CC BY
56
№ 4 - 2012 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.62-006-073.32
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ В ДИАГНОСТИКЕ ОПУХОЛЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ
И.С. Кунин, Ю.Э. Наров, С.В. Айдагулова, И.О. Маринкин
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития (г. Новосибирск)
Проанализированы итоги сравнительного флуоресцентного, цитологического и патоморфологического исследований операционного материала 60-ти пациентов с различными формами роста злокачественных опухолей мочевого пузыря (экзо-, эндофитной и смешанной). Флуоресцентное исследование позволило визуализировать не только перифокальную опухолевую трансформацию слизистой оболочки, но и очаги неоплазии в периферических участках, что свидетельствует о системности опухолевого поражения слизистой оболочки мочевого пузыря и диагностической значимости флуоресцентного исследования.
Ключевые слова: рак мочевого пузыря, флуоресценция, патоморфология.
Кунин Игорь Семенович — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры онкологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», заведующий отделением онкоурологии в МБУЗ «Городская клиническая больница № 1», г. Новосибирск, рабочий телефон: 8 (383) 225-07-70, e-mail: I.S.Kunin@ngs.ru
Наров Юрий Эммануилович — доктор медицинских наук, профессор, завкдующий кафедрой онкологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 343-56-22
Айдагулова Светлана Владимировна — доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией клеточной биологии и фундаментальных основ репродукции ЦНИЛ ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 226-35-60, e-mail: a_sv@ngs.ru
Маринкин Игорь Олегович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой акушерства и гинекологии, ректор ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», e-mail: rectorngmu@yandex.ru
Введение. Значительный прогресс в изучении молекулярных механизмов канцерогенеза, произошедший в последние годы, способствовал получению новых данных о закономерностях развития опухолевого процесса. Тем не менее, сохраняется актуальность ранней диагностики опухолевой трансформации слизистой оболочки мочевого пузыря c определением достоверных границ распространения опухоли,
поскольку после радикальных оперативных вмешательств рак мочевого пузыря характеризуется высоким процентом рецидивов (до 75 %) и сложностью проблемы деривации мочи [1, 2].
Ткань опухоли люминесцирует под воздействием светового потока определенной длины волны после введения пациенту люминофора, избирательно накапливающегося в опухолевых тканях [3]. По-прежнему «золотым стандартом» в верификации предопухолевых и опухолевых процессов различной локализации остается патоморфологическое исследование, позволяющее наиболее точно классифицировать опухоль и оценить степень ее распространения. Нами была предпринята попытка визуализировать опухолевые изменения слизистой оболочки мочевого пузыря с определением границ поражения с помощью комплекса фотодинамических и патоморфологических методов.
Цель исследования — оценка диагностической эффективности флуоресцентного анализа слизистой оболочки при опухолевом поражении мочевого пузыря с помощью мультифокального цитологического и патоморфологического исследований.
Материалы и методы. Исследован операционный материал 60-ти пациентов с опухолями мочевого пузыря в возрасте от 56 до 83 лет, 56 мужчин и 4 женщины. В 50-ти случаях патоморфологически верифицирован переходноклеточный рак мочевого пузыря различной степени дифференцированности, в семи случаях — аденокарцинома и в трех наблюдениях — плоскоклеточный ороговевающий рак.
Флуоресцентный анализ выполняли с помощью люминофора, избирательно накапливающегося в трансформированных тканях. В качестве люминофора и одновременно в целях антибактериальной терапии инфекций мочевыводящих путей использовали тетрациклин в суточной дозе 0,4 г в течение трех суток перед операцией. Резецированную ткань облучали светом в ультрафиолетовой области спектра, возбуждающим флуоресценцию (длина волны X = 360-420 нм). Источником света служила ртутная лампа, подведение излучения к слизистой оболочке мочевого пузыря осуществляли по кварцевому моноволокну. Наблюдение вели через светофильтр ЖЗ-18, поглощающий это возбуждающее излучение, но пропускающий флуоресцентное излучение в видимой области спектра.
