09_10_10

склероз. Одновременно усиливаются синтез фибробластами и отложение коллагенов типов III, IV и V (рис. 10 9 в тексте и 10 10 на вклейке).

Нозологические особенности вариантов идиопа тического фиброзирующего альвеолита связаны как с морфологическими, так и с клиническими проявлениями. Морфологически они отличают ся выраженностью альвеолита и склероза, кле точным составом воспалительного инфильтрата, а также локализацией воспалительных и склеро тических изменений в различных структурах рес пираторного отдела лёгкого.

Идиопатический фиброзирующий альвеолит от личается от других интерстициальных болезней лёгких большей выраженностью повреждения и склероза интерстиция респираторных отделов лёгких. При этом обнаруживаются распростра нённые, мозаично расположенные фокусы по ражения, имеющие морфологию классической интерстициальной пневмонии, «неспецифичес кой» интерстициальной пневмонии, реже — дес квамативной пневмонии и облитерирующего бронхиолита. Воспалительный инфильтрат пред ставлен в основном лимфогистиоцитарными элементами, нередко с примесью нейтрофилов, которые по большей части локализуются не в ин терстиции, а в просвете альвеол. При ЭМ обра щают на себя внимание выраженность повреж дения эпителиальной выстилки при относительной сохранности альвеолярных ка пилляров, а также наличие большого количества особого фенотипического варианта альвеоляр ных макрофагов моноцитоидного типа с нали чием первичных лизосом и отсутствием вторич ных, а также с развитой шероховатой эндоплазматической сетью и большим количе ством полирибосом. Это может свидетельство вать об отсутствии в них фагоцитарной активно сти и, напротив, усиленном белковом синтезе. Последнее предположение подкрепляется дан ными иммуноморфологии по увеличению содер жания в таких макрофагах белковых факторов, стимулирующих пролиферацию клеток — фиб ронектина, онкопротеинов c fos и c sis [126, 129].

Особого интереса заслуживает тот факт, что в стадию начальных изменений при идиопатическом фибрози рующем альвеолите альвеолярные макрофаги интен сивно генерируют активные формы кислорода, а так же ФНОα . Поступая в лёгочную ткань, эти факторы могут оказывать сами по себе повреждающее действие, в первую очередь, на альвеолярный и бронхиолярный эпителий.

Фиброзирующий альвеолит у больных пневмоконио зами может отличаться гранулематозным характером

Болезни органов дыхания 275

воспаления, большим количеством кониофагов, а так же выраженным повреждением альвеолярной выстил ки и альвеолярных макрофагов с появлением при ряде нозологий многоядерных клеток.

Своеобразие ранних изменений при воздействии цито токсических агентов и радиации заключается в появ лении атипизма регенерирующего альвеолярного эпи телия с развитием плоскоклеточной метаплазии и дисплазии, а также ранним интерстициальным фибро зом с липофибробластами.

Фиброзирующий альвеолит при ревматических болез нях в раннюю стадию отличается преобладанием по вреждений на территории сосудистого русла, в первую очередь эндотелия сосудов, и развитием васкулитов. В то же время при системной склеродермии изменения в лёгких очень схожи с изменениями при идиопатичес ком фиброзирующем альвеолите.

Саркоидоз легких (МКБ: D86 Саркоидоз) харак теризуется минимально выраженным фибрози рующим альвеолитом со слабой лимфогистио цитарной инфильтрацией и характерными гранулёмами (рис. 10 11 на вклейке), которые в ряде случаев могут отсутствовать (догранулема тозная стадия заболевания). Альвеолярные мак рофаги содержат как первичные, так и вторич ные лизосомы, генерируют большие количества активных форм кислорода (но меньше, чем при идиопатическом фиброзирующем альвеолите) и значительные количества ФНОα .

Поздняя стадия фиброзирующего альвеолита ха рактеризуется типичными макроскопическими изменениями в виде уплотнения лёгочной тка ни, которая при этом приобретает резиновую плотность, понижения воздушности и эластич ности с формированием ячеистых структур, на поминающих пчелиные соты, — «сотовое лёгкое» (рис. 10 12 на вклейке).

При микроскопическом исследовании выявля ются выраженный склероз интерстиция респи раторных отделов лёгких и кистозная перестрой ка лёгочной ткани с плоскоклеточной метаплазией, дисплазией эпителия и формиро ванием в отдельных случаев очагов аденоматоза. Иммуногистохимические и ЭМ методы позво ляют выявить тяжёлую патологию, развивающу юся в области аэрогематического барьера, кото рая и проявляется в клинике в виде прогрессирующей дыхательной недостаточнос ти. Аэрогематический барьер блокируется и пе рестаёт функционировать как за счёт выражен ного фиброза интерстиция альвеолярных перегородок, так и за счёт дисрегенераторных из менений в эпителиальной выстилке.

276 ПАТОЛОГИЯ Глава 10

Лёгочный интерстиций расширяется за счёт утол щения и редупликации эпителиальных и эндоте лиальных базальных мембран, в нём происходит накопление всех типов коллагенов при резко уве личенном удельном весе труднодеградируемых коллагенов типов IV и V. В зону аэрогематическо го барьера внедряется большое количество кол лагеновых волокон, активированных фиброблас тов, фиброцитов, клеток воспалительного инфильтрата, среди которых в эту стадию, осо бенно при предшествующем лечении кортикос тероидами, преобладают лимфоидные элементы

игистиоциты. Фибробласты лёгочного интерсти ция с признаками высокой синтетической актив ности выявляются не только в зоне аэрогемати ческого барьера, между утолщёнными базальными мембранами («интерпозиция»), но

ив просветах альвеол и капилляров, что ведёт к запустеванию микрососудов и развитию не толь ко блока аэрогематического барьера, но и гипер тензии в малом круге кровообращения. У боль ных идиопатическим фиброзирующим альвеолитом и саркоидозом лёгких появляются особые клоны быстро пролиферирующих фиброб ластов. Организация же экссудата и белковой жидкости в просвете альвеол с последующей эпи телизацией приводит к формированию телец Массона и карнификации.

