Неопластические клетки что это
Это комплексное исследование, включающее в себя цитологию и определение уровня экспрессии PTEN клетками эндометрия. Проводится в целях раннего выявления предраковых и онкологических заболеваний матки.
PTEN-иммуногистохимия с моноклональными антителами, иммуногистохимическая оценка экспрессии PTEN.
Жидкостная цитология + иммуноцитохимическое исследование.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Аспират из полости матки.
Общая информация об исследовании
Патологические процессы эндометрия являются одной из наиболее актуальных проблем современной гинекологии ввиду их высокой частоты встречаемости (30-50 % среди случаев гинекологической заболеваемости), возможности рецидивирования и ракового перерождения (малигнизации). Гиперпластические процессы эндометрия (ГПЭ) в ряде случаев являются предвестниками неопластической трансформации клеток и развития аденокарциномы. В структуре злокачественных новообразований у женщин рак эндометрия (РЭ) занимает второе место после рака молочной железы.
Результаты исследований последних лет показывают, что в основе злокачественного перерождения клеток лежат мутационные повреждения генов, контролирующих их рост, пролиферацию, дифференцировку и апоптоз (гибель). В регуляции апоптоза участвует множество различных факторов, в том числе протоонкоген семейства bcl-2, ген р-53, PTEN, которые рассматриваются как биологические маркеры запрограммированной клеточной гибели.
PTEN (Phosphatase и Tensin Homologue), также называемый MMAC1, расположен на хромосоме 10q23. Белковый продукт гена PTEN (липидная фосфатаза) необходим для нормальной физиологической гибели (апоптоза) стареющих и поврежденных клеток организма. PTEN хорошо экспрессируется в эндометрии как в пролиферативную, так и секреторную фазы. Он является опухоль-супрессорным геном, участвующим в развитии 24 различных типов опухолей, в том числе и злокачественных заболеваний женской репродуктивной системы.
Анализ мутаций PTEN (снижение уровня экспрессии) выявил соматическую инактивацию этого гена в 30-50 % случаев эпителиальных злокачественных опухолей эндометрия, поставив ее на лидирующее место среди наиболее частых молекулярно-генетических нарушений при раке эндометрия (РЭ). Чаще всего в таком случае злокачественные опухоли относятся к I патогенетическому варианту рака эндометрия, который наиболее характерен для ранее не рожавших и имеющих избыточную массу тела женщин. Представлены опухоли высокодифференцированными аденокарциномами с поверхностной инвазией и благоприятным прогнозом.
Мутации PTEN обнаруживаются более чем в 20 % гиперплазий эндометрия (как с атипией, так и без нее), а также в 30-80 % эндометриоидных карцином, указывая на то, что нарушения в PTEN происходят на относительно ранних стадиях онкогенеза эндометрия. Кроме рака эндометрия, отсутствие экспрессии PTEN также является ранним признаком эндометриальной интраэпителиальной и цервикальной интраэпителиальной неоплазий (EIN и CIN).
Замечено, что у женщин с метаболическим синдромом (комплексом изменений, связанных с нарушением обмена веществ) часто отмечается низкая экспрессия PTEN на этапе доброкачественной патологии эндометрия. Отличительной особенностью в данном случае является увеличение частоты рецидивов со снижением экспрессии PTEN при ГПЭ без атипии и эндометриальной интраэпителиальной неоплазии. Также для таких пациенток характерна высокая частота выявления EIN и РЭ, неэффективность гормонального лечения.
Этот метод имеет высокую чувствительность (93 %) и специфичность (100 %), а также является перспективным тестом для раннего выявления предраковых состояний и онкологических заболеваний эндометрия. Также он признан мировым стандартом в скрининге рака шейки матки.
Кроме этого, позволяет выявить группы риска по развитию злокачественного перерождения эндометрия и определить правильную тактику ведения пациенток.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Результат исследования состоит из двух частей: цитограммы и степени выраженности экспрессии PTEN. По совокупности этих данных дается врачебное заключение.
