Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Кометова В.В. 1 Хайруллин Р.М. 1

---

1 ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск

Авторы изучали гистологические препараты от 69 пациенток с инфильтрирующим протоковым раком молочной железы. Качественный и количественный компьютерный анализ показал значительную неравномерность распределения тканевых компонентов и структур, составляющих опухолевую ткань не только в отдельных случаях наблюдения, но также и в различных микроскопических полях зрения одного и того же гистологического препарата. Для адекватного отражения вариабельности неравномерного распределения и степени упорядоченности эпителиальных и стромальных компонентов опухолевой ткани были использованы стандартные статистические показатели изменчивости переменных. Авторы обнаружили, что наиболее информативным и объективным параметром является индивидуальный коэффициент вариации числа раковых структур и долей паренхиматозного или стромального компонента в некотором оптимальном числе анализируемых полей зрения гистологического микропрепарата одной и той же пациентки. Доверительные интервалы исследованных параметров не перекрываются. Полученные результаты показывают, что они являются высоко надёжными параметрами для прогнозирования пятилетней выживаемости пациенток с инфильтрирующим протоковым раком молочной железы.

Статья в формате PDF

298 KB

морфометрия

структура опухолевой ткани

пpогноз рака молочной железы

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство. - М.: Медицина, 1990. - 384 с.

2. Дубенская Л.И. О значении стабильности ряда морфофункциональных параметров тканей рака молочной железы после лучевой терапии // Математическая морфология: электронный математический и медико-биологический журнал. - 1996. - Том 1. - № 1. - С. 98.

3. Завьялова М.В. Особенности течения рака молочной железы в зависимости от морфологического варианта опухоли и фоновых диспластических процессов: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Томск, 2004. - 20 с.

4. Занкин В.В. Гистологическая степень злокачественности эпителиальных опухолей как фактор прогноза их рецидивирования и метастазирования после радикального лечения (взгляд патоморфолога на клинические проблемы) / В.В. Занкин, В.В. Кометова, М.М. Лазаревский // Высокотехнологичные методы диагностики и лечения в онкологии. Модниковские чтения: материалы VI Российской научно-практической конференции. - Ульяновск, 2009. - С. 48-50.

5. Филатов А.В. Определение степени злокачественности рака молочной железы // Архив патологии. - 2009. - №1. - С. 53-57.

6. Diaz-Cano S.J. Tumor Heterogeneity: Mechanisms and Bases for a Reliably Application of Molecular Marker Design // Int. J. Mol. Sci. - 2012. - Vol. 13. - P. 1951-2011.

7. Hasebe T., Mukai K., Tsuda H., Ochiai A. New prognostic histological parameter of invasive ductal carcinoma of the breast: clinicopathological significance of fibrotic focus // Pathol. Int. - 2000. - Vol. 50. - № 4. - P. 263-272.

Рак молочной железы (РМЖ) по своим клиническим, морфологическим и молекулярно-генетическим параметрам является гетерогенным заболеванием [6]. В структуре онкологической заболеваемости женского населения РФ РМЖ занимает I место. РМЖ является наиболее распространенной формой рака у женщин с ежегодной заболеваемостью 109,8 на 100000 лиц. Он также является второй ведущей причиной онкологической смертности. С конца 1980-х годов число смертей, связанных с РМЖ, значительно сократилось, отчасти в связи с улучшением диагностики и профилактики, а отчасти улучшения его системной терапии. С широким внедрением программ скрининга частоты обнаружения инвазивных и неинвазивных поражений РМЖ сместился сегодня в сторону меньших опухолей. РМЖ имеет множество подтипов различающихся клиническими исходами. Многие из этих различий связаны с неоднородностью, которая существует на молекулярном уровне, и, как следствие, открытие и развитие его молекулярных маркеров в последнее время занимают центральное место. Несмотря на это, патоморфологическая верификация РМЖ составляет 95,6%, в пределах одного и того же гистологического варианта, одинаковой стадии процесса его прогноз может существенно варьироваться.

