Цитоморфология рака легкого

Плотность микрососудистого русла при ASD была повышена по сравнению с нормальной слизистой, но не в сравнении с другими формами гиперплазии или дисплазии. Таким образом, ASD представляет собой качественно отличную форму ангиогенеза, при которой имеется перестройка гистоархитектоники капиллярной сети.

ASD является поражением, в котором капиллярные петли вдаются в гистологически аномальный бронхиальный эпителий, и, как результат, архитектурная перестройка образует микропапиллярные поражения, в которых эти сосудистые образования покрыты полосками многослойного (обычно многослойного плоского и диспластического) эпителия. У некоторых пациентов участки ASD являются множественными. По сравнению с эпителиальными поражениями при ASD наблюдалось увеличение фракции пролиферирующих клеток и повышение плотности микрососудистого русла в прилежащих субэпителиальных тканях. Методом достоверного подтверждения начала ангиогенного переключения при поражениях ASD является наличие VEGF в диспластических клетках или появление комплексов VEGF-рецептор в субэпителиальных сосудах. Как и при бронхиальных дисплазиях вообще, ASD чаще обнаруживается у мужчин, особенно у курильщиков.

Однако нередко ослабленный эпителий, покрывающий капиллярные петли, затрудняет идентификацию степени дисплазии и, соответственно, диагностику ASD.

Предшествующими поражениями для плоскоклеточного рака считаются гиперплазия, метаплазия, дисплазия и CIS. В классификации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) плоскоклеточная дисплазия и CIS считаются предопухолевыми поражениями, там же представлены и критерии различия слабой, умеренной и тяжелой дисплазии и CIS, основанные на распределении атипичных клеток и фигур митозов. Однако в этой схеме имеется несколько проблем: классификация предполагает, что поражения прогрессируют упорядоченно от гиперплазии к метаплазии, а затем по возрастающим степеням дисплазии, а градация поражений является единообразной.

В той же классификации ВОЗ обозначены три варианта предопухолевых поражений респираторного эпителия: плоскоклеточная дисплазия/CIS, атипическая аденоматозная гиперплазия (atypical adenomatous hyperplasia — ААН) и диффузная идиопатическая легочная нейроэндокринно-клеточная гиперплазия. Считается, что эти поражения предшествуют плоскоклеточному раку, аденокарциномам и карциноидным опухолям соответственно. К возможным предопухолевым поражениям бронхиальных стенок дополнительно можно отнести базально-клеточную гиперплазию и плоскоклеточную метаплазию (прогрессирующих до плоскоклеточной дисплазии и CIS), ААН и ASD. Для мелкоклеточного рака не было выявлено четких предопухолевых поражений, но иногда в прилежащей слизистой можно было видеть плоскоклеточную дисплазию/CIS.

Как уже было сказано, существует мнение, что своеобразные периферические поражения легкого, называемые «атипической аденоматозной гиперплазией», могут являться предшественниками аденокарцином.

ААН представляет собой аденому, предположительно развивающуюся в аденокарциному на периферии легкого, немуцинозный бронхиолоальвеолярный рак (bronchiolo-alveolar carcinoma — ВАС) и далее в инвазивную периферическую аденокарциному. Эти поражения обнаружены при компьютерной томографии (КТ) высокого разрешения в виде мелких уплотнений по типу матового стекла. В резецированных легких частота ААН колеблется от 9 до 21% у больных с первичным РЛ и от 4 до 10% у больных без верификации диагноза. Первое описание этого поражения и его связи с аденокарциномой легкого были выполнены независимо Y.K.T. Shimosato (1986) и R.R. Miller (1993). ВОЗ определяет ААН как локализованную пролиферацию атипичных клеток, выстилающих вовлеченные альвеолы и иногда респираторные бронхиолы, обычно менее 5 мм в диаметре. Большинство этих поражений являются случайными микроскопическими находками в резецированных легких при резекциях, выполненных по другим показаниям, главным образом по поводу РЛ, особенно аденокарцином. ААН может быть видна при макроскопическом исследовании в виде дискретных серого или желтого цвета фокусов. Гистологически ААН является паренхиматозным поражением, часто возникающим в центроацинарной области. Альвеолярные перегородки выстланы округлыми, кубическими, низкопризматическими клетками с округлыми, овальными ядрами (клетки Клара или пневмоциты 2-го типа). Внутриядерные включения являются частым признаком и могут быть видны в 25% клеток. Реснитчатые и муцинпродуцирующие клетки отсутствуют. Митозы крайне редки. Клеточная атипия непостоянна.

