CC BY
21ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ф
Новости клинической цитологии России 2021, т.25, №2, с. 05-11
https://doi.org/10.24412/1562-4943-2021-2-0001
Russian News of Clinical Cytology 2021, vol.25, № 2, pp. 05-11
ОСОБЕННОСТИ ПАРЕНХИМЫ И СТРОМЫ ОПУХОЛИ И ИХ КОРРЕЛЯЦИИ С РАЗНЫМИ ТИПАМИ ОПУХОЛЕВЫХ МИКРОСОСУДОВ И ОТДАЛЕННЫМИ РЕЗУЛЬТАТАМИ ЛЕЧЕНИЯ ПРИ РАКЕ ШЕЙКИ МАТКИ I-ИА СТАДИИ
Е.В. МАКАРОВА1, М.А. СЕНЬЧУКОВА12, Н.Н. ВОЛЧЕНКО3
ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет», Минздрава России; Оренбург, Российская Федерация
2ГБУЗ «Оренбургский областной клинический онкологический диспансер»; Оренбург, Российская Федерация
3МНИОИ им. ПА Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии», Минздрав России; Москва, Российская Федерация
РЕЗЮМЕ
Ранее при раке шейки матки (РШМ) описаны 8 типов опухолевых микрососудов, отличающихся по морфологии и клинической значимости.
Цель настоящего исследования. Установить особенности паренхимы и стромы опухоли, коррелирующие с разными типами опухолевых микрососудов и отдаленными результатами лечения при РШМ 1-11А стадии.
Материалы и методы. Изучены архивные парафиновые блоки 76 пациенток с рШм 1-11А стадии, окрашенные гематоксилином Майера и эозином и иммуноги-стохимические препараты с использованием антител к СЭ34, подопланину, БпаИ1 и Н!Иа. Количество разных типов опухолевых микрососудов сопоставлено с соотношением стромы и паренхимы опухоли, выраженностью лимфоидной инфильтрации, наличием диффузных полиморфноклеточных инфильтратов, рыхлой неоформленной соединительной ткани (РНСТ) в пери-туморальной строме, феномена перитуморальной ретракции стромы, фрагментации солидного компонента опухоли и изолированных кластеров опухолевых клеток в строме опухоли. Статистическая обработка результатов исследования проведена с использованием программы Б1ай$1ка 6.
Результаты. Установлен ряд особенностей паренхимы и стромы опухоли высоко значимо коррелирующих с определенными типами опухолевых микрососудов: РНСТ - с микрососудами со слабовыраженной экспрессией СЭ34 (р<0,00001), микрососудами контактного типа (р=0,0001) и микрососудами в солидном компоненте опухоли (р=0,0002); изолированных кластеров опухолевых клеток - с микрососудами со слабовыраженной экспрессией СЭ34 (р=0,00003), микрососудами в солидном компоненте опухоли
(р=0,00001); фрагментации солидного компонента опухоли — с микрососудами со слабовыраженной экспрессией СЭ34 (р<0,0001), микрососудами контактного типа (р=0,01). Отмечено снижение 5-летней общей и безрецидивной выживаемости с 96,6% до 87,2% при наличии РНСТ (р=0,17); с 94,6% до 80,0% при наличии изолированных кластеров опухолевых клеток в стро-ме опухоли (р=0,05) и с 96,7% до 68,7% при наличии феномена фрагментации солидного компонента опухоли (р=0,0007).
Заключение. Необходимы дальнейшие исследования взаимосвязей факторов опухолевого микроокружения и их роли в прогрессии РШМ.
Ключевые слова: рак шейки матки, паренхима опухоли, строма опухоли, опухолевые микрососуды, прогноз.
Информация об авторе:
Макарова Е.В. - ассистент кафедры лучевой диагностики, лучевой терапии, онкологии, Оренбургский государственный медицинский университет, https://orcid.org/0000-0002-5796-3719 Сеньчукова М.А. - д.м.н. профессор кафедры лучевой диагностики, лучевой терапии, онкологии, Оренбургский государственный медицинский университет; врач - онколог хирургического торакального отделения, Оренбургский областной клинический онкологический диспансер, https://orcid. огд/0000-0001 -8371 -740Х
Волченко Н. Н. - д.м.н., профессор, руководитель отдела онкоморфологии МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии», https://orcid. огд/0000-0002-4873- 4455
Автор ответственный за переписку:
Макарова Елена Викторовна - e-mail: malena2419@
yandex.ru
Как цитировать:
Макарова Е.В., Сеньчукова М.А., Волченко Н.Н. Особенности паренхимы и стромы опухоли и их корреляции с разными типами опухолевых микрососудов и отдаленными результатами лечения при раке шейки матки I-IIA стадии. Новости клинической цитологии России. 2021; 25(2): 05-11 https://doi.org/10.24412/1562-4943-2021-2-0001
Введение
Проблема рака шейки матки (РШМ) остается актуальной для мировой и российской онкологии в течение многих десятилетий. В ноябре 2017 года, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о начале реализации стратегии по борьбе с РШМ. По мнению экспертов ВОЗ, для этого необходимо обеспечивать разработку новых рентабельных и инновационных мероприятий в области вакцинации, скрининга, диагностики, лечения и ухода [1].
