Почечно-клеточный рак (ПКР) составляет около 90% всех опухолей почек [10]. Ежегодно в мире диагностируется более 338 тыс. новых случаев ПКР [7], в России данное заболевание составляет 3,9% всех неоплазий и входит в десятку ведущих локализаций в структуре онкологической заболеваемости [4].
На данный момент не существует единой классификации факторов прогноза ПКР, поэтому условно их можно разделить на несколько групп: анатомические, гистологические, клинико-лабораторные, молекулярно-генетические и интегрированные системы прогноза [3, 11, 9]. К сожалению, в современной литературе недостаточно данных о прогностической значимости основных кариоцитометрических параметров: площади ядра, площади опухолевой клетки, ядерно-цитоплазматического отношения и количества митозов. В связи с этим представляют интерес изучение прогностической значимости этих биомаркеров и оценка взаимосвязи их уровня с основными независимыми факторами прогноза ПКР: стадией TNM, гистологическим вариантом опухоли, степенью гистологической злокачественности по S.A. Fuhrman и др. Проведенный анализ позволит не только оценить прогностическую значимость морфометрических параметров при ПКР в отношении исхода заболевания, но и определить возможность их включения в интегрированные модели и системы.
Цель работы: изучение влияния морфологических параметров почечно-клеточного рака на показатели 5-летней выживаемости.
Материал и методы исследования
Материалом явились клинические параметры и данные патогистологического исследования из КГБУЗ «Красноярский краевой онкологический диспансер» от 111 пациентов, прооперированных по поводу ПКР. Для гистологического и морфометрического исследования были использованы образцы опухолевой ткани от данных больных. Гистологические препараты по стандартной методике были изготовлены и окрашены гематоксилин-эозином в отделении клинической морфологии № 1 КГБУЗ «Красноярское краевое патологоанатомическое бюро» [5].
Распределение больных по стадиям опухолевого процесса проводили в соответствии с классификацией TNM 7 пересмотра [12].
Все гистологические препараты подвергали обзорной микроскопии (для оценки общей гистоархитектоники опухоли) и морфометрии.
Определение гистологического типа опухолей почки проводили в соответствии с классификацией ВОЗ [6]. Для исследования отбирали пациентов со следующими гистотипами ПКР: светлоклеточный, папиллярный, хромофобный и ПКР с саркоматоидной дифференцировкой. Опухоли с саркоматоидной дифференцировкой были выделены нами в отдельную группу (хотя они и не являются самостоятельным гистологическим типом почечно-клеточного рака) в связи с крайне неблагоприятным прогнозом.
При морфометрии измеряли площадь ядер опухолевых клеток и площадь самих клеток в квадратных микрометрах (мкм2), вычисляли ядерно-цитоплазматическое отношение (ЯЦО). Измерение в каждом случае проводили в пяти гистологических срезах опухолевой ткани, в каждом из срезов в 5 полях зрения, в каждом поле зрения измеряли 10 опухолевых клеток, выбранных случайным образом.
Гистологическую степень злокачественности опухолей почки определяли с использованием классической 4-уровневой системы градации ядерной дифференцировки по S.A. Fuhrman et al. [8]. Учитывались морфофункциональные критерии состояния ядер опухолевых клеток: размер и форма, узор хроматина, наличие ядрышек.
Митотическую активность опухоли определяли по количеству митозов в 100 опухолевых клетках.
Микроскопическое исследование и фотографирование микропрепаратов проводили с применением светового микроскопа Olympus BX45 (Japan) (объективы х4, х10, х20, х40; окуляры х10) с насадкой для фото- и видеодокументации Olympus DP 25 и пакетом программного обеспечения Cell^D. Морфометрию осуществляли с применением программного обеспечения JMicroVision 1.2.7.
Полученные данные заносили в протокол исследования, систематизировали и подвергали статистической обработке.
Статистическую обработку полученных данных производили с помощью программы Statistica 6.1. Для оценки нормальности распределения использовали критерий Шапиро—Уилка (W). В нашем случае распределение признаков не отличалось от нормального, поэтому для описания использовали среднее и 95%-ный доверительный интервал (М (ДИ)); сравнение проводили с помощью t-критерия Стьюдента. Для выявления взаимосвязи качественных морфологических параметров и показателя 5-летней выживаемости использовали V-критерий Крамера, силу взаимосвязи проверяли по Rea&Parker. Для количественных параметров использовали коэффициент корреляции Спирмена. Различия и соответствия гипотезам считали статистически значимыми при р<0,05 [1, 2].
