Актуальність проблеми
КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМ. О. О. БОГОМОЛЬЦЯ
СИДОРЕНКО ІГОР ІВАНОВИЧ
УДК 616.24-006.6+572.7
МОРФОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ДРІБНОКЛІТИННОГО РАКУ ЛЕГЕНЬ
14. 03. 02 - патологічна анатомія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Київ - 2001
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Українській медичній стоматологічній академії, м. Полтава
Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Гасюк Анатолій Петрович, завідувач кафедри патологічної анатомії з секційним курсом Української медичної стоматологічної академії, м. Полтава
Офіційні опоненти:
Доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки та техніки України, головний патологоанатом МОЗ України Червяк Петро Іванович
Доктор медичних наук, доцент, завідувач кафедри патологічної анатомії медичного інституту Української асоціації народної медицини Гичка Сергій Григорович
Провідна установа: Харківський державний медичний універсистет МОЗ України, кафедра патологічної анатомії.
Захист відбудеться "___"__________ 2001 року, о ____ годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 26. 003. 06 при Національному медичному університеті ім. О. О. Богомольця ( 01057, м. Київ, пр. Перемоги, 34, морфологічний корпус ).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця ( 01057 , м. Київ, вул. Зоологічна, 1 ).
Автореферат розісланий "_____" __________________ 2001 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради О.М.Грабовий
Актуальність проблеми. Рак легень є найбільш розповсюдженим новоутворенням людини, яке характеризується неухильним підвищенням захворюваності, незадовільними результатами лікування і високою смертністю. (І. Д Паламарчук, 1996; А. С. Болгова, 1998; О. П. Новікова, Л. А. Суанова, 1999; A. Abolhoda, 2000). Особливою формою є дрібноклітинний рак легень. Саме цей гістологічний тип за останні роки звертає на себе особливу увагу у зв'язку з новими уявленнями про природу пухлини та кардинальними змінами до її лікування (Н. І. Переводчікова, 1995; С. Н. Шнітко, 1998; Barbone F., 1998; A. Montazeri, 1999).
Особлива увага в теперішній час придається електроно - мікроскопічній діагностиці дрібноклітинного раку легень. Це обумовлено тим, що він піддається успішній променевій та хіміотерапії. (Е. М. Аксель, В. В. Дворин, 1992; A. Matheus, 1990).
Дослідження Е. А. Смірнової (1988), А. П. Гасюк (1991), Н. Т. Райхлін (1997), Hage R. (1998) дозволили зробити висновок, що всі пухлинні клітини дрібноклітинного раку легень мають нейроендокринні гранули, діаметром 120 - 300 нм., що відносяться до особливої "APUD" - системи, яка відіграє при нормальному стані організму роль периферичної нервової системи.
Поряд з цим слід відзначити, що діагностика захворювання, на основі морфологічних особливостей дрібноклітинного раку легень з використанням гістологічних, гістохімічних та електроно - мікроскопічних методів дослідження, ще не знайшла в сучасній науковій літературі належного відображення, і потребує подальшого вивчення.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є фрагментом науково - дослідницької роботи Української медичної стоматологічної академії " Цитогенетичні особливості пухлин і тканин при інтоксикації й опроміненні ". Номер державної реєстрації 04/571 96.03.06. Автор є безпосереднім виконавцем фрагменту.
Мета і задачі дослідження. На підставі результатів комплексних гістологічних, гістохімічних, електронно - мікроскопічних і цитогенетичних методів дослідження, виділити об'єктивні критерії діагностики дрібноклітинного раку легень на біопсійному і секційному матеріалі.
Відповідно до поставленої мети, необхідно вирішити такі задачі:
1.
Встановити наявність різноманітних типів дрібноклітинного раку легень, використовуючи каріометричні дані (логарифм об"єму ядра, ядерно - цитоплазматичне співвідношення, стан гетерохроматину).
2.
Визначити гістохімічні особливості кожного з типів дрібноклітинного раку легень, використовуючи комплексне гістохімічне фарбування на біопсийном матеріалі , та порівняти отримані дані із секційними випадками.
3.
Виявити, на напівтонких препаратах, типи секреції різноманітних пухлинних клітин, що спостерігаються при дрібноклітинному раку легень.
4.
Ідентифікувати за допомогою електронного мікроскопа секреторні гранули, що знаходяться в клітинах різноманітних типів дрібноклітинного раку легень.
5.
Провести каріометричну оцінку мітотичної активності різноманітних типів дрібноклітинного раку легень і визначити головні форми патології мітозу.
6.
Встановити, особливості метастазування , форм росту й ускладнень в секційному матеріалі при різноманітних варіантах дрібноклітинного раку легень.
Об`єкт дослідження : легені людини.
Предмет дослідження : дрібноклітинний рак легень.
Методи дослідження : для дослідження стану структурних елементів дрібноклітинного типу раку легень, застосовували макроскопічні, загально - гістологічні, гістохімічні, елктронно - мікроскопічні та морфометричні методи дослідження, які дозволили визначити клініко - морфологічні особливості дрібноклітинного раку легень.
Наукова новизна одержаних результатів
1.
Вперше, на підставі комплексу гістологічних, гістохімічних цитогенетичних і електронно - мікроскопічних досліджень встановлені диференційовані інтерфазні пухлинні клітини, що зустрічаються при різноманітних варіантах дрібноклітинного раку легень.
2.
Вперше встановлені особливості мітотичного режиму, різноманітні форми патології мітозу, що спостерігаються в окремих гістологічних типах дрібноклітинного раку легень.
3.
Вперше встановлений мітотичний режим і каріометричний розподіл різноманітних форм патології мітозу по типах дрібноклітинного раку легень.
4.
Встановлений цитогенетичний зв'язок розподілу гетерохроматину з розвитком різноманітних форм патології мітозів.
