В настоящее время во многих экономически развитых странах прослеживается неуклонный рост заболеваемости и смертности от рака почки. Есть основания полагать, что биологическое и клиническое поведение опухоли в значительной степени зависит от генетических нарушений и интенсивности пролиферации, отражением которых может служить несбалансированность содержания ядерной ДНК (анеуплоидия) опухолевых клеток [1]. Данное утверждение основано на исследовании множества опухолей различных локализаций. В то же время некоторые авторы говорят о том, что анеуплоидия не оказывает влияния на биологическое поведение опухоли [9].
По данным исследований разных авторов, процент анеуплоидных опухолей при раке почки различен и колеблется от 46% до 87%.
По данным Di Capua Sacoto С. и соавт. (2011), при возрастании стадии патологического процесса при раке почки значительно возрастало число анеуплоидных опухолей. Взаимосвязь клинической стадии с анеуплоидией была обнаружена и в других исследованиях [8].
При возрастании степени анаплазии по Fuhrman было выявлено возрастание числа анеуплоидных клонов [10].
В некоторых работах имеются данные, что при увеличении размера опухолевого узла при ПКР число анеуплоидных опухолей возрастает [5]. Однако Nenning H. и соавт. (1997) не нашли корреляции между анеуплоидией и размером опухоли.
По данным некоторых авторов, анеуплоидные карциномы при ПКР сопровождались развитием метастазов [4]. В то же время по данным Ljungberg B. и соавт. (1988) отдаленные метастазы появились в приблизительно той же самой частоте у пациентов с диплоидными и анеуплоидными опухолями (35 и 29 % соответственно).
Прогностическая ценность исследования анеуплоидии при ПКР показана в ряде работ. Так, по данным Abou-Rebyeh H. и соавт. (2001) из пациентов с диплоидными опухолями 92 % больных пережили 10 лет, в то время как из больных с анеуплоидными опухолями никто не прожил больше 3 лет.
Таким образом, данные по исследованию значения анеуплоидии при почечно-клеточном раке противоречивы, данный вопрос нуждается в дальнейшем изучении.
Целью нашего исследования стало изучение анеуплоидии ДНК в клетках рака почки и прогноза выживаемости при сопоставлении с некоторыми клинико-морфологическими парамтрами новообразования и его биологическим поведением.
Материал и методы исследования
Изучен операционный материал 115 больных раком почки. Средний возраст пациентов составил 57,8±0,9 года. Мужчин было 55 (47,8%), женщин – 60 (52,2%). Плоидометрию ДНК проводили на гистологических срезах, окрашенных по Фельгену, с использованием системы компьютерного анализа изображений, состоящей из микроскопа Leica DМЕ, цифровой камеры Leica EC3 (Leica Microsystems AG, Германия), персонального компьютера и программного обеспечения ВидеоТест-Морфология 5.2. Среднее содержание ДНК (ИНДНК) в ядрах малых лимфоцитов принимали за диплоидное (2с) и использовали в качестве стандарта. Для получения стандарта в каждом срезе оценивали 25–30 лимфоцитов. Затем в 20–30 исследуемых опухолевых клетках высчитывали содержание генетического материала в единицах плоидности (с). Степень анаплазии опухолевых клеток определяли по Fuhrman A.S. (1985). Статистическая обработка материала производилась с помощью статического пакета Statistica 6.0.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты проведенного исследования показали, что среди всех исследуемых больных вне зависимости от пола, возраста, размера опухолевого узла, стадии TNM, наличия метастазов разброс показателей индекса накопления ДНК (ИНДНК) в ядрах составил от 1,9 с до 10,7с. Среднее значение ИНДНК для всей группы больных составило 4,85с±0,05.
На парадиплоидные и диплоидные опухоли пришлось 8,7% новообразований, паратриплоидные и триплоидные опухоли составили 27,83%, а частота новообразований с несбалансированностью содержания ДНК (> 4,5c) в опухолевых клетках составила 63,5% от общего количества исследованных опухолей.
Был проанализирован характер изменений ИНДНК в зависимости от пола больных. Среднее значение ИНДНК у мужчин составило 5,25с±0,07, а у женщин — 4,48с±0,06.