Большинство поражений имеет прерывистость выстилки альвеолярных перегородок, представленных клетками с минимальной атипией. В некоторых случаях клетки могут образовывать более непрерывную выстилку, но проявляют при этом умеренную атипию. Могут образовываться псевдопапиллярные структуры и подушечки. Эти цитологические различия привели к разделению некоторыми авторами ААН на варианты с низкой и высокой степенью злокачественности. Альвеолярные перегородки могут утолщаться за счет коллагена, редких фибробластов и лимфоцитов. Дифференциальный диагноз ААН включает в себя реактивную пневмоцитарную гиперплазию, бронхиолярную метаплазию, немуцинозный ВАС и микронодулярную пневмоцитарную гиперплазию.

Реактивная пневмоцитарная гиперплазия — частое явление, ее можно увидеть при паренхиматозном воспалении и фиброзе, она не обнаруживает дискретных поражений, таких, как в случае ААН, а скорее имеет диффузное распределение. Пневмоцитарную аномалию классифицируют больше как реактивную, нежели неопластическую, так как обычно ААН нельзя выявить в присутствии воспалительного или фиброзирующего легочного заболевания. Наличие клеток с обильной цитоплазмой и уродливыми ядрами при наличии воспалительного фона предполагает скорее реактивный процесс, чем опухоль.

Лерибронхиальная метаплазия является неспецифической реакцией на бронхиолярное или перибронхиальное повреждение, которое приводит к образованию фиброза. Как и атипическая аденоматозная гиперплазия, перибронхиальная метаплазия может выглядеть как дискретное поражение на малом увеличении, но различия между этими двумя видами патологии могут быть сложными для анализа, поскольку альвеолярные перегородки, прилежащие к воздушным путям при перибронхиальной метаплазии, выстланы реснитчатым эпителием бронхиального типа. Отличие ААН от микронодулярной пневмоцитарной гиперплазии у больных с туберозным склерозом может быть затруднено. Клетки при ААН обычно имеют более высокую степень ядерной атипии и более высокое ядерно-цитоплазматическое соотношение, чем при микронодулярной пневмоцитарной гиперплазии.

Из-за морфологических и генетических общих черт между ААН и ВАС предполагается, что эти два поражения представляют собой общий спектр бронхиолоальвеолярной неоплазии, аналогичной таковой при развитии аденокарциномы в толстой кишке. Классификация ВОЗ определяет ВАС как рост опухолевых клеток вдоль предсуществующих альвелярных структур (стелющийся рост) без признаков стромальной, сосудистой или плевральной инвазии. Дифференциация ААН и ВАС может быть очень трудной, особенно при исследовании микропрепаратов из маленьких биоптатов или замороженных срезов. Полезными признаками, помогающими отличить ААН от ВАС, являются размер и вид, цитологические характеристики и наличие бокаловидных клеток. ВАС обычно имеет размер более 5 мм в диаметре, при малом увеличении выглядит как монотонная клеточная пролиферация гомогенных призматических клеток, которые растут по предсуществовавшим альвеолам. Обычно имеется более четко выраженная граница с прилежащей легочной паренхимой. ААН, как правило, имеет менее 5 мм в диаметре, при малом увеличении выглядит как полиморфно-клеточная пролиферация различных по размеру и форме кубических клеток. Часто можно видеть интервал между клетками. И хотя ААН является хорошо отграниченным образованием, обычно имеется смешивание с нормальными альвеолярными выстилающими клетками на периферии. Наличие бокаловидных клеток свидетельствует в пользу диагноза ААН, и в этом случае диагноз ВАС следует исключать. Необходимо учитывать, что размер поражения часто является весьма косвенным признаком, не несущим полезной информации, потому что во многих случаях поражение менее 5 мм состоит из призматических клеток с ядерным гиперхроматозом и ядерным напластованием. При такой картине независимо от размера поражение следует классифицировать как злокачественное (ВАС), потому что ранее указанные цитологические характеристики свидетельствовали против ААН. С практической точки зрения ААН может быть источником путаницы при исследовании мелких образцов бронхиальных стенок, полученных при биопсии, и морфологи должны проявлять осторожность при постановке диагноза «злокачественная опухоль», что может повлечь за собой выполнение необязательного хирургического вмешательства. Дополнительную мотивацию дают результаты исследований, которые не смогли продемонстрировать какие-либо различия в отдаленных результатах хирургического лечения между группами больных, имеющих аденокарциномы легкого, у которых в качестве фона была или отсутствовала ААН. Диффузная идиопатическая нейроэндокринно-клеточная гиперплазия может либо быть представлена в виде диффузной пролиферации разбросанных одиночных нейроэндокринных клеток, либо состоять из мелких модулей (нейроэндокринных телец) или линейной пролиферации легочных нейроэндокринных клеток, ограниченных эпителием крупных и мелких воздушных путей. Пролифераты более 5 мм классифицируются как карциноидные опухоли и могут ассоциироваться с диффузной идиопатической нейроэндокринно-клеточной гиперплазией. Нейроэндокринно-клеточная гиперплазия и карциноидные опухольки часто обнаруживаются в сочетании с хроническим воспалением и фиброзом, и в этих случаях они считаются составной частью реактивного процесса. Констатировано многократное увеличение частоты развития РЛ у больных с идиопатическим легочным фиброзом по сравнению с контрольной группой. Развитие опухоли при диффузном пульмональном фиброзе может быть связано с областями типа ААН, состоящими из гиперплазии, альвеолярно выстилающими, иногда атипичными клетками.

