CC BY
100
УДК 616-006.66
РАК БОЛЬШОГО СОСОЧКА ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ: ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА И ИММУНОМОРФОЛОГИЯ
©Должиков А.А., Паричук А.С., Тверской А.В., Пушкарский В.В.
Кафедра анатомии и гистологии человека медицинского факультета Белгородского государственного университета, Белгород;
Белгородское областное патологоанатомическое бюро, Белгород
E-mail: [email protected]
Проведено исследование 73 случаев биопсийного и операционного материала большого сосочка двенадцатиперстной кишки при его опухолевых поражениях. Выявлены морфологические особенности и иммунофенотип двух основных вариантов карцином сосочка: протокового и интестинального, критерии дифференциальной диагностики рака и опухолеподобных изменений.
Ключевые слова: большой сосочек двенадцатиперстной кишки, рак, морфологическая диагностика.
CANCER OF THE MAJOR DUODENAL PAPILLA: DIFFERENTIAL DIAGNOSTICS
AND IMMUNOMORPHOLOGY Dolzhikov A.A., Parichuk A.S., Tverskoi A.V., Pushkarskyi V.V.
Human Anatomy and Histology Department of the Medical Faculty of the Belgorod State University, Belgorod;
Belgorod Regional Department of Pathology, Belgorod 73 cases of biopsies and surgically resected tumors of the major duodenal (Vaterian) papilla were studied. The morphological and immunohistochemical peculiarities of the principal types of carcinomas, ductal and intestinal, were established, as well as the criteria of differential diagnostics of Vaterian cancers and tumor-like conditions. Key words: major duodenal papilla, cancer, morphological diagnostics.
Опухоли панкреатодуоденальной зоны до настоящего времени представляют серьезную проблему в абдоминальной онкохирургии, что обусловлено сложностями их диагностики, высокой частотой запущенных форм и значительными техническими сложностями выполнения радикальных операций [3]. Среди карцином желудочно-кишечного тракта рак большого сосочка двенадцатиперстной кишки (БСДК) встречается относительно редко, составляя около 3% случаев. По данным Японского ракового регистра [16], включавшего на период публикации в 2002 году 11030 случаев рака желчных путей, локализация опухолей в БСДК составила только 12,9%. Однако в группе опухолей так называемой периампулярной зоны карциномы БСДК находятся по частоте на втором месте. Кроме этого, БСДК является особым образованием по своему гистогенезу, анатомическому и гистологическому строению [1], что проявляется и в наличии клинически значимых особенностей дифференцировки опухолевых элементов. Последнее продемонстри-
ровано как на рутинном гистологическом и гистохимическом уровнях [2], так и цито- и молекулярно-генетическими особенностями опухолевых клеток [5, 8, 9, 12, 17].