Для патоморфологического исследования образцы иссекали из опухолевого узла и участков флуоресцирующей и нефлуоресцирующей, визуально не измененной слизистой оболочки мочевого пузыря, получали соскоб слизистой оболочки для цитологического изучения, затем ткань фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином в комбинации с реакцией Перлса, по ван Гизону с докраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию. Для цитологического исследования препараты окрашивали по Романовскому.
При статистической обработке материалаиспользовали критерий Стьюдента, различия между сравниваемыми параметрами считали достоверными при значении р < 0,05.
Исследование выполнено в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека».
Результаты исследования. Макроскопически опухолевый очаг локализовался в первом сегменте мочевого пузыря у 14-ти пациентов, в первом и втором — у 13-ти, во втором
и третьем — у 24-х, и у девяти человек имело место тотальное поражение. Экзофитный характер роста опухоли отмечен у 34-х пациентов, эндофитный — в 18-ти случаях, у остальных девяти — смешанный характер роста опухоли.
Все опухолевые образования флуоресцировали с различной степенью интенсивности; при этом регистрировали свечение и во многих участках визуально интактной слизистой оболочки, образцы которой были подвергнуты цитологическому и гистологическому исследованиям. Анализ информативности флуоресценции слизистой оболочки мочевого пузыря по данным цитологического и гистологического исследования в зависимости от формы опухолевого роста представлен в таблице.
Гистологическое исследование визуально не измененных, но флуоресцирующих образцов, выявило опухолевый рост суммарно при различных формах роста в 68 % случаев, комплексное цитологическое и гистологическое — суммарно в 81 %. Важно отметить, что активность флуоресценции в визуально не измененной слизистой оболочке превышала таковую в опухолевой ткани, особенно при эндофитном росте опухоли.
В 30 % визуально интактных, но флуоресцирующих образцах слизистой оболочки мочевого пузыря опухолевый рост не обнаружен, при этом в 61 % случаев имел место экзофитный рост опухоли; в восьми из 18-ти (45 %) случаев цитологически
диагностирован переходноклеточный рак. Важно отметить, что при возрастании размера опухоли интенсивность ее флуоресценции несколько уменьшалась, что связано с гашением свечения в связи с более обильным кровоснабжением. В опухолях с эндофитным ростом, как правило, характеризующихся в большинстве случаев низким уровнем дифференцировки, активность свечения несколько более интенсивна.
Информативность флуоресценции слизистой оболочки мочевого пузыря по данным комплексного патоморфологического исследования
Методы исследования слизистой оболочки мочевого пузыря Характер роста опухоли
Экзофитный п = 34 Эндофитный п = 18 Смешанный п = 8
Флуоресценция
— активность свечения в опухоли (баллы) 1,67 ± 0,24 1,83 ± 0,30 2,13 ± 0,26
— активность свечения в визуально интактной слизистой оболочке (баллы) 2,42 ± 0,31 71* 2,56 ± 0,23 43* 2,25 ± 0,22 41*
Цитология (%) 73 83 62
Гистология (%) 64 77 62
Суммарно цитологическое и гистологическое исследование (%) 79 94 62
Примечание: * — количество образцов флуоресцирующей, но визуально не измененной слизистой оболочки мочевого пузыря
При патоморфологическом исследовании в 50-ти случаях переходноклеточного рака доминировали случаи с высоко- и умереннодифференцированной карциномой (38). Комплексы относительно мономорфных опухолевых клеток с сохранением полярности и многочисленными митозами разделены прослойками стромы. Также обнаружены участки атипии с «темными» клетками и полной или частичной утратой полярности. В случаях низкодифференцированного переходноклеточного рака опухолевые клетки
резко полиморфны, лишены полярности, с гиперхромными ядрами разной величины. Часто в ткани опухоли обнаруживали патологические митозы, участки некрозов и кровоизлияний. В трех случаях наряду с атипичными клетками, напоминающими переходный эпителий, обнаружены пласты полиморфных шиповидных клеток и дискератоз (участки плоскоклеточной метаплазии).