Следует отметить, что ранняя диагностика РШМ является ключевым фактором успешного лечения, однако высокая агрессивность этой опухоли не всегда позволяет гарантировать благоприятный прогноз, даже при выявлении её на ранних стадиях. В то же время, в связи ростом заболеваемости РШМ возрастной группе 15-39 лет, все более активно применяется органосохраня-ющее лечение, дающее возможность сохранения фертильности. Таким образом, необходима максимально точная оценка риска рецидива заболевания, для выбора оптимальной тактики лечения для каждой конкретной пациентки. При использовании рутинных факторов точность прогноза не всегда высокая в связи с чем, актуальным является поиск новых прогностических маркеров.
Известно, что фенотип и биологические особенности каждой опухоли обусловлены взаимодействием опухолевых клеток и стромы. Ранее при РШМ I-IIA нами были описаны различные типы опухолевых микрососудов и структур с частичной эндотелиальной выстилкой и установлены их корреляции с клинико-морфологическими факторами прогноза заболевания. Однако помимо сосудов, составляющими стромы опухоли являются соединительнотканные и клеточные элементы, нервы, экстрацеллюлярный матрикс [2]. Каждый из элементов стромы по-своему влияет на опухоль, что, в зависимости от ситуации, может привести как к подавлению, так и к стимуляции ее прогрессии [3,4,5]. В то же время, связь опухолевых микрососудов с особенностями стромы и паренхимы опухоли остается не исследованной.
Учитывая роль стромы в опухолевой прогрессии, целью данного исследования явилось изучение особенностей паренхимы и стромы опухоли и их корреляции с разными типами опухолевых ми-
крососудов и отдаленными результатами лечения при РШМ I-IIA стадии.
Материалы и методы
В исследование было включено 76 пациенток (средний возраст 45,6±13,8 лет, медиана 45 лет) с впервые выявленным РШМ I-IIA стадии, получивших лечение в ГБУЗ «ООКОД» в период с 2008 по 2013 годы. Распределение пациенток по стадии заболевания (TNM 7-е издание, 2009; FIGO, 2009) было следующим: IA стадия 30(39,5%), IB - 37(48,7%) и IIA - 9(11,8%) пациенток. В 65(85,5%) случаях гистологическая структура опухоли была представлена плоскоклеточным раком и в 11(14,5%) аденокар-циномой. Степень дифференцировки опухоли была высокой у 19(25,0%) пациенток, умеренной (G2) у 45(59,2%), и низкой у 12(15,8%). Всем пациенткам были выполнены радикальные операции: расширенная гистерэктомия с придатками - 33(43,4%), расширенная гистерэктомия без придатков -14(18,4%), простая гистерэктомия с придатками -25(32,9%) и расширенная трахелэктомия - 4(5,2%) пациенткам. Неоадъювантная терапия не проводилась ни одной из пациенток, адьювантную лучевую терапию получили 37(48,7%), адъювантную химиотерапию - 7(9,2%) пациенток.
Рецидив РШМ был диагностирован у 7(9,2%) пациенток в сроки от 5 до 43 месяцев после завершения лечения. Все эти пациентки умерли в сроки от 12 до 72 месяцев после окончания лечения. 5-летняя общая выживаемость (ОВ) и безрецидивная выживаемость (БВ) были идентичны и составили 90,8%, медиана периода наблюдения - 109 месяцев.
Морфологическое исследование выполнено на архивных парафиновых блоках. Срезы толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином Майера и эозином. Иммуногистохимические исследования выполняли в соответствии с протоколами производителей с использованием антител к CD34 в разведении 1:100 (Cloud-Clone Corp®, Техас, США); к подопланину в разведение 1:50 (Cloud-Clone Corp®, Техас, США); к Snail1 в разведении 1:100 (Cloud-Clone Corp®, Техас, США) и к HIF1a в разведении 1:200 (Cloud-Clone Corp®, Техас, США). Окрашивание проводилось с использованием Autostainer 480 (Thermo Fisher Scientific Ltd., Вантаа, Финляндия). Для визуализации первичных антител использовали систему NovolinkTM (Leica Biosystems, Ньюкасл, Великобритания). Для отрицательного контроля первичные антитела заменяли фосфатным буфером и обрабатывали аналогичным образом. Позитивным контролем для антител к CD34 служило окрашивание эндотелиальных клеток кровеносных сосудов, для антител к подопланину - окрашивание сосудов в ткани опухоли без элементов красной крови. Препараты изучали с помощью цифрового микроскопа Levenhuk D740T, оснащенного видеокамерой 5,1 Мпикс (Levenhuk, Россия). Все гистопрепараты были оценены без знания клинических и морфологических характеристик пациенток.
