Автореферат диссертации по медицине на тему Строма раковой опухоли (морфогенез и функциональная морфология)
; МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РСФСР
: МОСКОВСКИ!"! ордена ТРУДОВОГО КРАСНОГО ¡ЗНАМЕНИ МЕДИЦИНСКИМ ИНСТИТУТ имена II. Л. СЕМАШКО
На нравах рукописи
ПЕТРОВ СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ
УДК 616-001. 6:612. 017
СТРОМА РАКОВОЙ ОПУХОЛИ (морфогенез и функциональная морфология)
14.00.15—«Патологическая анатомия»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени докюра медицинских наук
Москва—1989
Работа выполнена в Казанском государственном ордена Трудового Красного Знамени медицинском институте имени С. В. Курашева Министерства здравоохранения РСФСР.
ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОПЕПТЫ:
доктор меднтшекнх паук, профессор Г. Г. Аитандн.тов доктор медицинских наук, профессор В. А. Одннокова доктор медицинских паук, профессор А. С. Ягубоп
Ведущая организация—Ленинградский государстсшшй ордена Ленина н ордена Октябрьской Революции институт усовершенствования врачей им. С ,Л1. Кирова.
Защита состоится « » 199 г. в часов
на заседании специализированного совета Д 08!. 08. 03 при Московском ордена Трудового Красного Знамени стоматологическом институте имени Н. Л. Семашко (103473, Москва, ул. Делегатская, д. 20/].).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института (Москва, ул. Вучетпча, д. 10 а).
Автореферат разослан « > 199 г..
Ученый секретарь
специализированного совета, профессор
П. В. Ярема
I ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1
проблемы. Строма опухоли, являясь опорно-трофическим каркасом любого новообразования, лежит в основе активного взаимодействия между опухолью и организмом-носителем (Николаев Л. Л., 1975), служит плацдармом для развертывания иммунных реакций, роста и формирования сосудов, совместно влияющих на развитое новообразования.
Вопросы стромообразовапня освещены в значительном количестве работ (Гарпшн В. Г., 1939; Глазунов М. Ф.. 1958; Пашкова В. С., 1970; Грлгалччович Г. Д,, 1971; Муравьев Г.II. 1977; Bollmig R„ 1930; Ghosh G. et al., 1980; Tashinari M. et al„ 1988). Однако в них рассматриваются, как правило, лишь отдельные стромальныс компоненты, исследованные с помощью качественных методов.
В подавляющгм болыиппетте рабог охарактеризованы преимущественно неклеточные структуры стромы (Орлова П. Д., 1953; Васильев К). А\„ 1961; Муравьев Г. II., 1977; Van den Hoff Д., 1983; Aliñaría Р. et al., 198(1). Гораздо меньшее внимание уделено сосудам и ангиогепезу в раковых опухолях (Жданов Д. Д. и др., 1974; Цейтлин Д. Al., 1985; К us J. et al., 1981; Dvorak II., 1987). Значительная, част ь исследовании посвящена изучению лнмфопдпых пнфнлыраточ п опухолд (Журавлева 'Г. В., 1975; Днкштеин Е. Д. и др , 1985,' 1988; Ioacliim II. 1978; Stahl К., Mathe G„ 1984; Ohl Л., 1988). В то же время не определена взаимосвязь между стромогенезом, анпчогеиезом и клеточной инфильтрацией г; опухолях, а также роль различных компонентов стромы в некротизированнн новообразовании. Неясен вопрос о значении нарушений паренхиматозно-стромальных связей в формировании опухолей с различным соотношением объемов стромы и паренхимы (Шлопов В. Г., Владовскпй Е. Л., 1987), до evix пор не выявлены источники и механизмы стромогене-за. По мнению одних авторов, основные соеднннтельноткан ные структуры формируются клетками стромы (Николаев Д. Д., 1975; Heine Н., 1987), по мнению других—активная роль в фибриллогенезе принадлежит самим эпителиальным опухолевым клеткам (Габуния У. Д., 1964; Al—Znkair A. et al., 1986).
Недостаточно асследована степень влияния стромогснеза Tía течение заболевания, причем выводы, к которым пришли
исследователи, весьма противоречивы (Габуния У. А., 1958; Richter L., 1967; Мс Divitt R., 1978; Pcderscn L. et а!, 1988).
В свете изложенного возникает настоятельная необходимость детального изучения вопросов стромогенеза, значения стромы для прогноза заболевания с позиции комплексного системного анализа, включающего исследование соединительнотканных клеток, волокнистых структур, межуточного вещества, сосудов, лммфопдпых элементов и паренхиматозных клеток новообразования.
Цель и задачи исследовании. Цель настоящего исследования заключалась в комплексном изучении возможных механизмов формирования различных компонентов стромы и факторов, определяющих интенсивность и уровень стромогенеза раковой опухоли, в выяснении роли стромы в росте опухоли и се спонтанных некрозах, а та;.же в опредсл-чти значения различных комнонепго» стромы для прогноза :-аио-лсвания. В свяли с этим представлялось необходимы! ¡пли> нить слелующее: 1) источники и механизмы пГфязог-пшгт волокнистых структур н основного вещества сосдтшительнчм ткани в различных раковых опухолях; 2) характер и особенности мнкроциркуляторного русла в раковых опухолях с различным объемом стромы и факторы, определяющие уровень иаскуляризашш; 3) характер п особенности лнмфонч-ноклеточных инфильтратов в раковых опухолях и их роль в стромогенезе; 4) роль мнкроциркуляторного русла и ли\ф>-пдпоклеточноп инфильтрации в развитии спонтанных некрозов в раковых опухолях с различным уровнем стромсюбпазо-ваиия; 5) значение выраженности и особенностей стромм, сосудистого русла и лимфондноклеточноп инфильтрации д.кт прогноза заболевания.
Научная новизна.
Предпринятое комплексное исследование десмоилазии стромы, опухолевых клеток, особенностей сосудистого русла, клеточной инфильтраисш и некрозов с использованием трансмиссионной электронной микроскопии, гистохимических, гпстоэнзимохпмическпх методов и системного морфостерео-метрического анализа позволило раскрыть общие закономерности морфогенеза стромы раковых опухолей, определит!, роль каждого компонента стромы для роста новообразовании.
Впервые установлено, что источником фулбробластов стромы раковых опухолей являются главным образом перн-
циты предшествующих и ппог!ь образованных кровеносных сосудов. Фибробласты стромы раковых опухолей представляют собой единую клеточную популяцию. Десмоплазню стромы они осуществляют различными путями, основными из которых можно считать клазмоцдтоз, выделение автономных цистерн шероховатого эндоплазматического ретикулума с продуктами синтеза за пределы клетки, образование и выделение пиноцптозпых пузырьков из цистерн ШЭР.
Литогенез и формирование кровеносных сосудов раковых опухолей происходит в тесной корреляции с морфогенезом соединительнотканной стромы новообразований, а созревание соединительнотканного каркаса опухоли в значительной степени связано с уровнем кровоснабжения п характером сосудов мнкроциркуляторного русла. Особенности и уровень кровоснабжения раковых опухолей определяются главным образом длиной сосудов н соотношением в мпкро-цпркуляторном русле числа каппляров малых диаметров и синусных сосудов.
Объем массивных некрозов и гибель отдельных раковых клеток зависит в основном от длины сосудов и соотношения числа капилляров и синусов, то есть от уровня кровоснабжения. Апоптоз развивается из-за недостатка питания раковых клеток, вытесненных п просвет желез опухоли. В зоне некрозов пограничные фнбробласгы. макрофаги и сегмептояпервые лейкоциты обнаруживают высокую фнброкластическую и фагоцитарную активность, 1! го время как десмопластическая деятельность стромальных клеток, напротив, ингпбпруется; именно этим объясняется рассасывание детрата в раковых опухолях без последующего фиброза.
Раковые клетки принимают опосредованное участие в морфогенезе стромы, реализующееся путем стимуляции фнб-робластов местной соединительной ткани. Активная пролиферация раковых клеток сопровождается нарушением созревания фибробластов и снижением уровня десмоплазни стромы, что приводит к опережающему росту паренхимы и (Нормированию медуллярных раков. В то же время высокий уровень десмоплазни стромы в екиррзх за счет активизации (Ьнбробллстов сочетается с низкой митотичсской активностью ракппых клеток.
Уровень и характер клеточной инфильтрации в значительной степени определяются объемом и характером стромы, степенью злокачественности, стадий заболевания и мотастп-зированпем. Снижение дифференцнровш, прогрессивный
рост первичной опухоли и метастазнрованис сопровождается снижением количества плазматических клеток в ¡инфильтрате.