Одной из проблем в ранней диагностике рака БСДК является высокая частота неадекватности эндоскопического биопсийного материала, что связано с техническими трудностями его взятия из общего канала (ампулы) сосочка [14]. Сравнительная редкость карцином БСДК в общеонкологических учреждениях ограничивает детальные исследования их морфогенеза и патоморфологических особенностей. Данная задача разрешима в специализированных центрах, располагающих достаточным числом наблюдений. В связи с этим в настоящем сообщении приведены результаты исследований карцином БСДК на материале, поступившем для морфологического исследования из Межтерриториального центра хирургии печени и поджелудочной железы областной клинической больницы им. Святителя Иоасафа г. Белгорода.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследование включен материал 73 случаев: 59 биопсий БСДК за период 2006 -2007 годов и 14 комплексов органов после гастропанкреатодуоденальных резекций за последние 4 года. Пациенты мужского пола составили 35 человек, женского - 38, возраст варьировал от 33 до 83 лет (в среднем 67,7 года в группе биопсийного материала и 65,8 -в группе операционного материала), не отличаясь в зависимости от пола. Эндоскопические биопсии и операционный материал подвергнуты стандартному гистологическому исследованию после заливки в парафин. Выполнено гистохимическое исследование состава секретируемых муцинов с помощью комбинированной PAS-реакции и окраски раствором альцианового синего (рН=3,0), выявление аргирофильных эндокриноцитов импрегнацией азотнокислым серебром по Гри-мелиусу. Основную часть работы составило иммуногистохимическое исследование экспрессии цитокератинов, онкомаркеров, пролиферации и апоптоза, гладкомышечного актина с использованием поли- и моноклональных антител фирм "Dako" (Дания) и "Biogen-ex" (USA). Изучена экспрессия цитокератинов широкого профиля (Dako; clone AE1/AE3, clone MNF-116), цитокератина 7 (Dako; clone OV-TL 12/30), цитокератина 8 (Dako; clone 35PH11), цитокератина 14 (Biogenex; clone LL003), цитокератина 20 (Dako; clone Ks 20.8), раково-эмбрионального антигена (Dako), антигена СА 19-9 (Biogenex), хромо-гранина А (Dako), маркера пролиферации Ki67 (Dako; clone MIB-1), маркера апоптоза р53 (Dako; clone DO-7), гладкомышечного актина (Dako; clone 1A4). Использован протокол высокотемпературной демаскировки в трис-ЭДТА буфере (рН=9,0). Визуализация проведена с применением высокочувствительной полимерной системы «Biogenex» с последующей докраской ядер гематоксилином и заключением в постоянные среды (полистирол или бальзам) по стандартной методике. Для морфометрии и протоколирования производили микрофотосъемку на микроскопе "Микмед - 6", оснащенном цифровой камерой "DCM-300". Для морфометрии использован пакет программ для компьютерного
анализа изображений "WCIF Image J - 1.341" (National Institutes of Health, USA). Количественно оценено относительное количество Ki67 и р53 позитивных клеток со средней и высокой ядерной экспрессией данных антигенов. Все количественные данные регистрировали в таблицах MS Excel, средствами которой проведена и статистическая обработка с вычислением непараметрического критерия X и критерия t Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученного материала показал, что в частоте карцином БСДК нет связи с полом по возрастным группам. Общий тренд распределения по возрастам характеризуется максимальной частотой рака сосочка в пятой и шестой декадах (55,9%) с плавным снижением в следующем десятилетии жизни (40,7%) и наименьшим (11,7%) числом наблюдений в возрасте 80 лет и старше. Последнее в значительной степени связано с продолжительностью жизни пациентов -"доживанием" до клинически манифестирующего панкреатобилиарного рака.
На первом этапе исследования нами был проведен анализ результатов морфологической диагностики по эндоскопическим биопсиям БСДК. Из 59 исследованных случаев клинически рак БСДК предполагался в 56. В трех случаях с клиническим диагнозом доброкачественных поражений сосочка получено полное патоморфологическое подтверждение - диагностированы различные варианты папиллита. В группе с клиническим диагнозом карцином БСДК результаты морфологического исследования существенно отличались. Подтверждение рака БСДК при первом же эндоскопическом исследовании получено только в 10 наблюдениях (17,9%), превалировало обнаружение воспалительных изменений сосочка (41,1%), в 6 случаях (10,7%) диагностированы аденоматозные изменения сосочка и аденомы, в 11 (19,6%) диагностированы другие неопухолевые изменения БСДК или имелся неинформативный материал. Подозрение на наличие рака БСДК по результатам первичного морфологического исследования осталось в 6 наблюдениях (10,7%). Таким образом, общая частота диагностики
карцином сосочка при первичном морфологическом исследовании биопсийного материала составляет 28,6%. Данный результат объективно отражает чувствительность эндоскопического исследования БСДК с взятием одиночных биоптатов, особенно без предварительного выполнения папиллотомии. В имеющихся в литературе данных [14] чувствительность метода без папиллотомии составляет только 21%, при взятии материала для морфологического исследования после папиллотомии она возрастает всего лишь до 37%, на основании чего авторы делают вывод
о низкой диагностической значимости эндоскопической инцизионной биопсии БСДК в диагностике его карцином. Связано это и с тем, что до 60% составляют карциномы сосочка, развивающиеся из эпителия общего канала, который остается вне области биопсийного исследования при эндоскопической инцизии слизистой оболочки со склонов сосочка или из его устья.
