Глава 2 общие понятия об опухоли

2Л. Основные биологические особенности опухолевой ткани

Опухоль, новобразование,бластома (от греч. blasto — росток) — патологический процесс, характеризующийся безудержным раз­множением клеток. Размножение клеток при опухоли не подчи­няется регуляторным влияниям организма. Автономный, или бес- контрольный, рост — первое из основных свойств опухоли.

Клетки опухоли под влиянием ряда факторов приобретают осо­бые свойства, которые отличают их от нормальных клеток. Ати- пизм клетки, который касается ее структуры, обмена, функции, размножения и дифференцировки — второе важное свойство опу­холи. Приобретение опухолевой клеткой новых, не присущих нормальной клетке свойств получило название анаплазии (от греч. ana — обратно и plasis — образование), или катаплазии (от греч. kata — вниз и plasis — образование).

Выделяют морфологический, биохимический, гистохимический и антигенный атипизм опухолевой клетки.

Морфологический атипизм опухоли может быть тканевым и клеточным.

Тканевой атипизм характеризуется нарушением тканевых взаи­моотношений, свойственных данному органу, т.е. отражает нару­шения органотипической и гистотипической дифференцировки. Речь идет о нарушении формы и величины эпителиальных структур, соотношений паренхимы и стромы в них, о различной толщине волокнистых (соединительнотканных, гладкомышечных и др.) структур, хаотичном их расположении — в опухолях мезенхималь- пого происхождения. Тканевой атипизм характерен для зрелых, доброкачественных, опухолей.

Клеточный, или цитологический атипизм — это морфологиче­ские проявления опухолевого роста на уровне клетки, отража­ющие нарушения цитотипической дифференцировки. Он выражает­ся в полиморфизме или, напротив, мономорфизме клеток, ядер п ядрышек, в гиперхромии ядер, полиплоидии, изменениях ядер- но-цитоплазматического индекса в пользу ядер в связи с их ук­рупнением, появлением множества митозов.

В ряде случаев опухолевые клетки по внешнему виду становят­ся непохожими на клетки исходной ткани или органа. Когда мор­фологическая катаплазия достигает крайней степени, строение опухоли становится монотонным по клеточному составу. В связи с этим анапластические опухоли различных органов очень похо­жи друг на друга.

Важным проявлением морфологического атипизма опухолевой клетки является патология митоза.

Клеточный атипизм характерен для незрелых, злокачествен­ных опухолей. С помощью электронной микроскопии определяют как атипизм ультраструктурной организации опухолевой клетки, так и признаки ее специфической дифференцировки.

Атипизм ультраструктур выражается в увеличении числа ри­босом, связанных не только с мембранами эндоплазматической сети, но и лежащих свободно в виде розеток и цепочек. Изменя­ются форма, величина и расположение митохондрий. Появляются аномальные митохондрии. Функциональная гетерогенность мито­хондрий в значительной степени нивелируется за счет митохонд­рий с низкой или отрицательной активностью цитохромоксидазы. Цитоплазма при этом скудная, но ядро крупное с диффузным или маргинальным расположением хроматина. Появляются мно­гочисленные мембранные контакты ядра, митохондрий и эндо­плазматической сети, которые в нормальной клетке крайне редки.

Специфическая дифференцировка опухолевых клеток при элект- ронно-микроскопическом исследовании может быть выражена в различной степени — высокой, умеренной и низкой.

Группа дифференцированных опухолевых клеток, выявляемых при электронно-микроскопическом исследовании, неоднородна и по степени выраженности специфических ультраструктурных призна­ков: одни клетки опухоли ничем не отличаются от нормальных элементов того же типа, другие имеют лишь некоторые специфи­ческие признаки, позволяющие судить о принадлежности опухо­левой клетки к определенному типу.

В практическом отношении важен вопрос о том, существуют ли какие-либо специфические морфологические особенности опу­холевой клетки. Результаты многочисленных исследований пока­зали, что ряд описанных признаков опухолевой клетки может наблюдаться при воспалении, регенерации тканей, заживлении ран, поэтому иногда трудно провести дифференциальный мор­фологический диагноз между опухолью, регенерацией и воспале­нием. Диагноз опухоли ставят по совокупности морфологических признаков, при этом методы цитологического и гистологическо­го исследований должны дополнять друг друга.

