А.В. Мальцев, В.I. Савенков

Патоморфоз інвазивного раку сечового міхура під впливом неоад’ювантного променевого лікування

Вступ. Неухильне повсюдне зростання за-хворюваності на рак сечового міхура не знижує гостроти проблеми пошуку найбільш прийнятних та оптимальних способів його лікування [2, 4]. Особливо актуальна ця тематика в розвинених країнах Європи та Америки, де найбільшою мірою поширені етіологічні причини та фактори цього захворювання [5]. Питання про доцільність і можливість ефективного впливу на пухлини сечового міхура з використанням іонізуючого випромінювання зберігає свою актуальність не тільки у зв’язку зі зростанням частоти первинного раку даної локалізації, пізньою діагностикою та високою частотою рецидивів захворювання після хірургічного та комплексного лікування з використанням хіміотерапії [9, 10]. Це також пов’язано з еволюційним розвитком власне клінічної радіології, який сприяв створенню сучасної літературно-методичної бази променевої терапії та принципово нових радіобіологічних підходів до лікування на основі нетрадиційних програм опромінення [3, 6].

При оцінці ефективності променевої терапії в комбінованому і самостійному лікуванні раку сечового міхура сьогодні не вдалося прийти до єдиної думки про її істотний сприятливий вплив на результат захворювання. Аналіз літератури, наприклад, дозволяє визнати, що при множинних поверхневих пухлинах (рТа, рТ1) і м’язово-інвазивному раку (рТ2, рТ3b) цистектомія, виконана після передопераційного опромінення у 100 пацієнтів (95 чоловіків), зумовила післяопераційну летальність у 8% хворих [4, 7].

У той же час деякі дослідники у певного контингенту хворих із високодиференційованими пухлинами спостерігали позитивний ефект передопераційного опромінення СОД 20 Гр, з п’ятирічною виживаністю 43 і 53% хворих [2].

Тим не менш, у даний час переважає точка зоpу про необхідність комплексного лікування хворих з інвазивними фоpмами, а променевій теpапії належить важлива pоль у такому комплексі, при цьому 20-30% хворих з інвазивним раком сечового міхура можуть ефективно лікуватися тільки з зовнішнім опроміненням. Репрезентативні дослідження з променевої терапії хворих на інвазивний рак сечового міхура показали, що п’ятирічна виживаність може бути досягнута у 35% хворих при стадії А, 40% - В1, 35% - В2, 20% - С, 7% - D [8].

У цьому зв’язку сьогодні є нагальна необхідність розширення діапазону клінічних та морфологічних досліджень, спрямованих на розробку способів ефективного впливу на первинний поверхневий та інвазивний рак сечового міхура на тлі збереженої органної повноцінності для зниження частоти рецидивів захворювання, що і стало підставою для проведення цього дослідження.

Мета дослідження: встановити структурні зміни пухлинної тканини інвазивного перехідно-клітинного раку сечового міхура під впливом неоад’ювантної променевої терапії.

