Иммуноморфологические особенности эпителиально-стромальных взаимоотношений при железистой гиперплазии эндометрия (
| На правах рукописи бантыш борис борисович |
| ИММУНОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭПИТЕЛИАЛЬНО-СТРОМАЛЬНЫХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ ПРИ ЖЕЛЕЗИСТОЙ ГИПЕРПЛАЗИИ ЭНДОМЕТРИЯ |
| (14.03.02 - «патологическая анатомия») |
| Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук |
Москва 2011
Работа выполнена в ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минсоцздравразвития России
Научный руководитель:
Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук,
профессор Вячеслав Семенович Пауков
Официальные оппоненты:
Заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицинских наук,
профессор Олеко Дмитриевич Мишнев
Доктор медицинских наук,
профессор Олег Вадимович Зайратьянц
Ведущая организация:
ГУ НИИ морфологии человека РАМН
Защита состоится « » 2011 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.208.040.01 при ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова
Минсоцздравразвития России по адресу: 119991, Москва, Трубецкая ул., д.8, стр.2
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минсоцздравразвития России: 117998, Москва, Нахимовский пр., д.49.
Автореферат диссертации разослан « » 2011г.
Ученый секретарь диссертационного совета:
доктор медицинских наук,
профессор Борис Борисович Салтыков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования.
Гиперплазия эндометрия (ГЭ) представляет собой патологическое изменение структуры и функции слизистой оболочки тела матки обусловленное нарушением баланса между процессами пролиферации и апоптоза в эпителиальном и стромальном компонентах эндометрия. Выделяют четыре гистологических варианта ГЭ: простая гиперплазия эндометрия (ПГЭ), комплексная (сложная, аденоматозная) гиперплазия эндометрия (КГЭ), простая атипическая гиперплазия эндометрия (ПАГЭ), комплексная (сложная) атипическая гиперплазия эндометрия (КАГЭ) (Классификация опухолей тела и шейки матки ВОЗ, Lyon, 2003).
В структуре гинекологической патологии ГЭ составляет от 10 до 50% и заболеваемость неуклонно растет (Пушкарев В.А., 2007, Прилепская В.Н., 2009, Nezhat F. et al., 2008., Schneider H.P. et al., 2002). Наиболее часто ГЭ выявляют у женщин в возрасте 45—55 лет (Берштейн Л.М., 2004, Кондриков Н.И., 2008, Табакман Ю.Ю., 2009). ГЭ отличается склонностью к длительному рецидивирующему течению, на фоне которого могут возникать злокачественные поражения слизистой оболочки матки, особенно при отсутствии лечения. Доказано, что у 80% больных на фоне гиперплазии эндометрия возникает эндометриоидная аденокарцинома (ЭА). Частота малигнизации варьирует от 3% при ПГЭ до 29% при КАГЭ; в постменопаузе озлокачествление происходит чаще (Козаченко В. П., 2005, Henderson B. E., 2000).
Диагностика различных гистологических вариантов ГЭ представляет определённые трудности, в связи с отсутствием объективных морфологических критериев верификации различных её форм (Zaino R. J. et al. 2006). Существует точка зрения, что классификация ВОЗ не вполне соответствует современным представлениям о клинико-морфологических особенностях предраковых заболеваний и рака эндометрия (Kim K.R. et al., 2002, Kokawa K.,et al., 2001, Trimble С L, et al., 2006, Wright T.C., et al., 2002, Zaino R.J., 2000). Группа авторов (Mutter G.L. et al.,2000) пришла к выводу о необходимости введения упрощённой, по сравнению с классификацией ВОЗ, гистологической классификации ГЭ. Суть изменений в заключается в объединении простой ГЭ и комплексной ГЭ в одну группу, под названием «гиперплазия эндометрия», а простую и комплексную атипическую ГЭ – в группу, обозначаемую термином эндометриальная интраэпителиальная неоплазия (ЭИН). Для объективной диагностики авторами предложено использовать количественные критерии, получаемые с использованием методов компьютерной морфометрии (КМ). Основным диагностическим критерием выбрано изменение паренхиматозно-стромального соотношения в эндометрии. В своей работе авторы доказали, что установленные ими морфометрические параметры (МП) паренхиматозно-стромального соотношения, характерные для ЭИН, кроме диагностического, имеют большое прогностическое значение (Baak J. P. et al., 2001).
Однако в дальнейшем Mutter G.L. et al. (2005) и другими исследователями было установлено, что патологические изменения в эндометрии с МП характерными для ЭИН, могут быть присутствовать не только при атипической ГЭ по классификации ВОЗ, но и при простой и комплексной ГЭ. Поэтому существует мнение, что атипическую ГЭ и ЭИН нельзя рассматривать в качестве синонимов (Кондриков Н.И. и др., 2010). Некоторыми исследователями высказаны предположения, что ЭИН это самостоятельная нозологическая единица в патологии эндометрия, которая по ряду критериев отличается как от ГЭ, так и от ЭА (Orbo A. et al., 2000).
Следует отметить, что в работах посвящённых изучению ГЭ исследуют именно паренхиматозно-стромальные взаимоотношения (Чернышова А.Л., 2009, Baak J.P. et al. 2001). Хотя известно, что паренхиматозный компонент в эндометрии представлен маточной железой, состоящей из эпителия и просвета железы, и что, одним из определяющих факторов нормального функционирования эндометрия являются эпителиально-стромальные взаимоотношения в слизистой оболочке матки. От них зависит метаболизм и иннервация эндометрия, его способность к физиологической репарации в форме реституции, образование рецепторного аппарата эпителия желез (Коган Е.А., 2010). Поэтому очевидно, что любые изменения в этих структурно-фунциональных взаимоотношениях могут привести к различным отклонениям от нормы, в том числе к ГЭ. Эти изменения в одних случаях могут не нести в себе потенциал опухолевой трансформации, а в других – прогрессирование патологических изменений является основой злокачественного роста. Вместе с тем, тонкие механизмы этих процессов до настоящего времени остаются недостаточно изученными. В настоящее время важное значение в патогенезе ГЭ исследователи придают регуляторам пролиферации и апоптоза, в частности, гену- супрессору роста опухоли – PTEN, т.к. известно, что белковый продукт гена PTEN участвует в регуляции клеточного цикла и апоптоза. Он сигнализирует клетке о необходимости прекращения деления и способствует ее вступлению в апоптоз. По-видимому, таким образом, белок гена PTEN осуществляет супрессорную функцию в отношении клеточной пролиферации. Инактивация этой функции может вести к бесконтрольному клеточному росту и возникновению опухоли.