Метастазирование в значительной степени зависит от особенностей строения сосудов микроциркуляторного русла опухолей (от наличия оинусов) и характера клеточной инфильтрации (особенно интенсивности и количества плазматических клеток).
Лучший прогноз у больных с медуллярными раками молочной железы и желудка связан в большей мере с высокой напряженностью противоопухолевого иммунитета. Худший прогноз скиррозных раков обусловлен падением интенсивности иммунных реакций и, особенно, гуморального звена иммунитета.
В качестве стандартной модели морфогенеза стромы нами были использованы метастазы в печень. Это позволило проследить динамику развития компонентов стромы на различных этапах формирования вторичного узла и установить, что стромо- и аигионез в метастазах по уровню и характеру повторяют характеристики стромы и микроциркуляторного русла пертчных опухолей.
Практическая значимость
Обнаруженные особенности десмоилазип соединительной ткани, ангногенеза и клеточной инфильтрации в раковых опухолях с различным соотношением объемов стромы 1:1 паренхимы позволяют глубже понять изменения стромы, определяющие ее склероз, механизмы формирования опорного каркаса. При разработке вопросов патогенеза, диагностики и лечения опухолей эти особеностт необходимо учитывать.
Разработан и реализован методический комплекс системного морфостереомстрического анализа ткани, позволяющий на макро-, микро- и ультраструктурном уровне количественно описывать различные раковые опухоли по стандартным признакам. Это даст возможность с учетом данных клиники применять многофакторный математический анализ и в зависимости от результатов определять принципы лечения и прогноз на ЭВМ.
В ходе решения поставленных задач было установлено определяющее значение ангногенеза как для поогрсссишюго развития опухолевой паренхимы, так и для формирован"ч стромального каркаса новообразования. Такого рода заключение может служить теоретической основой для изыскания
фармакологических средств блокирования ангногеиеза со всеми вытекающими отсюда носледс:ьнями: нарушением шп.шпя паренхимы, торможением роста стромы н, следовательно, стабилизацией роста новообразования в целом.
Обнаруженное в процессе (исследования воспроизведение в метастазах особенностей десмоплазии стромы и микроцир-куляторного русла первичных опухолей следует учитывать при назначении лучевой и химиотерапии вторичных узлов.
Предложенная классификация стромы раковых опухолей позволяет при гистологическом изучении микропрепаратов в патологоанатомических отделениях наряду с традиционной оценкой паренхиматозного компонента давать характеристику опорно-, рофического каркаса новообразования, что делает ответ гистолога более информативным для выбора лечения.
Реализация работы
Основные положения диссертации и разработанные подходы к исследованию раковой опухоли оформлены в виде G •рационализаторских предложении, которые применяются в ¡¡атоморфологнческнх лабораториях лечебных и специализированных онкологических учреждении Татарской АССР (ПАО Республиканской клинической больницы МЗ ТАССР, 1;АО Республиканского онкологического диспансера, ПАО онкологического диспансера г. Казани). Теоретические положения работы использую;ся при чтении лекций п проведении практических занятии на кафедре патологической анатомии Казанского медицинского института, кафедре хирургической онкологии, курсе патологической анатомии Казанского ГИДУВа, кафедре патологической анатомии Казанского ветеринарного института.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и аобрс-ны па Республиканской (РСФСР) конференции «Мнк-юциркуляюрные аспекты сердс чио-сосудиетых заболеваний» (Казан:)т 1982 г.), на VI! Всесоюзном съезде нпю.тогоанато-«0!! (Ташкент, 1983 г.), на II научно-практической конферен-1чн «Морфсл:ет[)н:! в натологоанатомпческон практике» (Москва, 1984 г.), на VII Республиканской конференции онкологов (Казань, 1987 г.), а также па заседаниях научных >бш,сств натологоанатснов и онкологов ТАССР.
В завершенном виде диссертация докладывалась и обсуждалась на совместном заседании научных обществ патологоанатомов и онкологов Татарской АССР.
Публикации. Основные научные результаты, отражающие содержание диссертации, опубликованы в 20 печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы «Материал и методы исследования», главы собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов, списка литературы. Текст диссертации изложен на 370 страницах машинописного текста, проиллюстрирован 41 таблицей и 210 рисунками. Указатель литературы содержит 490 источников—208 отечественных п 282 зарубежных. В диссертации имеется одно приложение на 34 страницах машинописи, которое содержит кл и пи ко-а н атомическую характеристику больных.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Начальные изменения при формировании стромы возникают в сосудистом русле, причем рост сосудов, с одной стороны, обеспечивает питание и метаболизм растущей опухоли, а с другой—является основным источником образования пула стромальных фпбробластов, пролиферация которых и десмопласт^ческая активность в последующем определяют формирование раковых опухолей с различными вариантами стромы.
2. Ангиогенез и формирование стромальной соединительной ткани происходит в тесной связи друг с другом при активном участии клеток паренхимы. В то же время развитие определенного типа стромы предполагает непосредственное воздействие растущего соединительнотканного компонента опухоли на развитие плренмпмы новообразования.
3. Выраженность н характер лимфоидной инфильтрации раковых опухолей, являясь морфологическим отображением иммунных реакций на возникновение атипичных раковых клеток, в то же время тесно связаны со стромообразованпем.
4. Стромообразованпе в раковых опухолях—это типовой мезенхнмальный процесс, который связан с активацией сосудистых элсментоз и стромальных клеток—фпбробластов и возникает в ответ на малпгнизашю и рост клеток паренхимы.
5. Уровень сгромообразовапия, а также характер стромы и ее компонентов могут влиять на прогноз заболевания.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Были исследованы 570 раковых опухолей желудка (157), легких (58), молочной железы (308) и толстой кишки (47), взятых на операции и на секрецгщ. Кроме того, была изучена 31 фиброаденома молочных желез. В 31 наблюдении, кроме первичной опухоли, параллельно были исследованы метастазы в печень (4—5 узлов в каждом случае).
Полученный материал после фиксации в 10"/« нейтральном фармалине заливал^ в парафин, после фиксации в глю-таральдегиде и в 1"/» растворе четырехокиси осмия—в смесь эпона и аралдита. Для выбора участков ультраструктурного исследования готовили полутонкие срезы, которые окрашивали метиленовым ссшим. Из выбранных блоков изготавливали ультратонкне срезы, контрастировали их уранилацета-юм н цитратом свинца по традиционной методике. Полутонкие и ультратонкие срезы готошли на ультратомах УЛШТ-3 (СССР) и Ы<В (Швеция), просматривали и фотографировали в микроскопах ЭМ-200 (СССР) и ЛЕМ-ЮОС (Япония). Ультраструктурпым исследованиям подвергали 35 раковых опухолей желудка (13), легких (9), молочной железы (6), кишечника (5), 2 фиброаденомы и 2 метастаза в печень.
Из парафиновых блоков приготавливали гистологические, а при необходимости и гнстотопографическне срезы толщиной 5-7 мкм, которые окрашивали гематоксилин-эозином, ■пикрофуксином по Ван-Гизону и Маллорп. Аргирофильные волокна выявляли серебрением по Футу, эластические окрашивали по методу Харта.
Кислые гликозаминогликаны (ГАГ) в нашей работе оценивали комплексно. Применяли окрашивание альциановым ачним, толундиновым синим в буферных растворах при различных значениях рН. Нейтральные глпкопротеиды определяли с помощью ШИК-реакцип, соотношение кислых ГАГ п нейтральных гликоиротеидов—комбинированным методом с помощью альщ.чанового синего и ШИК-реакцни.
Липиды находили комплексно с помощью судана III и IV, сульфата нильского голубого, судана черного «Б».
Нуклеиновые кислоты суммарно выявляли по Эйнарсону (галлоцианин-хромовые квасцы), ДНК—по Фельгену, РНК-по Браше с, контролем кристаллической рибонукдеазой.
Фибрин обнаруживали методами, предложенными в методических рекомендациях Зербнно Д. Д. и соавт. (1983).
Наряду с перечисленными методами специально для изучения соединительной ткани использовали железный гематоксилин Ганденгайена, сосудов—ШИК+гематоксилин, анилиновый синий, лнмфоидных клеток—азур—II—эо:|:ш, метиловый зеленый ппронин+гематоксилин+орандж J.
Кусочки 21 раковой опухоли, взятой на операции, замораживали в криостате. В криостатных срезах толщиной 5—10 мкм выявляли окислительно-восстановительные ферменты: лактатдегидрогеназу (ЛДГ), сукцинатдегидрогеназу (СДГ), я глицерофосфатдегидрогеназу ( <* -ГФДГ), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу (Г-6-ГФДГ), НАД 1Ь п НАДФ №-де-■гпдрогсиазы, мопоамикооксидазу (МАО), цитохромоксидазу (ЦО). Кроме того, определяли гидролитические ферменты-кислую и щелочную фосфатазы, а также а-нафтилацета-тэстеразу и АТФ-азу.
