Продукция стероидных гормонов корой надпочечников представляет собой сложный каскад реакций, конечными продуктами которых являются альдостерон, кортизол и андрогены [1] (рис. 1). Опухоли надпочечников часто сопровождаются автономной гиперсекрецией различных стероидных гормонов и/или их предшественников [2], в связи с чем определение их концентрации играет важную роль в дифференциальной диагностике заболеваний надпочечников.

В настоящее время одними из ведущих методов диагностики являются иммунологические методы, основанные на взаимодействии антигенов и антител, которые используются для определения уровня гормонов и множества других показателей [3]. Данный метод исследования обладает высокой чувствительностью и специфичностью, однако имеет несколько существенных недостатков при патологии надпочечников: определение неправильной концентрации определяемого стероида из-за наличия перекрестных реакций меченых антител с соединениями, близкими к нему по строению; невозможность определить одновременно несколько стероидов; отсутствие антисывороточных антигенов ко всем метаболитам стероидов [4].

Масс-спектрометрия (МС) представляет собой физико-химический метод анализа, в основе которого лежат генерирование ионов из молекул или атомов исследуемых веществ и разделение их по величинам отношения массы иона к его заряду в электрических или электрических и магнитных полях. Этот метод позволяет сделать вывод о молекулярной массе исследуемого вещества, его составе и структурных особенностях [5]. В сочетании с газовой или высокоэффективной жидкостной хроматографией (ГХ-МС и ВЭЖХ-МС) МС становится методом количественного анализа сложных смесей. Так, метод ГХ-МС получил широкое распространение, в том числе для определения стероидного профиля мочи [6–8]. Данный диагностический метод устраняет недостатки иммунологических методов исследования, однако требует существенных временных затрат, связанных со сложным и трудоемким процессом пробоподготовки, длительным аналитическим циклом для каждого образца и весьма трудоемким процессом обработки полученных данных [7]. Метод определения стероидных гормонов с помощью ВЭЖХ с тандемным МС-детектированием (ВЭЖХ-МС/МС) в настоящее время является одним из основных диагностических методов изучения стероидогенеза [9][10] и играет важную роль в диагностике различных заболеваний надпочечников, таких как врожденная дисфункция коры надпочечников, первичная надпочечниковая недостаточность и первичный гиперальдостеронизм. Этот метод одинаково пригоден для анализа как мочи, так и сыворотки или плазмы крови [10][11]. На настоящий момент исследование стероидного профиля крови и мочи вызывает особый интерес для дифференциальной диагностики различных видов объемных образований надпочечников, исключения и уточнения генеза эндогенного гиперкортицизма.

Цель — исследование стероидного профиля пациентов детского возраста с патологией надпочечников (инциденталомы, гиперкортицизм центрального и надпочечникового генеза, адренархе).

Место проведения. ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России, Москва, Россия.

Время исследования. Период с 2005 по 2020 г.

Популяция: одна.

Критерии включения: возраст на момент установления диагноза менее 18 лет; подтвержденный диагноз адренархе, инциденталомы надпочечника, эндогенного гиперкортицизма центрального и надпочечникового генеза.

Критерии исключения: другая гиперсекреция надпочечников (альдостеромы, феохромоцитомы), отсутствие данных мультистероидного профиля.

Сплошной.

Одноцентровое одномоментное ретроспективное исследование.

Для анализа использованы данные историй болезни пациентов. Все медицинские вмешательства проводились вне исследования в рамках рутинной клинической практики по актуальным на соответствующий момент времени международным стандартам и строго при наличии показаний у каждого конкретного пациента.

Диагноз эндогенного гиперкортицизма подтверждался на основании 2 положительных лабораторных тестов из 3: высокий уровень кортизола вечером (>300 нмоль/л), подтверждающий нарушение ритма секреции кортизола, повышенный уровень кортизола в суточной моче (>400 нмоль/сут), отсутствие подавления кортизола после ночного дексаметазонового теста или малой дексаметазоновой пробы (ночной тест — 1 мг на ночь, малый тест с дексаметазоном — 30 мкг/кг (максимально 0,5 мг) через каждые 6 ч в течение 48 ч).