5.
Вперше запропонований засіб ідентифікації патологічних мітозів при дрібноклітинному раку легень.
Практичне значення одержаних результатів
1.
Вперше запропонований гістохімічний засіб ідентифікації різноманітних гістогенетичних типів дрібноклітинного раку легень.
2.
Запропонований і впроваджений засіб каріометричного дослідження гістологічних препаратів.
3.
Впроваджено методику каріометричного підрахунку патологічних мітозів при різноманітних патологічних станах.
4.
Для характеристики різноманітних типів секреції пухлинних клітин, вперше підтверджена веріфікація поліхромного фарбування напівтонких зрізів і запропонований модифікований засіб фіксації тканини на склі, придатний для визначення секреторних клітин будь-якої локалізації.
5.
Складено алгоритм діагностики дрібноклітинного раку легень у методичну розробку по рейтинговій системі навчання студентів.
Особистий внесок здобувача
Автором персонально проаналізована наукова література по темі дисертації, проведений інформаційний пошук. Під керівництвом наукового керівника - доктора медичних наук, професора Гасюка Анатолія Петровича проведені гістологічні, гістохімічні, електроно - мікроскопічні та аутопсійні дослідження, за що висловлюю йому глибоку подяку. Самостійно проведені морфологічні дослідження, статистична обробка їх результатів, написані всі розділи, сформульовані висновки та практичні рекомендації. В сумісних публікаціях ідея і основний зміст роботи належить здобувачу.
Апробація результатів дисертації
Основні положення роботи були повідомлені на V конгресі патологоанатомів України (Чернігів 1993), Міжнародному конгресі з інтегративної анторопології (Тернопіль, 1995), 2-му з'їзді медичних генетиків України (Львів, 1995), V1 конгресі патологів України (Вінниця, 1998), українській науковій конференції з міжнародною участю "Мікроциркуляція і її вікові зміни" (Київ, 1999), науково - практичної конференції лікарів - інтернів і магістрів (Полтава, 1995), міжобласній науково - практичній конференції (Полтава, 1999).
Публікації
По темі дисертації опубліковано 13 праць. З них 5 статей - у фахових журналах, затверджених ВАК України, 5 - у вигляді тез, та 2 рацпропозиції.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, огляду літератури, матеріалів та методів дослідження, 3-х розділів власних досліджень, обговорення отриманих даних та висновків. Дисертація викладена на 131 сторінці машинописного тексту (обсяг основного тексту - 110 сторінок), ілюстрована 47 малюнками (мікрофотографії та електронограми), 6 таблицями, 3 графіками та 1 схемою. Список використаної літератури містить 200 джерел, з них 107 іноземних авторів.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали та методи дослідження. Згідно з поставленими задачами, об`єктом дослідження послужили осередки пухлин легень, отримані після операційного втручання (12 випадків), матеріал бронхобіопсій (9 випадків), а також аутопсійний матеріал померлих від дрібноклітинного раку легень (24 випадки).Розподіл досліджуваного патологічного матеріалу з урахуванням віку і статі представлено в таблиці 1.
Таблиця 1.
Кількісний розподіл матеріалу морфологічного дослідження дрібноклітинного раку легень по віку та статі
Вік | Стать | Бронхо -біопсія | Операційний матеріал | Секціойний матеріал
30 - 39 | 5 - ч
2 - ж | 3 | 4 | ---
40- 49 | 6 -ч
1- ж | 2 | 3 | 2
50 -59 | 10 - ч
3- ж | 2 | 3 | 8
60- 69 | 9 - ч
3 - ж | 1 | 2 | 9
70 -79 | 5 -ч
1 - ж | 1 | --- | 5
Із отриманого для дослідження матеріалу його після фіксації в 10% розчині нейтрального формаліну та парафінової проводки одержували зрізи, які забарвлювались звичайними гістологічними барвниками: гематоксилін - еозином, пікрофуксином по ван Гізон, а також фуксиліном за способом Харта. Крім того, проводили різне гістохімічне забарвлення матеріалу: ШИК + альциановим синім на кислі глюкозамінглікани та нейтральні мукопротеїди з попереднім ферментативним контролем тестикулярною та мікробною гіалуронідазами.
В процесі дослідження нами запропоновано нове модифіковане комплексне забарвлення ШИК + альциановим синім + за способом Бергмана, яке підтверджено раціоналізаторською пропозицією № 1812 від 01.10.1996 ("Спосіб комплексного фарбування клітинних елементів"; Сидоренко І. І., Гасюк Ю. А.) Запропоноване комбіноване забарвлення дозволяє диференціювати окремі типи нейросекреторних клітин
В частині випадків нами проведено виготовлення напівтонких зрізів клаптиків слизової оболонки після заливки в ЕПОН - 816 і Аралдат - 502. Напівтонкі зрізи забарвлювали толуідиновим синім, а також комбінованим поліхромним забарвленням метиленовим синім + азуром ІІ та основним фуксином по методиці Hamphrey, Pittman (1974). В процесі дослідження напівтонких зрізів, нами отримана раціоналізаторська пропозиція №1876 від 10.03.1999 ("Засіб для фіксації напівтонких фарбованих зрізів на предметному склі"; Сидоренко І. І., Гасюк Ю. А., Моторна Н. М.). Запропонована методика дозволила диференціювати різні типи нейросекреторних клітин дрібноклітинного раку легень та спосіб виведення секрету.
В окремих випадках проводили електроно - мікроскопічне дослідження з використанням електронного мікроскопа J. E. M. - 500. Згідно з Міжнародною Лозанівською класифікацією, в клітинах дифузної ендокринної системи ідентифікували тип нейросекреторних гранул.
