CC BY
65
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
© Ухов Ю.И., Зиангирова Г.Г., Лихванцева В.Г., Астахова С.Е., 2004 УДК 617.723-006.81-091.8
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АНГИОГЕНЕЗА В УВЕАЛЬНОЙ
МЕЛАНОМЕ
Ю.И. Ухов, Г.Г. Зиангирова, В.Г. Лихванцева, С.Е. Астахова
ГУ НИИ глазных болезней РАМН, г. Москва,
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
В статье описаны основные типы развития сосудов в увеальной меланоме, выявлена взаимосвязь между типом ангиогенеза, гистоморфологией, локализацией и агрессивностью опухоли; отражены особенности строения сосудистой стенки и роль этих особенностей в прогрессировании и метастазировании опухоли.
Ангиогенез играет исключительную роль в неопластических процессах с момента формирования первичного опухолевого узла и до момента развития дистантных метастазов [1, 5-7]. Высоко васкуляризированные опухоли имеют худший прогноз, отличаются большей скоростью метастазирования, чем низко васкуляризированные. Суть корреляции заключается не в том, что увеличение общего просвета сосудов в высоко ангиогенных опухолях повышает вероятность заброса опухолевых клеток в кровеносное русло, а в том, что специфика ангиогенности отражает скорость роста и агрессивности опухоли. Для УМ, относящейся к разряду чрезвычайно агрессивных опухолей и метастазирующей исключительно гематогенным путем, теоретически ангиогенез должен играть ведущую роль. Вместе с тем, клинические данные свидетельствуют о том, что применение известных антиангиогенных препаратов (ангиостатин) не оказывает существенного эффекта [2].
Мы предположили, что особенности строения кровеносных сосудов увеального тракта, в частности, - фенестра-ция эндотелия - могут быть причиной отличий в сети микроциркуляции опухолей, что находит отражение в малой эффективности антиангиогенных препаратов.
Цель настоящей работы: изучение особенностей ангиогенеза в увеальной меланоме.
Материалы и методы
Из архивного материала отобраны парафиновые блоки с УМ, полученные при энуклеации глаз. Среди тестируемых опухолей 20 меланом принадлежали пациентам с благополучным исходом (живы до настоящего момента) и 20 -пациентам, умершим от метастатической болезни в сроки от нескольких месяцев до 3-х лет после энуклеации. Таким образом, анализу подверглись 20 наиболее агрессивных опухолей и 20 опухолей с низкой степенью злокачественности. Наряду с традиционными
гистоморфологическими исследованиями по верификации диагноза и гистологического типа, а также морфологических особенностей конкретной тестируемой опухоли проводили исследование ангиогенеза. С каждого парафинового блока из различных участков опухоли (вершины, периферии, центра, основания) приготовляли по 10 срезов, толщиной 4-5 микрон. Окраска производилась гематоксилином и эозином. Просмотр препаратов осуществляли под микроскопом “ОрШоп” с телевизионной приставкой при увеличении *40, х 125, х1250, *1800.
При учете гистологического типа тестируемой опухоли использовали упрощенную классификацию Сallender-'^Ыег. Различали опухоли: веретеноклеточного типа А и В, эпителиоидные и смешанноклеточного строения.
Оценка типа ангиогенеза в УМ проводилась в зависимости от гисто-
морфологической картины на тонких или полутонких срезах по одному из трех типов [9, 11, 12]:
- васкулогенеза de novo;
- кооптирование предшествующих сосудов;
- формирование бесклеточных мик-роциркуляторных каналов по типу «васкулогенной мимикрии».
Результаты и их обсуждение
Установлено, что среди УМ с благополучным исходом наиболее часто (в 14 случаях из 20; 70%) ангиогенез строился по принципу васкулогенеза de novo в местах с наибольшими ишемическими проявлениями и недостаточным кровоснабжением. На световом уровне на полутонких срезах выявляли дорожки эндотелиальных клеток (ЭК), выстраивающиеся в линию (рис. 1) между стенкой предсуществующего сосуда и зоной паранекроза.
Рис. 1. Тяжи эндотелиальных клеток между стенкой предсуществующего сосуда и зоной паранекроза (гематоксилин-эозин, х320).
Реже в этой группе УМ (20%), а чаще среди высоко агрессивных опухолей (55%) выявляли кооптирование сосудов с использованием уже существующих магистралей, которые вначале регрессируют, вызывая массивные нек-
розы, а затем реорганизуют новую сеть сосудов на периферии опухоли (рис. 2). В 2 случаях меланом низкой степени злокачественности и 5-ти - высокой степени злокачественности имел место смешанный тип ангиогенеза (1+11).