Однако мнения исследователей о взаимосвязи между изменением активности гена PTEN при гиперплазии эндометрии и активностью важных белков, регулирующих пролиферацию, в частности Ki-67 носят противоречивый характер. В некоторых работах показано, что по мере увеличения тяжести патологического процесса в эндометрии возрастает частота мутаций гена подавления роста опухоли - PTEN (Erkanli S. et al., 2006, Matias-Guiu X. et al., 2001, Takai N. et al., 2004), другие исследователи не отмечают значительных различий по данному показателю между ГЭ без атипии эпителия желёз и атипической ГЭ (Kapucuoglu N. Et al., 2007). Наряду с сообщениями о возрастании пролиферативной активности эндометрия при атипической ГЭ (Cinel L. et al., 2002), многие исследователи отмечают снижение пролиферации в слизистой оболочке тела матки как при типичной (Сухих Г.Т., 2005, Чернуха Г.Е., 2004), так и при атипической ГЭ (Кондриков Н.И. и др., 2004).
Становится понятным, что лишь комплексное исследование различных аспектов гиперплазии эндометрия, включающее как традиционные гистологические методики, так и иммуноморфологические, а также широкие морфометрические и статистические методы, предоставит возможность понять глубинные процессы развития ГЭ.
Цель исследования
Изучить иммуноморфологические особенности эпителиально-стромальных взаимоотношений при различных гистологических вариантах гиперплазии эндометрия, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии, определить их взаимосвязь с возникновением эндометриоидной аденокарциномы.
Задачи исследования
- Выявить морфологические особенности в паренхиматозном и стромальном компонентах эндометрия при различных гистологических вариантах гиперплазии эндометрия, а так же в эндометриальной интраэпителиальной неоплазии по сравнению с нормальным эндометрием поздней фазы стадии пролиферации и высокодифференцированной эндометриоидной аденокарциномой.
- Провести сравнительный морфометрический анализ изменений эпителиально-стромальных взаимоотношений эндометрия в указанных группах и установить их морфометрические характеристики.
- Основываясь на молекулярно-биологическом показателе пролиферации (Ki-67), выявить особенности изменения пролиферативной активности эпителия желёз и клеток стромы в указанной группе.
- Определить роль гена-супрессора рака PTEN в эпителиально-стромальных взаимоотношениях развитии ГЭ, предрака и рака эндометрия.
- Выявить корреляцию между морфометрическими и иммуногистохимическими изменениями в эпителиально-стромальных взаимоотношениях при различных гистологических вариантах гиперплазии эндометрия, а так же в эндометриальной интраэпителиальной неоплазии по сравнению с нормальным эндометрием поздней фазы стадии пролиферации и высокодифференцированной эндометриоидной аденокарциномой
- Основываясь на полученных результатах, определить место эндометриальной интраэпителиальной неоплазии в патологии эндометрия.
- Установить статистически достоверные иммуноморфологические критерии дифференциальной диагностики ГЭ.
Научная новизна
Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней впервые с помощью комплексного морфологического, иммуногистохимического и морфометрического исследования проведено сравнительное изучение эпителиально-стромальных взаимоотношений в слизистой оболочке тела матки при гиперплазии эндометрия и эндометриальной интраэпителиальной неоплазии, а так же нормального эндометрия и высокодифференцированной эндометриоидной аденокарциномы.
Впервые установлено, что исследованные патологические процессы отличаются друг от друга разным соотношением между паренхимой и стромой: в тех случаях, когда нет признаков трансформации ГЭ в злокачественную опухоль (простая ГЭ и комплексная ГЭ) имеет место преобладания стромального компонента эндометрия над паренхиматозным. И наоборот, при предраковых состояниях эндометрия (комплексная атипическая ГЭ и эндометриальная интраэпителиальная неоплазия) и при эндометриоидном раке имеет место значительное преобладание паренхиматозного компонента над стромальным. Изменению паренхиматозно-стромальных соотношений в эндометрии способствует проградиентный рост доли эпителиального компонента и уменьшение площади просвета эндометриальных желёз в динамике от простой и комплексной ГЭ к комплексной атипической ГЭ, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и эндометриоидной аденокарциноме.
Впервые доказано, что ген-супрессор рака PTEN играет ключевую роль в процессе малигнизации ГЭ и развитии эндометриоидной аденокарциномы. Доказательством этой взаимосвязи служит отрицательная корреляция между иммуногистохимическими показателями активности гена-супрессора PTEN, пролиферации и морфометрическими критериями структурных изменений в эндометрии.
В работе впервые установлено существование двух иммунофенотипов высокодифференцированной эндометриоидной аденокарциномы: PTEN-негативная эндометриоидная аденокарцинома, характеризующаяся почти полным отсутствием PTEN-позитивных клеток в эпителии желез и строме опухоли, и PTEN-позитивная эндометриоидная аденокарцинома, при которой в новообразовании сохранены эпителиальные и стромальные PTEN-позитивные клетки; это приводит к разному фенотипу ЭА.