Морфометричне дослідження гістологічних препаратів дрібноклітинного раку легень проводили на фотовідбитках розміром 18х24 см. за допомогою мікрофота "Ratenow -200" при різних об`єктивах, окулярі - 6,3. На стандартних фотовідбитках проводили типування інтерфазних, мітотичних клітин, а також патологічних мітозів, згідно класифікації І. А. Казанцевої (1981). В подальшому фотонегатив вміщували в репродукційний станок, сконструйований на кафедрі патологічної анатомії УМСА (Рац. пропозиція №572 від 4.06.1980). На екрані отримували зображення, яке відповідало фотознімку з загальним збільшенням в 1800 раз.
Проводили вивчення не менш 800 клітин для кожного окремого випадку дрібноклітинного раку легень. Обводили контур ядра з вимірюванням великого (D) та малого (d) діаметру ядер. На основі отриманих каріометричних даних обчислювали логарифм об`єму ядра ( Lg V ) по формулі обертаючого овоїда (Хесін Є. А., 1967), а також ядерно - цитоплазматичне співвідношення, мітотичний індекс та розподіл патологічних мітозів в залежності від фаз нормально протікаючого мітозу, стан гетерохроматину ядра пухлинних клітин.
Статистичну обробку отриманих морфометричних показників проводили шляхом обчислення середніх величин (М) та їх статистичних відхилень (m), а також середніх квадратичних відхилень (?).Отримані максимальні ядерні класи (моди) окремих клітинних елементів дрібноклітинного раку легень порівнювались між собою за допомогою критерію достовірності Стьюдента - Фішера.
Таким чином, проведений комплекс гістологічних, гістохімічних, морфометричних досліджень, а також вивчення напівтонких зрізів та електронограм, дозволяє встановити структурно - функціональні особливості будови різних типів дрібноклітинного раку легень на тканинному, клітинному і субклітинному рівнях, як на біопсійному, так і на аутопсійному матеріалі.
Результати дослідження. Всі випадки дрібноклітинного раку легень були розділені, згідно класифікації експертів ВООЗ (1967, 1984 роки) на наступні групи:
1.
дрібноклітинний анапластичний рак лімфоїдного типу;
2.
вівсяноклітинний рак легень;
3.
проміжний тип дрібноклітинного раку легень, в залежності від гістохімічних показників, нами був розділений:
а) з світлою (еозинофільною) цитоплазмою;
б) з темною (базофільною) цитоплазмою.
При розподілі на вищезгадані групи ми враховували рекомендацію експертів ВООЗ (1984). Пухлини, в яких зустрічались клітини проміжного типу з елементами вівсяноклітинного раку необхідно розглядати як вівсяноклітинний рак. Пухлини, в яких сполучаються клітини проміжного типу з клітинними елементами великоклітинного раку, ми виключали, як можливий випадок перетворення в залозистий рак.
Результати гістологічних досліджень показують, що лімфоцитоподібний тип дрібноклітинного раку легень характеризується наявністю дрібних, круглих клітин, які мають невеликий ободок цитоплазми. Зустрічається багато клітин, які знаходяться в стані мітозу. Пухлинні комплекси пронизуються кровоносними судинами, що проростають в підлеглі тканини.
В деяких випадках зустрічається другий гістоструктурний тип пухлини, який характеризується витягнутою, вузькою, вівсяноподібною цитоплазмою та веретеноподібним ядром. Вівсяноподібні пухлинні клітини іноді групуються, утворюючи стрічкові структури, а іноді утворюють комплекси, що нагадують клубочки.
На операційному матеріалі постійно з`являлись сполучення лімфоцитоподібних та вівсяноподібних пухлинних клітин. Перші з них локалізувались на периферії пухлини - в зоні інвазії та параконкрозного запалення. Другі - вівсяноподібні, визначались у центрі пухлини, навколо осередків некрозу.
Гістоструктура вівсяноклітинного та лімфоцитоподібного раку легень характеризувалась різними ступенями тканинного атипізму: солідним, трабекулярним та скірозним.
При солідному типі будови пухлини лімфоцитоподібні та вівсяноподібні пухлинні клітини зберігаються навколо кровоносних судин. Скіррозна форма характеризується добре розвинутою стромою в вигляді розростання грубоволокнистої сполучної тканини, серед якої визначаються островки пухлинних клітин. Трабекулярний тип будови дрібноклітинного раку легень характеризується наявністю добре розвинутих перетинок (трабекул), представлених пухкою сполучною тканиною, які розділяють комплекси лімфоцитоподібних та вівсяноподібних пухлинних клітин. При цьому осередки некрозу займають незначене місце в полі зору.
Проведені гістохімічні дослідження показують, що незалежно від тканинного атипізму (солідного, скіррозного або трабекулярного), лімфоцитоподібний та вівсяноклітинний тип дрібноклітинного раку легень, мають в пухлинних клітинах ШИК - позитивні гранули, зафарбовані в пурпурний колір, котрі розташовуються як в ядрі, так і в цитоплазмі.
Вівсяноподібні пухлинні клітини мають ШИК - позитивні гранули в цитоплазмі, а також зафарбований в пурпурний колір гетерохроматин ядра. При цьому, навколо осередків некрозу пухлини ШИК - позитивні гранули, як правило, виходять за межі цитоплазми клітини в міжклітинну рідину, а в ядрі гетерохроматин підлягає каріорексісу та каріолізісу.
Лімфоцитоподібний тип дрібноклітинного раку легень характеризується наявністю ШИК - позитивних гранул в цитоплазмі клітин. Остання в більшій частині вакуолізована або повністю відсутня. Ядро має ШИК - позитиний гетерохроматин.
При зафарбуванні напівтонких зрізів метиленовим синім + азур ІІ + основний фуксин, нами встановлена наявність двох типів ракових клітин лімфоцитоподібного раку легень. Перший тип характеризується наявністю круглого ядра, яке зафарбовується основним фуксином в червоний колір, та вузенького ободка цитоплазми. Остання має блакитний колір. Нейросекреторні гранули в цитоплазмі клітин, як правило, не виявляються.
