Сравнительная оценка муцинпродуцирующей и пролиферативной активности в полиповидных образованиях толстой кишки (гиперпластический полип и тубулярная аденома)

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 2 (71), 2008

УДК 616.34-006.5

И. Л. ОСИНЦЕВА С. И. МОЗГОВОЙ А. С. МАХРОВ С. И. ПОПОВ Л. В. ПАНЮШКИН

Омская государственная медицинская академия ФГУ «Западно-Сибирский медицинский центр Росздрава», Омск

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МУЦИНПРОДУЦИРУЮЩЕЙ И ПРОЛИФЕРАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ В ПОЛИПОВИДНЫХ ОБРАЗОВАНИЯХ ТОЛСТОЙ КИШКИ

В работе рассмотрены основные особенности муцинпродуцирующей активности полипов толстой кишки — гиперпластический полип, тубулярная аденома типичного строения с гистохимической и иммуногистохимической оценкой фенотипа клеток: выявление нейтральных, сиало- и сульфомуцинов, а также желудочного (МиС5АС, МиС1 и МиС6) и кишечного (МиС2) муцинов. Дана оценка пролиферативной активности на основании определения экспрессии белка К1-67. Обозначены возможные пути неопластической трансформации. Определены особенности так называемой «слизистой оболочки переходного типа».

Ключевые слова: пролиферация, гастроинтестинальные муцины, полип, толстая кишка.

Введение. Рак толстой кишки составляет значительный процент в структуре онкологических заболеваний. Это диктует необходимость поиска новых критериев диагностики на этапе предраковых изменений, а также прогнозирование морфогенеза патологических образований, относящихся к предраковым и опухолеподобным. Традиционным считается возможным переход аденомы в аденокарциному [1,2]. Гиперплас-тические полипы, по мнению большинства авторов, не имеют потенциального риска малигнизации [3,4,5]. Однако по молекулярно-биологическим свойствам они ближе к раку, чем нормальная слизистая оболочка толстой кишки, и в литературе описаны случаи малигнизации [6,7,3,8]. Особый интерес представляет часть слизистой оболочки расположенной между патологическим образованием и неизмененной слизистой, так называемая «переходная» слизистая. Она имеет более глубокие, чем в норме, ветвящиеся крипты, содержащие большое количество увеличенных в объеме бокаловидных клеток [9]. Одни авторы расценивают этот феномен как реактивное неспецифическое изменение, обусловленное репаративной регенерацией [10,11], а другие считают промежуточным этапом в процессе неопластической трансформации [9]. По ВОЗ-2000 гиперпластический полип определен как «опухолевидное образование на широком основании, при микроскопическом исследовании которого выявляется удлинение крипт с расширением их просвета, гиперплазией бокаловидных клеток и характерным пилообразный контуром эпителия крипт»; а адено-

ма представляет собой «предраковое образование с наличием интраэпителиальной неоплазии, которое гистологически характеризуется увеличением и ги-перхромией ядер, потерей полярности и различной степенью ядерной стратификации» [5].

Цель работы. Оценить пролиферативную активность и профиль продукции муцинов гиперпласти-ческого полипа, тубулярной аденомы и «переходных» слизистых оболочек для определения места «переходной» слизистой в процессе неопластической трансформации.

Материалы и методы. Материалом для изучения являлись 45 биоптатов из полиповидных образований до 1 см слизистой оболочки левых отделов толстой кишки (сигмовидная и верхние отделы прямой кишки) от больных в возрасте 55 — 65 лет. Материал был распределен на 3 группы сравнения: 19 биоптатов от пациентов с гиперпластическим полипом (ГП), 18 — от пациентов с тубулярной аденомой с неоплазией низкой степени (АНС). Группа контроля была представлена биоптатами сигмовидной кишки от 8 пациентов, при гистологическом исследовании, которых обнаружена слабая мононуклеарная инфильтрация. Нормальные значения также сопоставлялись с литературными данными. Фрагменты слизистой оболочки фиксировали в 10%-ном нейтральном забуференном формалине (рН = 7,2-7,4), заливали в парафин. Для определения профиля муцинов использовались реакции с 1%-ным альциановым синим при рН = 2,5 в

Рис. 1. Локализация компартментов экспрессии изученных маркеров в толстокишечной крипте.

