Рак легкого занимает второе место в дифференциально-диагностическом ряду болезней органов дыхания после воспалительных [1]. Как и другие эпителиальные опухоли, рак легких развивается после ряда метаморфоз на молекулярном уровне, которые предшествуют гистопатологическим изменениям [2]. В настоящее время нет сомнения, что большое значение в прогнозе состояния здоровья и качества жизни пациентов играет ранняя диагностика онкологических заболеваний. Выявлению рака легких на начальном этапе способствует изучение начала канцерогенеза, выявление ранних морфологических аномалий. Рак легких развивается на фоне прогрессирующих изменений в тканях, отражающих постепенное формирование инвазивных изменений опухоли [3]. Выявление патологии на тканевом или клеточном уровне является важной задачей современной медицины и имеет непосредственное отношение к клинической практике, поскольку разработка морфологических критериев и выявление ранних маркеров опухолевой трансформации при раке бронхов и легких будет способствовать оптимизации диагностики и лечения рака легких. Основной метод диагностики рака легкого и комплексной диагностики хронического бронхита – видеобронхоскопия, сопровождающаяся взятием биопсийного материала [4], может быть использован и для ранней диагностики рака легкого – и не только на основании подтвержденных гистологически изменений в визуально измененной ткани, но и на основании так называемых «предраковых» изменений в бронхах, определяемых гистологически и цитологически.
Цель исследования – изучение патологических изменений стенки бронха, оцениваемых гистологически и цитологически, у пациентов с хроническим бронхитом и раком легких.
Материалы и методы исследования
Исследование проводилось на базе ГАУЗ ПК ГКБ № 4 г. Перми (в соответствии с принципами Хельсинкской декларации ВМА). Всего обследовано 28 пациентов, возраст которых составил 42–65 лет. Первая группа пациентов (n=18) обследовалась по поводу хронического бронхита; вторая группа пациентов (n=10) находились в стационаре с диагнозом рак бронхов или рак легких. С целью проведения прямой биопсии слизистой оболочки трахеи и бронхов пациентам обеих групп было выполнено бронхоскопическое исследование с прямой биопсией слизистой оболочки трахеи и бронхов. При исследовании использовали видеобронхоскоп Olympus BF-1TQ170 | Уромед М (uromed-m.ru) (производитель Япония). Забор материала осуществлялся из измененных участков стенки бронха; из устьев бронхов, которые дренируют пораженный участок легкого (в том числе при отсутствии визуально определяющихся патологических изменений), а также из визуально неизмененных участков бронха, фиксируя расстояние от края патологических изменений. Далее образцы фиксировали в 10 % растворе забуференного по Лилли формалина (рН–7,2). Для изготовления препаратов использовали стандартные гистологические методики – окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван Гизону, альциановым синим с рН=2,5 по Стидмену (выявление кислых мукополисахаридов). Гистологические препараты микроскопировали с использованием светового микроскопа «Биомед-4», при увеличениях 10х10, 10х40.
Для цитологического изучения использованы микропрепараты, приготовленные из мазков-отпечатков слизистой оболочки бронха, взятые одновременно с гистологическими образцами. Полученные образцы фиксировали и окрашивали эозин-азуром (в соответствии со стандартными методиками). Цитологические препараты микроскопировали с использованием светового микроскопа «Биомед-4» при увеличениях 10х10, 10х100.
В дальнейшем результаты цитологического исследования сопоставляли с результатами гистологического исследования, а также заключением эндоскопического обследования пациентов. Статистические исследования выполнены с расчетом Z-критерия для сравнения выборок (между цитологическими и гистологическими препаратами в одной и той же группе), критерий значимости р принят 0,05 (95 % вероятности).
Результаты исследования и их обсуждение
У пациентов с хроническим бронхитом в мазках-отпечатках слизистой оболочки бронхов выявляется столбчатый эпителий типичного строения, клетки группами, в большом количестве, отдельные ядра с крупнодисперсным хроматином, нейтрофилы (сегментоядерные, палочкоядерные) – у 38,88 %, лимфоциты – у 22,22 %. Группы клеток цилиндрического эпителия с признаками незрелой плоскоклеточной метаплазии выявляются редко и немногочисленны. При изучении гистологических препаратов стенки бронха в группе с диагнозом хронический бронхит в эпителии слизистой оболочки бронхов выявляется гиперплазия бокаловидных клеток (окрашивание гистологических препаратов альциановым синим по Стидмену) – в 55,55 % случаев, гиперплазия базальных клеток (33,33 %) и их умеренно выраженная дисплазия (44,44 %), выявлялись участки плоскоклеточной метаплазии эпителия бронхов (22,22 %). Также отмечается гиалиноз базальной мембраны (44,44 %), умеренно выраженный фиброз соединительной ткани в слизистой оболочке и подслизистой основе. В препаратах выявлялась также инфильтрация соединительной ткани смешанного характера – нейтрофилами (44,44 %; р>0,05) и лимфоцитами (55,55 %; р<0,05).
У пациентов с раком легкого в участке, удаленном от новообразования, в мазках-отпечатках слизистой оболочки бронхов, расположенном проксимальнее новообразования, выявляется столбчатый эпителий типичного строения, клетки группами, но ядра с крупнодисперсным хроматином (рис. 1).