Другий тип пухлинних клітин, характеризується наявністю овального або веретеноподібного ядра, зафарбованого в синій колір. При цьому в цитоплазмі постійно зустрічаються дрібні зафарбовані в яскраво - червоний колір нейросекреторні гранули, котрі розташовуються на одному або на обох полюсах цитоплазми. В деяких ракових клітинах нейросекреторні гранули щільно прилягають до цитоплазматичної мембрани. Інколи порушують її цілісність, виходячи за межі клітин та розташовуючись в міжклітинній рідині.
Про це свідчить додатково і та обставина, що навколо цих клітин постійно зустрічаються ракові клітини зі спустошеною цитоплазмою та пікнотичним ядром. Вони, ймовірно, є результатом голокринової секреції.
На напівтонких зрізах при поліхромному фарбуванні метиленовим синім + азур ІІ + основний фуксин при вівсяноклітинному раку легень клітини визначаються у вигляді вузького ободка цитоплазми, більшу частину площі якої займає велике ядро. В цитоплазмі визначаються поодинокі нейросекреторні гранули, котрі локалізуються на одному з полюсів, або розподіляються відносно рівномірно в цитоплазмі.
Необхідно відмітити, що секреторні клітини функціонують переважно шляхом біполярної секреції, при цьому в деяких клітинах частково зберігається цитоплазматична мембрана, а в частині випадків вона повністю зруйнована.
Не менш важливими є отримані нами результати електронної мікроскопії. Встановлено, що в деяких пухлинних клітинах при лімфоцитоподібному типі дрібноклітинного раку легень спостерігається конденсація гетерохроматина, наявність "синаптонемального" комплексу, зустрічаються поодинокі апоптозні тільця.
При вівсяноклітинному типі дрібноклітинного раку легень, спостерігаються секреторні осмієфільні гранули з електронно - щільною серцевиною та діаметром 120 нм. Іноді ядро має осмієфільне ядерце. Згідно Лозанівської міжнародної класифікації (1980), цей тип гранул характерний для D - клітин, котрі виділяють вазоактивний інтерстиціальний пептид або бомбезин. Останній є фактором росту пухлини, що може впливати на проліферацію пухлинних клітин.
Встановлено, що мітотичний індекс при лімфоцитоподібному типі раку складає 9,8±1,2‰, а при вівсяноклітинному типі дрібноклітинного раку легень - 16,8±1,6‰.
Відмінності мітотичного режиму пухлинних клітин впливає на утримування різних форм патології мітозу. Результати розподілу патологічних мітозів при цьому типу дрібноклітинного раку легень, представлені в таблиці 2.
Таблиця 2.
Розподіл різних форм патології мітозів при лімфоцитоподібному та вівсяноклітинному раку легень |
Лімфоцитоподібний тип | Вівсяноклітинний тип
Відсоток патології мітозів (%) | 44,8 ± 0,3 | 65,9 ± 0,8
Патологія | Фрагментація хромосом | 3,6 | 10,5
Профази | Кон`югація хромосом | 6,8
Відсутність | К -мітоз з розсіюванням | 7,1 | 11,4
Патологія | Центріоляр ного | Пола
Метафаза | 1,6
апарату | К - мітоз зі злипанням | 13,8 | 7,5
Метафази | Різна | Асиметричний мітоз | 1,0 | 2,6
кількість | 3-х групова метафаза | 0,5 | 4,7
центріолів | Багатополюсний мітоз | 3,6 | 3,8
Патологія | Мости | 6,8 | 2,3
Анафази | Відставання хромосом при розходженні | 1,6
Патологія |
Мікроядра |
--- |
21,5
Телофази
Визначено, що відсоток патології мітозів, які зустрічаються при лімфоцитоподібному типі дрібноклітинного раку легень 44,8±0,3%, це приблизно в 1,4 рази менше, чим при вівсяноклітинному раку (65,9±0,8 %).
Провідними формами патології мітозу профази при лімфоцитоподібному раку є кон`югація хромосом ( 6,8 % ), та нерівномірне їх розсіювання (3,6 %).
При вівсяноклітинному раку легень, найчастіша патологія профази - це фрагментація хромосом (10,5%), що характеризується зникненням ядра або ядерної оболонки.
Патологія метафази дозволила також визначити провідну форму. Це так званий "колхіциновий" або К - мітоз. При цьому, у випадках лімфоцитоподібного типу раку легень зустрічається К - мітоз зі злипанням хромосом (13,8%). Вівсяноклітинний рак, навпаки, характеризується К - мітозом з дифузним розсіюванням хромосом по всій цитоплазмі (11,4%).
Для анафази мітозу, при лімфоцитоподібному раку легень характерна така форма патології, як утворення містків (6,8%). Вони представляють собою хромосоми, що не розійшлися при утворенні двох або декількох полюсів дочірних клітин. При вівсяноклітинному раку відсоток цієї патології незначний (2,3%).
Патологія телофази мітозу характерна тільки для вівсяноклітинного раку легень і була представлена утворенням мікроядер (21,5%). На гістологічних препаратах клітини мають вигляд дрібних ядер, які переплітались між собою, а між їх петлями накопичувалась гомогенна речовина. А навколо - утворювалась ядерна оболонка.
Виходячи з закономірностей розподілу патологічних мітозів, ми зробили припущення про наявність двох цитогенетичних клонів дрібноклітинного раку легень. Перший клон характеризується наявністю в інтерфазних клітинах статевого хроматину та має логарифм об`єму ядра LgV=1,65. Подальше профаза мітозу характеризується фрагментацією полухроматид з LgV=1,8. В метафазі даний клон супроводжується склеюванням хромосом (К - мітоз із злипанням ). Далі пухлинні клітини, як свідчать дані І. А. Казанцевої (1982), можуть переходити в "замерлий" мітоз, тобто апоптоз.
