Патоморфологический и иммуногистохимический анализ лейомиомы и лейомиосаркомы тела матки: дифференциальная диагностика и прогноз Авдалян, Ашот Меружанович

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Авдалян, Ашот Меружанович. Патоморфологический и иммуногистохимический анализ лейомиомы и лейомиосаркомы тела матки: дифференциальная диагностика и прогноз : диссертация ... доктора медицинских наук : 14.03.02 / Авдалян Ашот Меружанович; [Место защиты: ГУ "Научно-исследовательский институт региональной патологии и патологической морфологии Сибирского отделения РАМН"].- Новосибирск, 2013.- 376 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы. Гладкомышечные доброкачественные и злокачественные опухоли тела матки с точки зрения эпидемиологии и распространенности являются гетерогенной группой опухолей. Встречаемость лейомиомы (ЛМ), по данным исследований различных авторов, колеблется от 20 до 70% [Вихляева Е.М., 2004; VivilleB., 1997], а частота заболеваемости достигает 47,3 на 1000 обследованных. Следует отметить, что хотя ЛМ – опухоль не злокачественная, она быстро растет и практически в 75% завершается гистерэктомией [Сидорова И.С. 2009; Stewart E.A. 2001], а результаты лечения гонадотропными рилизинг факторами и эмболизация маточных артерий далеки от желаемых [Robboy J. еt al, 2000; Shime H. et al., 2002]. В то же время частота встречаемости лейомиосаркомы (ЛМС) на фоне ЛМ матки, по данным различных авторов, колеблется от 0,3 до 1,8% [Козаченко В.П., 2005; Boquist L.L.et al., 1992; Vilos G.A. et al., 2008]. На всех этапах морфологического исследования ЛМ возникает большое количество нерешенных вопросов: речь идет прежде всего о патоморфологических характеристиках опухоли, а при миомэктомии – дальнейшем выборе лечения на основании патоморфологического заключения [Вихляева Е.М. 2004; Коган Е.А. и др., 2005; Politi K. et al., 2004; Chen L. et al., 2008]. Всесторонняя морфофункциональная характеристика ЛМ закономерно приведет к выбору более рациональных способов лечения и углубит понимание морфогенетических процессов малигнизации [Esposito N.N. etal., 2006].

До настоящего времени в клинической патологии обсуждаются вопросы молекулярно-биологических характеристик клеток (продукция белков экстрацеллюлярного матрикса, особенности метаболизма, количество рибосомальных белков (AgNOR), ангиогенез, пролиферативная активность (ПА), состояние системы апоптоза и рецепторного статуса клеток ЛМ) в разграничении опухолей различного гистологического строения, особенно так называемых митотически активных и опухолей с неясным злокачественным потенциалом (STUMP), что требует углубленного многопланового исследования [Леваков С.А. и др., 2001; Зайратьянц О.В. и др., 2005; Robboy S.J. 1990; Bell S.W. et al., 1994; Gokaslan H. et al., 2005; Rammeh-Rommani S. at. al., 2005; Chang S.O. et al., 2009]. Проблемы дифференциальной диагностики и прогнозирования злокачественных и доброкачественных ГМО тела матки в настоящее время привели к широкомасштабным исследованиям патоморфологических и иммуногистохимических характеристик неоплазий этого типа [RobboyS.J. etal., 1990; BellS.W. etal., 1994; DreinhoferK.E. etal., 1994; Layfield L.J. et al., 2000].

Злокачественные новообразования мягких тканей остаются одним из самых сложных разделов онкологии как в диагностике, так и прогнозировании течения заболевания [Франк Г.А., 2004]. ЛМС составляет 1 – 1,3% злокачественных новообразований матки [Giuntoli R.L., 2003] и 25–60% сарком матки [Лазарева Н.И., 2005; Robboy S.J., 2000; Harry V.N., 2007]. ЛМС тела матки считается относительно высокозлокачественной опухолью с колебанием 5-летней выживаемости от 18,8% до 65% [Bodner K. et al., 2003; Livi L., 2003; Wu T.I. et al., 2005]. Изучению критериев прогноза при этой локализации посвящено небольшое число работ [Гагуа И.Р. и др., 2007]. Ряд авторов считает, что данная опухоль практически нечувствительна к химио- и лучевой терапии [Dinh T.A. et al., 2004; Giuntoli R.L. et al., 2003; Giuntoli R.L., 2004; Ghaemmaghami F., 2008], и причины остаются неизвестными.

