Рідинна цитологія: не всі методи однакові. Який метод обрати?
pages: 37-42
У статті описано історію впровадження в гінекологічну практику методу рідинної цитології (ПАП-тесту). Представлено алгоритм проведення дослідження за технологією BD SurePath™, його переваги над традиційною цитологією та іншими методами рідинної цитології у діагностиці передраку і раку шийки маки.
Ключові слова: рідинна цитологія, традиційна цитологія, цервікальний мазок, рак шийки матки.
Незважаючи на значний прогрес у діагностиці неопластичних процесів шийки матки, цитологічний метод не втратив своєї актуальності. До недавнього часу метод традиційної цитології був основним способом виконання скринінгових досліджень. Однак багато економічно розвинених країн наразі використовують як основний скринінговий метод рідинну цитологію.
Останніми роками в Україні також активно починають використовувати цей метод. Сьогодні на ринку представлено багато виробників тестів рідинної цитології, точаться дискусії, який метод є кращим – рідинний чи традиційний. І чи можна взагалі щось поліпшити в тесті, який застосовується вже понад 70 років?
Розробка ПАП-тесту на початку 20-х років минулого сторіччя, як і багато інших відкриттів, була випадковою. Георгіос Папаніколау в патогістологічній лабораторії при клінічній лікарні Корнельського університету вивчав вплив алкоголю на морських свинок. Йому дозволили взяти кількох тварин для своїх дослідів. Оскільки вчений досліджував хромосоми, йому потрібні були ті морські свинки, у яких відбувалася овуляція. В інших лабораторіях забивали по 50 тварин, щоб обрати для дослідів єдину свинку з овуляцією. Г. Папаніколау не володів такими ресурсами, тому не міг собі дозволити жодного промаху. З огляду на це йому спало на думку, що, вірогідно, в різні дні циклу склад клітин в епітелії піхви й матки різниться. Вчений почав брати у свинок мазок з піхви, використовуючи інструмент отоларинголога, – носове дзеркало. Зіскрібши таким зондом клітини епітелію (Папаніколау назвав їх ексфоліативними), він вивчав їх під мікроскопом і з’ясовував день овуляції.
Дослідник припустив, що вищеописана технологія, вивчена на тваринній моделі, може бути застосована у людини для відстеження ендокринних змін у жіночому організмі.
У клініці, в якій працював Папаніколау, виконували величезну кількість аналізів. Для звичайного мазка на флору та цитологічного мазка вчений отримав біоматеріал від сотень жінок. І в одному з цих мазків абсолютно випадково виявилася ракова клітина. У пацієнтки не було жодних симптомів раку шийки матки (РШМ). Ймовірно, клітини раку були тільки в епітеліальному шарі, пухлина ще не проросла вглиб тканин. На цій стадії процес можна було зупинити за допомогою операції.
У ті часи РШМ був найбільш поширеною злоякісною пухлиною серед жінок, особливо малозабезпечених. Вони вкрай рідко проходили обстеження і зверталися за спеціалізованою допомогою занадто пізно, на стадії, коли захворювання було вже неоперабельним.
На підставі отриманих результатів 1928 р. Г. Папаніколау представив спільноті гінекологів у м. Бухаресті доповідь «Недорогий метод діагностики передракових і ракових захворювань шийки маки», в якій обґрунтував можливість раннього виявлення РШМ за допомогою безболісного і простого мазка.
Світила у сфері гінекології не сприйняли його доповідь, адже довіряли результатам лише біопсії, за допомогою якої гарантовано діагностували злоякісну пухлину. Над тим, що онкологічний процес можна виявити на стадії окремих клітин, вони навіть не стали замислюватися. Потому про доповідь Г. Папаніколау забули.
І лише 1939 р. новий директор Корнельського університету побачив майбутній потенціал у роботі Папаніколау й скерував гінекологів здійснювати забір мазків у пацієнток-мешканок Нью-Йорка (цей мазок назвали скорочено ПАП-тестом). У результаті з’ясувалося, що за допомогою таких мазків можна виявляти онкопатологію на доклінічному етапі – стадії окремих клітин.