Статистическая обработка результатов исследования была проведена с использованием программы Statistica 6. Для выражения числовых показателей использовали среднее выборочное (М) и стандартное отклонение (а). Для оценки взаимосвязи между показателями использовали методы ранговой корреляции по Спирмен и Гамма-тест. Для сравнения различий показателя между группами использовали медианный тест и критерий Манна-Уитни. С использованием критерия х2 оценивали достоверность различий частоты признака в исследуемых группах. Для анализа общей и безрецидивной выживаемости использовали метод Каплана-Майера. Long-Rank тест использовали для сравнения показателей выживаемости между группами пациенток. Различия между показателями считали достоверными при p<0,05.
Результаты и обсуждение
Как было отмечено, ранее при РШМ I-IIA стадии нами были выявлены следующие типы опухолевых микрососудов: обычные микрососуды, дилятированные капилляры, микрососуды со слабо выраженной экспрессией CD34, микрососуды контактного типа, микрососуды в солидном компоненте опухоли, атипичные диля-тированные капилляры, структуры с частичной эндотелиальной выстилкой и лимфатические капилляры в лимфоидных и полиморфноклеточ-ных инфильтратах. Было установлено, что с кли-нико-морфологическими характеристиками и прогнозом РШМ связаны только микрососуды со слабовыраженной экспрессией CD34, микрососуды контактного типа, которые были расценены, как факторы неблагоприятного прогноза РШМ I-IIA стадии [6,7]. В настоящем исследовании были оценены корреляции особенностей паренхимы и стромы опухоли с разными типами опухолевых микрососудов и структур с частичной эндотелиальной выстилкой.
Выраженность стромального компонента опухоли оценивалась как процентное соотношение стромы и паренхимы опухоли. В зависимости от выраженности стромального компонента, все образцы были разделены на две группы: со слабо-выраженной (вклейка 1, рис. 1А.) и выраженной (вклейка 1, рис. 1Б.) стромой (для разделения на группы использована 65 перцентиль). Выраженность стромального компонента была расценена как слабая в 49(64,5%) случаях, как выраженная -в 25(32,9%).
В ряде исследований показано, что опухоли богатые стромой связаны с ухудшением показателей ОВ и БВ у пациентов с различными злокачественными новообразованиями (ЗНО) [8,9], в том числе и при РШМ [10]. В тоже время другие исследователи получили противоположные результаты [11]. Мы не выявили связи выраженности стромально-го компонента с различными типами опухолевых микрососудов и отдаленными результатами лечения. Возможно, это связано с тем, что в исследова-
ние были включены только пациентки с 1-11А стадией РШМ.
Выраженность лимфоидной инфильтрации (ЛИ) стромы и наличие диффузных поли-морфноклеточных инфильтратов (ПКИ). Выраженность ЛИ оценивалась, как слабовыраженная - при ее отсутствии, наличии слабой диффузной инфильтрации и/или небольших очаговых инфильтратов (вклейка 1, рис. 2А.) и, как выраженная -при наличии массивных очаговых инфильтратов (вклейка 1, рис. 2Б.). В 46(60,5%) случаях она была слабовыраженной и в 29(38,2%) - выраженной. Выраженность ЛИ коррелировала с плотностью лимфатических капилляров в лимфоидных и поли-морфноклеточных инфильтратах (р=0,00002).
Наличие или отсутствие диффузных ПКИ оценивалось как есть или нет соответственно (вклейка 2, рис. 3.). При их наличии, в строме определялись скопления клеток лейкоцитарного ряда и опухолевых клеток. ПКИ были выявлены в 43(56,6%) образцах. Наличие диффузных ПКИ коррелировало с наличием лимфатических капилляров в лимфоидных и полиморфноклеточных инфильтратах (р=0,0001), микрососудами в солидном компоненте опухоли (р=0,0001) и атипичными ди-лятированными капиллярами (р=0,001). Связи выраженности ЛИ и наличия диффузных ПКИ с отдаленными результатами лечения РШМ не установлено.
Известно, что иммунные клетки при ЗНО могут способствовать как прогрессии опухоли, так и оказывать противоопухолевый эффект [12,13]. Во многом это определяется количественными и качественными характеристиками клеточного состава воспалительных инфильтратов. Так, при РШМ инфильтрация стромы опухоли регулятор-ными Т-лимфоцитами (БохР3) была связана с улучшением выживаемости [14], а при выраженной инфильтрации стромы опухоли лимфоцитами она лучше отвечала на химиолучевое лечение [15]. В тоже время, инфильтрация опухоли нейтрофила-ми и М2-макрофагами была связана с ухудшением отдаленных результатов лечения пациенток с РШМ [16,17].