Матеріали і методи дослідження. Нами було проведене комплексне гістологічне, гісто-хімічне, поляризаційно-оптичне, імуногістохіміч- не та морфометричне дослідження тканини інвазивного перехідно-клітинного раку сечового міхура. Дослідницьку групу склали 14 пацієнтів з інвазивним перехідно-клітинним раком сечового міхура. Цим хворим у передопераційному періоді здійснювалося променеве лікування. Для визначення ступеня лікувального патоморфозу в даній групі проведене морфологічне дослідження тканини пухлини з кількісною оцінкою структурних змін. Для об’єктивної оцінки лікувального патоморфозу як «еталону» якісних і кількісних вихідних показників нами вивчена тканина інфільтративних форм раку сечового міхура 10 хворих, яким до операції не проводилося лікування (контрольна група). Забір мате-ріалу виконувався відразу після операції з вида-леного препарату для кількісної характеристики змін, які відбуваються в тканині сечового міхура. Шматочки тканини операційного мате-ріалу фіксували в 10%-вому розчині холодного нейтрального формаліну (pH 7,4) протягом 24 годин. Фіксовані в формаліні шматочки зневоднювали, заливали в високо очищений парафін, а потім з парафінових блоків на ротаційному мікротомі виготовляли серійні гістологічні зрізи товщиною 5±1 мкм, які фарбували гематокси-ліном та еозином, толуїдиновим синім при рН 5,3, ставили ШИК- реакцію з обробкою контрольних зрізів амілазою. З кожної групи були відібрані випадковим методом спостереження для імуногістохімічного дослідження експресії цитокератинів і проліферації з використанням полі- і моноклональних антитіл фірми Dako, Данія. Інтерпретацію результатів імуногістохі-мічного забарвлення проводили відповідно до типу реакції. При використанні МАТ до цитокератинів 7 і цитокератинів 20 оцінювали кольорові реакції в цитоплазмі епітеліальних клітин. При оцінці експресії PCNА за позитивне вважалося забарвлення у проекції ядер клітин коричневого кольору різної інтенсивності. При кількісній оцінці ступеня патоморфозу, питомого об’єму паренхіми, строми, судин МГЦР, мітотичного індексу, відсотка патологічних мітозів ми µрунтувалися на класичних принципах морфометрії, викладених у монографії Г.Г.Автанділова (2002) [1].

Поляризаційна мікроскопія нами застосовувалася для вивчення гісто-фізичних властивостей колагенових волокон строми в перехідно-клітинному раку сечового міхура. Дослідження виконувалося в лінійно- і еліптично-поляризованому світлі.

Результати та їх обговорення. При мікро-скопічному дослідженні стінки сечового міхура в пацієнтів дослідницької групи відзначено наявність формально морфологічно збережених епітеліальних пухлинних комплексів не тільки в межах слизового, м’язового, серозного шарів, але й у прилягаючій жировій клітковині. Разом з тим питома частка пухлинної паренхіми, у порівнянні з аналогічними параметрами інфільтративного раку в групі осіб, які не одержували лікування, суттєво зменшена. Питомий об’єм пухлинних комплексів з повністю і частково збереженою структурою дорівнював 0,2160± 0,0247, тобто регрес пухлинної паренхіми стосовно відповідного показника помірнодиференційованого раку без лікування склав 40,7±5,1%, а низькодиференційованого раку - 43,3±4,2% (р £ 0,001). В окремих пухлинних комплексах (14,0±2,6% від загального питомого об’єму збереженої паренхіми) відзначений субтотальний некроз атипового епітелію: у центрі таких комплексів визначаються тільки контури пухлинних клітин, на інших ділянках - базофільні маси, уламки ядер і гемолізовані еритроцити.

Результати кількісної оцінки тканинної структури перехідно-клітинного раку сечового міхура після променевого лікування наведені в таблиці 1.

По периферії комплексу розташовуються поліморфні клітини з великими гіпехромними ядрами й невеликим ободком цитоплазми. Зустрічаються поодинокі пухлинні клітини з великими овальними гіпохромними ядрами й рівномірним розподілом еухроматину. У таких ядрах виявляються збережені великі базофільні ядра (рис. 1, а). У ряді комплексів виявляється достатня кількість кровоносних судин капілярного й синусоїдного типів з вираженою ектазією просвіту. Між капілярами розташовуються епітеліоїдні клітини, фібробласти й макрофаги (рис. 1, б).

Деякі дрібні епітеліальні пухлинні комплекси оточені пучками колагенових волокон, інші замуровані в гіалінізовані гомогенні маси. У клітинах таких пухлинних паренхіматозних комплексів можна спостерігати всі етапи їхньої загибелі.