Существенно затрудняют интерпретацию малого объема эндоскопического материала артефакты его взятия. Наиболее частыми из них являются деформация клеток при электрокоагуляции с их вытяжением по линиям тока, механические артефакты сдавления с образованием деформированных желез из пикноморфных клеток, создающих ложные картины атипии, фрагментация и расслоение структур, которые создают картину псевдоинвазии, отек стромы сосочка. Важной в диагностическом отношении является особенность желез сосочка в области устья - в переходной зоне от слизистой оболочки общего канала к дуоденальной, заключающаяся в высокой частоте их кистозного расширения, которое в малом объеме материала также может симулировать картину железистой атипии.
Данные литературы свидетельствуют о необходимости осторожного подхода к однозначной диагностике аденом БСДК, особенно при наличии признаков дисплазии. В частности, в исследованиях С-О. Heidecke et а1. [11] из 32 случаев с предоперационным диагнозом аденом сосочка в последующем на операционном материале рак диагностирован в 9 наблюдениях: в 3-х при наличии дисплазии низкой степени, в 6 - при наличии тяжелой дисплазии. Роль предшествующих аденом в развитии карцином БСДК до настоящего
времени точно не определена. Аденоматозные изменения наблюдаются в широком диапазоне случаев рака сосочка (от 20 до 91% наблюдений) и считается, что фокусы злокачественного роста формируются как из пред-существующих аденом, так и "de novo" [6, 11, 13]. В исследованном нами материале имелся
1 случай развития высокодифференцированной аденокарциномы в области холедоходуо-денального соустья через 12 лет после резекции БСДК по поводу аденомы. При ретроспективном пересмотре материала увеличение степени атипии по гистологическим признакам было незначительным, но при этом в аденокарциноме выявлена интенсивная экспрессия раково-эмбрионального антигена и высокая пролиферативная активность по количеству Ю67-позитивных клеток, составившая в среднем 31,5% (в первичном материале она составила в среднем 12,3%; р<0,05).
В последующем детальному морфологическому и иммуногистохимическому исследованию нами подвергнуты 24 случая с гистологически доказанным раком сосочка. Общепринятым является подразделение карцином БСДК на панкреатобилиарный (протоковый) и интестинальный (кишечный) типы [12]. В нашем материале в 62,5% наблюдений (15) верифицирован интестинальный тип дифференцировки, в 37,5% (9) - протоковый. При этом высоко- и умеренно дифференцированные аденокарциномы достоверно чаще (80% против 33,4%) наблюдались в группе интестинального типа (р<0,05 по критерию X2). В литературе также указывается на преобладание низкодифференцированных аденокарцином при их панкреатобилиарном типе (61%), тогда как при кишечном типе в 75% имеются высоко- и умеренно дифференцированные аденокарциномы [7]. Прогноз во второй группе существенно лучше: медиана выживаемости составляет 70 месяцев, при панкреатобилиарном типе она в среднем только 19 месяцев [7].