В нашем исследовании выраженность ЛИ и наличие диффузных ПКИ были связаны с определенными типами опухолевых микрососудов, большинство которых были лимфатическими (в том числе атипичные дилятированные капилляры, большая часть которых была позитивна при окраске антителами к подопланину). Ряд авторов отмечают двойственную роль лимфатических сосудов [18,19]. С одной стороны, они могут способствовать метастазированию рака и их наличие коррелирует с плохим прогнозом и выживаемостью пациентов [20,21,22]. С другой стороны, наличие функциональных лимфатических сосудов может усиливать противоопухолевый иммунный ответ и облегчает доставку химиотерапевтических агентов, усиливая их действие [22,23]. Полагаем, что отсутствие достоверных корреляций вышеперечисленных факторов с отдаленными результатами
лечения связано с тем, что в данное исследование были включены пациентки только с начальными стадиями РШМ, без метастазов в лимфоузлы. Необходимы дальнейшие исследования для уточнения роли выраженности воспалительной инфильтрации стромы опухоли и ее связи с лимфан-гиогенезом и прогнозом при РШМ.
Наличие или отсутствие рыхлой неоформленной соединительной ткань (РНСТ) в пери-туморальной строме оценивалась как есть или нет соответственно (вклейка 2, рис. 4.). При ее наличии в перитуморальной строме определялись участки, имеющие характерное ячеистое строение, богатые клетками с крупными светлыми ядрами с нежно-сетчатой структурой хроматина. РНСТ была выявлена в 47(61,8%) образцах опухоли. Наличие РНСТ было связано с микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34 (р<0,00001), микрососудами контактного типа (р=0,0001) и микрососудами в солидном компоненте опухоли (р=0,0002) и с наличием рецидива (р=0,045). При ее наличии отмечено снижение 5-летней ОВ и БВ с 96,6% до 87,2% (р=0,17).
Известно, что процессы стромообразования и ангиогенеза в опухоли тесно связаны между собой [24,25]. Наиболее активно эти процессы протекают по инвазивному краю опухоли и опухоль-ассо-циированные фибробласты играют ключевую роль в этих процессах [25,26]. В ряде исследований продемонстрирована их способность под воздействием проангиогенных факторов формировать трубчатые структуры [26].
В нашем исследовании наличие РНСТ в пери-туморальной строме наиболее значимо было связано с микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34. Остается неясным, какие клетки участвуют в образовании этого типа сосудов. Учитывая данные литературы, можно предположить, что это могут быть фибробласты, макрофаги, ранние CD34-негативные ангиобласты [26,27]. Также не ясно, сообщаются ли микрососуды со слабовы-раженной экспрессией CD34 с кровеносными сосудами, то есть, являются ли они функционально полноценными. Этот вопрос имеет принципиальное значение, в частности, для прогноза эффективности лекарственной терапии.
Наличие или отсутствие феномена периту-моральной ретракции стромы оценивался как есть или нет (вклейка 2, рис. 5.) и наблюдался в 7(9,2%) случаях.
Данный феномен впервые был описан G. Acs и соавт. в 2007 году как наличие щелевидного пространства между опухолью и прилежащей стромой [28]. В ряде исследований было отмечено, что его наличие связано с ухудшением отдаленных результатов лечения пациентов с ЗНО [28,29,30]. В нашем исследовании данный феномен также коррелировал с наличием рецидива РШМ (р=0,004). При его наличии отмечено снижение 5-летней ОВ и БВ с 92,6% до 71,4% (р=0,07).
При анализе связи феномена перитуморальной ретракции стромы с различными типами опухо-
левых микрососудов было установлено, что данный феномен коррелирует только со структурами с частичной эндотелиальной выстилкой (р=0,006), большинство из которых были позитивно окрашены при реакции с антителами к подопланину [6,7]. Следует отметить, что G. Acs и соавт. в своем исследовании показали, что карциномы молочной железы с выраженным феноменом перитумо-ральной ретракции стромы имели более высокую плотность лимфатических сосудов. Это позволило авторам сформулировать гипотезу, что щеле-видные пространства между опухолью и стромой представляют собой потенциальные пролимфа-тические пространства [29]. Полагаем, что наши результаты свидетельствуют в пользу гипотезы, предложенной G. Acs и соавт.
Феномен фрагментации солидного компонента опухоли и наличие изолированных кластеров опухолевых клеток в строме опухоли. Феномен фрагментации солидного компонента оценивался позитивно при выявлении в солидном компоненте опухоли несвязанных между собой фибробластоподобных опухолевых клеток с ядерной экспрессией HIF-1a и Snail (вклейка 2, рис. 6.). Описанный феномен наблюдался в 17(22,4%) изученных образцах. Наличие фрагментации солидного компонента опухоли коррелировало с микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34 (р<0,0001) и микрососудами контактного типа (р=0,01).