I - нижняя треть крипты, II - средняя треть крипты, III - верхняя треть крипты,

IV - поверхностный эпителий

р =0,03 8 p=0, {09

р= ),00 8 Переходная _ p=0,299 Переходная

----медиана

I 125%-75%

Рис. 2. Индекс продукции сиаломуцинов в цилиндрических клетках по всей крипте в ГП, АНС и «переходных»слизистых

0,502

p=0,581

p=0,002

Переходная Переходная

ГПК слизистая АНС слизистая

----медиана

I 125%-75%

ГП

АНС

Рис. 3. Индекс экспрессии МиС2 в цилиндрических клетках по всей крипте в ГП, АНС и «переходных» слизистых

Рис. 4. Графическое изображение пролиферативной активности в ГП, АНС и их переходных слизистых. Нет статистически достоверных отличий митотической активности в ГП и АНС

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

-0,5

120

I---p=0,002

100

80

60

40

20

комбинации с ШИК-реакцией (выявление кислых сиаломуцинов и нейтральных муцинов), и диамином железа (HID- high iron diamine) с альциановым синим при рН = 2,5 (выявление количественного отношения сульфомуцинов к сиаломуцинам). Иммуногистохи-мическое исследование выполняли с применением первичных антител к Ki-67, клон MIB-1 («DAKO», Дания), моноклональных антител к желудочным (MUC1, MUC5AC и MUC6) муцинам в разведении 1:100; моноклональных антител к кишечному муцину (MUC2) в разведении 1:100, системы детекции LSAB2 Systems, HRP («DAKO», Дания,).

Переходная слизистая была определена по морфологическим признакам (более глубокие крипты, содержащие больше бокаловидных клеток увеличенных в размере, наличие желудочных муцинов), отличным от неизмененной слизистой оболочки на протяжении нескольких крипт от патологического образования. Оценка проводилась по всем измененным криптам. Схематичное изображение компартментов представлено на рис. 1. Оценивали индекс экспрессии муцинов (количество клеток с определенным типом муцина в цилиндрических или бокаловидных в процентах по отношению к общему числу клеток либо цилиндрических либо бокаловидных компартменте

в по крипте суммарно), индекс пролиферации (количество клеток с экспрессией Ю-67 в процентах к общему количеству клеток в каждом компартменте и по крипте суммарно). Для статистического сравнения индексов применялся Т-критерий Манна-Уитни. Допустимая ошибка принималась за 5% (р<0,05 — отличия достоверны).с помощью В^1а1 6,0 и 81а^Ика7,0. Допустимая ошибка принималась за 5% (р<0,05 — отличия достоверны).

Результаты. Среди гистохимических показателей имело место изменение содержание сульфомуцинов и сиаломуцинов главным образом в цилиндрических клетках и присутствие нейтральных муцинов, как в бокаловидных, так и в цилиндрических клетках. Продукция сиаломуцинов в цилиндрических клетках ГП достоверно больше чем в АНС (р = 0,003) главным образом за счет III и IV компартментов (р = 0,012 и р = 0,002 соответственно), что представлено на рис. 2. Сульфомуцины в цилиндрических клетках ГП преобладали во всех компартментах по сравнению с АНС (р = 0,004 суммарно по крипте), что представлено на рис. 3. Присутствие нейтральных муцинов было выявлено в ГП и АНС в бокаловидных и цилиндрических клетках без достоверных различий. Так же не было выявлено различий в секреции вышеперечисленных

«ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 2 (71), 2008 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 2 (71), 2008

%

П ролиферативная активность

IV   l я

75-100%

III /  \   50-74,9%

25-49,9%  5-24,9%

II  і  \ А  А

/ /   \ '   Iі вн \

н-Р ИГ / \ т  / \

Ы.  II  \ /  \ \   \    /  \ / \ /

ГПК «Переходная слизистая» ГПК АНС «Переходная слизистая» АНС

Рис. 5. Распределение пролиферации по компартментам. Каждый случай обозначен квадратом. Размер квадрата определен полуколичественно по уровню экспрессии Ю-67.

гшэ

jam- .sSCGS1

Гиперэкспрессия Ki-67, появление

желудочных

---муцинов

[15, 22] ' "

Мутация гена ACF, гиперэкспрессия Ki-67.