Биохимический атипизм опухолевой ткани выражается рядом особенностей обмена, отличающих их от нормальных.

Ткань опухоли богата холестерином, гликогеном и нуклеино­выми кислотами. В опухолевой ткани анаэробные гликолитиче- ские процессы преобладают над аэробными, содержится мало аэробных ферментных систем. Выраженный анаэробный процесс сопровождается накоплением молочной кислоты в тканях. Это сво­еобразие обмена опухоли усиливает ее сходство с эмбриональной тканью, в которой также преобладают явления анаэробного гли­колиза.

Гистохимический атипизм отражает биохимические особенно­сти опухоли. Он характеризуется изменениями обмена белков в опухолевой клетке, в частности их функциональных групп (сульф- гидрильных и дисульфидных), накоплением нуклеопротеидов, гликогена, липидов, гликозаминогликанов, изменениями окис­лительно-восстановительных процессов. В клетках разных опухо­лей определяется неоднородная картина гистохимических изме­нений, и каждая опухоль в гистохимическом отношении, так же как и в биохимическом, неповторима. Сделана попытка выявить специфические ферменты (ферменты-маркеры) и «ферментный профиль», характерные для данного вида опухоли.

Так, в клетках рака предстательной железы обнаружена высо­кая активность кислой фосфатазы, эстеразы и неспецифической экзонуклеазы. В гепатоцеллюлярном раке в отличие от холанги- целлюлярного выявляется аминопептидаза; в опухолях из экзо- кринной части поджелудочной железы в отличие от опухолей из ее островков сохраняется высокая активность эстеразы.

Гистохимическое исследование имеет большое значение не только для диагностики опухоли, но и изучения ее гистогенеза.

Антигенный атипизм опухоли проявляется в том, что она со­держит ряд свойственных только ей антигенов. Среди опухолевых антигенов различают: 1) антигены вирусных опухолей; 2) антиге­ны опухолей, вызванных канцерогенами; 3) изоантигены транс­плантационного типа; 4) эмбриональные антигены; 5) гетероор- ганные антигены.

Антигены вирусных опухолей детерминированы вирусным гено­мом ДНК- и РНК —содержащих вирусов, но принадлежат опухо­левой клетке. Это ядерные и мембранные антигены, которые иден­тичны для любых опухолей, вызванных данным вирусом.

Антигены опухолей, вызванных канцерогенами, индивидуальны как в отношении носителя опухоли, так и ее характера.

Изоантигены трансплантационного типа обнаруживаются в опу­холях, индуцированных онкорнавирусами (лейкозы, рак молоч­ной железы и др.).

Эмбриональные антигены — антигены опухоли, специфичные для эмбриональных стадий развития организма и отсутствующие в постнатальном периоде. К ним относятся: al-фетопротеин, об­наруживаемый чаще всего в клетках печеночно-клеточного рака и эмбрионального рака яичка; а2-фетопротеин, выявляемый у де­тей при нейробластоме и злокачественной лимфоме; карциноэм- бриональный антиген, который находят при раке кишечника или поджелудочной железы. Эмбриональные антигены выявляют не только в опухоли, но и в крови больных.

Гетероорганные антигены — органоспецифические антигены, не соответствующие органу, в котором развивается опухоль (на­пример, появление специфического почечного антигена в карци­номе печени, или, напротив, печеночного антигена — в карци­номе почек). Помимо атипичных антигенов, опухолевые клетки содержат и типичные видоспецифические, органоспецифические, изо- и другие антигены.

В недифференцированных злокачественных опухолях происхо­дит антигенное упрощение, которое является отражением катапла- зии опухолевой клетки.

Выявление типичных и атипичных антигенов в опухоли имму- ногистохимическими методами служит способом дифференциаль­ной диагностики и установления гистогенеза опухоли.

Микроскопическое строение опухолей отличается большим раз­нообразием. Однако все опухоли имеют некоторые общие черты строения. Каждая опухоль состоит из паренхимы и стромы, соот­ношения которых могут сильно варьировать. В одних опухолях пре­обладает паренхима, в других — строма, в третьих — паренхима и строма распределены равномерно. При преобладании стромы опу­холи называют скиррозными, при преобладании паренхимы над стромой — «мозговидными», или «мозговинами». При равномер­ном распределении стромы и паренхимы опухоли называют солидными (плотными). Опухоль также может быть и кистозной, если в ее ткани определяется киста (кисты).