Сопоставление содержания PTEN-позитивных клеток в эндометрии при комплексной ГЭ и при PTEN-позитивной эндометриоидной аденокарциноме дает основание полагать, что PTEN-позитивный рак эндометрия может развиваться из атипической гиперплазии эндометрия, минуя эндометриальную интраэпителиальную неоплазию.
Результаты проведённого комплексного исследования впервые обосновывают положение о том, что эндометриальную интраэпителиальную неоплазию следует рассматривать как самостоятельную нозологическую единицу, отличающуюся как от гиперплазии эндометрия, так и от эндометриоидной аденокарциномы. Впервые установлены объективные иммуногистохимические и морфометрические характеристики эпителиально-стромальных взаимоотношений для эндометриальной интраэпителиальной неоплазии, дополняющие уже известные признаки.
Практическая значимость.
Результаты проведённого комплексного иммуноморфологического исследования могут быть использованы в практической работе патологоанатома для диагностики. Выведенные в работе количественные показатели изменения эпителиально-стромальных взаимоотношений объективно отражают состояние слизистой оболочки тела матки. Поэтому эти показатели могут служить дифференциально-диагностическими и прогностическими критериями между различными гистологическими вариантами ГЭ, для диагностики эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и для определения иммунофенотипа эндометриоидного рака.
Положения, выносимые на защиту
- Гистологические типы различных вариантов гиперплазии эндометрия, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и эндометриоидной аденокарциномы отличаются друг от друга соотношением паренхиматозного и стромального компонентов эндометрия.
- Изменения паренхиматозно-стромальных соотношений обусловлены нарастанием пролиферации эпителия от простой ГЭ и комплексной ГЭ к комплексной АГЭ, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и эндометриоидной аденокарциномы.
- Изменение эпителиально-стромальных взаимоотношений в гиперплазированном эндометрии обусловлены постепенным и неравномерным снижением активности гена-супрессора рака PTEN: в простой ГЭ и в комплексной ГЭ снижение PTEN-позитивных клеток эндометрия незначительно, в комплексной атипической ГЭ имеет место значительное уменьшение клона PTEN-позитивных клеток железистого эпителия и стромы. Эндометриальная интраэпителиальная неоплазия отличается почти полным отсутствием PTEN-позитивных клеток, как в эпителии, так и строме эндометрия.
- Существует два иммунофенотипа высокодифференцированных эндометриоидных аденокарцином: PTEN-негативные и PTEN-позитивные эндометриоидные аденокарциномы.
Внедрение результатов работы
Результаты исследования были внедрены в отделениях патологической анатомии ФГУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова Росмедтехнологий», ГУЗ ТО «Тульская областная клиническая больница», МУЗ «МСЧ № 1» г. Тула; используются в педагогическом процессе на кафедре патологической анатомии «Первого Московского Государственного Медицинского Университета им. И.М. Сеченова, Минздравсоцразвития РФ».
Апробация работы
Результаты исследования доложены на международном конгрессе SGI58 USA (2011), научных конференциях акушеров-гинекологов г. Москвы с международным участием и г. Тулы (2008, 2009, 2010, 2011 г.г.), на кафедре патологической анатомии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (21 декабря 2010 г.), а также на заседании Московского общества патологоанатомов (1 марта 2011 г). Апробация работы проведена на кафедре патологической анатомии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (22 марта 2011 г.).
Личный вклад автора
Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. Автором лично отобран биопсийный и операционный материал, соответствующий поставленной задаче, проведено комплексное морфометрическое и иммуногистохимическое исследование образцов эндометрия на всех этапах от изготовления, окраски препаратов до постановки реакции. В выполненной работе автором непосредственно осуществлен мониторинг основных параметров, аналитическая и статистическая обработка полученных результатов, представлено научное обоснование с выводами и практическая реализация. Полученный результат изложен в научных публикациях и докладах, лично предложен автором для внедрения в практику.
Публикации
По материалам исследований опубликовано 11 печатных работ, из них 6 статей, из которых 2 в - рекомендованных ВАК России журналах, тезисов докладов – 7.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав о результатах собственного исследования и их обсуждения, общего заключения, выводов и списка использованной литературы. Работа содержит 126 страниц машинописного текста, из них 12 страниц библиографии, включающей 123 источника литературы, в том числе 59 отечественных. Работа проиллюстрирована 7 таблицами, 21 гистограммой, 6 графиками, 12 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования
Исследование выполнено на материале соскобов эндометрия (60 больных) и удаленных маток (41) от 101 женщины в возрасте от 27 до 72 лет с верифицированными диагнозами: простая ГЭ, комплексная ГЭ, комплексная атипическая ГЭ, ЭИН, ЭА. Критериями исключения служили проведённая ранее гормональная терапия, а также эндометриальные карциномы П типа. В качестве группы сравнения использовали соскобы от женщин без патологии эндометрия поздней стадии фазы пролиферации, проходивших обследование перед установкой внутриматочной. Разделение на группы проведено по морфологическим характеристикам гистологического материала согласно Классификация опухолей тела и шейки матки (ВОЗ, Lyon, 2003). Диагноз ЭИН устанавливали на основании морфологических характеристик, разработанных G. Mutter, Endometrial Collaborative Group.
Для получения морфометрических данных использовали программу «Axio Images As». В качестве объекта морфометрического анализа структурных изменений в эндометрии выбрана структурная единица эндометрия (СЕЭ) по Н.И. Кондрикову. Вычислялась площадь компонентов СЕЭ: эпителия, просвета желёзы, площадь всей железы, и площадь окружающей эндометриальную желёзу соединительнотканной стромы.