Для исследования соотношения числа 'Г- и В- лимфоцитов в инфильтрате использовали сочетание красочного и гис-тоэнзнмологпческого выявления с помощью кислой и щелочной фосфатаз, а-нафтилацетатэстеразы, азур-11-эознпа, Браше, ШИК-реакци|1.
Особое значение при изучении опухолей в настоящее вре-мч -приобретают точные методы исследования (Лушппков Е. Ф., Загребпп В. М., 1987). В основу разработанного нами системного чюрфостереоыетрического анализа раковой опухоли были положены современные принц,ты морфометрпи и стереометрии (Двтйндилов Г. Г., 1974, 1980, 1981, 1984; Weibel Е„ Elias iE., Ш7; Gerstl Н. et al„ 1974, 1976), что позволило одновременно проводить системное морфостерео-.метрическое исследование объемов стромы, паренхимы, некрозов (массивных и некрозов отдельных раковых клеток), параметров микроцпркуляторного русла (объем, плотность расположения, площадь стенок, длина и соотношение размеров диаметров сосудов), количество различных функциональных типов фибробластов (молодые, средние, большие, фиброциты, ьнволюционирующие, митозы), клеток инфильтрата (макрофагов, л шфоцитов, плазматических клеток, бластов, сегмеитоядсрных лейкоцитов), митотической активности раковых клеток При исследовании учитывали локализацию, тип роста, степень дифференцнровкп, гистологический тип, стадию (TNM), размеры опухоли.
. С помощью количественных методов было исследовано 87 раковых опухолей и 20 фиброаденом молочных желез. В 28 случаях первичного рака одновременно были изучены 147 метастазов этих опухолей в печень.
Статистическую обработку отдельных цифровых показателей м групповых величии производили на ЭВМ ЕС-1033 по программе ВАШР1М с помощью кластерного анализа по переменным, что позволило определить интенсивность н знак связи изученных параметров опухолей. Исследование первичных опухолей и метастазов в печени дало возможность количественно оценить соотношение и связи одних п тех же параметров в первичном узле и метастазе.
Для оценки влияния характера и объема стромы на 5-леткюю выживаемость больных были исследованы 64 раковые опухоли желудка и 274 раковых опухолей молочных желез Во всех случаях было проведено хирургическое удаление опухоли без предварительной химио и лучевой терапии. Послеоперационное лечение было также однотипным.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Рост раковой опухоли представляет собой сочетанное развитие двух компонентов: паренхимы, определяющей основные свойства новообразования, а также стромы, осуществляющей трофическую ы опорную функции, с одной стороны, н отражающей реакции организма на опухолевый рост—с другой. К таким реакциям могут быть отнесены формирование соединительной ткани, ангногенез и иммунные проявления.
Важненщгш элементом во взаимоотношениях паренхимы и стромы при переходе рака из предннвазивного в инвазив-ный, а также по степени влияния на дальнейшую скорость роста ц распространение опухоли считается ангногенез (ОЬсИеи^к! Е., 1976; Киэ Л. е!: а1., 1981). Наши исследования показали, что метастазы раковых клеток из опухолей различной локализации (взятые в качестве модели роста первичной опухоли и развившиеся в условиях одинакового мик-роокруженпя—в печени) с самого начала вызывают активный ангногенез, повторяющий как по выраженности (г длины сосудов первичной опухоли и метастазов=+0,82), так и по характеру сосудов (г числа капилляров=+0,54; числа синусов+0,68) микроциркуляторное русло первичных опухолей. Воспроизведение особенностей сосудистого русла в ме-
тастазах отражает (Индивидуальную способность ' раковых ">клеток вызывать ангногецез, которая, как показывают многочисленные -исследовании, связана с выделением растворимого опухолевого ангиогенного -'фактора (ОАФ) (Folkman J. et \al., 1971; Kumar S„ 1980; Presta M., Rifkin D.,1988), •способного усилнвать-митотическую и миграторную актнв-"Ность эндотелиальных клеток.
Исследования первичных раковых опухолей -показали что йредсуществуюшме сосуды, особенно ;венулы и капиляры являются источником неоаигпогенеза. :11а серийных и ступенчатых срезах можно ни деть, как ядра 'пролпферирующи.\ эпдотелиальных -клеток становятся гиперхромными, дефор ~ мируются,~поя-вл#ются разрывы меж*ду -близлежащими клетками,'митозы. Потеря связей с пограничными эндотелиоцпта-. \ми ибазальн.ой мембраной, повышенная подвижность нрнво , дят -к отслойке клеток в.просвет сосуда, что чаще иаблюда ется в венах и синусах. Однако"наиболее активированным] о к а з bf в атот си у нд отел и ал ьн ьге клетки мелких капиляров, об разующие сосудисто-эндотелцальные почки в направлешп "пластов раковых клеток.
-Одновременно с икгявациеп этгдотилия ангногенез сопро вождает пролиферация перицитов, являющихся, по мнении -многих исследователей (Ham A.,-.Cormak D., 1982 и др.) предшеетвешшкамннфибробластов. :Вокруг • сосудов образуют ся многослойные кольцевые структуры, наблюдаются разры иы- отростков :перггцптов, которые меняют свою конфнгура цйга, принимают ..округлую фюрлту-и -выступают в периваску лярное -пространство. :-клетке обнаруживается увелнчени размеров шероховатого эндоплазматнческото ретикулум; (ШЭР), сопровождаемое активным ■ синтезом аморфных -волокнистых структур, 'выделение которых с поверхностг - близкой -к-сосу дуг приводит к постепенному оттеснению -фор мирующенея клетки в строму. 'Отделяющиеся перициты п своим ультраструктурным -признакам оказываются ндентич .-■ными-молодым фибробластам, число которых пнтенсивн коррелирует с количеством сосудов (г = +0,62).
Фпбробласты стромы пмегот разную степень зрелости •функциональной активности и тю свосму строению не отлнча дотся от-соединительнотканных клеток неопухолевых TKanei НезрелЫе - фибробласты шпг молодые клеточные формы пс пуляции -располагаются чатце .-всего в 'незрелой строме с вь сопим содержанием кислых лГАГ. Эти клетки имеют небол! •time размеры -ядра _п-1Шгшдез-.\щ -с ровными 'очертаниям!
Недифференцированные формы ультраструктурно близки к макрофагам, в то время как юные фибробласты имеют более вытянутое в длину тело с .хорошо различимыми профилями ШЭР, в узпих цистернах которого отмечается накопление хлопьевидного материала н выход его в экстрацеллюлярное пространство.
Созревание и дпфференцнровка молодых форм фнбро-бластов сопровождается увеличением их размеров в основном за счет цитоплазмы; они превращаются'в активные зрелые формы, которые по размерам могут быть разделены на средние п болыцпе. Средние фибробласты имеют веретенообразную, реже звездчатую форму, отростки, светлое овальное ядро. Б ядрышке и в меньшей степени в цитоплазме выявляются накопление РНК, активность ЛДГ в них довольно высокая, активность а -ГФДГ, Г-6-ГФДГ несколько слабее. Ультраструктурно средние фибробласты выделяются хорошо развитым ШЭР с расширенными цистернами, в просвете которых определяется мелкоглыбчатое и тонковолокнистое содержимое. Хорошо заметен аппарат Гольджи, крупные единичные митохондрии. Повышение функциональной активности средних фибробластов сопровождается значительным расширением цистерн ШЭР. Выделение синтезируемых фибриллярных белков и хлопьевидного материала осуществляется различными способами. Так, наблюдается раскрытие цистерн непосредственно в околоклеточное пространство прн отделении участка цитолеммы. Синтезированные первичные фшла-менты оказываются вне клеток, за пределами которых и происходит их агрегация в коллагеновые фибриллы. В других случаях расширенный фрагмент ШЭР обособляется вторичной мембраной, которая по тешу секретной вакуоли 'открывается в околоклеточное пространство. Смещение обособленного фрагмента ШЭР к периферии клетки приводит к его отделению к выходу в околоклеточное пространство. Третьим вариантом выделения продуктов синтеза из фибробластов является образование пузырьков Т|Лпа пересекретор-пых гранул с микрофиламентамп внутри расширенных профилен ШЭР. Пузырьки из клетки выделяются через разрывы мембраны ШЭР и цитолеммы.
Большой активный фнбробласт в 2-3 раза превышает по своим размерам средние формы за счет значительного увеличения цитоплазмы, в которой отмечается более высокая, чем в средних фиблобластах, активность окнслителыю-восстано-вительных ферментов. Ультраструктурно выявляется возрас-
тание размеров ШЭР, ■ в расширенных цистернах которого обнаруживается большое количество микроф^ламентов.