Паренхиму опухоли образуют клетки, которые характеризуют данный вид опухоли, они определяют ее морфологическую спе­цифику.

Строма опухоли образована соединительной тканью органа, в котором она развилась. Она содержит сосуды и нервные волокна.

Большинство опухолей по строению напоминают орган, т.е. имеют паренхиму и выраженную в той или иной степени строму. Такие опухоли называют органоидными. В некоторых, особенно недифференцированных, опухолях строма развита слабо и состо­ит лишь из тонкостенных сосудов и капилляров. Такие опухоли называют гистиоидными. Они обычно быстро растут и рано под­вергаются некрозу.

Опухоль, строение которой соответствует строению органа (тка­ни), в котором она развивается, обозначают как гомологичную. В тех случаях, когда клеточное строение опухоли отличается от строе­ния органа (ткани), в котором она возникла, говорят о гетероло- гичной опухоли. Гомологичные опухоли — зрелые, дифференци­рованные, а гетерологичные — незрелые, мало- или недиффе­ренцированные.

Опухоли, возникшие в результате гетеротопий, называют ге- теротопическими (например, опухоль из костной ткани в стенке матки или легком).

Функциональные свойства опухолевой клетки, отражающие тка­невую и органную специфику, зависят от степени морфологиче­ской и биохимической (гистохимической) катаплазии. Более диф­ференцированные опухоли сохраняют функциональные особен­ности клеток исходной ткани. Например, опухоли, исходящие из клеток островков поджелудочной железы, выделяют инсулин; опухоли надпочечников, передней доли гипофиза выделяют боль­шое количество соответствующих гормонов и дают характерные клинические симптомы, позволяющие высказывать предположе­ние об опухолевом поражении этих эндокринных желез. Удаление опухолей ликвидирует эти симптомы.

Малодифференцированные и недифференцированные клетки опухоли могут потерять способность выполнять функции исход­ной ткани. В то же время слизеобразование иногда сохраняется в резко анаплазированных раковых клетках, например желудка.

Поведение опухолевых клеток, их способность к нерегулируе­мому безграничному росту, свойство развиваться и размножаться при отрыве от основного узла, отсутствие наклонности к созрева­нию, способность инфильтрировать ткани и разрушать их, а так­же способность к имплантации и перевивке свидетельствуют о том, что опухолевые клетки приобретают новые качества, кото­рые за ними наследственно закрепляются. Но возможно и «созре­вание» малодифференцированной опухоли, когда ее клетки при­обретают внешнее сходство с клетками исходной ткани. Следова­тельно, опухоль обладает способностью к безграничному росту, подвержена влиянию организма, в котором она развивается. В то же время и опухоль оказывает определенное воздействие на орга­низм. Поэтому нельзя считать, что опухоль является автономным образованием.

В зависимости от степени дифференцировки различают три вида роста опухоли: экспансивный, аппозиционный, инфильтриру­ющий (инвазивный).

При экспансивном росте опухоль растет «сама из себя», отодви­гая окружающие ткани. Паренхиматозные элементы окружающей опухоль ткани атрофируются, развивается коллапс стромы и опу­холь окружается как бы капсулой (псевдокапсула). Экспансивный рост опухоли медленный, он характерен для зрелых, доброкачествен­ных опухолей. Однако некоторые злокачественные опухоли (рак почки, рак щитовидной железы, фибросаркома и др.) могут рас­ти экспансивно.

Аппозиционный рост опухоли происходит за счет неопластиче­ской трансформации нормальных клеток в опухолевые, что на­блюдается в опухолевом поле.

Инфильтрирующий, или инвазивный, рост характеризуется тем, что клетки опухоли врастают за ее пределами в окружающие ткани и разрушают их (деструиpvюший рост). Инвазия обычно происходит в направлении наименьшего сопротивления по межтканевым ще­лям, по ходу нервных волокон, кровеносных и лимфатических со­судов. Комплексы клеток опухоли разрушают их, проникают в ток крови и лимфы, врастают в рыхлую соединительную ткань. Если по пути инвазии клеток опухоли встречаются капсула органа, мем­браны и другие плотные ткани, то клетки опухоли вначале распро­страняются по их поверхности, а затем, прорастая сквозь капсулу и мембраны, проникают в глубь органа. Понятно, что границы опу­холи при инфильтрирующем ее росте нечеткие, стертые.