LLL% г&т

Неизмененна я слизиста оболочка

v*w\

V

X* *•••*

1-D.C. Snover et al, 2005,

2-K.P. Batts et al., 2004

3-R. Beach et al, 2005,

4-S. Yang et al, 2004

5-T. Yao et al., 2000,

6-S.P. Hussain et al, 2000

7-D.E. Aust et al, 2002,

8-N. Umetani et al, 2000

9-K. Hiroki et al, 2000

10-MJ. Makinen et al, 2007

11-B. Klump et al, 1999

Тубулярная

аденома

«Переходная»

слизистая

оболочка

слизистая

Аденокарцинома

12-H. Steven et al, 2006

13-A.O. Laiyemo et al, 2007

14-H. Mitomi et al, 2003

15-J. Korean et al, 2005

16- EJ. Lee et al, 2005

17- R. John et al, 2000

18-A. Davenport et al, 2005

19-Naoki Yoshimi et al, 2004

20-B. Buecher et al., 2007

21-M.B. Folker et al, 2006

22-E.Levi et al., 2004

23- M.R. Nucci et al., 1999

Рис. 6. Гипотетическая схема, отражающая последовательность молекулярно-биологических событий и место «переходной» слизистой в этапах неопластической трансформации

АРС (Adenomatosis Polyposis Coli) блокирует работу p-catenin, участвует в организации веретена деления; p-catenin, повышает транскрипционную активность онкогенов; p53 - маркер повреждения ДНК; Ki-67- экспрессируется клеткой в фазу пролиферации; DCC (Dented in Colorectal Cancer) — белок, ассоциированный с аденокарциномой толстой кишки, обеспечивает межклеточное взаимодействие; 1Ь15-цитокин, ускоряет деление и увеличивает число колоноцитов; ACF (Aberrant crypt foci) —гиперэкспрессия приводит к мутации цитокератина-20; цитокератин-20 — протеин секретируемый эпителиоцитами толстой кишки, гиперэкспрессия в колоректальном раке; bcl-2 — ингибитор апоптоза; s-srs, k-ras, b-raf— онкопротеины, активируют циклинзависимые киназы (ЦЗК), обеспечивая переход клетки в фазу митоза; р21-белок- ингибитор ЦЗК.

муцинов в ГП и АНС при сравнении с «переходной» слизистой.

Экспрессия желудочных муцинов (МиС1, Ми-С5АС и МиСб) была выявлена в разной степени. МиС6 отсутствовал в бокаловидных клетках во всех исследуемых группах, но продуцировался цилиндрическими клетками АНС в трех случаях. Экспрессия МиС5АС была отмечена в бокаловидных и цилиндрических клетках. В бокаловидных клетках ГП достоверно больше, чем в АНС во всех компартментах (р = 0,002 по крипте) и больше чем в «переходной» слизистой ГП (р = 0,022 по крипте). В цилиндрических клетках в ГП больше чем в АНС ( р = 0,003 по крипте), и больше, чем в переходной слизистой ГП (р = 0,011 по крипте). МиС1 экспрессировался цилиндрическими клетками ГП, АНС и «переходной» слизистой со статистически достоверными различиями в АНС, чем в «переходной» слизистой АНС в III и IV компартментах (р = 0,041 и р = 0,043 соответственно) без отличий по крипте. Продукция МиС2 в цилиндрических клетках преобладала по всем компартментам в ГП по сравнению с АНС и «переходной» слизистой ГП (р = 0,002 в обоих случаях).

По крипте нет достоверных различий в пролиферативной активности ГП и АНС (рис. 4). Экспрессия Ю-67 меньше в «переходной» слизистой ГП (р = 0,002) и АНС (р = 0,003). В ГП и АНС имелось неоднородное распределение пролиферации (рис. 5): в I компартмен-те экспрессия Ю-67 достоверно выше в ГП по сравнению с АНС (р = 0,002), а в III и IV она выше в АНС (р = 0,002 и р = 0,003 соответственно). Экспрессии Ю-67 в ГП больше, чем в «переходной» слизистой ГП во II компартменте (р = 0,001), что отражает расширение зоны пролиферации в ГП (рис. 5). Пролиферация клеток в АНС и в ее «переходной» слизистой в I компартменте достоверно ниже (р = 0,004), а во II, III и в IV компартментах выше (р = 0,010, р = 0,002 и р = 0,003 соответственно). Выявлена тенденция к изменению направления экспрессии: так в ГП экспрессия отмечалась в I и II компартментах; а в АНС определялась по всей крипте с преобладанием во II, III и IV (рис. 5). Необходимо отметить, что «переходная» слизистая ГП и АНС не отличалась между собой по продукции муцинов и пролиферативной активности.