У 1943 р. вийшла монографія Г. Папаніколау «Діагностика раку матки за допомогою піхвових мазків», яка дала світові можливість ідентифікації пухлини за окремими ексфоліативними клітинами.
У 1948 р. Американське онкологічне товариство запустило широкомасштабну програму простого в здійсненні, безпечного і недорогого методу Папаніколау.
Смертність від РШМ із середини 60-х до середини 80-х років минулого сторіччя у США знизилася на 70%. У 1962 р. в Маямі було відкрито Онкологічний дослідницький інститут імені Папаніколау, але через місяць після відкриття цього й досі успішного закладу «доктор Пап» помер від інфаркту. Проте відкриття вченого досі живе і рятує життя мільйонів жінок у всьому світі. При цьому грецький генетик лишень хотів зекономити на морських свинках [1].
З роками ПАП-тест став широко використовуватися в усьому світі й на даний час є основним методом діагностики поширеного смертельного захворювання жінок.
Національні програми скринінгу з 50-х років минулого сторіччя були запроваджені у США і Китаї, з початку 60-х – у Фінляндії, Швеції, Данії, Ісландії, у 70-х роках – в Німеччині, Бразилії, Великобританії. Результати виявилися досить обнадійливими: смертність від цервікального раку в цих країнах за останні 20 років знизилася на 20%. Найнижчий показник у світі смертності від РШМ зафіксовано у Фінляндії, він становить 2,7 на 100 000 жінок [2].
РШМ залишається актуальною проблемою у сфері охорони здоров’я України. Протягом останнього десятиліття це захворювання було основною причиною смерті українського жіноцтва репродуктивного та, відповідно, працездатного віку. Наприклад, у віковій групі 18-29 років у 2017 р. РШМ посів перше місце в структурі смертності від злоякісних новоутворень і становив 14,1% випадків.
Попри значний прогрес в ранній діагностиці передраку і РШМ, вивчення ролі папіломавірусної інфекції в їх розвитку та введення вакцинації проти вірусу папіломи людини (ВПЛ), цитологічне дослідження не втратило своєї актуальності. Всупереч нещодавнім висловлюванням про те, що ПАП-мазки поступово відходять у минуле, поступаючись місцем в первинному скринінгу на РШМ ВПЛ-тесту та іншим біомаркерам, цервікальне цитологічне дослідження, як і раніше, залишається ефективним методом профілактики цього грізного захворювання.
Сьогодні головним завданням лабораторної діагностики в цілому є стандартизація методів дослідження, що досягається впровадженням автоматизованих систем у лабораторний процес. Для ПАП-тесту таким методом стала рідинна цитологія.
Рідинна цитологія почала використовуватися для гінекологічних мазків у 1996 р. в США для виявлення передпухлинних і пухлинних захворювань шийки матки. Натепер вона набула широкого поширення в гінекологічному скринінгу в багатьох країнах.
Компанія «Сінево» обрала метод рідинної цитології саме за технологією Becton Dickinson (BD) SurePath™, так як не всі методи рідинної цитології є однаковими. Рідинна цитологія BD є одним з двох методів, схвалених Управлінням з контролю за харчовими продуктами і лікарськими засобами США (FDA), і входить в протоколи цервікального скринінгу економічно розвинених країн світу. Цей метод є стандартизованим. Поняття «стандартизований» означає, що за умови виконання всіх етапів методики, зазначеної виробником, гарантовано виходить якісний препарат.
Етап стандартизації для методу BD починається на преаналітичному етапі з моменту забору матеріалу. Сама процедура отримання матеріалу з поверхні шийки матки для традиційного і рідинного методу не відрізняється. Щіточку вводять у зовнішній зів, обережно направляючи центральну її частину по осі цервікального каналу. Далі щітку-наконечник повертають на 360 градусів (як правило, за годинниковою стрілкою від 3 до 5 разів). Шийку матки нічим не обробляють, жодних маніпуляцій не проводять, слиз не видаляють (якщо слизу занадто багато, його видаляють частково тампоном без тиску).
