Тема № 11. Выявление гистогенетической принадлежности опухолей мезенхимального происхождения

Опухоли мезенхимального происхождения представляют один из наибо­лее сложных разделов онкоморфологии. Это связано с большим числом нозоло­гических форм и их вариантов, обусловленных многообразием гисто- и морфо­генеза, сложностями дифференциального диагноза при наличии весьма близкой структурной и клеточной характеристики опухоли, разнообразием клиническо­го течения и прогноза (Франк Г.А., 2004).

При идентификации опухолей мягких тканей используется большое ко­личество иммуногистохимических маркеров, наиболее часто встречающимися из них являются следующие.

Виментин - это один из белков промежуточных филаментов, являющихся главными структурными белками клетки. Только виментин представлен в ме­зенхимальных клетках во время раннего эмбрионального развития и, как пра­вило, как только клетка подвергается дифференцировке, заменяется типовыми специфическими промежуточными филаментами. Несмотря на то, что вимен- тин раньше считали специфическим маркером мезенхимальной дифференци­ровки клеток, этот белок был найден в различных немезенхимальных опухолях,

включая аденокарциномы яичников, щитовидной железы, эндометрия, почек, молочной железы, надпочечников и легких, а также меланомы, мезотелиомы и лимфомы.

Цитокератин - главный компонент цитоскелета эпителиальных клеток. Антитела, направленные против цитокератина, являются самыми частыми им­мунореагентами при определении эпителиальной дифференцировки. Некото­рые из мезенхимальных опухолей обладают способностью экспрессировать ке­ратин, наиболее часто СК8 и СК18. К ним относятся: синовиальная саркома, мезотелиома, десмопластическая мелко-круглоклеточная опухоль, хондрома, парахордома, меланотическая нейроэктодермальная опухоль и внепочечная рабдоидная опухоль.

ЕМА (эпителиальный мембранный антиген) - гликопротеин, присутст­вующий на плазматической мембране эпителиальных клеток. ЕМА, наподобие цитокератинов, обнаруживается в различных видах нормального эпителия и развивающихся из него опухолях.

ЕМА-экспрессия в мезенхимальных опухолях по большей части анало­гична цитокератинам, за исключением нескольких характерных особенностей. Антитела к ЕМА более чувствительны при установлении эпителиальной диф­ференцировки в низкодифференцированных случаях монофазной синовиальной саркомы

Актины - сократительные белки, являющиеся главными компонентами системы микрофиламентов клетки. Выявлено шесть основных изоформ актина.

Антитела к альфа-актину гладких мышц являются надежными маркерами для определения гладкомышечных опухолей. SMA и a-SMA также окрашивают клетки с частичной гладкомышечной дифференцировкой: перициты, миоэпите­лиальные клетки и миофибробласты. Определение перицитов вокруг сосуди­стых структур - признак доброкачественного сосудистого процесса, тогда как

в большинстве злокачественных сосудистых новообразований число перици- тарных клеток снижено.

Десмин - промежуточный филамент, найденный в сердце, скелетных и гладких мышечных волокнах. В скелетных мышечных клетках нити десмина вплетаются в Z-диски, в гладкомышечных клетках связывают веретенообраз­ные плотные пятна, которые идут параллельно нитям актина. Антитела к дес- мину являются хорошим маркером для определения гладко- и скелетномышеч­ной дифференцировки; чаще этот маркер экспрессируется в рабдомиосаркоме, чем в лейомиосаркоме. Наличие десмина также обнаруживается в ангиомио- фибробластоме вульвы, где главными неопластическими элементами могут быть измененные миофибробластоподобные клетки.

Миозины в мышечных клетках действуют как ферменты и структурные белки. Они имеют способность связывать актиновые нити в мышцах и иниции­руют мышечное сокращение. Миозины могут быть разделены на гладкий и по­перечно-полосатый мышечные типы. Поперечно-полосатый тип миозина (ске­летный и сердечный мышечные миозины) называют саркомерным миозином.

Антиген, связанный с фактором VIII, также известный как фактор фон Виллебранда, является большим мультимерным компонентом комплекса фак­тора VIII системы свертывания крови. Синтезируется эндотелиальными клет­ками, мегакариоцитами и тромбоцитами, а также во внутриклеточных органел­лах клеток эндотелия - тельцах Weibel-Palade. Антитела к фактору VIII часто рассматриваются в качестве специфических маркеров эндотелиальной диффе­ренцировки, но не являются достаточно чувствительными, так как не окраши­вают эндотелий капилляров в различных органах и дают слабую окраску лим­фатического эндотелия.

