Страница:
Плохой прогноз при диффузных раках, растущих по типу скирра. Это опухоли с мощным развитием стромы, обычно имеющей фиброзный характер, в которой изолированно, иногда на значительном удалении друг от друга, расположены мелкие солидные комплексы опухолевых клеток (именно они и представляют собственно паренхиму опухоли).
Способность клеток злокачественных новообразований к инвазии приводит к возникновению вторичных, или метастатических, опухолей. Точный механизм образования метастазов еще не может считаться окончательно выясненным. Во всяком случае появление метастазов в регионарных лимфатических узлах или отдаленных от первичного опухолевого очага органах не может быть объяснено лишь способностью клеток рака или саркомы проникать в просвет сосудистого русла и пассивным распространением этих клеток по системе циркуляции. В процессе оседания таких циркулирующих опухолевых клеток в тех или иных органах и возникновения из них вторичных опухолевых узлов участвуют, по-видимому, более сложные биологические механизмы. Метастазирование рака в регионарные лимфатические узлы может происходить за счет непрерывного роста опухолевых клеток по лимфатическим сосудам. Такой же рост может осуществляться по периневральным влагалищам – адвентициальным оболочкам нервных стволов.
Большинство злокачественных эпителиальных опухолей (раки) метастазируют лимфогенным путем, опухоли мезенхимального происхождения (саркомы) метастазируют гематогенно. Гематогенный путь метастазирования характерен для такой опухоли, как хорионэпителиома (или хорионкарцинома), которая гистогенетически связана с элементами трофобласта, обладающего и в норме инвазивными свойствами. В поздних стадиях роста как раков, так и сарком метастазирование может приобретать смешанный характер, т. е. вторичные опухолевые узлы могут возникать и лимфогенным, и гематогенным путями. Проникновение опухолевых клеток в кровеносное русло чаще происходит в его венозной части. Вены опухолей обычно особенно тонкостенны, иногда они построены по типу синусов – сосудов с очень широким просветом и капиллярной структурой стенки, состоящей фактически из одного слоя эндотелия, сквозь который достаточно легко проникают опухолевые клетки. Попав в сосудистое русло, клетки злокачественных опухолей могут распространяться по току крови и ретроградно. Многие виды сарком в большом проценте случаев метастазируют в легкие. Некоторые раки (молочной железы, щитовидной железы, предстательной железы) часто дают метастазы в кости. Такое излюбленное метастазирование, или тропность, ряда опухолей к определенным органам и тканям, несомненно, также обусловлено определенными биологическими механизмами. Необходимо помнить, что метастазы, возникшие гематогенно, могут сами стать новым источником, например, вторичного лимфогенного метастазирования.
Кроме циркуляторного (через кровеносную или лимфатическую систему), может наблюдаться и так называемое имплантационное метастазирование, которое возникает на основе контактного переноса клеток рака, например папиллярного рака яичников на серозные листки прилежащей брюшины. Образование имплантационных метастазов наблюдают в результате нарушения принципа абластики при операциях по поводу злокачественных опухолей. Метастазы в этих случаях возникают в тканях, прилежащих к зоне бывшей операции.
Сроки возникновения метастазов для разных видов опухолей различны. В случаях, когда злокачественная опухоль обладает признаками определенной морфологической зрелости, например при высокодифференцированных раках кожи, метастазирование может долго отсутствовать, несмотря на значительные размеры и длительное существование первичного опухолевого очага. Напротив, резко анаплазированные, незрелые раки, как, например, малодифференцированные раки бронхов или предстательной железы, уже при очень малых размерах (так называемые малые, или микрораки) могут сопровождаться ранним и массивным метастазированием в отдаленные органы.
Первичный узел злокачественного новообразования по мере своего увеличения в размерах неизбежно приводит к нарушению функции органа или ткани, в которых он расположен. Опухоли желудочно-кишечного тракта сопровождаются секреторными и моторно-эвакуаторными нарушениями. Опухоли респираторного тракта, как правило, приводят к возникновению дыхательной недостаточности. Опухоли эндокринных органов могут обладать повышенной гормональной активностью. Системные опухолевые процессы типа лейкозов ведут к глубоким нарушениям гемопоэза со всеми вытекающими отсюда последствиями – анемией, лейкопенией, геморрагическими явлениями, нарушениями иммунитета. Помимо непосредственного расстройства функции пораженного органа, опухоль обычно оказывает и общее системное влияние на весь организм. Естественно, что степень такого влияния возрастает по мере увеличения общей массы опухоли, как в первичном очаге, так и за счет метастазов. Кроме того что увеличивающаяся масса опухолевой ткани расходует для своих пластических и энергетических нужд необходимые организму белки, углеводы и иные важные продукты обмена, эта же масса опухоли в процессе метастазирования выключает важные в функциональном отношении участки органов и систем. Одновременно и параллельно с этим процессом совершаются вторичные дистрофические и некробиотические явления в опухолевых узлах. Как продукты обмена опухолевых клеток, так и продукты распада опухолевой ткани резорбируются в организме, что, увеличивая нагрузку детоксицирующих (печень) и элиминирующих (кишечник, почки) систем, постепенно приводит к нарушению их физиологической функции и нарастанию интоксикации. Все эти отрицательные моменты усугубляются расстройствами сердечно-сосудистой (за счет нарушения гемодинамики, анемии и интоксикации) и нейроэндокринной систем при метастатическом поражении соответствующих органов, глубокими нарушениями функции иммунитета за счет блокады или подавления иммунокомпетентных органов (костного мозга, лимфатической системы). Совокупность всех этих расстройств в организме-опухоленосителе и представляет собой содержание прогрессирующего опухолевого процесса, который по мере истощения компенсаторных возможностей одной или нескольких жизненно важных физиологических систем организма обычно и приводит к смертельному исходу.