В случаях пневмокониозов и аллергического эк зогенного фиброзирующего альвеолита нередко обнаруживаются гранулёмы. Выраженность же воспалительного инфильтрата обычно коррели рует с признаками обострения процесса, может опережать клинические симптомы и выявляться на фоне относительного клинического благопо лучия.

Лёгочный эпителий на поздних стадиях фибро зирующего альвеолита подвергается перестройке. Альвеолоциты типа I на больших участках заме щаются альвеолоцитами типа II с незрелыми ос миофильными мультиламеллярными тельцами, нередко с признаками незрелости и клеточного атипизма. В связи с нарушенной продукцией сур фактанта и облитерацией бронхиол развиваются очаги ателектаза лёгочной ткани.

Дисрегенераторные изменения лёгочного эпите лия при фиброзирующем альвеолите могут стать предопухолевыми процессами и приводить к раз витию рака лёгкого. Рак лёгкого развивается у 12,5% больных идиопатическим фиброзирующим альвеолитом [26]. В нашем материале рак лёгко го выявлен у 7 больных идиопатическим фибро зирующим альвеолитом и системной склеродер мией. Опухоли, как правило, имеют строение

бронхиоло альвеолярного рака, что может быть объяснено локализацией предопухолевых изме нений при фиброзирующем альвеолите в респи раторных отделах лёгких и развитием злокаче ственной трансформации клеток Клара и пневмоцитов типа II.

Обобщая данные литературы и собственных ис следований, можно выдвинуть гипотетическую схему морфогенеза фиброзирующего альвеолита (см. рис. 10 9), где ведущее значение играют кле точные кооперации, в центре которых стоят аль веолярные макрофаги, T лимфоциты, различные типы фибробластов, в ряде случаев нейтрофилы, эозинофилы.

Альвеолярный макрофаг выполняет важнейшую роль в развитии повреждения альвеолярной пе регородки посредством генерации активных форм кислорода, протеаз, ФНОα , а также в прогресси ровании склеротических изменений путём сек реции им факторов роста и онкобелков. Интер стициальный фибробласт является основной эффекторной клеткой в развитии склероза при фиброзирующем альвеолите различной этиоло гии. Интерстициальный склероз приводит к на рушениям регенерации эпителия в респиратор ных отделах лёгкого и может способствовать развитию рака лёгкого.

ОПУХОЛИ ЛЕГКИХ

В лёгком развиваются разнообразные опухоли. Однако 90–95% всех опухолей составляют рак лёгкого, около 5% — карциноиды и 2–5% — опу холи мезенхимального происхождения.

Рак легкого

Рак лёгкого (МКБ: C34 Злокачественное новооб разование бронхов и лёгкого) в литературе име нуется также бронхогенной карциномой или бронхогенным раком, что подчёркивает наиболее распространённое мнение о гистогенезе данной опухоли из эпителия бронхов и бронхиол. Брон хогенная карцинома считается убийцей №1 в ин дустриально развитых странах по двум причинам.

Во первых, она является самой распространённой зло качественной опухолью, на её долю приходится при мерно 30% смертей от всех видов злокачественных новообразований среди мужского населения. Хотя среди женщин уровни заболеваемости и смертности от рака лёгкого значительно ниже, однако за после дние 20 лет отмечается их значительной рост. Поэто му в настоящее время показатели смертности от рака лёгкого опережают таковые при раке МЖ среди жен ского населения.

Во вторых, бронхогенная карцинома относится к наи более фатальным злокачественным опухолям челове ка, так как в подавляющем большинстве (75%) диаг ностируется на поздних стадиях, когда хирургическое лечение уже не проводится. Но даже после полномас штабной комплексной терапии показатели выживае мости пациентов с диагнозом бронхогенной карци номы чрезвычайно низки.

ЭТИОЛОГИЯ

Этиология рака лёгкого в 98% случаев связана с воздействием экзогенных канцерогенных агентов (курение, профессиональные вредности, радиа ция) и только в единичных случаях с генетичес кими факторами.

В литературе дискутируется вопрос о возможной взаимосвязи пневмосклероза с развитием рака лёгкого [38, 127]. Предположение о взаимосвязи пневмосклероза и рака лёгкого впервые было выс казано ещё в 1939 г. [30], когда было описано раз витие рака лёгкого на фоне туберкулёзного пнев москлероза. Нами получены убедительные доказательства о существовании возможной при чинно следственной связи между этими патоло гическими процессами, что особенно чётко про слеживается при периферическом раке лёгкого [129, 130].

Динамическое клинико рентгенологическое наблюде ние за больными показывает, что периферический рак может развиваться на фоне предсуществующего пнев москлероза различной природы (как очагового, так и диффузного в исходе интерстициальных болезней лёг ких). При этом временной интервал между развитием пневмосклероза и возникновением рака может быть различным. Однако, судя по разнице между средним возрастом обследованных нами пациентов, больных периферическим раком лёгкого, развившегося на фоне туберкулёза, и возрастом больных туберкулёзом и дру гими формами пневмосклероза, этот интервал состав ляет примерно 11–15 лет [166].