CD30 экспрессируется в клетках Рида-Штейнберга при болезни Ходжки­на, на поверхности активированных В- и Т-клеточных лимфоцитов, а также в эмбриональных злокачественных клетках.

CD31 - гликопротеин, который принадлежит к молекулам клеточной ад­гезии семейства иммуноглобулинов, известный также как молекула адгезии PECAM-I (эндотелиальная молекула адгезии тромбоцитов), представлен на тромбоцитах, гранулоцитах и клетках эндотелия. Ранее считалось, что этот бе­лок менее специфичен для эндотелия, чем фактор VIII. Однако CD31 оказался более чувствительным маркером злокачественных сосудистых опухолей в связи с его способностью иммуноокрашивать низкодифференцированные очаги в ан­гиосаркомах и веретеноклеточные поля саркомы Капоши. В случаях мезоте­лиомы и некоторых аденокарцином может выявляться слабое цитоплазматиче­ское окрашивание на белок CD31. При этом отсутствует специфический мем­бранозный тип экспрессии, характерный для клеток эндотелия.

CD34 - гликозилированная трансмембранная молекула адгезии клеток, которая встречается на гемопоэтических клетках-предшественниках, эндотели­альных клетках сосудов и субпопуляции фибробластоподобных клеток в пре­делах соединительной ткани. Способность экспрессировать данный белок те­ряют зрелые клетки или подвергающиеся дальнейшей дифференцировке. Как маркер эндотелия CD34 окрашивает внутрицитоплазматические пространства неопластических клеток, составляющих эпителиоидную гемангиоэндотелиому, и показывает большую чувствительность, сопоставимую с CD31, чем фактор VIII, особенно при определении низкодифференцированных ангиосарком, вере­тенообразных участков саркомы Капоши.

Энолаза - это гликолитический фермент. Различные изоформы энолазы состоят из гомодимеров альфа-, бета- и гамма-субъединиц и встречаются прак­тически во всех тканях тела человека. Гамма-энолаза или нейрон­специфическая энолаза (NSE) находится в высоких концентрациях в клетках нервной системы и нейроэндокринных клетках. Первоначально NSE рассмат­ривался как специфический маркер нейроэндокринной дифференцировки, од­нако экспрессия данного белка была обнаружена в нейроэндокринной карци­номе, нейробластоме, параганглиоме и феохромоцитоме. Последние исследова­ния показали, что NSE иммунореактивность для нейроэндокринных клеток ме­

нее специфична, так как была определена в тканях не нервного происхождения, различных не эндокринных карциномах, в нескольких вариантах сарком: раб­домиосаркоме, лейомиосаркоме, ангиомиосаркоме, синовиальной саркоме, светлоклеточной саркоме и альвеолярной мягкотканой саркоме, а также в мела­номе и лимфоме. Другие мезенхимальные опухоли, которые экспрессируют NSE, - это саркома Юинга (примитивная нейроэктодермальная опухоль), дес­мопластическая мелко-круглоклеточная опухоль, гастроинтестинальная стро­мальная опухоль и мезенхимальная хондросаркома. В настоящее время досту­пен ряд более специфичных маркеров нервной ткани.

Белок S-100 относится к группе небольших кальцийсвязывающих белков, которые участвуют в клеточном цикле, клеточной дифференцировке, в процес­сах взаимодействия цитоскелета с мембраной. Данный белок экспрессируется шванновскими клетками периферической нервной системы, гистиоцитами с ан­тиген-презентирующей функцией типа клеток Лангерганса, адипоцитами, хон- дроцитами, меланоцитами, миоэпителиальными клетками, клетками мозгового вещества надпочечников. С диагностической точки зрения, белок S-100 рас­сматривается как чувствительный, но не специфичный маркер периневрия и меланоцитов и поэтому должен быть использован в панели с другими иммуно­реагентами. Сильная и диффузная ядерная или цитоплазматическая экспрессия белка S-100 типична для нейролеммомы (доброкачественная и клеточная шван­нома) и более вариабельна в нейрофиброме.