Для дифференциальной диагностики между АКТГ-зависимым и АКТГ-независимым гиперкортицизмом проводился контроль уровня АКТГ сыворотки крови. При выявлении уровня АКТГ менее 5 пг/мл устанавливался диагноз АКТГ-независимого гиперкортицизма надпочечникового генеза. При выявлении нормального или высокого уровня АКТГ утром (≥60 пг/мл) проводилась большая дексаметазоновая проба (120 мкг/кг массы тела (максимально 2 мг) каждые 6 ч в течение 48 ч) для дифференциальной диагностики между кортикотропиномой и АКТГ-эктопированным синдромом. Подавление уровня кортизола более чем на 50% исходного рассматривалось как подтверждение центрального генеза АКТГ-зависимого гиперкортицизма.

Для топической диагностики проводилась МРТ головного мозга с контрастным усилением при подтвержденном центральном генезе АКТГ-зависимого гиперкортицизма, КТ или МРТ надпочечников с контрастным усилением при АКТГ-независимом генезе гиперкортицизма.

Диагноз инциденталомы надпочечника устанавливался при случайно выявленном образовании надпочечника на основании исключения гормональной гиперпродукции и определения злокачественного потенциала опухоли. Эндогенный гиперкортицизм был исключен на основании тестов с дексаметазоном (см. выше). Для исключения гиперсекреции катехоламинов производился сбор суточного анализа на уровни метанефринов и норметанефринов, диагноз исключался при уровнях метанефринов и норметанефринов, не превышающих верхних пределов нормы (312 мкг/сут и 445 мкг/сут соответственно). Первичный альдостеронизм исключался на основании отсутствия артериальной гипертензии и нормального уровня альдостерон-ренинового соотношения. Гиперандрогения исключалась при отсутствии клинических проявлений и нормальных уровней андрогенов сыворотки для пола и возраста пациента.

Для определения злокачественного потенциала опухоли пациентам проводилась КТ надпочечников с оценкой нативной плотности образования и плотности в артериальную, венозную и отсроченную фазы контрастирования. Злокачественный потенциал опухоли оценивался как высокий при выявлении высокой нативной плотности образования (>10–15 ед.Н.) и задержки вымывания контраста в отсроченную фазу (<50% через 10 мин). Пациенты с высоким злокачественным потенциалом были исключены по причине малочисленности группы — 2 человека.

Группа пациентов с преждевременным адренархе была выбрана как группа сравнения, учитывая тот факт, что клинические проявления преждевременного пубархе входят в дифференциально-диагностический ряд как объемных образований надпочечников, так и гиперкортицизма.

В мультистероидный профиль входили следующие показатели: прогестерон (n=40), 17-гидроксипрегненолон (n=37), дегидроэпиандростерон (n=41), 17-гидроксипрогестерон (n=41), альдостерон (n=37), 11-дезоксикортизол (n=41), 21-дезоксикортизол (n=41), дезоксикортикостерон (n=34), кортизон (n=24), прегненолон (n=24), андростендион (n=41), кортикостерон (n=40), тестостерон (n=41), кортизол (n=41). Показатели андростендиона и тестостерона были исключены из исследования в связи с невозможностью разделения групп и выраженным различием показателей в зависимости от возраста и пола пациентов.

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета статистических программ Statistica 13. Распределения количественных признаков представлены медианами (Me) и интерквартильными интервалами [ Q1; Q3]. Для сравнения групп использовался тест Краскела–Уоллиса. Пороговым уровнем статистической значимости Р считали 0,05. Для нивелирования проблемы множественных сравнений применяли поправку Бонферрони.

Протокол исследования был одобрен на заседании локального этического комитета ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России (протокол №18 от 24.10.2018 г.).

