Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Морфология, дифференциальная диагностика и классификация опухолей жировой ткани (электронно-микроскопическое исследование)

Вопросы дифференциальной диагностики опухолей мягких тканей человека продолжают оставаться одной из самых сложных проблем в патологоанатомической практике. Существенным разделом в этой области является идентификация опухолей жировой ткани. В руководстве по "Патолого-анатомической диагностике опухолей человека" Н.А.Б£>аевского и А.В.Смольянникова (1976) поднимаются самые различные вопросы, затрагивающие данную область исследований. Там указывается, в частности, что миксоид-ный вариант липосаркомы нелегко отличить от эмбриональной раб-домиосаркомы, миксомы, неврилеммомы; круглоклеточный вариант липосаркомы напоминает низкодифференцированную фибросаркому, злокачественную параганглиому; полиморфноклеточную липосаркому нужно дифференцировать от злокачественной гистиоцитомы, фибро-гистиоцитомы и полиморфноклеточной рабдомиосаркомы. Иногда сложности возникают даже при верификации высокодифференцированных липосарком. Так, фиброзированный вариант этой опухоли часто можно спутать с новообразованиями фибробластической природы.

Исследования последнего десятилетия показали, что подобные проблемы успешно решаются с помощью метода электронной микроскопии. Значимость этого метода в практической дифференциальной диагностике опухолей человека демонстрируется множеством оригинальных работ, а также отдельных монографий ( Н.Т. Райхлин и соавт., 1981; А.С.Ягубов и В.А.Кац, 1984; Trump и Jones, 1980).

В то же время публикаций, посвященных электронно-мищю-скопическому изучению опухолей жировой ткани, в доступной литературе обнаружено очень мало, причем выполнены они, как правило, на анализе отдельных наблюдений. Практически отсутствуют исследования сравнительного характера: нормальной жировой ткани на разных этапах развития с опухолевой патологией, злокачественных опухолей с доброкачественными, липосарком с опухолями других гистологических групп. Нужно сказать, что без такого анализа решение актуальных вопросов дифференциальной диагностики изучаемых новообразований малоосуществимо.

Остаются спорными также и вопросы классифицирования липосарком. Классификация ВОЗ ( Елгалеег и соавт., 1969) выделяет преимущественно высокодифференцированную, преимущественно эмбриональную, преимущественно 1фуглоклеточную, преимущественно полиморфноклеточную и смешанную форму липосарком. Эта классификация является компромиссным решением, объединяющим многочисленные классификации, предлагавшиеся ранее. Ее неизбежный субъективизм подчеркивается введением термина "преимущественно", относящегося к каждой форме, а также наличием опухолей смешанного типа. На основании многочисленных исследований гис-тоструктуры различных липосарком в сравнении с эмбриогенезом липоцитов в Московском научно-исследовательском онкологическом институте им.П.А.Герцена была предложена (Г.А.Лавникова, 1970) классификация, выделяющая 2 самостоятельные линии данных новообразований - липобластическую и липоцитарную. К первой относятся опухоли различной степени зрелости, напоминающие своим строением эмбриональный жир. Здесь выделяются как эмбриональные липомы, так и эмбриональные липосаркомы. Круглоклеточные липосаркомы расцениваются как наиболее катаплазированный вариант последних. В липоцитарном ряду опухолей зрелым вариантом являются высокодифференцированные липосаркомы (или полиморфно-ядерные липомы), а катаплазированным - полиморфноклеточные липосаркомы.

Как показывает опыт работы лабораторий электронной мико роскопии ВОНЦ АМН СССР и МНИОИ им.П.А.Герцена, на основании ультраструктурных исследований вполне осуществимо объективное классифицирование опухолей мягких тканей по степени катапла-зии внутри отдельных гистологических групп (Н.А.Краевский и соавт., 1979; В.А.Кац, 1981). Учитывая тот факт, что и классификация ВОЗ, и классификация Г.А.Лавниковой в какой-то степени подразумевают дифференцирование опухолей жировой ткани по степени катаплазии, следует признать весьма актуальным проведение подобного исследования на электронно-микроскопическом уровне.

В связи с изложенным, целью данной работы является разработка комплекса ультраструктурных дифференциально-диагностических критериев и классификации опухолей жировой ткани на основании их электронно-микроскопического изучения.

Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи:

1. Выделение комплекса ультраструктурных признаков липидной дифференцировки на основании сравнительного анализа доброкачественных опухолей жировой ткани (липом) со зрелой и эмбриональной жировой тканью.