Источниками образования карцином БСДК, по литературным данным [12], могут быть: 1) покровный эпителий и железы общего канала; 2) покровный эпителий и железы терминального отдела общего желчного протока; 3) покровный эпителий и железы терминального отдела главного панкреатического протока; 4) слизистая оболочка двенадца-
типерстной кишки над сосочком; 5) собственные (бруннеровы) железы двенадцатиперстной кишки; 6) эктопированная в сосочек ткань поджелудочной железы. Последние 2 варианта являются крайне редкими. Первые же три варианта гистологически и иммунофенотипически трудно различимы, а в клиническом отношении равноценны, так как являются источниками карцином панкреато-билиарного типа. Предпринятая попытка разделить карциномы органов пищеварения по особенностям экспрессии цитокератинов и четырех типов муцинов [15] показала, что рак внепеченочных желчных протоков, поджелудочной железы и БСДК (без разделения на протоковый и интестинальный типы) составляют по иммунофенотипу один кластер. Морфогенез опухолевых и опухолеподобных изменений БСДК, связанных с эктопией в него ткани поджелудочной железы, изучен недостаточно. Последние литературные сведения касаются ретроспективного исследования 13 случаев опухолевых образований сосочка, удалённых хирургическим путём [10]. Размеры опухолевидных образований составляли от 1 до 3 см. В 3 -х случаях обнаружена полная гетеротопия ткани поджелудочной железы. На основании экспрессии цитокератина-7 и отсутствия цитокератина-20 авторы приходят к выводу о связи этих образований с панкреатической гетеротопией или реактивной гиперплазией мелких протоков билиарного типа. Характерным было сочетание гиперплазии дуктулярных структур и гиперплазии фибробластических/миофибробластических элементов с наличием гладкомышечного актина, что мы наблюдали и в собственном материале. Опухолеподобные изменения БСДК, связанные с гетеротопией ткани поджелудочной железы и её возможной последующей трансформацией, расцениваются указанными авторами как реактивные гиперпластические изменения или мальформации сосочка, которые следует отличать от его истинных доброкачественных опухолей - аденом. Злокачественные опухоли двенадцатиперстной кишки из эктопированной поджелудочной железы являются крайней редкостью, как и в целом её первичный рак. В литературе описано не более 20 доказанных случаев. В последних работах [4] приводится описание собранных в литературе 14 случаев и единственного соб-
ственного наблюдения. Указывается, что прогноз при аденокарциномах из эктопированной поджелудочной железы вероятнее лучше, чем при раке ортотопической поджелудочной железы. В исследованном нами операционном материале имелось единственное наблюдение (пациентка 65 лет, наблюдение 2005 года) рака БСДК, который по патоморфологическим и иммуногистохимическим данным был отнесен к нейроэндокринному и развившемуся из обнаруженной в толще стенки сосочка эктопированной ткани поджелудочной железы. Иммунофенотип характеризовался экспрессией цитокератина АЕ1/АЕ3 с парануклеарным пятнистым (dotlike) типом реакции, свойственным эндокринноклеточной дифференцировке карцином, а также хромогранина А. При этом были соблюдены критерии постановки гистологического диагноза злокачественной опухоли из гетеротопированной панкреатической ткани: 1) карцинома должна быть найдена в пределах или близко к добавочной поджелудочной железе; 2) метастаз опухоли или распространяющийся рост рядом расположенной опухоли из желудочно-кишечного тракта должны быть исключены, и обязательно должна быть переходная зона между структурами добавочной железы и опухолью; 3) не относящаяся к новообразованию гетеротопированная ткань должна содержать ацинарные или протоковые структуры.
Выявленный нами гистохимический и иммунофенотипический профиль карцином БСДК представлен в табл. 1.