Было проведено иммуногистохимическое выявление антигенов в парафиновых срезах иммунопероксидазным методом двойных антител с стрептовидин-биотиновым комплексом по общепринятой методике. В качестве первичных антител были использованы моноклональные антитела к антигену Ki-67 (Dako) и PTEN (Dako). В качестве вторичных антител применяли биотинилированные антитела к иммуноглобулинам мыши и кролика (Dako LSAB + KIT, PEROXIDASE). Рабочая концентрация составила 1:100 и 1:200. Ставили позитивные и негативные контрольные реакции.
Для оценки эпителиально-стромальных взаимоотношений использовали эпителиально-стромальный индекс (ЭСИ), отражающий соотношение экспрессии указанных маркёров в эпителии и строме эндометрия. Показателем степени структурных изменений паренхиматозного и стромального компонентов в эндометрии стало соотношение относительных площадей эндометриальных желёз и окружающей стромы – железисто-стромальное соотношение (ЖСС), между железистым эпителием и стромой - эпителиально-стромальное соотношнние (ЭСС), соотношение просвета желёз и стромы (СПС).
Статистический анализ проводили непараметрическим методом с помощью U-критерия Манна-Уитни. Для установления корреляции между структурными изменениями и уровнями экспрессии маркёров в паренхиме и строме эндометрия использовали коэффициент линейной корреляции Пирсона. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы принимали равным 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Проведённое морфометрическое исследование показало, что в нормальном эндометрии в фазе пролиферации строма преобладает над паренхимой: относительная площадь стромы равна 68,98±3,5%, площадь эндометриальных желёз составляет 31,02±1,6%, железисто-стромальное соотношение (ЖСС) равно 0,45 (р<0,05). Как известно паренхиматозный компонент в эндометрии представлен маточной железой, состоящей из эпителия и просвета железы. В норме относительная площадь эпителия равна 23,29±1,2%, что значительно больше относительной площади просвета желёз, которая составляет 7,73±0,4%. Соотношение между эпителиальным и стромальным компонентами в нормальном эндометрии поздней стадии пролиферации (эпителиально-стромальное соотношение – ЭСС) равно 0,34, соотношение просвета желёз и стромы (СПС) – 0,11.
При иммуногистохимическом исследовании достоверно (p<0,05) установлено, что пролиферация эпителия желёз значительно выше пролиферации клеток стромы. Об этом свидетельствует высокий уровень экспрессии маркёра пролиферации белка Ki-67 в эпителии желёз эндометрия поздней фазы пролиферации, который составляет 68,75±3,5%, в строме нормального эндометрия экспрессия Ki-67 равна 10,25±0,5%. Эпителиально-стромальный индекс пролиферации по маркёру Ki-67 (ЭСИ Ki-67) в норме равен 6,71.
Эпителий желёз нормального эндометрия состоит из PTEN-позитивных клеток. Об этом свидетельствует 100% экспрессия онкомаркёра гена-супрессора рака PTEN в эпителии желёз эндометрия в поздней стадии пролиферации маточного менструального цикла. В строме нормального эндометрия содержание PTEN-позитивных клеток ниже и равно 65±3,3% (p<0,05). Значение ЭСИ PTEN эндометрия поздней стадии фазы пролиферации составляет 1,54.
В отличие от нормы, гистологические варианты ГЭ без атипии эпителия характеризуются изменением архитектоники эндометрия. Если в нормальном эндометрии поздней стадии пролиферации железы относительно мономорфны, извитые, иногда штопорообразные, продольная ось желёз ориентирована от миометрия к поверхности эндометри, то для простой ГЭ характерны многочисленные, неравномерно распределенные железы, разной формы и величины, включая кистозно-расширенные. На отдельных участках желёз видны слабо выраженные складки в направлении просвета желез.
Железистый эпителий структурно мало отличается от эпителия желез эндометрия стадии пролиферации. Клетки железистого эпителия с овальными темноокрашенными ядрами, базофильной цитоплазмой, секрет в ней обычно отсутствует, местами имеются митозы. Наряду с отдельными клетками маточного эпителия индифферентного и пролиферативного типов встречаются клетки трубного эпителия, светлые клетки, штифтиковые, выскальзывающие. В кистозно-расширенных железах эпителий преимущественно однорядный, цилиндрический или уплощенный, митозы отсутствуют.
При морфологической оценке гистологических препаратов с простой ГЭ создаётся впечатление преобладания желёз над стромой. Однако, полученные нами результаты морфометрического исследования свидетельствуют об обратном: относительная площадь паренхимы эндометрия при простой ГЭ равна 26,28±1,3%, стромы - 73,72±3,7% (р<0,05), железисто-стромальное соотношение (ЖСС) как и норме ниже единицы и равно 0,45.
Комплексная ГЭ отличается от простой ГЭ и нормального эндометрия не только явным увеличением количества эндометриальных желёз и уменьшением стромы, но и структурной перестройкой железистого компонента: среди многочисленных желез разной формы и величины преобладают «ветвящиеся», со складчатостью в направлении просвета железы, отмечается тенденция к компактному расположению желез. Железистый эпителий при комплексной ГЭ мало отличается от эпителия при простой ГЭ. Морфометрические показатели комплексной ГЭ свидетельствуют о менее значительном, но всё таки преобладанием стромального компонента над паренхиматозным: относительная площадь паренхимы эндометрия в комплексной ГЭ равна 42,01±2,1%, стромы - 57,99±2,9% (р<0,05), железисто-стромальное соотношение так же ниже единицы и равно 0,71.
Для комплексной атипической ГЭ характерны не только структурные, но и цитологические особенности. Многочисленные железы, разной формы и величины, расположены компактно, однако базальная мембрана сохранена. Несмотря на тесное расположение между соседними железам сохраняется узкая прослойка стромы из фибробластоподобных клеток. Большая часть желёз имеет причудливый «ветвистый» вид, с пальцеобразными инвагинациями в направлении их просвета и наличием микропапиллярных формирований, местами с образованием «эпителиальных перемычек».
