Возможности экспертных диагностических систем в онкоморфологии на примере опухолей предстательной железы, эндометрия и кишечника (15.03.2010)

Автор: Федосенко Константин Владимирович

Пролиферативная активность эпителия в ткани опухоли варьировала в значительных пределах, индекс Ki-67 колебался от 3,12 до 39,32% (в среднем 12,20±7,33%) и был достоверно выше, чем в перитуморозной зоне или при гиперплазии (p<0,01). Исследованные опухоли существенно отличались и по уровню ингибиции апоптоза. Число Bcl-2 позитивных клеток варьировало в них от 1,11 до 8,17 (в среднем 6,06±1,67%), однако достоверных различий в сравнении с ПТЗ и группой гиперплазии не установлено.

По экспрессии мутантного гена p53 опухоли составили 2 группы: в одних его экспрессия была лишь в единичных клетках, в других – в значительной части эпителиоцитов (не менее 20-25% клеток). При выраженной экспрессии p53 практически всегда наблюдалась высокая пролиферативная активность эпителия по экспрессии антигена Ki-67 и высокие значения ядрышковых организаторов. Активность ЯО оказалась выше в самой опухоли (3,50±0,21) по сравнению с перитуморозной зоной (2,47±0,10; p<0,01) и при НГПЖ (2,25±0,06; p<0,01). В ткани рака простаты отмечена достоверно большая доля эпителиоцитов с уровнем нуклеиновых кислот больше диплоидного (0,52±0,02; p<0,05), в сравнении с прилежащими тканями и группой гиперплазии, а также пониженная доля низкоактивных эпителиоцитов (0,19±0,02; p<0,05).

В целом же можно отметить, что раковый эпителий представляет собой довольно пеструю гистологическую картину. Встречались опухоли как с низкой пролиферативной активностью и низким уровнем апоптоза, так и, наоборот, – с высокой пролиферативной активностью и выраженным апоптозом. Практически во всех опухолях имелось большое число клеток с уровнем НК выше диплоидного.

Для эпителия ПТЗ установлена меньшая вариабельность по показателям пролиферации и апоптоза по сравнению с опухолевой тканью. Так, индекс экспрессии Ki-67 колебался от 1,62 до 5,40 % (в среднем 2,97±0,99%), что ниже, чем в ткани рака, и выше, чем при гиперплазии (p<0,05). Уровень Bcl-2 колебался от 3,59 до 10,01% (в среднем 5,18±1,11%, что ниже, чем при гиперплазии (p<0,01). Максимальный уровень Bcl-2 в нашем исследовании установлен при НГПЖ – 6,25±1,38%. Активность ЯО эпителия в перитуморозной зоне оказалась выше, чем при гиперплазии простаты (2,47±0,10 и 2,25±0,06 соответственно, p<0,05).

В ПТЗ выявлена достоверно большая доля эпителиоцитов с уровнем НК меньше диплоидного по сравнению с НГПЖ (0,257±0.025 и 0,216±0,019 соответственно, p<0,05) и особенно клеток с минимальной активностью нуклеиновых кислот (менее 75% от диплоидного уровня). Так, в ПТЗ доля таких клеток составила 0,211±0,011, а при НГПЖ – 0,130±0,012 (p<0,001). В то же время различия по количеству апоптозных телец (клетки с небольшими плотными ядрами) оказались недостоверными.

Средние значения оптической плотности НК в ядрах всех исследуемых групп эпителиоцитов в перитуморозной зоне оказались ниже, чем при НГПЖ. Изменения уровня НК эпителиальных клеток отмечались как непосредственно вблизи опухоли (в пределах 1-8 мм), так и на отдалении, то есть в тех препаратах предстательной железы, где опухолевого роста в исследуемом срезе не было.

Во всех группах наблюдения уровень активности ЯО был ниже в клетках фибробластического ряда (2,15±0,04 зон фона рака и 1,98±0,07 при гиперплазии, p<0,05) по сравнению с эпителием. Различия по активности ЯО фибробластов между группами фона рака и гиперплазии оказались недостоверными.