Фиброциты, представляющие стареющие элементы популяции, располагаются в участках зрелой волокнистой соединительной" ткани. Глубокая дистрофия и некрозы фиброблас-тоь ..сравнительно., редки, но чаще локализуются вблизи границы стромы. с паренхимой, Миофибробласты чаще определяются'среди зрелых .участков соединительной ткани в раковых опухолях с хорошо развитой стромой.
В отличие от нормальной. . соединительной ткани, где в физиологических условиях., существует динамическое равновесие между биосинтезом .и метаболизмом коллагена (Серов В. В., Шехтер А. Б., 1981), в скиррах наблюдается резкое смещение этих процессов в сторону преобладания биосинтеза при блокировании фиброклазии. В новообразованиях со слабо развитой стромой, где снижена биосинтетнческая активность фибробластов, фиброклазия проявляется наиболее активно в зонах массивных некрозов в виде фагоцитирования фрагментов поперечно-разорванных коллагеновых волокон и клеточного детрита, которые, попадая в клетку в больших, количествах, вероятно, даже ннгибнруют синтез коллагена. Так, число гиперактивных . больших фибробластов .отрицательно коррелирует как с объемом массивных некрозов'-(г=—0,26), так .и с числом некротических раковых клеток (г = — 0,4); этим объясняется , низкая репарация зон некрозов в; раковых опухолях.
МорфЪмстрнческие исследования показали, что наиболее распространенными в строме являются средние и молодые формы," далее; следуют болыцне фибробласты и фиброциты (табл. I)', тогда как инволгощюнирующне формы и митозы встречаются редко.
И
Таблица I
Параметры различных функциональных типов фибро-бластов (Фб), сосудов, некрозов, митотнческон активности раковых клеток и дамфоиднои инфильтрации в раковых опухолях с различной выраженностью стромы (М±м)
Парамефы Скирры Простые раки М^зговикн
Фб па 1 мм2 стромы 2118 + 185,3 2250,7+171,4 3069,9 + 328,9
Молодые Фб, % 26,2±2,4 34,9 ±1,7^ 40,6±2,1
Средние Фб, "/о 40,7+2,2 37,3+: 1,5 33,4±2,4
Большие Фб. »/о 21.7+2,4 11,0±1,5 3,9±0,9
Фиброциты, % 9,4+1,4 13.6±1,1 18,0±2,2
Длина сосудов в 1 мм3 опухоля, мм 732,6 + 69,3 419,4 + 49,4 339,5 ±51,6
Число капилляров, о/0 81,3+1,7 ' 63,9±2,9 57,7±4,9
Число синусов, % 18,7 + 2,3 36,1 ±1,9 42.3+3,8
МитотическиП индекс раковых клеток 9.8 ±2.6 9,6+1.4 13,7 ±3,1
Объем неркозов, % 4,5±6,6 16,1 + 6.6 23,1 ±4,3 •
Клетки инфильтрата на 1 мм' опухоли 644,2± 133.1 875,1 ±117,3 642,2± 108,9
Лимфонитариый индекс опухоли 951,6+186.9 502,8 ±120,6 230.6 ±47,2
Число лимфоцитов, ®/о 64,8±3,3 ео.|±з,1 51,3+4.2
Число плазмоцитов, °/в 17,8+3,4 23,4 ±2,7 29 4±4,7
ЕдШютЬб происхождения и функции фибробластов стромы позволяет рассматривать их как единую клеточную систему. "Гак-, в строме опухоли хорошо заметно образование плотных контактов между тонкими' отростками преимущественно Молодых, средних и больших а'ктй'вных форм. Количество и соотношение различных функциональных типов фибробластов тесно коррелирует между собой и объемом стромы. Оказалось, что объем стромы в значительной степек|.ч зависит or количества больших (г—+0,62) и средних фибробластов (г — +0,68), в то бремя как с относительным числом молодых форм и фиброцитов обнаруживаются отрицательные связи (соответственно г=—0,5 и—0,32). Сопоставление числа фибробластов в группах раковых опухолей с разным уровнем стромообразоваг|ня показало, что в Новообразованиях с хо-poiiio развитой зрелой стромой при низкой плотности расположения фибробластов в основном определяются активные большие и средние формы. В опухолях медуллярного строения, в которых преобладает незрелая строма, при высокой плотности' расположения фибробластов число больших форм снижается, а количество фиброцитов н, особенно, молодых фибробластов возрастает (табл. I). Их активность и обусловливает накопление кислых ГАГ (Серов В. В.,.Шехтер А. Б., 1981), которые в физиологических концентрациях способствуют созреванию коллагеновых волокон (Flint М., Merrilees М., 1977; Alusil J. ct al., 1981). В то время как в медуллярных опухолях пере'избьггок кислых ГАГ, особенно гналуро-новой кислоты, сопровождаемый усилением гидратации соединительной ткани, способен, блокировать склеротические проце'ссы (Ishikawa Н. et al., 1980), тормозить развитие соединительнотканного каркаса новообразования и даже стимулировать рост опухоли ' (Jo2'zo R., 1987), Однако в такой сложной системе как раковая опухоль соотношение объемов стромы н паренхимы не может определяться лишь активностью фибробластов. Так, дальнейшие исследования показали,что мнтотическая активность клеток паренхимы в медуллярных раках достоверно (Р<0,01) выше, чем в скиррозных (табл. I). Подобное явление можно объяснить тем, что процессы коллагенообразования в строме находятся в рецип-рокных отношениях с пролпферативной активностью клеток паренхимы: чем интенсивнее иролиферируют эпителиальные клетки, тем менее вероятно развитие в том же периоде л фиброзной ткани (Маянский Д. И., 1982). В то же время высокая мнтотическая активность раковых клеток при низ-
la
кой десмопластпческоп активности фибробластов может обеспечить опережающее развитое паренхимы.
В фиброзных раках эпнтелиалыю-стро.мальные отношения носят противоположный характер. Выраженная пролиферация клеток стромы и их десмопластическая активность приводит к ингпбнрованию деления раковых клеток, что обнаруживается и в эксперименте при их культнвпрстаннц с нормальными фибробластами (Шу'клнпов В. Д., . Бундюк Л. С., 1972; Оо^ой V. е1 а1., 1981). Корреляционный анализ показал, что объем стромы отрицательно коррелирует с мн-тотическон активностью раковых клеток (г =—0,36), что подтверждает низкая митотическая активность в скиррах (табл. I).
Особый интерес вызывает вопрос о непосредственном участии раковых клеток в демоилазин стромы. Эпителиальные клетки, и том числе и раковые, действительно способны синтезировать фибриллярные белки (в частности коллаген IV типа (базальны.х мембран), но в очень ограниченных количествах (БакакШага К. ^ а1„ 1982; \\-Zu\ia\r Д. е! а1„ 1986). Согласно результатам наших исследовании в раковых клетках, особенно опухолей молочных желез, можно обнаружить мнкрофнламенты, однако соответствующие -структуры—развитый ШЭР,выраженный комплекс Гольджп, характерные для клетек, активно синтезирующих белок «на экспорт» (Латезоп .1., 1977), выражены несравнимо слабее, чем в фибробластах, причем в опухолевых клетках медуллярных и скиррозных раков не наблюдается групповых различий. В то же время раковые клетки способны опосредованно влиять на стромогепез, в частности на фибробласты стромы, путем выделения фибробласты стимулирующего фактора (ФССО, повышающего нх митотнческую активность (Као И. е1 а1., 1984), удлиняющего нх жизненный цикл (\Vynford-Tlionias I). е!: а1., 1986) и стимулирующего синтетическую активность стромальных фибробластов (Ва¡гс1 Д., 1986; \Valiclie Р., 1986).
Как показали наши исследования, непосредственное контактирование раковых клеток и фибробластов на границе строма—паренхима часто сопровождается дистрофией . фибробластов. Однако здесь наблюдается и. активная пролиферация стромальных клеток. Чаще обнаруживаются молодые и средние активные фибробласты, которые проявляют признаки активного синтеза фибриллярных структур ,н аморфного вещества на граните строма-парепхима. Морфогенез стромы' метастазов раковых опухолей в значительной стене-
ни повторяет развитие стромы первичного узла (г = + 0,5), причем по мере роста метастатической опухоли корреляция становится более выраженной. Отмечается тесная связь лим-фондной инфильтрации со стромальныадм фпбробластамн. Так, пограничные к пластам раковых клеток лпмфоидные и стромальные элементы образуют смешанный лимфоидно-фибробластный вал; число фибробластов положительно коррелирует с количеством лнмфондных клеток (г=+0,3); близлежащие лпмфоидные и фибробластные элементы формируют щелевые и пальцевые контакты. Подобные контакты могут приводить как к стимуляции деления (Ivo D. et al., 1977; Spielvogel R. et al., 1978) и десмопластической активности фибробластов (Leibovitch S. et al., 1976), так и к ингибиро-ваншо их активности (Elias I., 1982; Kahalch М., 1986). Так, в медуллярных раках интенсивная лимфоидноклеточная инфильтрация стромы уже сама по себе способна нарушать процесс созревания соединительной ткани, причем здесь происходят одновременное торможение , созревания фибробластов и пнгибировапис биосинтеза коллагена, что, возможно, создаст лучшие условия для развития противоопухолевых иммунных реакций.