Другий клон дрібноклітинного раку легень характеризується логарифмом об`єму ядер інтерфазних клітин LgV=1,55, в котрому статевий хроматин (тільце Барра), як правило, не зустрічається.
В профазі ведучою патологією є фрагментація хромосом, з логарифмом об`єму ядер LgV=1,7 , чим відрізняється від першого клону. Метафаза характеризувалась патологією К - мітозу з розсіюванням хромосом. При цьому логарифм об`єму складав LgV=2,1. Подальше ця патологія може йти в двох напрямках. Перший - швидко, минаючи анафазу, хромосоми розподіляються в мікроядра, які мають логарифм об`єму ядер LgV=1,35 та Lg V=1,25. Вони можуть вступати в клітинний цикл, являючись анеуплоїдними.
Другий шлях пухлинних клітин з розсіюванням хромосом - коли останні не розходяться, а утворюють поліплоїдні (тетраплоїдні) ядра.
При вивченні фарбуванні гематоксиліном та еозином гістоструктур дрібноклітинного раку легень з клітин проміжного типу, звертало на себе увагу те, що в деяких випадках клітини мали світлу (еозинофільну) цитоплазму, веретеноподібну форму ядра з дифузно розсіяним хроматином без чітко сформованих ядерець. В частині спостережень відмічалась добре виражена темна цитоплазма з витягнутими ядрами та ніжним гетерохроматином. Базофільні пухлинні клітини формували псевдорозетки навколо капілярів.
Комплексне гістохімічне фарбування (ШИК + альциановий синій + за способом Бергмана) дозволило встановити, що ракові клітини проміжного типу з світлою (еозинофільною) цитоплазмою мають альциан - позитивну цитоплазму блакитного кольору, ядра розташовуються ексцентрично. При великому збільшенні мікроскопу відмічається наявність дрібних синіх гранул полігональної форми, котрі розташовуються на периферії цитоплазми утворюючи щільні конгломерати.
Гістохімічне вивчення забарвлених препаратів дрібноклітинного раку легень проміжного типу з темною (базофільною) цитоплазмою дозволило виявити наявність 2-х різних підвидів пухлини.
Перший підвид характеризувався округлими ядрами, ядерця в яких не визначались, та добре вираженими Бергман - позитивними гранулами коричневого кольору, які іноді залишали цитоплазму, без порушення її цілосності.. При другому підвиді, цитоплазма в частині випадків зруйнована, містить овальне ядро з одним або кількома ядерцями, іноді спостерігаються Бергман - позитивні гранули.
Вивчення напівтонких поліхромно - забарвлених зрізів проміжного типу дрібноклітинного раку легень, виготовлених методом ув’язнених пірамід з подальшим заключенням в гліцерин - желатину, що виключає екстракцію фосфоліпідів нейросекреторних гранул спиртом та ксилолом, дозволило встановити, що світлоклітинний варіант характеризується наявністю метахроматичних нейросекреторних гранул. Ці гранули помітні по всій поверхні пухлинної клітини. Таке спостереження дозволяє стверджувати, що при даному варіанті патології спостерігається мерокриновий тип секреції.
По іншому виглядають пухлинні клітини з темною цитоплазмою на напівтонких зрізах. Для них характерний переважно апокриновий тип секреції. При цьому метахроматичні гранули орієнтовані на одному з полюсів цитоплазми, а ядро відтиснуте у протилежний бік.
При електроно - мікроскопічному дослідженні проміжного типу дрібноклітинного раку легень встановлено, що світлоклітинний варіант характеризується наявністю в вакуолізованій цитоплазмі дрібних гранул діаметром 300 нм, овальної або шароподібної форми, які заповнені осмієфільною рідиною високої електронної щільності.
Темноклітинний варіант дрібноклітинного раку легень обумовлений наявністю секреторних гранул діаметром 250 нм.
Цитогенетичне дослідження інтерфазних клітин даного типу раку, дозволило встановити наявність двох популяцій. Перша має LgV ядра =2,25. Ядерця, як правило, не спостерігаються. Характеризується середньобрильчастим та ніжнонитковим гетерохроматином. Друга популяція має велике ядро, LgV ядра = 2,85 в котрому поряд з ніжнонитковим гетерохроматином спостерігаються ядерця.
Мітотична активність при проміжному типі дрібноклітинного раку легень складає 14,8‰. Розподіл патологічних мітозів представлений в таблиці 3.
Таблиця 3.
Розподіл різних форм патології мітозів при проміжному типі дрібноклітинного раку легень |
Проміжний тип
Відсоток патології мітозів (%) | 35,9
Патологія | Фрагментація хромосом | 4,6
профази | Кон`югація хромосом | 4,4
Відсутність | К -мітоз зі злипанням | 3,1
Патологія | Центріоляр ного | Порожня
Метафаза | 6,8
Апарату | К - мітоз з розсіюванням | 3,2
метафази | Різна | Асиметричний мітоз | 3,7
Кількість | 3-х групова метафаза | 6,2
Центріолей | Багатополюсний мітоз | 0,7
Патологія | Мости | 1,1
анафази | Відставання хромосом при розходженнні | ---
Патологія |
Мікроядра |
2,1
телофази
Профаза мітозу характеризується такими відхиленнями: фрагментація хромосом (4,6%) та кон`югація хромосом (4,4%), які спостерігаються приблизно однаково.
Провідною формою патології метафази є порожня метафаза (6,8%), котра представлена кільцем хромосом, розташованих по периферії веретена ділення. Поряд з цим патологією зустрічається така форма, як 3-х групова метафаза (6,2%), яка характеризується наявністю поряд з основною метафазною пластинкою, додаткових груп хромосом.