Рис. 1. Клетки столбчатого эпителия в цитологическом препарате (удаленный от новообразования участок бронха пациента с новообразованием): крупнодисперсный хроматин, неоднородная цитоплазма х 1000 иммерсия
Встречаются также отдельные группы клеток с признаками незрелой плоскоклеточной метаплазии – у 50,0 % пациентов. В мазках выявляются лимфоциты (60,0 %), нейтрофилы (сегментоядерные, палочкоядерные) – у 30,0 %, единичные плазмоциты у 20,0 % больных, в одном препарате выявляются также моноциты и макрофаги, а также нити мицелия. В гистологических образцах, идентичных мазкам-отпечаткам, выявляется гиперхромия ядер в столбчатом эпителии бронхов, метаплазия эпителия (40,0 %), выраженное утолщение базальной мембраны за счет ее фиброза и гиалиноза (60,0 %), выраженная десквамация многорядного эпителия бронхов, пролиферация базальных клеток, выраженная умеренно (рис. 2).
Рис. 2. Умеренная пролиферация базальных клеток в эпителии бронха, склеротические изменения собственной пластинки слизистой оболочки бронха пациента с новообразованием (удаленный от новообразования участок). Гематоксилин и эозин х 600
В собственной пластинке слизистой оболочки выявляются выраженные склеротические изменения – клетки соединительной ткани в небольшом количестве и обширные участки склероза, сформированные плотной оформленной волокнистой соединительной тканью. Выявляемая лейкоцитарная инфильтрация (нейтрофилы) также скудная (20,0 %, р>0,05). Напротив, нарастает инфильтрация лимфоцитами (40,0 %, р<0,05) и появляются плазматические клетки (40,0 %, р <0,05).
В образцах, взятых непосредственно из новообразования, в цитологических препаратах столбчатый эпителий визуализируется в виде групп клеток, есть клетки с гиперхромными ядрами, в отдельных визуализируются ядрышки в ядрах. Выявляются также крупные клетки с крупным с нечеткими границами ядром, узким ободком цитоплазмы (рис. 3).
Рис. 3. Группа клеток бронхиального эпителия в стенке бронха пациента с новообразованием: неизмененный эпителий и атипичные клетки х 1000 иммерсия
У многих клеток ядра с крупнодисперсным хроматином. В целом атипичные клетки выявляются у 70,0 % пациентов в цитологических препаратах. Обнаруживаются нити мицелия. Среди клеток крови в цитологических мазках выявляются лимфоциты (50,0 %) и плазмоциты (30 %). В гистологических образцах, идентичных отпечаткам, выявляется многорядный столбчатый эпителий, с выраженной пролиферацией базальных клеток, их дисплазией и атипией (80,0 %, р>0,05), выявляются полиморфные бокаловидные клетки в большом количестве (20,0 %). Нижележащая соединительная ткань часто с признаками фиброза, гиалиноза (80,0 %), кровоизлияниями. Нейтрофилы не обнаруживаются, лимфоциты остаются на уровне 40,0 % (р>0,05), преобладают плазмоциты (60,0 %, р<0,05).
По литературным данным известно, что, как и в случае других эпителиальных опухолей, рак легкого развивается постепенно и последовательно, со сменой характера реактивных и метапластических изменений – от гиперплазии, плоскоклеточной метаплазии, различных степеней дисплазии к карциноме in situ и инвазивному раку [5, 6]. При этом онкогенез зависит от сложных взаимодействий между генетически измененными опухолевыми клетками и окружающей их микросредой, главным образом, от активности фибробластов [7], и интерстициальный фиброз является неблагоприятным фактором [8].
Между тем хронический бронхит характеризуется во многом схожими изменениями: гипертрофией слизистых клеток бронхиальных желез и покровного эпителия, дисплазией эпителия в виде гиперплазии базальных клеток, а также плоскоклеточной метаплазии, разрастанием соединительной ткани стенки бронха с выраженной лимфогистиоцитарной инфильтрацией; местная клеточная защита характеризуется неполноценными функциями нейтрофилов и макрофагов с уменьшением последних на высоте воспаления [9]. Вышеприведенные данные согласуются с нашими исследованиями, результаты которых подтверждаются в равной степени и гистологическими, и цитологическими исследованиями биопсийного материала стенки бронха.
Выводы
1. Характер патологических процессов в слизистой оболочке бронхов при хроническом воспалении и злокачественных новообразованиях имеет и существенные отличия, и ряд общих тенденций, отражающих этапы трансформации воспалительной патологии в опухолевый процесс, что находит свое отражение и при проведении и гистологических, и цитологических исследований.
2. Отдельные метаплазированные клетки встречаются в цитологических мазках-отпечатках и у пациентов с хроническим бронхитом, и с раком легкого в участке, удаленном от новообразования, но в целом критерием цитологической диагностики данный признак, по-видимому, служить не может в силу своего непостоянного характера при использовании данных методов исследования. Характер воспалительного инфильтрата имеет статистически значимые отличия между группами, как было показано в наших предыдущих исследованиях, и вместе с тем имеет статистически подтверждаемую идентичность при использовании как гистологических, так и цитологических методов исследования биопсийного эндоскопического материала.
3. Данное исследование имеет ориентирующий характер и будет продолжено с учетом увеличенного числа наблюдений.