Клинические и морфогенетические особенности рака легкого на фоне атрофии слизистой оболочки бронхов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

КЛИНИЧЕСКИЕ И МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАКА ЛЕГКОГО НА ФОНЕ АТРОФИИ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ БРОНХОВ

14.01.25 - пульмонология

14.01.12 - онкология

Паутова Яна Владимировна

БАРНАУЛ - 2010

Список сокращений

АБ - атрофический бронхит

СО - слизистые оболочки

B-CAT - бета-катенин

СОБ - слизистая оболочка бронхов

E-CAD - Е-кадгерин

TGFв - трансформирующий фактор роста бета

ПРЛ - периферический рак легкого

TGFвR1 - рецептор 1-го типа к TGFв

РЛ - рак легкого

ЦРЛ - центральный рак легкого

1. Общая характеристика работы

Актуальность проблемы предрака и РЛ определяется его лидирующем положением в структуре онкологической заболеваемости (прирост заболеваемости в экономически развитых странах 0,6-8%, в России в 2000 году - 44,4%), диагностикой на поздних стадиях (в 70% случаев РЛ диагностируется на III-IV стадии) и как следствие - плохим прогнозом (лишь у 10-15% больных продолжительность жизни после установления диагноза превышает 5 лет) (Гриненко А.Л. и др., 2000; Коган Е.А. и др., 2001; Напалков Н.П., 2004; Чиссов В.И., 2004).

Нарушения регуляции процессов пролиферации и дифференцировки клеток, лежащие в основе возникновения опухолей (Албертс Б., 1994; Галицкий в.А., 2001), отражают тесную связь канцерогенеза с патологией регенерации. Не случайно около 90% злокачественных опухолей относятся к карциномам, что связывают как с высокой пролиферативной активностью эпителиальных тканей, так и их барьерной функцией, обусловливающей высокую частоту повреждений разнообразными факторами внешней и внутренней среды и интенсификацию репаративных процессов (Албертс Б., 1994). Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что нарушения регуляции клеточной дифференцировки, лежащие в основе возникновения опухолей, не зависят от множественных мутаций; появление и сохранение компетентности клеток к определенным индукторам на этапах дифференцировки имеет эпигенетическую обусловленность, как и процесс гистогенеза в целом: изначально эпигенетические изменения определяются эмбриональной индукцией, в последующем - индуктивным характером меж- и внутритканевых взаимодействий при помощи молекулярных сигналов, воспринимаемых клеточными рецепторами (Швембергер И.Н., 1976; Албертс Б., 1994; Галицкий В.А., 2001).

Микроокружение опухоли, или комплекс клеток и их сигнального взаимодействия в микроокружении опухоли, формирующее так называемый «полевой эффект», определяет не только поведение опухоли (Tabor M.P. et al., 2002; Redent E.F. et al., 2007; Stearman R.S. et al., 2008), но, вероятно, и морфогенез событий ей предшествующих и является в настоящее время областью интенсивного изучения. В этом аспекте особое место занимает исследование эпителио-стромальных отношений, нарушение гомеостаза которых выражается в развитии склероза и дисрегенерации (Шехтер А.Б., Серов В.В., 1991; Bayer B. et al., 2000; Schwarz M.A., 2004; Kim K.K. et al., 2006), ведущих к атипичной перестройке ткани, предшествующей возникновению рака (Шабад Л.М., 1967).

О значении в канцерогенезе нарушений эпителио-стромальных отношений свидетельствуют ассоциированность неоплазий со склеротическими процессами и появление концепции «рак в рубце» (Серов В.В., 1994), которая, наряду с близкой к ней по сути концепцией «опухолевого поля», переживает в настоящее время ренессанс (Ardies C.V., 2003; Braakhuis B.J.M. et al., 2005; Redent E.F. et al., 2007; Stearman R.S. et al., 2008). Однако, несмотря на очевидность эпителио-стромального взаимодействия in vitro и при исследовании биоптатов легких при фиброзе, клеточно-молекулярные механизмы развития пневмофиброза и его участия в канцерогенезе остаются неясными, продолжая привлекать внимание исследователей (Redent E.F. et al., 2007; Stearman R.S. et al., 2008).

В этом аспекте, как наиболее яркое проявление несостоятельности процессов регенерации, особый интерес представляют персистирующий дистрофический и атрофический процессы в СОБ (Наумова Л.А., 1994; 1998), частота которых возрастает в условиях нарастающей антропогенной нагрузки на слизистую оболочку органов дыхания (Ахаронсон Е. и др., 1980; Величковский Б.Т., 1991; Гичев Ю.П., 1995; Непомнящих Г.И., 2005). Клинический опыт свидетельствует о значении атрофического процесса в канцерогенезе в определенных тканях-мишенях, но роль его как предракового изменения нуждается в уточнении (Картер Р.Л., 1987; Галицкий В.А., 2003). Именно повторяемость и длительность повреждений, сопровождающихся развитием дистрофии и нарушением гомеостаза ткани, затрудняют осуществление репаративной регенерации и способствуют реализации злокачественности как потенции роста заложенной в биологической сущности камбиальной клетки (Крыжановский Г.Н., 1973; Петров Н.Н., 2005; Nakayama M. et al., 2003).

