Сетевое научное издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,936

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Базанов К.В. 1

---

1 ГБУЗ Нижегородский областной онкологический диспансер

В статье проводится сравнительный анализ кинетики роста рецидивных и метастатических опухолей различных локализаций. Исследовано 130 пациентов с различными видами опухолей. Для исследования выбраны пациенты с: саркомами мягких тканей, колоректальным раком, меланомами, раком молочной железы, плоскоклеточным раком головы и шеи. Всем больным проводилось морфометрия гистологических препаратов исследуемых опухолей. Разработана оригинальная математическая модель опухолевого роста, учитывающая баланс между делящимися клетками и клеточными потерями. Кинетические параметры роста вычислялись с помощью специально разработанной компьютерной программы. Выявлено, что рецидивные опухоли обладают более быстрым ростом и агрессивным течением по сравнению с метастазами. Причина этому – более низкие показатели клеточных потерь в рецидивных опухолях.

Статья в формате PDF

127 KB

скорость роста

рецидивы

метастазы

1. Барышников А.Ю. Программированная клеточная смерть (апоптоз) / А.Ю. Барышников, Ю.В. Шишкин // Российский онкологический журнал. – 1996. – № 1. – С.58-61.

2. Давыдов М.И. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2012 г. / М.И. Давыдов, Е.М. Аксель. – М.: РОНЦ им Н.Н. Блохина РАМН, 2014. – 226 с.

3. Колобов А.В. Влияние случайной подвижности злокачественных клеток на устойчивость фронта опухоли / А.В. Колобов, А.А. Полежаев // Компьютерные исследования и моделирование. – 2009. – T. 1. – № 2. – С. 225–232.

4. Моисеенко В.М. Естественная история роста рака молочной железы / В.М. Моисеенко // Практическая онкология: Избранные лекции / под ред. С.А. Тюляндин и В.М. Моисеенко. – М., 2004. – С.22-23.

5. Эмануэль Н.М. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов / Н.М. Эмануэль. – М.: Наука, 1977. – 419 с.

Рост опухоли происходит вследствие удвоения клеток ее паренхимы в процессе митоза. Считается, что когда количество клеток паренхимы достигает 10¹², пациент погибает, такое количество клеток не совместимо с жизнедеятельностью человека [4]. Продолжительность жизни больного при диссеминированном раке определяется прежде всего тем промежутком времени, за который вторичные опухолевые очаги достигнут критической массы. Это зависит от скорости роста рецидивных и метастатических опухолей.

Известно, что в опухоли одновременно с увеличением числа клеток в процессе их деления идут процессы убыли клеток вследствие их некроза и апоптоза (фактор клеточных потерь - ФКП) [1]. Клетки опухоли неоднородны по своим пролиферативным возможностям. Как уже было указано выше, наиболее пролиферативно активные клетки находятся на периферии опухоли. Ближе к центру опухолевого очага сосредоточены в основном клетки в состоянии пролиферативного покоя. На каждые 100 вновь образовавшихся клеток в процессе митоза в опухолях в среднем приходится 98-99 гибнущих опухолевых клеток [4]. Оставшихся 1-2 % опухолевых клеток достаточно для того, чтобы сдвинуть баланс кинетических процессов в сторону роста опухоли.

Таким образом, скорость роста опухоли определяется соотношением доли клеток в состоянии митоза и фактором клеточных потерь (ФКП) [5]. Рост опухоли обеспечен при ФКП меньше 100 %. При ФКП более 100 % наступает регрессия опухоли. В  основе роста опухоли лежит удвоение ее клеток. Это определяет экспоненциальный характер кривой роста опухоли. Этот факт определил то, что в качестве параметров скорости роста опухоли мы выбрали время ее удвоения (ВУО). Чем меньше время удвоения опухоли, тем быстрее ее рост.

Цель настоящего исследования: сравнить кинетические свойства рецидивов и метастазов ЗНО различных видов.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

• Морфометрическое исследование рецидивных и метастатических опухолей различных локализаций. Определение в паренхимах этих опухолей доли клеток в состоянии митоза и пролиферативного покоя.
• Построение математической модели опухолевого роста, учитывающей изложенные выше теоретические выкладки.
• На основании разработанной математической модели изучение и сравнительный анализ кинетики роста исследуемых опухолей.

Всего на базе Нижегородского областного онкологического диспансера в период с 2009 по 2012 г. нами было обследовано 130 пациентов с рецидивными и метастатическими опухолями 5 локализаций: сарком мягких тканей (СМТ), колоректального рака (КРР), меланом кожи, рака молочной железы (РМЖ) и плоскоклеточного рака головы и шеи (ПРГШ). Информация о количественном соотношении больных в разных группах приведена в таблице 1. Каждому из исследуемых пациентов удалялись рецидивные или метастатические очаги (при технической невозможности или нецелесообразности их удаления бралась биопсия из нескольких участков очагов (преимущественно из их периферических отделов)).