Как уже было показано, ангиогенез, являясь одним из основных источников образования стромальных клеток, обеспечивает развитие кровеносных сосудов. Источником ангиогенеза на начальных этапах опухолевого роста служит эндотелий предсуществующих, а по мере развития собственной мнкроциркуляторной сети опухоли -и вновь образованных сосудов. В развитых опухолях предшествующие сосуды составляют лишь незначительную часть кровеносного русла порообразования. Стенки вен и, особенно артерий оказываются гипертрофированными. В этих сосудах отмечаются активная пролиферация эндотелиальных клеток и перицитов, высокий уровень активности окислительно-восссановительных ферментов, особенно ЛДГ. В то же время наблюдающиеся отек н плазматическое пропитывание завершаются склерозом и облитерацией части сосудов.
Внутриопухолевая микроциркуляторная сеть в основном состоит из капилляров малых диаметров—менее 10 мкм (табл. 1). Эндотелнальные клетки капилляров обычно образуют сплошную выстилку. В объемистой цитоплазме эндоте-лнопитов обнаруживаются интенсивное розовое окрашивание по Бряшр, высокая активность щелочной (Ьосфатазы, АТФ-язы, ЛДГ н в несколько меньшей степенц-Г-б-ФДГ; выявдя-
гея профили ШЭР, большое количество ниноцнтозиых ну-[рьков и довольно часто микрофиламенты. Ламинарный крап дотелиальных клеток изрезан множеством цптомлазматп-скнх выростов. Эндотелиальные клетки тесно прилегают >уг к другу, соединяясь с помощью десмосом. В зрелых ка-:ллярах имеет место сплошная базальпая мембрана, в не-елых она прерывиста, неравномерной толщины пли вообще определяется.
Увеличение калибра вновь образованных сосудов рако-IX опухолей не сопровождается их перестройкой: строение енки оказывается близким к строению стенки капилляров, шако эндотелиальные клетки синусов, как правило, распс-жены неравномерно, уплощены; их цитоплазма содержат большое количество РНК, обнаруживает низкую актнв-сть щелочной фосфатазы, АТФ-азы, окислительно-восстано-тельных ферментов. При исследовании в электронном мпк-скопе ламинарная поверхность этих клеток ровная, цнто-азма электроииоплотная, бедна оргаиеллаУ|М. Неравномер-е расположение зндотелпальных клеток приводит к разры-м эндотелнальноп выстилки, причем базальпая мембрана исследованных синусах прослеживается не всегда, 061^"-шаются «окна» значительных размеров. В участках, ли-;нных эпдотелналыгой выстилки, они позволяют беенре-тственно сообщаться сосуду с перйваскулярным простран-вом. Мышечные н эластические элементы в стенках сину-в даже больших диаметров не встречаются. Лимфатические сосуды определяются только по иернфс-п опухолевого узла, а в ткани опухоли их обнаружить не ается. Однако строение синусов (фестончата я о £13 л л ыi а гт мбрана, уплощенный прерывистый эндотелий, отсутствие рицнтов) приближает их к лимфатическим сосудам (Куп-янов В. В., 1981). В связи с этим можно предположить, э часть синусов берет на себя функции лимфатического енажа новообразования. Вокруг тонкостенных сосудов, эбенно синусов диаметром 20—50 мкм, постоянно отмеча-:я интенсивная лимфондная инфильтрация, наблюдается 'рмироващтс лимфоидиых фолликулов с бласттрансформа-ей лимфоцитов, что также объясняется, с нашей точки гния, структурными особенностями синусов; близких по юению к сосудам лимфоидиых органов' (Ргеетоип! А., В2). Их активное участие в иммунных реакциях осуществ-ется путем передачу информации' и рециркуляцией лнм-идных клеток (Коепа С., 1983), чему особенно снособству-
ет повышение проницаемости (Лушников Е. Ф., Доросеви А. Е., 1983). В сосудах, расположенных среди интенсивны лнмфондных инфильтратов, обнаруживается набухание эн дотелиальных клеток, что можно рассматривать как их сил муляцию.
Исследования показали, что неоангиогеиез н уровен кровоснабжения раковых опухолей тесно взаимосвязаны с степенью зрелости и выраженностью соедшштсльнотканно! стромы, так как сосуды, являясь производными соединитель ной ткани, развиваются лучше при наличии ее компоненто; ^егптегтап М., 1983). Длина сосудов значимо положи тельно коррелирует с объемом стромы (г=+0,5), число:* средних (г=+0,26) и, особенно, гиперактивных больших фиб робластов (г=+0,32). Что касается характера сосудов, то чис ло мелких капилляров, обладающих наибольшей метаболи ческой активностью, также тесно коррелирует с объемом стро мы (г=+0,44), в то время как количество синусов, напротив демонстрирует здесь отрицательные корреляции (г=— 0,4) Сравнение среднегругшовых показателей кровоснабжения ра ковых опухолей с различной выраженностью стромы выяви ло достоверно (Р<0,01) более высокий уровень кровоснаб жсния в скиррозных раках, чем в опухолях медуллярной строения табл. I).
Гипоксия ткани, способствующая развитию склероза пр! псопухолевых процессах (Казначеев В. П., Дзизинскцш А. А. 1975; СЬуарП М., 1968), не всегда оказывает аналогичное влияние при формировании соединительнотканной стромь опухолей. Так, в скнррах, где наблюдается высокий уровень кровоснабжения и небольшое число клеток паренхимы, синтез фибриллярных структур происходит наиболее интенсивнс В то же время недостаточный лимфатический дренаж, обусловленный отсутствием лимфатических сосудов и низким числом синусов в скиррах, вероятно, ведет к застою лимфы и способствует склерозу стромы (Хлебникова Т. Г., 1977). В раковых опухолях медуллярного строения гипоксия, создаваемая низким уровнем кровоснабжения и активным потреблением кислорода большим числом раковых клеток, вызывает в строчальных фибробластах стимуляцию лишь биосинтеза ГАГ. Преобладание синусных сосудов, увеличение ч^сла незрелых синусов п капилляров с фенестрированными стенками создают условия для повышенной проницаемости и отека, который в условиях недостаточного кровоснабжения и переизбытка кислых ГАГ, препятствует созреванию соединитель-
ной ткани (Isliikawa H. et al., 1980) и, возможно, способствует абортивному переходу молодых фибробластов в фиброциты. В то же время отеки способствуют нарушению связей эндотелиальных клеток с базальной мембраной сосуда, что в условиях стимуляции их ОЛФ увеличивает подвижность эн-дотелиоцптов и приводит к отслойке с последующим еще большим увеличением проницаемости. Функциональные возможности по дифференцированному трансцеллюлярному переносу веществ между сосудом и окружающей тканыо падают, создаются дополнительные условия, способствующие свободному прохождению жидкости через большие поры между эндотелиальными клетками, что является причиной обнаруженного ранее (Tardi M., 1980) повышения гидростатического давления в раковых опухолях. Несовершенство микроцир-куляторного русла раковых опухолей усугубляется отсутствием сократптельпых и нервных элементов (Suzuki M. et al., 1981) в их стенках, что исключает влияние общерегулятор-ных механизмов и приводит сосуды в состояние максимального расширения (Karlsson L. et al, 1983). Отсюда регуляция кровообращения в опухолях происходит в значительной степени за счет изменении кровотока в магистральных сосудах организма вне опухоли (Bcressen T. et al, 1980) и набухания эндотелия сосудов самого новообразования (Крылова Н. В., 1979).