В настоящее время, при общем представлении о механизмах канцерогенеза, остаются неизученными как тканеспецифические реакции при раках различной локализации, по сути, являющиеся отражением морфогенеза этого процесса, так и злокачественный потенциал многих предраковых изменений (Заридзе Д.Г., 2002; Kerr K.M., 2001). Вместе с тем, известно, что предотвращение развития рака, диагностика и его лечение на ранних стадиях - единственный путь борьбы с ним (Шабад Л.М., 1947); именно в выявлении, динамическом наблюдении и лечении начальных этапов канцерогенеза, выражающихся в физиологическом дисбалансе на разных уровнях (организм, орган, ткань, клетка), или диагностике фоновых процессов как комплекса патологических неопухолевых изменений, не являющихся непосредственным предшественником опухоли, но способствующих злокачественной трансформации, скрывается резерв ранней диагностики рака, эффективности его первичной и вторичной профилактики (Петерсон Б.Е., Чиссов В.И., 1986; Чиссов В.И., 2004).

Все это не только отражает сохраняющуюся, но и растущую актуальность проблемы рака, что делает важным любой вклад в ее решение. В настоящем исследовании, выполнявшемся в рамках темы «Межклеточные и клеточно-матриксные механизмы нарушения эпителио-стромальных взаимодействий при дисрегенераторных и неопластических процессах в пограничных эпителиях», мы хотели посмотреть на опухолевый процесс с общепатологических позиций - как процесс, связанный с нарушением пролиферации и дифференцировки клеток (Албертс Б. и др., 1994; Галицкий В.А., 2003), поэтому критерием отбора больных в исследование стал эндоскопический феномен атрофии СОБ, которая на светооптическом уровне характеризуется, как известно, выраженными дисрегенераторными изменениями (Белов И.Ю., 1997; Наумова Л.А., 1998; Наумова Л.А. и др., 2005; 2006; Непомнящих Г.И., 2005) и потому уже может быть клиническим маркером онкологического риска.

Цель исследования - комплексное клинико-морфологическое изучение структурно-функционального реагирования слизистой оболочки крупных бронхов при раке легкого на фоне ее атрофии в зависимости от топографии и гистологического варианта опухоли; выделение клинико-морфологических маркеров повышенного онкологического риска.

Задачи исследования:

1. Изучить клинические проявления и структурно-функциональные реакции слизистой оболочки крупных бронхов при центральном, периферическом раке легкого и хронической бронхолегочной патологии неопухолевого генеза на фоне ее атрофии.

2. Изучить структурно-функциональные реакции эпителиального и стромального компартментов слизистой оболочки крупных бронхов и опухоли при плоскоклеточном раке легкого и аденокарциноме.

3. Выделить клинико-морфологические маркеры повышенного онкологического риска при атрофии слизистой оболочки крупных бронхов.

Научная новизна. Впервые проведен сравнительный клинико-морфологический анализ реакций слизистой оболочки крупных бронхов при РЛ (в зависимости от топографии и гистологического варианта опухоли) и хронической бронхолегочной патологии неопухолевого генеза на фоне ее атрофии; выделены фоновые, предраковые и паранеопластические изменения, первые из которых (фоновые и предраковые изменения) являются проявлением дисрегенераторного процесса, ассоциирующегося с выраженным склерозом (максимально по 6-балльной оценочной шкале).

Показано, что ПРЛ, представленный преимущественно аденокарциномой, ассоциируется с достоверно большей выраженностью атрофически-склеротических изменений в СОБ (клинико-эндоскопические признаки атрофической бронхопатии, максимальная выраженность дисрегенераторных изменений по условной 6-балльной шкале) и системным характером проявлений атрофического процесса (органные признаки, сочетанные атрофические изменения СО бронхов и желудка).

Впервые исследованы особенности сигнального взаимодействия клеток, характеризующих эпителио-стромальные отношения при плоскоклеточном РЛ и аденокарциноме и выявлен дисбаланс в системе TGFв-TGFвR1, выражающийся в увеличении экспрессии TGFв в эпителиальном компартменте опухоли и перифокальной зоны, при одновременном снижении TGFвR1, достоверно большем в опухолевых эпителиоцитах, чем в эпителии перифокальной зоны, но при плоскоклеточном раке - выраженном снижении TGFвR1 в эпителии уже перифокальной зоны, что может быть одним из инициальных механизмов патогенеза РЛ, в частности при его плоскоклеточном варианте.

Показано, что дисбаланс в системе TGFв-TGFвR1 сопровождается падением экспрессии Е-CAD и нарастанием B-CAT, ассоциирующимся, как известно, с выраженным пролиферативным ответом за счет опосредованной активации процессов ядерной транскрипции и более выраженным при плоскоклеточном РЛ, причем уже в перифокальной зоне.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в работе данные вносят вклад в развитие представлений о морфогенезе опухолевого процесса в легких на фоне атрофического поражения СОБ, в частности фоновых, предраковых и паранеопластических реакциях слизистой оболочки бронхов, в представления о характере эпителио-стромальных отношений в опухоли и перифокальной зоне и, в частности - инициальных патогенетических механизмах плоскоклеточного РЛ, а также в концепцию о формировании «опухолевого поля», свидетельствуя о связи уровня экспрессии TGFв, TGFвR1, эпителиального фенотипа, состояния стромального компартмента и появлении дисбаланса в системе TGFв-TGFвR1 уже в перифокальной зоне.