Небольшие скопления нейроэндокринных клеток (менее 5 мм в диаметре), не выходящие за пределы базальной мембраны, предлагается называть «карциноидными опухольками»; они выглядят как мелкие серо-белые узелки. Более крупные карциноидные опухоли макроскопически представлены как хорошо определяемые серые плотные или желто-белые массы. Микроскопически определяется пролиферация нейроэндокринных клеток, ограниченная бронхиальным или бронхиолоальвеолярном эпителием. Более крупные поражения могут выступать в просвет, иногда вызывая нарушения бронхиолярной и бронхиальной проходимости. Бронхиальная стенка может быть фиброзно утолщена, что в ряде случаев также приводит к сужению воздушных путей. Дифференциальный диагноз проводят между реактивной легочной нейроэндокринно-клеточной пролиферацией и опухолевыми пролифератами. В связи с этим чрезвычайно важно тщательно исследовать фон легкого. Сейчас не существует каких-либо генетических маркеров, которые могли бы абсолютно надежно разграничить опухоль и неопухолевый пролиферат. Развитие и внедрение молекулярно-биологических технологий в перспективе дает надежду на более глубокое понимание нюансов этой патологии.

Патология бронхиального эпителия в крупных бронхах часто связана с курением и, как уже было описано выше, включает в себя гиперплазию, плоскоклеточную метаплазию, плоскоклеточную дисплазию различной степени и CIS. Молекулярные исследования и клинические наблюдения позволяют предполагать, что гиперплазия и метаплазия могут быть обратимыми. Эти изменения часто регрессируют после прекращения курения, и в местах, где наблюдались гиперплазия и метаплазия, молекулярные характеристики становятся аналогичными таковым в гистологически нормальном эпителии.

В то же время фокусы дисплазии и CIS имеют более выраженные молекулярные изменения и могут присутствовать в течение многих лет после прекращения курения. Сигаретный дым вызывает изменения в слизистой оболочке с мутациями, определяемыми даже в гистологически нормальных областях (пылевая канцеризация). После прекращения курения многие из этих мутаций существуют неопределенно долго, поэтому риск развития РЛ никогда не снижается до того уровня, котрый имеется у никогда не куривших людей. Таким образом, диагностическая логика предполагает целесообразность проведения эндоскопического контроля широких областей трахеобронхиального дерева у пациентов высокого риска, предположительно склонных к развитию предопухолевых или мультифокальных злокачественных изменений.

В 1979 г. О. Auerbach и соавт. описали гистологические изменения в легких курильщиков от базально-клеточной гиперплазии до CIS. Они обнаружили наличие диспластических изменений у 40% злостных курильщиков. В 1996 г. Е. Agapitos и соавт. при аутопсийном исследовании 531 человека, погибших от причин, не связанных с опухолевыми либо респираторными заболеваниями, установили, что частота плоскоклеточной метаплазии и дисплазии увеличивается последовательно в соответствии с фактором курения (некурящие, пассивные курильщики, бывшие курящие и курящие).

Достаточно полно описано появление ASD в воздушных путях курильщиков как этапа перед появлением инвазивного рака. В то же время достоверной информации о связи ААН или диффузной идиопатической нейроэндокринно-клеточной гиперплазии с фактором курения пока не обнаружено.