Особенности диагностики «латентного» рака предстательной железы

Все наблюдения рака предстательной железы были разделены на случаи, в которых выявлялись лишь единичные микрофокусы опухоли (1-4 очага по 1-3 мм), и наблюдения с диффузным ростом опухоли в большинстве тканевых блоков. В первой группе имелся так называемый «латентный» рак предстательной железы, а во второй - «прогрессирующий». Наиболее информативными признаками для разделения случаев латентного и прогрессирующего рака простаты оказались: N3/N – доля лимфоидных клеток по отношению ко всем клеткам стромы; N5/N – доля эндотелиоцитов по отношению ко всем клеткам стромы; OD5/OD1 – оптическая плотность НК эндотелиальных клеток по отношению к оптической плотности НК ядер диплоидного уровня; ODS5/ODS1 – интегральная оптическая плотность НК эндотелиальных клеток по отношению к интегральной оптической плотности НК диплоидного эпителия; OD5/OD0 – оптическая плотность НК эндотелиоцитов по отношению к оптической плотности НК низкоактивного эпителия; OD6/OD0 – оптическая плотность НК гладкомышечных клеток по отношению к оптической плотности НК низкоактивного эпителия; OD3/OD5 – отношение оптических плотностей НК лимфоидных клеток и эндотелиоцитов; OD0/OD1 – отношение оптических плотностей НК низкоактивного эпителия и эпителия с ядрами диплоидного уровня; ODS0/ODS1 – отношение интегральных оптических плотностей НК низкоактивного эпителия и эпителия диплоидного уровня; ODS0/ODS2 – отношение интегральных оптических плотностей НК низкоактивного эпителия и активного эпителия; OD3/OD4 – отношение оптических плотностей НК лимфоцитов и макрофагов; OD3/OD6 – отношение оптических плотностей НК лимфоцитов и фибробластов.

На рис. 10 приведен пример диагностики перитуморозной зоны фона рака в случае со сплошным ростом рака предстательной железы.

Рис. 10. Пример диагностики фона рака в случае со сплошным ростом опухоли.

Примечание. Микрофокусы рака, распространенный рак, нодозная гиперплазия предстательной железы – зоны гиперпространства, соответствующие названным группам. 1, 2, 3 и так далее – проекция полей перитуморозной зоны случая со сплошным ростом рака предстательной железы. В правой части таблицы приведены значения вероятности принадлежности части тестируемых полей зрения к соответствующим группам.

Чувствительность при диагностике МФ предстательной железы составила 64 %, при сплошном росте раке – 82%, при диагностике нодозной гиперплазии - 83%. Чувствительность классификатора оказалась выше при верификации рака в случаях сплошного роста. Специфичность диагностики фона рака (все случаи без разделения на группы «латентного» и «распространенного» рака) составила 93%, специфичность при диагностике НГПЖ 91%. В случаях оценки специфичности метода не учитывались наблюдения с неопределенными результатами диагностики.

Максимальная доля (N0/N) низкоактивных эпителиоцитов (0,260±0,018) и наибольшее отношение (N0/N2) низкоактивных эпителиоцитов к высокоактивным клеткам (0,753±0,084) отмечены в группе латентного рака, что достоверно отличается от группы со сплошным ростом опухоли и группы НГПЖ (p<0,01).

Как следует из табл. 2, при микрофокусах рака в перитуморозной зоне относительное число мононуклеаров (N3/N, N4/N) больше по сравнению с НГПЖ (p<0,05), а доля эндотелиоцитов меньше (p<0,01). При сплошном росте опухоли число мононуклеаров и лимфоцитов в перитуморозной зоне еще больше (особенно велико число лимфоцитов), тогда как доли эндотелиальных клеток и фибробластов меньше.

Таблица 2

Число клеток стромы в перитуморозной зоне при латентном раке и сплошном росте опухоли

N3/N N4/N N5/N N6/N

НГПЖ 0,177±0,015 0,116±0,013 0,279±0,023 0,431±0,044

Латентный рак 0,214±0,023 0,137±0,015 0,210±0,025 0,441±0,032

Сплошной рост РПЖ 0,300±0,029 0,158±0,018 0,174±0,015 0,385±0,031

Примечание. N3/N – доля лимфоцитов среди всех клеток стромы; N4/N – доля макрофагов среди всех клеток стромы; N5/N – доля эндотелиоцитов среди всех клеток стромы; N6/N– доля фибробластов среди всех клеток стромы.

У больных с микрофокусами рака предстательной железы в ткани самой опухоли уровень Вcl-2 колебался в незначительных пределах (5,41±0,71) и был ниже, чем в прилежащей перитуморозной зоне (6,41±1,81) (p<0,01) или при доброкачественной гиперплазии (6,25±1,38) (p=0,01). Микрофокусы рака характеризуются повышенной пролиферативной активностью по сравнению с их перитуморозной зоной и НГПЖ. Экспрессия Ki-67 составила в исследуемых группах соответственно 8,26±5,43, 2,76±0,45, 2,80±0,50%. (p<0,01). Следует отметить большую вариабельность экспрессии Ki-67 в опухолевой ткани (от 2,75 до 16,33%) (рис. 11), что видно по величине стандартного отклонения - 5,43.