2. Анализ ультраструктурных признаков липидной дифференцировки в злокачественных опухолях жировой ткани - липосаркомах различных гистологических типов.

3. Решение вопросов дифференциальной диагностики липосарком с опухолями других гистологических групп на электронно-микроскопическом уровне.

4. Разработка на электронно-микроскопическом уровне классификации липосарком.

Новизна исследования. На основании сравнительного электронно-микроскопического анализа доброкачественных опухолей жировой ткани (липом) со зрелой и эмбриональной жировой тканью впервые разработан комплекс ультраструктурных признаков липид-ной дифференцировки.

Исходя из этих же исследований, предложена новая схема ультраструктурных превращений липоцита в функциональном цикле.

Впервые показано, что злокачественные опухоли из жировой ткани (липосаркомы) содержат полный набор основных ультраструктурных признаков липидной дифференцировки, причем липосаркомы различных гистологических типов имеют один и тот же набор основных признаков липидной дифференцировки, различающихся лишь по степени выраженности. .

Практическая значимость работы заключается в том, что на основании проведенных исследований с помощью электронной микроскопии появляется возможность уверенно дифференцировать опухоли жировой ткани от опухолей других гистологических групп и даже выделять их из резко катаплазированных новообразований, не классифицируемых на светооптическом уровне. Кроме того, появляется возможность объективного классифицирования липо-сарком по степени катаплазии.

В заключение следует сказать, что небольшое количество публикаций по поставленным вопросам не позволяет представить достаточно информативный обзор литературы, "что и определило структуру данной работы.

выводы

I. Определен комплекс ультраструктурных признаков липид-ной дифференцировки, характеризующий эмбриональную и зрелую жировую ткань, а также опухоли из жировой ткани. При этом, основным специфическим маркером липидной дифференцировки является наличие в цитоплазме клеток жировых вакуолей различного строения, размеров, формы и количества. Кроме того, в данный комплекс признаков входят: наличие базально-подобной мембраны вокруг клеток, специфического межклеточного материала, гранул гликогена и большого количества мелких митохондрий с темным матриксом.

2. Электронно-микроскопический анализ позволил разработать схему структурных превращений липоцита в функциональном цикле, что расширило существующие представления о структуре и функции клеток данного генеза.

3. Установлено, что липосаркомы различных гистологических типов характеризуются принципиально одними и теми же ультраструктурными признаками липидной дифференцировки, которые варьируют лишь в количественном отношении, что непосредственно отражает степень катаплазии новообразования.

4. Показано, что с помощью электронно-микроскопического метода можно успешно решать вопросы дифференциальной диагностики липосарком: высокодифференцированных вариантов от фибробластических новообразований и менее дифференцированных вариантов от сарком других гистологических групп - мышечных, нейрогенных, синовиальных, сосудистых.

5. Электронно-микроскопический анализ позволил выделить группу резко катаплазированных липосарком, не имеющую гистологических аналогов. Опухоли, относящиеся к этой группе, в подавляющем большинстве трактуются на гистологическом уровне кал неклассифицируемые опухоли мягких тканей, и только электронная микроскопия позволяет определить их гистологическую принадлежность.

6. На основании проведенных исследований предложена классификация липосарком, учитывающая степень их катаплазии на ультраструктурном уровне. Эта классификация предполагает выделение выс отдифференцированных, уме ре нн одиффе ре нцир ованных, малодифференцированных и катаплазированных форм. Проведено сопоставление выделенных форм с гистологическими типами данной опухоли.

7. Полученные данные позволили сделать рекомендации по практическому использованию электронно-микроскопического метода в определении липидного генеза исследуемых опухолей, а также в■дифференциальной диагностике и определении степени катаплазии липосарком.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вопросы дифференциальной диагностики опухолей мягких тканей человека продолжают оставаться одной из самых сложных проблем в патологоанатомической практике. Существенным разделом в этой области является идентификация опухолей жировой ткани. Остаются спорными также и вопросы классификации липосарком. Исследования последнего десятилетия показали, что подобные проблемы достаточно успешно решаются с помощью метода электронной микроскопии. В связи с этим целью данной работы явилась разработка комплекса ультраструктурных дифференциально-диагностических критериев и классификации опухолей жировой ткани на основании их электронно-микроскопического изучения.