Кровоснабжение опухоли
Кровоснабжение опухоли осуществляется из кровеносного русла организма посредством предсуществующих в окружающей ткани сосудов. Кроме того, под воздействием продуцируемого опухолями вещества белковой природы – ангиогенина – происходит новообразование капиллярной сети стромы опухоли. Сосуды опухоли также характеризуются атипизмом – наиболее часто они представлены сосудами синусоидного типа с тонкими стенками и широким просветом; стенка опухолевых сосудов зачастую представлена одним слоем эндотелиальных клеток, располагающихся непосредственно на ткани новообразования, либо составлена клетками самой опухоли (незамкнутая система кровообращения в опухоли). Отмечается также выраженная неравномерность распределения сосудов в опухолевой ткани.
Отмеченные особенности кровоснабжения опухолей предрасполагают к трофическим нарушениям и развитию в ткани новообразований вторичных изменений в виде кровоизлияний, венозного застоя, отека, тромбоза сосудов, некрозов, различных видов дистрофий, воспаления.
VIII. Основные свойства злокачественных новообразований
Органоидность
Беспредельность роста
Атипизм
Способность клеток злокачественных новообразований к инвазии приводит к возникновению вторичных, или метастатических, опухолей. Точный механизм образования метастазов еще не может считаться окончательно выясненным. Во всяком случае появление метастазов в регионарных лимфатических узлах или отдаленных от первичного опухолевого очага органах не может быть объяснено лишь способностью клеток рака или саркомы проникать в просвет сосудистого русла и пассивным распространением этих клеток по системе циркуляции. В процессе оседания таких циркулирующих опухолевых клеток в тех или иных органах и возникновения из них вторичных опухолевых узлов участвуют, по-видимому, более сложные биологические механизмы. Метастазирование рака в регионарные лимфатические узлы может происходить за счет непрерывного роста опухолевых клеток по лимфатическим сосудам. Такой же рост может осуществляться по периневральным влагалищам – адвентициальным оболочкам нервных стволов.
Большинство злокачественных эпителиальных опухолей (раки) метастазируют лимфогенным путем, опухоли мезенхимального происхождения (саркомы) метастазируют гематогенно. Гематогенный путь метастазирования характерен для такой опухоли, как хорионэпителиома (или хорионкарцинома), которая гистогенетически связана с элементами трофобласта, обладающего и в норме инвазивными свойствами. В поздних стадиях роста как раков, так и сарком метастазирование может приобретать смешанный характер, т. е. вторичные опухолевые узлы могут возникать и лимфогенным, и гематогенным путями. Проникновение опухолевых клеток в кровеносное русло чаще происходит в его венозной части. Вены опухолей обычно особенно тонкостенны, иногда они построены по типу синусов – сосудов с очень широким просветом и капиллярной структурой стенки, состоящей фактически из одного слоя эндотелия, сквозь который достаточно легко проникают опухолевые клетки. Попав в сосудистое русло, клетки злокачественных опухолей могут распространяться по току крови и ретроградно. Многие виды сарком в большом проценте случаев метастазируют в легкие. Некоторые раки (молочной железы, щитовидной железы, предстательной железы) часто дают метастазы в кости. Такое излюбленное метастазирование, или тропность, ряда опухолей к определенным органам и тканям, несомненно, также обусловлено определенными биологическими механизмами. Необходимо помнить, что метастазы, возникшие гематогенно, могут сами стать новым источником, например, вторичного лимфогенного метастазирования.
Кроме циркуляторного (через кровеносную или лимфатическую систему), может наблюдаться и так называемое имплантационное метастазирование, которое возникает на основе контактного переноса клеток рака, например папиллярного рака яичников на серозные листки прилежащей брюшины. Образование имплантационных метастазов наблюдают в результате нарушения принципа абластики при операциях по поводу злокачественных опухолей. Метастазы в этих случаях возникают в тканях, прилежащих к зоне бывшей операции.
Сроки возникновения метастазов для разных видов опухолей различны. В случаях, когда злокачественная опухоль обладает признаками определенной морфологической зрелости, например при высокодифференцированных раках кожи, метастазирование может долго отсутствовать, несмотря на значительные размеры и длительное существование первичного опухолевого очага. Напротив, резко анаплазированные, незрелые раки, как, например, малодифференцированные раки бронхов или предстательной железы, уже при очень малых размерах (так называемые малые, или микрораки) могут сопровождаться ранним и массивным метастазированием в отдаленные органы.