О взаимосвязи периферического рака лёгкого с пневмо склерозом свидетельствуют данные о частоте обнару жения рубцов в периферическом раке, а также развитие рака лёгкого на фоне пневмосклероза туберкулёзной этиологии и при идиопатическом фиброзирующем аль веолите. Нами было изучено 346 операционных наблю дений периферического рака лёгкого, из которых «рак в рубце» выявлен в 83% случаев. Среди опухолей стадии Т1 «рак в рубце» встречается значительно чаще — 94%, что совпадает с данными других авторов [162]. Разли чия в частоте «рака в рубце» среди опухолей на стадии Т1 и Т2–3, вероятнее всего, связаны с разрушением пред существующего рубца в ходе роста опухоли.

Состав коллагенов в метатуберкулёзных очагах у боль ных туберкулёзом лёгких и в рубцах на территории пнев москлероза идентичен и характеризуется преобладани ем коллагенов типов III, IV и V. Коллаген типа III является доминирующим типом коллагена эмбрионального лёг

Болезни органов дыхания 277

кого и, вероятно, наиболее благоприятным стромаль ным компонентом для роста и формирования лёгочной ткани. Коллагены же типов IV и V относятся к группе труднодеградируемых белков и могут расщепляться толь ко коллагеназой типа IV, не обнаруживаемой в лёгочной ткани и в клетках воспалительного инфильтрата. Опи сан синтез данного фермента клетками трансформиро ванного бронхиального эпителия. Полученные данные показывают, что при туберкулёзе в лёгочной ткани, с одной стороны, формируются рубцовые изменения, вероятно, не подвергающиеся обратному развитию, а с другой — они являются удобной подложкой для про лиферирующих клеток. Кроме того, метатуберкулёзные рубцы содержат массу пылевых частиц, продуктов пере кисного окисления липидов, активные формы кисло рода и другие канцерогенные агенты.

На территории очагов пневмосклероза и на поздних ста диях фиброзирующего альвеолита, характеризующихся выраженным интерстициальным фиброзом, с большим постоянством обнаруживаются различные варианты предраковых изменений эпителия с нарушенным содер жанием ядерной ДНК, экспрессирующие различные онкогены и ростовые факторы.

Таким образом, хроническое воспаление и пневмоскле роз различной этиологии могут служить благоприятным фоном для развития рака лёгкого. Роль хронического воспаления в канцерогенезе обусловлена генерацией клетками гранулём, клеточных пролифератов и инфиль тратов, а также самими фибробластами различных фак торов роста и онкобелков, способствующих пролифе рации эпителия.

Роль рубцов в морфогенезе периферического рака лёг кого заключается в том, что в рубце может происходить депонирование экзо и эндогенных канцерогенов, вы зывающих активацию протоонкогенов, а также возни кают местная гипоксия и иммунодепрессия, разобще ние межклеточных взаимодействий, изменения состава коллагенов межклеточного матрикса. Так, в рубцах про исходит накопление коллагена типа III, составляющего основную массу коллагенов интерстиция эмбриональ ной лёгочной ткани и регенерирующего лёгкого в фазу пролиферации. При этом в рубцах резко снижается удель ный вес коллагена типа I, характерного для интерсти ция зрелого лёгкого. Изменения соотношения коллаге нов типа III и I при пневмосклерозе может способствовать нарушению равновесия между процес сами пролиферации и дифференцировки эпителия. Уве личение концентрации коллагена типа V при пневмо склерозе, вероятно, связано с повреждением коллагеновых волокон, поскольку известно, что этот тип коллагена располагается во внутренних зонах кол лагеновых фибрилл.

Таким образом, пневмосклероз, независимо от его происхождения, может выполнять роль про бластоматозного, фонового процесса для разви тия рака.

ПАТОГЕНЕЗ И МОРФОГЕНЕЗ РАКА ЛЕГКОГО

Патогенез и морфогенез рака лёгкого подчиня ются общим закономерностям и связаны с нару шением процессов пролиферации, дифферен

278 ПАТОЛОГИЯ Глава 10

цировки и апоптоза в эпителиальных клетках под действием канцерогенных факторов, появ лением очагов гиперплазии, метаплазии и дис плазии бронхиального, бронхиолярного и аль веолярного эпителия. Ключевым моментом патогенеза рака лёгкого является повреждение генома эпителиальной клетки. При этом регис трируются хромосомные аберрации и мутации генов, большинство из которые не являются строго специфическими и постоянно встречаю щимися только при раке лёгкого. Наиболее ти пичной для определённого типа рака лёгкого — мелкоклеточного рака — является делеция в ко ротком плече 3 й хромосомы небольшой облас ти — 3р14–23.

Автономный рост рака лёгкого характеризуется отсутствием контроля за пролиферацией и диф ференцировкой клеток со стороны организма опухоленосителя. Это вовсе не означает, что опу холевые клетки находятся в каком то пролиферативном хаосе. В действительности клетки опухолей переходят на аутокринный или паракринный механизм регулирования своего роста. При аутокринной стимуляции роста опу холевая клетка сама продуцирует факторы роста или онкобелки — аналоги факторов роста, а так же рецепторы или онкобелки — аналоги рецеп торов факторов роста. Так происходит, напри мер, в мелкоклеточном раке лёгкого, клетки которого продуцируют бомбезин и одновремен но рецепторы к нему. При этом происходит и па ракринная стимуляция, поскольку бомбезин мо жет взаимодействовать и с соседними клетками. Ярким примером паракринной стимуляции опу холи может быть продукция соматомедина фиб робластами стромы рака лёгкого. При этом фак тор роста взаимодействует с рецепторами на раковых клетках и стимулирует их пролифера цию. Автономный рост опухоли выражается в утрате контактного торможения и иммортали зации (приобретение бессмертия) опухолевых клеток, что может быть объяснено переходом клеток на аутокринный и паракринный пути ре гулирования своего роста.