Экспрессия PTEN оценивается по степени интенсивности окрашивания ядер клеток:
Отсутствие или значительное снижение уровня экспрессии PTEN у больных с гиперплазией эндометрия, особенно на фоне метаболического синдрома, прогностически крайне неблагоприятно и с высокой долей вероятности свидетельствует о повышенном риске развития рака эндометрия.
Мутации PTEN (снижение уровня экспрессии) обнаруживаются на относительно ранних стадиях онкогенеза эндометрия.
Кто назначает исследование?
Гинеколог, онколог, цитолог.
Библиотека
Основные свойства неопластической клетки и базовые механизмы их возникновения
ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва
1.1. Характерные признаки опухолевой клетки
Важнейшие свойства неопластической клетки, приобретаемые в ходе опухолевой прогрессии и обеспечивающие злокачественный рост. (Объяснения в тексте).
Вторым важнейшим приобретенным свойством неопластических клеток является их пониженная чувствительность к рост-ингибирующим сигналам. Как известно, в организме существует множество антипролиферативных сигналов, поддерживающих определенное число клеток в каждой из тканей. Такие сигналы генерируются как секретируемыми растворимыми факторами (цитокинами), так и взаимодействиями клеток с внеклеточным матриксом и друг с другом. Классическим примером здесь является так называемое контактное торможение размножения клеток в культурах in vitro. (Рис. 2В).
Нормальные клетки, например фибробласты, размножаются до тех пор, пока не возникнет плотный монослой и не установятся межклеточные контакты. В отличие от этого, трансформированные клетки при возникновении межклеточных контактов не останавливают свою пролиферацию, а продолжают делиться, наползать друг на друга и образовывать очаги многослойного роста.
А) Пониженная зависимость от факторов роста 
Б) Способность размножаться без прикрепления к внеклеточному матриксу 
В) Отсутствие контактного торможения размножения 
Рис.2. Характерные признаки неопластических клеток in vitro (объяснения в тексте)
Еще одним важнейшим свойством опухолевых клеток является отсутствие репликативного старения, или приобретение бессмертия (иммортализация). Как известно, существует механизм, ограничивающий число делений большинства типов зрелых клеток человека. Так, в культурах человеческих фибробластов in vitro после 60-80 делений (так называемое число Хейфлика) наблюдается необратимая остановка размножения клеток и их постепенная гибель. Между тем, чтобы образовать из одной клетки-родоначальницы сначала опухоль, а затем и метастазы, в условиях жесткого давления со стороны организма, когда многие опухолевые клетки погибают, может потребоваться большее число делений. И, действительно, в опухолевых клетках наблюдается нарушение работы такого «счетно-ограничительного» механизма контроля репликации.
Следующим важным свойством неопластических клеток является ослабление индукции в них апоптоза. Апоптоз представляет собой активный механизм клеточного самоубийства, поддерживающий в организме определенное число клеток и, кроме того, защищающий его от накопления аномальных клеточных вариантов. Он вызывается как физиологическими сигналами (связыванием специфических киллерных цитокинов со своими рецепторами), так и различными внутриклеточными повреждениями или неблагоприятными условиями, в частности нарушениями структуры ДНК, нехваткой ростовых факторов, гипоксией и т.д. Уход от апоптоза резко повышает жизнеспособность неопластической клетки, делает ее менее чувствительной к факторам противоопухолевого иммунитета и терапевтическим воздействиям.
К важнейшим приобретенным свойствам опухолевых клеток принадлежит и их способность стимулировать неоангиогенез, т.е. формировать новые кровеносные и лимфатические сосуды из эндотелиальных клеток предсуществующих окружающих мелких сосудов. Это необходимое условие для дальнейшего роста опухолевого узелка, достигшего в диаметре 2-4 мм. В ином случае клетки в центре опухоли, не получая кислород и питательные вещества, будут погибать.