Железистый эпителий многорядный с потерей полярности по отношению к базальной мембране. Ядра клеток округлой формы, везикулярного вида, с конденсацией хроматина вблизи ядерной мембраны, иногда с ядрышком. Отмечается повышенное ядерно-цитоплазматическое соотношение, однако, нередко цитоплазма клеток в значительном количестве эозинофильная или оксифильная. Митозы, как в клетках железистого эпителия, так и стромы – в вариабельном количестве, но наблюдаются патологические митозы.
В отличии от нормального эндометрия в поздней стадии пролиферации, простой и комплексной ГЭ, для комплексной атипической ГЭ характерно значительное преобладание паренхиматозного компонента над стромальным. Морфометрические показатели комплексной атипической ГЭ: S железы=54,71±2,7%, S стромы=45,29±2,3% (р<0,05), ЖСС=1,2.
Изменение паренхиматозно-стромального соотношения характеризуется проградиентным ростом доли эпителиального компонента и уменьшением площади просвета эндометриальных желёз в динамике от простой ГЭ и комплексной ГЭ и далее - к комплексной атипической ГЭ. Так, если в простой ГЭ относительные площади эпителия и просвета железы практически равны (S эпителия=13,29±0,7%, S просвета=12,99±0,7%), то при комплексной ГЭ площадь эпителия составляет 26,71±1,3%, а площадь просвета эндометриальных желёз равна 15,3±0,8% (р<0,05).
В комплексной атипической ГЭ морфометрический показатель относительной площади просвета эндометриальных желёз имеет наибольшие значение и составляет 24,4±1,2%. По сравнению с нормой, простой ГЭ и комплексной ГЭ возрос и морфометрический показатель относительной площади эпителия, который составляет по нашим данным 30,31±1,5% (р<0,05).
В основе указанных изменений лежит увеличение пролиферативной активности эпителия желёз в той же последовательности, что подтверждает наше иммуноморфологическое исследование, в котором достоверно установлен (р<0,05) постепенный рост экспрессии маркёра Ki-67 в эпителии при ГЭ: при простой ГЭ экспрессия маркёра составляет 13,36±0,7%, в комплексной ГЭ - 14,25±0,7%, комплексной атипической ГЭ - 58,3±2,9%.
Доказательством взаимосвязи между структурными изменениями в эндометрии и пролиферативной активностью эпителия желёз и клеток его стромы является также положительная корреляция между изменением эпителиально-стромального соотношения (ЭСС) и соотношения экспрессии маркёра пролиферации (ЭСИ) Ki-67 в эпителии и строме слизистой оболочки тела матки при разных гистологических вариантах ГЭ. Минимальные значения ЭСИ Ki-67 при простой ГЭ (0,74) отражает превышение стромальной экспрессии (18±0,9%) над эпителиальной (13,36±0,7%) и выражается в преобладании стромального компонента в эндометрии над эпителиальным. Этот показатель в 9 раз отличается от значений ЭСИ Ki-67 нормального эндометрия поздней стадии пролиферации, который равен 6,71. Проградиентное увеличение значения ЭСИ Ki-67 при прогрессировании процесса от простой гиперплазии к комплексной ГЭ (2,48 ) и затем – к комплексной атипической ГЭ (3,33) находит своё отражение в постепенном увеличении эпителиального компонента. Таким образом, используемые нами индексы соотношения между морфометрическими показателями, отражающими структурные изменения в эндометрии и иммуногистохимическими показателями, отражающими соотношение экспрессии маркёра пролиферации в эпителии и строме эндометрия, объективно показывают, что основным звеном в механизме изменения структуры эпителиально-стромальных взаимоотношения является эпителий эндометриальных желёз.
Установленные изменения показателей эпителиальной и стромальной пролиферации свидетельствует о нарушении баланса в уровне пролиферативной активности между эпителием желёз и клетками стромы при ГЭ. Вероятно, причина дисбаланса заключается во включении каких-то генетических механизмов, приводящих к нарушению соотношения созревания клетки и апоптоза, что усиливает потенциал пролиферации. Для понимания этих механизмов мы исследовали ген PTEN, т.к. известно, что белковый продукт гена PTEN участвует в регуляции клеточного цикла и апоптоза. Он сигнализирует клетке о необходимости прекращения деления и способствует ее вступлению в апоптоз. По-видимому, таким образом, белок гена PTEN осуществляет супрессорную функцию в отношении клеточной пролиферации. Инактивация этой функции может вести к бесконтрольному клеточному росту и возникновению опухоли.
Из литературы известно, что инактивирование PTEN в клетках приводит к стимуляции клеточной пролиферации (Waite K. A., 2002). В наших исследованиях было установлено, что в эпителии желез при простой ГЭ и комплексной ГЭ количество PTEN-позитивных эпителиальных клеток и стромы незначительно ниже (96±4,8% и 97,88±4,9% соответственно), чем в нормальном эндометрии (100%). Вместе с тем, при комплексной атипической ГЭ установлено значительное уменьшение PTEN-позитивных клеток (79,43±4%) (р<0,05). Одновременно мы выявили в гиперплазированом эндометрии отрицательную корреляцию между морфометрическими и иммуногистохимическими показателями эпителиально-стромальных взаимоотношений. Такая корреляция между ЭСИ PTEN и ЭСИ Ki-67, ЭСИ PTEN и ЭСС указывает на то, что высокое содержание PTEN-позитивных эпителиальных и стромальных клеток эндометрия при простой ГЭ и комплексной ГЭ обусловливает их низкую пролиферативную активность.