Полученные в работе данные могут использоваться как клинические и морфологические маркеры повышенного онкологического риска при формировании и динамическом наблюдении групп риска по раку легкого среди пациентов с хронической бронхолегочной патологией, ассоциирующейся с выраженными атрофически-склеротическими изменениями в органах дыхания. Среди клинических маркеров это клинико-эндоскопические проявления атрофической бронхопатии, системность поражения слизистых оболочек различной локализации (сочетанное поражение СО бронхов и желудка), среди морфологических - оцениваемые при морфологическом исследовании бронхобиоптатов степень выраженности склеротических и дисрегенераторных изменений по условной 6-балльной шкале и нарушения баланса в системе TGFв-TGFвR1.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации были представлены на 15 Национальном конгрессе по болезням органов дыхания и 1-ом учредительном конгрессе Евроазиатского респираторного общества (Москва, 2005), на 1-ом съезде терапевтов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 2005), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006), на третьей Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профилактика и лечение злокачественных новообразований в современных условиях» (Барнаул, 2007), на Российской научно-практической конференции с международным участием «Совершенствование онкологической помощи в современных условиях» (Барнаул, 2008).

Положения, выносимые на защиту:

1. Структурные реакции слизистой оболочки крупных бронхов при раке легкого на фоне ее атрофии являются выражением прогрессирующего дисрегенераторного процесса, ассоциирующегося с максимальной выраженностью склероза по условной 6-балльной шкале.

2. Периферический рак легкого, представленный преимущественно аденокарциномой, ассоциируется с большей частотой структурных признаков и выраженностью склеротических изменений в слизистой оболочке бронхов по условной 6-балльной шкале.

3. При плоскоклеточном раке легкого и аденокарциноме развивается дисбаланс в системе TGFв-TGFвR1 в эпителиальном и стромальном компартментах опухоли и перифокальной зоны, максимально выраженный при плоскоклеточном раке; при обоих вариантах рака легкого изменяется экспрессия белков адгезивного комплекса, отражающих эпителио-стромальные взаимодействия - снижение E-CAD и повышение B-Cat, более выраженное при плоскоклеточном раке, причем уже в перифокальной зоне, что может отражать особенности инициальных патогенетических механизмов при раке этого типа.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них две в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.

2. Характеристика клинических наблюдений и методов исследования

В соответствии с целью и задачами настоящего исследования на базе клиники ГУ Новосибирского областного онкологического диспансера в период с 2004 по 2008 год было проведено комплексное клинико-эндоскопическое и патоморфологическое (по бронхобиоптатам и операционному материалу (ткань легких и слизистой оболочки бронхов) исследование у 108 (93 мужчин и 15 женщин в возрасте от 36 до 79 лет) больных РЛ на фоне эндоскопически диагностированной диффузной атрофии СОБ. Все пациенты дали информированное добровольное согласие на использование в работе результатов их обследования в клинике.

Таким образом, наличие эндоскопически диагностируемых признаков атрофии СОБ было критерием включения больных в исследование (во все три группы). Как показали предшествующие работы (Наумова Л.А., 1994; 1998; Белов И.Ю., 1997; Непомнящих Г.И., 2005), эндоскопически выявляемая атрофия СОБ на светооптическом уровне характеризуется выраженным дисрегенераторным процессом с формированием тенденции как атрофии, так и очаговым пролиферативным изменениям бронхиального эпителия, и может служить клиническим маркером дисрегенераторных изменений в СОБ.

Из числа обследованных 46 пациентов с ЦРЛ составили 1-ю группу, 62 человека с ПРЛ - 2-ю группу наблюдений. Среди случаев (101 или 93,5%) с установленным гистологическим вариантом опухоли в 59 (58,4%) был плоскоклеточный рак, составивший в 1-й группе 80,5%, во второй - 43,4%; аденокарцинома преобладала (55,0%) при ПРЛ, при ЦРЛ она диагностирована лишь в 2-х наблюдениях (4,9%). Среди прочих верифицированных гистологических вариантов РЛ в первой группе в 3-х наблюдениях диагностирован мелкоклеточный рак легкого, в одном - крупноклеточный, в двух - низкодифференцированный, во второй группе в двух случаях - мелкоклеточный, в одном - крупноклеточный рак легкого. По классификации TNM рак в обеих группах не превышал стадии T₃N₂M_0(x), но преобладающей стадией при раках обеих локализаций была T₂N_0-1(x)M₀, при ЦРЛ она установлена в 83,3% (35), при ПРЛ - в 80,0% (50) наблюдений.

Группу сравнения составили 43 пациента (31 мужчина и 12 женщин в возрасте от 33 до 61 года) с эндоскопически диагностированной атрофией СОБ в исходе различных хронических бронхолегочных заболеваний (бронхоэктатическая болезнь - 7, хронический обструктивный бронхит - 30 случаев), в том числе оперированных по поводу хронической бронхолегочной патологии неопухолевого генеза (хронический абсцесс (1), туберкулема (1) и др.) или доброкачественных новообразований (хондрома - 4). Общая характеристика материала и методов исследования представлена в таблице 1, дизайн исследования - на рисунке 1.

Рис. 1. Дизайн исследования

Таблица 1 Общая характеристика клинических наблюдений и методов исследования

При сравнительном изучении структурной реорганизации СОБ в зависимости от гистологического варианта опухоли группы были разбиты иначе - операционный материал 49 больных (45 мужчин и 3-х женщин, средний возраст 57,4±2,6 лет) с плоскоклеточным РЛ составил 1-ю группу (с практически одинаковым соотношением центрального (23 случая) и периферического рака) и 35 (26 мужчин и 9 женщин, средний возраст 61,2±2,7 лет) больных с аденокарциномой - 2-ю группу, в которой в 33 случаях топографически рак относился к периферическому.

