CC BY
53
УДК 616.71-006.342
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВАРИАНТОВ СТРОЕНИЯ ГИГАНТОКЛЕТОННОЙ ОПУХОЛИ КОСТЕЙ
М.Ю. Зайцева, Ф.Ю. Засульскнй
ФГУ «-Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р.Вредена Росмедтехпологий>>, директор - д.м.п. профессор P.M. Тихилов Санкгп -Петербург
В результате сопоставления гистологической картины с 1инннко-рентгенологнческнмн данными и отдаленными результатами лечения у 101 больного обозначены морфологические критерии гигантоклеточной опухоли с различным типом течения. Полученные данные способствуют более продуктивному сотрудничеству натоморфологов и оперирующих хирургов и в дальнейшем могут быть использованы для составления алгоритма определения объема оперативного вмешательства и тактики лечения.
Ключевые слова: гигантоклеточная опухоль, морфологические исследования.
The morphological criteria of giant cell tumor and the different ways of the run of the disease were designated as the result of collat ion bet ween the histopathologic feat ure with the clinicoradiographic dates and the long-term results of treatment of 101 of patients. These findings promote a better collaboration of pathologist and surgeons. In future these results could be used for creat ing an algorithm of determinat ion of the surgery extent and treatment approach.
Key words: giant cell tumor, morphological study.
В большинстве случаев гигантоклеточная опухоль костей (ГКО) отличается довольно благоприятным течением, однако обладает способностью к рецидивированшо и метаста-зированию. Иначе говоря, опухоль имеет свойства злокачественных новообразований [1]. В международной гистологической классификации костных опухолей ГКО рассматривается как потенциально злокачественная. Ряд авторов обозначают ее как опухоль низкой степени злокачественности [2, 3].
Несмотря на многочисленные попытки выявить гистологические признаки ГКО, имеющие прогностическое значение, до настоящего времени не существует микроскопических критериев, позволяющих судить о возможности злокачественного течения опухолевого процесса [5].
По строению ГКО принято подразделять на два варианта: с типичным гистологическим строением и с признаками злокачественности [1]. Однако такая градация опухолевого процесса не удовлетворяет практикующих хирургов, перед которыми стоит задача определения объема оперативного вмешательства и тактики дальнейшего наблюдения и лечения пациентов.
Цель исследования - в сопоставлении гистологической структуры ГКО с клинико-рентгено-логическими данными и отдаленными рез)?льта-тами лечения определить морфологические критерии, пригодные для суждения о характере
течения опухолевого процесса и имеющие прогностическое значение.
Проведен анализ клинико-рентгенологичес-ких исследований в сопоставлении с гистологической картиной послеоперационного и биопсий-ного материалов от 101 больного, оперированного по поводу ГКО в РНИИТО им. P.P. Вредена в последние 10 лет. Возраст больных колебался от 15 до 67 лет с преобладанием пациентов третьего-четвертого десятилетий жизни (63,4%)- Опухоль в два раза чаще обнаруживалась у женщин (69,3%), чему мужчин (30,1%). Распределение процесса по локализации представлено на рисунке 1.
При обработке костного фрагмента, поступившего из операционной, мы фотографировали макропрепарат и производили распил кости через очаг опухолевого поражения, соответственно проекции, определявшейся по рентгенограмме. Спил толщиной 0,5 см делили на фрагменты и маркировали для составления топографической схемы. Материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Костные фрагменты декальцинировали в 10% азотной кислоте. После традиционной проводки и заливки в парафин изготавливали серийные срезы толщиной 8 мкм. Препараты окрашивали гематоксилином и эозином и по ван Гизону. Микроскопическое исследование проводили с помощью светового микроскопа МИКМЕД-2 с увеличением в 28, 70, 140 и 280 раз. Визуализацию
и оптическое изображение микрообъектов производили с помощью аппаратно-программного комплекса «ВпдеоТесТ Морфология», в состав которого входят: микроскоп проходящего света, цветная система ввода высокого разрешения, компьютер и принтер, специализированное программное обеспечение. Оценивали тканевые структуры и клеточный состав опухоли, митоти-ческую и макрофагальпую активность, взаимоотношение опухоли с окружающими тканями.