В то же время у мужчин уровни ИНДНК составили: от 1,5 с до 2,4 с – (10,91%) 6 случаев; от 2,5 c до 3,4 c (18,18%) — 10 случаев; от 3,5 c до 10,4 с – (70,91%) 39 случаев, а у женщин от 1,5 с до 2,4 с – 1 (6,66%) – 4 случая; от 2,5 с до 3,4c (36,66%) — 22 случая; от 3,5 c до 10,4 с – (56,66%) 34 случая (табл. 1).
Таблица 1
Уровень ИНДНК и процентное содержание клонов опухолевых клеток почечно-клеточного рака в зависимости от пола больных
Параметры ДНК |
Мужской пол |
Женский пол |
||||
ИНДНК |
Абс. число |
% |
ИНДНК |
Асб. число |
% |
|
ИНДНК |
5,25с±0,07 |
|
- |
4,48с±0,06 |
|
- |
1,5 с – 2,4 с |
— |
6 |
10,91 |
— |
4 |
6,66 |
2,5 с – 3,4 с |
— |
10 |
18,18 |
— |
22 |
36,66 |
3,5 с – 10,4 с |
— |
39 |
70,91 |
— |
34 |
56,66 |
Итого |
— |
55 |
100 |
— |
60 |
100 |
Таким образом, несмотря на недостоверные различия между ИНДНК (p=0,30), у больных мужского пола отмечали тенденцию к увеличению числа полиплоидных и анеуплоидных опухолей (r=0,09).
При анализе ИНДНК в зависимости от возраста пациентов показано, что у больных в возрасте 30–39 лет ИНДНК составил 3,86c±0,12; от 40 до 49 лет — 5,1c±0,16; от 50 до 59 лет — 5,02c±0,08; от 60 до 69 лет – 5,1c±0,1 и от 70 до 79 лет — 4,2c±0,1 (табл. 2).
Таблица 2
ИНДНК в клетках почечно-клеточного рака в зависимости от возраста больных
Возраст (годы) |
ИНДНК (с) |
Абсолютное число (n) |
Проценты (%) |
30–39 |
3,86c±0,12 |
5 |
4,4 |
40–49 |
5,1c±0,16 |
15 |
13 |
50–59 |
5,02c±0,08 |
45 |
39,1 |
60–69 |
5,1c±0,1 |
31 |
27 |
70–79 |
4,2c±0,1 |
19 |
16,5 |
Итого |
— |
115 |
100 |
Таким образом, несмотря на недостоверные различия между ИНДНК (p=0,08), самые высокие показатели ИНДНК наблюдали в возрастной группе больных от 40 до 49 лет, а самые низкие — в группе от 30 до 39 лет.
Нами проведено исследование плоидности в зависимости от клинической стадии заболевания. У пациентов с I клинической стадией среднее значение ИНДНК составило 3,84с±0,05, со II стадией – 5,9с±0,1, с III стадией — 6,35с±0,13 и с IV стадией – 6,95с± 0,17 (табл. 3). Число анеуплоидных новообразований при І, ІІ, ІІІ и ІV клинических стадиях составило 32,4%, 33,3%, 80,95% и 100% соответственно.
Таблица 3
ИНДНК в клетках почечно-клеточного рака в зависимости от клинической стадии
Клиническая стадия |
ИНДНК (с) |
Абсолютное число (n) |
Проценты (%) |
I |
3,84с±0,05 |
67 |
58,3 |
II |
5,9с±0,1 |
18 |
15,6 |
III |
6,35с±0,13 |
21 |
18,3 |
IV |
6,95с± 0,17 |
9 |
7,8 |
Итого |
— |
115 |
100 |
Таким образом, в III и IV стадиях отмечали увеличение ИНДНК по сравнению с более ранними стадиями патологического процесса (p < 0,0001). Наличие анеуплоидных клонов в неоплазиях коррелировало с возрастанием стадии патологического процесса (r=0,57; p = 0,0001).
Анализ взаимосвязи уровня ИНДНК и степени ядерной атипии позволил установить следующее: c увеличением степени ядерной атипии по Fuhrman обнаруживали увеличение ИНДНК: при GI ИНДНК составил 2,83с±0,02, при GII — 4,4с±0,05, при GIII – 6,67с±0,09 и при GIV – 8,0с±0,11. (рис. 1). При І, ІІ, ІІІ и ІV степенях анаплазии по Fuhrman количество анеуплоидных опухолей было 0%, 34,6%, 100% и 100% соответственно. Наличие анеуплоидных клонов в неоплазиях коррелировало с возрастанием степени анаплазии опухолевых клеток (r = 0,85; p = 0,001).