Первичный узел злокачественного новообразования по мере своего увеличения в размерах неизбежно приводит к нарушению функции органа или ткани, в которых он расположен. Опухоли желудочно-кишечного тракта сопровождаются секреторными и моторно-эвакуаторными нарушениями. Опухоли респираторного тракта, как правило, приводят к возникновению дыхательной недостаточности. Опухоли эндокринных органов могут обладать повышенной гормональной активностью. Системные опухолевые процессы типа лейкозов ведут к глубоким нарушениям гемопоэза со всеми вытекающими отсюда последствиями – анемией, лейкопенией, геморрагическими явлениями, нарушениями иммунитета. Помимо непосредственного расстройства функции пораженного органа, опухоль обычно оказывает и общее системное влияние на весь организм. Естественно, что степень такого влияния возрастает по мере увеличения общей массы опухоли, как в первичном очаге, так и за счет метастазов. Кроме того что увеличивающаяся масса опухолевой ткани расходует для своих пластических и энергетических нужд необходимые организму белки, углеводы и иные важные продукты обмена, эта же масса опухоли в процессе метастазирования выключает важные в функциональном отношении участки органов и систем. Одновременно и параллельно с этим процессом совершаются вторичные дистрофические и некробиотические явления в опухолевых узлах. Как продукты обмена опухолевых клеток, так и продукты распада опухолевой ткани резорбируются в организме, что, увеличивая нагрузку детоксицирующих (печень) и элиминирующих (кишечник, почки) систем, постепенно приводит к нарушению их физиологической функции и нарастанию интоксикации. Все эти отрицательные моменты усугубляются расстройствами сердечно-сосудистой (за счет нарушения гемодинамики, анемии и интоксикации) и нейроэндокринной систем при метастатическом поражении соответствующих органов, глубокими нарушениями функции иммунитета за счет блокады или подавления иммунокомпетентных органов (костного мозга, лимфатической системы). Совокупность всех этих расстройств в организме-опухоленосителе и представляет собой содержание прогрессирующего опухолевого процесса, который по мере истощения компенсаторных возможностей одной или нескольких жизненно важных физиологических систем организма обычно и приводит к смертельному исходу.
Кровоснабжение опухоли
Кровоснабжение опухоли осуществляется из кровеносного русла организма посредством предсуществующих в окружающей ткани сосудов. Кроме того, под воздействием продуцируемого опухолями вещества белковой природы – ангиогенина – происходит новообразование капиллярной сети стромы опухоли. Сосуды опухоли также характеризуются атипизмом – наиболее часто они представлены сосудами синусоидного типа с тонкими стенками и широким просветом; стенка опухолевых сосудов зачастую представлена одним слоем эндотелиальных клеток, располагающихся непосредственно на ткани новообразования, либо составлена клетками самой опухоли (незамкнутая система кровообращения в опухоли). Отмечается также выраженная неравномерность распределения сосудов в опухолевой ткани.
Отмеченные особенности кровоснабжения опухолей предрасполагают к трофическим нарушениям и развитию в ткани новообразований вторичных изменений в виде кровоизлияний, венозного застоя, отека, тромбоза сосудов, некрозов, различных видов дистрофий, воспаления.
VIII. Основные свойства злокачественных новообразований
Свойства опухолей, отличающие их от других форм роста и определяющие их сущность:
1) органоидность;
2) беспредельность роста;
3) атипизм;
4) нецелесообразность;
5) относительная автономность;
6) прогрессия.
1) органоидность;
2) беспредельность роста;
3) атипизм;
4) нецелесообразность;
5) относительная автономность;
6) прогрессия.
Органоидность
Опухоль состоит из паренхимы и стромы. Паренхима – собственная ткань опухоли, составляющая главную ее массу и определяющая ее рост и характер. Строма состоит из соединительной ткани; в ней проходят питающие опухоль сосуды и нервы.
Беспредельность роста
Раковые клетки «бессмертны», они способны делиться бесконечно, сколько угодно раз (нормальные клетки максимально совершают лишь 30 делений – порог Хайфлика). Опухолевый рост прекращается лишь в результате гибели макроорганизма – носителя опухоли.
Нарушение роста клеток – один из главных признаков опухоли; он используется для определения доброкачественности или злокачественности новообразований.
Чрезмерная пролиферация клеток заключается в том, что неопластические клетки могут делиться более быстро, чем нормальные клетки. Возникающее в результате этого скопление клеток в тканях обычно принимает определенную форму, однако при лейкемии опухолевые клетки распределяются в костном мозге и крови и не формируют ограниченную массу. Важно понимать, что общее число неопластических клеток может увеличиваться, даже если скорость роста низкая. Так, при хронической лимфоцитарной лейкемии накопление неопластических клеток возникает из-за нарушения их дифференцировки. При этом нарушается нормальный клеточный цикл, так как клетка не созревает и не погибает в сроки, в которые обычно погибают нормальные клетки.
1. Скорость роста и злокачественность – скорость пролиферации неопластических клеток значительно варьирует. Некоторые новообразования растут настолько медленно, что рост их измеряется в годах; другие распространяются настолько быстро, что увеличение размера может наблюдаться в течение нескольких дней. Очевидно, что степень злокачественности новообразования зависит от скорости роста: чем быстрее опухоль растет, тем более злокачественной она является.
2. Оценка скорости роста – клинически скорость роста новообразования может измеряться временем, которое необходимо для увеличения размеров опухоли в два раза. Это время изменяется от нескольких дней при лимфоме Беркитта до многих месяцев для большинства злокачественных эпителиальных новообразований и до многих лет для некоторых доброкачественных новообразований. Грубым гистологическим признаком скорости роста является митотический индекс, который обычно определяется как число митотических фигур на 1000 опухолевых клеток в наиболее активной области новообразования. Как правило, чем выше митотический индекс, тем больше скорость роста новообразования. Однако есть много исключений из этого правила. Более точные методы основаны на определении связанных с клеточным циклом антигенов типа циклинов и ЯАПК (ядерный антиген пролиферирующей клетки).
Нарушение роста клеток – один из главных признаков опухоли; он используется для определения доброкачественности или злокачественности новообразований.