Результаты исследования и их обсуждение
Согласно полученным данным I стадия почечно-клеточного рака была установлена у 55 (49,5%) пациентов, II стадия – у 24 (21,6%), III стадия – у 16 (14,4%), IV стадия – у 16 (14,4%). При этом светлоклеточный гистологический вариант ПКР диагностирован у 45 (40,5%) больных, папиллярный – у 26 (23,4%), хромофобный – у 28 (25,2%), саркоматоидная дифференцировка выявлена у 12 (10,8%) пациентов.
Оценка степени гистологической злокачественности производилась по критериям, разработанным S.A. Fuhrman, на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином. По форме и размеру ядер, наличию ядрышка и структуре хроматина выделяли 4 степени злокачественности. I степень злокачественности встречалась у 46 (41,1%) больных ПКР, II – у 33 (29,7%), III – у 18 (16,2%), IV – у 14 (12,6%).
При подсчете количества митозов в опухолевых клетках было выявлено, что при I стадии ПКР определяется в среднем 0,78 (0,38–1,18) митозов на 100 опухолевых клеток, при II стадии – 1,75 (0,78–2,72) митозов на 100 опухолевых клеток, при III стадии – 3,88 (2,26–5,49) митозов на 100 опухолевых клеток, при IV стадии – 5,13 (3,21–7,04) митозов на 100 опухолевых клеток. При сравнении этого показателя на разных стадиях опухоли было выявлено, что при I стадии ПКР количество митозов статистически значимо меньше, чем при более прогрессирующих стадиях опухолевого роста (р<0,05). При II стадии ПКР количество митозов также статистически значимо меньше, чем при III и IV стадиях (р<0,05). Статистически значимых различий в количестве митозов опухолевых клеток на III и IV стадиях ПКР не выявлено.
Количество митозов при светлоклеточном раке составляло 1,42 (0,72–2,13) на 100 опухолевых клеток, при хромофобном – 1,54 (0,71–2,36), при папиллярном – 1,77 (0,70–2,84), при саркомоподобном варианте – 6,33 (4,47–8,19). При сравнении этого показателя при различных гистотипах ПКР отмечается, что он статистически значимо больше только при саркомоподобном варианте по сравнению со всеми остальными гистотипами (р<0,001). Светлоклеточный, хромофобный и папиллярный гистотипы ПКР не имеют статистически значимого различия между собой по количеству митозов в опухолевых клетках.
Количество митозов в опухолевых клетках при I степени гистологической злокачественности по S.A. Fuhrman составляло 0,63 (0,13–1,13) митозов на 100 опухолевых клеток, при II степени гистологической злокачественности – 1,03 (0,64–1,42), при III степени гистологической злокачественности — 4,28 (2,78–5,77), при IV степени гистологической злокачественности — 6,36 (4,74–7,97). При сравнении количества митозов при различных степенях гистологической злокачественности по S.A. Fuhrman отмечается, что при I степени этот показатель статистически значимо ниже по сравнению с более тяжелыми степенями злокачественности (р<0,05). При II степени количество митозов в опухолевых клетках статистически значимо ниже (р<0,001) по сравнению с III и IV степенями злокачественности (которые не имеют между собой различий по этому показателю).
Одним из важных показателей атипизма опухоли является нарушение соотношения площадей ядра и самой опухолевой клетки. При I и II стадии заболевания площадь ядер опухолевых клеток составляла 28,5 (22,6–34,3) и 33,3 (23,1–44,1) мкм2 соответственно и не имела статистически значимых отличий. Но при III и IV стадии наблюдается статистически значимое увеличение площади ядер опухолевых клеток по сравнению с I и II стадиями заболевания (р<0,05): при III стадии – 39,0 (29,9–48,1) мкм2, при IV стадии – 59,0 (29,2–88,8) мкм2.
Средняя площадь опухолевых клеток при I стадии составляла 134,2 (120,6–147,8) мкм2, при II стадии – 132,7 (114,2–151,2) мкм2, при III стадии – 162,3 (130,6–194,1) мкм2 и при IV стадии – 118,4 (91,5–145,3) мкм2. При сравнении этого показателя между различными стадиями статистически значимых различий не наблюдается, за исключением попарного сравнения между опухолевыми клетками III и IV стадии (р<0,001).
Таким образом, показатель ЯЦО был статистически значимо ниже в опухолевых клетках при I стадии – 0,21 (0,20–0,23) (р<0,05) по сравнению с другими стадиями. При II и III стадии опухоли показатель ЯЦО не имел статистически значимых отличий – 0,26 (0,23–0,29) и 0,27 (0,24–0,30) соответственно. У опухолевых клеток при IV стадии ЯЦО составляло 0,31 (0,28–0,34) и было статистически значимо выше, чем у клеток опухоли при I и II стадии заболевания.