Наслідком 3-х групової метафази є така патологія, як утворення мікроядер, які переважають у телофазі нормального мітозу та складають 2,1%, а також утворення тетраплоїдних ядер.
Таким чином, проведені морфологічні дослідження проміжного типу дрібноклітинного раку легень дозволили встановити два його різноманітні типа: з світлою (еозинофільною) та темною (базофільною) цитоплазмою, що було підтверджено різоманітними морфологічними показниками.
З метою вивчення клініко - анатомічних особливостей дрібноклітинного раку легень, нами проведені розтини померлих від даного захворювання. В залежності від гістологічної будови пухлини, весь матеріал був розділений на дві групи: лімфо - вівсяноклітинний рак та проміжний тип дрібноклітинного раку легень.
Перша група на аутопсійному матеріалі мікроскопічно характеризувалась наявністю лімфоцитоподібних клітин, ядром з крупним гетерохроматином яке займає майже всю цитоплазму. Поряд з великою кількістю мітозів, зустрічаються дрібні клітини з пікнотичними ядрами, а також їх відламками. В усіх випадках пухлина була крупновузловою (від 6 до 9 см в діаметрі), характеризувалась ендофітним ростом по напрямку крупних бронхів та судин, доходячи до воріт легень, і медіастенальною формою росту. В корені легені пухлина разом з передніми чи задніми медіастенальними лімфовузлами утворювала щільний пухлинний конгломерат. Гематогенні метастази виявлялись частіше в печінці, надниркових залозах.
На гістотопографічних зрізах, у померлих від при лімфо - вівсяноклітинного раку легень поряд з раковими емболами в поверхневій сітці лімфатичних судин спостерігали емболи в глибокій перібронхіальній сітці лімфатичних судин.
Друга група пухлин на секційному матеріалі яка характерна для проміжного типу дрібноклітинного раку легень, представлена раковими клітинами з добре вираженою світлою, фарбованою еозином в червоний колір, або темною, фарбованою гематоксиліном в синій колір, цитоплазмою. Ядра мають округлу або овальну форму і в порівняння з першою групою більші. Слід відзначити, що клітини з темною цитоплазмою розташовуються поряд з кровоносними судинами, а клітини з світлою - у центрі пухлини.
Частіше пухлина дрібнозернистою, розміром від 3 до 5 см в діаметрі, росла екзофітно, з ателектазом, відповідно ураженому бронху частини легені, з розвитком абсцедуючої пневмонії та інфільтративно - пневмонічною формою росту. На гістотопографічних зрізах проміжного типу дрібноклітинного раку легень, пухлинні клітини в венах слизової оболонки бронха мали псевдобагаторядне розташування. Клітини утворювали поліпи, які інколи обтурували отвір бронхів. Часто в отворі бронхіальних артерій та вен відмічали обтуруючі або пристінкові ракові емболи.
При зафарбуванні препаратів пухлин померлих від дрібноклітинного раку легень комплексним гістохімічним забарвленням (ШИК + альциановий синій + за способом Бергмана) встановлено, що при лімфоцитоподібному раку постійно визначається наявність ШИК - позитивних структур в ядрі інтерфазних клітин, інколи навколо ядра утворюється ШИК - позитивний ободок цитоплазми.
Проміжний тип дрібноклітинного раку легень характеризується двома варіантами. Перший - з наявністю альциан - позитивних структур в цитоплазмі пухлинних клітин. Другий варіант характеризується наявністю Бергман - позитивних гранул коричневого кольору.
Альциан - позитивні клітини розташовуються частіше по периферії пухлини, а Бергман - позитивні - в осередках некрозу, хоча їх кількість незначна.
При каріометричному дослідженні пухлин померлих від дрібноклітинного раку легень встановлено, що різні гістохімічні види мають свої максимальні ядерні класи.
Так, інтерфазні пухлинні клітини, з наявністю ШИК - позитивних сполук мають 2 максимальні ядерні класи з логарифмами об`єму ядер LgV= 1,55 та Lg V = 1,65. Звертає на себе увагу те, що спостерігаються ще додаткові піки з Lg V =1,25 та Lg V =1,35. Цей факт може бути розцінено, як утворення мікроядер.
Максимальний ядерний клас проміжного типу дрібноклітинного раку легень локалізується в інтервалі з LgV=2,15, поряд з цим, відмічається ще два додаткових класи з LgV= 1,85 та Lg V = 1,95, що може бути обумовлено інтегративним (кратним) чи дезінтегративним пікнозом ядра. Цей факт, очевидно, пов`язаний з дистрофічними та некробіотичними процесами, які спостерігаються в альциан - позитивній клітині.
Накінець, для Бергман - позитивних пухлинних клітин з проміжного типу визначається максимальний ядерний клас з LgV=2,55. Крім того, спостерігаються ще два додаткових піка з LgV=2,75 та Lg V = 2,85. Проведеним гістохімічним аналізом встановлено, що в основному ядерному класі з LgV=2,55 хромафінні гранули зберігаються, а в додаткових - Бергман - позитивні гранули лізуються та виходять за межі клітин в оточуючу тканину. Вказані зміни в цитоплазмі даного типу клітин свідчать про дезінтегративний чи інтегративний набряк ядра, за рахунок чого і збільшується їх логарифм об`єму.
ВИСНОВКИ
1.
Виявлено, що питання діагностики та морфологічі особливості дрібноклітинного раку легень за допомогою простих і доступних методів не знайшли в сучасній літературі достатнього відображення.
2.
Встановлено, що на секційному матеріалі, згідно класифікації ВООЗ (1984), вівсяноклітинний рак легень характеризується переважно центральною локалізацією, ендофітним ростом з переходом на медіастенальні лімфовузли (медіастинальна форма росту); при проміжному типі дрібноклітинного раку легень, поряд з центральним розташуванням відмічається інфільтративно - пневмонічна форма росту пухлини.