Группа сравнения была представлена операционным материалом больных, оперированных по поводу хронической бронхолегочной патологии неопухолевого генеза и образцами ткани вне фокуса опухолевого поражения из основных групп.

Общеклинические методы исследования. Изучены жалобы, анамнез больных, данные физикальных, лабораторных (общие анализы крови и мочи, биохимические реакции сыворотки крови - общий белок и фракции, сахар крови, билирубин, печеночные аминотрансферазы, мочевина) и дополнительных методов исследования (рентгенография, компьютерная томография грудной клетки, ультразвуковое исследование, электрокардиография). Всем пациентам проводилась фибробронхоскопия и эзофагогастродуоденоскопия. Во всех случаях было получено согласие больных на использование в работе результатов их обследования и соблюдены этические нормы.

Эндоскопическое исследование проводилось бронхофиброскопом фирмы "Olympus" (Япония) и сочеталось с биопсией слизистой оболочки из симметричных отделов бронхиального дерева (долевых и/или сегментарных бронхов) с обеих сторон (преимущественно у пациентов 3-й группы) и из фокуса опухолевого поражения в случаях его эндоскопической визуализации. Для местной анестезии верхних дыхательных путей и голосовой щели использовали 10% раствор лидокаина, для анестезии слизистых оболочек трахеи и бронхов - 10% раствор новокаина в количестве 6-8 мл на одну процедуру.

Эндоскопическая картина оценивалась по критериям Г.И. Лукомского и соавт. (1982), выделяющих, кроме степени воспаления, три варианта патологического состояния слизистой оболочки бронхов при отсутствии воспалительного процесса: утолщенная слизистая оболочка, атрофическая и их сочетание.

Методы патоморфологического исследования бронхобиптатов и операционного материала. Материалом для патоморфологического исследования служили бронхобиоптаты и операционный материал с вырезкой ткани на разном расстоянии от опухоли - визуально неизмененные участки СОБ, на расстоянии 1 см от опухоли, на границе с опухолью, из опухолевого узла и окружающей паренхимы.

Для светооптического изучения биопсийный или операционный материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали в спиртах, возрастающей концентрации, заливали в парафин. Серийные парафиновые срезы окрашивали гематоксилин-эозином, по Ван Гизону с докраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию.

Оценку выраженности дисрегенераторных изменений в СОБ выполняли по условной 6-балльной шкале (Наумова Л.А., Белов И.Ю., 2005).

Иммуногистохимическое исследование выполнялось стрептавидин-биотиновым иммунопероксидазным методом на серийных парафиновых срезах (всего 36 образцов) ткани опухоли, паренхимы легкого и бронхов вне фокуса опухолевого поражения и в случаях его отсутствия (группа сравнения) с использованием моноклональных антител в соответствующих рабочих разведениях: TGFв - 1:40, рецепторам к TGFв 1-го типа (TGFвR1) - 1:40, E-CAD - 1:50 и B-CAT - 1:200 («Novocastra», Великобритания). Для выявления первичных антител использовали биотинилированные вторичные антитела и стрептавидин, меченый пероксидазой, для визуализации реакции - раствор диаминобензидина (DAB), ядра клеток докрашивали гематоксилином Майера («Novocastra», Великобритания). Для отрицательного контроля первичные антитела заменяли неиммунной сывороткой.

Результаты иммуногистохимического исследования оценивали по условной 6-балльной шкале: 1 балл - реакция отсутствует, 2 балла - слабо позитивная (окрашивание единичных клеток или их мелких фокусов общей площадью не более 2% площади исследуемого компартмента), 3 балла - умеренно позитивная реакция (окрашивание до 25% клеток или площади), 4 балла - умеренно выраженная (окрашивание до 50% клеток или площади), 5 баллов - выраженная позитивная реакция (окрашивание до 75%), 6 баллов - сверхэкспрессия, или сильная позитивная реакция (окрашивание более 75% площади).

Статистические методы. Для описательной статистики количественных признаков использовали среднее значение (M), стандартную ошибку среднего значения (± m), для качественных признаков - долю (%), стандартную ошибку доли (± m%); дисперсионный анализ (выявление межгрупповых различий) проводили с использованием критерия Стъюдента и ч² - критерия при уровне значимости р?0,05 (с введением поправки Бонферрони при сравнении более двух групп). Анализ корреляционной зависимости между признаками проводили с помощью r-критерия Пирсона, различия также считали достоверными при p<0,05.

3. Результаты исследования и их обсуждение

Исследование структурно-функциональной перестройки СОБ при РЛ на фоне ее атрофии проводилось в двух аспектах - это сравнительный анализ реорганизации СОБ при РЛ на фоне ее атрофии с атрофическим процессом в СОБ при хронической бронхолегочной патологии неопухолевого генеза, позволяющий по частоте встречаемости признака выделить фоновые, предраковые и паранеопластические изменения, и сравнение реорганизации СОБ при различных гистологических вариантах опухоли - плоскоклеточной карциноме, явившейся в нашей работе основным гистологическим типом опухоли при ЦРЛ и составившей почти половину случаев при ПРЛ, и аденокарциноме, преобладающей при ПРЛ. Такое сравнение позволяет оценить, как меняется фенотип ткани на пути опухолевой трансформации, и, по сути, отражает динамику микроокружения клетки (клеток), потенциально способной встать на путь опухолевой трансформации.