В настоящее время расшифрованы и уточнены стадии морфогенеза рака лёгкого, среди них вы деляют:

1)стадию предопухоли — гиперплазии и предопухоле вой дисплазии;

2)стадию неинвазивной опухоли («рак на месте»);

3)стадию инвазивного роста опухоли;

4)стадию метастазирования.

Предопухолевая дисплазия характеризуется раз витием изменений как в паренхиматозных, так и стромальных элементах. Основными морфоло гическими критериями диспластических про цессов считают появление признаков клеточно го атипизма в паренхиме органа при сохранной структуре ткани. В строме же очагов дисплазии регистрируются изменения состава межклеточ ного матрикса, появление клеточного инфильт рата, фибробластическая реакция и др. При этом генетические перестройки могут значительно опережать морфологические изменения и слу жить ранними методами диагностики предопу холевых изменений.

Вкрупных бронхах названные процессы разви ваются при попадании канцерогенов с вдыхае мым воздухом, что приводит к повреждению му коцилиарного барьера, оголению клеток базального слоя, которые не снабжены реснич ками, как реснитчатые клетки, не могут проду цировать слизь, как это происходит в бокаловид ных клетках в ответ на повреждение. Единственные возможные способы реакции ба зальных клеток на повреждение — их гибель или размножение. Последнее происходит в услови ях инкорпорации канцерогенного агента, что приводит к плоскоклеточной метаплазии, дис плазии и злокачественной трансформации. Опи санные механизмы имеют большое значение для возникновения рака лёгкого крупных бронхов.

Вмелкие бронхи, бронхиолы и альвеолы канце рогенные агенты могут попадать не только с вды хаемым воздухом, но и приноситься с кровью и лимфой. Однако, вероятно, концентрации по ступаемых таким образом в лёгкие канцероген ных агентов бывают недостаточными для индук ции процессов малигнизации. Это подтверждается данными эксперимента и кли ническими наблюдениями. Необходимы допол нительные условия, способствующие концент рации канцерогенов. Такими условиями являются хроническое воспаление и пневмоскле роз, благоприятствующие также и нарушению иммунологического контроля за появлением мутированных клеток и нарушениям межклеточ ных регуляторных взаимодействий. Наибольшее значение для развития рака лёгкого имеют «де компенсированное» хроническое воспаление и пневмосклероз при туберкулёзе, идиопатичес ком фиброзирующем альвеолите, в рубцах после перенесённого инфаркта лёгкого, вокруг инород ных тел («рак в рубце»). В очагах хронического воспаления и пневмосклероза возникают фоку сы пролиферации эпителия бронхов, бронхиол

и альвеол, состоящие из базальных, реснитча тых, слизистых клеток, клеток Клара, альвеоло цитов типа II. При прогрессировании процесса развиваются метаплазия и дисплазия бронхиаль ного и бронхиолярного эпителия, очаги адено матоза с атипией эпителиальных клеток и ати пическая гиперплазия эпителия в овальных и щелевидных структурах в очагах пневмосклеро за. Описанные изменения имеют большое зна чение для развития рака лёгкого, мелких брон хов и бронхиол. Дискуссионным остаётся вопрос о возможности возникновения рака лёгкого из трансформированных альвеолоцитов типа II. Следует, однако, помнить о возможности разви тия рака лёгкого без предшествующих предра ковых изменений.

КЛАССИФИКАЦИЯ РАКА ЛЕГКОГО

Классификация рака лёгкого учитывает локали зацию опухоли, характер роста, макроскопичес кий вид, стадию процесса, гистогенез [40, 178].

По локализации выделяют: 1) прикорневой (цен тральный), исходящий из стволового, долевого и проксимальной части сегментарного бронха; 2) периферический, исходящий из бронхов меньшего калибра, бронхиол и, вероятно, аль веол; 3) смешанный (массивный).

По характеру роста: 1) экзофитный (эндоброн хиальный); 2) эндобронхиальный (экзобронхи альный и перибронхиальный).

По макроскопической форме: 1) бляшковидный; 2) полипозный; 3) эндобронхиальный диффуз ный; 4) узловатый; 5) разветвлённый; 6) узлова то разветвлённый; 7) полостной; 8) пневмонио подобный.

По микроскопическому виду (гистогенезу) (см. рис. 10 13 на вклейке): 1) плоскоклеточный (ва рианты по гистологическому строению и уров ню дифференцировки); 2) мелкоклеточный: классический (овсяноклеточный, лимфоцитопо добный, промежуточноклеточный, комбиниро ванный); 3) аденокарцинома: ацинарная, сосоч ковая, бронхиоло альвеолярная карцинома, солидная с продукцией слизи; 4) крупноклеточ ный рак: как варианты — гигантоклеточный рак, светлоклеточный рак; 5) железистоплоскокле точный рак; 6) карциноидная опухоль; 7) рак бронхиальных желёз: аденоидно кистозный рак, мукоэпидермоидный рак и др.

Наихудшим прогнозом обладают крупноклеточ ный рак и мелкоклеточный рак. Крупноклеточ

Болезни органов дыхания 279

ный рак лёгкого при СМ содержит крупные ра ковые клетки, которые при гистохимическом и ЭМ исследованиях обнаруживают признаки плоского или железистого эпителия.

