Строение опухоли, особенности опухолевой клетки

.Внешний вид опухоли разнообразен. Она может иметь форму узла, шляпки гриба или напоминать цветную капусту. Поверхность ее бывает гладкой, бугристой или сосочковой. Опухоль может быть расположена в толще органа или на его поверхности. В одних случаях она диффузно пронизывает орган (рис. 94) и тогда границы ее не определяются, в других — расположена на поверхности органа (слизистой оболочки) в виде полипа (рис. 95). В компакт­ных органах опухоль может выступать над поверхностью, прорастать и разру-

187

Рис. 93. Атипичные клетки, пунктат раковой опухоли.

шать капсулу, аррозировать (разъедать) сосуды, вследствие чего возникает внутренее кровотечение. Она часто подвергается некрозу и изъязвляется (рако­вая язва). На разрезе опухоль имеет вид однородной, обычно бело-серой или серо-розовой ткани, напоминая иногда рыбье мясо. Иногда ткань опухоли пестрая в связи с наличием в ней кровоизлияний, очагов некроза; опухоль может быть и волокнистого строения. В некоторых органах (например, в яичниках) опухоль имеет кистозное строение.

Размеры опухоли различные, что зависит от скорости и продолжитель­ности ее роста, происхождения и расположения; консистенция зависит от преобладания в опухоли паренхимы или стромы: в первом случае она мягкая, во втором — плотная.

Вторичные измененияв опухолях представлены очагами некроза и кровоизлияний, воспалением, ослизнением и отложением извести (петрифика­ция) . Иногда эти изменения происходят в связи с применением лучевой терапии и химиотерапии.

Рис. 94. Диффузный рост злокачественной опухоли (рака) в стенке желудка.

Рис. 95. Опухоль на ножке в виде полипа. 188

Микроскопическое строение опухоли отличается большим разно­образием. Однако все опухоли имеют некоторые общие черты строения: опухоль состоит из паренхимы и стромы, соотношения которых могут сильно варьи­ровать.

Паренхиму опухоли образуют клетки, которые характеризуют данный вид опухоли, ими определяется морфологическая ее специфика. С т рома опу­холи образована как соединительной тканью органа, в котором она развилась, так и клетками самой опухоли.

Между паренхимой и стромой опухоли существуют сложные связи, причем особенности паренхимы опухоли во многом определяют характер ее стромы. Опухолевые клетки по мере роста индуцируют пролиферацию фибробластов, синтез ими компонентов стромы. Эта способность опухолевых клеток в значи­тельной мере определяется их генетическими свойствами, она неодинаково выра­жена в опухолях разного гистологического строения, что объясняет различное количество волокнистых структур в строме разных опухолей. Клетки паренхимы опухоли не только индуцируют активность фибробластов, но и сами могут выра­батывать межклеточное вещество стромы, или экстрацеллюлярный матрикс (например, коллаген IV типа базальных мембран). Опухолевые клетки, кроме того, продуцируют специфическое вещество белковой природы — ангиогенин, под воздействием которого происходит формирование капилляров в строме опу­холи.

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 пре­обладает паренхима, строма развита слабо и состоит лишь из тонкостенных сосудов и капилляров. Такие опухоли называют гистиоидными. Они обычно быстро растут и рано подвергаются некрозу. В ряде случаев в опухоли преобла­дает строма, клеток паренхимы крайне мало. Примером может служить фиброз­ный рак, или скирр.

Опухоли, строение которых соответствует строению органа (ткани), в кото­ром они развиваются, называют гомологичными. Когда клеточное строение опу­холей отличается от строения органа (ткани), в котором они возникают, говорят о гетерологичных опухолях. Гомологичные опухоли—-зрелые, дифференциро­ванные, гетерологичные — незрелые, мало- или недифференцированные. Опу­холи, возникающие в результате гетеротопий, т. е, эмбриональных смещений, называют гетеротопическими (например, опухоль из костной ткани в стенке матки или легком).

Морфологический атипизм опухоли может быть тканевым и клеточным.

Тканевый атипизм характеризуется нарушением тканевых взаимоотноше­ний, свойственных данному органу. Речь идет о нарушении формы и вели­чины эпителиальных структур, соотношений паренхимы и стромы в эпите­лиальных (особенно железистых) опухолях; о различной толщине волокнис­тых (соединительнотканных, гладкомышечных и др.) структур, о хаотичном их расположении в опухолях мезенхимального происхождения. Тканевый ати­пизм наиболее характерен для зрелых, доброкачественных опухолей.