Экспрессия цитокератина-8 выявлена во всех случаях карцином БСДК вне зависимости от гистологического типа, при этом она более выражена в покровном эпителии, чем в железах канала сосочка. Значение для дифференциальной диагностики высокодифференцированных аденокарцином от аденоматозных и диспластических изменений сосочка имеет экспрессия раково-эмбрионального антигена (СЕА), которая нами наблюдалась только в малигнизированном эпителии, а также сочетание высокого уровня экспрессии Ki67 и белка р53. Диспластическим изменениям покровного эпителия и желез канала сосочка рядом с очагами ракового роста свойственно появление фокусов экспрессии цитокератина-20 среди преобладающих цито-
Таблица 1
Иммунофенотипический профиль карцином БСДК в зависимости от гистологического варианта (п=24)
Тип Частота позитивных случаев (абс. и %)
СК7 СК8 СК14 СК20 СЕА СА19-9
Интестинальный (п=15) 3/15 (20%) 15/15 (100%) 0/15 (0%) 13/15 (86,7%) 15/15 (100%) 15/15 (100%)
Протоковый (п=9) 9/9 (100%) 9/9 (100%) 0/9 (0%) 2/9 (22,2%) 7/9 (77,7%) 8/9 (88,9%)
Рис. 1. Очаг экспрессии цитокератина 20 в диспластическом эпителии общего канала БСДК на границе с карциномой интестинального типа. Иммуногистохимическая реакция. Микрофото. Х 400.
Кератин-7 - позитивных клеток протокового типа. Исчезновение секреции альцианофиль-ной слизи протоковым эпителием также характеризует его малигнизацию. В целом иммунофенотип протокового рака БСДК следующий: СК7+, СК20-, СЕА+, СА19-9+; интестинального - СК7-, СК20+, СЕА+, СА19-9+. Однако экспрессия раково-эмбрионального антигена и антигена СА19-9 для дифференциальной диагностики гистологических типов самостоятельного значения не имеет (статистические отличия частоты экспрессии недостоверны; р>0,05 по критерию х ). Кроме перечисленных критериев для интестиналь-
ного типа рака сосочка характерно высокое содержание аргирофильных или хромогранин А-позитивных эндокриноцитов, составляющее в среднем более 3-х на срез железистой структуры или крипты. Типичные картины иммунофенотипических особенностей карцином БСДК представлены на рис. 1-4. Данные иммуноморфологические критерии в сочетании с гистологическими особенностями и секрецией слизи позволили ряду авторов [9, 12] предложить критерии для более тонкой дифференциальной диагностики нормального эпителия, слабой, умеренной, выраженной атипии и карциномы БСДК.
Рис. 2. Экспрессия раково-эмбрионального антигена в высокодифференцированной аденокарциноме БСДК интестинального типа. Иммуногистохимическая реакция. Микрофото. Х 400.
Рис. 3. Высокодифференцированная аденокарцинома БСДК протокового типа: экспрессия Ю67 в более 50% клеток желез. Иммуногистохимическая реакция. Микрофото. Х 400.
Исследование поддержано грантом Бел-ГУ ВКГ 041-07.
Рис. 4. Высокий уровень экспрессии р53 в высокодифференцированной аденокарциноме БСДК; на рис. Б - р53 в апоптотически измененной раковой клетке, десквамированной в просвет кистозно расширенной опухолевой железы. Иммуногистохимическая реакция. Микрофото. Х 400 (А), Х 900 (Б).
Таким образом, при диагностике карцином БСДК необходимо учитывать низкую чувствительность рутинного способа эндоскопического биопсийного исследования.
Последнее должно осуществляться после па-пиллотомии с взятием кусочков из стенки общего канала, ближе к терминальной части общего желчного протока, терминальной части главного панкреатического протока и с дуоденальной поверхности. Дополнительным к гистологической диагностике дифференциально-диагностическим критерием высокодифференцированных аденокарцином БСДК, диспластических изменений и аденом с очагами дисплазии является определение экспрессии раково-эмбрионального антигена, маркера пролиферации Ю67 и маркера апоптоза р53. При патоморфологической диагностике необходимо по гистологическим и иммуноморфологическим критериям определять тип дифференцировки карцином (протоковый или интестинальный), что имеет значение для прогноза и степени необходимой радикальности хирургического вмешательства.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
ЛИТЕРАТУРА
Должиков А.А., Мясников А.Д., Едемский А.И. и др. Клиническая и сравнительная морфология большого сосочка двенадцатиперстной кишки. - Белгород, 2002. - 121 с.
