Тема № 10. Иммуногистохимическая характеристика опухолевых клеток. Опухоли из эпителия

В настоящее время иммуногистохимический метод исследования широко применяется для выявления неизвестной локализации первичной опухоли при наличии её метастазов. От 10 до 15% раковых опухолей характеризуются мета­стазами в различных органах, полостях и лимфатических узлах.

При морфологической диагностике метастатические опухоли, согласно рекомендациям Европейского общества медицинской онкологии (ESMO, 2004), целесообразно разделять на пять крупных категорий: аденокарцинома, плоско­клеточный рак, нейроэндокринный рак, недифференцированный рак, недиффе­ренцированная опухоль. Эти морфологические категории наряду с данными о распространённости процесса во многих случаях позволяют определить адек­ватный план обследования и лечения.

Частота случаев, когда заболевание сопровождалось развитием метаста­зов, а локализация первичной опухоли на момент морфологического исследо­вания неизвестна, составляет 3-15% от всех онкологических заболеваний. При этом локализация первичного очага определяется при жизни в среднем у 30­40% пациентов, на аутопсии - у 60-70%.

Иммуногистохимическое исследование в зависимости от морфологиче­ского типа новообразования позволяет уточнить гистогенез опухоли и/или вы­сказаться о вероятной локализации первичного очага. Большинство из этих опухолей представляют аденокарциномы молочной железы, толстого кишеч­ника, легких, яичников, поджелудочной железы, предстательной железы и же­лудка.

В случае метастазов аденокарциномы задача иммуногистохимического исследования состоит в выявлении вероятного источника метастазирования.

Для этих целей в настоящее время используется целый ряд маркеров включая цитокератины 7 и 20, тиреоидный фактор транскрипции (TTF-1), CA125, CDX2, рецепторы к эстрогенам, GCDFP-15, лизоцим, мезотелин, про- стат-специфический антиген.

Цитокератин 7 (CK7) относится к семейству белков промежуточных фи- ламентов, имеет молекулярную массу 54 кДа, выявляется в различных видах железистого эпителия.

Цитокератин 20 (CK20) является представителем кератина I типа, кото­рый непосредственно экспрессируется в эпителии желудка и тонкого кишечни­ка, уротелии и клетках Меркеля кожи. Антитела (клон Ks 20.8, Dako) реагиру­ют с соответствующим белком молекулярной массой 46 кДа. CK 20 - это ос­новной белок зрелых энтероцитов и бокаловидных клеток; он специфически экспрессируется в эпителиальных клетках слизистой оболочки желудка и тон­кого кишечника. Его также можно выявить в аденокарциномах толстого ки­шечника, желудка, поджелудочной железы, желчных капилляров, в муциноз-

ных опухолях яичников, переходноклеточном раке мочевого пузыря и раке из клеток Меркеля. В свою очередь, в плоскоклеточных раках, аденокарциномах молочной железы, легких, эндометрия, не муцинозных опухолях яичников и мелкоклеточных карциномах легких CK 20 не экспрессируется.

TTF-1 - ядерный фактор транскрипции, представляющий собой гомеодо­менный белок семейства NKX2 (молекулярная масса 40 кДа); экспрессируемый эмбриональной и зрелой тканью легкого и щитовидной железы.

Лизоцим катализирует гидролиз отдельных мукополисахаридов клеточ­ной оболочки бактерий. Используется для выявления опухолей из гистиоцитов и лейкозных клеток миелоидного ряда. Он выявлен в клетках селезенки, легких, почек, лейкоцитах крови, плазматических клетках, слюне, молоке и слезной жидкости.

Мезотелин - клеточный гликопротеин (молекулярная масса 40 кДа), рас­полагается на поверхности мезотелиальных клеток и связан с механизмами кле­точной адгезии. Он также выявляется в мезотелиомах, эпителиальных раках яичников и некоторых плоскоклеточных раках. Клон 5В2 (Novocastra) окраши­вает эпителиоидные мезотелиомы и аденокарциномы легких, яичников, опухо­ли брюшины, эндометрия, поджелудочной железы, желудка и толстого кишеч­ника. Антитела не реагируют с тканью почек, печени, плаценты, кожи и щито­видной железы. Мезотелина много в обычных мезотелиальных клетках, из ко­торых формируются злокачественные мезотелиомы и цистаденокарциномы

яичников. Эти антитела вместе с антителами к калретинину могут быть исполь­зованы для выявления мезотелиом.

CDX2 - рекомбинантный белок прокариотов, соответствующий 180 аминокислотному N-терминальному участку молекулы CDX2 человека. Явля­ется специфическим транскрипционным фактором клеток тонкого кишечника. Ген cdx2 кодирует интестинально-специфический транскрипционный фактор, его белок экспрессируется на ранних стадиях развития тонкого кишечника и может иметь значение в регулировании пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток тонкого кишечника.