Клинические проявления и структурно-функциональные реакции слизистой оболочки крупных бронхов при центральном и периферическом раке легкого. При общей клинической характеристике группы с РЛ (табл. 2) были сопоставимы по возрасту больных, но возраст больных с ПРЛ (2-я группа) был старше (р<0,05), чем в группе сравнения (3-я группа); женщин во 2-й группе оказалось в 4 раза больше, чем в первой. Обращали на себя внимание значительная частота и продолжительность курения (в сравнении с 3-й группой, частота курения была выше при ЦРЛ), а также воздействие профвредностей (горюче-смазочные материалы, общая вибрация), при ЦРЛ - контакт с органической пылью (13%, p<0,05) и «соседство», или проживание вблизи промышленных и экологически неблагоприятных объектов (11%, р<0,05).

Более чем в половине случаев каждой из групп с РЛ у больных имела место хроническая обструктивная патология легких (преимущественно как исход длительного курения), но частота клинико-рентгенологических признаков эмфиземы легких преобладала при ЦРЛ.

В обеих группах с РЛ (с преобладанием при ПРЛ, p?0,05) отмечена значительная частота клинических проявлений атрофической бронхопатии (ирритативный синдром, трахеальные симптомы, дыхательный дискомфорт), структурно ассоциирующейся с персистирующим дистрофическим процессом в СОБ и хронологически предшествующей появлению симптомов опухоли (за 2-10 лет).

Проявления симптомов опухолевого поражения зависели от топографии процесса. При ПРЛ более чем в 60% случаев опухоль была выявлена случайно при рентгенологическом исследовании по поводу другой патологии. Ошибочно длительное (от 1 до 9 лет) наблюдение больных по месту жительства с диагнозом «туберкулез легких», повторная или затяжная пневмония имело место по группам соответственно в 11 и 10% случаев.

Течение и клинические проявления заболевания в группе сравнения определялись особенностями конкретной нозологической формы (хронический обструктивный бронхит, бронхоэктатическая болезнь и др.).

При фибробронхоскопии во всех случаях прямые и косвенные признаки РЛ обнаружены на фоне диффузной атрофии СОБ (см. табл. 2), которая (достоверно чаще при ПРЛ) сочеталась с двухсторонней пространственной деформацией бронхов и «пылевой татуировкой» слизистой, косвенно свидетельствующих об атрофии бронхиальной стенки, выраженности интерстициального фиброза и декомпенсации лимфомикроциркуляции, или органных проявлениях атрофически-склеротического процесса.

Особое внимание обращает на себя характер сопутствующей патологии у больных с РЛ, с одной стороны, это наличие полипатологии, с другой - часто ее системный характер. Сопутствующая патология в двух первых группах была диагностирована соответственно в 85 и 100% случаев (в группе сравнения - в 47%), при этом два и более заболеваний имели место соответственно в 80 и 90% случаев. В обеих группах с РЛ преобладало диагностируемое эндоскопически сочетанное поражение СО бронхов и желудка (по типу атрофического гастрита или гастропатии, эрозивного гастрита или язвенной болезни), по частоте которого они достоверно отличались от группы сравнения и между собой при лидирующем положении второй группы (см. табл. 2). Второе место по частоте среди сопутствующей патологии занимали заболевания сердечно-сосудистой системы (ИБС, артериальная гипертензия и др.), ассоциирующиеся с системными или органными проявлениями атеросклероза (по группам соответственно - 37 и 44% случаев).

Таким образом, сопутствующая патология часто оказывалась системным процессом, в частности отражающим нарушение гомеостаза соединительной ткани (Оганов Р.Г. и др., 2003), что не исключает и системо-органного характера нарушения эпителио-стромальных отношений.

Таблица 2 Клинические особенности изучаемых групп

^* - достоверность различия с ЦРЛ; ^ - достоверность различия с ПРЛ; ^# - достоверность различия с АБ (группой сравнения);

Последнее, прежде всего, находит отражение в высокой частоте сочетанного поражения СО бронхов и желудка, которое может, на наш взгляд, рассматриваться как клинический маркер несостоятельности регенерации, или дисрегенерации в пограничных эпителиях, снижения морфогенетической, трофической и защитной функции соединительной ткани (Дядюша Г.Ф., Булкина З.П., 1978; Казначеев В.П., Субботин М.Я., 2006). Сочетаемость заболеваний органов дыхания с гастро-дуоденальной патологией воспалительно-дегенеративного или эрозиивно-язвенного характера отмечена давно, ее частота, по данным разных авторов, колеблется от 2,7 до 98%. Чаще (от 30 до 100%) выявляется гастрит, частота атрофического гастрита достигает 30% и более (Галанкин В.Н. и др., 1985; Гембицкий Е.В. и др., 2000; Крылов А.А., 2000).

В этом аспекте особое внимание при анализе анамнеза пациентов с ПРЛ обращают на себя также полинеоплазии (11% случаев) - раки как различной (рак гортани -1, рак матки -1, рак желудка - 2 случая), так и той же органной локализации (рак легкого - 4 случая). Именно полинеоплазии и так называемые «рецидивы» опухоли ассоциируются с представлениями о множественности опухолевых зачатков и концепцией опухолевого поля (Франк Г.А., 2006), субстратным (материальным) выражением которого является характер органной стромы с комплексом присутствующих в ней клеток соединительной ткани (Redent e.F. et al., 2007; Stearman R.S. et al., 2008), или нарушение гомеостаза системы соединительной ткани, в частности прогрессирование склероза (Шехтер А.Б., Серов В.В., 1991).