Мелкоклеточный рак лёгкого — группа опухо лей, состоящих из мелких недифференцирован ных раковых клеток. Однако при гистохимичес ком и ЭМ исследованиях в этой группе обнаруживаются опухоли различной дифферен цировки [116]: плоскоклеточной, железистой, нейроэндокринной (преобладает), а также не классифицируемые опухоли.

Среди множества гистологических типов рака лёгкого в настоящее время выделяют нейроэн докринные карциномы, представленные тремя типами опухолей: высоко дифференцированной нейроэндокринной карциномой (синоним — типичный, «доброкачественный» карциноид), умеренно дифференцированной нейроэндок ринной карциномой (атипичный, злокачествен ный карциноид), низко дифференцированной нейроэндокринной карциномой (мелкоклеточ ный рак с нейроэндокринной дифференциров кой).

Патологическая анатомия прикорневого и пери ферического рака различна. Массивный рак фак тически является поздней стадией развития цен трального или периферического рака.

Прикорневой рак развивается в крупных брон хах. Предраковые процессы — плоскоклеточ ная метаплазия и дисплазия бронхиального эпителия, как правило, на фоне хронического воспаления. Преобладающие макроскопичес кие формы — полипозный, узловатый, развет влённый, узловато разветвлённый. Гистогене тически прикорневой рак связан с клетками бронхиального эпителия — базальной, бока ловидной и реснитчатой. Наиболее часто встречающиеся гистологические типы прикор невого рака — плоскоклеточный и мелкокле точный нередко осложняются ретростеноти ческими абсцессами лёгких, ателектазами. Опухоль может прорастать в средостение, сер дечную сорочку, пищевод, сосудистые стволы, что может стать причиной лёгочного кровоте чения. Основные методы диагностики — брон хоскопия с биопсией, цитологическое иссле дование мокроты и радиологическое исследование.

Периферический рак лёгкого в нередких случаях развивается на фоне предшествующих склеро тических изменений — очаговых или диффуз ных. Предраковые процессы — плоскоклеточ

280 ПАТОЛОГИЯ Глава 10

ная метаплазия, дисплазия эпителия мелких бронхов и бронхиол, аденоматоз с атипией кле ток и атипическая гиперплазия эпителия в овальных и щелевидных структурах в рубце. Преобладающие макроскопические формы — узловатая, узловато разветвлённая, полостная

ипневмониоподобная. Гистогенез перифери ческого рака связан не только с базальной, бо каловидной и реснитчатой клетками бронхов

ибронхиол, но и с клетками Клара и альвеоло цитами типа II. Это определяет существование большего разнообразия гистологических типов периферического рака лёгкого. Так, в перифе рических отделах лёгкого преобладают желе зистые карциномы, встречается бронхиоло альвеолярная карцинома. Плоскоклеточный рак и мелкоклеточный рак выявляются значи тельно реже. Основными методами ранней ди агностики периферического рака лёгкого явля ются рентгенологический и трансторакальная чрескожная биопсия лёгкого. Осложнения опу холи связаны с прорастанием её в плевральную полость с развитием серозно геморрагическо го или геморрагического плеврита, распрост ранением на крупные бронхи, распадом и на гноением самой опухоли.

Метастазирование рака лёгкого на начальных стадиях происходит преимущественно лимфо

генным путём. Первые метастазы обнаружива ются в регионарных лимфатических узлах. На поздних стадиях лимфогенные метастазы рас пространяются в бифуркационные, паратрахе альные, медиастинальные и шейные лимфоуз лы, может развиться канцероматоз лёгких, плевры и брюшины, появляются гематогенные метастазы в печени, костях, надпочечниках, головном мозге.

БИОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ РАКА ЛЕГКОГО

Биомолекулярные маркёры рака лёгкого разно образны и представлены различными генами, белками, гормонами и другими молекулами.

КЛЕТОЧНЫЕ ОНКОГЕНЫ ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО

В патогенезе рака лёгкого наибольшее значение имеют клеточные онкогены четырёх семейств (myc, ras, bcl, erbB, см. табл.10 1).

•Семейство myc клеточных онкогенов — c myc, L myc, N myc являются немедленно реагиру ющими генами и кодируют клеточные регуля торные белки, индуцирующие пролиферацию и подавляющие дифференцировку. При отсут ствии факторов роста повышение экспрессии c myc приводит не к делению клеток а к апоп

тозу, который может ингибироваться bcl2. Ам плификация c myc обнаруживается в 10–25% случаев рака лёгкого, в то время как L myc и N myc — только в нейроэндокринных опухолях лёгких (10–30%). Определение повышенной экспрессии онкопротеинов myc регистрирует ся значительно чаще. Определение же повы шенной экспрессии иммуногистохимически затруднено, поскольку белковые продукты об ладают коротким периодом жизни. Полупери од распада составляет 10 мин.

Экспрессия L myc обнаруживалась только в группе ней роэндокринных опухолей лёгких, а экспрессия с myc как в группе мелкоклеточного, так и немелкоклеточ ного рака лёгкого. В группе мелкоклеточного рака лёг кого установлена достоверная корреляция экспрессии L myc и c myc с наличием метастазов и размерами опу холи.