Изолированные кластеры опухолевых клеток (вклейка 3, рис. 7.) были выявлены в 20(26,4%) случаях. Их наличие коррелировало с микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34 (р=0,00003) и микрососудами в солидном компоненте опухоли (р=0,00001).
Наличие феномена фрагментации солидного компонента опухоли и изолированных кластеров опухолевых клеток в строме опухоли наиболее значимо коррелировало с рецидивом заболевания (р<0,00001 и р=0,006, соответственно). Отмечено снижение 5-летней ОВ и БВ с 96,7% до 68,7% при наличии феномена фрагментации солидного компонента опухоли (р=0,0007) и с 94,6% до 80,0% при наличии изолированных кластеров опухолевых клеток в строме опухоли (р=0,050).
Как было отмечено выше, мы полагаем, что слабая экспрессия CD34 в новообразованных сосудах может свидетельствовать об их функциональной неполноценности. Можно предположить, что описанные сосуды, создавая умеренную гипокси-ческую среду, способствуют выживанию опухолевых клеток за счет активации механизмов эпите-лиально-мезенхимального перехода, о чем может свидетельствовать наличие фрагментации солидного компонента опухоли и изолированных кластеров опухолевых клеток в строме опухоли. Кроме того, наличие описанных сосудов может быть связано с развитием химио- и радиорезистентности как за счет формирования под влиянием гипоксии и эпителиально-мезенхимального перехода популяции стволовых опухолевых клеток, так и
за счет ограничения доставки лекарственных препаратов к опухоли неполноценными, возможно слепыми сосудами.
Данные о степени выраженности зависимости (гамма-коэффициент) между разными типами опухолевых микрососудов и особенностями стромы и паренхимы опухоли представлена на рис. 8-9 (вклейка 3).
Заключение
В результате проведенного исследования установлено, что при РШМ I-IIA стадии особенности паренхимы и стромы опухоли тесно связаны с определенными типами опухолевых микрососудов. Наиболее значимые корреляции установлены между:
- наличием рыхлой неоформленной соединительной ткани перитуморальной стромы и микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34, микрососудами контактного типа и микрососудами в солидном компоненте опухоли;
- наличием фрагментации солидного компонента опухоли и микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34 и микрососудами контактного типа;
- наличием изолированных кластеров опухолевых клеток и микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34 и микрососудами в солидном компоненте опухоли.
Вышеперечисленные факторы связаны не только между собой, но и с отдаленными результатами лечения.
Полагаем, что дальнейшие исследования взаимосвязей факторов опухолевого микроокружения и их роли в прогрессии РШМ могут представлять как научный, так и практический интерес.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования - М.А.С. Сбор и обработка материала - Е.В.М. Написание текста - М.А.С., Е.В.М Редактирование - М.А.С., Н.Н.В.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Global strategy to accelerate the elimination of cervical cancer as a public health problem ISBN 978-92-4-001410-7 (electronic version) ISBN 97892-4-001411-4 (print version) © World Health Organization 2020
2. Weinberg RA. The biology of cancer. New York: Garland Science, Taylor & Francis Group; 2014
3. Valkenburg KC, de Groot AE, Pienta KJ. Targeting the tumour stroma to improve cancer therapy. Nat Rev Clin Oncol. 2018;15(6):366-381. https://dx.doi.org/10.1038%2Fs41571-018-0007-1
4. Seager RJ, Hajal C, Spill F, Kamm RD, Zaman MH. Dynamic interplay between tumour, stroma and immune system can drive or prevent tumour progression. Converg Sci Phys Oncol. 2017;3:034002. https://dx.doi.org/10.1088%2F2057-1739%2Faa7e86
5. Spill F, Reynolds DS, Kamm RD, Zaman MH. Impact of the physical micro environment on tumor progression and metastasis. Curr Opin Biotechnol. 2016;40:41-48.
https://dx.doi.org/10.1016%2Fj.copbio.2016.02.007
6. Senchukova MA, Makarova EV, Shurygina EI, Volchenko NN. Morphological Characteristics and Clinical Significance of Different Types of Tumor Vessels in Patients with Stages I-IlA of Squamous Cervical Cancer. J Oncol. 2020;2020:3818051. Published 2020 Aug 12.
https://dx.doi.org/10.1155%2F2020%2F3818051
7. Сеньчукова М.А., Макарова Е.В., Шурыгина Е.И., Волченко Н.Н. Качественная и количественная характеристика разных типов опухолевых микрососудов в зависимости от гистологического типа рака шейки матки. Исследования и практика в медицине. 2020; 7(4): 36-50. [Senchukova M.A., Makarova E.V., Shurygina E.I., Volchenko N.N. Qualitative and quantitative characteristics of different types of tumor microvessels depending on the histological type of cervical cancer. Research and Practical Medicine Journal (Issled. prakt. med.). 2020; 7(4): 36-50. (In Russ.).]