Уровень кровоснабжения определяет г; значительной степени m питание раковых клеток. Так, число жизнеспособных клеток опухолевой паренхимы положительно коррелирует с длиной сосудов (г=+0,3) и числом капилляров (г=+0,26), а число синусов малых диаметров (до 20 мкм)—с мнтотн-ческой активностью раковых клеток (г=+0,24). Однако прирост опухолевой ткани зависит не только от пчтотичсской активности клеток паренхимы в сочетании с уровнем дссмо-плазни стромы, но и от уровня некротизнрозаггля в новообразовании (Kerr J., Searle L., 1972; Mac Kinnon N. et al., 1934). Основной причиной некроза является нарушение кровообращения. Так, длина сосудов обнаруживает сильные отрицательные корреляции с объемом как массивных некрозов (г =—0,4), так а некрозов отдельных раковых клеток (г = — 0;48). Имеет значение и характер сосудов. Число капилляров демонстрирует также сильные отрицательные связи (соответственно г =—0,38 и —0,48), в то время как количество синусов, напротив, положительно коррелирует с некрозами (г=+0,48 и +0,36), что объясняет достоверно (Р<0,01 )
более высокую степень некротнзнрования в медуллярных раках но сравнению со скиррозными (табл. I). Важную роль в нарушениях кровоснабжения опухолей играют тромбозы, неравномерное расположение,сдавленне сосудов растущими пластами раковых клеток, склероз и облитерация предсу-ществующих сосудов (особенно артериальных), а также э.м-болнзация просветов опухолевыми клетками или детритом при некрозах с разрушением сосудистой стенки. В аденокар-циномах с большими просветами желез происходит вытеснение части раковых клеток в просвет с последующим нарушением питания, гипоксией и гибелью, которая носит характер апоптоза.
Наши исследования не подтверждают распространенную точку зрепня (Зарпдзе Д. Г., 1980; Несветов А. М., Жданов А. С., 1981; Macher Е., 1977) об определяющей роли противоопухолевых нммунных реакций в процессах некротнзнрования в развитых опухолях. Так, в участках некрозов и вблизи их интенсивная лнмфоидиая инфильтрация не встречалась, но наблюдалось повышенное число активированных макрофагов и, особенно, сегмептоядерных лейкоцитов, уровень которых значимо положительно коррелирует с объемом массивных некрозов (г=+0,6), что можно расценить как вторичную (Ioachim Н., 1976), или фагоцитарную реакцию.
Нами установлено, что клетки инфильтрата в раковых опухолях распределяются неравномерно. Наиболее интенсивные скопления обнаруживаются, как правило, по периферии опухолевого узла и в зонах инвазии. Большая часть щз них локализуется в строме новообразования, и лишь 1/5 всех клеточных элементов проникает в паренхиму и непосредственно контактирует с опухолевыми клетками.
Основу инфильтрата раковых опухолей составляют лнм-фощдты, которые по гистохимическим и ультраструктурным признакам представлены преимущественно Т-формами, плазматические клетки и макрофаги (табл.1), и лишь небольшое число составляют бластные формы и сегментоядерные лейкоциты. Среди бластных лимфоцитов лишь единичные клетки инфильтрата могли быть идентифицированы как плазмобласты, в то время как подавляющее число нлазмоцитов были зрелыми с хорошо развитым ШЭР. Количество плазмоцитов несколько возрастало в стромальном инфильтрате, тогда как среди раковых клеток в паренхиме увеличивалось число активированных Т-лимфоцитов и макрофагов.
Клеточные элементы, особенно лимфоциты и макрофаги, расположенные близко друг к другу, образуют щелевые контакты и взаимодействуют путем формирования пальцевидных выпячиваний, причем контакты часто сопровождаются исчезновением цитоплазматическои мембраны и слиянием цитоплазмы обеих клеток. Числовые характеристики основных клеток инфильтрата—макрофагов, лимфоцитов, плазматических клеток 1,4 бластных форм—находятся между собой в тесной корреляции (г достигает-!-0,38).
Исследование выраженности иммунных реакции в раковых опухолях показало, что соотношение числа раковых и лпмфоидных клеток, имеющее важное значение для нейтрализации роста новообразования (Уманскпй 10. Д., Пничук В. Г., 1982), оказывается в раковых опухолях явно недостаточным (табл. I). Более того, лнмфоцнтарный индекс паренхимы еще меньше (62,4±11.2), что исключает какое-либо значимое противоопухолевое действие.
■ Противоопухолевые иммунные реакции, являющиеся частью сопряженного ответа всей системы соедипнтелы:"!! ткани на преобразование эпителия (Борзупов Л. Д1., 1977). тесно связаны с апгпогепезом и формированием неклеточных компонентов стромы раковых опухолей, что отражает сохраняющуюся кооперацию клеток соединительной ткани (Мачп-скнй Д. II., 1982). Проведенные памп морфостсрсометрнче-ские исследования обнаружили, что величина лнмфоцитарио-го индекса опухоли положительно коррелирует с длиной сосудов в опухоли (г= -1-0,28) и более интенсивно—с объемом стромы (г = + 0,44).
Расположение клеток инфильтрата на небольшой площади стромы медуллярных раков характеризуется образованием плотных инфильтратов, увеличивающихся на границе стромы п паренхимы. В строме часто наблюдаются формирование мостовндных контактов и слияние цитоплазмы между отдельными клетками, особенно Т-лимфоцитами, макрофагами, плазмоцитаздл. В инфильтрате оказывается высоким число зрелых плазматических клеток (табл. I). Значительная часть инфильтрата (22.8±1,7" ") проникает в паренхиму. В ней обнаруживается повышенное количество активированных Т-лнмфоцнтоз и макрофагов. В части случаев клеточные контакты типа лпмфаидная-рпковая клетка сопровождаются цитотокснчсским эффектом с частичной или полной деструкцией раковых клеток. Ультраструктурные исследования показали, что при этом цитоплазма Т-лнмфоцита-кнллера фор-
мирует небольшие выпячивания, проникающие в раковую клетку, где в зоне контакта обнаруживаются распад цито-леммы, электроннонлотный детрит. Лишь в модулярных раках выявляется связь некрозов опухолевых клеток с инфильтрацией (коэффициент корреляции для лпмфоцитарного индекса опухоли составил +0,48).
Увеличение относительного объема стро.мы сопровождается некоторым увеличением инфильтрации, достигающей максимума в раковых опухолях с примерно равным соотношением объемов паренхимы и стромы (табл. I). Однако по мере созревания соединительной ткани интенсивность инфильтрации начинает снижаться, что обнаруживается в скпррах. Клетки инфильтрата располагаются здесь днффузно или формируют в склерозированных зонах скопления в виде небольших лимфоидных фолликулов. Меняется характер инфильтрата, падает количество плазматических клеток (табл. I.), снижается число активированных лимфоцитов. Клеточные контакты встречаются реже, причем лишь 4,7+0.7"'« всех лнмфоидиых клеток находится в паренхиме, а щлтоток-сический эффект обнаруживается в единичных случаях.
Выявленные отличия имунных реакций отражают, с нашей точки зрения, различные варианты iu стадии реакции ГЗТ на рост опухоли. Так, в медуллярных раках отмечается высокая напряженность иммунитета с кооперативным взаимодействием Т -, В - лимфоцитов и макрофагов, причем хорошо выражены как клеточные, так п гуморальные иммунные реакции. Однако скорость деления клеток паренхимы превышает уровень цптотоксического действия лимфоидных клеток. Снижение цитотокспческого эффекта, кроме того, может быть обусловлено ингнбирующим влиянием гипоксии и массивных некрозов (Руденко Ф. В., 1980), блокирующим эффектом иммуноглобулинов из-за большого числа плазматических клеток (Hellstrom Н., 1969; Ran М., 1972), а также выходом фибрина через фенестрированные стенки синусных сосудов и последующей блокадой антигенных детерминант (Мкртчян Л. Н„ 1983).
Кооперативное взаимодействие стромальных клеток и лимфоидных элементов может сопровождаться в опухолях активным фнбриллогеиезом (Дикштейн Е. А. и др., 1985; Roshe W., 1985), что, по существу,также является вариантом защитной реакции соединительной ткани (Фишер М. С., Фай-овский В. Л., 1978; Okamoto Y., 1966), хотя и имеющей не-
специфический характер (Серов В. В., Шехтср А. Б., 1981). Усиление склеротических процессов, действительно, с одной стороны, приводит к образованию пластов соединительной ткани вокруг комплексов раковых клеток, а с другой—блокирует антигенную стимуляцию, разобщает лпмфоидные клетки и затрудняет их перемещение в новообразовании. Такая ситуация сопровождается в скиррозных опухолях снижением напряженности противоопухолевого иммунитета и особенно, его гуморального звена и может рассматриваться как поздняя пролифератпвная стадия иммунного воспаления (ГЗТ) ftlokmison R., 1976).
Таким образом, раковую опухоль следует рассматривать как сложную многокомпонентную систему с четко разделенными субструктурамп. Строма, возникая в ответ на появление раковых клеток, оказывает существенное влияние па развитие раковой паренхимы. Наряду с генетическими механизмами, она определяет характер опухоли, причем в значительной мере может способствовать как стабилизации процесса, так и созданию условий для его прогрссспровання. Отсюда следует, что при гистологическом изучении препаратов в клинике не следует ограничиваться традиционной оценкой паренхиматозного компонента. Необходимо обозначать объем (тип) стромы (I—скирры, II—простые раки, III—медуллярные раки) и выделять преимущественно зрелый (а) и преимущественно незрелый (б) ее варианты, так как" это тесно связано с такими универсальными реакциями соединительной ткани на опухолевый рост, как дссмоплазня собственно соединительной ткани, ангногеиез и лимфоидная инфильтрация.
