Введение
Увеальная меланома (УМ) – злокачественная опухоль нейроэктодермального происхождения, часто встречающаяся у людей трудоспособного возраста и склонная к раннему метастазированию [1—4]. В РФ частота УМ колеблется от 6,2 до 8 новых случаев на 1 000 000 населения в год [1].
Среди разнообразных направлений исследований в фундаментальной онкологии в последние два десятилетия большое внимание уделяется изучению микроокружения (МО) опухолей [5—8]. По мнению отечественных и зарубежных ученых [5, 6], МО принимает активное участие в жизнедеятельности опухоли, обеспечивая рост, пролиферацию и миграцию злокачественных клеток. Большинство разработок [7, 8] в области таргетирования опухолевого МО находится на ранних стадиях, однако новые тенденции изменения парадигмы противоопухолевого лечения с обязательным включением препаратов, воздействующих не только на собственно опухоль, но и на клетки МО, начинает приобретать все большее значение.
Тучные клетки (ТК) — популяция, впервые описанная P. Ehrlich в 1877 г., являются одним из компонентов опухолевого МО [9]. ТК происходят из костно-мозговых предшественников — стволовых клеток CD34, которые мигрируют из крови в ткани под влиянием фактора роста стволовых клеток при участии адгезивных молекул и прикрепляются к сосудистой стенке. Это обеспечивает им контакт с нервными окончаниями и эндотелием капилляров [10, 11]. В нормальных тканях ТК дифференцируются в коже, серозных полостях, являются обязательным компонентом соединительной ткани, располагаясь преимущественно вокруг мелких артериальных и лимфатических сосудов. Клетки могут быть округлыми, овальными, иногда веретеновидными при расположении между коллагеновыми волокнами и редко — отростчатой формы. Ядро округлое или овальное, часто гиперхромное. Важнейшими особенностями ТК являются множественность продуктов их секреции и многонаправленность действия, что создает в целом полифункциональность. В цитоплазме определяются эозинофильно окрашивающиеся гранулы, которые, по данным исследований некоторых ученых [10, 11], содержат гепарин, гистамин, серотонин, протеолитические ферменты, простагландины.
По мнению одних авторов [12—14], ТК могут стимулировать рост опухолей, усиливать их ангиогенез за счет своих медиаторов (гепарина, интерлейкина-8, сосудистого эндотелиального фактора роста), которые выделяются в результате клеточной дегрануляции. При этом происходит расщепление коллагена базальной мембраны за счет протеаз и металлопротеиназ, что облегчает перемещение эндотелиальных клеток при образовании новых сосудов. Кроме того, усилению ангиогенеза может способствовать аденозин, рецепторы к которому экспрессируют ТК [15].
Гепарин ТК обладает антикоагулянтными свойствами, предотвращает образование тромбов в сосудах, активирует металлопротеиназы и является активатором плазминогена, что способствует процессу метастазирования [16, 17]. Кроме того, взаимодействие секрета ТК с клетками опухоли вызывает увеличение продукции IL-17, обладающего иммуносупрессивным действием [18, 19].
Инфильтрация ТК характерна для многих опухолей: меланомы, нейросаркомы, карциномы легкого, яичника и др. [20, 21], однако значение этого факта остается предметом дискуссий. До настоящего времени количество работ, посвященных изучению ТК в микроокружении УМ, крайне мало [22].
Цель исследования — изучить морфологические особенности микроокружения опухолевого узла в глазах с УМ, акцентируя внимание на тучные клетки.
Материал и методы
Изучены 43 энуклеированных глаза с УМ (260 гистологических препаратов). Возраст пациентов составил от 35 до 65 лет (в среднем 54±2,7 года). Определен патоморфологический тип УМ: эпителиоидно-клеточная (n=9; 20,9%), веретеноклеточная типа АВ (n=15; 34,9%), смешанно-клеточная (n=19; 44,2%). Проминенция опухоли составила от 1,5 до 7,1 мм (в среднем 4,7±1,3 мм), диаметр основания — от 1,5 до 16,5 мм (в среднем 13,5±3,3 мм). При этом опухоли Т1N0M0 (6 глаз) локализовались юкстапапиллярно с вовлечением диска зрительного нерва, что потребовало энуклеации.
По локализации опухолевого узла значительно преобладали опухоли хориоидеи (n=40; 93%), опухоли иридоцилиохориоидальной зоны наблюдались только у 3 (7%) пациентов.
По степени пигментации выделяли слабопигментированные (n=16; 37,2%), умеренно пигментированные (n=7; 16,3%), густопигментированные (n=20; 46,5%) опухоли.
Все 43 пациента, глаза которых исследовали после энуклеации, до операции лечения не получали.