Светооптически при диффузном характере, но выраженной мозаичности структурных изменений покровного бронхиального эпителия, во всех трех группах в его поведении отчетливо прослеживались две тенденции - к атрофии и, вместе с тем, к формированию очаговых пролифератов, очагов мета- и дисплазии, по частоте которых группы с РЛ достоверно отличались от группы сравнения. Достоверно чаще среди структурных реакций СОБ при РЛ отмечены формирование 1-2-слойного уплощенного эпителиального пласта и феномен уменьшения его рядности, характеризующие тенденцию к атрофии, бокаловидноклеточная гипер- и метаплазия, а также дисплазия эпителия различной степени выраженности (табл. 3).

При однонаправленности структурных изменений в СО при обоих топографических вариантах РЛ склеротические изменения, как по частоте признаков склероза (табл. 4), так и по степени их выраженности (табл. 5, рис. 2), преобладали при ПРЛ. Склеротические изменения в СОБ ассоциировались со склерозом сосудов и паравазальных пространств; мощными отложениями пыли в легочном интерстиции, скоплениями кониофагов в просветах альвеол; тенденцией к кистозной трансформации легочной паренхимы, или формированию «сотового легкого».

Паретические явления в капиллярах, признаки васкулита, нарастающего по мере приближения к опухоли, морфологические признаки нарушения реологических свойств крови, вероятно, можно рассматривать как проявления паранеопластической реакции сосудов микроциркуляторного русла, так как, за исключением проявлений нарушений гемореологии, они отсутствовали в группе сравнения.

Проявления тканевой дисплазии (см. табл. 4), с одной стороны, выражались в прогрессирующем склерозе собственной пластинки с гибелью структурных элементов СОБ (редукция микрососудов, кистозная трансформация желез), с другой - в тенденции к пролиферации с формированием ангиогенных структур (васкуляризованные соединительнотканные сосочки в очаговых пролифератах, на участках плоско- или бокаловидноклеточной метаплазии, папилломатозные разрастания эпителия, полиповидные выросты слизистой) и появлению очагов акантоза и отшнуровки эпителиальных пластов, формирующих феномен «смещения слоев».

Все это уже структурно отражает появление новой динамики сосудисто-паренхима-тозно-стромальных отношений, в том числе с элементами эмбрионального гистогенеза - отпочкование, или инвагинации и отшнуровки, погружной рост, или акантоз (Аникин И.В. и др., 1998). Усиление васкуляризации, в частности, формирование ангиогенных структур, предшествует, как свидетельствуют экспериментальные данные, появлению морфологических признаков атипии (Рыков В.А., 1981) и коррелирует с накоплением в строме TGFв. C повышением экспрессии TGFв связывают также нарушения реологии крови через образование комплекса с тромбоспондином и активацию тромбоцитов (Blobe G.C. et al., 2000).

Отшнуровки пластов эпителия в толщу собственной пластинки, по сути, представляют участки его эктопии, оказавшиеся в условиях изменившегося микроокружения, фенотип эпителия в них значительно варьировал - от многорядного цилиндрического до мета- и дисплазии. Феномены инвагинации и отшнуровки эпителия, могут ассоциироваться со снижением экспрессии E-CAD, повышением TGFв и изменением свойств базальной мембраны, с нарастанием инвазивных свойств эпителия и процессов деградации экстрацеллюлярного матрикса (Boyer B. et al., 2000; Cano A. et al., 2000; Strutz F. et al., 2007). Так, экспрессия E-CAD была снижена при дисплазии (отмечена в 36,4% случаев только при ПРЛ) эктопированного эпителия.

СОБ при ПРЛ отличала выраженная гиперпластическая реакция бронхоассоциированной лимфоидной ткани (БАЛТ), складывающаяся из лимфоидно-плазмоцитарной инфильтрации, формирования лимфоидных фолликулов и агрегатов и активной интраэпителиальной миграции лимфоцитов, что в целом не характерно для СО крупных бронхов, тем более при ее атрофии (Непомнящих Г.И., 1977; Наумова Л.А., 1994). Вероятно, в данном случае она является структурным отражением напряженности местного иммунитета и может рассматриваться как паранеопластическая реакция СОБ (см. табл. 4).

Таблица 3 Частота основных патогистологических изменений бронхиального эпителия в изучаемых группах

Примечание: * - достоверность различия с ЦРЛ; # - достоверность различия с АБ (группой сравнения)

Таблица 4 Частота основных структурных феноменов при атрофии слизистой оболочки бронхов по группам

Примечание: ^* - достоверность различия с ЦРЛ; ^** - соотношение степени склероза с его балльной оценкой по шкале; ^# - достоверность различия с АБ (группой сравнения).

При оценке степени выраженности дисрегенераторных изменений в СОБ (см. табл. 5, рис.2) группы с РЛ достоверно отличались от группы сравнения по всем трем показателям - оценке бронхиального эпителия, выраженности склероза, интенсивности подэпителиальной клеточной инфильтрации (реакции БАЛТ) и общей оценке. При сопоставимости по оценке бронхиального эпителия (качественно складывающейся из различных соотношений проявлений атрофического и гиперпластического процессов в эпителии) ПРЛ достоверно отличался от ЦРЛ по степени выраженности склероза и общей оценке дисрегенераторных изменений.

Таблица 5 Оценка дисрегенераторных изменений в СОБ по условной 6-балльной шкале

Примечание: *- достоверность различий с ЦРЛ; ^# - достоверность различий с группой сравнения.