Для достижения поставленной цели в первую очередь был выделен комплекс ультраструктурных признаков липидной дифференцировки на основании сравнительного анализа доброкачественных опухолей жировой ткани (липом) со зрелой и эмбриональной жировой тканью. Эти исследования в сочетании с данными литературы позволили установить, что данный комплекс признаков, варьирующий в количественных отношениях от степени зрелости липоцита, определяет картину как жировой ткани (зрелой и эмбриональной), так и доброкачественных опухолей из нее.

Основным специфическим маркером липидной дифференцировки клеток является наличие в их цитоплазме жировых вакуолей характерного строения, размеров, формы и количества. Для клеток липом и зрелого жира характерно унилокулярное строение, при котором в цитоплазме содержится одна гигантская жировая капля, занимающая' ее большую часть. В ткани

- по эмбрионального жира содержатся липоциты на разных уровнях развития: унилокулярные клетки, мультилокулярные клетки, содержащие крупные жировые вакуоли, занимающие большую часть цитоплазмы, мультилокулярные клетки, содержащие различное количество мелких липидных вакуолей, а также мелкие клетки, не содержащие жира. Важным признаком липидной дифференциров-ки является наличие базальноподобной мембраны вокруг клеток, представляющей собой слой аморфного материала небольшой электронной плотности неравномерной толщины, а также аналогичный материал, располагающийся в виде хлопьев в межклеточном пространстве. Особо следует отметить наличие в цитоплазме клеток всех изученных групп гранул гликогена, иногда в с достаточно больших количествах. Среди неспецифических признаков, определяющих общую картину жировой ткани, следует выделить характерную структуру мелких многочисленных митохондрий- с плотным матриксом и хорошо развитой системой крист. При этом данный признак более характерен для мелких клеток эмбрионального жира.

Кроме того, исходя из полученных нами данных и данных литературы, можно построить схему ультраструктурных превращений липоцита в■функциональном цикле. Наиболее ранней стадией формирования липоцита, по-видимому, следует считать мелкие клетки с минимальным содержанием липидных вакуолей (или вообще их не содержащие) неправильной разнообразной формы. Следующей формой являются клетки с большим количеством мелких липидных вакуолей - начинающие интенсивно накапливать жир. Далее происходит слияние жировых вакуолей с одновременным оттеснением ядра на периферию клетки. Перечисленные стадии молено наблюдать в эмбриональной жировой ткани. Дальнейшие превращения липоцитов заключаются в формировании унилокулярных клеток. Первую стадию этого этапа мы также наблюдали в ткани эмбрионального жира. Впоследствии оттеснение ядра на периферию приводит к образованию "колбовидных" клеток. Эта форма строения липоцита не описана в литературе и принципиально отличается от общепринятого строения 'зрелых жировых клеток (в виде "перстня"). При этом унилокулярность данных клеток и на этой, и на предыдущих стадиях в достаточной степени относительна: наряду с одной гигантской жировой вакуолью, в цитоплазме таких клеток всегда присутствует несколько мелких вакуолей. Такие клеточные формы мы наблюдали в клетках липом. Окончательное созревание липоцита заключается в дальнейшем уменьшении объема свободной цитоплазмы до минимума, что было описано в липоцитах зрелой жировой ткани.

Следующим этапом исследования явилось изучение ультра- • структуры злокачественных опухолей жировой ткани- липосарком различных гистологических типов, для оценки признаков липидной дифференцировки в их клетках. Результаты этого исследования свидетельствуют о том, что липооаркомы содержат полный набор основных ультраструктурных признаков липидной дифференцировки, выделенный при изучении липом и нормальной жировой ткани. При этом липооаркомы различных гистологических типов - высотдифференцированные, миксоидные (эмбриональные), круглоклеточные, полиморфноклеточные и смешанные - имеют один и тот же набор основных признаков липидной дифференцировки на электронно-микроскопическом уровне, различающихся лишь в количественном отношении в зависимости от степени катаплазии опухоли.

Эти различия определяются в первую очередь степенью содержания и строением жиросодержащих цитоплазматических вакуолей. Различные выс отдифференцированные липосаркомы в значительной степени отличаются друг от друга по этому признаку, причем наиболее зрелые их формы приближаются к структуре липом. О разных эмбриональных липосаркомах можно сказать то же самое, причем те опухоли, которые можно определить как эмбриональные липомы, похожи на менее зрелые формы высокодиф-ференцированных липосарком; и, наконец, наиболее катаплазиро-ванные среди изученных новообразований - круглоклеточные, по-лиморфноклеточные и смешанные липосаркомы - жировая природа которых подтверждается электронно-микроскопически, по степени дифференцировки соответствуют наименее зрелым миксоидным липосаркомам.