В окремих комплексах зберігаються виражений клітинний і ядерний поліморфізм, дис-хромія ядер. Клітини широко варіюють за величиною й формою. Середня довжина перетину ядер пухлинних клітин дещо зменшена (р ³ 0,005) у порівнянні з пухлинними комплексами в контрольній групі, тобто в осіб, що не одержували променеву терапію, і становить 7,1±0,41 мкм (у помірно диференційованому перехідно-клітинному раку сечового міхура без лікування вона дорівнює 9,11±0,73 мкм, у низько диференційованому - 8,67± 0,59 мкм) (різниця в показниках не достовірна). Відбувається зниження проліферативної активності епітеліальних пухлинних клітин. У цій групі спостережень відзначене зниження мітотичного індексу та числа апоптотичних тілець і кіст. Мітотичний індекс у середньому склав 4,12±1,3‰. Однак слід зазначити, що збережена пухлинна тканина характеризується чітко вираженими ознаками пухлинного мітотичного режиму, наявністю великої кількості патологічних фігур мітозу, переважно з затримкою його в метафазі (рис. 2, а, б). Відсоток клітин з позитивною реакцією зі специфічними антитілами до PCNА в епітеліальних комплексах раку сечового міхура коливався в межах від 29 до 43% і в середньому склав 34,0%±3,7%.

Збільшення ядерно-цитоплазматичного відношення на тлі зменшення середньої довжини перетину ядер пухлинних клітин, обумовлене атрофією зазвичай цитоплазми, що впливає на об’єм. Однак виявляються окремі гігантські пухлинні клітини, довжина перетину ядер яких перевищує 16 мкм (рис. 2, в).

У пухлинних комплексах без ознак некрозу можна спостерігати практично всі види білкових паренхіматозних дистрофій. В одних комплексах домінує гіаліново-крапельна, в інших - гідропічна дистрофія (рис. 2, г).

Поряд з дистрофією в пухлинних клітинах виражені атрофічні процеси, що супроводжуються значним зменшенням паренхіми, яка зберігається у вигляді дрібних комплексів пухлинних клітин, оточених щільною рубцевою сполучною тканиною з різко вираженими вторинними змінами у вигляді гіалінозу, а місцями - брилчастого розпаду колагенових волокон. Сполучна тканина з аналогічними властивостями виявляється також усередині самих збережених пухлинних комплексів. Відсоток пухлинних комплексів, у яких домінують процеси атрофії й фіброзу, у спостереженнях дослідницької групи складає 61±7,5%.

Колагенові пучки усередині таких комплексів дуже широкі й довгі, розташовані хаотично, еозинофільні, ШИК-позитивні й пікринофільні, ортохроматичні при забарвленні толуїдиновим синім при рН 5,3. Більшість пучків колагенових волокон гіалінізовані, у деяких відзначений брилчастий розпад. У лінійно поляризованому світлі ці волокна мають яскраве білувато-блакитне світіння.

Кількісні поляризаційно-оптичні параметри колагенових волокон строми інфільтративного перехідно-клітинного раку сечового міхура після променевої терапії представлені в таблиці 2.

Крок подвійного променезаломлення колагенових волокон строми перехідно-клітинного раку сечового міхура в II групі склав - 5,7243±0,0809, фенольний індекс Ебнера (ГФ) - 1,5211±0,0310, індекс вмісту нейтральних мукополісахаридів (НМПС) - 1,6604±0,0287, глікозаміногліканів (ГАГ) - 1,5684±0,0707. Наведені основні параметри анізотропії трансформованого волокнистого компонента пухлинних комплексів під впливом променевої терапії вказують на те, що ці шари фіброзованої тканини представлені, головним чином, фібрилами, об’єднаними глікопротеїдами й волокнами, стабілізованими білково-мукополісахаридними комплексами.

Етапи загибелі пухлинних клітин і фіброзування пухлинних комплексів різноманітні як у часі, так і в топографо-анатомічному аспекті. Їх можна простежити в тому самому гістологічному препараті. Якоїсь певної закономірності в їхній топографії в сечовому міхурі нами не встановлено. Комплекси з однотипними структурними змінами й різними за виразністю променевого фіброзу одночасно можуть виявлятися у слизово-підслизовому, м’язовому, серозному шарах і навіть у прилягаючій жировій клітковині.

