlček, http://zdravi.e15.cz/clanek/postgradualni-medicina/karcinom-stitne-zlazy-prehled-diagnostiky-a-lecby-468613). 2013.
MUDr. Jan Krátký III. interní klinika 1. LF UK a VFN U Nemocnice 1 128 08 Praha 2 e-mail:
[email protected]
173