Для многих опухолевых клеток характерны и нарушения клеточной дифференцировки, т.е. образования специализированных типов клеток, синтезирующих специфические белки. Особенно ярко это проявляется в гемобластозах, новообразованиях из кроветворных тканей, при которых их клетки оказываются как бы замороженными на той или иной стадии созревания. Общепринятым является представление, согласно которому меньшая зрелость лейкозных клеток является не следствием дедифференцировки зрелых клеток, претерпевших неопластическую трансформацию, а отражает их происхождение из незрелых клеток, в которых блокированы процессы дальнейшей дифференцировки. Следует заметить, однако, что это свойство не является универсальным: во многих типах опухолей наблюдается сохранение способности к дифференцировке, причем в отличие от лейкозов созревание клеток не препятствует приобретению злокачественного фенотипа. Примерами этого могут служить плоскоклеточный ороговевающий рак кожи и высокодифференцированные аденокарциномы толстой кишки, происходящие из незрелых клеток, которые сначала несколько раз делятся, а затем дифференцируются (Рис. 3).
Происхождение из незрелых клеток не противоречит представлению о том, что опухолевые клетки в ходе прогрессии могут претерпевать определенную дедифференцировку, утрачивая в первую очередь те дифференцировочные белки, отсутствие которых придает клеткам селективные преимущества (например, рецепторы стероидных гормонов в раках молочной железы и т.д.).
Рис.3. Модели, объясняющие происхождение новообразований из незрелых клеток определенной стадии дифференцировки, в которых либо сохранена (внизу слева), либо блокирована (внизу справа) способность к дальнейшему созреванию.
Атипичные клетки – это рак или нет?
Атипичные клетки – это такие клетки, которые под воздействием различных неблагоприятных факторов из обычной нормальной клетки человеческого организма преобразовались в нехарактерную структуру, изменили свой размер и форму. Организм в свою очередь теряет контроль над такими клетками, поэтому существует риск перерождения атипических клеток, что может привести к образованию рака.
Что может повлиять на образование атипичных клеток:
Это некоторые факторы, которые могут привести к образованию атипичных клеток. К сожалению, точной причины их возникновения сказать никто не может. Даже какой-то незначительный сбой в организме может привести к возникновению не одной и даже не двух таких клеток, а тысяч.
Как происходит перерождение атипичных клеток в рак
Давно известно, что образование клеток с измененной ДНК появляются постоянно. Но появление атипичных клеток не всегда приводят к раку. В нашем организме есть защитный механизм, процесс старение и уничтожение клеток, так называемый апоптоз. Он отвечает за то, чтобы аномальные клетки исчезали из организма. Но любая система может дать сбой, и в результате атипичные клетки затаятся в организме. При таком раскладе есть вероятность их перерождения в раковые клетки.
Что делать, если обнаружили атипичные клетки во время биопсии? Рак это или нет?
В такой ситуации лучше перестраховаться, чем что-то пропустить. Ведь ранняя диагностика рака может спасти вам жизнь.
Иногда врач назначает какое-то конкретное лечение, чтобы постараться остановить образование атипичных клеток. Либо может понадобиться еще один образец ткани – дополнительная биопсия, чтобы быть уверенным в отсутствии рака или какого-то другого заболевания.
Что такое первичный рак неизвестного происхождения?
Раковая опухоль возникает в случаях, когда клетки начинают бесконтрольно расти. Такую особенность могут приобрести клетки практически любого органа. Кроме того, по мере роста опухоли они с током крови или лимфы могут переноситься в другие области тела, оседать там и давать начало росту новых очагов. Такие очаги называют вторичным раком, или метастазами, а начальную опухоль, соответственно, первичным раком.
Метастазы в любых органах классифицируют в зависимости от того, из какого органа изначально происходит опухоль. Например, вторичный очаг рака легких в печени все равно будет называться раком легких, только получит приставку «вторичный». Иногда не получается определить, в каком именно органе сначала возникла опухоль. Однако при исследовании выявляются ее метастазы в других частях тела. Если их первичный очаг определить не удается, то врачи говорят про первичный рак неизвестного происхождения, или скрытый первичный рак.