В исследование был включен 41 пациент с патологией надпочечников, наблюдавшийся в период с 2005 по 2020 г. в ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России. Все пациенты были разделены на 4 группы в зависимости от нозологического диагноза: 1-я группа — пациенты с АКТГ-зависимым гиперкортицизмом (кортикотропиномы; n=7), 2-я группа — пациенты с АКТГ-независимым гиперкортицизмом (кортикостерома; n=4), 3-я группа — пациенты с инциденталомой надпочечников (n=7), 4-ягруппа — пациенты с преждевременным адренархе (n=23).

В 1-й и 2-й группах всем пациентам проведено хирургическое лечение с последующим патоморфологическим исследованием удаленных образований. В 1-й группе пациентов патоморфологически был подтвержден диагноз кортикотропиномы, во 2-й группе у одного пациента выявлена микронодулярная гиперплазия коры надпочечника, у оставшихся пациентов — кортикостерома надпочечника.

Хирургического лечения и патоморфологического исследования в группе пациентов с инциденталомами надпочечников не проводилось.

Клинико-лабораторная характеристика пациентов представлена в таблице 1.

При анализе мультистероидного профиля были выявлены статистически значимые более высокие уровни 11-дезоксикортизола в группе пациентов с кортикостеромами (р=0,0035). Уровни 11-дезоксикортизола в группе пациентов скортикотропиномами статистически значимо не отличались от групп с инциденталомами надпочечников и адренархе (рис. 2).

По показателям 17-гидроксипрегненолона при сравнении между группами отмечаются статистически значимые более низкие уровни данного показателя в группе кортикостером при сравнении с группой инциденталом надпочечника (р=0,0026). Уровни 17-гидроксипрегненолона в группе пациентов с кортикотропиномами статистически значимо не отличались от группы пациентов с адренархе, самые высокие уровни данного показателя отмечены в группе пациентов с инциденталомами надпочечников (рис. 3).

Аналогичный результат получен при оценке уровня дегидроэпиандростерона (ДГЭА) в группах. В группе пациентов с кортикостеромами отмечаются статистически значимо более низкие уровни ДГЭА по сравнению с группой инциденталом надпочечника (р=0,0047) (рис. 4).

Все показатели мультистероидного профиля приведены в таблице 2.

Для оценки степени активности ферментов стероидогенеза проводилось сравнение соотношений стероидов к их предшественнику (рис. 1).

Соотношение кортизол/11-дезоксикортизол и кортикостерон/дезоксикортикостерон ниже в группе пациентов с кортикостеромами, что может свидетельствовать о снижении активности 11-бета-гидроксилазы. Статистически значимых различий соотношений кортизол/11-дезоксикортизол и кортикостерон/дезоксикортикостерон в других группах не выявлено (рис. 5 и 6).

Соотношения 11-дезоксикортизол/17-гидроксипрогестерон и дезоксикортикостерон/прогестерон, свидетельствующие об активности фермента 21-гидроксилазы, ниже в группах пациентов с инциденталомами надпочечников и адренархе посравнению с группами с гиперкортицизмом различного генеза (рис. 7, 8).

При оценке ферментативной активности 17α-гидроксилазы выявлено, что соотношение 17-гидроксипрегненолон/прегненолон статистически значимо ниже в группе пациентов с кортикостеромами по сравнению с другими группами (рис. 9), статистически значимых различий соотношения ДГЭА/17-гидроксипрегненолон между группами не выявлено. Также выявлено статистически значимое повышение соотношения 17-гидроксипрогестерон/17-гидроксипрегненолон в группе пациентов скортикостеромами, что, возможно, косвенно связано со сниженной секрецией 17-гидроксипрегненолона вследствие низкой 17α-гидроксилазной активности (рис. 10).

Статистически значимые различия в некоторых группах не вычислены в связи с малым количеством пациентов в группах. Все показатели представлены в таблице 3.