При плоскоклеточном ороговевающем раке опухолевая ткань формировала солидные
и тубулярные структуры, построенные из незрелых клеток, многие из которых-----------
с признаками дистрофии и некробиоза. В опухолевой ткани — роговые эпителиальные жемчужины (очаги кератообразования), окруженные гигантскими многоядерными клетками инородных тел. Наблюдался некроз покровного эпителия, в сохранившихся участках — дистрофия многослойного плоского эпителия, дискератоз, акантоз. Опухолевая строма инфильтрирована плазмоцитами и лимфоцитами, нередко склерозирована; в некоторых сосудах выявлены опухолевые эмболы.
При аденокарциноме мочевого пузыря опухоль представлена папиллярными и тубулярными железистыми полиморфными структурами различной величины, пенетрирующими базальную мембрану и врастающими в перифокальные ткани.
В зонах флуоресценции на различном удалении от макроскопических границ новообразования во всех 53-х исследованных патоморфологически образцах мочевого пузыря выявлены патологические изменения: в 35-ти фрагментах светооптический анализ показал либо наличие опухоли, гистологическое строение которой соответствовало «основному», т. е. определяемому визуально опухолевому очагу либо (при плоскоклеточном раке) отдельных клеток и роговых жемчужин. Кроме того, опухолевые клетки обнаруживали в просветах мелких сосудов. В остальных 18-ти фрагментах выявлены дисплазия и воспалительная реакция. Практически во всех изучаемых фрагментах на отдалении от опухолевого очага обнаруживали в различной степени выраженные иммунные реакции в слизистой оболочке, проявлявшиеся мононуклеарной инфильтрацией собственной пластинки и формированием лимфоидных фолликулов в слизистой оболочке.
Ни в одном из 54-х образцов стенки мочевого пузыря, взятых из зон с отсутствием флуоресценции, опухолевых клеток не выявлено. В этих фрагментах при переходноклеточном раке обнаружены дистрофические изменения переходного эпителия с умеренной дисплазией; при плоскоклеточном раке мочевого пузыря — плоскоклеточная метаплазия, ороговение и акантоз уротелия. Во всех образцах выявлена полиморфноклеточная инфильтрация стромы с преобладанием мононуклеарных клеток, часто обнаруживали очаговые скопления лимфоцитов и грануляции.
Заключение. Прогноз поверхностного рака мочевого пузыря с точки зрения рецидива и прогрессирования связан с множественностью опухоли мочевого пузыря и наличием предраковых процессов, таких как дисплазия высокой степени и карцинома in situ [4]. Чувствительность флуоресцентной цистоскопии с использованием в качестве люминофора 5-аминолевулиновой кислоты при внешне нормальной слизистой оболочке при поверхностном раке мочевого пузыря оценивают в пределах 83 % [5]. Таким образом, флуоресцентная цистоскопия является достаточно надежным методом для картирования слизистой оболочки мочевого пузыря, особенно в случаях мультифокального опухолевого роста.
В нашем исследовании информативность флуоресцентного анализа в сочетании с патоморфологическими методами составляет 81 % для визуально не измененной, но подвергнутой опухолевой трансформации слизистой оболочки мочевого пузыря, при
этом наибольшая эффективность флуоресцентной визуализации продемонстрирована в случаях эндофитного роста опухоли (94 %). В целом, флуоресцентный анализ достаточно эффективен для диагностики опухолевого поражения мочевого пузыря, характеризующегося системностью, — злокачественной трансформации подвергается слизистая оболочка не только вблизи очага поражения, но и в отдаленных от опухоли участках, что имеет значение для планирования и обоснования объема оперативных вмешательств.