Оптимальний час забору матеріалу для цитологічного дослідження – 10-20-й день менструального циклу, оптимально в його середині. Перед отриманням мазка слід утриматися протягом 24 год від статевого акту, не використовувати лубриканти, розчини оцту або Люголя, тампони, не проводити спринцювання, не застосовувати вагінальні медикаменти, свічки і креми.
За наявності гострої інфекції збирати матеріал можна з метою обстеження й виявлення етіологічного агента, однак після лікування потрібен цитологічний контроль не раніше ніж через 2 міс після лікування.
Наконечник щіточки поміщається у флакон з рідиною-стабілізатором. У такий спосіб 100% зібраних клітин доставляються до лабораторії у віалі із рідиною-консервантом в оптимальних для збереження клітин умовах.
Доведено, що цей етап є дуже важливим, адже тільки він забезпечує збереження клітинного матеріалу в повному обсязі, тоді як споліскування пристрою для забору матеріалу з подальшою його утилізацією (як до прикладу в методі Thin Prep) призводять до втрати, іноді значної, частини клітинного матеріалу.
У разі утилізації щіточки в середньому 37% клітин буде втрачено, іноді може бути утилізований матеріал з цілого сегмента шийки матки (рис. 1).
У флаконі BD клітини не втрачаються, не деформуються, а транспортуються в лабораторію в оптимальних для них умовах. І вже в лабораторії здійснюється багатоетапний процес пробопідготовки і фарбування препаратів на фарбувальній станції BD.
Цей процес починається з переміщення віал на прилад Vortexer, який завдяки вібрації сприяє максимальному перемішуванню зразка і рівномірному розподілу клітин у розчині. Потім прилад BD Prep Mate одноразовим шприцом проколює віалу, ще кілька разів перемішує вміст і обережно під кутом нашаровує клітинну суспензію на запатентований полісахаридний гель. Під час двох послідовних центрифугувань буде видалено всі сторонні домішки: кров, слиз, частину елементів запалення, дебріс із осадженням клітинної суспензії на дно пробірки через градієнт щільності полісахаридного гелю. В результаті ми отримуємо концентрований, очищений від домішок клітинний осад, який і використовується для приготування препаратів.
Потім пробірки з очищеним клітинним концентратом поміщаються на фарбувальну станцію BD Prep Stain, на якій відбувається процес нанесення клітинного матеріалу на скло і фарбування в автоматичному режимі цитологічного препарату за Папаніколау.
Матеріал наноситься у спеціальні камери, дном яких є предметне скло BD SureРath™ зі спеціальним покриттям для кращої адгезії клітин до поверхні (рис. 2).
Під час седиментації клітин відбувається поетапний процес фіксації і фарбування за Папаніколау з використанням стандартних готових барвників. Усі ці етапи контролюються комп’ютером із експозицією до секунд.
У разі нанесення матеріалу на скло вручну клітини епітелію піддаються механічному впливу, висушування на повітрі їх також травмує. Внаслідок цього епітеліальні клітини деформуються, деякі руйнуються (особливо схильні до руйнування диспластичні клітини й клітини залозистого епітелію).
Ще одна важлива відмінність методу BD від інших полягає в тому, що увесь час, починаючи з моменту отримання матеріалу й розміщення його у віалу («волога фіксація») до моменту фіксації препарату в бальзам, клітини жодного разу не піддаються висушуванню на повітрі, оскільки лише BD використовує метод зафарбовування клітин у розчині. Забезпечує так званий 3D-ефект: клітини максимально зберігають свої морфологічні риси, цитолог може чітко розрізняти структурні особливості не тільки окремих клітин, а й гіперпластичних груп, ділянок, що добре візуалізуються під час обертання мікрогвинтом.
На рисунках 3-5 представлено фотографії препаратів однієї пацієнтки. Препарати були паралельно приготовані традиційним способом і рідинним BD SureРath™. Метод BD SureРath™ демонструє повну відсутність фонових елементів. Якщо в препараті традиційної цитології потрібен був ретельний пошук серед крові й слизу добре помітних патологічних клітин, то в матеріалі рідинної цитології весь препарат представлений чітко візуалізованими неопластичними епітеліальними клітинами.