Энуклеированные глаза фиксировали в 10% забуференном формалине. После вскрытия глазного яблока центральную колодку и кусочек опухоли из боковой колодки пускали в проводку в автоматический тканевый процессор для проведения обезвоживания и затем заключали в парафин с использованием современной станции для заливки в парафин с микропроцессорным управлением («Leica», Германия). После микротомии парафиновые срезы (5—6 мкм) окрашивали гематоксилином и эозином и пикрофуксином по Ван-Гизону. Кроме того, проводили специальное окрашивание срезов специфическим красителем для выявления ТК толуидиновым синим. Гистологические исследования проводили с помощью микроскопической системы («Leica», Германия) с увеличением в 50—630 раз.
Изучали наличие корреляции между количеством ТК в МО опухоли: 1) с типом УМ, 2) со степенью пигментации и васкуляризации УМ, 3) с наличием прорастания по эмиссариям склеры или ростом опухолевых клеток непосредственно через ткань склеры.
Статистические расчеты проводили в пакетах программ для Windows (Microsoft Excel, Statistica 10.1). Использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена – rs (в случае положительной корреляции при значении: 0—0,3 — корреляционная связь очень слабая; 0,3—0,5 — слабая; 0,5—0,7 — средней силы; 0,7—0,9 — высокая; 0,9—1 — очень высокая сила корреляции; шкалу применяли и для отрицательной корреляции).
Результаты
Результаты патогистологического исследования выявили в МО меланомы ТК, встречающиеся в 18 (41,9%) из общего числа исследованных глаз с У.М. Опухоли локализовались преимущественно в хориоидее (n=16; 37,2%). В 2 случаях опухоль диагностировали в иридоцилиарной зоне. ТК в микроокружении УМ морфологически представляли собой полиморфные клетки округлой и овальной формы с округлым гиперхромным ядром, наличием розовых цитоплазматических гранул (рис. 1, а, б, в). При окрашивании специфическим красителем толуидиновым синим ТК проявлялись ярко-синим цветом, ткань меланомы — зеленым (см. рис. 1, г, д). Они локализовались не только непосредственно вокруг опухолевого узла, но и на некотором отдалении от него, в строме хориоидеи.
В зависимости от числа ТК в микроокружении УМ выделили две степени их накопления: 1-я степень — 1—5 клеток, 2-я степень — 6 клеток и более.
Из общего количества (43 глаза) инфильтрацию ТК вокруг опухоли 1-й степени выявили в 12 (28,2%) глазах, 2-й степени — в 6 (14%).
Наличие ТК в микроокружении УМ веретеноклеточного типа АВ отметили в 7 (16,3%) случаях, эпителиоидно-клеточного типа — в 1 (2,3%), смешанно-клеточного типа — в 10 (23,3%) (рис. 2, а, б, в).
Коэффициент корреляции (rs) степени инфильтрации ТК с типом меланомы составил: при смешанно-клеточном типе 0,636, при веретеноклеточном типе (АВ) УМ 0,554. Таким образом, при смешанно-клеточной УМ отмечается достоверно более высокая корреляция между гистологическим типом опухоли и накоплением ТК (rs = 0,636).
ТК выявили в 6 (14%) глазах с умеренной и густой степенью пигментации опухолей и в 12 (27,9%) глазах со слабопигментированными УМ.
Коэффициент корреляции (rs) количества ТК с пигментацией опухоли составил 0,571 при густопигментированных УМ и 0,717 при слабопигментированных, что могло свидетельствовать о большей инфильтрации ТК слабопигментированных УМ.
При изучении глаз с прорастанием склеры опухолевой тканью выявили ТК в микроокружении опухолевого узла в 7 (16,3%) срезах (рис. 3, а, б). При этом корреляция (rs) числа ТК с ростом меланомы через склеру составила 0,395.
Врастание в эмиссарии опухолевых клеток при наличии ТК в микроокружении УМ отметили в 8 (18,6%) случаях, коэффициент корреляциии rs составил 0,469.
Степень васкуляризации опухолевой ткани в разных глазах была различной. Мы выделили три степени в зависимости от числа срезов сосудов в опухоли: 1-я степень обнаружена в 1—10 срезах, 2-я степень — в 11—15 срезах, 3-я степень — более чем в 16.
При сравнении количества ТК в микроокружении УМ и количества сосудов (рис. 4) отмечено наличие очень слабой корреляционной связи (rs=0,21) между ними.
Гранулированные ТК выявлены в 15 (34,9%) случаях, дегранулированные — в 3 (7%) случаях из 43 изученных глаз, причем выброс гранул отмечен вокруг опухолевых клеток, что может быть доказательством их взаимодействия (рис. 5, а, б, рис. 6, а, б).