Аутопсийные исследования ААН нередко затруднены вследствие наличия сопутствующей патологии (пневмония, пневмофиброз, хроническая обструктивная болезнь легких и пр.). Большинство исследований указывает на относительно низкую частоту развития ААН в легких больных, у которых отсутствуют рак и диффузная идиопатическая нейроэндокринно-клеточная гиперплазия. Увеличение частоты плоскоклеточной метаплазии и дисплазии, ААН и диффузной идиопатической нейроэндокринно-клеточной гиперплазии в легких при наличии соответствующих опухолей является косвенным доказательством того, что эти поражения не являются предопухолевыми. Плоскоклеточная метаплазия, дисплазия и CIS часто обнаруживаются случайно при исследовании хирургических препаратов и на аутопсиях у пациентов с наличием инвазивного рака всех типов. Общие показатели частоты развития ААН находятся в пределах 4,4-9,6% в ткани легких, удаленной по поводу доброкачественных или метастатических поражений; 3,3—11,1% при хирургическом лечении плоскоклеточного рака и 23,2—34,5% при удалении аденокарцином. Зачастую фокусы ААН иногда обнаруживаются вокруг опухоли.

В исследованиях О. Auerbach и соавт. частота бронхиально-клеточной атипии оценивалась на аутопсийном материале 1522 человек. Было проанализировано почти 42 тыс. поперечных срезов бронхов ведущими патологами того времени. У всех курящих в исследованном материале были выявлены те или иные эпителиальные поражения. Атипичные клетки были выявлены в 93% срезов, полученных из легких курильщиков, и только в 1,2% срезов больных, которые никогда не курили. Гистологичекие аномалии в легких курильщиков встречались не просто часто, но обычно были мультифокальными и не зависели от возраста, пола, места жительства и наличия сопутствующих респираторных заболеваний.

По данным исследований, полученным при серийном проведении бронхоскопий с биопсиями у больных, имеющих бронхиальные дисплазии, до 25% диспластических поражений прогрессируют в инвазивный рак в течение периода, составляющего в среднем 36 мес, а более чем у 50% больных с CIS патологический процесс трансформируется в инвазивный рак в течение 30 мес.

Интактная и непостоянно утолщена базальная мембрана — одна из часто встречающихся характеристик плоскоклеточной пренеоплазии. Другими ее признаками являются следующие.

1. Гиперплазия бокаловидных клеток. Может определяться и как фон инвазивного рака, и как составная часть микроскопической картины при воспалении. Характерными признаками данной патологии является частое прилежание бокаловидных клеток друг другу в виде многослойной структуры. Ядра при этом расположены базально, хроматин плотный, цитоплазма обильная.
2. Базально-клеточная (резервно-клеточная) гиперплазия характеризуется расширением базальной зоны бронхиальной слизистой оболочки. Ядра мелкие, округлые и стратифицированы в нижних отделах слизистой оболочки, цитоплазма клеток скудная. Бокаловидные клетки и реснички сохраняются на поверхности, обращенной в просвет.
3. Незрелая плоскоклеточная метаплазия сходна с базально-клеточной гиперплазией. По сравнению со зрелой метаплазией клетки незрелой плоскоклеточной имеют скудную цитоплазму и не ороговевают. Реснитчатые клетки могут сохраняться на поверхности эпителия, но количество бокаловидных клеток обычно уменьшено.
4. Плоскоклеточная метаплазия представляет собой замещение призматического реснитчатого респираторного эпителия зрелым плоским эпителием. Видно последовательное созревание эпителиальных клеток от базального слоя через хорошо определяемый промежуточный слой к слущивающемуся поверхностному слою. Ороговевающие эпителиальные клетки ориентированы параллельно базальной мембране. Клеточный полиморфизм или цитологическая атипия отсутствуют или минимальны. Плоскоклеточная метаплазия или активные эпителиальные изменения могут определяться при воспалительных процессах, не ассоциированных с опухолевыми заболеваниями, а также после хирургических вмешательств на легких. Плоскоклеточную метаплазию и реактивные эпителиальные изменения необходимо дифференцировать с плоскоклеточной дисплазией.
5. Легкая плоскоклеточная дисплазия характеризуется слабо увеличенной толщиной эпителиального пласта, слегка увеличенными клетками со слабо выраженным анизоцитозом и полиморфизмом. Базальная зона расширена со скоплением клеток в нижней трети.
   Промежуточная зона интактна и отчетлива, определяется уплощение поверхностных эпителиальных клеток. Ядерно-цитоплазмотическое отношение изменяется незначительно и слабо вариабельно. Хроматин нежно-зернистый, ядра с минимальной угловатостью и ориентированы вертикально в нижней трети. Ядрышки отсутствуют или незаметны. Митозы отсутствуют или очень редки.
6. Умеренная плоскоклеточная дисплазия характеризуется незначительным увеличением толщины эпителиального пласта с увеличением количества клеток; в некоторых случаях клетки могут быть мелкими. Характерной чертой является умеренный анизопитоз и полиморфизм. Базальная зона расширена со скоплением клеток в нижних 2/3. Промежуточная зона ограничена верхней третью эпителия, клетки сохраняют поверхностное уплощение. Имеется незначительное колебание ядерно-цитоплазматического отношения. Как и при слабой дисплазии, хроматин нежно-зернистый, ядрышки отсутствуют или незаметны. Однако ядра угловатые, с бороздками или дольками и ориентированы вертикально в нижних 2/3. Митозы присутствуют в нижней трети.
7. Тяжелая плоскоклеточная дисплазия характеризуется заметным увеличением толщины эпителиального пласта, базальная зона расширена со скоплением клеток в верхней трети, клетки крупные с выраженным анизоцитозом и полиморфизмом. В базальном поверхностном слое имеется небольшое созревание эпителиальных клеток. Промежуточная зона ограничена верхней третью эпителия. Имеется уплощение поверхностных эпителиальных клеток. Ядерно-цитоплазматическое соотношение обычно высокое и непостоянное. В противоположность слабой и умеренной дисплазии, хроматин ядер грубый и неравномерный. Выражена ядерная угловатость, складчатость присутствует в ядрах, вертикально ориентированных в нижних 2/3, где определяются митозы. Ядрышки хорошо визуализируются.
8. Плоскоклеточная CIS не обязательно ассоциируется с увеличенной толщиной эпителиального пласта. Клетки обычно заметно увеличены в размере, с выраженным анизоцитозом и полиморфизмом. Как правило, отсутствует последовательное созревание клеток от базального к поверхностному слою эпителия, а последний имеет монотонный вид. Базальная зона расширена со скоплением клеток по всей толщине пласта. Промежуточная зона отсутствует, и поверхностное уплощение ограниченно. Ядерно-цитоплазматическое соотношение и особенности морфологии ядер и хроматина идентичны таковым при тяжелой плоскоклеточной дисплазии. Ядрышки могут определяться или быть незаметными. Митозы выявляются по всей толщине эпителия.