К
Щ 5%
1 Ж 5,8%
Ж 12.9'/
Рис. 1. Схсматичсскос изображение локализации ГКО у исследованных пациентов
По итогам сопоставления гистологической картины ГКО с клинико-рентгенологическими данными, динамикой развития опухоли и отдаленными результатами лечения (длительностью более 5-15 лет) ГКО типичного строения была разделена по характеру течения на следующие группы: с доброкачественным течением, с исходом в кисту, с признаками активного роста и с признаками малигнизации (рис. 2).
Такое деление позволило нам выделить характерные макроскопические и гистологические признаки для каждой группы. Так, с доброкачественным течением ГКО под нашим наблюдением находилось 30 больных. Для ГКО этого типа характерно длительное развитие заболевания (1-6 лет с момента появления первых клинико-рентгенологнческнх признаков). Процесс не распространялся за пределы костного органа, в большинстве случаев занимал не более 2/ объема метаэпифиза. После экскохлеации ГКО с замещением дефекта аллотрансплантантом или костным цементом рецидив развился лишь в одном случае (3%), был связан с нерадикальным удалением опухоли. При этом гистологическая структура опухоли в рецидиве не отличалась от первоначальной.
Макроскопически опухолевая ткань мягко-эластичной консистенции, замещавшая губчатое вещество, имела пестрый вид: участки бурого и желтого цветов чередовались с очагами серо-красного и темно-красного цветов и кистами разного размера, заполненными кровью или прозрачной желтоватой жидкостью (рис. 3 а). Клеточный состав ГКО с доброкачественным течением соответствовал стандартной картине. Он был представ-лей двумя компонентами: одноядерным и многоядерным. Среди одноядерных преобладали клетки округлой формы со светлыми ядрами, образующие скопления. Веретеновидные клетки были немногочисленны, формировали разрозненные пучки.
Первично-злокачественная (10 случаев) ч_/
Типичного строения (91 случай)
/-\
С доброкачественным течением (30 случаев)
ч_
С исходом в кисту (10 случаев)
г _ 1 С признаками активного
роста
(34 случая)
л
С признаками малигнизации
(17 случаев) ___
Рис. 2. Схема деления ГКО на группы по типу течения
При ГКО с доброкачественным течением митозы в одноядерных клетках либо вообще не встречались, либо они были единичными, типичными, обнаруживались в 1-2 из всех препаратов, сделанных с продольного среза опухоли. Присутствие в опухолевой ткани бурых и желтых участков окрашивания обусловлено содержанием в ней скоплений гемосидерина и ксантомных клеток.
Крупные многоядерные клетки были равномерно рассеяны по всей опухолевой ткани, имели сглаженные ровные контуры, не проявляли выраженной макрофагалыюй активности (рис. 3 б).
Наряду с сосудистым кровоснабжением в ГКО имела место межклеточная циркуляция крови, сопровождавшаяся нарушением кровообращения в виде очагов застоя. В участках эрит-роцитарного «заболачивания» опухолевые клетки гибли, вокруг них образовывалась фиброзная капсула с формированием кист разного размера, заполненных кровью или белковыми массами. В стенках кист зачастую определялись очажки реактивного костеобразования.
При большой величине участков нарушения кровообращения в опухоли кисты имеют крупные размеры, порой занимая почти весь ее объем (рис. 4 а). Формирование кисты на месте ГКО - наиболее благоприятный из вариантов развития опухоли, хотя нередко осложняется патологическим переломом. Нами наблюдалось 10 случаев развития кисты из ГКО. Гистологическим отличием от кистозных изменений костей прочего генеза (аневризмалытя, солнтарная, посттравматнческая, дегенеративная костные кисты) в стенке кист, сформированных на месте новообразования, были обнаружены участки ГКО типичного строения (рис. 4 б). Ни в одном из случаев после заполнения просвета полости аллотрансплантатом не наблюдалось рецнднвнровання.