Рис. 1. ИНДНК в зависимости от степени ядерной атипии опухоли. По оси абсцисс – степень ядерной атипии по Fuhrman; по оси ординат – ИНДНК
При изучении ИНДНК в зависимости от размера опухоли обнаружено, что при размере опухолевого узла < 7,0 см (именно этот размер был нами избран в качестве контрольной точки отсчета, поскольку это значение составило медиану размера) ИНДНК был 3,91 с±0,05, а при размере ≥ 7,0 см ИНДНК достоверно увеличивался до 6,35 с±0,08 (p = 0,000005) (табл. 4). При этом среди опухолей небольшого размера (<7,0 см) анеуплоидию встречали в 24,3% случаев, а среди опухолей большего размера (≥7,0 см) — в 82,2% случаев.
Таблица 4
Параметры ИНДНК в зависимости от размера опухолевого узла
Размер опухолевого узла |
ИНДНК (с) |
Абсолютное число |
Проценты (%) |
< 7,0 см |
3,91с±0,05 |
70 |
60,87 |
≥ 7,0 см |
6,35с±0,08 |
45 |
39,13 |
Итого |
— |
115 |
100 |
Таким образом, ИНДНК опухолевых клеток при ПКР возрастал при увеличении опухолевого узла. Наличие анеуплоидных клонов в неоплазиях коррелировало с возрастанием размера опухолевого узла (r = 0,57; p = 0,0001).
Нами был проведен анализ плоидности в первичной опухоли в зависимости от ее метастатического потенциала. У больных без регионарных и отдаленных метастазов уровень ИНДНК составил 4,36с±0,05, а при наличии метастазов он достоверно возрастал до 7,1c±0,12 (p = 0,0000001) (табл. 5). Опухоли, имеющие регионарные и отдаленные метастазы, имели анеуплоидию в 100% случаев, а в опухолях без метастазов ее обнаруживали в 35,1% случаев.
Таблица 5
Показатели уровня ИНДНК в зависимости от наличия регионарных и отдаленных метастазов
Отдаленные и регионарные метастазы |
ИНДНК (с) |
Абсолютное число |
Проценты (%) |
Без метастазов |
4,36с±0,05 |
94 |
81,74 |
С метастазами |
7,1c±0,12 |
21 |
18,26 |
Итого |
— |
115 |
100 |
Наличие анеуплоидных клонов в неоплазиях коррелировало с наличием регионарных и отдаленных метастазов (r = 0,50; p = 0,0001). Таким образом, возрастание ИНДНК в клетках опухоли и наличие анеуплоидии в опухоли можно рассматривать в качестве критерия вероятного возникновения метастазов.
Нами был проведен анализ выживаемости по Каплан—Мейеру больных с диплоидным и анеуплоидным набором опухолевых клеток. При содержании ДНК < 4,5c кумулятивная доля выживших к 2000-му дню после операции составила 1,0. При содержании ДНК > 4,5 c кумулятивная доля выживших составила 0,63. Различия данных достоверны (log rank, p=0,00005), что позволяет отнести анеуплоидию к прогностическим факторам 5-летней выживаемости у больных с ПКР (рис. 2).
Рис. 2. Кумулятивная пропорция 5-летней выживаемости больных ПКР в зависимости от выраженности анеуплоидии
Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что у больных с анеуплоидными опухолями возрастала смертность.
Следовательно, несбалансированность содержания ДНК и наличие полиплоидных клонов клеток в карциномах почки ведут к возрастанию агрессивности опухолевого процесса при ПКР. Анеуплоидия опухолевых клеток взаимосвязана с рядом клинико-морфологических факторов при раке почки и выживаемостью больных. Возрастание ИНДНК и наличие анеуплоидии могут быть использованы в качестве дополнительных факторов прогноза при ПКР.
Рецензенты:
Бородина Г.Н., д.м.н., доцент, зав. кафедрой нормальной анатомии человека ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет», г. Барнаул;
Лепилов А.В., д.м.н., профессор, профессор кафедры патологической анатомии ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет», г. Барнаул.