Рис. 2. Кооптированные сосуды, подвергающиеся распаду с некрозом опухолевой ткани (гематоксилин-эозин, х 40).
Сосуды, сформированные de novo, морфологически значительно отличались от сосудов, сформированных методом кооптирования. Их стенка имела эндотелиальную выстилку практически на большем протяжении, в то время как в кооптированных сосудах сохранялись лишь единичные ЭК, зачастую не имеющие связи друг с другом, а связь со стенкой была явно ослабленной. Местами эти ЭК вместо вытянутой формы имели треугольную и располагались под углом к адвентиции. Единичные перициты зафиксированы лишь в сосудах de novo.
Наряду с классическими типами ангиогенеза среди меланом агрессив-
ного течения в 11 случаях (55%) имело место развитие специфической сети микроциркуляции с генерацией межклеточных каналов, образованных экс-трацеллюлярным матриксом (ЭЦМ) и выстланных опухолевыми клетками, по типу «васкулогенной мимикрии». Каналы развивались в местах обширного синхронного апоптоза и параапоптоти-ческого некроза опухолевых клеток. В 4-х опухолях эти каналы имели связь с вортикозной веной - главным венозным коллектором сосудистой оболочки, в 9-ти - связь с ранее существующим сосудом, в 2-х случаях - и с вор-тикозной веной и с предшествующим сосудом.
Наличие эритроцитов и/или плазмы крови в межклеточных неэндотелизиро-ванных каналах микроциркуляции подтверждало их связь с гемоциркуляцией.
Если первых два варианта ангиогенеза практически с одинаковой частотой встречались при различных гистологических типах и локализациях УМ, иногда сочетались, и тогда можно было говорить о преимущественном варианте ангиогенеза, то «васкулогенная мимикрия» встречалась в наиболее агрессивных густо пигментированных, эпите-лиоидных меланомах и ассоциировалась с опухолями прекваториальной
локализации, захватывающих цилиарное тело.
Опухоли, пронизанные межклеточными микроциркуляторными каналами, состояли из мелких эпителиоидных клеток, отличавшихся высокими признаками полиморфизма и анаплазии, а также безудержной пролиферации. Клетки рыхло располагались в ткани опухоли. Их мелкие размеры, высокие диссоциативные и миграционные способности позволяли им проникать в сосуды и формировать опухолевые эмболы
(рис. 3).
Рис. 3. Межклеточные каналы, ограниченные мелкими эпителиоидными клетками с признаками полиморфизма и анаплазии. Клетки проникают в кровяные полости и формируют опухолевые эмболы (гематоксилин-эозин, х 860).
Таким образом, сформированная сеть новообразованных кровеносных сосудов в опухоли во многих аспектах существенно отличалась от существующей в нормальных тканях глаза. Эти отличия, во-первых, заключались в отсутствии гладкомышечных клеток и
эндотелиальной выстилки в сосудистой стенке, в патологических ответвлениях, в утолщении адвентициального слоя. Описанные отклонения вновь образованных опухолевых сосудов влекли за собой гетерогенность опухоли с формированием клеточного клона, обладаю-
щего высоким метастатическим потенциалом, и потерю механизмов контроля опухолевого роста.
Во-вторых, если в норме типичное сосудистое дерево состоит из артерий, артериол, терминальных артериол, капилляров, посткапиллярных венул, ве-нул, и вен, то озлокачествление УМ влекло потерю классической сосудистой «иерархии». Сосудистая сеть становилась «хаотичной». Наиболее агрессивные УМ имели наиболее сложную ангиоархитектонику. Рост опухоли сопровождался формированием большого количества не только артериоловену-лярных шунтов, представляющих собой категорию патологических сосудов с патологическим строением их сосудистой стенки, но и межклеточных каналов микроциркуляции, осуществлявших прямой пассаж крови из опухолевых сосудов артериолярного типа к ворти-козным венам, минуя промежуточные структуры - капилляры. Присутствие таких каналов в опухоли, ассоциировалось высоким риском развития метастазов. Обнаруженный нами факт не противоречил имеющимся в литературе данным при других опухолях [4, 10].