Было предложено множество морфологических параметров для их учёта в плане прогноза и риска развития рецидивов [3]. Однако интерпретация их достаточно сложна. В патоморфологии удачным способом улучшения информативности является унификация результатов с использованием количественных методов исследования [1]. Особый интерес в прогностическом плане представляет степень упорядоченности структур и компонентов опухолевой ткани. Опыт морфологического исследования микропрепаратов разных гистологических вариантов РМЖ демонстрирует значительную степень неравномерности распределения тканевых компонентов и структур, составляющих опухолевую ткань не только от случая наблюдения, но и в разных полях зрения у одной и той же пациентки [7]. Так, например, число раковых структур от наблюдения к наблюдению может варьироваться в десятки раз. Установлено, что не только морфология опухолевой ткани, но и её радиочувствительность определяется характером межтканевой интеграции компонентов и структур, которая может быть изучена с помощью анализа паренхиматозно-стромальных взаимоотношений. Используемый при этом комплекс морфометрических параметров для корреляционного анализа взаимосвязей способен привлечь широкий спектр показателей для усиления и углубления информативности исследования одного и того же участка ткани. Например, согласно данным некоторых авторов, построенное на указанных принципах сравнительное исследование тканей молочной железы больных РМЖ до и после лучевой терапии позволило прийти к заключению о том, что повреждающее опухоль лучевое воздействие приводит к заметным нарушениям и изменениям паренхиматозно-стромальных взаимоотношений не только в опухоли, но и в окружающих тканях [2]. При этом стабильность количественных показателей после проведённой радиотерапии, как и определённая сохранность количественного баланса показателей при сравнении опухоли и окружающих её тканей свидетельствуют о широких компенсаторных возможностях опухоли в условиях местного и общего гомеостаза даже при повреждении опухоли. Отсутствие каких-либо закономерностей указанной выше гетерогенности распределения и упорядоченности тканевых структур приводит к заключению о необходимости поиска показателей, которые могли бы адекватно отражать эту гетерогенность и одновременно быть достаточно информативными. В количественных морфометрических исследованиях такой группой показателей являются показатели вариабельности переменных, и к ним относятся абсолютная разность экстремумов (максимум и минимум значений), относительный показатель размаха (относительная разность лимитов), среднее квадратичное отклонение и, наконец, коэффициент вариации (CV) [1].

Целью настоящего исследования явилось обнаружение закономерностей распределения структурных элементов опухолевой паренхимы и стромы при инфильтрирующем протоковом типе РМЖ для прогноза заболевания.

Материалом для исследования послужили 69 биоптатов опухолевой ткани пациенток с РМЖ в возрасте 59,3 ± 8,8 лет, находившихся на лечении в ГУЗ «Ульяновский областной клинический онкологический диспансер» с 2004 по 2006 г. На все исследования было получено разрешение этической комиссии ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет». Исследования проводились с соблюдением законодательства РФ, этических норм и принципов Декларации Хельсинки (1964) со всеми последующими дополнениями и изменениями, регламентирующими научные исследования на биоматериалах, полученных от людей, а также международным руководством для биомедицинских исследований с вовлечением человека (International ethical guidelines for biomedical research involving human subjects) Совета международных организаций медицинских наук (CIOMS). Все первичные данные пациенток были обезличены в соответствии с требованиями п. 3 ст. 6 действующего Федерального закона РФ 152-ФЗ «О персональных данных». Для морфометрического анализа проводили фотографирование микроскопических препаратов с помощью цифровой фотокамеры при разрешении 96 пикселей на дюйм. В каждом из 69 случаев наблюдения препараты фотографировались в 30 полях зрения с помощью окуляра 10х/0,25, объектива 10х/0,65. Полученные файлы сохранялись в формате *.JPG. Всего получено 2070 фотографий. В каждом из 69 случаев на 30-ти полученных цифровых изображений производили количественный морфометрический анализ с помощью специализированной компьютерной программы Image Tool 3.0 (USA). В единичном поле зрения определяли количество раковых структур, долю площади паренхиматозного компонента железы. Соответствующий анализ показателей вариабельности был произведен для количественных значений величин, полученных в проанализированных нами 30 полях зрения препарата каждой пациентки, т.е. число наблюдений равнялось 30. Таким образом, для каждой пациентки нами были получены значения показателей вариабельности, отражающие распределение и степень упорядоченности тканевых структур и элементов, которые статистически нами анализировались как исходные индивидуальные значения переменной величины. Ноттингемский прогностический индекс (далее - НПИ) рассчитывали по формуле: НПИ = G + L + (S·0,2), в которой G - степень злокачественности, L - количество поражённых метастазами лимфоузлов, S - максимальный размер опухолевого узла с точностью до миллиметра [5]. Для оценки суммарного балла злокачественности (далее - СБЗ) использовали следующие критерии [4]: степень дифференцировки - от 1 до 4 баллов; клеточный полиморфизм - от 1 до 3 баллов; митотическую активность - от 1 до 3 баллов; характер инвазивного роста - от 1 до 4 баллов; наличие опухолевых эмболов в сосудах стромы - от 1 до 3 баллов; клеточную реакцию в строме опухоли - от 1 до 3 баллов. СБЗ определяли как простую сумму баллов критериев. Полученные данные обрабатывались с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel 2003 и Statistica for Windows 8.0. (StatSoft Inc., USA). Достоверность результатов оценивалась при помощи критериев Стьюдента. Для анализа статистической значимости различий групп наблюдений числом более двух использовали однофакторный дисперсионный анализ ANOVA с критерием Бонферрони.