Чрезмерная пролиферация клеток заключается в том, что неопластические клетки могут делиться более быстро, чем нормальные клетки. Возникающее в результате этого скопление клеток в тканях обычно принимает определенную форму, однако при лейкемии опухолевые клетки распределяются в костном мозге и крови и не формируют ограниченную массу. Важно понимать, что общее число неопластических клеток может увеличиваться, даже если скорость роста низкая. Так, при хронической лимфоцитарной лейкемии накопление неопластических клеток возникает из-за нарушения их дифференцировки. При этом нарушается нормальный клеточный цикл, так как клетка не созревает и не погибает в сроки, в которые обычно погибают нормальные клетки.
1. Скорость роста и злокачественность – скорость пролиферации неопластических клеток значительно варьирует. Некоторые новообразования растут настолько медленно, что рост их измеряется в годах; другие распространяются настолько быстро, что увеличение размера может наблюдаться в течение нескольких дней. Очевидно, что степень злокачественности новообразования зависит от скорости роста: чем быстрее опухоль растет, тем более злокачественной она является.
2. Оценка скорости роста – клинически скорость роста новообразования может измеряться временем, которое необходимо для увеличения размеров опухоли в два раза. Это время изменяется от нескольких дней при лимфоме Беркитта до многих месяцев для большинства злокачественных эпителиальных новообразований и до многих лет для некоторых доброкачественных новообразований. Грубым гистологическим признаком скорости роста является митотический индекс, который обычно определяется как число митотических фигур на 1000 опухолевых клеток в наиболее активной области новообразования. Как правило, чем выше митотический индекс, тем больше скорость роста новообразования. Однако есть много исключений из этого правила. Более точные методы основаны на определении связанных с клеточным циклом антигенов типа циклинов и ЯАПК (ядерный антиген пролиферирующей клетки).
Атипизм
Атипизм – это совокупность биологических свойств, отличающих новообразованную ткань от исходной ткани. Приобретение опухолевой клеткой новых, не присущих нормальной клетке свойств получило название анаплазии (от греч. ana – «обратно», plasis – «образование») или катаплазии (от греч. kata – «сверху вниз», plasis – «образование»). Термин «катаплазия» наиболее принят в современной литературе. Различают морфологический, функциональный, антигенный атипизм и атипизм обмена веществ (метаболический).
Морфологический атипизм подразделяют на тканевой и клеточный.
Тканевой атипизм
Тканевой атипизм характеризуется нарушением размеров, формы и взаимоотношений тканевых структур. Например, в эпителиальных, в частности железистых, опухолях нарушены величина и форма желез, утрачивается дольчатое строение органа, соотношение паренхимы и стромы широко варьирует – в одних случаях паренхима преобладает над стромой, в других, наоборот, строма преобладает над паренхимой. Нарушение взаимоотношения тканевых структур в опухолях из покровного эпителия проявляется в том, что эпителиальный пласт кожи может располагаться в толще дермы, а не на поверхности. В опухолях мезенхимального происхождения (соединительно-тканных, мышечных) пучки волокон отличаются длиной, толщиной, хаотичным расположением. Атипизм стромы может проявляться количественными и качественными характеристиками волокнистого компонента, а также соотношением клеточного и волокнистого компонентов. Атипичными могут быть и сосуды. Обычно они тонкостенные, представленные нередко одним слоем эндотелиальных клеток, либо их стенку образуют опухолевые клетки. Просвет их широкий. Атипизм сосудов создает предпосылку для развития вторичных изменений в опухолях, обусловленных расстройствами кровообращения. Тканевой атипизм наиболее характерен для зрелых, доброкачественных опухолей.
Клеточный атипизм
Клеточный атипизм на светооптическом уровне выражается в полиморфизме клеток, ядер и ядрышек, полиплоидии, изменении ядерно-цитоплазматического индекса в пользу ядер, появлении множества митозов.
Опухолевые клетки отличаются разнообразием размеров, формы и плотности ядер. Нередко ядра бывают крупные, гиперхромные, содержат несколько ядрышек, иногда гипертрофированных. Изменение размеров ядер опухолевых клеток в определенной степени может быть связано со сдвигом в них числа хромосом (количества ДНК). Для опухолевых клеток характерна анэуплоидия, т. е. количество ДНК, отличное от диплоидного набора хромосом, при этом чаще всего оно повышено и может соответствовать триплоидному или полиплоидному набору хромосом. Однако необходимо знать, что диплоидное нормальное число хромосом может иногда встречаться и в новообразованиях высокой степени злокачественности. Кроме того, связи между степенью плоидности и гистологическим строением опухоли, ее пролиферативной способностью или другими свойствами новообразования не обнаружено.
Клеточный атипизм может быть выражен в разной степени. При пролиферации доброкачественных или медленно растущих злокачественных опухолей неопластические клетки имеют тенденцию к дифференцировке. Например, клетки, составляющие липому (доброкачественное новообразование из адипоцитов), схожи со зрелыми адипоцитами при микроскопическом исследовании. По мере увеличения степени злокачественности степень дифференцировки уменьшается. Иногда клеточный полиморфизм так значителен, что опухолевые клетки по внешнему виду становятся непохожими на клетки исходной ткани или органа. Порой гистологическое строение злокачественной опухоли упрощается, и она становится мономорфной (например, в низкодифференцированных мезенхимальных опухолях). Когда происхождение клетки не может быть установлено при микроскопическом исследовании (т. е. клетки новообразования не имеют аналогов среди нормальных клеток), новообразование называют недифференцированным, или анапластическим. Анапластические опухоли различных органов очень похожи друг на друга, что очень затрудняет морфологическую дифференциальную диагностику.