Корреляционный анализ выявил связь оценки склероза и дисрегенераторных изменений бронхиального эпителия во всех трех группах, но только при ЦРЛ, представленном преимущественно плоскоклеточным вариантом, эта связь оказалась выраженной и достоверной (r=0,56, p<0,05), возможно, важным условием обнаружения такой связи является появление более жесткой зависимости между указанными параметрами именно вблизи опухоли.

Структурно-функциональные реакции слизистой оболочки крупных бронхов при плоскоклеточном раке легкого и аденокарциноме.

Рис. 2. Выраженность склероза СОБ в исследуемых группах: ЦРЛ - центральный рак, ПРЛ - периферический рак, АБ - атрофический эндобронхит, - склероз I степени, - склероз II степени, - III степени.

Склеротические изменения в группах с плоскоклеточным РЛ и аденокарциномой ассоциировались с атрофией СОБ, ангиосклерозом и интерстициальным фиброзом с фокусами кистозной трансформации легочной паренхимы, или формирования «сотового легкого». При сравнительном анализе частоты патогистологических изменений в СОБ плоскоклеточный рак достоверно чаще ассоциировался с признаками атрофии и очаговой дисплазии бронхиального эпителия (табл. 6).

Таблица 6 Частота основных патогистологических изменений в слизистой оболочке крупных бронхов в группах с раком легкого

Примечание: ПКР - плоскоклеточный рак; АК - аденокарцинома; v - уменьшение; * - различия достоверны, p?0,05.

Группы достоверно не различались по частоте склеротических изменений, но более выраженные склеротические изменения были отмечены при аденокарциноме (табл. 7), в 69% случаев опухоль ассоциировалась с мощными (рубцовыми) разрастаниями соединительной ткани (против 14% при плоскоклеточном раке, p<0,05).

Таблица 7 Оценка выраженности дисрегенераторных изменений в СОБ по условной 6-балльной шкале при различных гистологических вариантах опухоли

Примечание: ПКР - плоскоклеточный рак; АК - аденокарцинома; * - различия достоверны, p?0,05.

В обеих группах обращал на себя внимание как выраженный полиморфизм опухоли по типу (диморфный тип при аденокарциноме составил 88% случаев) и степени дифференцировки, так и широкий диапазон фенотипической изменчивости эпителия вне опухоли - от дисплазии клеточной мембраны, ассоциирующейся с десквамацией покровного бронхиального эпителия, до очагов cancer in situ, причем как в покровном, так и железистом эпителии (см. табл. 6).

По данным корреляционного анализа при аденокарциноме отмечена линейная зависимость (r=1,0) между оценкой выраженности склероза и дисрегенераторных изменений в бронхиальном эпителии.

При иммуногистохимическом исследовании в бронхиальном эпителии вне зоны опухоли при РЛ и в группе сравнения отмечены сходные закономерности экспрессии TGFв: она не превышала 4,5±0,77 баллов на уровне базальных и парабазальных клеток, нарастала в очагах базальноклеточной гиперплазии, папилломатозных разрастаний эпителия, снижалась при его плоскоклеточной мета- и дисплазии. Экспрессия TGFвR1 базальными и парабазальными клетками эпителия достигала 4,42±0,51 баллов, нарастала при базальноклеточной гиперплазии и в целом отражала сохранение баланса между уровнем TGFв и TGFвR1 вне зоны опухоли. Вместе с тем, экспрессия TGFв в бронхиальном эпителии перифокальной зоны в обеих группах с РЛ была достоверно выше, чем в группе сравнения (рис. 3).

Рис. 3. Экспрессия TGFв и TGFвR1 в эпителиальном компартменте СОБ и опухоли: светлый столбец - экспрессия TGFв; темный столбец - экспрессия TGFвR1; БЭ - бронхиальный эпителий; ОЭ - опухолевый эпителий; ПКР - плоскоклеточный рак; АК - аденокарцинома; ГС- группа сравнения; различия достоверны (р<0,05): * - между перифокальной зоной и опухолью, #- между ПКР и АК, ^ - с группой сравнения.

В стромальном компартменте СОБ экспрессия TGFв и TGFвR1 (рис. 4) ассоциировалась с клетками подэпителиального клеточного инфильтрата, кистозно трансформированными железами, зонами пылевых очажков и кониофагами. Дисбаланс появлялся в очагах плоскоклеточной мета- и дисплазии бронхиального эпителия и был наиболее выражен в эпителии перифокальной зоны при плоскоклеточном раке за счет снижения экспрессии TGFвR1, что может отражать особенности инициальных механизмов его патогенеза.

При некотором, относительно перифокальной зоны, снижении экспрессии TGFв в опухолевой строме отмечено резкое (до 2-х баллов) снижение экспрессии TGFвR1 в опухолевом эпителии (как при аденокарциноме, так и плоскоклеточном РЛ). Снижение экспрессии TGFвR1 имело место и в строме опухоли при плоскоклеточном раке достоверно большее, чем в строме перифокальной зоны и опухолевой строме при аденокарциноме.

Одновременно в опухолевых эпителиоцитах при обоих вариантах РЛ регистрировалось изменение экспрессии белков адгезивного комплекса, отражающих эпителио-стромальное взаимодействие, - снижение Е-CAD и повышение B-CAT, более выраженное при плоскоклеточном раке, причем уже в перифокальной зоне (рис. 5).

В целом, среди структурных реакций СОБ при РЛ на фоне ее атрофии можно выделить фоновые, предраковые и паранеопластические изменения. При всей условности такого деления и понимании патогенетической связи между фоновыми и предраковыми изменениями, отличающимися лишь разной степенью тканевой и клеточной дисплазии и вероятностью развития рака, их выделение позволяет проследить стадийность прогрессирования перестройки в СОБ, ассоциированной с атрофическим процессом и РЛ.