Улучшение результатов лечения зависит как от ранней диагностики, так и от уточнения критериев прогноза. Продолжается поиск уточняющих критериев, основанных в основном на морфологических параметрах ЛМС [Tsushima K. et al., 1988; Kuratsu S. et al., 1995; Wu T.I. et al., 2005]. Следует отметить, что, с точки зрения гистологических вариантов опухоли, ЛМС являются гетерогенной группой [Silva E.G. et al., 2005; Vigone A. et al., 2005]. В то же время вариант ЛМС с большим количеством многоядерных клеток не выделен в отдельную группу и не рассмотрены патоморфологически особенности такой опухоли. Многие авторы подчеркивают прогностическую значимость целого ряда морфологических характеристик, но не уточняют их клиническое значение. В связи с этим в последнее время появились попытки создания многофакторных систем прогноза злокачественных неоплазий, учитывающих ряд факторов, не предусмотренных в классификации по системе TNM и FIGO, а наиболее перспективной представляется разработка комбинированных моделей на основе алгоритмов с использованием клинических и патоморфологических и биомолекулярных маркеров [Юрин А.Г., 2009; Kim H.L. et al., 2004; Coindre J. et al., 2001; Giuntoli R.L. et al., 2003; Dinh T.A. et al., 2004].

К малоизученным вопросам влияния морфофункциональных характеристик опухолевых клеток на выживаемость больных ЛМС до настоящего времени можно отнести: степень развитости экстрацеллюлярного матрикса, морфофункциональную активность рибосомальных белков, ангиогенез, ПА, активность гиразных ферментов, влияющих на способность разрушения спутываний ДНК, состояние системы апоптоза и рецепторного статуса опухоли и степень васкуляризации перитуморозной ткани [Гагуа И.Р., 2007; Nordal R.R. et al., 1995; Chen L. et al., 2008].

Таким образом, представляется важным исследовать патоморфологические параметры клеток гладкомышечных опухолей тела матки в сопоставлении с неизмененным миометрием с оценкой их взаимосвязи с клиническими параметрами и прогрессии неопластического процесса.

Цель исследования: изучить клинико-морфологические и биохимические параметры лейомиомы и лейомиосаркомы тела матки и их значение в дифференциальной диагностике и индивидуальном прогнозе.

Задачи исследования:

Изучить взаимосвязь биомолекулярных характеристик неизмененного миометрия, лейомиомы и лейомиосаркомы тела матки с возрастом, репродуктивной функцией, размером опухоли, локализацией, количеством образований и стадией процесса.
Выделить основные критерии дифференциальной диагностики в балльной системе оценки на основании комплекса значимых клинико-морфологических параметров лейомиомы и лейомиосаркомы тела матки.
Выявить гистологические типы лейомиомы тела матки с биомолекулярными изменениями, близкими по характеристикам к лейомиосаркоме для формирования особых групп клинического наблюдения и лечения больных лейомиомой тела матки.
Определить значимые биомолекулярные факторы риска в развитии рецидивирования и метастазирования лейомиосаркомы после радикальных операций.
Выделить клинико-морфологические, гистохимические, морфоденситометрические и иммуногистохимические особенности гистологического варианта лейомиосаркомы с большим количеством многоядерных клеток.
Определить роль клинических, клинико-морфологических, морфоденситометрических, гистохимических и иммуногистохимических показателей экспрессии ключевых маркеров клеточного цикла и апоптоза, ангиогенеза, продукции внеклеточного матрикса с разграничением факторов благоприятного и неблагоприятного прогноза в оценке 10-летней общей выживаемости больных лейомиосаркомой тела матки.
Провести многофакторный анализ наиболее важных критериев прогноза по данным 10-летней выживаемости с использованием изученного комплекса клинико-морфологических и молекулярно-биологических параметров с разработкой модели построения индивидуального прогноза больных лейомиосаркомой тела матки.

Научная новизна. Впервые на большом клиническом материале выявлены и систематизированы взаимосвязи патоморфологических параметров гладкомышечных клеток с рядом клинических характеристик: возрастом, репродуктивной функцией, количеством опухолевых узлов в теле матки, локализацией образований, размером узлов ЛМ и стадией заболевания ЛМС тела матки по критериям FIGO. Установлены закономерности изменений пролиферативной активности, количества AgNOR, метаболизма, ангиогенеза, шаперонной транслокации, состояния системы апоптоза, рецепторного статуса, гиразного пути предупреждения спутывания двунитчатой ДНК во время репликации, рекомбинации и транскрипции, экстрацеллюлярного матрикса и морфоденситометрических параметрах гладкомышечных клеток в НМ, ЛМ и ЛМС тела матки.

Связь клинико-морфологических характеристик опухоли и биомолекулярных параметров клетки позволила разработать алгоритм дифференциальной диагностики гладкомышечных образований тела матки. При алгоритмическом решении вопроса дифференциальной диагностики определены морфологические типы ЛМ с критическими нарушениями процессов роста и дифференцировки клеток для рационального планирования лечения больных доброкачественными гладкомышечными опухолями тела матки. Установлено, что в комплекс алгоритма необходимо включение митотического индекса, анализа ядрышкового аппарата с выявлением количества AgNOR, метаболической активности и профиля гладкомышечной клетки, экспрессии Ki-67 и BrdU-метки, исследование активности р53 и Topoisomerase II, а критический конкордантный рост этих показателей служит критерием установления лейомиосаркомы в сложных случаях дифференциальной диагностики.