Частина пухлинних комплексів низькодиференційованого перехідно-клітинного раку сечового міхура наполовину складається із практично структурно збережених клітин, друга половина заміщена широким шаром рубцевої тканини, у щілинах якої виявляються одиничні атипові епітеліальні клітини з атрофованою цитоплазмою й пікнотичними ядрами (рис. 3, а). Деякі комплекси майже повністю заміщені молодою грануляційною й дозріваючою сполучною тканиною, у різних ділянках якої розташовуються атипові епітеліальні клітини на різній стадії загибелі (рис. 3, б). У окремих комплексах має місце субтотальне заміщення паренхіми перехідно-клітинного раку грануляційною тканиною й фіброзними шарами з ознаками мукоїдних, фібриноїдних змін та ослизнення (рис. 3, в). В інших - виявляється тотальна загибель атипового епітеліального комплексу й заміщення його рубцевою гіалінізованою тканиною із вторинними дистрофічними змінами. По периферії загиблого комплексу виявляються вогнища крововиливу а також дозріваюча сполучна тканина (рис. 3, г). На значній частині в стінці сечового міхура виявляються залишки великих епітеліальних пухлинних клітин, які гинуть, і вони ніби «замуровані» у шарах фіброзної тканини з явищами гіалінозу (рис. 3, µ). У всіх випадках нами виявлені великі поля рубцевої гіалінізованої сполучної тканини в стінці сечового міхура на межі з оточуючою жировою клітковиною (рис. 3, д).

Спостерігається невідповідність між ступенем диференціювання стромальної фіброзної сполучної тканини та судинами капілярного й синусоїдного типу, стінка таких судин тонка, представлена одним шаром ендотеліальних або пухлинних клітин. Навколо таких судинних лакун відзначається проліферація перицитів, епітеліоїдних клітин і фібробластів.

Питомий об’єм судин мікрогемоциркуляторного русла в пухлинних комплексах після променевої терапії досить низький (0,0694± 0,0321), однак з огляду на невеликий питомий об’єм паренхіми коефіцієнт васкуляризації становить 0,3213±0,0284, який хоча й знижений у порівнянні з показниками комплексів помірно- і низькодиференційованого перехідно-клітинного раку сечового міхура осіб, які не одержували променевого лікування (відповідно 0,4016± 0,0232 і 0,3654±0,0188), але цілком достатній для подальшої пухлинної прогресії.

Однак дія додаткового ушкоджуючого променевого чинника на пухлинні клітини й стінку судин МГЦР викликає розвиток мукоїд-ного набрякання, фібриноїдних змін, аж до фібриноїдного некрозу, гіалінових, аглютина-ційних обтуруючих і пристінкових тромбів, а відпо-відно супроводжується збільшенням питомого об’єму вогнищ некрозу 0,1465±0,0280 (у помірно- і низькодиференційованих перехідно-клітинних раках без лікування цей показник, відповідно, дорівнює 0,1123±0,0114 і 0,1362± 0,0201. Навколо некротизованих ділянок пухлинної паренхіми виявляється також багато ділянок молодої грануляційної тканини, вогнища перифокального гнійного, фібринозно-гнійного запалення, дрібних діапедезних крововиливів. В одиничних комплексах формуються внутрішньо-епітеліальні мікроабсцеси.

Кількість імунокомпетентних клітин на 1 мм2 строми перехідно-клітинного раку сечового міхура в пацієнтів дослідницької групи значно знижена в порівнянні з аналогічними показниками хворих, які не одержували променевого лікування (помірнодиференційований - 181,5±11,3 і низькодиференційований - 132,6±19,4 диференційований перехідно-клітинний рак), і в середньому становить 68,3±12,7 (р ³ 0,005). Розподіл запальних та імунних інфільтратів і їхній якісний склад різноманітний. В одних інфільтратах домінують лімфоцити й макрофаги, в інших - ПЯЛ.

Висновки

1. У результаті проведеного морфологічного дослідження пухлинної тканини перехідно-клітинного раку сечового міхура пацієнтів, яким на доопераційному етапі була застосована променева терапія, визначено ушкоджуючу її дію на пухлинні комплекси та судини.

2. Регрес пухлинної паренхіми склав 40,7%±5,1% і 43,3±4,2% (стосовно відповідного показника помірнодиференційованого і низькодиференційованого раку без променевого лікування раку) (р £ 0,001).

3. У 14,0±2,6% пухлинних комплексів від загального питомого об’єму збереженої парен-хіми нами відзначений субтотальний некроз атипового епітелію.