•Семейство ras клеточных онкогенов нередко подвергается изменениям при опухолевом ро сте. Гены кодируют синтез белков р21, облада ющих ГТФ азной активностью и связывающих ся с ГТФ и тем самым воздействующих на передачу внутриклеточного сигнала. Описаны мутации, активирующие гены ras и локализу ющиеся в кодонах 12, 13 и 61 [12, 116]. Наибо лее часто в раке лёгкого обнаруживаются мута ции K ras, присущие только немелкоклеточному раку лёгкого. Частота му таций K ras в аденокарциномах лёгкого состав ляет до 30%, а в плоскоклеточном раке лёгкого только 3%. В двух больших исследованиях 30% случаев аденокарцином имели мутации в ко доне 12 и только 3% в других кодонах [45, 67]. Показана связь мутаций K ras с табакокурени ем. О влиянии на выживаемость больных ра ком лёгкого данные противоречивы: ранее была показана взаимосвязь мутации K ras, не подтверждённая в более поздних работах [41].

•Семейство bcl, состоящее из bcl2, bax, bak, bcl XL, bcl XS, белковые продукты которых спо собны образовывать гомо и гетеродимеры, ока зывающие порой диаметрально противоположное действие на пролиферацию и апоптоз опухолевых клеток. Наиболее изу ченный из данного семейства bcl2 локализует ся на внутренней мембране митохондрий, а также в ядре, стимулирует пролиферацию кле ток и ингибирует апоптоз, вероятно, за счёт антиоксидантной активности. Напротив bax протеины, транскрипцию и синтез которых регулирует p53, блокируют пролиферацию и стимулируют апоптоз опухолевых клеток. bcl

Болезни органов дыхания 281

XL ингибирует апоптоз и стимулирует проли ферацию, а bcl XS — напротив, индуцирует апоптоз. Таким образом баланс между белко выми продуктами bcl2, bax, bcl XL, bcl XS и будут определять сдвиг равновесия в сторону пролиферации или апоптоза в опухоли.

Особое внимание следует обратить на ядерную лока лизацию онкопротеина, так как она может соответ ствовать его неактивной, фосфорилированной форме, не способной блокировать апоптоз. Обнаружена так же достоверная корреляция между экспрессией bcl2 и стадией опухоли. В то же время при исследовании кор реляции между экспрессией bcl2 и выживаемостью больных мелкоклеточным раком лёгкого нами была получена положительная корреляция между экспрес сией bcl2 и лучшими показателями выживаемости боль ных. Полученные противоречия являются, по всей ви димости, не случайными и могут быть связаны с несколькими факторами. Во первых, не исключено, что bcl2 положительные мелкоклеточные карцино мы более чувствительны к проводимой химиотерапии; во вторых, выживаемость больных определяется мно жеством других показателей (например, уровнем ак тивности систем, обеспечивающих антибластомную резистентность, общую резистентность организма и др.) и, наконец, известно, что дисбаланс bcl2 c други ми членами семейства bcl, прежде всего bax, определя ет прогноз при мелкоклеточном раке лёгкого [25].

При немелкоклеточном раке лёгкого остаются сомни тельными корреляции экспрессии bcl2 с выживаемос тью больных, данные противоречивы [3, 28, 63]. В целом можно сделать вывод, что иммуногистохимия bcl2 и bax имеет колоссальное значение в определе нии прогноза при раке лёгкого.

ГЕНЫ СУПРЕССОРЫ ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО

Роль генов супрессоров при развитии опухолей сводится к блокированию апоптоза и снятию их супрессивного влияния на клеточные онко гены, что в итоге заканчивается активацией пролиферации. Для реализации эффекта от по вреждений генов супрессоров изменения дол жны затрагивать оба аллеля гена, так как мути рованный ген супрессор всегда относится к сохранному, как рецессивный к доминантному. Например, мутация или делеция одного из ал лелей гена супрессора должна сопровождаться потерей или изменениями другого аллеля. Гены супрессоры в раке лёгкого изучены отно сительно хорошо (табл. 10 2).

При раке лёгкого известны наиболее часто встречающиеся делеции хромосом, затрагива ющие 3p21–24, 17p13, 13q14, 9p21–22 и 5q21. 3p21–24 делеция наиболее часто встречается при раке лёгкого — при мелкоклеточном в 100% и при немелкоклеточном в 85% случаев [49, 75,

282 ПАТОЛОГИЯ Глава 10

82]. Но в этой зоне не локализуется ни один ген супрессор. Другие же сайты соответствуют изве стным генам супрессорам. Так, например, p53 локализуется в 17р13, ген Rb ретинобластомы — 13q14, р16 INK4B(MTS1) и р15 INK4B(MTS2) — 9р21–22, МСС (мутированный ген в раке тол стой кишки) и АРС (ген аденоматозных поли пов толстой кишки) — 5q21 (табл. 10 2). Функ ции большинства из перечисленных генов хорошо известны и связаны с контролем фазы G1 митотического цикла и/или апоптоза. Их инактивация вызывает ускользание из останов ки в G1 фазе и развитие апоптоза. Потеря гете розиготности была изучена в очагах метаплазии

идисплазии рака на месте. При плоскоклеточ ной метаплазии была выявлена потеря гетеро зиготности в сайтах 17р13, 5q21 и 9p21 [75, 76, 82]. При этом в разных очагах в пределах одного

итого же лёгкого можно было обнаружить раз ные мутации. Выявление повреждения генома в области локализации генов супрессоров на ста дии предраковых изменений свидетельствует об участии этих генов на ранних стадиях опухоле вого роста. В настоящее время описан ряд новых генов супрессоров, имеющих, видимо, значение для развития рака лёгкого и локализованных в хромосомах 1 и 16.