Обсуждение. Изменение муцинового профиля имеет важное значение, т.к. отражает протекцию слизистой оболочки и функциональную активность эпителиоцитов. Экспрессия желудочных муцинов в ГП, вероятно, представляет собой своеобразный ответ на повреждение, компенсированный расширением пролиферативного компартмента при сохранении дифферецировки клеток. Различия в распределении муцинов в бокаловидных клетках исследуемых групп практически отсутствуют, поэтому изменение муци-нового профиля происходит за счет большей (как в ГП) или меньшей (как в АНС) секреции их цилиндрическими клетками. Пролиферативная активность одинакова в ГП, АНС, хотя опухолевый потенциал этих образований различен. Это обстоятельство можно объяснить тем, что экспрессия Ю-67 в АНС расположена в верхней части и на поверхности крипт, где, с одной стороны, действуют повреждающие факторы просвета толстой кишки, а с другой — отсутствуют собственные протективные свойства муцинов, т.к пролиферирующие клетки неспособны секретировать их в полном объеме. Это может способствовать дополнительному повреждению клеток и появлению новых мутаций с переходом в аденомы низкой степени в аденому с неоп-лазией высокой степени и далее в аденокарциному.

Противоречивые точки зрения в отношении «переходной» слизистой могут быть обусловлены наличием в этой зоне мутации гена р53, при хронических неспецефических заболеваниях толстой кишки [4] и отсутствием таких изменений в спорадических случаях [12], продукцией желудочных муцинов коло-ноцитами [9] как раннего этапа канцерогенеза, увеличением пролиферативной активности. Возможные варианты развития неопластической трансформации представлены на рис. 6. «Переходная» слизистая оболочка характеризуется секрецией желудочных муцинов (нейтральных муцинов MUC1, MUC5AC), что является своеобразной фенотипической особенностью в условиях действия повреждающих факторов. Расширение пролиферативного компартмента возможно обусловлено ускоренным прохождением колоноцитами клеточного цикла, что может привести к появлению хромосомных аберраций генов, участвующих в регуляции клеточного цикла и, как следствие, дальнейшей неопластической трансформации (рис. 6).

Выводы.

1. Отличительной характеристикой гиперпласти-ческого полипа толстой кишки характерной следует обозначить наличие секреции нейтральных муцинов и желудочного муцина MUC5AC.

2. Гиперпластический полип толстой кишки характеризуется вариабельностью экспрессии MUC2 в цилиндрических клетках, что отражает различный уровень цитопротекции.

3. Гиперпластический полип, тубулярная аденома с неоплазией низкой степени толстой кишки характеризуются собственными особенностями трансформации пролиферативного компартмента: незначительное расширение вверх при гиперплас-тическом полипе и преимущественное перемещение в верхние отделы слизистой оболочки в тубулярной аденоме.

4. «Переходная» слизистая оболочка является самостоятельным фенотипом кишечного эпителия, который характеризуется усилением пролиферативной активности с расширением пролиферативного компартмента, изменением профиля продукции муцинов (появление нейтральных муцинов и экспрессия MUC1, MUC5AC, MUC6 в цилиндрических и бокаловидных клетках) и, возможно, является источником дальнейшей неопластической трансформации.

Библиографический список

1. Redston M. Carcinogenesis in the GI tract: From morphology to genetics and back again / M. Redston // Mod. Pathol.

- 2001. - Vol. 14. P. - 236-245.

2. Suminori K. Genetic polymorphisms of methylenetet-rahydrofolate reductase and colorectal cancer and adenoma./ K. Suminori, C. Kun // Ann. Pathol. - 2005. - Vol. 5. P. -25-58.

3. Laiyemo AO. Hyperplastic polyps and the risk of adenoma recurrence in the polyp prevention trial./ A.O. Laiyemo, G. Murphy, L.B. Sansbury et al. // Clin. Gastroenterol. Hepatol.

- 2009. - Vol. 7(2). P. - 192-197.