В злокачественных новообразованиях нарушения дифференцировки определяются и в цитоплазме, и в ядре клетки. Эти изменения аналогичны таковым при дисплазии, но здесь они более выражены. Они включают плеоморфизм (многообразие форм клеток), увеличение размеров ядра, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения, гиперхромию ядер, увеличение ядрышек, нарушение распределения хроматина в ядре, нарушение строения ядерной мембраны и др. Выраженность этих цитологических нарушений увеличивается по мере увеличения степени злокачественности.
Неопластические клетки иногда могут дифференцироваться по иному пути, чем клетки, из которых они развились. Например, в неопластическом железистом эпителии эндометрия иногда образуются и железистые, и ороговевающие эпителиальные клетки (аденосквамозный рак). Для обозначения этого явления используется термин «опухолевая метаплазия».
Важным проявлением морфологического атипизма опухолевой клетки является патология митотического режима. Митотический режим охватывает ряд параметров, характеризующих митоз с различных сторон: митотический индекс, отражающий митотическую активность, т. е. процент делящихся клеток от всей популяции; процентное соотношение делящихся клеток, находящихся на разных стадиях митоза; относительное количество всех патологических митозов; процентное содержание отдельных видов патологических митозов. Установлено, что в клетках опухоли нарушена продукция кейлонов, которые в нормальных условиях регулируют митотическую активность клеток и действуют как ингибиторы клеточного деления. Патология митоза в опухолевых клетках подтверждает воздействие онкогенных факторов на генетический аппарат клетки, что и определяет нерегулируемый рост опухоли. Главными особенностями митотического режима клеток злокачественных опухолей являются резкий рост числа патологических митозов и разнообразие их видов. Страдает преимущественно метафаза, высок процент К-метафаз со слипанием или рассеиванием гиперспирализованных хромосом, отставанием хромосом и их фрагментов в метафазе. Часто встречаются трехгрупповые метафазы, метафазы с рассеиванием и массовой фрагментацией хромосом, асимметричные, многополюсные и моноцентрические митозы. Отдельные виды патологии митоза могут быть характерными для определенных типов опухолей, что может быть использовано в качестве дополнительного критерия при дифференциальной диагностике опухолей разного гистогенеза и уточнении гистогенетической принадлежности новообразования.
Атипизм ультраструктур, выявляемый при электронно-микроскопическом исследовании, выражается в увеличении числа преимущественно свободно лежащих рибосом, полисом, появлении аномальных митохондрий. Цитоплазма скудная, ядра крупные, округлой или неправильной формы, с маргинальным или диффузным расположением хроматина. Выявляются многочисленные мембранные контакты ядра, митохондрий и эндоплазматической сети, которые в нормальной клетке выявляются очень редко. Все эти признаки характерны для незрелых недифференцированных клеток. Однако при электронно-микроскопическом исследовании можно выявить клетки со специфической дифференцировкой для той ткани, из которой берет начало новообразование. Этот признак часто используется для установления гистогенеза опухоли. Многие исследователи пытались найти специфические для опухолевых клеток электронно-микроскопические признаки, однако, до настоящего времени такие признаки найдены не были. Поэтому поставить диагноз только на основании электронно-микроскопического исследования нельзя.
К нарушениям в поверхностной мембране в опухолевых клетках относятся:
1) нарушение активности ферментов мембраны;
2) нарушения проницаемости, мембранного транспорта и электрического заряда;
3) уменьшение содержания гликопротеинов;
4) разрушение микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета.
Нормальные клетки в культуре растут упорядоченно, плотно связанными монослоями. Деление клеток прекращается при наличии контакта с другими клетками (контактное ингибирование). Напротив, опухолевые клетки растут дезорганизованно, многослойно, в виде пластов, которые наслаиваются друг на друга. Потеря контактного ингибирования – важная характеристика неопластических клеток. Предполагается, что она вместе с недостатком прочности связей между отдельными клетками опухоли может частично объяснять способность злокачественных неопластических клеток метастазировать.
Клеточный атипизм характерен для незрелых, злокачественных опухолей.
Признаки тканевого и клеточного атипизма очень важны, так как они лежат в основе морфологической диагностики опухолей, установления их степени зрелости или злокачественности.
Функциональный атипизм
Ряд опухолей, особенно зрелых (дифференцированных), могут сохранять функциональные особенности клеток исходной ткани. Например, опухоли, исходящие из клеток островкового аппарата поджелудочной железы, выделяют инсулин; опухоли надпочечников, передней доли гипофиза выделяют большое количество соответствующих гормонов и дают характерные клинические синдромы, позволяющие диагностировать в клинике эти новообразования. Опухоли из печеночных клеток выделяют билирубин и бывают нередко окрашены в зеленый цвет. Незрелые (недифференцированные) клетки опухоли могут терять способность выполнять функцию исходной ткани (органа), в то же время слизеобразование иногда сохраняется в резко анаплазированных раковых клетках (например, желудка).
Антигенный атипизм
В настоящее время установлено, что опухоли значительно отличаются от исходных нормальных тканей по своей антигенной структуре. Антигенная характеристика опухоли включает в той или иной степени 3 признака:
1) утрату некоторых антигенов, свойственных исходной нормальной ткани;
2) появление специфических опухолевых антигенов;
3) сохранение некоторых антигенов исходной ткани.