В настоящее время сохраняются трудности в дифференциальной диагностике заболеваний надпочечников в педиатрической практике. В течение последних лет наблюдаются попытки использования мультистероидного профиля для дифференциальной диагностики заболеваний надпочечников.

Одним из самых специфичных показателей для диагностики эндогенного гиперкортицизма по данным исследований мультистероидного профиля у взрослых пациентов оказался непосредственный предшественник кортизола — 11-дезоксикортизол [11–16]. В норме АКТГ стимулирует переход холестерина в прегненолон в митохондриях клеток коры надпочечников, а дальнейший путь, кроме последних ступеней стероидогенеза, происходит в эндоплазматическом ретикулуме [17]. Фермент 11β-гидроксилаза катализирует конверсию 11-дезоксикортизола в кортизол и дезоксикортикостерона в кортикостерон (рис. 1) [18].

В исследование G. Eisenhofer и соавт. были включены 84 пациента с подтвержденным эндогенным гиперкортицизмом (51 пациент с АКТГ-зависимым гиперкортицизмом центрального генеза (кортикотропиномы), 21 пациент с образованиями надпочечников с гиперсекрецией кортизола (кортикостеромы), 12 пациентов с АКТГ-эктопированным синдромом). По результатам исследования мультистероидного профиля уровни предшественников кортизола и альдостерона, 11-дезоксикортизола идезоксикортикостерона, были статистически значимо выше у пациентов с эндогенным гиперкортицизмом любого генеза по сравнению с группой контроля (p<0,0001) [11]. Аналогичные данные были получены в исследовании G. Dalmazi и соавт., вкоторое были включены 302 пациента (98 пациентов с автономной гиперсекрецией кортизола (кортикостерома), 204 пациента с инциденталомой надпочечника), уровни 11-дезоксикортизола и дезоксикортикостерона были статистически значимо вышев кортикостеромах (p=0,023 и 0,047 соответственно) [13]1.

По результатам исследований повышение уровня 11-дезоксикортизола также являлось специфичным для адренокортикального рака (АКР) [14][15]. В исследование D. Taylor и соавт. были включены 48 пациентов (из них 10 пациентов с АКР, 7 — скортикостеромой, с феохромоцитомами/параганглиомами — 15 пациентов, с инциденталомой надпочечника — 16), и уровни 11-дезоксикортизола был статистически значимо выше у пациентов с АКР (p<0,005) [14], а в исследование S. Schweitzer исоавт. были включены 108 пациентов (из них с АКР 42 пациента, с кортикостеромой — 24, с инциденталомой — 42), уровни 11-дезоксикортизола также статистически значимо были выше у пациентов с АКР (p<0,01), как и уровни дезоксикортикостерона (p<0,001) [15].

По результатам исследования анализа мультистероидного профиля у детей, в которое были включены 8 детей (4 пациента с АКР, 4 пациента с доброкачественным образованием надпочечника, у всех пациентов была выявлена гиперандрогения), уровни 11-дезоксикортизола и дезоксикортикостерона были повышены у всех пациентов [16], с послеоперационным восстановлением нормальных значений. По результатам этого исследования авторы статьи делают вывод о возможности использовать уровень 11-дезоксикортизола для диагностики объемных образований надпочечников, но не для дифференциальной диагностики АКР и аденом надпочечников.

В нашей группе пациентов выявлены более высокие уровни 11-дезоксикортизола в группе пациентов с кортикостеромами, но не у пациентов с АКТГ-зависимым гиперкортицизмом. Также выявлено значимое снижение соотношения кортизол/11-дезоксикортизол в группе пациентов с кортикостеромами. Можно предположить, что достоверное повышение уровня 11-дезоксикортизола при АКТГ-независимом гиперкортицизме по сравнению с АКТГ-зависимым вариантом, при сопоставимости уровня кортизола в этих группах, свидетельствует о возможном механизме субстратзависимого подавления активности фермента 11β-гидроксилазы в отсутствие стимуляции АКТГ.