https://doi.org/10.17709/2409-2231-2020-7-4-4
8. Wu J, Liang C, Chen M, Su W. Association between tumor-stroma ratio and prognosis in solid tumor patients: a systematic review and meta-analysis. Oncotarget. 2016;7(42):68954-68965. https://doi.org/10.18632/oncotarget.12135
9. Almangush A, Alabi RO, Troiano G, et al. Clinical significance of tumor-stroma ratio in head and neck cancer: a systematic review and meta-analysis. BMC Cancer. 2021;21(1):480. Published 2021 Apr 30. https://doi.org/10.1186/s12885-021-08222-8
10. Zong L, Zhang Q, Kong Y, et al. The tumorstroma ratio is an independent predictor of survival in patients with 2018 FIGO stage IIIC squamous cell carcinoma of the cervix following primary radical surgery. Gynecol Oncol. 2020;156(3):676-681. https://doi.org/10.1016Aj.ygyno.2019.12.022
11. Eiro N, Gonzalez LO, Fraile M, et al. Breast Cancer Tumor Stroma: Cellular Components, Phenotypic Heterogeneity, Intercellular Communication, Prognostic Implications and Therapeutic Opportunities. Cancers (Basel). 2019;11(5):664. Published 2019 May 13. https://doi.org/10.3390/cancers11050664
12. Lakomy DS, Wu J, Lombe D, et al. Immune correlates of therapy outcomes in women with cervical cancer treated with chemoradiotherapy: A systematic review. Cancer Med. 2021;10(13):4206-4220.
https://doi.org/10.1002/cam4.4017
13. Piersma SJ, Jordanova ES, van Poelgeest MI, et al. High number of intraepithelial CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes is associated with the absence
of lymph node metastases in patients with large early-stage cervical cancer. Cancer Res. 2007;67(1):354-361. https://doi.org/10.1158/0008-5472.can-06-3388
14. Shang B, Liu Y, Jiang SJ, Liu Y. Prognostic value of tumor-infiltrating FoxP3+ regulatory T cells in cancers: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep. 2015;5:15179. Published 2015 Oct 14. https://doi.org/10.1038/srep15179
15. Cosper PF, McNair C, González I, et al. Decreased local immune response and retained HPV gene expression during chemoradiotherapy are associated with treatment resistance and death from cervical cancer. Int J Cancer. 2020;146(7):2047-2058. https://doi.org/10.1002/ijc.32793
16. Matsumoto Y, Mabuchi S, Kozasa K, et al. The significance of tumor-associated neutrophil density in uterine cervical cancer treated with definitive radiotherapy. Gynecol Oncol. 2017;145(3):469-475. https://doi.org/10.1016/j.ygyno.2017.02.009
17. Petrillo M, Zannoni GF, Martinelli E, et al. Polarisation of Tumor-Associated Macrophages toward M2 Phenotype Correlates with Poor Response to Chemoradiation and Reduced Survival in Patients with Locally Advanced Cervical Cancer. PLoS One. 2015;10(9):e0136654.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0136654
18. Oliver G, Kipnis J, Randolph GJ, Harvey NL. The Lymphatic Vasculature in the 21st Century: Novel Functional Roles in Homeostasis and Disease. Cell. 2020;182(2):270-296. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.039
19. Petrova TV, Koh GY. Biological functions of lymphatic vessels. Science. 2020;369(6500):eaax4063. https://doi.org/10.1126/science.aax4063
20. Stacker SA, Williams SP, Karnezis T, Shayan R, Fox SB, Achen MG. Lymphangiogenesis and lymphatic vessel remodelling in cancer. Nat Rev Cancer. 2014;14(3):159-172. https://doi.org/10.1038/nrc3677
21. Wilczak W, Wittmer C, Clauditz T, et al. Marked Prognostic Impact of Minimal Lymphatic Tumor Spread in Prostate Cancer. Eur Urol. 2018;74(3):376-386.