Причины изменения активности гена PTEN при различных вариантах ГЭ остаются не совсем понятными, однако, наше исследование позволяет связать пролиферацию клеток эндометрия, характер и степень этой пролиферации с состоянием активности гена PTEN и проследить соответствующие изменения эпителиально-стромальных взаимоотношений при этой патологии. Вероятно, при гиперплазии эндометрия происходит угнетение апоптоза клеток слизистой оболочки матки и соответственно активизация пролиферативных процессов в ней. Следует отметить, что при исследовании гистологического материала мы практически не видели проявлений апоптоза в соскобах эндометрия и в операционном материале. Однако выявленные нами изменения соотношения эпителиально-стромальных компонентов эндометрия несомненно нарушает физиологические параметры его метаболизма, изменяет гомеостаз слизистой оболочки, что отражается на циклических деструктивно-пролиферативных процессах в эндометрии.
При этом не исключено, что степень угнетения активности гена PTEN определяет злокачественный потенциал гиперплазии эндометрия и переход простой ГЭ и ее вариантов в эндометриальную интраэпителиальную неоплазию, которую можно рассматривать как дисплазию, носящую характер облигатного предрака.
Эндометриальная интраэпителиальная неоплазия качественно отличается от ГЭ. Если гиперплазия эндометрия характеризуется диффузным поражением всего эндомертия, то ЭИН носит очаговый характер поражения слизистой оболочки матки. Наши морфометрические исследования ЭИН показали выраженные изменения эпителиально-стромальных соотношений при этой патологии - низкое содержание стромы (41,42±2,1%) и значительное преобладание паренхимы (58,58±2,9%) (p<0,05), что отмечают и другие авторы (Mutter C.L. et al., 2000, Orbo A. et al., 2008). Вместе с тем, по морфометрическим и иммуногистохимическим показателям, отражающие эпителиально-стромальные взаимоотношения ЭИН занимает промежуточное положение между различными вариантами ГЭ и эндометриоидной аденокарциномой. Так, если эпителиально-стромальное соотношение (ЭСС) при ЭИН равно 0,87, то для комплексной атипической ГЭ этот показатель составляет 0,67, а в ЭА - 1,03; железисто-стромальное соотношение (ЖСС) при ЭИН равно 1,41, в то время, как при КАГЭ оно составляет 1,21, а при ЭА - 1,43.
Иммуногистохимические критерии ЭИН так же отличают ее как от гиперплазии, так и от рака эндометрия. ЭИН характеризуется почти полным отсутствием PTEN-позитивных клеток эпителия и стромы (ЭСИ PTEN равен 0,5) и соответственно высокой пролиферативной активностью эпителия – эпителиально-стромальный индекс (ЭСИ) маркёра Ki-67 наибольший и равен 5,41 (ЭСИ КАГЭ=3,33; ЭСИ ЭА=4,65). При этом от эндометриоидной аденокарциномы ЭИН отличает отсутствие инвазии в строму эндометрия.
Таким образом, результаты проведённого комплексного исследования позволяют расценивать эндометриальную интраэпителиальную неоплазию как самостоятельную нозологическую единицу, занимающую промежуточное положение между ГЭ и ЭА, и которая отличается от них по ряду иммуноморфологических критериев.
В результате проведенного ИГХ-исследования, нами установлено, что эндометриоидная аденокарцинома по признаку экспрессии PTEN делится на два иммунофенотипа: PTEN-негативные ЭА с полной или частичной инактивацией гена, содержащие 1% PTEN-позитивных клеток эпителия желёз и 2% клеток стромы, и PTEN-позитивные, сохранившие неизменённый ген в 86,83±4,3% клетках эпителия и 76,25±3,8% клетках стромы. Морфологически оба фенотипа высокодифференцированной ЭА выглядят одинаково: это железистые образования, преимущественно тубулярного строения, в отдельных участках папиллярного строения. Эпителий опухолевых желёз эндометриального типа, клетки цилиндрические или кубические с повышенным ядерно-цитоплазматическим соотношением, располагаются то однорядно, то многорядно. Ядра часто гиперхромные, полиморфные. Число фигур патологических митозов может быть различным. Паренхима значительно преобладает над стромой, которая располагается между железами в небольшом количестве, а в участках ЭА криброзного строения вообще отсутствует. Имеет место инфильтрирующий рост опухоли в строму эндометрия и миометрий.
Морфометрические показатели обоих иммунофенотипов также одинаковы: относительная площадь опухолевых желёз составляет по нашим данным 58,8±2,9%, стромы - 41,2±2,1%. Имеет место значительное увеличение относительной площади эпителия до 42,32±2,1% и уменьшения площади просвета желёз – 14,98±0,8%. Соотношение паренхимы к строме (ЖСС) наиболее высокое и составляет 1,43, эпителиально-стромальное соотношение, которое равно 1,03, также выше по сравнению с ЭИН и различными вариантами ГЭ.
Обсуждая вероятность развития эндометриоидного рака, следует отметить, что его морфогенез представляет собой сложный молекулярно-генетический процесс, приводящий к образованию злокачественных опухолей эндометрия, имеющих одинаковую структуру, но разный иммунофенотип и, вероятно, может происходить двумя путями. Проведённое исследование указывает на ключевую роль гена PTEN в морфогенезе ЭИН и PTEN - негативной ЭА. О тесной морфогенетической связи между облигатным предраком (ЭИН) и эндометриоидной аденокарциномой свидетельствуют равные значения эпителиально-стромальных индексов по PTEN ЭИН (0,5) и PTEN-негативной ЭА (0,5). Основываясь на результатах нашего и ряда других исследований, можно предположить, что потеря функции гена PTEN вначале ведёт к возникновению предракового повреждения, которое является моноклональным, то есть к ЭИН, которая затем и трансформируется в PTEN-негативную ЭА. Таким образом, один путь развития рака эндометрия следует через ЭИН. Поскольку показатель эпителиально-стромальных взаимоотношений в эндометрии гена-супрессора рака в PTEN-позитивной ЭА сопоставим со значениями комплексной ГЭ с атипией, то можно предположить, что между эндометриоидной аденокарциномой, содержащей клон PTEN-положительных эпителиальных и стромальных клеток и атипической ГЭ по всей видимости нет промежуточных звеньев. Следовательно, PTEN-позитивный эндометриоидный рак развивается из атипической гиперплазии эндометрия, минуя ЭИН.
