Рак предстательной железы (РПЖ) занимает второе место по уровню и первое место по динамике прироста заболеваемости мужского населения России злокачественными новообразованиями. Несмотря на совершенствование методов ранней диагностики, доля впервые выявленных больных с распространенным процессом остается высокой (более 50%), значительная часть из них к этому моменту имеет тяжелые сопутствующие заболевания, что затрудняет проведение радикальной простатэктомии [1]. Среди предложенных за последние десятилетия альтернативных малоинвазивных методов лечения особого внимания заслуживает абляция ПЖ высокоинтенсивным фокусированным ультразвуком (ВИФУ), преимуществами которой являются высокие уровни 5-летней безрецидивной выживаемости при лечении локализованных форм РПЖ (66—78%), а также возможность многократного применения в режиме паллиативной терапии [2, 3].

На фоне достаточно большого количества исследований, оценивающих безопасность и эффективность данной методики, лишь немногие работы посвящены структурным изменениям опухолевой и неопухолевой ткани ПЖ в различные сроки после первичного воздействия [4—7]. Патоморфологическое исследование контрольных биопсий в сопоставлении с анализом дооперационного материала способно дать ценную информацию, необходимую для оценки эффективности лечения и прогноза дальнейшего течения заболевания, однако интерпретация его результатов сопряжена с большими трудностями особенно в случае сочетания ультразвуковой абляции с гормональной терапией (ГТ).

Цель исследования — изучить структурные изменения опухолевой и неопухолевой ткани простаты у пациентов с аденокарциномой ПЖ после воздействия ВИФУ в сочетании с андрогенной депривацией для уточнения патоморфологических критериев оценки эффективности лечения.

Основной массив исследования составили 112 пациентов с РПЖ, которым в 2011—2016 гг. проведено лечение ВИФУ на аппарате Ablatherm («EDAP TMS S.A.», Франция) с предшествующей трансуретральной резекцией ПЖ (ТУРП) на базе урологического отделения ОКБ ст. Барнаул ОАО РЖД. Показанием к проведению ВИФУ явился морфологически верифицированный локализованный РПЖ (стадия Т2а-сN0M0) у пациентов, имеющих соматические противопоказания к радикальной простатэктомии или отказавшихся от ее выполнения.

У 44 (39%) пациентов ультразвуковая абляция ПЖ проведена в сочетании с курсом ГТ в режиме монотерапии (12 наблюдений) или максимальной андрогенной блокады (МАБ) у 32 пациентов с повышенным риском прогрессирования (стадия T2c). При монотерапии использовали флутамид (по 250 мг 3 раза в день) в течение 1—3 мес перед применением ВИФУ. В режиме МАБ в дополнение к флутамиду применяли гозерелин (золадекс) в дозе 3,6 мг каждые 28 дней, или 10,8 мг каждые 3 мес на протяжении 3—6 мес. Начало курса ГТ в 74% случаев предшествовало первичной биопсии, а его общая длительность составляла 1, 3, 4 или 6 мес (32, 36, 23 и 9% наблюдений соответственно).

Период мониторинга результатов лечения составил от 5 мес до 3 лет. Контрольные мультифокальные биопсии имели плановый характер (на сроке 12±2 мес) либо выполнялись при подозрении на биохимический рецидив. Показаниями к проведению ТУРП в период мониторинга были снижение объема ПЖ перед повторным сеансом ВИФУ (3 пациента), а также стриктуры простатического отдела уретры (4). В 1 случае, не вошедшем в основной материал исследования, ТУРП выполнена через 2,5 мес после применения ВИФУ — это наблюдение использовано для оценки ранних морфогенетических реакций.

При анализе контрольных биопсий у 19 (17%) пациентов выявлен местный рецидив (резидуальный рост) аденокарциномы ПЖ. В 74% случаев рецидив диагностирован в относительно ранние сроки — через 5—9 и 10—17 мес (по 7 наблюдений), в 26% — через 21—36 мес после сеанса ВИФУ. В одном случае на фоне локального рецидива диагностированы метастазы в костную ткань.