Менее благоприятным вариантом развития ГКО является ее активный рост.
В нашем наблюдении имелось 34 подобных случая. В последние 5 лет наблюдается возрастание количества данного типа течения ГКО. Факторами, провоцировавшими рост опухоли, служило неправильное лечение при ошибочной диагностике: прием БЛД, нестероидных противовоспалительных препаратов, внутрисуставные инъекции гидрокортизона, применение УВЧ, электрофореза с гидрокортизоном, тепловых процедур. Другими причинами, способствовавшими прогрессированию опухолевого процесса. являлись активное солнечное или ультрафиолетовое облучение, беременность и лактация. Длительность развития процесса с момента первых клинических и рентгенологических признаков в большинстве случаев составля-
ла 4-8 месяцев. За это время очаг опухоли занимал от 3/4 до полного поперечника метаэпифи-за. В большинстве случаев опухоль разрушала кортикальную пластинку и формировала мягко-тканный компонент, отграниченный фиброзной капсулой или костной скорлупой.
Макроскопически на разрезе опухолевая ткань отличалась однородной мягкоэластичной консистенцией, имела красно-желтый или красно-бурый цвет с белыми прослойками. Кисты были мелкими или отсутствовали. В отдельных случаях опухолевая ткань имела однородную структуру и бело-розовый цвет (рис. 5 а). Гистологически наряд)? с участками, соответствующими картине обычной ГКО, в периферических отделах мы видели повышение клеточности и формирование веретеновидными клетками переплетающихся пучков (рис. 5 б). В одноядерных клетках количество правильных митозов в отдельных препаратах увеличивалось до 1-3 в некоторых полях зрения. Отмечалось возрастание фагоцитарной активности гигантских клеток. Имело место врастание опухолевой ткани в костный мозг, в отграничивающую капсулу, а также прорастание по связке в полость сустава.
В данной группе наблюдений значительно возрастало рецнднвнрованне опухолевого процесса. После операции краевой резекции очага повреждения, экскохлеации с замещением дефекта костным аллотрансплантатом или субхон-дралыюго эндопротезирования костным цементом с армированием рецидивы развивались в 10 (29,4%) случаях через 2-24 месяца. У троих из этих больных рецидивирование было неоднократным, при этом в каждом из следующих рецидивов опухолевая ткань выглядела более агрессивной, а в одном случае в третьем рецидиве проявились признаки озлокачествления.
Еще более неблагоприятным вариантом развития ГКО типичного строения является ее малиг-низация. Озлокачествление гигантоклеточной опухоли наблюдалось у 17 пациентов. У пятерых из них (29,4?о) малнгннзацня развивалась в рецидивах опухоли, в девяти (52,9?о) случаях - после проведенной рентгено-раднотерапнн. У двух (11,8%) пациентов причинами, провоцировавшими малигнизацию, являлись физиотерапевтическое лечение, тепловые процедуры и применение внутрисуставных инъекций кортикостероидов. У одного (5,9%) больного озлокачествление ГКО произошло через четыре года после обнаружения опухоли при отсутствии лечения.
Признаки активного прогресснровання процесса появлялись за 2-3 месяца до операции. За это время наблюдалось быстрое увеличение размеров очага с разрушением кости и формированием массивного мягкотканного компонента.
Макроскопически в ткани ГКО были обнаружены участки саркоматозного вида плотно-эластичной консистенции бело-розового цвета (рис. 6 а). Микроскопически наряду с участками опухоли обычного строения были обнаружены массивные разрастания опухолевой ткани, обладающей чертами злокачественности. В ней имелись участки формирования полиморфными одноядерными веретеновидными клетками муаровых структур. Среди них встречались скопления компактных остеобластоподобных клеток с эксцентрически расположенными ядрами. В одноядерных клетках наблюдалось значительное возрастание количества митозов, в том числе патологических (до 5-7 в большинстве полей зрения) (рис. 6 б). Отмечалось уменьшение количества и размеров гигантских клеток. На отдельных участках опухоль соответствовала фнбросаркоме, а в зоне патологического перелома или контакта опухоли с надкостницей имелись очаги патологического остеогенеза. Опухоль обладала инфильтрирующим ростом в прилежащие мягкие ткани с формированием очагов-отсевов, в сосудах встречались эмболы опухолевых клеток.