Исчезновение антигенов – некоторые неопластические клетки утрачивают антигены, которые имелись на нормальных клетках. Имеются доказательства связи степени потери антигенов с биологическим поведением новообразований. Иными словами, чем больше потеря антигенов, тем более злокачественным является новообразование. В опухолях мочевого пузыря, например, те раковые новообразования, которые потеряли ABO-антигены групп крови, имеют большую тенденцию к инвазивному росту и метастазированию, чем раковые новообразования, которые сохранили эти антигены.
Благодаря применению иммуногистохимических методик, в частности моноклональных антител, удалось обнаружить самые незначительные антигенные различия между клетками (в одну детерминанту) и дать их количественную оценку. На основании полученных результатов антигены опухолевых клеток могут быть разделены на 4 группы:
1) антигены промежуточных и микрофиламентов;
2) дифференцировочные антигены клеточной мембраны;
3) секреторные антигены;
4) антигены экспрессии онкогенов.
В промежуточных филаментах обнаружено 5 основных типов белков: десмин, виментин, цитокератин (прекератин), белок глиальных филаментов, белок нейрофиламентов. В клетках мезенхимального происхождения промежуточные волокна состоят из виментина, в миогенных клетках – из десмина, в эпителиальных – из цитокератина, в клетках глии – из белка глии, в нервных клетках – из так называемых белков нейрофиламентов. Иммуногистохимическое изучение с помощью моноклональных антител белков промежуточных волокон в опухолевых клетках различных эпителиальных и мезенхимальных новообразований показало, что в них стойко сохраняются те белки, которые характерны для промежуточных волокон нормальных клеток, явившихся источником развития данной опухоли, причем сохранность белков не зависит от степени катаплазии опухолевых клеток и зрелости новообразования в целом.
Дифференцировочные антигены клеточной мембраны играют разнообразную и важную роль в процессах дифференцировки и функционирования клеток. Созревая, клетка теряет одни мембранные антигены и приобретает другие, может изменяться и количественное соотношение отдельных антигенов. Последовательность изменения антигенной структуры мембран стабильна и строго специфична для каждой стадии дифференцировки определенного типа клеток. Важно то, что мембранные антигены, характерные для определенных стадий дифференцировки нормальных клеток, в той или иной степени сохраняются и в опухолевых клетках, указывая, таким образом, на степень дифференцировки опухолевых клеток, а в ряде случаев и на гистогенез.
Опухолевые клетки могут синтезировать и секретировать разнообразные гормоны, обладающие антигенными свойствами. Как известно, существуют 3 основных типа гормонов: стероидные, гликопротеидные и полипептидные. Стероидные гормоны иммуногистохимически выявляются в опухолях из стромальных клеток яичника и яичка, в раке надпочечника. Из гликопротеидных гормонов наибольшее значение имеет иммуногистохимическое выявление хорионического гонадотропина, который является маркером трофобластических опухолей и эмбрионального рака яичка, а также тиреоглобулина, характерного для опухолей щитовидной железы из фолликулярных клеток. Полипептидные гормоны вырабатываются эндокринными клетками APUD-системы. Опухоли из этих клеток принято называть апудомами. Благодаря применению иммуногистохимических методик идентификация апудом может быть проведена с большой точностью.
Метаболический атипизм
Метаболический (обмена веществ) атипизм опухолевой ткани выражается в избыточном количестве нуклеиновых кислот, холестерина, гликогена. В опухолевой ткани гликолитические процессы преобладают над окислительными, содержится мало аэробных ферментных систем, т. е. цитохромоксидазы, каталазы. Выраженный гликолиз сопровождается накоплением в тканях молочной кислоты. Это своеобразие обмена опухоли усиливает ее сходство с эмбриональной тканью, в которой также преобладают явления анаэробного гликолиза.
Морфологический атипизм подразделяют на тканевой и клеточный.
Тканевой атипизм
Тканевой атипизм характеризуется нарушением размеров, формы и взаимоотношений тканевых структур. Например, в эпителиальных, в частности железистых, опухолях нарушены величина и форма желез, утрачивается дольчатое строение органа, соотношение паренхимы и стромы широко варьирует – в одних случаях паренхима преобладает над стромой, в других, наоборот, строма преобладает над паренхимой. Нарушение взаимоотношения тканевых структур в опухолях из покровного эпителия проявляется в том, что эпителиальный пласт кожи может располагаться в толще дермы, а не на поверхности. В опухолях мезенхимального происхождения (соединительно-тканных, мышечных) пучки волокон отличаются длиной, толщиной, хаотичным расположением. Атипизм стромы может проявляться количественными и качественными характеристиками волокнистого компонента, а также соотношением клеточного и волокнистого компонентов. Атипичными могут быть и сосуды. Обычно они тонкостенные, представленные нередко одним слоем эндотелиальных клеток, либо их стенку образуют опухолевые клетки. Просвет их широкий. Атипизм сосудов создает предпосылку для развития вторичных изменений в опухолях, обусловленных расстройствами кровообращения. Тканевой атипизм наиболее характерен для зрелых, доброкачественных опухолей.
Клеточный атипизм
Клеточный атипизм на светооптическом уровне выражается в полиморфизме клеток, ядер и ядрышек, полиплоидии, изменении ядерно-цитоплазматического индекса в пользу ядер, появлении множества митозов.