В настоящей работе проведено патоморфологическое исследование 253 образцов первичных и контрольных биопсий, а также ТУРП 32 пациентов в возрасте от 52 до 82 лет (средний возраст 68,1±7,7 года), отобранных из общего массива методом случайного распределения и разделенных на две группы: 1-я — 17 пациентов, у которых за период мониторинга не выявлено признаков местного прогрессирования; 2-я группа — 15 пациентов с местным рецидивом РПЖ. Анализ особенностей лечебного патоморфоза при сочетанном применения ВИФУ и ГТ проведен на биопсийном и операционном материале 19 пациентов (11 из 1-й группы и 8 из 2-й группы), получавших ГТ в режиме монотерапии или МАБ (7 и 12 наблюдений соответственно).

Распределение пациентов по возрасту, клинико-лабораторным показателям, стадиям заболевания в обследованных группах и соответствующих подгруппах общего массива наблюдений существенно не отличалось.

Патоморфологическое исследование. Для светооптического исследования биоптаты и образцы, полученные при ТУРП, фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, обрабатывали по общепринятой методике и заключали в парафин. Срезы толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, по ван Гизону с докраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию. Парафиновые срезы анализировали в универсальном исследовательском микроскопе Leica DM 4000B, для получения микрофотографий использовали цифровую камеру Leica DFC320 и компьютерную программу Leica QWin V3.

Оценку степени дифференцировки РПЖ по шкале Глисона проводили в материале до лечения, а также в контрольных образцах на фоне монотерапии ВИФУ, поскольку, по некоторым данным, использование ВИФУ не оказывает существенного влияния на цитогистологические характеристики сохранившейся опухолевой паренхимы [7].

При сравнительном анализе первичных и контрольных биоптатов на фоне комбинированного лечения индекс Глисона рецидивной опухоли учитывали при отсутствии или минимальном воздействии неоадъювантной ГТ на ее общую структуру [8] — патоморфозе 0—1-й степени по Г.А. Лавниковой [9]. При этом заключение о понижении степени дифференцировки делали при регистрации в контрольном материале компонентов более высокой градации, появление которых нельзя напрямую связать с ятрогенным эффектом ГТ, например криброзных комплексов. Необходимо отметить, что оценка индуцированного ГТ патоморфоза после сочетанной терапии носила условный характер и опиралась на качественные критерии, поскольку достоверное разграничение эффектов ВИФУ и ГТ на объем опухоли не представляется возможным.

Иммуногистохимическое исследование имело целью диагностику сложных случаев, а также выделение микрососудистого русла для морфометрического исследования. Использованы моноклональные антитела к высокомолекулярному цитокератину (клон 34βE12, Monosan, разведение 1:100), α-метилацил-CoA рацемазе — AMACR (p504s, клон 13H4, Monosan, разведение 1:100), а также маркеру эндотелиальных клеток CD34 (клон QBEnd/10, «Spring Bioscience», разведение 1:100).

Морфометрический анализ проводили при помощи компьютерной программы Leica QWin V3. Измеряли объемную плотность желез (в %) и численную плотность микрососудов (на 1 мм²) в зонах опухолевой и неопухолевой паренхимы. После предварительной пороговой сегментации с помощью встроенной системы анализа изображений оценивали объемную плотность CD34⁺-клеток (в %).

Вычисляли показатель относительного изменения объема неопухолевых желез в парных биоптатах (S_dif) по формуле: S_dif = (S_ДЖ1 — S_ДЖ0 )/ S_ДЖ0, где S_ДЖ0 и S_ДЖ1 – объемная плотность неопухолевой паренхимы в биоптатах одной и той же локализации до и после сеанса ВИФУ соответственно.

Статистический анализ результатов проводили с помощью программы Statistica версии 12.0 компании «Statistica Inc.» (США), графическое представление данных — при помощи программ Statistica и Microsoft Excel 2016. Статистическую обработку строили с учетом характера распределения полученных данных. Проверку статистической гипотезы о нормальности распределения и равенстве выборочных дисперсий осуществляли с использованием критериев Шапиро—Уилка и Левена.

Для относительных величин значения представлены в виде процентного соотношения, для каждой из непрерывных величин в зависимости от типа распределения — в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±σ) либо медианы и квартилей распределения — Me (25-й; 75-й процентили). С целью сравнения двух независимых групп по количественному признаку использовали t-критерий Стьюдента или непараметрический U-критерий Манна—Уитни. Для сравнения связанных выборок использовали парный t-критерий Стьюдента или непараметрический T-критерий Вилкоксона. Для анализа таблиц сопряженности применяли критерий χ ² Пирсона. Коррелятивные взаимоотношения оценивали с помощью критерия Спирмена. Различия в сравниваемых группах считали достоверными при уровне статистической значимости p<0,05.