Инфильтрирующий рост опухоли быстрый, он характерен для незрелых, злокачественных опухолей.

В зависимости от числа очагов возникновения опухоли говорят об уницентрическом (один очаг) и мультицентрическом (множествен­ные очаги) росте.

По отношению к просвету полого органа рост опухоли может быть эндофитным или экзофитным.

Эндофитный рост — это инфильтрирующий рост опухоли в глубь стенки органа. При этом опухоль с поверхности слизистой обо­лочки (например, желудка, мочевого пузыря, бронха, кишки) может быть почти незаметна, в то время как на разрезе стенки видно, что она проросла опухолью.

Экзофитный рост — экспансивный рост опухоли в полость орга­на (например, желудка, мочевого пузыря, бронха, кишки). Опу­холь при этом может целиком заполнить полость, будучи соеди­ненной со стенкой небольшой ножкой.

Злокачественные опухоли дают метастазы, рецидивируют.

Метастазирование — это многоступенчатый процесс, требующий массового отделения клеток опухоли, приобретения отторгнутыми клетками способности существовать вне поддержки первичного оча­га. Опухолевые клетки попадают в кровеносные и лимфатические сосуды, образуют опухолевые эмболы, уносятся током крови и лим- фы от основного узла, задерживаются в капиллярах органов или в лимфатических узлах и там размножаются. Так возникают метаста­зы, или вторичные (дочерние) опухолевые узлы, в лимфатических уз­лах, печени, легких, головном мозге и других органах.

Различают гематогенные, лимфогенные, имплантанионные и смешанные метастазы.

Одни злокачественные опухоли (например, саркома) метаста- зируют главным образом по току крови — гематогенные метаста­зы, другие (например, рак) — по току лимфы в лимфатические узлы — лимфогенные метастазы, а затем уже раковые клетки по­падают в ток крови. Об имплантационных (контактных) метаста­зах говорят при распространении клеток по серозным оболочкам, прилежащим к узлу опухоли.

Чаще в метастазах опухоль имеет то же строение, что и в основном узле. Клетки метастаза могут продуцировать те же сек­реты и инкреты, что и клетки основного узла опухоли. Однако опухолевые клетки в метастазах могут дифференцироваться и становиться более зрелыми или, напротив, приобретать боль­шую степень катаплазии по сравнению с первичным узлом опу­холи. В таких случаях по гистологической структуре метастаза установить природу и локализацию первичного узла опухоли очень трудно.

В метастазах нередко возникают вторичные изменения (некроз, кровоизлияние и др.). Метастатические узлы, как правило, растут быстрее, чем основной узел опухоли, и поэтому нередкой крупнее его. Так, нaпример, диаметр раковой опухоли желудка может до­стигать 1 — 2 см, а диаметр ее гематогенных метастазов в печени — 10 — 20 см. Естественно, что в клинической картине болезни на первое место выступают изменения печени.

Время, необходимое для развития метастаза, может быть раз­личным. В одних случаях метастазы появляются очень быстро, вслед за возникновением первичного узла, в других — они развиваются спустя 1 — 2 года.

Возможны так называемые поздние латентные, или дремлю- щие, метастазы, которые возникают спустя много (7-10) лет после радикального удаления первичного узла опухоли. Метастазы тако­го рода особенно характерны для рака молочной железы.

Рецидивирование опухоли — появление ее на том месте, откуда она была удалена хирургическим путем или с помощью лучевой терапии. Опухоль развивается из отдельных опухолевых клеток, оставшихся в зоне опухолевого поля. Рецидивы опухоли иногда возникают из ближайших лимфогенных метастазов, которые не были удалены во время операции.

Влияние опухоли на организм может быть местным и общим.

Местное влияние опухоли зависит от ее характера: доброкаче­ственная опухоль лишь сдавливает окружающие ткани и соседние органы, злокачественная — разрушает их, приводя к тяжелым последствиям.

Общее влияние на организм особенно характерно для злокаче-, ственных опухолей. Оно выражается в нарушениях обмена веществ, развитии кахексии. Так, при злокачественных опухолях происхо­дит изменение активности ферментов в крови, уменьшение со­держания белков и липидов, увеличение СОЭ, уменьшение чис­ла эритроцитов в крови и др.