Опухолевые клетки отличаются разнообразием размеров, формы и плотности ядер. Нередко ядра бывают крупные, гиперхромные, содержат несколько ядрышек, иногда гипертрофированных. Изменение размеров ядер опухолевых клеток в определенной степени может быть связано со сдвигом в них числа хромосом (количества ДНК). Для опухолевых клеток характерна анэуплоидия, т. е. количество ДНК, отличное от диплоидного набора хромосом, при этом чаще всего оно повышено и может соответствовать триплоидному или полиплоидному набору хромосом. Однако необходимо знать, что диплоидное нормальное число хромосом может иногда встречаться и в новообразованиях высокой степени злокачественности. Кроме того, связи между степенью плоидности и гистологическим строением опухоли, ее пролиферативной способностью или другими свойствами новообразования не обнаружено.
Клеточный атипизм может быть выражен в разной степени. При пролиферации доброкачественных или медленно растущих злокачественных опухолей неопластические клетки имеют тенденцию к дифференцировке. Например, клетки, составляющие липому (доброкачественное новообразование из адипоцитов), схожи со зрелыми адипоцитами при микроскопическом исследовании. По мере увеличения степени злокачественности степень дифференцировки уменьшается. Иногда клеточный полиморфизм так значителен, что опухолевые клетки по внешнему виду становятся непохожими на клетки исходной ткани или органа. Порой гистологическое строение злокачественной опухоли упрощается, и она становится мономорфной (например, в низкодифференцированных мезенхимальных опухолях). Когда происхождение клетки не может быть установлено при микроскопическом исследовании (т. е. клетки новообразования не имеют аналогов среди нормальных клеток), новообразование называют недифференцированным, или анапластическим. Анапластические опухоли различных органов очень похожи друг на друга, что очень затрудняет морфологическую дифференциальную диагностику.
В злокачественных новообразованиях нарушения дифференцировки определяются и в цитоплазме, и в ядре клетки. Эти изменения аналогичны таковым при дисплазии, но здесь они более выражены. Они включают плеоморфизм (многообразие форм клеток), увеличение размеров ядра, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения, гиперхромию ядер, увеличение ядрышек, нарушение распределения хроматина в ядре, нарушение строения ядерной мембраны и др. Выраженность этих цитологических нарушений увеличивается по мере увеличения степени злокачественности.
Неопластические клетки иногда могут дифференцироваться по иному пути, чем клетки, из которых они развились. Например, в неопластическом железистом эпителии эндометрия иногда образуются и железистые, и ороговевающие эпителиальные клетки (аденосквамозный рак). Для обозначения этого явления используется термин «опухолевая метаплазия».
Важным проявлением морфологического атипизма опухолевой клетки является патология митотического режима. Митотический режим охватывает ряд параметров, характеризующих митоз с различных сторон: митотический индекс, отражающий митотическую активность, т. е. процент делящихся клеток от всей популяции; процентное соотношение делящихся клеток, находящихся на разных стадиях митоза; относительное количество всех патологических митозов; процентное содержание отдельных видов патологических митозов. Установлено, что в клетках опухоли нарушена продукция кейлонов, которые в нормальных условиях регулируют митотическую активность клеток и действуют как ингибиторы клеточного деления. Патология митоза в опухолевых клетках подтверждает воздействие онкогенных факторов на генетический аппарат клетки, что и определяет нерегулируемый рост опухоли. Главными особенностями митотического режима клеток злокачественных опухолей являются резкий рост числа патологических митозов и разнообразие их видов. Страдает преимущественно метафаза, высок процент К-метафаз со слипанием или рассеиванием гиперспирализованных хромосом, отставанием хромосом и их фрагментов в метафазе. Часто встречаются трехгрупповые метафазы, метафазы с рассеиванием и массовой фрагментацией хромосом, асимметричные, многополюсные и моноцентрические митозы. Отдельные виды патологии митоза могут быть характерными для определенных типов опухолей, что может быть использовано в качестве дополнительного критерия при дифференциальной диагностике опухолей разного гистогенеза и уточнении гистогенетической принадлежности новообразования.
Атипизм ультраструктур, выявляемый при электронно-микроскопическом исследовании, выражается в увеличении числа преимущественно свободно лежащих рибосом, полисом, появлении аномальных митохондрий. Цитоплазма скудная, ядра крупные, округлой или неправильной формы, с маргинальным или диффузным расположением хроматина. Выявляются многочисленные мембранные контакты ядра, митохондрий и эндоплазматической сети, которые в нормальной клетке выявляются очень редко. Все эти признаки характерны для незрелых недифференцированных клеток. Однако при электронно-микроскопическом исследовании можно выявить клетки со специфической дифференцировкой для той ткани, из которой берет начало новообразование. Этот признак часто используется для установления гистогенеза опухоли. Многие исследователи пытались найти специфические для опухолевых клеток электронно-микроскопические признаки, однако, до настоящего времени такие признаки найдены не были. Поэтому поставить диагноз только на основании электронно-микроскопического исследования нельзя.
К нарушениям в поверхностной мембране в опухолевых клетках относятся:
1) нарушение активности ферментов мембраны;
2) нарушения проницаемости, мембранного транспорта и электрического заряда;
3) уменьшение содержания гликопротеинов;
4) разрушение микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета.