При рассмотрении кариоцитометрических показателей в зависимости от гистологического типа опухоли выявлено, что показатель средней площади ядер опухолевых клеток не имел статистически значимых отличий между собой при светлоклеточном, хромофобном и папиллярном гистологическом типе – 33,5 (23,0–44,1), 34,1 (25,0–43,2), 28,2 (24,7–31,7) мкм2 соответственно. Но при саркомоподобной дифференцировке клеток средняя площадь ядер опухолевых клеток статистически значимо выше (р<0,001), чем при остальных гистологических типах, — 61,9 (33,1–90,8) мкм2.
Средняя площадь опухолевых клеток статистически значимо ниже при папиллярном типе опухоли (р<0,05) по сравнению с остальными гистотипами ПКР и составляет 112,3 (96,0–128,6) мкм2. Наибольшая площадь клеток наблюдается при саркомоподобном варианте – 149,3 (102,1–196,4) мкм2, и этот показатель статистически значимо выше аналогичного при хромофобном и папиллярном гистотипе ПКР (р<0,001). Светлоклеточный и хромофобный гистотип не отличаются по средней площади опухолевых клеток – 144,6 (131,0–158,2) и 137,1 (117,0–157,2) мкм2 соответственно. ЯЦО статистически значимо ниже при светлоклеточном гистотипе ПКР – 0,20 (0,18–0,21) (р<0,001). Хромофобный и папиллярный гистотипы рака почки статистически не отличаются друг от друга по этому показателю — 0,25 (0,23–0,27) и 0,27 (0,25–0,30) соответственно. При саркомоподобном гистотипе наблюдается наибольшее ядерно-цитоплазматическое отношение – 0,35 (0,33–0,37) (р<0,001).
Морфометрические данные опухолевых клеток напрямую зависели от степени их гистологической злокачественности по S.A. Fuhrman. Так, при увеличении степени гистологической злокачественности статистически значимо (р<0,05) возрастал показатель средней площади ядра опухолевых клеток: при I степени – 26,5 (19,8–33,3) мкм2, II степени – 29,8 (27,3–32,3) мкм2, III степени – 39,9 (26,7–53,2) мкм2, IV степени – 72,6 (40,2–104,9) мкм2 соответственно. Однако при этом средняя площадь опухолевых клеток при различной степени злокачественности не имела статистически значимых отличий: при I степени – 119,6 (109,4–129,9) мкм2, II степени – 149,4 (133,1–165,7) мкм2, III степени – 147,8 (115,4–180,3) мкм2, IV степени – 140,2 (98,7–181,6) мкм2 соответственно. Показатель ЯЦО при I и II степени составлял 0,21 (0,20–0,23) и 0,24 (0,22–0,26) соответственно и не имел статистически значимых различий. При III степени злокачественности ЯЦО в опухолевых клетках было 0,26 (0,23–0,29) и было статистически значимо выше при сравнении с I степенью (р<0,001). Этот же показатель при IV степени составлял уже 0,33 (0,31–0,36) и был статистически значимо больше по сравнению с другими степенями злокачественности по S.A. Fuhrman (р<0,01).
Изучение клинических данных показало, что 5-летний порог выживаемости преодолели 78,4% пациентов, а 21,6% пациентов умерли в течение 5 лет после оперативного вмешательства.
При сопоставлении полученных данных с 5-летней выживаемостью больных ПКР с помощью V-критерия Крамера было установлено, что наибольшую прогностическую значимость среди качественных показателей имели степень гистологической злокачественности по S.A. Fuhrman (V=0,836) (очень сильная сила взаимосвязи по Rea&Parker) и TNM стадия почечно-клеточного рака (V=0,710) (сильная взаимосвязь по Rea&Parker). Гистологический тип опухоли имел меньшее влияние на прогноз 5-летней выживаемости (V=0,338) (средняя сила взаимосвязи по Rea&Parker).
Из кариоцитометрических показателей среднюю силу взаимосвязи (р<0,01) с 5-летней выживаемостью пациентов имели количество митозов (r=0,465), средняя площадь ядра опухолевых клеток (r=0,465), ядерно-цитоплазматическое отношение опухолевых клеток (r=0,375).
Заключение
Увеличение степени гистологической злокачественности и распространенности опухолевого процесса при почечно-клеточном раке ассоциировано со статистически значимым повышением кариоцитометрических показателей опухолевых клеток. Количество митозов, площадь ядер и ядерно-цитоплазматическое отношение опухолевых клеток имеют среднюю силу взаимосвязи с отдаленными результатами лечения больных ПКР. Несмотря на меньшую силу взаимосвязи изучаемых кариоцитометрических показателей с показателями 5-летней выживаемости по сравнению с TNM стадией и степенью гистологической дифференцировки по S.A.Fuhrman, полученные данные можно использовать для создания моделей прогноза эффективности лечения и течения заболевания у больных почечно-клеточным раком.