Пример выявления
Скрытый первичный рак встречается нечасто. Более того, в ходе дальнейших обследований первичный очаг может обнаружиться. Если так происходит, то опухоль более не считается первичным раком неизвестного происхождения. Ей присваивают название в соответствии с органом происхождения и, опираясь на новые данные, модифицируют схему лечения онкологического заболевания.
На практике это происходит следующим образом:
Однако в ряде случаев даже самое тщательное обследование не позволяет обнаружить первичный очаг. Более того, его не всегда получается найти даже при патологоанатомическом исследовании.
Типы раковых опухолей
Обычно опухоли классифицируют по их первичной локализации. Однако их также можно сгруппировать по типам клеток, по тому, как раковые клетки выглядят под микроскопом. Знание типа клетки может дать врачам ключ к пониманию того, из каких тканей или органов происходит данная опухоль.
Карциномы
Карцинома — это рак, который происходит из клеток, выстилающих внутреннюю или внешнюю поверхности различных органов нашего тела. Такие клетки называются эпителиальными. Наиболее распространенные типы карцином:
1) Плоскоклеточный рак
Самым ярким примером плоских клеток являются клетки, встречающиеся на поверхности кожи. Кроме того, они составляют часть слизистых оболочек многих полых органов. Плоскоклеточный рак может возникать в ротовой полости, в горле, пищеводе, легких, прямой кишке, на шейке матки, во влагалище и некоторых других органах.
2) Аденокарциномы
Эти злокачественные новообразования развиваются из железистых клеток, то есть из тех, которые способны производить какие-либо вещества. Железистые клетки входят в состав очень многих органов нашего тела, в том числе и тех, которые формально не считаются железами. Например, большинство видов раковых опухолей желудка, кишечника и толстой кишки представляют собой именно аденокарциномы и примерно 4 из 10 случаев рака легких также являются аденокарциномами.
Другие виды злокачественных опухолей
Из других типов клеток раковые новообразования возникают реже. К таким опухолям относятся:
Итак, при первичном раке неизвестного происхождения не всегда получается установить орган, где изначально возникла опухоль. Однако, исследуя под микроскопом клетки вторичного очага, чаще всего удается отнести их к одной из пяти категорий:
В дальнейшем эта информация поможет более точно идентифицировать опухоль и в конечном итоге обнаружить ее первичный очаг.
Зачем нужно искать первичный очаг?
Основная причина для поисков начальной опухоли — выбор правильной тактики лечения. Вторичные метастатические очаги состоят из тех же клеток, что и начальная опухоль, даже если развиваются в совершенно других органах. Значит, для их лечения будут эффективны те же препараты, что и для терапии первичного рака, а не те, которые используются при лечении онкопатологий органа, где развился метастаз.
Это имеет особенно важное значение при некоторых формах рака, которые хорошо поддаются лечению определенными химиотерапевтическими или гормональными препаратами. Например, такими особенностями характеризуются многие опухоли молочной железы. Их можно эффективно лечить гормональными средствами. А значит, такие же препараты подойдут и для терапии их метастазов в костях, головном мозге, печени.
К сожалению, предугадать развитие злокачественного заболевания пока практически невозможно. А потому наиболее эффективным способом борьбы с опухолями является выявление рака на 1 стадии развития. В этом случае успешному лечению поддаются более 90% всех злокачественных новообразований. Обнаружить опухоль на начальных этапах возникновения можно только при помощи периодических скринигов. Такие скрининговые программы действуют и в медицинском центре «Анадолу». На первичной консультации специалист-онколог оценит риск развития у вас онкологического заболевания и составит индивидуальный план прохождения профилактических обследований для ранней диагностики рака.
Материал подготовлен по согласованию с врачом «Анадолу», терапевтом и медицинским онкологом Шерефом Комурджу.
Библиотека
Основные свойства неопластической клетки и базовые механизмы их возникновения
ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва
1.2. Механизмы возникновения характерных свойств неопластической клетки
Приобретение совокупности перечисленных свойств связано с нарушениями в сигнальных путях, контролирующих реакцию клетки на экзогенные и эндогенные регулирующие факторы. Ключевую роль в их возникновении играют изменения регуляции клеточного цикла, апоптоза, миграции и некоторых других базовых процессов жизнедеятельности клетки.