Для объективизации этого исследования было проведено морфометрическое изучение степени содержания липидов в цитоплазматических вакуолях клеток эмбриональных липосарком. Показано, что в новообразованиях, определяемых на светооптическом уровне как более дифференцированные, содержание жира гораздо выше, чем в менее зрелых липосаркомах (0,13 + 0,05 и 0,012 + 0,004 соответственно).

Существенным признаком липидной дифференцировки липосарком является наличие базально-подобной мембраны и хлопьев аморфного материала в межклеточном пространстве. При этом развитие данных признаков выражено здесь еще в большей степени, чем в клетках липом и нормальной жировой ткани. Гликоген в заметных количествах содержится лишь в достаточно зрелых опухолях - высокодифференцированных липосаркомах и в бо

- 113 лее дифференцированных опухолях эмбриональной жировой ткани. Достаточно характерным признаком ультраструктуры клеток липосарком, особенно низкодифференцированных, является наличие многочисленных мелких митохондрий с темным матриксом, а также специфических комплексов цитоплазматического филаментозного материала.

На основании этих исследований были рассмотрены различные вопросы дифференциальной диагностики липосарком.

При изучении фиброзированных высокодифференцированных липосарком было обнаружено, что из 6 новообразований с данным диагнозом лишь 4 опухоли являются действительно липосар-комами, где "фиброзный компонент" представлен мелкими веретенообразными липоцитами и их отростками с характерным для жировой ткани межклеточным материалом, а другие две опухоли являююся образованиями фибробластической природы, растущими среди зрелой жировой ткани. Это исследование подтверждено изучением 5 фибролипом, где в 3-х случаях верифицированы опухоли жировой ткани, а в 2-х - фибробластической.

При изучении 12-ти случаев миксоидных липосарком для 6-ти опухолей типичной структуры, определяемых по классификации Г.А.Лавниковой (1970) как эмбриональные липомы, во всех случаях подтверждена жировая природа новообразования. Для остальных 6-ти, верифицированных по той же классификации как миксоидные липооаркомы, лишь в 3-х случаях обнаружены ультраструктурные признаки липидной дифференцировки, в 2-х случаях при электронно-микроскопическом исследовании был поставлен диагноз фибробластического новообразования, и в 1-ом - нейрогенного.

- 114

При изучении П-ти опухолей с неопределенным гистологическим диагнозом, где наряду с диагнозом липосаркомы обсуждались и другие варианты, лишь в одном случае при электронно-микроскопическом исследовании была верифицирована липид-ная дифференцировка опухоли. В 3-х случаях была определена рабдомиосаркома, в 4-х - нейрогенная опухоль, в 2-х - синовиальная саркома и в 1-ом - опухоль из эндотелия.

Заключительным этапом данного исследования явилось изучение П-ти неклассифицируемых гистологически злокачествен-, ных опухолей мягких тканей, где 6 опухолей были верифицированы как нейрогенные, I - фибробластическая, 2 - сосудистые и 2 - опухоли жировой природы, но значительно менее дифференцированные, чем все ранее изученные.

В связи с изложенным представляется возможным классифицирование злокачественных опухолей жировой ткани; непосредственно учитывающее степень их дифференцировки:

1. Выс отдифференцированная липосаркома (наличие липидосо-держащих опухолевых клеток унилокулярной структуры).

2. Умеренно-дифференцированная липосаркома (преобладание ли-пидосодержащих опухолевых клеток мультилокулярной структуры с крупными жировыми вакуолями).

3. Малодифференцированная липосаркома (преобладание липидо-содержащих опухолевых клеток мультилокулярной структуры с мелкими жировыми вакуолями).

4. Катаплазированная липосаркома (преобладание опухолевых клеток с минимальными признаками липидной дифференцировки и большим количеством свободных полирибосом).

При сопоставлении гистологической и ультраструктурной характеристик изученных липосарком, следует отметить, что в

-1151-ю группу входят выс отдифференцированные липосаркомы, ко 2-ой группе относятся более зрелые варианты эмбриональной липосаркомы; к 3-й группе - менее зрелые варианты эмбриональной липосаркомы-, а также круглоклеточные, полиморфноклеточные и смешанные варианты этой опухоли. Катаплазированная липосаркома гистологических аналогов не имеет. Опухоли, относящиеся к последней группе, как правило, трактуются как катаплазиро-ванные саркомы неясного генеза, и где электронная микроскопия может оказать существенную помощь в определении их гистологической принадлежности^