•Ген p53 подвергается наиболее частым измене ниям при опухолевом росте. «Дикий» тип p53 (природный) является фактором транскрип ции с множественными функциями, включа ющими регулировку перехода клеток из G1 в S фазу, репарацию ДНК, апоптоз вслед за по вреждением генома [37, рис. 10 14 на вклей ке]. Делеция одного из аллелей (17р13) в соче тании с точковой мутацией в другом аллеле — генетические перестройки, наблюдаемые в большинстве злокачeственных опухолей. Му тированный p53 фактически действует как кле точный онкоген, стимулирует пролиферацию опухолевых клеток и вызывает образование АТ,

которые выявляются в крови больных. После днее послужило основанием для разработки иммунодиагностики и иммунотерапии рака лёгкого.

Мутация вызывает конформационные изменения в протеине p53, и тот накапливается в ядрах клеток, что позволяет определять его иммуногистохимическими ме тодами. Считается, что «дикий» тип p53 обладает очень коротким полупериодом жизни (20 мин) и поэтому его невозможно определить иммуногистохимически. На копление мутантного p53 обнаруживается в 70–100% случаев культуры клеток мелкоклеточного рака лёгко го, в 50–70% — мелкоклеточного рака лёгкого опера ционного и секционного материала [21, 78, 79] и 45– 75% — немелкоклеточного рака лёгкого [13, 18]. Аккумуляция p53 в ядрах клеток может достоверно свидетельствовать о появлении мутации в гене, при ус ловии, что имеется не менее 20% позитивных клеток, выявленных не менее чем 2 методами. p53 негативные случаи — не только случаи с «диким» типом p53, но и случаи с отсутствием синтеза какого либо белка p53. Эти случаи могут иметь также и не определяемые, и сплайсинговые мутации, которые невозможно выявить иммуногистохимически, составляющие примерно 20% негативных по p53 случаев [32]. В целом инактивация p53 при раке лёгкого имеется примерно в 70% случаев. Исследования по корреляции экспрессии p53 с выжи ваемостью противоречивы. Если такое действие и име ется, то оно очень несущественно. Не понятна и связь p53 со злокачественной трансформацией. В то же вре мя экспериментальные данные показывают, что при активации «дикого» типа p53 происходит замедление роста и развивается апоптоз, что может привести к ре версии злокачественного фенотипа [16, 78].

Имеются доказательства о значении мутации p53 на ранних стадиях канцерогенеза лёгкого. Мутантные формы р53 никогда не выявляются при базальнокле точной гиперплазии или плоскоклеточной метаплазии без признаков дисплазии. При дисплазии мутации p53 выявляются в 12–53% случаев, а при раке на месте — в 60–90% случаев в исследованиях ткани, окружающей раковый очаг. В соответствии с результатами последних исследований [11] ожидаемая частота экспрессии p53 при дисплазиях эпителия лёгкого составляет до 91%. Взаимосвязь накопления p53 при предраке с последу ющим развитием опухоли достоверна. Обнаружение p53 более чем в 20% клеток в очагах дисплазии является маркёром необратимых предраковых изменений. Сле

дует, однако, помнить, что примерно 50% случаев рака лёгкого развивается без мутаций p53.

В последние годы показано, что нарушение работы p53 происходит при его взаимодействии с другими белка ми–регуляторами митотического цикла — р21, Мdm2, bax.

•Ген Rb локализуется в сайте 13q14, который под вергается делеции в 80% мелкоклеточного рака лёгкого (так же часто, как и при ретинобласто ме). Кодирует ядерный фосфопротеин с моле кулярной массой 110 кД и контролирует выход клетки из G1 фазы. Гипофосфорилирование Rb приводит к блокаде клетки на стадии G1 и к апоптозу. Инактивация Rb в опухолях дости гается потерей одного из аллелей и мутацией второго аллеля. Экспрессия Rb отсутствует в 90% мелкоклеточного рака лёгкого и имеет плохое прогностическое значение. В немел коклеточном раке лёгкого экспрессия отсут ствует в 30% случаев и не имеет прогностичес кого значения [34 , 65, 91, 129].

Таким образом, инактивация генов p53 и Rb име ет значительно больший эффект для развития и прогрессии мелкоклеточного рака лёгкого, чем немелкоклеточного, что подтверждает разные пути онкогенеза этих опухолей.

ФАКТОРЫ РОСТА И РЕЦЕПТОРЫ К ФАКТОРАМ РОСТА

ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО

В прогрессии рака лёгкого факторы роста игра ют важную роль, обеспечивая с помощью ауток ринной и паракринной стимуляции рост опухо ли (табл. 10 3). Экспрессия рецептора фактора

Болезни органов дыхания 283

роста эпидермиса обнаруживается в плоскокле точном раке лёгкого и реже в других гистологи ческих типах опухоли [129].

Интересные данные были получены по экспрес сии одного из соматомединов — инсулинопо добного фактора роста 2 (IGF 2) и связывающих его белков (IGFBP1–6) при раке лёгкого [44, 129]. Исследование выполнено на операционном материале и в культурах рака лёгкого с использо ванием иммуногистохимических методов. IGF 2 выявлен в 45% наблюдений рака лёгкого, не сколько чаще в плоскоклеточном раке. IGFBP обнаруживались в различных гистологических типах опухоли; IGFBP2,5 — значительно в боль шем проценте случаев плоскоклеточного рака лёгкого.

МОЛЕКУЛЫ АДГЕЗИИ И МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС

СТРОМЫ ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО

Молекулы адгезии и межклеточный матрикс стромы рака лёгкого оказывают модулирующее действие на опухолевые клетки и обеспечивают рост, инвазию и метастазирование опухоли.