В процессе исследования десмопла"|Нн стромы в раковых опухолях различного гнстостроення были установлены определенные закономерности (Пашкова В. С., 1970; Николаев А. А., 1975; Енохознч В. А., Ладынина II. И., 1980). Так, при раке «па месте» строма еще отсутствует. При плоскоклеточном (эпидермондном) раке чаще имеет место строма II типа, реже преобладает паренхима, преобладания же стромы в нашем материале вообще не обнаружено. Аденокарцинома (железистый рак) характеризуется самыми разными соотношениями объемов стромы и паренхимы. Слизисто-коллоидным ракам более свойственны незрелые варианты II и III типов, в то время как мелкоклеточные раки имеют, как правило, слабо развитую строму III типа. Солидные раки отличаются примерно равным соотношением объемов стромы и паренхп-
мы (II тип), причем чаще встречается зрелый ее вариант. Гнсюлогпческая классификация злокачественных эпителиальных опухолей предполагает учет и степени дифференцн-ровки (екпрр, слпзпсто-коллоидный рак), следовательно, ее снизь с определенным типом стромы. Наши исследования показывают, что в ¡.'¡нзкоднфференцированпых раках часто нарушено стромообразование п обусловлено это дестабилизирующим влиянием на строму очагов инвазии с повреждением соединительной ткани. Однако степень зрелости раковых клеток не коррелирует прямо с объемом ;п характером стромы и сосудов. Так, низкодпфференцированные раковые клетки образуют и скнрры, и медуллярные по строению раки. Но снижение дифференцирозкн клеток паренхимы сопровождается снижением интенсивности клеточной инфильтрации (1008,9±296,3—в высокодифференцироваиных, 861,1± 124,3— в среднедпффсренцнровапных, 725,7±96,8 клеток на 1 мм2— в низкодифференцпрованпы.х раках) и падением числа плаз-моцнтов в инфильтрате (соответственно 32,9±5,3!1'Ч 20,4± 3,6'-'«; 19.2+2,6"«) за счет возрастания количества макрофагов и лимфоцитов. Сопоставление урозня и характера инфильтрации доброкачественных (фиброаденом) и злокачественных (раков) опухолей (молочных желез) обнаружило достоверное возрастание (Р<0,01) интенсивности инфильтрации при раке (581,9+233,7 против 407,2+45,8), что сопровождалось падением относительного числа плазматических клеток в инфильтрате раковых опухолей (соответственно 19,7±6,3'<"про-тпв 25,5+5,4"/«);
Определенное влияние на морфогенез стромы оказывает локализация (Василенко И. В., 1969; Муравьев Г. И., 1977), причем в опухолях желудка н молочных желез важное значение имеет предшествующий склероз (Николаев А. А., 1975). Рак молочных желез в отличие от рака легких характеризуется хорошо развитой стромой (соответственно 66,2±4,6°<" и 23,7±3,8"/« объема опухоли). Скнррозные же раки легки-: чрезвычайно редки (Gagle Р. et al, 1985). В опухолях молочных желез уровень кровоснабжения весьма высок при капиллярном типе сосудов, в опухолях легких он значительно ниже п сочетается с большим числом синусов. Соотношение объемов стромы и паренхимы в опухолях желудка в среднем примерно одинаково (строма—51,0^3,6°''«), в опухолях толстой кпнп;н преобладает паренхима (строма—31,3±4,40/»). Характер сосудов микроцпркуляторного русла в опухолях
;елудка и толстой кишки почт не различается, однако уро-ень кровоснабжения при локализации новообразований в селудке значительно выше. В эндофптных раках отмечается иределенное увеличение размеров стромы за счет включе-ия в стромальнын компонент опухоли элементов стромы амого органа (ЯсНигсИ е! а1., 1981), особенно заметное рн предшествующем склерозе.
Сравнение особенностей стромы раковых опухолей в развитых клинических стадиях не выявляет прямых связей регрессирования со стромогеиезом и ангногенезом. Однако ост новообразования, связанный со стадиен, приводит к не-оторому увеличению размеров стромы и уровня кровоснабжения, что обнаруживается в первичных опухолях и метаста-ах разных размеров. Прогрессированне заболевания сопро-ождается снижением уровня шкЬильтрацнн (при II стадии -927,4^170,2: при Ш—888,7+117,6; при IV—670.7+108.4 леток на I мм- опухоли) и числа плазмоцптов в пнфильтра-с (соответственно'' 28,8+3,0; 21.8 + 3.7; 17,9 + 2,7''«) при во;, астаинп числа макрофагов и лимфоцитов.
В мегастазнрующнх опухолях молочных желез п желулкя бнаружено увеличение объема стромы, при раке легких и олстои кишки, напротив—его снижение в сочетании с плде-нем уровня кровоснабжения, ростом числа незрелых сину-ов и некрозов. Фсстопчатосгь стенок синусов, интимное прч-егаппе пластов раковых клеток к с.тенкс сосудов, незрелость ерпваскулярпой соединительной ткани, разрушение участ-ов сосудистых стенок при некротизированнп способствует астому попаданию раковых клеток в широпче просветы си-успых сосудов с последующим распространением по орга-изму. Метастазпрованпе сопровождается снижением ннтен-ивности клеточной инфильтрации (с 818.3+83,8 до 555.2 '•3,4 клеток на I мм2 опухоли), пядеп.теч ч;'слл плазчатцчсс-их клеток в инфильтрате (соответственно с 23,2±2.7"'" до 4,4±4,21.'»).
Изучение роли соотношении объемов стромы и паренхимы I прогнозе заболевания показало, что в группе больных ра-:ом молочный железы (199 чел.), проживших более 5 лет, •3,8"'" пациентов; имели опухоли со слабо развитой стромой, [о хорошо выраженной лтмфоидпой инфильтрацией. В то ж" ¡ремя у 59.20/л больших из 7Г> умерших ранее этого сопка • пухоли отличались хорошо развито!"1 зрелой соедпнитслыю-каниоп стромой. Метастазы также встречались чаще в ново-»бразованиях с хорошо развитой стромой (39,7"'", в нескнр-
розных опухолях они были более редкими (16,2''.'»). В групп 64,9'.'« больных из 37 умерших раньше этого срока новообра зованпя характеризовались хорошо развитой зрелой стромь больных раком желудка (25 чел.), проживших'более 5 лет 80,0'''» пациентов имели опухоли медуллярного строения, а
ВЫВОД ы
1. Паренхима и строма раковой опухоли представляю собой единую систему, компоненты которой находятся в ре цнпрохпых взаимоотношениях. Стромогепез включает в себ десмоплазию стромы, ангиогенез и иммунные реакции. Им мунная инфильтрации и ангиогенез являются наиболее ран ними тканевыми реакциям^ на появление раковых клеток.
2. Источником формирования сосудистого русла опухол служат предсуществующие сосуды стромы органа. Ангиогене сопровождается пролиферацией как эндотелиальных, так адвентнцнальных клеток, последующая дпфференцпрог ка которых лежит в основе формирования пула стромальны фнбробластов.
3. В ходе ангпогеиечп в р-поних опухолях формируююм капиллярные п синусные сосуды, соотношение числа которы во многом определяет функциональную полноценность миг роциркуляторного русла новообразования. Капчлляры малы диаметров структурно близки к капиллярам соматическог типа и имеют высокую метаболическую активность. Синус ные сосуды представляют собой капилляры больших диамет ров, но обладают низкой функциональной активностью.
4. Формирование кровеносных сосудов тесно взанмосвя зано со стромообразованпем. С одной стороны, пролифера дня адвентнцнальных клеток служит источником образова ния фнбробластов, дссмопластическая активность которы зависит от уровня кровоснабжения, с другой—последующе созревание периваскулярной соединительной ткани способст вует формированию обширной микроциркуляторной сети в ра ковых опухолях с хорошо развитой стромой.
5. Объем п характер стромы раковых опухолей в значп тельной степени определяется функциональной актпвиосты фнбробластов, которые по своей морфологической структур идентичны стромальным клеткам неопухолевой соедшштелг-. ной ткани и представляют собой единую взаимосвязанную функциональную клеточную систему из разных по своей зре лостн клеточных элементов,
6. Раковые клетки ¡игр:1 ют иезна-штольнуга роль и н-пю?-родственной десмоплазни стромн, однако они обладают индивидуальной способностью вызывать индукцию ангкогене-за и стромогепеза. что определяет na>xi:op опосредованно.' влияние клеток паренхимы на стромообразопачне.