Иммуногистохимическая характеристика антител. Белок Р53 отвечает за апоптоз и жизненно необходим в поддержании целостности генома и контроля клеточного роста. Утрата или подавление функции белка Р53 приводит к неконтролируемому опухолевому росту, поэтому клеточная экспрессия и активность Р53 внутри клетки тщательно регулируются. Белок Р53 обладает коротким промежутком существования и присутствует в клетке в предельно малом количестве. Активация белка Р53 происходит в качестве ответа на стресс, повреждающий ДНК-соединения и вызывающий хроническую митогенную стимуляцию. В зависимости от типа клеток, клеточного микроокружения, онкогенных повреждений активация Р53 приводит к подавлению клеточного цикла в фазе G1, стимулированию старения, дифференцировки, апоптоза. Иммуногистохимическое окрашивание Р53 на срезах опухоли необходимо интерпретировать с осторожностью, так как существующие антитела определяют лишь некоторые изоформы белка и не обладают достаточной специфичностью. Изоформы Р53 имеют разную внутриклеточную локализацию, поэтому иммуногистохимическое окрашивание может быть разного типа в пределах одного образца опухоли. Предполагается, что белковая стабилизация Р53 и иммуногистохимическая экспрессия при преинвазивных бронхиальных поражениях могут иметь важное прогностическое значение.

Рецептор эпидермального фактора роста способствует нерегулируемой пролиферации опухолевых клеток через аутокринный стимулирующий механизм, участвует в процессах дифференцировки, неоангиогенеза, апоптоза, метастазирования. Влияние EGFR на развитие опухолей человека замечено в связи с гомологичностью вирусному онкогену v-erbB и сходной тирозинкиназной функцией онкогена Src. Активация EGFR и соответствующих сигнальных путей приводит к увеличению пролиферативной активности за счет стимуляции синтеза циклина D, который обеспечивает переход клетки из фазы G1 в фазу S с последующим делением и подавлением апоптоза. Активация EGFR возможна несколькими путями. В норме она обусловлена связыванием с лигандами, которыми являются эпидермальный фактор роста, бетацеллюлин, гепаринсвязанный эпидермальный фактор роста. В опухолевых клетках активация EGFR происходит за счет гиперэкспрессии, т.е. увеличения количества рецепторов на мембране клетки, либо путем спонтанной димеризации рецепторов при отсутствии эпителиального фактора роста (лигандне-зависимая димеризация).