Помимо озлокачествленных ГКО, нами наблюдалось 10 случаев первично-злокачественных опухолей. В нашем исследовании обнаружено преобладание локализации злокачественной ГКО в верхней конечности: в пяти случаях (50%) процесс развивался в плечевой, в четырех (40%) - в лучевой, и лишь в одном - в бедренной кости. Упоминаний о травме в анамнезе у этих больных не отмечено. Шестерым больным ввиду неправильной диагностики патологического процесса проводили физиотерапевтическое лечение с применением гидрокортизона, дипроспана, дипроли-ва, УВЧ, местного тепла. У одной больной развитие опухоли совпало с беременностью.
С момента появления первых жалоб и минимальных рентгенологических проявлений длительность заболевания составляла 3-8 месяцев. За этот период наблюдалось полное разрушение опухолью поперечника метаэпнфнза с распространением на диафиз и формированием массивного мягкотканного компонента.
Макроскопически опухоль имела саркоматозный вид: была плотно-эластичной консистенции бело-розового цвета с красными и желтыми очажками, в отдельных случаях имелись мелкие кисты (рис. 7 а). Гистологическая картина соответствовала таковой в участках малигнизации ГКО. Количество митозов составляло до 10 в поле зрения, с преобладанием патологических. В одной и той же опухоли встречались участки, напоминавшие фибросаркому, гистиоцитом}/, а также очажки патологического остеогенеза. После радикального удаления опухолевого очага у шестерых больных
через 2-7 месяцев развивались местные рецидивы. У двух из них в рецидивах опухоли наблюдалась трансформация ГКО в остеогенпую саркому, у двоих в этот период были обнаружены метастазы в легких, двум больным выполнена ампутация конечности. Двое умерли. Судьба остальных пока неизвестна из-за короткого срока наблюдения.
Отдельно нами проанализирована группа больных, которым в предоперационном периоде был проведен курс лучевой терапии (рис. 8). Эта группа составила 18 больных. Только в пяти из исследованных случаев (27,8%) наблюдался регресс опухолевого процесса с фнбрознрованнем и некрозом опухолевой ткани. В четырех случаях (22,2%) наряд)? с очаговым некрозом и проявлениями лечебного патоморфоза опухолевой ткани в виде умеренного клеточного полиморфизма были выявлены признаки агрессивного роста. В остальных 9 случаях (50%) происходило озлокачествленне опухолевого процесса, причем, в четырех из исследуемых случаев наблюдалась трансформация ГКО: в двух случаях - в остеогенпую саркому, в одном случае - в фибросаркому и в одном случае - в злокачественную фиброзную ГИСТИОЦИТОМ}?.
Приведенные данные свидетельствуют о наличии довольно высокой вероятности озлокачеств-ления ГКО под влиянием лучевой терапии. Необходимо учитывать завышенность доли неблагоприятного воздействия лучевой терапии на ГКО в нашем наблюдении ввиду того, что в РНИИТО им. P.P. Вредена поступают лишь те пациенты, у которых развиваются осложнения при ее применении. Тем не менее, по данным американских ученых, риск злокачественной трансформации у облученных ГКО составляет более 20% [4].
Таким образом, в результате исследования нами обозначены клинико-морфологические признаки ГКО с различными типами течения. ГКО с доброкачественным течением и с развитием в кисту являются благоприятными, при них не наблюдается рецидивирования патологического процесса после экскохлеацнн, однако процесс может осложняться патологическим переломом пораженного сегмента. Десятилетняя выживаемость пациентов составляет 100%. ГКО с признаками активного роста отличаются высокой вероятностью (до 30%) рецидивирования после экс-кохлеации с более агрессивным течением и возможностью малигнизации в каждом последующем рецидиве. Пяти- и десятилетняя выживаемость у пациентов составляет 100%. Причинами, провоцировавшими агрессивный рост опухоли и ее озлокачествленне, являются физиотерапевтическое лечение, применение кортикостероидов, активное солнечное облучение, беременность и лактация, длительное отсутствие лечения опухоли, а также лучевая терапия опухолевого очага.