1.2.1. Нарушения регуляции клеточного цикла
Нарушения регуляции клеточного цикла лежат в основе таких важнейших свойств неопластической клетки как самодостаточность в пролиферативных сигналах (пониженная потребность во внешних сигналах для инициации и поддержания пролиферации) и нечувствительность к рост-супрессирующим сигналам. Кроме того, они в значительной степени определяют генетическую нестабильность и нарушения дифференцировки клетки.
Рис.5. Активация чекпойнтов клеточного цикла (обозначены черными прямоугольниками) при различных рост-ингибирующих воздействиях.
С изменениями регуляции клеточного цикла связаны и нарушения дифференцировки неопластических клеток. Реализация большинства дифференцировочных программ требует выхода клетки из митотического цикла в стадию покоя (G0). Перманентная стимуляция размножения клеток и нечувствительность к действию рост-ингибирующих цитокинов, являющихся одновременно индукторами дифференцировки (таких как TGF-b) нередко приводят к блокированию или извращению процессов дифференцировки.
1.2.2. Изменения морфологии и движения клеток
Рис. 6. Верхние этажи сигнальных путей, активируемых рецепторами ростовых факторов, контролируют как размножение, так и движение клеток.
1.2.3. Отсутствие репликативного старения (иммортализация)
Известно, что при культивировании in vitro человеческие фибробласты после 60-70 делений перестают размножаться и останавливаются, преимущественно в G1 фазе клеточного цикла. Очень редко, примерно в одной клетке из нескольких миллионов, происходят спонтанные мутации, отменяющие остановку клеточного цикла. Однако потомки этой клетки делятся еще порядка 10 раз и снова останавливают свое размножение, а затем постепенно гибнут. Первая остановка клеточного цикла получила название «ранний кризис», или стадия М1, а вторая остановка и гибель клеток стали определяться термином «кризис», или стадия М2 репликативного старения. В пользу того, что остановка и гибель клеток связана именно с числом предшествующих клеточных делений, а не просто с астрономическим временем, проведенным вне организма, в условиях in vitro, свидетельствует две группы фактов. Во-первых, в культурах фибробластов, полученных от эмбрионов или от молодых людей, кризис наступает позже, чем в культурах фибробластов, полученных от пожилых людей. Во-вторых, если до наступления стадии М1 фибробласты не пересаживать, они образуют плотную культуру и, в результате контактного торможения, остановятся в G1. В этом состоянии они могут находиться довольно долго, по крайней мере 2-3 месяца, а затем, после пересадки, снова начнут размножаться до тех пор, пока не пройдут свои 60-80 делений. В это время их аналоги, не останавливавшие свое размножение, уже давно погибли. Таким образом, астрономическое время пребывания в культуре может быть увеличено, а неизменным остается число клеточных делений до наступления кризиса. Если же какие-то клетки избегают кризиса (спонтанная частота такого события настолько низка, что ее даже трудно зарегистрировать, но определенные манипуляции с геномом или экспрессия некоторых клеточных и вирусных онкогенов могут значительно увеличить вероятность этого события), то клетки могут уже размножаться бесконечно долго. Это определяется термином иммортализация клеток, т.е. приобретение бессмертия.
В основе счетно-ограничительтного механизма, детерминирующего репликативное старение клеток, лежит прогрессивное укорочение теломер (концевых участков хромосом) по мере деления клеток. ДНК теломер, представляющая собой более тысячи повторов гексануклеотида TTAGGG, в силу известной проблемы репликации концов линейной ДНК, синтезируется не полностью, и при каждом акте репликации, т.е. после каждого клеточного деления, теломеры укорачиваются. Согласно теломерной гипотезе прогрессивное укорочение теломер приводит к тому, что они достигают какой-то критической минимальной длины, когда сенсорные системы начинают распознавать их как аномальные структуры ДНК и индуцировать остановку клеточного цикла, подобно тому, как это происходит при ДНК-повреждающих воздействиях. Именно это, как сейчас предполагается, и вызывает фазу М1 репликативного старения (ранний кризис). При нарушениях в сигнальных системах, детерминирующих остановку клеточного цикла, клетки с укороченными теломерами будут продолжать делиться, пока теломеры практически не исчезнут и перестанут выполнять свои функции, т.е. предотвращать рекомбинации и слипание хромосом. Тогда хромосомы потеряют свою целостность и наступит так называемая генетическая катастрофа, или стадия М2 репликативного старения (Рис.7).