Список литературы
1. Роль флуоресцентного контроля в определении объема хирургического лечения поверхностного рака мочевого пузыря / Б. П. Матвеев, Б. В. Кудашев, Б. В. Бухаркин [и др.] // Урология. — 2000. — № 3. — С. 22-24.
2. Validation bladder cancer xenograft bioluminescence with magnetic resonance imaging: the significance of hypoxia and necrosis / P. C. Black, А. Shetty, G. A. Brown [et al.] // BJU. Int. — 2010. — Vol. 106, N 11. — P. 1799-1804.
3. Beyond the photodynamic diagnosis : Searching for excellence in the diagnosis of nonmuscle-invasive bladder cancer / O. J. Encina [et al.] // Actas. Urol. Esp. — 2010. — Vol. 34, N 8. — P. 657-668.
4. Grossman H. B. Improving the management of bladder cancer with fluorescence cystoscopy / Н. В. Grossman // J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. — 2007. — Vol. 26, N 2. — P. 143-147.
5. Clinical assessment of fluorescence cystoscopy during transurethral bladder resection in superficial bladder cancer / Р. Jichlinski [et al.] // Urol. Res. — 1997. — Vol. 25, Supple 1. — P. S3—S6.
FLUORESCENCE ANALYSIS AT THE URINARY BLADDER CANCER DIAGNOSTICS
I.S. Kunin, Y.E. Narov, S.V. Aigadulova, 1.О. Marinkin
SEIHPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment» (Novosibirsk c.)
The data concerning the comparative fluorescence, cytological and pathomorphological study of urinary bladder cancer at 60 patients with different forms of tumor growth (exophytic, endophytic and mixed) was analyzed. Fluorescent investigation allowed visualizing not only the perifocal tumor transformation of mucosa, but the neoplasia focuses in peripheral areas; this result indicates systemic character of the urinary bladder mucosa tumor alteration and the diagnostic role of fluorescence investigation.
Keywords: urinary bladder cancer, fluorescence, pathomorphology.
About authors:
Kunin Igor Semenovich — candidate of medical sciences, assistant of oncology chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», head of oncourology
unit at SBGH «City clinical hospital № 1», office phone: 8 (383) 225-07-70, e-mail:
I.S.Kunin@ngs.ru
Narov Yury Emmanuilovich — doctor of medical sciences, professor, head of oncology chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», office phone: 8 (383) 343-56-22
Aydagulova Svetlana Vladimirovna — doctor of biological sciences, professor, head of laboratory of cellular biology and fundamental bases of reproduction at CRSL at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», e-mail: a_sv@ngs.ru
Marinkin Igor Olegovich — doctor of medical sciences, professor, head of obstetrics and gynecology chair, rector at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», e-mail: rectorngmu@yandex.ru
List of the Literature:
1. Role of fluorescent control in scoping concerning surgical treatment of superficial cancer of urinary bladder / B. P. Matveev, B. V. Kudashev, B. V. Bukharkin [etc.]//Urology. -2000. - № 3. - P. 22-24.
2. Validation bladder cancer xenograft bioluminescence with magnetic resonance imaging: the significance of hypoxia and necrosis / P. C. Black, A. Shetty, G. A. Brown [et al.] // BJU. Int. - 2010. - Vol. 106, N 11. - P. 1799-1804.
3. Beyond the photodynamic diagnosis : Searching for excellence in the diagnosis of nonmuscle-invasive bladder cancer / O. J. Encina [et al.] // Actas. Urol. Esp. - 2010. - Vol. 34, N 8. - P. 657-668.
4. Grossman H. B. Improving the management of bladder cancer with fluorescence cystoscopy / H. B. Grossman // J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. - 2007. - Vol. 26, N
2. - P. 143-147.
5. Clinical assessment of fluorescence cystoscopy during transurethral bladder resection in superficial bladder cancer / P. Jichlinski [et al.] // Urol. Res. - 1997. - Vol. 25, Supple 1. - P. S3-S6.