У большинства пациентов (88%) 1-й группы в первичном материале выявлена умеренно дифференцированная аденокарцинома (≤ 3+4 балла по шкале Глисона), наблюдения с общей суммой 7 (4 + 3) баллов составили лишь 12%. Во 2-й группе доля менее дифференцированных форм (4+3, 8 и 9) была значительно выше — 60% в сумме (p<0,01).

При анализе гистологических характеристик основного компонента опухоли в образцах 1-й группы доминировали мелкоацинарные структуры (84%), во многих наблюдениях характеризовавшиеся гетерогенностью архитектурных и цитологических параметров (рис. 1, а).

Во 2-й группе доля мелкоацинарных структур (47% образцов) снижалась, в половине наблюдений преобладали плохо сформированные и сливающиеся железы (29%) (см. рис. 1, в), а также криброзные комплексы (см. рис. 1, г). Последние отмечены в 21% образцов в качестве ведущего компонента и еще в 5% в качестве вторичного, при этом в материале 1-й группы они полностью отсутствовали (p<0,001). Таким образом, даже небольшое содержание криброзных элементов в наших наблюдениях ассоциировано с развитием местного рецидива, что подтверждает современные данные об особом прогностическом значении криброзного подтипа [10] и указывает на целесообразность его специального учета для выделения пациентов с повышенным риском прогрессирования после использования ВИФУ.

Среди других гистологических маркеров неблагоприятного прогноза, встречавшихся в первичном материале в единичных случаях, но всегда сопровождавшихся рецидивированием РПЖ после лечения, необходимо упомянуть внутрипротоковую карциному простаты, диагностированную в 5% образцов, а также периневральную инвазию (7%).

В 8 (13%) образцах пациентов 2-й группы отмечены элементы пенистоклеточной аденокарциномы простаты, которая относится к редким формам РПЖ, с промежуточным или высокоагрессивным течением. В одном из наблюдений характеристики опухоли напоминали низкодифференцированный вариант пенистоклеточной аденокарциномы [11, 12] с криброзной структурой, десмопластической стромой (см. рис. 1, г), отсутствием экспрессии AMACR и местами с аберрантной экспрессией высокомолекуляроного цитокератина небазальной локализации.

Лечебный патоморфоз аденокарциномы предстательной железы после сеанса ВИФУ. При парном анализе диагностически значимых первичных и контрольных биоптатов соответствующей локализации у пациентов 2-й группы отмечено уменьшение числа позитивных столбиков на 58%, при этом в 76% позитивных биоптатов зафиксировано совпадение первичной и рецидивной локализации опухоли, в 24% рецидив обнаружен в зоне, которая была негативной при первичной биопсии.

У 10 (67%) пациентов суммарная оценка рецидивной опухоли по шкале Глисона совпадала с предоперационным показателем либо наблюдалось ее ложное повышение, ассоциированное с характерной для ГТ дискомплексацией опухолевых структур. В 3 (20%) наблюдениях возрастание градации Глисона обусловлено выявлением в контрольных образцах криброзных комплексов 4-й градации, которые отсутствовали в первичных биоптатах. Помимо фактора случайности при заборе материала, такие изменения можно объяснить селекцией в ходе лечения элементов опухоли (гистологические паттерны), более устойчивых к терапевтическому воздействию [13].

Анализ послеоперационного материала, полученного в разные сроки после сеанса ВИФУ, позволяет условно реконструировать динамику изменений, ассоциированных с ультразвуковой абляцией ПЖ.

Через 2 мес после сеанса ВИФУ очаги коагуляционного некроза замещаются грануляционной и фиброзной тканью. Процессы носят мозаичный характер — наблюдается выраженная лимфоплазмоцитарная инфильтрация с примесью полиморфно-ядерных лейкоцитов, а также макрофагальная реакция с гигантскими клетками инородных тел вокруг остаточных элементов опухоли, подвергающихся деструкции (рис. 2, а);

Через 6 мес основу биоптатов составляет фиброваскулярная ткань с небольшим количеством желез преимущественно атрофического типа, в ряде случаев с выраженной базально-клеточной гиперплазией, очагами или крупными полями некротизированных бесструктурных масс (см. рис. 2, б), с умеренной диффузной и выраженной очаговой лимфогистиоцитарной инфильтрацией, атрофией и редукцией элементов гладкомышечного каркаса. На фоне значительного уменьшения объема неопухолевой паренхимы и отсутствия опухолевых структур в отдельных образцах 1-й группы встречались небольшие участки мелкоацинарной пролиферации, по фенотипу напоминавшие опухолевые комплексы в предоперационных биоптатах.