Клеточный атипизм на светооптическом уровне выражается в полимор­физме или, напротив, мономорфизме клеток, ядер и ядрышек, гиперхромии ядер (рис. 96), полиплоидии, изменениях ядерно-цитоплазматического ин­декса в пользу ядер в связи с их укрупнением, появлении множества митозов.

Клеточный атипизм может быть выражен в разной степени. Иногда он так значителен, что опухолевые клетки по внешнему виду становятся непо­хожими на клетки исходной ткани или органа. Когда морфологическая ка-

189

Рис. 96. Клеточный ати-пизм и полиморфизм опу­холи.

таплазия достигает крайней степени, строение опухоли упрощается и она становится мономорфной. В связи с этим анапластические опухоли различ­ных органов очень похожи друг на друга.

Важным проявлением морфологического атипизма опухолевой клетки является патология митоза. Установлено, что в клетках опухоли на­рушена продукция кейлонов, которые в нормальных условиях регулируют митотическую активность клеток и действуют как ингибиторы клеточного деления. Патология митоза в опухолевых клетках подтверждает воздействие онкогенных факторов на генетический аппарат клетки, что и определяет нерегулируемый рост опухоли.

Клеточный атипизм характерен для незрелых, злокачественных опухолей.

Атипизм ультраструктур, выявляемый при электронно-микроскопическом исследовании, выражается в увеличении числа рибосом, связанных не только с мембранами эндоплазматическои сети, но и лежащих свободно в виде розеток и цепочек, в изменении формы, величины и расположении митохондрий (рис. 97), появлении аномальных митохондрий. Функциональная гетерогенность митохондрий в значительной степени нивелируется за счет митохондрий с низ­кой или отрицательной активностью цитохромоксидазы. Цитоплазма скудная, ядро крупное с диффузным или маргинальным расположением хроматина. Выявляются многочисленные мембранные контакты ядра, митохондрий и эндо­плазматическои сети, которые в нормальной клетке отмечаются крайне редко. Выражением атипизма клетки на ультраструктурном уровне являются и клетки-гибриды (рис. 98). Среди атипичных недифференцированных клеток могут быть стволовые, полустволовые клетки и клетки-предшественники.

При электронно-микроскопическом исследовании выявляется не только ультраструктурный атипизм, но и специфическая дифференцировка опухо­левых клеток, которая может быть выражена в различной степени — высо­кой, умеренной и низкой.

При высокой степени дифференцировки в опухоли находят несколько диффе­ренцированных типов опухолевых клеток (например, в раковой опухоли легкого пневмоциты 1 и II типов, реснитчатые или слизистые клетки). При умеренной степени дифферен­цировки обнаруживают один из типов опухолевых клеток или клетки-гибриды (например,

190

Рис. 97. Ультраструктур­ный атипизм опухолевой клетки.

М — митохондрии, Я — ядро. X 30 000.

Рис. 98. Клетка-гибрид (рак легкого). Имеются признаки эндокринной клетки (секреторные гра­нулы — СГ) и пневмоцита II типа (осмиофильные мультиламеллярные тель­ца — МЛТ).

Я —ядро. X 12 500.

в раковой опухоли легкого только пневмоциты или только слизистые клетки, иногда клетки-гибриды, имеющие ультраструктурные признаки одновременно как пневмоцита, так. и слизистой клетки — см. рис. 98). При низкой степени дифференцировки в опухоли находят еди­ничные ультраструктурные признаки дифференцировки в немногих клетках.

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

Установление степени дифференцировки опухолевой клетки при элек­тронно-микроскопическом исследовании имеет важное значение для диффе­ренциальной диагностики опухолей. Ультраструктурный анализ опухолевых клеток свидетельствует о том, что в незрелой опухоли с высокой степенью злокачественности преобладают недифференцированные клетки типа стволо­вых, полустволовых и клеток-предшественников. Увеличение в опухоли содер-

191

жания дифференцированных клеток, как и степени их дифференцировки, сви­детельствует о нарастании зрелости опухоли и снижении степени ее злокачест-вености.

Биохимический атипизм опухолевой ткани выражается рядом особен­ностей обмена, отличающих их от нормальных. Выяснено [Шапот В. С, 1977], что спектр биохимических характеристик каждой из опухолей непов­торим и включает разные комбинации отклонений от нормы. Такая вариа­бельность злокачественной опухоли является закономерной.