Препарати рідинної цитології BD фарбуються за Папаніколау стандартними готовими барвниками з автоматичним контролем часу експозиції. Це дає змогу отримати стандартно пофарбовані препарати, що дуже важливо для морфологічної оцінки. Гіпер- або гіпохромія ядер клітин є важливими діагностичними критеріями, і саме за автоматичного фарбування цитолог може бути впевненим, що це справжній стан ядер клітин, а не похибки ручної методики – «недофарбований» або «перефарбований» препарат, що може мати місце у випадках фарбування за Папаніколау в ручному режимі.
Завдяки тому, що весь отриманий матеріал доставляється в лабораторію, рандомізується під час приготування, критерії необхідної кількості клітин плоского епітелію для задовільного зразка в рідинній цитології є нижчими у 1,6-2,4 раза, ніж у традиційній (мінімальна кількість добре візуалізованих клітин плоского епітелію для рідинних препаратів – 5000; для традиційних – 8000-12 000). Тобто для виявлення патології в рідинній цитології достатньо меншої кількості клітин, що економить час і зменшує навантаження на лікаря-цитолога.
Збагачення клітинного матеріалу під час центрифугування через спеціальний полісахаридний гель (градієнт щільності), застосовуваний у технології BD SureРath™, також є важливою відмінністю від інших методів рідинної цитології. Замість очищення від сторонніх (фонових) елементів і домішок й подальшого збагачення клітинного матеріалу, як у методі BD, в інших методиках рідинної цитології використовують метод фільтрації, за якого рідке середовище-консервант просто проходить через пори фільтра. І всі клітинні елементи, які перебували в транспортному контейнері (епітеліальні клітини, а також ті, що не мають діагностичного значення: еритроцити, лейкоцити, частини зруйнованих клітин), що залишилися на поверхні фільтра, відображаються на предметному склі. Таким чином, ці фонові елементи можуть ускладнювати й обмежувати огляд препарату, приховуючи під собою важливі в діагностичному плані епітеліальні клітини і групи клітин.
У зв’язку з цим кількість неінформативних препаратів за методики BD SureРath™ є меншою, ніж у разі використання інших методів рідинної цитології.
Неінформативні препарати (з недостатньою клітинністю або зразки, в яких > 75% плоских клітин не є видимими за рахунок еритроцитів, лейкоцитів, щільних скупчень клітин та ін.) не тільки ускладнюють візуалізацію, а й з більшою ймовірністю містять атипові клітини.
Неінформативні результати призводять до таких наслідків:
- підвищений клінічний ризик CIN2+ у 1,6-4,0 раза (за даними компанії BD);
- збільшення кількості пацієнток з недостовірними результатами дослідження: за оцінками, можуть бути пропущені 29-31% випадків онкопроцесу;
- повторні обстеження змушують пацієнтку нервувати і призводять до додаткових витрат.
Крім того, жінки з патологією шийки матки мають підвищену ймовірність наявності крові в цервікальному препараті. Лише одна крапля крові може ускладнити візуалізацію основаних на фільтрації методів рідинної цитології. У ході експерименту при додаванні еритроцитів у біоматеріал препарати BD залишалися чистими, поки обсяги крові не досягали 10-30 мкл, після цього кількість епітеліальних клітин різко падала практично до нуля.
У двох найбільших рандомізованих клінічних випробуваннях у Нідерландах (n = 46 000) і Італії (n = 22 000) з великою кількістю учасниць, яким проводили ПАП-тест з використанням технології BD SureРath™, порівнювали частоту незадовільних цервікальних препаратів за традиційного та рідинного методів цитології. У рідинній цитології частка незадовільних зразків була значно меншою (0,33%) порівняно з традиційним методом (1,11%) у нідерландському дослідженні і 2,59 проти 4,10% відповідно – у італійському [3].