Через 12 мес в образцах пациентов 1-й группы преобладала рыхлая фиброзная ткань с мелкими запустевшими сосудами, умеренной лимфогистиоцитарной инфильтрацией. Неопухолевая паренхима отсутствовала или была представлена небольшим количеством атрофичных ацинусов, желез с гиперплазией базальных клеток или признаками переходно-клеточной метаплазии. Непрямыми свидетельствами деструкции неопухолевых желез под действием ВИФУ были амилоидные тельца в пространствах, лишенных эпителиальной выстилки, окруженные фиброзной, иногда гиалинизированной стромой (см. рис. 2, в).

У пациентов 2-й группы в стромальном компоненте, как правило, также доминировали фиброзные изменения, однако фиброз в большинстве наблюдений носил зональный характер, захватывая лишь фрагмент биоптата, в оставшейся части которого на фоне относительно сохраненной стромы располагались скопления опухолевых (см. рис. 2, г) или неопухолевых желез. Лимфогистиоцитарная инфильтрация в этих зонах выражена значительно слабее, чем в предыдущий срок, а повышенная клеточная плотность обусловлена главным образом веретеновидными фибробластоподобными клетками.

Через 18—36 мес после применения ВИФУ отмечено увеличение степени фиброза c редукцией гладкомышечных структур. Единичные атрофичные ацинусы в ряде случаев окружены фиброгиалиновыми муфтами, стенки артериол утолщены за счет гипертрофии гладкомышечных клеток средней оболочки.

Множественные очаги гиперплазии базальных клеток, переходно-клеточной и плоскоклеточной метаплазии, распространенные дистрофические изменения эпителия (вакуолизация и опустошение цитоплазмы эпителиоцитов) более характерны для пациентов, получавших неоадъювантную гормональную терапию, а также для пациентов после повторного сеанса ВИФУ. В 2 из 4 таких случаев в повторных контрольных биопсиях на фоне выраженного фиброза отмечены полная регрессия опухоли и значительное уменьшение объема неопухолевой паренхимы.

Степень снижения объема неопухолевых желез по данным сравнительного морфометрического исследования первичных и контрольных биопсий может быть одним из критериев эффективности ВИФУ. Медианное значение показателя относительного изменения объема неопухолевой паренхимы (S_dif) в контрольных биоптатах той же локализации после сеанса ВИФУ в образцах пациентов 1-й группы составило –99% (–99,6%; –72,2%), а у пациентов с рецидивом — –2% (–97,7%; +38,9%) (p<0,001).

Анализ таблиц сопряженности указывает на наличие обратной зависимости между степенью снижения объема неопухолевых желез в РПЖ-негативных контрольных образцах и вероятностью развития рецидива в течение 3 лет после сеанса ВИФУ — снижение объема неопухолевой паренхимы на 70—100% ассоциировано с отсутствием рецидива в 81% наблюдений, при снижении на 20—70% рецидивы отсутствовали в 68% случаев, в то же время незначительное снижение (≤20%) или повышение данного показателя в 71% случаев сопровождалось развитием местного рецидива, что соответствовало увеличению риска прогрессирования в 3,4 раза (см. таблицу).

Особенности лечебного патоморфоза при сочетанном применения ВИФУ и ГТ. В общем массиве наблюдений среди пациентов с наличием и отсутствием рецидива ГТ применялась почти одинаково часто — в 8 (42%) и 36 (39%) наблюдениях соответственно, однако режимы ее применения отличались. Несмотря на то что показанием к МАБ были случаи с повышенным риском прогрессирования, в 29 (91%) из 32 наблюдений данный режим был ассоциирован с отсутствием рецидива, в то же время рецидив наблюдался у 5 (42%) из 12 пациентов, получавших монотерапию (p<0,05). Таким образом, применение МАБ сопровождалось снижением риска прогрессирования РПЖ на 77% (ОР 0,23; 95% ДИ 0,05—0,96).