Предварительный дисперсионный однофакторный анализ ANOVA по критерию пятилетней выживаемости продемонстрировал отсутствие значимых различий в группе наблюдений умерших пациенток в зависимости от длительности их жизни после установленного диагноза РМЖ. Критические статистически значимые различия были получены нами только при разделении по критерию пятилетней выживаемости в бинарной шкале «жива по настоящее время (условное значение 0)» - «умерла спустя 1-5 лет после установления диагноза (условное значение 1)». В соответствии с целью и задачами настоящего исследования и выявлением прогностического значения количественных показателей, в том числе показателей, характеризующих степень упорядоченности (или иначе гетерогенности) структуры тканевых компонентов опухолевой ткани, нами были определены их значения для указанных выше двух групп больных.

Средние значения и доверительные интервалы индивидуальных показателей вариабельности числа раковых структур, определённых в 30 полях зрения для каждой пациентки (случая наблюдения)*

Примечание: * - полученный для характеристики каждой пациентки статистический показатель вариабельности (для n = 30 полей зрения) соответствующей переменной рассматривался как самостоятельный индивидуальный параметр.

Исследование показало, что во всех группах исследованных случаев инфильтрирующего протокового типа РМЖ стромальный компонент опухоли составляет 65,3 ± 0,48%, а на паренхиму приходится 34,7 ± 0,48% всего объёма новообразования. Значения долей паренхиматозного и стромального компонентов варьируются в широких пределах от 7,24 до 92,76%, соответственно. Доля паренхиматозного компонента была статистически значимо ниже стромального. Строма опухолей большей частью была построена из зрелых коллагеновых волокон, хорошо прокрашивающихся пикрофуксином, чаще отмечались зоны незрелой соединительной ткани, зоны отё­ка стромального компонента, выраженный миксоматоз. Паренхима опухоли была представлена железистыми и солидными структурами, а также изолированными клетками в различном их соотношении.

Главным морфологическим признаком, обращающим на себя внимание, были гетерогенность и неупорядоченность расположения раковых комплексов в строме. Их количество варьировалось в широких пределах, от 8 до 898 структур в одном поле зрения площадью 0,152 мм². Как видно из табл. 1, из всех анализируемых индивидуальных показателей вариабельности наибольший уровень значимости различий был получен для коэффициента вариации числа раковых структур в полях зрения. Он составил 14,5 ± 1,02 для пациенток с длительностью выживания свыше 5 лет и 23,8 ± 2,49 для пациенток, умерших в течение 5 лет после установления диагноза РМЖ (р < 0,0001). Наименьшая статистическая значимость различий отмечалась для абсолютной и относительной разности экстремумов (см. табл. 1). Таким образом, наиболее информативным и объективным со статистической точки зрения параметром, характеризующим степень упорядоченности и распределения тканевых элементов в опухолевой ткани протокового типа РМЖ, является индивидуальный коэффициент вариаций числа раковых структур в 30 полях зрения. Другими объективными показателями, характеризующими гетерогенность опухолевой ткани протокового типа РМЖ, являются индивидуальные показатели вариабельности доли паренхиматозного компонента для 30 полей зрения. Из табл. 2 следует, что 95%-е доверительные интервалы значений этих показателей не перекрываются и могут служить надежными параметрами для прогнозирования срока выживаемости минимум в 5 лет.

Средние значения и доверительные интервалы индивидуальных показателей вариабельности доли паренхимы опухолевой ткани, определённой в 30 полях зрения для каждой пациентки (случая наблюдения)*

Примечание: * - полученный для характеристики каждой пациентки статистический показатель вариабельности (для n = 30 полей зрения) соответствующей переменной рассматривался как отдельный индивидуальный параметр.