Нормальные клетки в культуре растут упорядоченно, плотно связанными монослоями. Деление клеток прекращается при наличии контакта с другими клетками (контактное ингибирование). Напротив, опухолевые клетки растут дезорганизованно, многослойно, в виде пластов, которые наслаиваются друг на друга. Потеря контактного ингибирования – важная характеристика неопластических клеток. Предполагается, что она вместе с недостатком прочности связей между отдельными клетками опухоли может частично объяснять способность злокачественных неопластических клеток метастазировать.
Клеточный атипизм характерен для незрелых, злокачественных опухолей.
Признаки тканевого и клеточного атипизма очень важны, так как они лежат в основе морфологической диагностики опухолей, установления их степени зрелости или злокачественности.
Функциональный атипизм
Ряд опухолей, особенно зрелых (дифференцированных), могут сохранять функциональные особенности клеток исходной ткани. Например, опухоли, исходящие из клеток островкового аппарата поджелудочной железы, выделяют инсулин; опухоли надпочечников, передней доли гипофиза выделяют большое количество соответствующих гормонов и дают характерные клинические синдромы, позволяющие диагностировать в клинике эти новообразования. Опухоли из печеночных клеток выделяют билирубин и бывают нередко окрашены в зеленый цвет. Незрелые (недифференцированные) клетки опухоли могут терять способность выполнять функцию исходной ткани (органа), в то же время слизеобразование иногда сохраняется в резко анаплазированных раковых клетках (например, желудка).
Антигенный атипизм
В настоящее время установлено, что опухоли значительно отличаются от исходных нормальных тканей по своей антигенной структуре. Антигенная характеристика опухоли включает в той или иной степени 3 признака:
1) утрату некоторых антигенов, свойственных исходной нормальной ткани;
2) появление специфических опухолевых антигенов;
3) сохранение некоторых антигенов исходной ткани.
Исчезновение антигенов – некоторые неопластические клетки утрачивают антигены, которые имелись на нормальных клетках. Имеются доказательства связи степени потери антигенов с биологическим поведением новообразований. Иными словами, чем больше потеря антигенов, тем более злокачественным является новообразование. В опухолях мочевого пузыря, например, те раковые новообразования, которые потеряли ABO-антигены групп крови, имеют большую тенденцию к инвазивному росту и метастазированию, чем раковые новообразования, которые сохранили эти антигены.
Благодаря применению иммуногистохимических методик, в частности моноклональных антител, удалось обнаружить самые незначительные антигенные различия между клетками (в одну детерминанту) и дать их количественную оценку. На основании полученных результатов антигены опухолевых клеток могут быть разделены на 4 группы:
1) антигены промежуточных и микрофиламентов;
2) дифференцировочные антигены клеточной мембраны;
3) секреторные антигены;
4) антигены экспрессии онкогенов.
В промежуточных филаментах обнаружено 5 основных типов белков: десмин, виментин, цитокератин (прекератин), белок глиальных филаментов, белок нейрофиламентов. В клетках мезенхимального происхождения промежуточные волокна состоят из виментина, в миогенных клетках – из десмина, в эпителиальных – из цитокератина, в клетках глии – из белка глии, в нервных клетках – из так называемых белков нейрофиламентов. Иммуногистохимическое изучение с помощью моноклональных антител белков промежуточных волокон в опухолевых клетках различных эпителиальных и мезенхимальных новообразований показало, что в них стойко сохраняются те белки, которые характерны для промежуточных волокон нормальных клеток, явившихся источником развития данной опухоли, причем сохранность белков не зависит от степени катаплазии опухолевых клеток и зрелости новообразования в целом.
Дифференцировочные антигены клеточной мембраны играют разнообразную и важную роль в процессах дифференцировки и функционирования клеток. Созревая, клетка теряет одни мембранные антигены и приобретает другие, может изменяться и количественное соотношение отдельных антигенов. Последовательность изменения антигенной структуры мембран стабильна и строго специфична для каждой стадии дифференцировки определенного типа клеток. Важно то, что мембранные антигены, характерные для определенных стадий дифференцировки нормальных клеток, в той или иной степени сохраняются и в опухолевых клетках, указывая, таким образом, на степень дифференцировки опухолевых клеток, а в ряде случаев и на гистогенез.
Опухолевые клетки могут синтезировать и секретировать разнообразные гормоны, обладающие антигенными свойствами. Как известно, существуют 3 основных типа гормонов: стероидные, гликопротеидные и полипептидные. Стероидные гормоны иммуногистохимически выявляются в опухолях из стромальных клеток яичника и яичка, в раке надпочечника. Из гликопротеидных гормонов наибольшее значение имеет иммуногистохимическое выявление хорионического гонадотропина, который является маркером трофобластических опухолей и эмбрионального рака яичка, а также тиреоглобулина, характерного для опухолей щитовидной железы из фолликулярных клеток. Полипептидные гормоны вырабатываются эндокринными клетками APUD-системы. Опухоли из этих клеток принято называть апудомами. Благодаря применению иммуногистохимических методик идентификация апудом может быть проведена с большой точностью.
Метаболический атипизм
Метаболический (обмена веществ) атипизм опухолевой ткани выражается в избыточном количестве нуклеиновых кислот, холестерина, гликогена. В опухолевой ткани гликолитические процессы преобладают над окислительными, содержится мало аэробных ферментных систем, т. е. цитохромоксидазы, каталазы. Выраженный гликолиз сопровождается накоплением в тканях молочной кислоты. Это своеобразие обмена опухоли усиливает ее сходство с эмбриональной тканью, в которой также преобладают явления анаэробного гликолиза.