Обсуждение
УМ — злокачественная внутриглазная опухоль, аспекты патогенеза которой активно изучаются в настоящее время [1—4]. Наряду с молекулярно-генетическими разработками проводят иммунологические и ультраструктурные исследования [3, 23—25].
В настоящее время широко обсуждается роль МО (морфологическим составляющим которого являются клетки стромы, клетки лимфоидного ряда, кровеносные сосуды, экстрацеллюлярный матрикс) в росте и метастазировании злокачественных опухолей [5—9]. Опухолевая прогрессия часто осуществляется путем изменения функций клеток микроокружения: фибробласты приобретают свойства иммуносупрессоров, макрофаги — туморогенные функции и т. д. [26, 27]. Это сопровождается усилением пролиферации клеток опухоли, нарастающей гипоксией, аномальными очагами воспаления и ангиогенеза [5, 6, 15, 16].
Морфологическая классификация ТК включает несколько типов: покоящиеся, начинающие дегранулировать, полностью дегранулировавшие [10, 11].
Результаты исследований показали, что в МО УМ выявляются как покоящиеся, так и полностью дегранулировавшие ТК, что может свидетельствовать об определенном взаимодействии опухолевых клеток и ТК.
Роль ТК в патогенезе различных злокачественных опухолей широко обсуждается как в отечественной, так и в зарубежной литературе [6—8, 12—21]. Большое количество покоящихся и дегранулировавших ТК встречается в строме рака молочной железы, легких, яичников и мигрирует в места опухолевого роста в ответ на появление хемоаттрактантов. Биологически активные вещества, выделяемые ТК, используют в диагностических целях [28]. Так, например, концентрация триптазы, выделяемой ТК в сыворотке крови у пациенток с раком молочной железы, в 3 раза выше, чем у здоровых женщин. На моделях животных (крысы) показано, что ТК могут нарушать стромально-эпителиальные взаимодействия в аденокарциномах молочной железы [28], что может способствовать метастазированию опухоли.
Исходя из понимания роли ТК в опухолевом неоангиогенезе, в данное время ведутся поиски воздействия на них с целью терапии рака [7, 8]. Так, было показано, что лечение опухолей поджелудочной железы ингибиторами ТК вызывает гипоксию и некроз клеток опухоли [29].
Роль ТК в канцерогенезе меланом также представлена в литературе. Так, при меланоме кожи отмечено, что плотность распределения ТК увеличивается с прогрессией злокачественного новообразования. S. Mukaratirwa и соавт. [30] показали, что значительно более высокое содержание ТК, обнаруженное в меланомах, является независимым фактором прогноза и предиктором выживания [21].
Исследования показали, что при меланоме сосудистой оболочки ТК выявляют в микроокружении опухоли практически у половины пациентов. Более высокий коэффициент корреляции количества ТК вокруг УМ определен при слабопигментированных (rs=0,717), смешанно-клеточных (rs=0,636) типах опухоли.
Также отмечены корреляционные связи с большим количеством ТК опухолевого окружения в глазах с непосредственным ростом опухоли через склеру (rs=0,395) и прорастанием по эмиссариям (rs=0,469). Кроме того, при сравнении количества ТК в микроокружении УМ и числа сосудов отмечено наличие корреляционной связи (rs=0,21).
Таким образом, по нашему мнению, плотность ТК в МО УМ может быть рассмотрена в качестве дополнительного прогностического фактора.
Заключение
Исследование популяции ТК как одной из составляющих опухолевого окружения может быть использовано при разработке новых подходов к таргетному лечению УМ, в частности к воздействию на опухолевый ангиогенез с помощью использования ингибиторов Т.К. Поэтому дальнейшее изучение ТК при УМ является актуальным и перспективным.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — С.В.С., Г. П.З., Е.Б.М.
Сбор и обработка материала — Е.Б.М.
Статистическая обработка — Е.Б.М.
Написание текста — Е.Б.М., Г. П.З.
Редактирование — Е.Б.М., Г. П.З.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interest.
Сведения об авторах
Саакян С.В. — https://orcid.org/0000-0001-8591-428Х
Захарова Г.П. — https://orcid.org/0000-0002-0824-534X
Мякошина Е.Б. — https://orcid.org/0000-0002-2087-7155; e-mail: myakoshina@mail.ru
КАК ЦИТИРОВАТЬ:
Саакян С.В., Захарова Г.П., Мякошина Е.Б. Тучные клетки в микроокружении увеальной меланомы. Архив патологии. 2019;81(6):-70. https://doi.org/10.17116/patol201981061