Диапазон фенотипической изменчивости эпителия как в направлении атрофии, так и гиперплазии отражает развитие его дисплазии в широком смысле этого слова - отклонение от нормального хода дифференцировки.

Рис. 4. Экспрессия TGFв и TGFвR1 в стромальном компартменте СОБ и опухоли: светлый столбец - экспрессия TGFв; темный столбец - экспрессия TGFвR1; БС - бронхиальная строма; ОЭ - опухолевая строма; ПКР - плоскоклеточный рак; АК - аденокарцинома; ГС- группа сравнения; различия достоверны (р<0,05): * - между перифокальной зоной и опухолью, #- между ПКР и АК, ^ - с группой сравнения.

Рис. 5. Экспрессия E-CAD и B-СAT в эпителиальном компартменте СОБ и опухоли: светлый столбец - экспрессия E-CAD; темный столбец - экспрессия B-CAT; БЭ - бронхиальный эпителий; ОЭ- опухолевый эпителий; ПКР - плоскоклеточный рак; АК - аденокарцинома; ГС- группа сравнения; различия достоверны (р<0,05): * - между перифокальной зоной и опухолью, ^ - с группой сравнения.

Проявления патологической регенерации, характеризующиеся появлением нового качества в виде атипии, относят к более широкому понятию - дисрегенерации, с одной стороны, предстающей как результат разноуровневых нарушений стереотипной динамики регенераторного процесса (Шехтер А.Г., Серов В.В., 1991), с другой - как структурный маркер дерепрессии более «древних» генов, активных, в частности, в эмбриогенезе (Крыжановский Г.И., 1974), что может относиться ко многим отмеченным феноменам (инвагинации, отшнуровки, акантоз), имеющим прототипы при эмбриональном развитии легких.

К фоновым могут быть отнесены длительно существующие диффузные изменения дистрофического и атрофически-склеротического характера (часто встречающиеся и в группе сравнения), приводящие к перестройке СОБ и условиям для последующих очаговых гипер- и диспластических изменений, которые уже трактуются как предраковые (Шабад Л.М., 1967; Краевский Н.А., 1986) и характеризуются изменениями сигнального взаимодействия клеток. Особое значение среди фоновых изменений придается нарушениям микроциркуляции, ведущим к хронической гипоксии, нарушениям тканевого метаболизма и способствующим малигнизации (Смольянников А.В., 1990). Как известно (Шабад Л.М., 1967), инициировать РЛ в эксперименте очень сложно - необходимы условия для депонирования канцерогенных веществ, или введение их вместе с адсорбентами. В этом аспекте отложения пыли в единой системе легочного интерстиция, теоретически, выступают как важнейший маркер реализации условий для канцерогенеза - декомпенсации лимфомикроциркуляции и создания условий для депонирования канцерогенов, и должны рассматриваться в качестве фоновых изменений для РЛ.

К предопухолевым, наряду с очаговыми гипер- и диспластическими изменениями эпителия, относятся патогенетически с ними тесно связанные процессы ремоделирования СОБ за счет прогрессирующего в ней склероза с гибелью высокоспециализированных элементов, формирования ангиогенных структур и феномена «смещения слоев», отражающих меняющееся состояние базальной мембраны и сосудисто-эпителио-стромальных отношений в целом.

К паранеопластическим реакциям СОБ могут быть отнесены структурные признаки изменения функциональной активности местных регуляторных и метаболических систем - реакция БАЛТ и сосудов микроциркуляторного русла.

Исследование сигнального взаимодействия клеток, характеризующих эпителио-стро-мальные отношения, при рассматриваемых в работе гистологических вариантах РЛ свидетельствует об увеличении экспрессии TGFв в эпителии опухоли (p?0,05 с группой сравнения) и перифокальной зоны при одновременном снижении экспрессии TGFвR1 (в опухолевых эпителиоцитах достоверно большем, чем в эпителии перифокальной зоны), причем при плоскоклеточном раке - и в эпителии перифокальной зоны (p?0,05 в сравнении с аденокарциномой), что отражает дисбаланс в системе TGFв-TGFвR1 и может быть одним из инициальных механизмов патогенеза РЛ, в частности при плоскоклеточном варианте. Снижение экспрессии TGFвR1 имеет место и в строме опухоли, и при плоскоклеточном РЛ достоверно большее, чем в строме перифокальной зоны и опухолевой строме при аденокарциноме. Дисбаланс в системе TGFв-TGFвR1 сопровождается падением экспрессии Е-CAD и нарастанием B-CAT, ассоциирующимся, как известно, с выраженным пролиферативным ответом за счет опосредованной активации процессов ядерной транскрипции (Nawroski-Raby B. et al., 2003).

Теоретически, накопление TGFв должно ассоциироваться со склерозом стромы и снижением пролиферации эпителия, а при персистирующем повреждающем воздействии - развитием в нем атрофии. При снижении экспрессии TGFвR1, напротив, должен исчезать эффект торможения пролиферации. Дисбаланс в системе TGFв-TGFвR1, а также «перепады их концентрации» вследствие мозаичности структурно-функционального состояния ткани в патологии, должны обусловливать прогрессирование дисрегенерации, проявляющейся в формировании как тенденции к атрофии, так и очаговой гиперплазии (см. табл. 3).