Рис. 3. ГКО большсбсрцовой кости с доброкачественным течением: а — распил макропрепарата; б — микроскопическая картина. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х40
Рис. 4. ГКО локтевой кости с исходом в кисту: а — распил макропрепарата: б — участки опухоли
х
Рис. 5. ГКО большсбсрцовой кости с активным ростом: а — распил макропрепарата: б — густо расположенные всрстсновидныс клетки формируют вихревые потоки. Окраска гематоксилином х
Рис. 6. Малигнизироанная ГКО плечевой кости: а — участки саркоматозного вида в ткани ГКО; б — большое количество митозов, в том числе патологических, в полиморфных одноядерных клетках. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. хЮО
Рис. 7. Злокачественная ГКО локтевой кости: а — саркоматозный вид опухолевой ткани: б — муаровые структуры и участки остсогснсза в опухоли. Окраска гематоксилином х
Г" 27,8%
50,0% □ регресс ■ агрессивный рост
■
\ □ малигнизация
V ^^^22,2%
Рис. 8. Оценка эффективности лучевой терапии при ГКО
Первично-злокачественная и малигнизиро-ванная ГКО отличаются наиболее агрессивным типом течения. Даже после сегментарной резекции очага с эндопротезированием они рецидивируют в 40?'о случаев. Двухлетняя выживаемость составляет 70?4
Ввиду большого разнообразия клеточно-тка-невых структур в разных участках ГКО характеризовать патологический процесс по биопсий-ному материалу невозможно. Детализация его особенностей производится при обработке послеоперационного материала с исследованием всего продольного среза опухоли или большого количества фрагментов из разных участков, а также прилежащих мягких тканей и костного мозга в месте опила. Уточненные данные должны зачитываться лечащим врачом для планирования дальнейшего наблюдения и тактики лечения в послеоперационном периоде.
Выявление морфологических характеристик опухоли с разным типом течения способствует более продуктивному сотрудничеству патомор-фологов и лечащих хирургов, они в дальнейшем могут быть использованы для составления алгоритма определения объема оперативного вмешательства и тактики лечения.
Литература
1. Нейштадт, Э.А. Гигантоклеточная опухоль костей / Э.А. Нейштадт, А.Б. Маркочев // Опухоли и опухо-леподобные заболевания костей. — СПб., 2007. — С. 136-144.
2. Некачалов, В.В. Гигантоклеточная опухоль (остеок-ластома) / В.В. Некачалов // Патология костей и суставов. - СПб., 2000. - С. 240-245.
3. Проценко, В.В. Тактика лечения больных злокачественной гигантоклеточной опухолью кости / В.В. Проценко // BicH. ортопедп, травматол., протезуван-ня. - 2004. - № 1. - С. 42-45.
4. McCarthy, E.F. Giant cell tumor of bone / E.F. McCarthy, F.J. Frassica // Pathology of bone and joint disorders with clinical and radiographic correlation. — Philadelphia etc., 1998. - P. 252-256.
5. Sanezkin, N. Malignance, aggressive and recurrent in giant-cell tumor of bone / N. Sanezkin // Cancer. — 1980. - Vol. 46. - P. 1641-1649.
Контактная информация:
Зайцева Марина Юрьевна - к.м.н. научный сотрудник экспериментально-морфологического отделения e-mail: [email protected];
Засульский Филипп Юрьевич - к.м.н. ведущий научный сотрудник отделения нейроортопедии и костной онкологии.
THE MORPHOLOGICAL FEATURES OF VARIANTS OF GIANT CELL TUMOR STRUCTURE
M.Yu. Zaytseva Ph.Yu. Zasulsky