Рис. 7. Теломерный механизм репликативного старения клеток человека
1.2.4. Изменения регуляции апоптоза
Рис. 8. Два основных пути активации каспаз и индукции апоптоза.
Рис. 9. Механизмы митохондриального пути индукции апоптоза.
Ключевую роль в регуляции проницаемость митохондриальной мембраны для цитохрома С и AIF играют белки семейства Bcl2, подразделяющиеся на несколько подсемейств и обладающие либо проапоптотическими, либо антиапоптотическими активностями. Предполагается, что антиапоптотические белки (Bcl-2, Bcl-X, и др.), локализуясь в мембранах митохондрий, закрывают каналы, через которые осуществляется выброс цитохрома С и AIF. Проапоптотические молекулы (Bax, Bad и др.) при апоптогенных сигналах перемещаются из цитоплазмы в митохондриальные мембраны, где взаимодействуя с интегральным белком наружной митохондриальной мембраны VDAC, стимулируют открытие канала, через который, в частности секретируется цитохром С. Кроме того, белки подсемейства Bax образуют гетеромерные комлексы с белками Bcl2, Bcl-x, что, возможно, открывает закрытые до этого каналы.
Для опухолевых клеток характерны генетические изменения, ведущие к ослаблению обоих путей индукции апоптоза. Так, в них закономерно обнаруживаются:
потеря экспрессии на поверхности клетки рецептора смерти Fas;
нарушения проведения апоптогенного сигнала к митохондриям (например, при инактивации опухолевых супрессоров р53 и PTEN);
ингибирование проницаемости митохондриальной мембраны для цитохрома С и AIF, вследствие изменений экспрессии белков семейства Bcl2;
блокирование активации эффекторных каспаз (например, при потере экспрессии белка APAF-1 в результате метилирования его гена);
резкое уменьшению времени жизни каспаз ввиду их связывания с белками IAP (Inhibitors of Apoptosis), экспрессия которых повышается вследствие активации протоонкогенов Ras, PKB/Akt (см. раздел II.2) или инактивации опухолевого супрессора PTEN
1.2.5. Генетическая нестабильность
а) уменьшения точности воспроизведения генетической информации, а именно понижения точности репликации ДНК и сегрегации хромосом во время митоза;
б) нарушений в системах репарации повреждений ДНК или ошибок, возникших при ее репликации;
в) ослабления функции чекпойнтов клеточного цикла, активируемых в ответ на повреждения структуры ДНК или веретена деления в митотической клетке, в результате чего клетка, несмотря на разрывы ДНК или изменения числа хромосом, продолжает делиться и умножать число аномальных потомков;
д) ослабления индукции апоптоза, вследствие чего делящиеся клетки с генетическими нарушениями не погибают, а выживают.
Совокупность перечисленных нарушений обеспечивает повышенную частоту возникновения различных генетических изменений и их закрепление в ряду клеточных поколений.
В последние годы выяснилось, что повышенная изменчивость популяций опухолевых клеток связана не только с резким учащением появления истинных генетических изменений (генных мутаций, рекомбинаций, анеуплоидии и др.), но и со значительным увеличением вероятности возникновения в неопластических клетках т.н. эпигенетических изменений. В основе таких изменений лежит ремоделирование структуры хроматина, обусловленное изменениями метилирования цитозинов ДНК и/или ацетилирования гистонов. В результате происходит подавление экспрессии одних генов и/или повышение экспрессии других генов, причем из-за характерных для опухолевых клеток нарушений процессов метилирования ДНК одновременно может изменяться транскрипция нескольких сотен генов