3.
Визначено, що на секційному матеріалі каріометрично визначаються два максимальних ядерних класи: вівсяноклітинний має максимальний ядерний клас (мода) в інтервалі логарифма об`єму Lg V = 1,85 та проміжноклітинний тип з світлою цитоплазмою та логарифмом об`єму Lg V = 2,85. На біопсійному матеріалі встановлено наявність 4 каріометричних типів дрібноклітинного раку легень: лімфоцитоподібний з модою логарифму об`єму Lg V = 1,65; вівсяноподібний, з логарифмом об`єму Lg V = 1,85; проміжний тип дрібноклітинного раку легень з темною (базофільною) цитоплазмою та логарифмом об`єму Lg V = 2,25; проміжний тип дрібноклітинного раку легень з світлою (еозинофільною) цитоплазмою та логарифмом об`єму Lg V = 2,85.
4.
Виявлено, що при гістохімічному забарвленні препаратів та напівтонких, поліхромно - забарвлених зрізах, лімфоцитоподібний тип дрібноклітинного раку легень характеризуються наявністю в ядрі ШИК - позитивного великобрильчатого гетерохроматину, та поодиноких гранул, що виділяються по голокриновому типу. Вівсяноподібний тип містить в цитоплазмі велику кількість ШИК - позитивних гранул, які виділяються біполярно; проміжноклітинний тип зі світлою цитоплазмою має альциан - позитивні гранули з, переважно, мерокриновим типом секреції; проміжноклітинний тип з темною цитоплазмою містить Бергман - позитивні гранули які виділяються по апокриновому типу.
5.
Проведеною каріометричною оцінкою мітотичних клітин вівсяноподібного раку легень встановлено, що проліферативна активність лімфоцитоподібного типу складає 14‰, в той час, як власне вівсяноклітинний рак - 16,8‰. Відсоток патології даного типу супроводжується переважно кон`югацією хромосом в профазі мітозу, яка при власне вівсяноклітинному раку легень супроводжується наявністю в метафазі К- мітозу з розсіюванням хромосом, а при лімфоцитоподібному - К - мітоз зі злипанням хромосом.
6.
Встановлено що, при проміжному типі дрібноклітинного раку легень зі світлою (еозинофільною) цитоплазмою, мітотична активність складає 12‰, а при проміжному типі дрібноклітинного раку легень з темною (базофільною) цитоплазмою - 9,8‰. Для обох типів ведучою формою патології профази мітозу являється фрагментація хромосом, остання обумовлює патологію метафази - порожниста метафаза або 3-х групова метафаза.
7.
Електроно - мікроскопічно ідентифіковано, що вівсяноклітинний тип має секреторні гранули з d= 120 нм, проміжний тип з базофільною цитоплазмою містить секреторні гранули d=250 нм, в проміжному типі з еозинофільною цитоплазмою виявляються секреторні гранули з d=300 нм, та лімфоцитоподібний тип дрібноклітинного раку легень характеризується наявністю поодиноких секреторних гранул, супроводжується конденсацією та маргінацією хроматину, карбуваннями контурів ядра та наявністю апоптозних тілець.
8.
Обгрунтований для практичного застосування простий засіб каріометричного дослідження клітинних елементів пухлин різноманітної локалізації, запропоноване комплексне гістохімічне забарвлення яке дає можливість морфологічної ідентифікації різних варіантів дрібноклітинного раку легень.
9.
Запропоноване поліхромне забарвлення напівтоких зрізів та гістологічних препаратів дає змогу ідентифікувати структурно-функціональні властивості клітин, які відносяться до "APUD" - системи, що в свою чергу дозволяє обгрунтовано проводити корекцію лікування, враховуючи різні гістологічних варіантах дрібноклітинного раку легень.
Список праць, опублікованих за темою дисертації
1.
Сидоренко И. И. "Морфологические особенности овсяноклеточного рака легкого". // Вестник проблем биологии и медицины. - 1997. - №16. - С. 69 - 73.
2.
Сидоренко І. І., Гасюк А.П., Цебржинский О.І. "Гістометричні особливості печінки при гіпертелурозі". //Вестник проблем биологии и медицины. - 1997. №7. - С. 118 - 122.
3.
Сидоренко И. И. "Дифференциально - диагностические критерии мелкоклеточного рака легкого". // Вісник проблем біології і медицини. - 1999. - Вип. 13. - С. 61 - 63.
4.
Сидоренко И.И. " Кариометрическая характеристика мелкоклеточного рака легких " // Вісник морфології. - 2000. №1. - С. 103 -104.
5.
Сидоренко И.И., Проскурня С.А. " Гистохимические и електронно - микроскопические особенности мелкоклеточного рака легких " // Арх. клін. експ. мед. - 2000. - Т.9, № 3. - С.350 - 352.
6.
Сидоренко И. И. "Особенности митотического режима овсяноклеточного рака легких в плане лечения и реабилитации больных". // Вестник проблем современной медицины. - 1995. - №5. - С. 112 - 114.
7.
Сидоренко І. І., Гасюк А.П. "Цитогенетичні особливості раку деяких органів". // Мат. 2-го з`їзду медичних генетиків України. - Львів. - 1995. - С.40
8.
Сидоренко И. И., Гасюк А.П., Кравцова А.П., Ушакова Ю.Л. "Особенности митотического режима при некоторых множественных раках". Мат. 1- го съезда онкологов стран СНГ. - Москва. - 1996. - С. 114 .
9.
Сидоренко И. И. "Клинико - анатомические аспекты метастазирования мелко - овсяноклеточного рака легких". // Сб. Актуальні питання теоретичної та клінічної медицина на сучасному рівні. Мат. допов. наук. конф. - Полтава. - 1996. - С. 361.