У лікарні загального профілю в штаті Північна Кароліна (США) протягом десяти років проводилися цервікальні цитологічні дослідження (1995-2004)(дані надані компанією BD), починаючи з традиційних мазків, потім за допомогою системи Thin Prep, а після цього – системи BD SureРath™, що сприяло зменшенню кількості неінформативних препаратів і покращенню виявлення HSIL+. Ці дані представлено в таблиці 1.
Таблиця 1. Порівняння частоти виявленої патології при цитологічних дослідженнях за допомогою традиційних мазків, систем Thin Prep та BD SureРath™ (дані надані компанією BD)
Метод Папаніколау |
Усього тестів |
Загальний % незадовільних |
Загальний % HSIL |
Звичайний мазок |
128 630 |
0,64 |
0,28 |
ThinPrep |
88 575 |
0,30 |
0,38 |
BD SureРath™ |
92 875 |
0,17 |
0,50 |
Стандартно приготовані, очищені від сторонніх домішок моношарові препарати BD демонструють більш високий відсоток виявленої патології, особливо на стадії HSIL і у разі виявлення залозистої патології (рис. 6).
Чутливість методу рідинної цитології становить 60-80%, тоді як для традиційної цей показник коливається в межах 40-60%.
Навіть за інтенсивного споліскування цервікальної щіточки не всі клітини переміщаються в рідину. Цервікальний слиз може застрягти на щіточці й утримувати епітеліальні елементи навіть під час споліскування. Оскільки кількість слизу та його в’язкість різняться, неможливо стандартизувати саму процедуру споліскування – варіабельність у перенесенні клітин буде високою.
Це особливо актуально для клітин ендоцервіксу, які самі продукують слиз, і ймовірність «застрягти» у ворсинках щіточки у них буде вищою. Проте коли щіточка залишається у віалі BD, слиз з часом розчиняється, а струшування на високій швидкості наMulti-Vial Vortexer і десятиразове перемішування вмісту віал приладом Prep Mate дає змогу вивільнити всі клітинні елементи. Тобто ймовірність перенесення всіх клітин, зокрема й патологічних, зі зразка на предметне скло імовірно вища в разі застосування методики BD SureРath™ (рис. 7).
У відділі цитології лабораторії «Сінево» виконуються дослідження як препаратів рідинної цитології, так і препаратів, нанесених на скло традиційним методом.
Оскільки одні й ті самі лікарі-лаборанти здійснюють перегляд і формують висновок для препаратів, приготованих різними методами – рідинним і традиційним, кваліфікацією і досвідом цитолога в даному випадку можна знехтувати.
Метод рідинної цитології BD SureРath™ демонструє краще виявлення інтраепітеліальних уражень плоского епітелію у відділі цитології лабораторії «Сінево» (табл. 2).
Таблиця 2. Порівняння кількості виявленої патології різними методами цитологічних досліджень в лабораторії «Сінево» за 2019 р.
Дисплазії |
Рідинна цитологія − ПАП-тест BD SureРath™ |
Традиційна цитологія на cкельці |
Всі ступені інтраепітеліальних уражень (LSIL + HSIL) |
10,38% |
4,70% |
HSIL + Susp Ca |
0,88% |
0,47% |
Крім того, кількість препаратів, які містять клітини залозистого і метаплазованого епітелію, є більшою у разі отримання матеріалу методом рідинної цитології. Це дуже важливо, оскільки наявність залозистого й метаплазованого епітелію в препараті свідчить про те, що матеріал із зони трансформації потрапив у препарат і буде оцінений цитологом.
Інтраепітеліальні зміни епітелію виникають і прогресують саме в зоні трансформації (перехідній зоні), а також в ендоцервікальних криптах. Зрілі клітини багатошарового плоского епітелію є бар’єром для вірусу, оскільки вірус ВПЛ високого канцерогенного ризику використовує проліферативний потенціал стовбурових клітин і клітин, що діляться, розташованих під циліндричним епітелієм. Цей природний процес метаплазії, що заміщає циліндричний епітелій на багатошаровий плоский, за вірусного впливу набуває патологічного неконтрольованого характеру.
Частка препаратів, що надійшли у 2019 р. до відділу цитології лабораторії «Сінево», в яких були відсутні клітини залозистого і метаплазованого епітелію, за традиційного методу становила 4,31%, а за методу рідинної цитології BD SureРath™ – 2,3%.