В большинстве предоперационных образцов ТУРП пациентов, получавших ГТ на предварительном этапе, опухолевые комплексы имели признаки патоморфоза 1-й или 2-й степени [9] — умеренные или выраженные, очаговые или распространенные дистрофически-атрофические изменения клеток опухоли с просветлением и вакуолизацией цитоплазмы, дискомплексацией опухолевых структур, десмопластической реакцией, атрофией гладкомышечных клеток, мононуклеарной инфильтрацией (рис. 3, а).

При анализе контрольных образцов пациентов 2-й группы изменения, индуцированные ВИФУ и ГТ, накладывались друг на друга. Если характерную картину диффузных дистрофически-атрофических изменений и дискомплексации опухолевых структур при сохранении остаточной архитектуры опухолевого очага можно в большей степени приписывать эффекту андрогенной депривации, то в отношении степени уменьшения объемной плотности опухолевой ткани, а также выраженности фиброзной реакции разграничение эффектов ВИФУ и ГТ не представляется возможным (см. рис. 3, б).

По сравнению с использованным режимом изолированного ВИФУ мультимодальный подход с применением андрогенной блокады сопровождался существенной редукцией микроциркуляторного русла в очаге резидуальной опухоли (см. рис. 3, в, г) на что указывали выраженное снижение численной плотности микрососудов и объемной плотности CD34⁺-клеток (рис. 4),

Подводя итог, можно сделать вывод, что массивный коагуляционный некроз, вызванный воздействием ВИФУ на ткань ПЖ и обусловленный суммарным биологическим эффектом теплового воздействия, кавитации и разрушения сосудов опухоли [2, 14], приводит к запуску каскада длительно и мозаично протекающих процессов, в исходе которых значительная часть пролеченной зоны замещается пролиферирующей фиброзной тканью.

С учетом мультифокального характера опухолевого роста основной целью ВИФУ при РПЖ в большинстве случаев является максимально полная деструкция опухолевой и неопухолевой паренхимы. У пациентов с рецидивом в большинстве контрольных биоптатов объем неопухолевых желез снижался менее чем на 20%, а очаги резидуальной опухоли, как правило, были окружены относительно сохраненной фибромускулярной стромой, что указывает на недостаточную абляцию ткани ПЖ, которая может быть связана с особенностями самой методики [7].

Однако реальное значение этих аспектов в рецидивировании РПЖ оценить непросто, поскольку на ранних сроках единичные резидуальные элементы опухоли выявляли и у пациентов 1-й группы, при этом в повторных биоптатах (через 12—24 мес) продолженный рост отсутствовал. Это свидетельствует о том, что формирование рецидива после использования ВИФУ зависит не только от сохранения опухолевых клеток в острый период деструктивных реакций, но и от их выживания в условиях андрогенной депривации и вторичных нарушений микроокружения. Усиление фиброзных процессов и выраженная редукция микроциркуляторного русла при сочетанном применении ГТ могут выступать в качестве дополнительного механизма воздействия на сохранившиеся элементы опухоли [15].

1. Воздействие фокусированного ультразвука на ткань ПЖ приводит к массивному коагуляционному некрозу и запуску мозаично протекающих процессов, в исходе которых большая часть пролеченной зоны замещается пролиферирующей фиброзной тканью. Незначительное (менее чем на 20%) снижение объема неопухолевой паренхимы в контрольных биоптатах указывает на недостаточную абляцию ткани ПЖ и может служить маркером повышенного риска местного прогрессирования.

2. Применение неоадъювантной ГТ в режиме МАБ способствует повышению эффективности лечения РПЖ методом ВИФУ будучи ассоциировано с наиболее выраженными признаками лечебного патоморфоза в материале первичных биопсий, со снижением частоты местного прогрессирования, а также с редукцией микрососудистого русла в очаге резидуальной опухоли.

3. При отборе больных для терапии методом ВИФУ особое значение приобретает тщательный анализ гистологических критериев неблагоприятного прогноза в образцах пациентов низкой и промежуточной группы риска, в том числе специальный учет наличия крибриформных структур.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.И.Н., М.А.Б.

Сбор и обработка материала — В.П.Л., И.В.К.

Статистическая обработка — М.А.Б.

Написание текста — М.А.Б., В.П.Л.

Редактирование — М.А.Б., А.И.Н.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Бакарев Максим Александрович, e-mail: pathol@inbox.ru; https://orcid.org/0000-0002-9614-592X;