Изучена экспрессия CD44 (варианты 5, 6 и 7) в 98 случаях рака лёгкого [129]. Исследование про ведено на операционном материале с использо ванием иммуногистохимического определения продуктов в парафиновых срезах. Установлена специфическая экспрессия CD44 6 в плоскокле точном раке лёгкого, преимущественно в высо кодифференцированных формах и у больных без лимфогенных метастазов. Можно предполо

284 ПАТОЛОГИЯ Глава 10

жить, что различные варианты CD44 и их ком бинации могут модулировать поведение опухо левых клеток при раке лёгкого: CD44 6 обеспе чивает, вероятно, сильные межклеточные контакты между опухолевыми клетками и может служить маркёром высокодифференцированно го плоскоклеточного рака В то же время другой вариант CD44, который экспрессируется также на поверхности подвижных клеток воспалитель ного инфильтрата и выявлялся нами с помощью АТ ко всем типам CD44, обеспечивает инвазив ные свойства опухолевых клеток.

ПАТОЛОГИЯ АПОПТОЗА ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО

В литературе описаны 2 разновидности патоло гии апоптоза: во первых, чрезмерный апоптоз по сравнению с пролиферацией, что приводит к чрезмерной клеточной гибели (например, фуль минантные формы гепатитов В и С) или к атро фии; во вторых, недостаточный апоптоз по от ношению к уровню пролиферативных процессов, что наблюдается при гиперпластичес ких процессах и опухолевом росте. Мы полага ем, что в раке лёгкого существует и третий вари ант патологии апоптоза, который, видимо, может быть свойственен и другим опухолям, зак лючающийся в его незавершённости в связи с отсутствием фагоцитоза апоптозных телец.

Среди многочисленных генетических перестроек при раке лёгкого, c которыми увязывается как онкогенез, так и апоптоз, следует особо отметить активацию до минантных протоонкогенов семейства c myc и bcl, и инактивацию парных аллелей рецессивных генов суп рессоров опухолевого роста (Rb, p53, p21 и некоторых других, располагающихся на хромосомах 9p и 3р). Осо бый интерес среди доминантных протоонкогенов пред ставляют члены семейства bcl (bcl2, bax, bak), при раз личных взаимодействиях которых клетка может вступать как в пролиферацию, так и в апоптоз. Ген p53, являясь основным регулятором апоптоза, контроли рует балансы bcl2/bax, bcl2/bak, от которых зависит дальнейшая судьба клетки. Однако при наличии мута ций гена p53, которые обнаружены в 90% случаев мел коклеточного рака лёгкого, имеется нарушение баланса bax/bcl2, bak/bcl2, что приводит к неконтролируемой пролиферации.

Обнаружена специфическая локализация апоптозных телец: по границам опухоли с прилежащей тканью, в зонах опухоли вокруг фокусов некроза и вокруг стенок опухолевых сосудов с отсутствием фагоцитоза апоптоз ных телец. Такой незавершённый характер апоптоза, без последующего фагоцитоза апоптозных телец, мож но считать проявлением его патологии при опухолевом росте. Керр и другие авторы, изучавшие апоптоз при различных патологических процессах [46], показали, что, как правило, апоптоз завершается немедленным

фагоцитозом апоптозных телец, чем, возможно, и объясняется отсутствие воспалительной реакции вок руг апоптозных телец. Эти же авторы считают, что в ряде случаев апоптозные тельца могут подвергаться вторичному аутолизу за счёт собственных лизосомаль ных ферментов с образованием постапоптозного дет рита, не отличимого от некротического. В связи с этим интересен и тот факт, что вокруг фокусов детрита в мелкоклеточном раке лёгкого часто обнаруживались апоптозные тельца и при этом отсутствовала воспали тельная реакция, что даёт возможность предположить, что фокусы детрита, обнаруженные в мелкоклеточ ном раке лёгкого, являются результатом не только не кроза, но и аутолиза апоптозных телец в результате незавершённых процессов апоптоза.

Незавершённый апоптоз с последующим ауто лизом апоптозных телец, приводящим к выходу клеточных онкогенов, факторов роста и цитоки нов, может являться мощным источником ми тогенных факторов, стимулирующих пролифера цию сохранных живых опухолевых клеток. Таким образом, можно предположить, что незавершён ный апоптоз в раке лёгкого с последующим ауто лизом апоптозных телец может ещё в большей степени стимулировать рост опухоли.

ГИСТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ РАКА ЛЕГКОГО

Рак лёгкого представлен опухолями различного гистогенеза. В последние годы все гистологичес кие типы рака лёгкого подразделяют на мелко клеточный и немелкоклеточный, которые отли чаются не только морфологическими проявлениями, но также и клинически, ответом на химиотерапию и прогнозом жизни больных. Мелкоклеточный рак лёгкого характеризуется и особыми маркёрами из группы клеточных онко генов, генов супрессоров и факторов роста. Кро ме того, мелкоклеточный рак отличается и при знаками нейроэндокринной дифференцировки, выявляемыми более чем в 90% случаев (табл. 10 4). Паренхиматозные клетки таких опухолей эк спрессируют и хромогранин (рис. 10 16 и 10 17 на вклейке), и панцитокератины. Хромогранин выявлялся в виде гранул в цитоплазме опухоле вых клеток. Количество хромогранин положи тельных клеток и уровень экспрессии колебались в зависимости от степени зрелости опухоли.

Иммуногистохимическая реакция на панцито кератины положительна во всех типах эпители альных опухолей (см. рис. 10 15 на вклейке), а также и в карциноидных опухолях (как и в под