Впервые определены значимые факторы риска развития рецидива и метастазирования ЛМС на основе комплекса клинических и биомолекулярных критериев: стадия процесса, массивный одиночном узел, занимающий более 1 гисто-анатомической области тела матки. Морфофункциональными факторами риска в развитии рецидива и метастазирования являются высокая активность ЩФ эндотелия сосудов опухоли, высокая плотность сосудов микроциркуляции опухоли и перитуморозной зоны, высокие показатели плоидности ядер опухоли, большое количество и кариоплазматическая реаранжировка AgNOR ядер клеток опухоли, высокая пролиферативная активность с гиперэкспрессией Ki-67 и BrdU-метки, высокая активность р53, высокая экспрессия Topo II, негативный прогестероновый рецепторный статус образования.

На основании патоморфологических и молекулярно-биологических характеристик гистологических типов ЛМС тела матки и особенностях 10-летней выживаемости выделен особый тип саркомы с большим количеством многоядерных клеток. Установлено, что такой тип опухоли обладает значимо высокой пролиферативной активностью, нарушением процессов активации/супрессии апоптоза, реаранжировкой AgNORs, высокой метаболической активностью и инверсией метаболического профиля и неблагоприятным прогнозом.

Впервые на обширном материале оценена прогностическая значимость степени злокачественности сарком мягких тканей по системе критериев FNCLCC на основании 10-летней выживаемости больных лейомиосаркомой тела матки в сопоставлении с неизученными до настоящего момента молекулярно-биологическими параметрами: аргирофильными белками области ядрышковых организаторов, рецепторным статусом опухоли, активностью Topoisomerase II и шаперона HSP70 (с определением нуклеолярной транслокации белка).

Впервые на основании морфологического метода исследования определена роль ангиогенеза перитуморозной зоны миометрия в выживаемости больных ЛМС тела матки. Показано, что на неблагоприятный исход в большей степени влияет высокая плотность сосудов перитуморозной зоны, чем плотность микроциркуляции непосредственно опухоли.

На основе многофакторного регрессионного анализа по Коксу сопоставлены классические клинико-морфологические и молекулярно-биологические прогностические критерии с определением прогностического предиктора и наиболее значимых критериев 10-летней выживаемости с разработкой модели построения индивидуального прогноза больных ЛМС тела матки. Установлено, что для индивидуального прогнозирования (персонификации наблюдения за больной) на современном этапе необходимо использование комбинированной модели прогноза, включающей биомолекулярные показатели: плоидность клеток ЛМС ( 82,4), CD31 перитуморозной зоны ( 73,4), количество AgNOR ( 59,9), количество клеток в S-фазе цикла (BrdU-метка) ( 48,9), степень злокачественности по FNСLCC ( 42,5), зрелость сосудов опухоли ( 38,8), тип реакции шаперона HSP70 ( 38,8), степень экспрессии Topoisomerase II ( 35,1).

Теоретическая и практическая значимость. Проведение сравнительного анализа между некоторыми вариантами клеточной ЛМ и ЛМС низкой степени злокачественности на основе современных морфологических и молекулярно-биологических методов позволило выработать новые подходы к дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных опухолей тела матки. Алгоритм решения вопроса дифференциальной диагностики основан на определении пролиферативного статуса, состояния системы апоптоза и количества аргирофильных рибосомальных белков, рецепторного статуса опухолевых клеток. Использование алгоритма дифференциальной диагностики позволит выделить группы миом, близких по молекулярному «портрету» к ЛМС низкой степени злокачественности.

В результате обобщения полученных данных оценена прогностическая значимость ряда параметров ЛМС, включающих патоморфологические и биомолекулярные характеристики опухолевых клеток (плоидность клеток ЛМС, степень ангиогенеза перитуморозной зоны, количество AgNORs клеток опухоли, количество клеток в S-фазе цикла, степень злокачественности по критериям FNСLCC, тип реакции шаперона HSP70, степень экспрессии Topoisomerase II), что позволит оптимизировать клиническое прогнозирование с доминированием персонифицированного прогноза заболевания и выделением групп больных различной степени риска по неблагоприятному прогнозу.