Генерация таких межклеточных микроциркуляторных каналов не является строго васкулогенным событием, потому, что истинный васкулогенез заключается в образовании de novo сосудов, выстланных ЭК. Однако их связь с вортикозной веной - главным венозным коллектором сосудистой оболочки, а также связь с ранее существующим сосудом, наличие компонентов кровотока в просвете не вызывает сомнений в принадлежности к сети микроциркуляции. В целом, анализируя полученные данные, мы склонны считать, что выявленные нами типы ангиогенеза в УМ, по сути, есть экскалационные ступени
сосудистой «анаплазии», высоко коррелирующие с клеточной анаплазией в опухоли. В природе имеется физиологический аналог этого феномена - образование кровеносных полостей в плаценте под воздействием цитотрофобла-ста [4, 8]. УМ является не единственной опухолью, в которой описана васкулогенная мимикрия. Она также встречается и при меланоме кожи, хотя гораздо реже, чем в УМ [3, 4]. Folberg также выявлял их в УМ, а получил их модель in vitro [13, 14].
Принимая во внимание особенности строения бесклеточных сосудистых каналов (отсутствие эндотелиальной и гладкомышечной выстилки) следует считать бесперспективным антиангио-генную терапию препаратами, направленными на подавление пролиферации эндотелиальных клеток. Роль этих клеток в ангиогенезе, судя по представленным данным, незначительна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Карамышева А.Ф. Ангиогенез опухоли: механизмы, новые подходы. Канцерогенез / А.Ф. Карамышева; Под ред. Д.Г. Заридзе. - М., 2000. - 267 с.
2. Степанова Е.В. Антиангиогенная терапия: новые возможности лечения злокачественных заболеваний / Е.В. Степанова // Практическая онкология. - 2002.
- №3. - С. 246-252.
3. Barnhill RL. Angiogenesis and regressing cutaneous malignant melanoma / RL. Barnhill, MC. Mihm et al. // Lancet. -1992. - Vol.339. - P.991-992.
4. Bissel MJ. Tumor plasticity allows vasculogenic mimicry, a novel form of angiogenic switch - a role by any other name? / MJ. Bissel // Am J Pathol. - 1999.
- Vol.155. - P.676-679.
5. Bouck N. How tumors become angiogenic / N. Bouck, V. Stellmach, SC. Hsu // Adv Cancer Res. - 1996. - Vol.69. - P.135-174.
6. Cherrington M. New Paradigm for the treatment of Cancer: The role of anti-
angiogenesis agents / M. Cherrington, Laura M. Strawn // San Francisco (CA), 1999. - 138p.
7. Chistofalli M. Angiogenesis modulation in cancer research: novel clinical approaches / M. Chistofalli, C. Charnsangavej, G.N. Hortobagyi // Nature Reviews. - 2002. -Vol.1. - P.415-426.
8. Damsky CH. Trophoblast pseudo-vasculogenesis: faking it with endothelial adhesion receptor / CH. Damsky, SJ. Fisher // Curr Opin Cell Biol. - 1998. -Vol.19. - P.660-666.
9. Folberg R. Vasculogenic mimicry and tumor angiogenesis / R. Folberg, M.J. Hendrix // Am. J. of Pathology. - 2000. -Vol.156, N2. - P.361-371.
10. Folkman J. Induction of angiogenesis during the transition from hyperplasia to neoplasia / J. Folkman, K. Waston, D. Ingber // Nature.
- 1989. - Vol.339. - P.58-61.
11. Hanahan D. Patterns and emerging mechanisms of the angiogenic swich during tumorigenesis / D. Hanahan, J. Folkman // Cell. - 1996. - Vol.86. - P.353-364.
12. Holash J. New model of tumor angiogenesis: dynamic balance between vessel regression and growth mediated by angiopoetins and VEGF / J. Holash, SJ. Wiegand, GD. Yancopoulos // Oncogene. -1999. - Vol.18. - P.5356-5362.
13. The microcirculation of choroidal and ciliary body melanomas / Robert Folberg, Mary Menaffey, Lynn M. Gardner et al. // Eye. - 1997. - Vol.11. - P.227-238.
14. Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicri / AJ. Maniotis, R. Folberg, A. Hess et al. // Am J. Pathol. -1999. - Vol.155. - P.739-752.
SPECIFIC FEATURES ANGIOGENESIS IN UVEAL MELANOMA
J.I. Uhov, G.G. Ziangirova, V.G. Lihvantseva, S.E. Astahova
The basic types of development of vessels in uveal melanoma are described, the interrelation between a type of angiogenesis, histomorphology, localization and aggression of a tumor is revealed; the features of a structure of vessel wall and role of these features in progressing and metastasing of a tumor are reflected.