Как маркер опухолей меланоцитарного происхождения антитела к белку S-100 окрашивают практически все доброкачественные меланоцитарные про­цессы, исключая некоторые голубые невусы, а также меланомы, включая дес­мопластический вариант. Белок S-100 (наряду с цитокератинами) можно ис­пользовать в диагностике хордомы. S-100 иммунореактивность обнаруживается в большей части хорошо дифференцированных хондроидных опухолей; для внескелетной миксоидной хондросаркомы характерна низкая или отрицатель­ная реакция. Ограниченная экспрессия данного белка в определенных субпопу­ляциях гистиоцитов используется при подтверждении диагноза гистиоцитоза

Лангерганса и заболевания Розаи-Дорфмана, развивающегося в мягких тканях. Иммунореактивность белка S-100 также отмечена в миоэпителиоме мягких тканей, парахордоме и в приблизительно 30% синовиальных сарком.

Антитела к HMB-45 реагируют с антигенами, которые ассоциируются с ранними стадиями образования меланосомы. Несмотря на то, что антитела к HMB-45 окрашивают эмбриональные меланоциты и соединительнотканные не­вусы, включая соединительнотканный компонент сложного невуса, они не да­ют реакции со зрелыми меланоцитами или внутридермальными невусами. От­мечено, что данные антитела являются специфичными и чувствительными для меланомы и могут использоваться вместе с S-100.

Ген MIC2 локализуется в псевдоаутосомных участках X и Y хромосом и кодирует гликопротеин - CD99 (или антиген E2), который экспрессируется на поверхностных мембранах некоторых лимфоцитов, T-лимфоцитов коркового вещества тимуса, клетках зернистого слоя фолликулов яичников. Антиген так­же экспрессируется большинством клеток панкреатических островков, клеток Сертоли яичек и некоторыми эндотелиальными клетками. Наибольшее диагно­стическое значение CD99 имеет при дифференциальной диагностики прими­тивной нейроэктодермальной опухоли - саркомы Юинга от низкодифференци­рованной нейробластомы, в которой, несмотря на значительное морфологиче­ское сходство, реакция с CD99 не наблюдается.

C-kit кодирует трансмембранный рецептор тирозинкиназного фактора роста (KIT, CD117), который найден в гематопоэтических «стволовых» клетках, тучных клетках, зародышевых клетках, меланоцитах, интерстициальных клет­ках Кахала желудочно-кишечного тракта и некоторых эпителиальных клетках. CD117 не выявляется в лейомиомах; обычно он обнаруживаются в гастроинте­стинальных стромальных опухолях. CD117 также экспрессируется в большин­

стве опухолей из тучных клеток, обнаружен в некоторых гранулоцитарных сар­комах.

При определении нозологических форм опухолей мезенхимального про­исхождения первоначально приходится основываться на гистологическом строении опухолевых клеток, а затем иммуногистохимически ставить точный диагноз. В подобных случаях полезно использовать следующую панель.

При преобладании в опухоли веретеновидных клеток следует использо­вать следующие маркеры: гладкомышечный актин (SMA), десмин, белок S-100, цитокератины, CD34, эпителиальный мембранный антиген.

Опухоли с плеоморфной клеточной структурой исследуют на: цитокера­тины, белок S-100, актин, десмин, CD30.

При эпителиоидном строении опухолевых клеток применяют следующие маркеры: цитокератины, белок S-100, CD34.

Опухоли преимущественно круглоклеточного строения исследуют на: цитокератины, общий лейкоцитарный антиген, десмин и/или myf-4, CD99, бе­лок S-100.

Таким образом, большинство мезотелиальных опухолей можно иденти­фицировать с помощью нескольких специфических иммуногистохимических маркеров:

• для лейомиосаркомы характерна экспрессия гладкомышечного актина и десмина;

• синовиальная саркома выявляется эпителиальным мембранным анти­геном (ЭМА) и цитокератинами;

• для злокачественной шванномы характерен белок S-100;

• рабдомиосаркома экспрессирует десмин, саркомерный актин, миоглобин;

• саркома Юинга - CD99, нейронспецифическую энолазу;

• ангиосаркома - CD31, CD34, фактор Виллебранда;

• эпителиоидная саркома - эпителиальный мембранный антиген, цитоке­ратины;

• светлоклеточная саркома - белок S-100, HMB-45.