7. Лпмфондноклсточная аг.фильтрацип раковых опухолей представляет собо/i морфологическое выражение противоопухолевых иммунных реакции, в которых лимфоидш'о 1:л?т-кн выступают в тесной кооперации друг с другом. Ос;:о",>" инфильтрата составляют Т-лпмфоннты, од к.то г.а;:июо значение для реализации противоопухолевых иммунных pea'-:;;1::'! имеет присутствие плазматических клеток. Снижение дифф?-репцпрохкп раковых к.теток, прогрсснрозачне з''г:>д"':я::''-: и метает азартна пне сопро'-р-х "яетса (чук'о'чше'' чн'сг.-пд-посыл нпфнлырации и начетом "дела и.''•'змоиптс:'. в инфильтрат е.
8. Основными причн:!'ми как масы'чп \х пеки -о:*, и i HÓ'.'.'in отдельных раковых клею:: яглгм'чея пас громе .■• -¡ кровообращени". Г!грвосте':-' :'::<>о значение гчех;: vpn:v ' кровоснабжения, ча рактср пк-улоч мпкр'ят.пр""-" чтои^о- о русла, тромбозы. Лгнтппз :-::<' пзз\~лчается при г; ";<?счо::::ч «леги раковых клеток г; прог-гсг желез.
П. .Массивные пеквозы вызыеают якичг.пуэ флгоп:гяе-ну;о деятельность ссгментг-чдер:и>'х лечхонд"он, макрофаге-, а также фнброклагчпо v пеграпич::''X фчброблттоп, в ю г, ре.'.'я как десмопластш'сеслг акыгпюсть фнбрсолас~'Рч стромы, напротив, ппгпбнрустсн. Эго и лег-ч-г в ос ноге ряс-грсывпння зон некрозов в ракогых онучоля:; бел но"л .'дующего фиброза.
10. Морфогенез строчы и сосудов у.гчгроиириу.чягот'то р'тла i? различных раковых опухолях имеет гбни!г> закономерности, однако на ооотпошсп!»е обт-счоз строми и паренхимы оказывает влияние ирсдс'.тдествУЮщпЯ склепов, локализации и разчечл новообразования, в "о премя как с~?нень днфференинро'ч-'п и стали:: по обнаруживают с~яб"льш.!Х корреляции с мопфогепезоч стпомы. Гнстолопг'сский тип отражает не только особенности формирования паренхим: г чо и определенный характер стромообразопаннл в onyx'Vt'ix одного гистогенеза.
11. Формирование мелуллчпчых и с: тчрвозп'-'х опухолей представляет собой различные варианты взаимоотношении паренхпм!л и стромы. Параду с локализацией и пр0,:су-тествуюпшм склерозом определяющее значение для обра-
зовапия медуллярных раков имеет опережающий рост клеток паренхимы, а для екпрров, напротив, характерна повышенная десмонластическая активность фибробластов.
12. В основе неблагоприятного прогноза у больных раком молочной железы или желудка при выраженной десмоплазпи стромы лежит падение напряженности противоопухолевых реакций, особенно гуморального звена иммунитета.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Системный морфостереометрический анализ ткани раковой опухоли может быть использован для количественного описания новообразований различного гистогенеза, а также тканевых изменений при нсопухолевых процессах.
В практике патологоанатомичеекпх отделений рекомендуется применять классификацию стромы раковых опухолей, что позволяет наряду с традиционной оценкой особенностей паренхимы опухоли давать развернутую характеристику стромальпого компонента и увеличивает значимость исследования для прогностической оценки и выбора лечения.
При определении прогностической значимости клеточной инфильтрации ткани раковой опухоли наряду с ее интенсивностью необходимо учитывать уровень проникновения клеток инфильтрата в паренхиму, а также относительное число плазматических клеток в инфильтрате.
Для прогнозирования метастазов в практике натологоаиа-томических отделений рекомендуется наряду с определением степени злокачественности принимать во внимание соотношение объема стромы и паренхимы, уровень и характер кровоснабжения (капиллярный, синусный тин сосудов), а также клеточный инфильтрации (относительное число плазматических клеток в инфильтрате).
При назначении химио- и лучевой терапии необходимо учитывать данные об уровне кровоснабжения и спонтанных некрозов, полученные при гистологическом исследовании опухоли, причем оценка указанных параметров первичной опухоли может использоваться для выбора терапии метастазов.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Петров С. Б. Значение нарушений микроциркулярной гемодинамики в патогенезе спонтанных некрозов опухолц
Микроциркуляторныс аспекты сер ;счно-сосуднстых заболе-n unir.—Казань, 1982.--С. 128.
2. Петров С. Б. Зашспмость развития спонтанных искроив опухоли от их васкуляоизацпн !! Казанский меч. журнал.-983,—jM-З,—С. 188—190.'
3. Петров С. В., Добрынин В. Д. Стереометрическое ие-ледование клеточных решении при раке I Тезисы докл. VII всесоюзного съезда натапатомов.—Ташкент, 1983—С. 240— 50.
4. Петров С. Б. О связи местных клеточных иммунных еакций со спонтанными некрозами опухоли !! Казанский !сд. журнал—1984.—№ I—С. 35—37.
5. Петров С. Б. Количественные аспекты микроцнркуля-орного русла раковых опухолей !! Казанский мед. жнрнал— 985.—№ 2,—С. 98—100."
6. Петров С. Б. Морфометрическое исследование мнкро-нркуляторпого русла стромы раковых опухолей II 2-я конф. Морфометопя в иатологоанатомпческой практике».—Моск-а. (Деп. ВИНИТИ № 163!—В 10.09.86 г.).
7. Петров С. Б. Некоторые количественные характсриста-п микроцнркуляторных сосудов раковых опухолей ¡I Крово-бращенпе (Ереван).—1985.—Лг«3. —С.70.
8. Петров С. Б. О клеточных иммунных реакциях г. рако-ых опухолях '1 Экспериментальная н клиническая аллерго-огия п иммунология.—Чебоксары.—1986.—С. 69—72.
9. Петров С. Б. Лимфоидная инфильтрация раковых опу-олей и се прогностическое значение '! Казанский мед. жур-ал.—1987.—№ 3,—С. 221—222.
10. Добрынин В. Д., Петров С. Б. Стромообразованпе г. кпррах и фиброматозы: есть ли между ними связь? I! Тезп-ы докл. VII Респ. конференции онкологов.—Казань, 1987.— ;. 29—30.
11. Добрынин В. Д., Петров С. Б. О митотнческом режиме раковых опухолях с различной выраженностью стромоге-
сза II Тезисы докл. VII Респ. конференции онкологов.—Ка-ань. 1987,—С. 27—28.
12. Петров С. Б. О функциональном состоянии эпителия раковых опухолях с разным содержанием стромы и нарсн-
нмы II Тезисы докл. VII Респ. конференции онкологов.—Казнь, 1987,—С. 32—34.
,13. Петров С. Б. Клинпко-морфологическпе факторы про-иознрования метастазов при морфологическом анализе ра-
коi30ii опухоли 11 Тезисы докл. VII Респ. конференции онкол гон. — Казань, 1987.—С. 3-1—35.
М. Сафина М. Р., Негров С. Б. Изменение митоилческо! режима эпителия желез при различных формах нредрш •л;домстрия 1: Тезисы докл. 411 Респ. конференции онколого — Казань, 1987,—С. 35—38.
15. Добрынин В. Д., Петров С. Б. Ангиогенез и соеднн юльноткапиая с грома и злокачестиешшх опухолях челов ка ¡1 Экспериментальная онкология.—1988.—Аг? 3.—С. 78.
16. Добрынин В. Д., Петров С. Б. О значении лимфой, поклеточной шкЬильтрацнн раковых опухолей 11 Вопросы о кологпн.—1988,—№ 5,—С. 534—538.
17. Петров С. Б. Фибробласты стромы и пнвазпвный ро; раковых опухолей I! Казанский мед. журнал.—1988.—№3,-С. 220—221."
18. Петров С. Б. Фибробласты и морфогенез тканево; компонента стромы раковых опухолей li Архив патологии.-1989.—Кч 3,—С. 39—43.
19. Петров С. Б. Морфогенез стромы и метастазпроваш злокачественных опухолей !! Казанский мед. жпрнал.—198 —А» 3,—С. 220—221.
20. Петров С. Б. Десмоплазпя стромы и прогноз рака м лочной железы " Казанский мед. жпрнал.—1989.—№ 5,-С. 335—337.
Юдимская типография Заказ 5130 т-фак 1
Объем 2 печатных листа