Наше исследование позволяет говорить о роли гиперплазии эндометрия в развитии рака эндометрия и возможных вариантах патогенеза ЭА, связанных с особенностями гена-супрессора PTEN (рис).
Рисунок. Значение ГЭ в патогенезе рака эндометрия.
В случае очаговой мутации гена PTEN в клетках нормального эндометрия возникает ЭИН, которая затем трансформируется в PTEN-негативную ЭА. Однако, ЭИН может возникнуть и в гиперплазированном эндометрии, причём, как в простой и комплексной ГЭ без атипии эпителия желёз, так и в атипической ГЭ. О такой возможности свидетельствуют публикации как автора термина «Эндометриальная интраэпителиальная неоплазия» (Mutter C.L., 2000), так и ряда других исследователей (Hecht J.L. et al., 2005 ).
Полученные нами результаты позволяют утверждать, что простая ГЭ и комплексная ГЭ не обладают потенциалом к малигнизации, поскольку содержание PTEN-позитивных клеток эпителия желёз в простой ГЭ и в комплексной ГЭ мало отличается от эндометрия в поздней стадии пролиферации. В пользу данного утверждения свидетельствует и стромальная экспрессия маркёра PTEN, которая составляет при простой ГЭ (88,45±4,4%) и комплексной ГЭ (87,38±4,4%), что превышает аналогичный показатель нормального эндометрия (65±3,3%) (p<0,05). Кроме того, ЭСИ PTEN простой ГЭ и комплексной ГЭ близки по значениям (1,09 и 1,12 соответственно), что ниже, чем в нормальном эндометрии (1,54) и комплексной атипической ГЭ (1,36). Следовательно, известные случаи развития эндометриоидной карциномы на фоне простой ГЭ и комплексной ГЭ связаны с эндометриальной интраэпителиальной неоплазией.
Патогенез PTEN-позитивных ЭА не ясен, очевидно одно, что данные опухоли морфогенетически связаны не с ЭИН, а с атипической ГЭ. Известно, что по мере увеличения в эндометрии пула эпителиальных и стромальных клеток с инактивированным геном PTEN в комплексной атипической ГЭ происходит стимуляция клеточной пролиферации, преимущественно за счёт эпителия желёз. Вместе с тем нами установлено, что в исследованных PTEN-позитивных и PTEN-негативных эндометриоидных раках одинаковая пролиферативная активность клеток железистого эпителия и стромы, которая составляет 55±2,8% в эпителии и 11,83±0,6% в строме. Данный факт свидетельствует о том, что на развитие PTEN-позитивных ЭА помимо значительного снижения популяции PTEN-позитивных эпителиальных и стромальных клеток эндометрия оказывают влияние другие, не исследованные в данной работе, факторы.
Исходя из того, что в практической деятельности ЭА с поражением всего эндометрия встречается у женщин, ранее не страдавших ГЭ, либо без верифицированного диагноза ЭИН, можно предположить возникновение как PTEN-позитивных, так и PTEN-негативных опухолей из нормального эндометрия, однако этот вопрос требует специального исследования.
Практическое применение результатов исследования
Полученные данные имеют практическое значение, так как приведенные в работе количественные морфометрические и иммуногистохимические параметры эпителиально-стромальных взаимоотношений в норме и при изученной патологии значительно облегчают верификацию и дифференциальную диагностику различных гистологических вариантов ГЭ, а так же ЭИН и ЭА (таблица).
Таблица.
Практическое значение эпителиально-стромальных индексов
| НОЗОЛОГИЯ\ИНДЕКС | ЭСИ KI-67 | ЭСИ PTEN | ЭСС | ЖСС |
| ПГЭ | <3 | >1 | <0,6 | <1 |
| КГЭ | <3 | >1 | <0,6 | <1 |
| КАГЭ | >3 | >1 | >0,6 | >1 |
| ЭА (PTEN позитивная) | >3 | >1 | >0,6 | >1 |
| ЭИН | >3 | <1 | >0,6 | >1 |
| ЭА (PTEN негативная) | >3 | <1 | >0,6 | >1 |
При значении ЭСИ Ki-67 меньше 3, ЭСИ PTEN больше 1, ЭСС меньше 0,6, ЖСС меньше 1 - изменения в эндометрии соответствует либо простой ГЭ, либо комплексной ГЭ без атипии эпителия эндометриальных желёз.
Сочетание ЭСИ Ki-67 больше 3 и ЭСИ PTEN больше 1, ЭСС больше 0,6 и ЖСС больше 1 характерно для комплексной атипической ГЭ или высокодифференцированной PTEN-позитивной эндометриоидной аденокарциноме.
При значении ЭСИ по PTEN меньше 1, ЭСИ Ki-67 больше 3, ЭСС больше 0,6 и ЖСС больше 1 – изменения в эндометрии соответствует эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и PTEN-негативной эндометриоидной аденокарциноме. Соответственно эпителиально- стромальный индекс по PTEN является дифференциально-диагностическим признаком для разных иммунофенотипов эндометриоидных раков при идентичной гистологической картине.
Выводы
1. Изменение эпителиально-стромальных взаимоотношений в слизистой оболочке матки способствует развитию различных вариантов гиперплазии эндометрия, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и эндометриоидной аденокарциномы. При этом исследованные патологические процессы отличаются друг от друга разным соотношением между паренхимой и стромой эндометрия. Простая ГЭ и комплексная ГЭ характеризуется преобладанием стромального компонента эндометрия над паренхиматозным. При предраковых состояниях эндометрия (комплексная атипическая ГЭ и эндометриальной интраэпителиальной неоплазии) и при эндометриоидном раке наоборот, имеет место значительное преобладание паренхиматозного компонента над стромальным.