Цитологічні висновки щодо препаратів рідинної цитології у лабораторії «Сінево» здійснюються за системою Bethesda (2014), в якій не просто стандартизовано термінологію, а ще й враховано чіткі критерії формулювання висновку, спираючись на морфологічні критерії.
Крім спеціалізованих друкованих видань щодо цервікальної цитології за системою Bethesda, на сайті https://bethesda.soc.wisc.edu/index.htm у вільному доступі є цитологічний атлас. За його допомогою цитолог-практик може знайти критерії постановки діагнозу, причому в інтерактивному режимі. Атлас містить ілюстрації всіх значущих варіантів цитологічних висновків з описом найбільш характерних і важливих морфологічних рис, характерних для даного висновку.
Отже, у разі використання методу рідинної цитології BD SureРath™ лабораторія має стандартну протокольну процедуру, починаючи з преаналітичного етапу (отримання матеріалу для цитологічного дослідження), потім автоматизованого аналітичного, що дає змогу отримувати тонкошарові поліхромно пофарбовані стандартні високоякісні препарати, і закінчуючи стандартною системою опису препаратів за системою Bethesda (2014) і формулюванням цитологічного результату.
Система Bethesda об’єднала світ завдяки універсальним цитологічним висновками, зрозумілим ученим та клініцистам у різних країнах, що дає змогу обмінюватися інформацією, консультувати складні випадки. Формулювання цитологічного висновку за цією системою спирається на стандартні критерії в будь-якій країні, в будь-якій лабораторії світу.
Метод рідинної цитології дає можливість виконувати кілька видів досліджень з однієї віали: це імуноцитохімічне та молекулярне тестування (ко-експресія білка р16 і Ki-67, визначення ВПЛ високого канцерогенного ризику, а також інших інфекцій, що передаються статевим шляхом). Один зразок матеріалу дає змогу визначити наявність вірусу ВПЛ високого канцерогенного ризику і вірусне навантаження, наявність інтраепітеліальних змін у ПАП-тесті й, за потреби, імуноцитохімічну відповідь маркерів проліферації, що формулює комплексний результат різних методів лабораторного дослідження і допомагає лікареві-клініцисту обрати оптимальну тактику ведення пацієнтки.
Список використаної літератури
1. Шифрин М. 100 рассказов из истории медицины. Альпіна Паблішер, 2019.
2. US Preventive Services Task Force, Curry S.J., Krist A.H., Owens D.K., Barry M.J. et al. / Screening for cervical Cancer: US Preventive Services Task Force Recommendation Statement. JAMA. 2018. Vol. 320. № 7. H. 674-686 /doi:10.1001/jama.2018.10897.
3. Kituncharoen S., Tantbirojn P., Niruthisard S. Comparison of Unsatisfactory Rates and Detection of Abnormal Cervical Cytology Between Conventional Papanicolaou Smear and Liquid-Based Cytology (Sure Path) Asian Pac J Cancer Prev. 2015; 16 (18): 8491-4.
Жидкостная цитология: не все методы одинаковы. Какой метод выбрать?
Т. П. Богомаз, О. В. Небыльцова
В статье описана история внедрения в гинекологическую практику метода жидкостной цитологии (ПАП-теста). Представлен алгоритм проведения исследования по технологии BD SurePath™, его преимущества перед традиционной цитологией и другими методами жидкостной цитологии в диагностике предрака и рака шейки маки.
Ключевые слова: жидкостная цитология, традиционная цитология, цервикальный мазок, рак шейки матки.
Liquid-based cytology: not all methods are the same. Which method to choose?
T. P. Bogomaz, O. V. Nebyltsova
The article describes the history of the introduction into the gynecological practice of the liquid-based cytology (PAP test). An algorithm for conducting the BD SurePath™ liquid-based Pap test, its advantages over conventional cytology and other liquid-based methods in the diagnosis of cervical precancer and cancer are presented.
Keywords: liquid-based cytology, conventional cytology, cervical smear, cervical cancer.