10.
Сидоренко І. І. "Гістологічне, гістохімічне та електроно - мікроскопічне дослідження дрібноклітинного раку легень". // Сб.: "Судинні і онкологічні захворювання: морфогенез та екологічний патоморфоз". Мат. 6-го Конгресу патологів України. - Вінниця. - 1998. - С. 162.
11.
Сидоренко І. І., Моторна Н.М. "Патоморфологічні механізми порушення мікроциркуляції при різних варіантах дрібноклітинного раку легень". // Сб.: Мікроциркуляція та її вікові зміни. Мат. Української наук. конф. з міжнародною участю. - Київ. - 1999. - С. 115 - 116.
12.
Сидоренко І.І., Гасюк Ю.А. " Спосіб комплексного фарбування клітинних елементів " . Свідоцтво на раціоналізаторську пропозицію № 1812. Видане УМСА від 1 жовтня 1996 року.
13.
Сидоренко І.І., Гасюк Ю.А.., Моторна Н.М. " Засіб для фіксації напівтонких фарбованих зрізів на предметному склі " . Свідоцтво на раціоналізаторську пропозицію № 1876. Видане УМСА від 10 березня 1999 року.
АНОТАЦІЯ
Сидоренко І. І. Морфологічні особливості дрібноклітинного раку легень. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.02 - патологічна анатомія. - Національний державний медичний університет ім. О. О. Богомольця. Київ, 2001.
Дисертація присвячена вивченню морфологічних особливостей дрібноклітинного раку легень на біопсийному та секційному матеріалі.
Встановлено, що різні типи дрібноклітинного раку легень мають різні гістологічні та гістохімічні особливості. Проведеним вивченням напівтонких препаратів встановлені різні типи виведення секрету пухлинними клітинами, які характерні для кожного типу. Виявлена різна проліферативна активність усіх типів дрібноклітинного раку легень, провідні форми патології мітозу з визначенням логарифму об'єму ядра (LgV) інтерфазних та мітотичних клітин.
Проведена електроно - мікроскопічна ідентифікація нейросекреторних пухлинних клітин, встановлена їх роль в розвитку ракової прогресії.
Визначені основні клініко - морфологічні форми дрібноклітинного раку легень, які найбільш часто зустрічаються на секційному матеріалі.
Ключові слова: дрібноклітинний рак легень, нейросекреторні клітини, логарифм об`єму ядра, патологія мітозів.
АННОТАЦИЯ
Сидоренко И. И. Морфологические особенности мелкоклеточного рака легких. Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.02. - патологическая анатомия. – Национальный медицинский университет им. А.А.Богомольца. Киев, 2001.
Диссертация посвящена изучению морфологических особенностей мелкоклеточного рака легких на бипсионном и секционном материале.
На основании комплексных гистологических, гистохимических, цитогенетических та електронно-микроскопических методов исследования, установлены различные гистологические варианты мелкоклеточного рака легких:
1.
лимфоцитоподобный тип;
2.
овсяноклеточный тип;
3.
промежуточный тип со светлой (эозинофильной) цитоплазмой;
4.
промежуточный тип с темной (базофильной) цитоплазмой.
Результаты гистологических исследований показывают, что лимфоцитоподобный тип мелкоклеточного рака легких, характеризуется наличием мелких, округлых клеток, которые имеют небольшой ободок цитоплазмы. Наряду с этим, встречается большое количество клеток, находящиеся в состоянии митоза.
В некоторых случаях, на биопсийном материале всречается второй гистоструктурний тип опухоли с узкой овсяноподобной цитоплазмой и веретеноподобной формой ядра. Овсяноподобные опухолевые клетки иногда группировались вблизи сосудов, образуя палисадоподобные структуры.
Наконец, на операционном материале постоянно наблюдаются сочетание лимфоцитоподобных и овсяноклеточных опухолевых клеток. Первые из них локализуются, в основном, на периферии опухоли - в зоне инвазии и параконкрозного воспаления. Другие - овсяноподобные клетки определяются в центре опухоли, вблизи очагов некроза.
Проведенные гистохимические исследования показывают, что независимо от тканевого атипизма (солидного, скиррозного или трабекулярного) лимфоцитоподобный и овсяноклеточный рак имеют ШИК - позитивные гранулы, окрашенные в пурпурный цвет, которые располагаются как в ядре, так и в цитоплазме опухолевых клеток.
При изучении гистологических препаратов,окрашенных гематоксилином и эозином гистоструктур мелкоклеточного рака легких из клеток промежуточного типа, обращало на себя внимание то, что в некоторых случаях клетки имели светлую ( эозинофильную ) цитоплазму, веретеноподобную форму, ядро с диффузно рассеянным хроматином, без четко сформированных ядрышек. В части случаев, отмечается хорошо развитая темная ( базофильная ) цитоплазма с вытянутыми ядрами и нежным гетерохроматином.
Комплексная гистохимическая окраска опухолевой ткани по собственной методике, позволила установить некоторые гистохимические различия, что позволяет их рассматривать, как отдельные морфологические подгруппы.
При этом, раковые клетки промежуточного типа со светлой (эозинофильной ) цитоплазмой, имели альциан - положительную цитоплазму голубого цвета, в которых ядра располагались эксцентрично. Промежуточный тип с темной ( базофильной ) цитоплазмой характеризуется наличием хорошо выраженных Бергман - положительных гранул, которые иногда покидают ее пределы, округлым ядром с хорошо конденсированным гетерохроматином.
Установлено, что при гистохимическом окрашивании гистологических препаратов и полутонких полихромноокрашенных срезов, лимфоцитоподобный тип мелкоклеточного рака легких характеризовался наличием в ядре ШИК - позитивного крупноглыбчатого гетерохроматина. Единичные гранулы выделяются