https://doi.org/10.1016/j.eururo.2018.05.034
22. Lund AW, Wagner M, Fankhauser M, et al. Lymphatic vessels regulate immune microenvironments in human and murine melanoma. J Clin Invest. 2016;126(9):3389-3402. https://doi.org/10.1172/jci79434
23. Song E, Mao T, Dong H, et al. VEGF-C-driven lymphatic drainage enables immunosurveillance of brain tumours [published correction appears in Nature. 2021 Feb;590(7845):E34]. Nature. 2020;577(7792):689-694. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1912-x
24. Unterleuthner D, Neuhold P, Schwarz K, et al. Cancer-associated fibroblast-derived WNT2 increases tumor angiogenesis in colon cancer. Angiogenesis. 2020;23(2):159-177. https://doi.org/10.1007/s10456-019-09688-8
25. Denton AE, Roberts EW, Fearon DT. Stromal Cells in the Tumor Microenvironment. Adv Exp Med Biol. 2018;1060:99-114. https://doi.org/10.1007/978-3-319-78127-3_6
26. Zhang X, Wang Y, Wang X, et al. Extracellular vesicles-encapsulated microRNA-10a-5p shed from cancer-associated fibroblast facilitates cervical squamous cell carcinoma cell angiogenesis and tumorigenicity via Hedgehog signaling pathway. Cancer Gene Ther. 2021;28(5):529-542. https://doi.org/10.1038/s41417-020-00238-9
27. Tauchi Y, Tanaka H, Kumamoto K, et al. Tumor-associated macrophages induce capillary morphogenesis of lymphatic endothelial cells derived from human gastric cancer. Cancer Sci. 2016;107(8):1101-1109. https://doi.org/10.1111/cas.12977
28. Acs G, Dumoff KL, Solin LJ, Pasha T, Xu X, Zhang PJ. Extensive retraction artifact correlates with lymphatic invasion and nodal metastasis and predicts poor outcome in early stage breast carcinoma. Am J Surg Pathol. 2007;31(1):129-140. https://doi.org/10.1097/01.pas.0000213316.59176.9b
29. Acs G, Paragh G, Rakosy Z. et al. The extent of retraction clefts correlates with lymphatic vessel density and VEGF-C expression and predicts nodal metastasis and poor prognosis in early-stage breast carcinoma. Mod Pathol 2012;25:163-177. https://doi.org/10.1038/modpathol.2011.138
30. Jain D, Tikku G, Bhadana P, Dravid C, Grover RK. The Impact of Peritumoral Retraction Clefting & Intratumoral Eosinophils on Overall Survival in Oral Squamous Carcinoma Patients. Pathol Oncol Res. 2019;25(1):183-189.
https://doi.org/10.1007/s12253-017-0328-x
TUMOR PARENCHYMA AND STROMA FEATURES AND THEIR CORRELATION WITH DIFFERENT TYPES OF TUMOR MICROVESSELS AND LONG-TERM RESULTS OF CERVICAL CANCER STAGE I-IIA TREATMENT
E.V. MAKAROVA1, M.A. SENCHUKOVA12, N.N. VOLCHENKO3
1 Orenburg State Medical University; Orenburg, Russia;
2 Orenburg Regional Oncology Clinic. Orenburg, Russia;
3 PA Hertzen Moscow Oncology Research Center, National Medical Research Center of Radiology, Moscow, Russia
Abstract
Background. Previously, 8 types of tumor microvessels were described in cervical cancer (CC), differing in morphology and clinical significance.
The purpose of the study. To establish the features of the parenchyma and stroma of the tumor, correlating with different types of tumor microvessels and long-term results of treatment in cervical cancer stages I-IIA.
Materials and methods. Archival paraffin blocks of 76 patients with stage I-IIA cervical cancer, stained with Mayer's hematoxylin and eosin, and immunohistochemical reactions with CD34, podoplanin, Snail1 and HIF1a antibodies were studied. The number of different types of tumor microvessels were compared to the ratio of the tumor stroma and parenchyma, the severity of lymphoid infiltration, the presence of diffuse polymorphic cell infiltrates, the loose connective tissue (LLCT) in the peritumoral stroma, the presence of the peri-tumoral stroma retraction phenomenon, the fragmentation of solid tumor component and the isolated clusters of tumor cells in the tumor stroma. Statistical analysis was performed using the Statistica 6.0 software.
Results. A number of features of the parenchyma and stroma of the tumor highly significantly correlated with certain types of tumor microvessels have been established: LLCT -with microvessels with a weak expression of CD34 (p<0.00001), the contact type microvessels (p = 0.0001) and microvessels in the tumor solid component (p=0.0002); the isolated clusters of tumor cells - with microvessels with a weak expression of CD34 (p=0.00003) and microvessels in the tumor solid component (p = 0.00001); the fragmentation of the tumor solid component - with the microvessels with a weak expression
of CD34 (p<0.0001) and contact type microvessels (p = 0.01). There was a decrease in 5-year overall and disease-free survival from 96.6% to 87.2% in case of LLCT (p=0.17); from 94.6% to 80.0% in the presence of isolated clusters of tumor cells in the tumor stroma (p = 0.050) and from 96.7% to 68.7% in the presence of fragmentation of a solid tumor component phenomenon (p = 0.0007).
Conclusion. Further research of tumor microenvironment factors and their role in the CC progression is needed.
Key words: cervical cancer, tumor parenchyma, tumor stroma, tumor microvessels, prognosis.
Information about the authors:
Makarova E.V. - https://orcid.org/0000-0002-5796-3719 Senchukova M.A. - https://orcid. org/0000-0001-8371-740X Volchenko N.N. - https://orcid. org/0000-0002-4873- 4455
Corresponding author: Makarova E. V. - e-mail: male-na2419@yandex.ru
To Cite This Article: Makarova E.V., Senchukova M.A., Volchenko N.N. Tumor parenchyma and stroma features and their correlation with different types of tumor microvessels and long-term results of cervical cancer stage I-IIA treatment. Russian News of Clinical Cytology. 2021; 25(2): 05-11. https:// doi.org/10.24412/1562-4943-2021-2-0001
The authors declare no conflict of interest.