По результатам нашего исследования у пациентов с кортикостеромами также отмечались статистически значимо сниженные уровни 17-гидроксипрегненолона и ДГЭА по сравнению с группой пациентов с инциденталомами надпочечников (р=0,0026и р=0,0047 соответственно), и аналогичная тенденция по сравнению с группами пациентов с преждевременным адренархе (р=0,057 и р=0,052 соответственно), которая, однако, не достигала статистической достоверности, но не с группой пациентовс АКТГ-зависимым гиперкортицизмом (р=0,21 и р=0,14 соответственно). По данным литературы, у взрослых пациентов с гиперкортицизмом надпочечникового генеза выявлялись статистически значимо более низкие уровни андрогенов (андростендиона, ДГЭА и ДГЭА-С) по сравнению как с другими вариантами гиперкортицизма, так и с инциденталомами [11][13]. Снижение уровня андрогенов при гиперкортицизме надпочечникового генеза связывают с низким уровнем АКТГ при данной патологии, который является главным стимулирующим фактором для всех ферментов стероидогенеза. Можно предполагать, что отсутствие стимуляции сетчатой зоны коры надпочечников в условиях подавленного АКТГ приводит в первую очередь к снижению активности 17α-гидроксилазы. Действительно в нашем исследовании соотношение 17-гидроксипрегненолон/прегненолон оказалось статистически значимо ниже в группе пациентов с кортикостеромами по сравнению с другими группами, что может свидетельствовать о низкой 17α-гидроксилазной активности. При этом статистически значимых различий соотношения ДГЭА/17-гидроксипрегненолон между группами не выявлено, что может свидетельствовать о сохранной 17,20-лиазной активности фермента CYP17.

Еще одной особенностью, характеризующей активность ферментов стероидогенеза у пациентов с АКТГ-независимым гиперкортицизмом, является тенденция к повышению активности 21-гидроксилазы.

Таким образом, по результатам исследования мультистероидного профиля у детей с разными заболеваниями надпочечников в нашем исследовании выявлены особенности, характерные для кортикостером, в отличие как от АКТГ-зависимого гиперкортицизма, так и от инциденталом надпочечника. Эти особенности заключаются в повышении уровня 11-дезоксикортизола и снижении уровня 17-гидроксипрегненолона и ДГЭА. Эти особенности стероидного профиля кортикостером могут служить дополнительным дифференциально-диагностическим критерием.

Исследование является ретроспективным, поэтому нельзя исключить историческое смещение в оценке лабораторных показателей. С ретроспективным дизайном связано и значительное количество пропусков в данных. Статистически значимые различия в некоторых группах не вычислены в связи с малым количеством пациентов в группах. Пациенты с АКР не были включены в наше исследование в связи с маленьким количеством данных.

В связи с редкой встречаемостью объемных образований надпочечников и эндогенного гиперкортицизма в детской популяции сохраняются трудности в диагностике и дифференциальной диагностике данных патологий. Для постановки диагноза сохраняется потребность в проведении большого количества лабораторных методов исследований с сохранением высокой частоты как ложноположительных, так и ложноотрицательных результатов. По результатам нашей работы исследование мультистероидного профиля может использоваться в качестве дополнительного метода дифференциальной диагностики пациентов с образованиями надпочечников с и без гормональной гиперпродукции (кортикостеромы и инциденталомы надпочечников). Необходим дальнейший поиск стероидных маркеров для дифференциальной диагностики различных заболеваний надпочечников у детей.

Источник финансирования. Исследование выполнено в рамках государственного задания «Молекулярно-генетические, масс-спектрометрические и иммуногистохимические маркеры в персонализации диагностики и лечении гиперкортицизма у детей», регистрационный номер АААА-А20-120011790183-5.

Конфликт интересов. Все авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

1. В данном исследовании отсутствуют данные о применении поправки на множественные сравнения.