2. Особенностью эпителиально-стромальных взаимоотношений при ги-перпластических процессах в эндометрии является прогрессирующее увеличение пролиферативной активности эпителия желёз от простой ГЭ к эндометриоидному раку слизистой оболочки тела матки.
3. Изменению паренхиматозно-стромальных соотношений в эндометрии способствует проградиентный рост доли эпителиального компонента и уменьшение площади просвета эндометриальных желёз в динамике от простой и комплексной ГЭ к комплексной атипической ГЭ, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и эндометриоидной аденокарциноме.
4. Между изменением эпителиально-стромальных соотношений в эндо-метрии и экспрессией Ki-67 в эпителии и строме слизистой оболочки матки при разных гистологических вариантах ГЭ, эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и эндометриоидной аденокарциномой имеется положительная корреляция. Простая ГЭ характеризуется минимальными значениями ЭСИ Ki-67 и отражает превышение стромальной экспрессии над эпителиальной. Проградиентное увеличение значения ЭСИ Ki-67 от простой гиперплазии к комплексной ГЭ и комплексной атипической ГЭ, сочетается с постепенным увеличением эпителиального компонента, причем максимальное значение индекса и наибольшее увеличение эпителиального компонента желез отмечается в эндометриальных карциномах.
5. Результаты проведённого комплексного исследования показывают, что эндометриальную интраэпителиальную неоплазию следует рассматривать как самостоятельную нозологическую единицу, которая по ряду критериев отличается как от ГЭ, так и от ЭА. Морфологические критерии ЭИН это очаговый характер роста, отсутствие инвазии в строму эндометрия; морфометрические критерии: соотношение между паренхимой и стромой (железисто-стромальное соотношение – ЖСС) больше 1, эпителиально-стромальное соотношение (ЭСС) больше 0,6; иммуногистохимические критерии: эпителиально-стромальный индекс (ЭСИ) маркёра пролиферации Ki-67 больше 3, а ЭСИ маркёра гена-супрессора рака РТЕN меньше 1.
6. Доказано, что ген-супрессор PTEN играет ключевую роль в процессе малигнизации ГЭ и развитии эндометриоидной аденокарциномы.
7. В эндометрии различных гистологических вариантов ГЭ, в ЭИН и ЭА количество PTEN-позитивных клеток эпителия желёз и стромы ниже, чем в нормальном эндометрии. Значительное уменьшение PTEN-позитивных клеток по сравнению с нормой отмечено в комплексной атипической ГЭ, а эндометриальная интраэпителиальная неоплазия характеризуется почти полным отсутствием PTEN-позитивных клеток в эпителии и строме.
8. Установлено существование двух иммунофенотипов высокодифференцированной эндометриоидной аденокарциномы: PTEN-негативная эндометриоидная аденокарцинома, характеризующаяся почти полным отсутствием PTEN-позитивных клеток в эпителии и строме желез, и PTEN-позитивная эндометриоидная аденокарцинома, при которой сохранены эпителиальные и стромальные PTEN-позитивные клетки.
9 Содержание PTEN-позитивных клеток в эндометриальной интраэпителиальной неоплазии и PTEN-негативных эндометриоидной аденокарциноме примерно одинаково, что указывает на их морфогенетическую близость.
10 Сопоставление содержания PTEN-позитивных клеток в эндометрии комплексной ГЭ и в PTEN-позитивной ЭА дает основание полагать, что PTEN-позитивная эндометриоидная аденокарцинома может развиваться из атипической гиперплазии эндометрия, минуя ЭИН.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Бантыш Б.Б. Сочетание железистой гиперплазии эндометрия с миомой матки // Материалы научно-практической конференции, посвященной 55-летию сотрудничества ММА им. И.М.Сеченова и здравоохранения Тульской области. - Тула: Тульский полиграфист, 2002. - С.14.
2. Бантыш Б.Б. Выявление информативных визуальных факторов по изображениям гистологических препаратов при железистой гиперплазии эндометрия. // Вестник новых медицинских технологий. -2006. – Т. 8, N4.- С. 122-124.
3. Бантыш Б.Б. Построение математической модели для постановки диагноза при железистой гиперплазии эндометрия / Б.Б. Бантыш, В.Л. Токарев // Сборник научных трудов к 20-летию клинико-диагностического центра ГУЗ ТО "Тульская областная клиническая больница". 1988-2008.- Тула, 2008.-С. 55-58.
4. Бантыш Б.Б., Коган Е.А. Эпителиально-стромальные взаимоотношения при гиперпластических процессах эндометрия. // Сборник тезисов научно-практической конференции. Москва, 26 апреля 2011 г. / Под ред. В.С. Паукова, Е.А. Коган. — М., 2011. – 104 с. – С. 9-10.
5. Бантыш Б.Б., Токарев В.Л. Диагностическая модель для постановки диагноза при железистой гиперплазии эндометрия. // Сборник научных трудов, посвященных 70 лет Тульскому областному кожно-венерологическому диспансеру - Тула,.2009.- С.21- 22.
6. Бантыш Б.Б., Токарев В.Л. Построение математической модели для постановки диагноза при гиперплазии эндометрия / Б.Б. Бантыш, В.Л. Токарев // Вестник новых медицинских технологий. - 2011. – Т. 18, – N 4.- С. 7-8.
7. Cancerogenesis of PTEN Positive and PTEN Negative Endometrial Adenocarcinomas (EAC)./ Evgeniya A Kogan, Tatiana A Demura, Nafisa M Faizullina, Boris B Bantysh, Larisa S Ezova.// Reproductive Sciences Vol. 18, No. 4 (Supplement), March 2011.