Биомолекулярные параметры опухолевых клеток ЛМ и ЛМС тела матки: метаболическая активность, активность ЩФ сосудов и ПМЦР, плоидность и площадь ядер опухолевых клеток, количество AgNOR, экспрессия Ki-67 и BrdU-метка, экспрессия р53, BCL-2 и их конкордантность, экспрессия Topoisomerase IIa, локализация HSP70 в ядре, рецепторный статус и степень злокачественности взаимосвязаны с рядом клинических параметров: репродуктивной функцией, размером опухоли, локализацией и количеством узлов в теле матки, клинической скоростью роста образования, а также стадией заболевания при лейомиосаркоме тела матки.
Изученные экспоненциальные изменения процессов пролиферации, дифференцировки, апоптоза, продукции экстрацеллюлярного матрикса, количества аргирофильных белков в области ядрышкового организатора и инверсия метаболического профиля гладкомышечной клетки позволяют использовать эти критерии в качестве дифференциально-диагностических в сложных случаях между ЛМ и ЛМС grade I. Основой определения экспоненциальных изменений в гладкомышечных опухолях тела матки служит сопоставление изучаемых маркеров с неизмененным миометрием перитуморозной зоны («базальный» уровень экспрессии). Определение типа опухоли основывается на алгоритмическом способе решения с балльной системой оценки.
Одиночные ЛМ, близкие по своим морфофункциональным характеристикам к ЛМС низкой степени злокачественности характеризуются гиперэкспрессией аргирофильных белков области ядрышковых организаторов, увеличением экспрессии р53 и Ki-67, увеличением BrdU-метки, усилением метаболической активности клеток по уровню НАДН2-диафоразы и инверсией метаболического профиля с преобладанием анаэробного пути гликолиза, увеличением экспрессии фермента-гиразы Topoisomerase IIa. Опухоли с данными характеристиками имеют высокий риск малигнизации.
Клинически значимым фактором риска развития рецидива и метастазирования ЛМС тела матки I-II стадии является массивный одиночный узел, занимающий более 1 гисто-анатомической области тела матки. Клинико-морфофункциональные характеристики опухоли являются наиболее важными в прогнозировании развития рецидива и метастазирования ЛМС.
Наиболее частым гистологическим типом лейомиосаркомы тела матки является веретеноклеточный. В 19,7% случаев регистрируется особая форма ЛМС с большим количеством многоядерных клеток, которая обладает отличными от остальных типов патоморфологическими и молекулярно-биологическими характеристиками и неблагоприятным прогнозом, что позволяет выделить этот тип в отдельную форму ЛМС тела матки.
Ведущими критериями выживаемости больных ЛМС являются морфофункциональные. В меньшей степени влияют на прогноз клинические параметры. Факторы неблагоприятного исхода ЛМС тела матки I-II стадии при индивидуальном моделировании прогноза включают высокую степень плоидности опухоли, высокую ПМЦР перитуморозной ткани, увеличение количества аргирофильных белков области ядрышковых организаторов обоих кластеров в нуклеолонемном типе ядра опухолевых клеток, увеличение клеток в S-фазе митотического цикла, степень злокачественности по критериям FNCLCC grade III, незрелый компонент сосудов опухоли, ядерно-ядрышковый тип реакции шаперона HSP70, высокую активность гиразы Topoisomerase II.
Комбинированная клинико-морфофункциональная модель индивидуального прогноза основана на балльной оценке наиболее значимых клинических и биомолекулярных критериев. Такая система анализа приводит к увеличению результативности оценки 10-летней выживаемости больных ЛМС тела матки до показателя =138,5.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на IV съезде онкологов и радиологов СНГ (Ташкент, 2004); международном Европейском конгрессе ECCO 14 (Barcelona, 2007); XI Российском онкологическом конгрессе (Москва, 2007); международной конференции ESMO-2008; XI конкурсе молодых ученых, 2007; международной конференции «Молекулярная онкология» (Новосибирск, 2008); Всероссийских конференциях патологов с международным участием, посвященных памяти О.К.Хмельницкого (Санкт-Петербург 2009, 2011); III Всероссийском съезде патологоанатомов (Самара, 2009); Всероссийской конференции с международным участием по фундаментальной онкологии (Санкт-Петербург, 2008, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы онкологии» (Барнаул, 2007); Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы современной онкологии» (Барнаул, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы современной онкологии» (Барнаул, 2010); Всероссийской конференции с международным участием «Инновации в онкологии» (Барнаул, 2011); Ученом совете ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» МЗ РФ.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 56 научных работ, из них 23 в журналах по списку ВАК, 1 в зарубежном рецензируемом журнале. Получен патент на изобретение № 2010123137/15(032953) от 6.10.2011 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы «Материал и методы исследований», 10 глав «Результатов собственных исследований», обсуждения полученных данных, выводов, практических рекомендаций и указателя цитируемой литературы. Общий объем диссертации 439 стр. машинописного текста. Указатель литературы содержит 825 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 177 таблицами и 149 рисунками.