CA125 - белок ракового антигена яичников. Моноклональные антитела (клон Ov185:1, Novocastra) распознают муциноподобный гликопротеин моле­кулярной массой около 200 кДа. Антитела окрашивают различные опухоли, та­кие как аденокарциномы толстого кишечника, аденокарциномы молочной же­лезы, опухоли матки, бронхо-альвеолярные раки, эндометриоидные и серозные аденокарциномы яичников.

ER - рецепторы к эстрогенам. Клон 6F11 (Novocastra) взаимодействует с эстрогеновым рецептором альфа. Антитела окрашивают ядра с рецепторами к эстрогенам в эпителиальных и гладкомышечных клетках матки, а также ядра эпителия молочных желез. Выявление рецепторов к стероидным гормонам ши­роко применяется при лечении гормонально-зависимых опухолей. Наличие ре­

цепторов к эстрогенам является маркером рака молочной железы, а также мо­жет свидетельствовать о прогнозе заболевания и эффективности эндокринной терапии.

Простат-специфический антиген (ПСА) - представляет собой гликопро­теин. Клон ER-PR8 (Dako) получен к белку молекулярной массой 35 кДа. ПСА биохимически и иммуногистохимически отличается от другого широко исполь­зуемого маркера опухоли предстательной железы - кислой простатической фосфатазы. Он располагается в цитоплазме клеток ацинарного и протокового эпителия нормальной ткани, выявляется при доброкачественной гиперплазии предстательной железы и аденокарциноме.

GCDFP-15 - белок, который встречается при диффузной кистозной мас­топатии, для которой характерны макро- и микрокисты, протоковая и дольковая гиперплазия и др. патология молочных желез. Кисты формируются за счет апокриновой секреции эпителиальными клетками. Жидкость кист содержит гликопротеины, включая уникальный 15 кДа мономер. В нормальной ткани по­добный белок встречается в эпителии слезных, подъязычных и мелких слюн­ных желез, в клетках серозных оболочек, трахеальных и бронхиальных желез. GCDFP-15 и PSA одновременно экспрессируются в опухолях молочных желез с положительной реакцией на рецепторы к андрогенам. Данный маркер может быть использован для выявления аденокарциномы молочной железы, протоко­вых раков слюнных желез и апокринового эпителия.

Часть маркеров, такие как ПСА для рака предстательной железы, TTF-1 для рака легких, работают моноспецифично. Другая часть маркеров этой пане­ли характерна для нескольких опухолей: так, рецепторы к эстрогенам могут быть выявлены при раке молочной железы или яичников, CDX2 - при опухолях желудочно-кишечного тракта. Часть маркеров может характеризовать источ­

ник метастаза только комплексно: рецепторы к эстрогенам, мезотелин и CA125 характеризуют опухоли яичников.

J.L Dennis с соавт. (2005) предложили алгоритм для выявления локализа­ции первичных опухолей по иммуногистохимической характеристике метаста­зов с использованием данного набора маркеров:

1. ПСА-позитивные опухоли, как правило, в 99% случаев представляют собой рак предстательной железы.

2. TTFI-позитивные опухоли, в 98% случаев - рак легких.

3. GCDFP-15-позитивные опухоли могут быть либо аденокарциномой толстого кишечника, либо аденокарциномой молочной железы. В данном слу­чае для дифференциальной диагностики используется маркер CDX2. Опухоли CDX2(+) составляют аденокарциномы толстого кишечника, CDX2(-) - адено­карциному молочной железы.

4. Положительная реакция с маркерами CDX2 и CK20 наблюдается в метастазах из опухолей желудка, поджелудочной железы и толстого кишечни­ка. Применение дополнительного маркера CK7 позволяет дифференцировать эти опухоли. CK7(+) характерен для аденокарциномы желудка и поджелудоч­ной железы; CK7(-) - характеризует аденокарциному толстого кишечника.

5. Рецепторы к эстрогенам встречаются как в опухолях яичников, так и при раке молочной железы. В дифференциальной диагностике этих опухолей помогает маркер мезотелин(+), фенотип характерен для рака яичников; фено­тип мезотелин(-) наблюдается при раке молочной железы.

6. CA125 является маркером аденокарциномы поджелудочной железы.

7. Мезотелин(+) характерен для опухолей желудка или поджелудочной железы.

8. Лизоцим(+) выявляет опухоли желудка и поджелудочной железы.