Никонов А.А. Эндокринные клетки в раке фа-терова соска // Арх. патол. - 1978. - Т. 40, № 5. - С. 15-19.
Седов А.П., Парфенов И.П., Должиков А.А. и др. Рак панкреатодуоденальной зоны (вопросы диагностики и паллиативного лечения) -Белгород.: Изд-во БелГУ, 2008. - 168 с. Abakar-Mahamat A., Rahili A., Saint-Paul M.C. et al. Cancer of an ectopic pancreas in the duodenal wall // Gastroenterol. Clin. Biol. - 2005. -Vol. 29, N 2. - P. 201-203.
Achille A., Biasi M.O., Zamboni G. et al. Cancer of the papilla of Vater: mutator phenotype is associated with good prognosis// Clin. cancer research. - 1997. - Vol. 3. - P. 1841-1847.
Baczako K., Buchler M., Beger H.G. Morphogenesis and possible precursor lesions of invasive
carcinoma of the papilla of Vater: epithelial dysplasia and carcinoma // Hum. Pathol. - 1985. -Vol. 16. - P. 305-310.
7. Beghelli S., Orlandini S., Moore P.S. et al. Ampulla of Vater cancers: T-stage and histological subtype but not Dpc4 expression predict prognosis // Virchows arch. - 2002. - Vol. 441. - P. 1924.
8. Bel Hadj J., Ellowni H., Rabba T. et al. Carcinoma of the papilla of Vater. Diagnostic and therapeutic problems. An analysis of 32 Tunisian cases // Tunis Med. - 2006. - Vol. 84, N 11. -P.701-704.
9. Gurbuz Y., Kloppel G. Differentiation pathways in duodenal and ampullary carcinomas: a comparative study on mucin and trefoil peptide expression, including gastric and colon carcinomas // Virchows Arch. - 2004. - Vol. 444. - P. 536-541.
10. Handra-Luca A., Terris B., Couvelard A. et al. Adenomyoma and adenomyomatous hyperplasia of the Vaterian system: clinical, pathological and new immunohistochemical features of 13 cases // Mod. Pathol. - 2003. - Vol. 16, N 6. - P. 530536.
11. Heidecke C.-D., Rosenberg R., Bauer M. et al.
Impact of grade of dysplasia in villous adenomas of Vater’s papilla // Wold J. Surg. - 2002. -Vol. 26. - P. 709-714.
12. Kimura W., Futakawa W., Zhao B. Neoplastic diseases of the papilla of Vater // J. Hepatobiliary Pancreat. Surg. - 2004. - Vol. 11. - P. 223-231.
13. Kozuka S., Tsubone M., Yamaguchi A. et al. Adenomatous residue in cancerous papilla of Vater // Gut. - 1981. - Vol. 22. - P. 1031-1034.
14. Menzel J., Poremba C., Dietl K.-H. et al. Tumors of the papilla of Vater - inadequate diagnostic impact of endoscopic forcept biopsies taken prior to and following sphincterotomy // Annals of Oncology. - 1999. - Vol. 10. - P. 1227-1231.
15. Min Jong Lee, Hye Seung Lee, Woo Ho Kim et. al. Expression of mucins and cytokeratins in primary carcinomas of the digestive system // Mod. Pathol. - 2003. - Vol. 16, N 5. - P. 403-410.
16. Nagakawa T., Kayahara M., Ikeda S. et al. Biliary tract cancer treatment: results from the biliary tract cancer statistics registry in Japan // J. Hepatobiliary Pancreat Surg. - 2002. -Vol. 9. - P. 569-575.
17. Scarpa A. Cancer of the ampulla of Vater: chromosome 17p allelic loss is associated with poor prognosis // Gut. - 2000. - Vol. 46. - P. 842-848.