Рис. 11. Индексы экспрессии Bcl-2, Ki-67 и активность ядрышковых организаторов в ткани опухоли.

Примечание. НГПЖ – нодозная гиперплазия предстательной железы, МФР – микрофокусы рака (латентный рак), РРПЖ – распространенный (прогрессирующий) рак предстательной железы, Bcl-2 - индекс экспрессии антигена Bcl-2, Ki-67 - индекс экспрессии антигена Ki-67, Nor – активность ядрышковых организаторов.

Активность ЯО также оказалась выше в опухолевых микроочагах по сравнению с перитуморозной зоной и узлами доброкачественной гиперплазии (3,15±0,07, 2,39±0,07, 2,25±0,06 соответственно, p<0,01).

При латентном раке предстательной железы в перитуморозной зоне индекс экспрессии Bcl-2 достоверно не отличался от соответствующего показателя при НГПЖ.

Число некробиотических эпителиоцитов в ПТЗ было больше по сравнению с НГПЖ и достигало 19,41±6,54% (p=0,001), число апоптозных телец в ПТЗ достоверно не отличалось от соответствующего показателя в группе доброкачественной гиперплазии и составило 0,39±0,02%. Вокруг очагов латентного рака доля низкоактивных, деградирующих клеток среди активных эпителиоцитов оказалась больше по сравнению с группой НГПЖ (p<0,01), что указывает на преобладание процессов апоптоза над пролиферацией. Вокруг микроочагов опухоли установлена более высокая экспрессия Ki-67 (3,03±1,70) и активность ядрышковых организаторов (2,39±0,07) в сравнении с группой гиперплазии (p<0,05) (рис. 12).

Рис. 12. Индексы экспрессии Bcl-2, Ki-67 и активность ядрышковых организаторов, число некробиотических клеток и апоптозных телец в перитуморозной зоне.

Примечание. Обозначения те же, что и на рис. 11. Ап. т. – относительное число (в %) апоптозных телец среди всех клеток эпителия, Некр. – относительное число (в %) эпителиальных клеток с уровнем НК менее 75% от уровня диплоидного (некробиотические клетки) среди всех клеток эпителия.

Особенности перитуморозных изменений при раке эндометрия

При раке эндометрия отношение числа низко активных клеток эпителия к числу высокоактивных клеток в ПТЗ было достоверно выше по сравнению с группой полипоза, железистой и железисто-кистозной гиперплазии эндометрия (1,545±0,098; 0,963±0,073; 1,021±0,095 соответственно p=0,01).

В ПТЗ рака эндометрия имелось меньшее относительное число лимфоцитов и макрофагов по сравнению с числом низко активных клеток эпителия (0,216±0,019 и 0,297±0,023; 0,348±0,022 и 0,701±0,055 соответственно, p<0,05) чем в группе доброкачественного контроля. Достоверных изменений в количестве фибробластов не выявлено.

В ПТЗ рака эндометрия отношение числа лимфоцитов, эндотелиоцитов и фибробластов к числу активных клеток эпителия было выше (0,278±0,018 и 0,226±0,018, 0,948±0,045 и 0,544±0,044, 1,064±0,088 0,741±0,066 соответственно, p<0,05), чем контрольной группе, а отношение числа макрофагов к числу активных клеток эпителия - ниже (0,461±0,042 и 0,570±0,044, p<0,01).

В ПТЗ рака эндометрия активность НК в макрофагах и фибробластах была достоверно ниже по сравнению с низко активными клетками эпителия. Более низкая активность нуклеиновых кислот клеток стромы отмечалась и по отношению к активным клеткам эпителия.

В перитуморозной зоне рака эндометрия имелось большее число лимфоцитов по отношению к макрофагам по сравнению с группами полипов и ЖГЭ (0,722±0,061, 0,613±0,045, 0,445±0,033) и меньшая доля эндотелиальных клеток (0,139±0,011, 0,194±0,013, 0,197±0,012) и фибробластов (0,242±0,019, 0,352±0,028, 0,482±0,033) по сравнению с лимфоцитами (p<0,01).

Диагностика фоновых процессов при раке и полипах толстой кишки

При разработке классификатора для диагностики фоновых процессов в толстой кишке использовались следующее признаки.

Отношения N3/N5, N3/N4, N4/N5, где N3 – число лимфоцитов, N4 – число макрофагов, N5 – число эндотелиоцитов

Отношения интегральных оптических плотностей - ODS3/ODS0, ODS5/ODS0, ODS5/ODS6, ODS5/ODS3, ODS3/ODS6, ODS3/ODS4.


загрузка...