Метастазы плоскоклеточного и нейроэндокринного рака без выявленного первичного очага (Савелов Н.А., Петровичев Н.Н., 2006)

При метастазах плоскоклеточного рака проводить иммуногистохимиче­ское исследование нецелесообразно, так как возможности метода не позволяют уточнить вероятный источник метастазирования. Это относится и к метастазам низкодифференцированного нейроэндокринного рака. Однако при метастазах высокодифференцированного нейроэндокринного рака (синоним - атипичный карциноид) коэкспрессия CK7 и TTF1 может свидетельствовать о локализации первичного очага в легком, а коэкспрессия CK20 и CDX2 - в органах ЖКТ.

Метастазы недифференцированного рака без выявленного первичного

очага (Савелов Н.А., Петровичев Н.Н., 2006)

У пациентов с метастазами без четких морфологических признаков желе­зистой (аденогенной), нейроэндокринной или плоскоклеточной дифференци­ровки главной задачей дополнительных методов исследования является уточ­нение гистогенеза опухоли (точнее, установление направления дифференци­ровки опухолевых клеток). Для этого применяется следующая панель антител: р63, СК5, CK14 или CK5/CK6, СК18, CD56 (N-CAM).

Антитела к белку Р63 (клон 4А4, Dako). Белок Р63 принадлежит к се­мейству Р53 опухолевых супрессорных генов, которые также включают белок Р73. Эти белки регулируют процессы клеточной транскрипции и запускают процессы апоптоза в ответ на повреждение ДНК и развитие гипоксии. Р63 экс­прессируется в ядрах базальных клеток различных видов эпителия. Белок Р63 выявляется в пролиферирующих клетках эпителия шейки матки, уротелия и предстательной железы. Он также экспрессируется в большинстве низкодиф­ференцированных плоскоклеточных раков. Антитела к Р63 помогают диффе­ренцировать доброкачественные и злокачественные опухоли предстательной

железы.

Антитела к белку CD56 (клон МОС-1, Dako). Белок CD56 является анти­геном клеток натуральных киллеров. Реагирует с CD4+ и CD8+, Т-клетками в периферической крови. CD56 можно выявить в нейробластоме и мелкоклеточ­ном раке легких, а также некоторых других опухолях.

Цитокератины CK5/CK6 (клон D6/16 B4, Dako). Цитокератины относят­ся к семейству промежуточных филаментов и выявлены практически во всех клетках. Типы цитокератинов CK5/CK6 выявляются в мезотелиальных клетках и не встречаются в аденокарциномах. CK5/CK6 применяются как маркеры ме­зотелиомы и плоскоклеточного рака легких, болезни Боуэна (разновидности карциномы, поражающей чешуйчатые клетки эпидермиса кожи, но не распро­страняющейся на ее базальные слои). Они не встречаются в аденокарциномах легких, но окрашивают мезотелиому и базальные клетки желез простаты. Дан­ные антитела не реагируют с тканями мезодермального происхождения, такими как мышцы и соединительная ткань. Цитокератины CK5/CK6 экспрессируются в низкодифференцированных аденокарциномах и выявляются в эпителиоидных мезотелиомах.

Цитокератин CK14 (клон LL002, BioGenex), молекулярная масса 50 кДа, - это кислый цитокератин первого типа, с помощью которого можно отличить многослойный плоский эпителий от простого эпителия. Цитокератин CK14 равномерно экспрессируется в цитоплазме всех клеток многослойного плоского ороговевающего эпителия. Моноклональные антитела к цитокератину CK14 помогают дифференцировать типы клеток в молочных железах при развитии аденокарциномы.

Цитокератин CK18 (клон DC10, Dako) - белок с молекулярной массой 45 кДа. Антитела реагируют с большинством видов простого эпителия, включая эпителий протоков и ацинусов желез. Данный белок экспрессируется в эпите­лии щитовидной железы, молочной железы, желудочно-кишечного тракта и дыхательной системы. Антитела используют для выявления аденокарцином легких, при этом они окрашивают цитоплазму опухолевых клеток из эпителия и не окрашивают опухолевые неэпителиальные клетки (глиомы, меланомы, ос­теосаркомы).

Для дифференциальной диагностики низкодифференцированных опухо­лей используется следующий алгоритм:

1. СК18(+) - аденокарцинома;

2. СК5/14(+) и р63(+) - плоскоклеточный рак;

3. СК5/СК14(+), СК18(+), р63(+) - переходноклеточный рак, плоскокле­точный рак, тимома;

4. СК18(+), CD56(+) - нейроэндокринный рак.

5. При выявлении экспрессии СК5/14, СК18 и р63 дифференцировать переходноклеточный рак от плоскоклеточного в ряде случаев возможно, иссле­дуя коэкспрессию СК7 и СК20, которая наблюдается приблизительно в 60% метастазов переходноклеточного рака.