Таблица 1

Распределение клинических наблюдений по локализациям первичных очагов и типу вторичных поражений

Проводилось морфометрическое исследование  полученных гистологических препаратов. Определялись следующие структурные параметры опухолей: доля клеток паренхимы в состоянии митоза, доля клеток в интерфазе, доля клеток  в состоянии пролиферативного покоя. Также определялись те доли объема, которые занимают в опухоли строма и некрозы.

Нами совместно с сотрудниками кафедры математики Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского разработана математическая модель опухолевого роста. На базе разработанной модели с использованием  языка программирования С++ создана компьютерная программа, позволяющая на основании данных морфометрии, а также таких клинических данных, как размер опухолевого очага и давность его роста, рассчитать время удвоения опухоли (ВУО) и ФКП для каждого клинического случая.

Результаты вычислений представлены в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что наибольшей скоростью роста обладают СМТ и меланомы кожи. Это обусловлено, по нашему мнению, прежде всего низкими клеточными потерями. Наименьшей скоростью роста обладают рак молочной железы и колоректальный рак. Митотическая активность этих опухолей оценивается как умеренная, а клеточные потери сравнительно высокие.

Таблица 2

Сопоставление кинетических параметров опухолей различных локализаций

В целом, пролиферативный потенциал метастатических опухолей выше, чем у рецидивных, на 0,5 %-2 %. Исключение составляет только рак молочной железы. При этой патологии МАО рецидивов  (6,02 %±0,74 %) и метастазов (5,79 %±1,03 %) практически одинакова.

ФКП достигает максимальных значений при раке молочной железы (ФКП 96,21 %±0,92 %). Минимальные клеточные потери в среднем во вторичных очагах сарком мягких тканей (90,35 %±2,40 %)  и меланомах (89,99 %±4,20 %).  В рецидивных очагах сарком мягких тканей, плоскоклеточного рака головы и шеи,  а также меланом средний ФКП значительно ниже, чем аналогичный показатель в метастазах этих локализаций. При раке молочной железы  наблюдается обратная тенденция.

Наибольшей скоростью роста обладают рецидивные и метастатические саркомы мягких тканей (среднее ВУО 12,88±2,02 суток).  Умеренная скорость роста, в целом, характерна для вторичных очагов колоректального рака  (среднее ВУО 33,04±5,48 суток) и рака молочной железы (среднее ВУО 29,37±6,66 суток). Средняя скорость роста вторичных очагов ПРГШ и метастатических очагов меланомы занимают промежуточные позиции.

Как правило, рецидивные очаги растут быстрее метастатических очагов. В максимальной степени это различие выражено  для меланом (рецидивные очаги этого вида опухоли в среднем растут в 3,86 раза быстрее метастатических) и СМТ (различие между средней скорости роста рецидивных и метастатических очагов в 1,77 раза). Клиническим  подтверждением того, что рецидивы ЗНО, обладая более быстрым ростом по сравнению с метастатическим процессом, определяют более агрессивное развитие и более неблагоприятный прогноз онкологического заболевания, являются  более низкие показатели выживаемости больных с локальными рецидивами ЗНО по сравнению с метастазами. Средняя продолжительность жизни больных с рецидивными опухолями в нашем исследовании составила 12,03±1,38 месяца, с метастатическим 17,95±2,00 месяца. Медиана выживаемости больных с рецидивными ЗНО составила 8 месяцев, а с метастатическими ЗНО 13,5 месяцев.

Можно сделать следующие выводы из проделанного исследования: несмотря на то, что митотическая активность метастатических опухолей в среднем выше митотической активности рецидивных опухолей, в целом рецидивы растут быстрее метастазов, что обуславливает более неблагоприятный клинический прогноз при развитии локального рецидива. Механизм этого явления, согласно нашей модели - более низкие показатели ФКП при рецидивных опухолях, которые в значительной степени компенсируют их низкую митотическую активность. Этот факт объясняется еще и описанным выше явлением роста рецидивных очагов из пролиферативно активных клеток периферии опухолевого очага.

Рецензенты:

Базаев А.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой Общей хирургии, Нижегородская государственная медицинская академия, г. Нижний Новгород;

Кузнецов С.С., д.м.н., профессор кафедры Патологической анатомии, Нижегородская государственная медицинская академия, г. Нижний Новгород.

Библиографическая ссылка