Ткань опухоли богата холестерином, гликогеном и нуклеиновыми кис­лотами. В опухолевой ткани гликолитические процессы преобладают над окислительными, содержится мало аэробных ферментных систем, т. е. цито-хромоксиды, каталазы. Выраженный гликолиз сопровождается накоплением в тканях молочной кислоты. Это своеобразие обмена опухоли усиливает ее сходство с эмбриональной тканью, в которой также преобладают явления анаэробного гликолиза.

Вопросы биохимической анаплазии опухоли более подробно освещаются в курсе патологической физиологии.

Гистохимический атипизм [Краевский Н. А., Райхлин Н. Т., 1967] от­ражает в известной мере биохимические особенности опухоли. Он характе­ризуется изменениями обмена в опухолевой клетке белков и, в частности, их функциональных групп (сульфгидрильных и дисульфидных), накоплением нуклеопротеидов, гликогена, липидов, гликозаминогликанов и 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. Для ряда опухолей выявлены специфические ферменты (фер­менты-маркеры), определен «ферментный профиль», характерный для данного вида опухоли.

Так, в клетках рака предстательной железы обнаружена высокая ак­тивность кислой фосфатазы, эстеразы и неспецифической А,-экзонуклеазы — ферментов, свойственных эпителию этого органа в норме. В гепатоцеллюляр-ном раке в отличие от холангиоцеллюлярного выявляется аминопептидаза; в опухолях из экзокринной части поджелудочной железы в отличие от опу­холей из ее островков сохраняется высокая активность эстеразы. Количествен­ное гистохимическое исследование показало, что однозначные в гистологи­ческом отношении и по степени дифференцировки формы рака легкого, же­лудка и молочной железы отличаются друг от друга активностью ряда фер­ментов (оксидоредуктаз).

Антигенный атипизм опухоли проявляется в том, что она содержит ряд свойственных только ей антигенов. Среди опухолевых "антигенов различают [Абелев Г. И., 1974]: антигены вирусных опухолей; антигены опухолей, вызванных канцерогенами; изоантигены трансплантационного типа; эмбриональные антигены; гетероорганные антигены.

Антигены вирусных опухолей детерминированы вирусным геномом ДНК- и РНК-содер-жащих вирусов, но принадлежат опухолевой клетке. Это ядерные мембранные антигены, кото­рые идентичны для любых опухолей, вызванных данным вирусом. Антигены опухолей, вызван­ных канцерогенами, индивидуальны как в отношении носителей опухоли, так и ее характера. Изоантигены трансплантационного типа обнаруживаются в опухолях, индуцированных онкор-навирусами (лейкозы, рак молочной железы и др.). Эмбриональные антигены—антигены опу­холи, специфичные для эмбриональных стадий развития организма и отсутствующие в пост-иатальном периоде. К ним относятся: cti-фетопротеин, обнаруживаемый чаще всего в клетках печеночно-клеточного рака и эмбрионального рака яичка; аг-фетопротеин, выявляемый у детей при нейробластоме и злокачественной лимфоме; карциноэмбриональный 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

192

специфического почечного антигена в карциноме печени или, напротив, печеночного антигена — в карциноме почек). Помимо атипичных антигенов опухолевые клетки содержат и типичные видоспецифические, органоспецифические, изоантигены и другие антигены.

В недифференцированных злокачественных опухолях происходит анти­генное упрощение, которое, как и появление эмбриональных антигенов, яв­ляется отражением катаплазии опухолевой клетки. Выявление типичных и атипичных антигенов в опухоли с помощью иммуногистохимических методов (в том числе с использованием моноклональных антител) служит дифферен­циальной диагностике и установлению гистогенеза опухоли.

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 синдромы, позволяющие высказывать предположение об опухолевом пора­жении этих эндокринных желез. Опухоли из печеночных клеток выделяют били­рубин и бывают нередко окрашены в зеленый цвет. Малодифференцированные и недифференцированные клетки опухоли могут потерять способность выпол­нять функцию исходной ткани (органа), в то же время слизеобразование иногда сохраняется в резко анаплазированных раковых клетках (например, желудка).

В заключение можно выделить главные фенотипичные признаки опу­холевой клетки злокачественного новообразования: опухолевая клетка в той или иной мере агрессивна (инфильтрирующий рост), некоммуникабельна (по­теря межклеточных контактов, выход клеток из комплексов и т. д.), но пол­ностью неавтономна. Она может достигать различной, даже высокой, сте­пени дифференцировки, функционируя с разными, иногда минимальными, отклонениями от нормы.