Illustrations for the article «TUMOR PARENCHYMA AND STROMA FEATURES AND THEIR CORRELATION WITH DIFFERENT TYPES OF TUMOR MICROVESSELS AND LONG-TERM RESULTS OF CERVICAL CANCER STAGE I-IIA TREATMENT». Makarova E.V., Senchukova M.A., Volchenko N.N., рage 5
Рис. 1A. Стромальный компонент опухоли (слабовыражен-ный).
Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 1A. The stromal component of the tumor (mild). Hematoxylin-eosin staining. х200.
ж; . 'v jj Ш ■ щ ЩЖуй» Sri sjïviï " ! hi^'UK'flif^^
V* ij ЦП
| ■ ^îrTmÈr ШЩмЩ lyl •JCk>. .ид: - t> // ■ ЛиЙМл'jit4
щк. ^чйЭВИ Safe Ь'ъМШж КРЕ?!Р .... * .'¡ВИШЯВГА V • ДпЬТ^ЧДИ Ха Кг ^ сл-лчовЗнИГ-"Рf' гиВЯнг*
Рис. 1Б. Стромальный компонент опухоли (выраженный). Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 1B. The stromal component of the tumor (marked). Hematoxylin-eosin staining. х200.
Рис. 2А. Лимфоидная инфильтрация стромы опухоли (слабо-выраженная).
Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 2А. Lymphoid infiltration of the tumor stroma (mild).
Hematoxylin-eosin staining. х200.
Рис. 2Б. Лимфоидная инфильтрация стромы опухоли (выраженная).
Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 2B. Lymphoid infiltration of the tumor stroma (marked).
Hematoxylin-eosin staining. х200.
Illustrations for the article «TUMOR PARENCHYMA AND STROMA FEATURES AND THEIR CORRELATION WITH DIFFERENT TYPES OF TUMOR MICROVESSELS AND LONG-TERM RESULTS OF CERVICAL CANCER STAGE I-IIA TREATMENT». Makarova E.V., Senchukova M.A., Volchenko N.N., рage 5
Рис. 3. Диффузный полиморфноклеточный инфильтрат. Окраска гематоксилин-эозином. х200. Fig. 3. Diffuse polymorphic cell infiltrate. Hematoxylin-eosin staining. х200.
Рис. 5. Феномен перитуморальной ретракции стромы. Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 5. Phenomenon of peritumoral stromal retraction. Hematoxylin-eosin staining. х200.
p '• 7 °V
Рис. 4. Рыхлая неоформленная соединительная ткань перитуморальной стромы. Окраска гематоксилин-эозином. х200. Fig. 4. Loose unformed connective tissue of the peritumoral stroma. Hematoxylin-eosin staining. х200.
Рис. 6. Феномен фрагментации солидного компонента опухоли. Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 6. Phenomenon of fragmentation of a solid tumor component. Hematoxylin-eosin staining. х200.
Illustrations for the article «TUMOR PARENCHYMA AND STROMA FEATURES AND THEIR CORRELATION WITH DIFFERENT TYPES OF TUMOR MICROVESSELS AND LONG-TERM RESULTS OF CERVICAL CANCER STAGE I-IIA TREATMENT». Makarova E.V., Senchukova M.A., Volchenko N.N., рage 5
Рис. 7. Изолированные кластеры опухолевых клеток. Окраска гематоксилин-эозином. х200.
Fig. 7. Isolated clusters of tumor cells. Hematoxylin-eosin staining. х200.
Рис. 8. Степень выраженности взаимосвязи (гамма-коэффициент) особенностей паренхимы и стромы опухоли с микрососудами контактного типа (1), лимфатическими капиллярами в лимфоидных и полиморфноклеточных инфильтратах (2), микрососудами со слабовыраженной экспрессией CD34 (3) и микрососудами в солидном компоненте опухоли (4).
Fig. 8. The strength of the association (gamma coefficient) of the features of the parenchyma and stroma of the tumor with microvessels of the contact type (1), lymphatic capillaries in lymphoid and polymorphic cell infiltrates (2), microvessels with a weak expression of CD34 (3) and microvessels in the solid component of the tumor (4).
Рис. 9. Степень выраженности взаимосвязи (гамма-коэффициент) особенностей паренхимы и стромы опухоли с плотностью микрососудов (5), с дилятированными капиллярами (6), с атипичными дилятированными капиллярами (7) и со структурами с частичной эндотелиальной выстилкой (8).
Fig. 9. The strength of the association (gamma coefficient) of the features of the parenchyma and stroma of the tumor with the density of microvessels (5), with dilated capillaries (6), with atypical dilated capillaries (7) and with structures with a partial endothelial lining (8). .