4. Odze R.D.. Long-term follow-up after polypectomy treatment for adenoma-like dysplastic lesions in ulcerative colitis. / R.D. Odze, F.A. Farraye, J.L. Hecht et al. // Clin. Gastroenterol. Hepatol. - 2004. - Vol. 2(7) -P. 531-3.

5. World Health Organization Classification of Tumours. Pathology and Genetics of Tumours of the Digestive System. / Hamilton S.R., Aaltonen L.A. (Eds.) / IARC Press: Lyon, 2000.

«ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 2 (71), 2008 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 2 (71), 2008

16. Folker M.B. Serrated, hyperplastic and hyperplasia-like . colorectal polyps/ M.B. Folker, I.T. Bernstein, S. Holck // Ugeskr 1 Laeger. - 2006. - Vol. 168(46). P.-4005-4009.

7. Kurobe M. Hyperplastic polyposis associated with two asynchronous colon cancers. / M. Kurobe, K. Abe, N. Kinoshita et al. // World J. Gastroenterol. - 2007. - Vol. 13(23). P.

- 3255-3258.

8. Sandmeier D. Sessile serrated polyps of the colorectum: how to distinguish a sessile serrated adenoma from a hyperplastic polyp in a daily practice? / D. Sandmeier, H. Bouzourene // Ann. Pathol. - 2008. - Vol. 28(2) - P. 79-84.

9. Maurin N. Progression of tumors arising from large ACF is associated with the MUC5AC expression during rat colon MNNG carcinogenis./ N. Maurin, M.E. Forgue-afitte, P. Levy P. et al. // Int. J. Cancer. - 2007. - Vol. 120(3). P.

- 477-483.

10. Boland C.R. Alterations in human colonic mucin occurring with cellular differentiation and malignant transformation/ C.R. Boland, C.K. Montgomery, Y. S. Kim // Proc. Natl. Acad. Sci .USA.- 1992. - Vol. 79(6). - P.2051-2055.

11. Boland CR. Transitional mucosa of the colon and tumor growth factors /C.R. Boland, Y.S. Kim // Med. Hypotheses.

- 1997. - Vol. 22(3). P. - 237-243.

12. Halminton P.W. A morphometric assessment of

transitional mucosa in the colon Histopathology / P.W. Halminton, P.C.H. Watt, D.C. Allen // Bio. - 1998. - Vol. 13 (5) - P. 1365-2559.

ОСИНЦЕВА Ирина Леонидовна, студентка педиатрического факультета Омской государственной медицинской академии.

МОЗГОВОЙ Сергей Игоревич, кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической анатомии с курсом клинической патологии.

МАХРОВ Андрей Станиславович, врач эндоскопического отделения ФГУ «Западно-Сибирский медицинский центр Росздрава».

ПОПОВ Сергей Иванович, кандидат медицинских наук, врач эндоскопического отделения ФГУ «Западно-Сибирский медицинский центр Росздрава». ПАНЮШКИН Леонид Васильевич, заведующий эндоскопическим отделением ФГУ «Западно-Сибирский медицинский центр Росздрава».

Дата поступления статьи в редакцию: 28.12.2008 г.

© Осинцева И.Л., Мозговой С.И., Махров А.С.,

Попов С.И., Панюшкин Л.В.

Информация

СТИПЕНДИИ НА УЧЕБНУЮ СТАЖИРОВКУ Правительство Франции

Естественные, технические, гуманитарные дисциплины

Стажировки на срок от двух недель до четырех месяцев предлагаются студентам и специалистам с высшим образованием, желающим повысить квалификацию в сфере своей профессиональной деятельности:

Программы обучения

По всем дисциплинам, которые преподаются во Франции, в том числе медицина, журналистика, аудиовизуальные средства и кино, музыка, архивное дело.

Особые условия

— Медицина: не менее 9 лет обучения в области медицины.

— Кино: летняя стажировка в школе БЕМК.

— Музыка: стажировки в Высших национальных консерваториях Парижа и Лиона.

Требования к кандидату — российское гражданство и проживание на территории России, хорошее знание французского языка. Досье и календарные сроки — бланк досье кандидата доступен для скачивания на сайте посольства в течение всего года. Досье должно быть представлено: до 15 мая для стажировки осенью текущего года, до 1 ноября для стажировки зимой будущего года — подтверждение о приеме из французского учебного заведения с программой и сроками стажировки.

Более подробная информация: www.ambafrance-ru.org

Источник: http://www.rsci.ru