Для дополнительного подтверждения объективности обнаруженных закономерностей нами дополнительно была проанализирована закономерность вариабельности известных и широко апробированных интегральных морфологических прогностических индексов НПИ и СБЗ в исследованных двух группах пациенток. Как видно из данных, представленных в табл. 3, их статистические различия также оказались высокозначимыми (p < 0,0005).

Гистопатологические особенности РМЖ являются основой для патоморфологического заключения, в ней, как правило, содержится вся необходимая информация для принятия решений в отношении прогноза и лечения. Большинство случаев РМЖ возникает из ацинарно-протоковых единиц, а гистоморфологические различия рассматриваются как проявление различных молекулярных профилей опухоли. Преобладающим типом инфильтрирующего типа РМЖ является протоковая карцинома. Отсюда следует, что исследование морфометрических параметров протоковой карциномы с помощью современных компьютерных программ для прогноза и уточнения тактики лечения является насущной задачей современной патоморфологии. Содержательная сторона предлагаемых авторами критериев во многом зависит от квалификации и стиля изложения заключения врача-морфолога, зачастую содержит большой объем специальной морфологической информации, трудной для восприятия и обобщения врачом-клиницистом в решении вопросов лечебной тактики [3]. В последние годы предпринимаются интенсивные попытки создания оптимальных шкал патоморфологической оценки РМЖ для улучшения диагностики. Однако методологические подходы, реализуемые в них, основываются на стандартных статистических средних значениях переменных или, чаще всего, частот. Толкование таких данных вызывает большую сложность и не лишено абстрактности в отношении конкретного пациента.

Средние значения и доверительные интервалы индивидуальных показателей вариабельности интегральных морфологических прогностических индексов для каждой пациентки (случая наблюдения)*

Примечание: * - полученный для характеристики каждой пациентки статистический показатель вариабельности соответствующей переменной рассматривался как отдельный индивидуальный параметр.

Согласно полученным нами результатам в целом, наиболее объективным индивидуальным показателем прогнозирования пятилетней выживаемости для пациенток с протоковым вариантом РМЖ, следует считать коэффициент вариации долей паренхиматозного (равным образом стромального) компонентов и числа раковых структур для анализируемого числа полей зрения (в нашем случае для 30 полей зрения). Иными словами для пациенток с протоковым типом РМЖ, имеющим индивидуальный CV числа раковых структур в пределах не более 17% для 30 полей зрения микропрепарата, с 95%-й вероятностью следует прогнозировать пятилетнюю выживаемость. В случаях с индивидуальным CV более 19% прогноз пятилетней выживаемости неблагоприятен.

Еще более точным прогностическим показателем выживаемости для данного гистологического варианта РМЖ является индивидуальный CV долей паренхимы. Пациентки с CV не более 11% имеют 95%-ю статистическую вероятность прожить 5 лет и более, а с индивидуальным CV более 14% - требуют особой тактики лечения и наблюдения. Как видно из результатов исследования, доверительные интервалы исследуемых параметров не перекрываются. Однако крайние максимальные значения первой группы пациенток с выживаемостью 5 лет и более и минимальные значения второй группы пациенток с выживаемостью менее 5 лет имеют промежуточный интервал в несколько единиц значений, которые также могут иметь место. Мы полагаем, что пациентки, имеющие такие промежуточные варианты значений, находятся в зоне риска прогрессирования заболевания, либо представляют собой группу с сомнительным прогнозом выживаемости. Выявление пациенток с такими промежуточными значениями индивидуального CV исследуемых параметров могут составить цель отдельного исследования.

Обобщая результаты проведенного исследования, следует сделать вывод, что инфильтрирующий протоковый вариант РМЖ характеризуется статистически значимыми различиями в степени упорядоченности раковых структур опухолевой ткани, вариабельности соотношений эпителиального и стромального тканевых компонентов, которые могут быть высоконадёжными параметрами для прогнозирования пятилетней выживаемости пациенток с инфильтрирующим протоковым РМЖ.

Авторы заявляют об отсутствии каких бы то ни было конфликтов интересов с кем бы то ни было в отношении идеи, планирования, выполнения и опубликования результатов настоящего исследования и их последующего использования в коммерческих или иных целях.

• Ильина Н.А., д.б.н., профессор, первый проректор, проректор по научной работе ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова» Министерства образования и науки РФ, г. Ульяновск;
• Музурова Л.В., д.м.н., профессор кафедры анатомии человека Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского Министерства здравоохранения и социального развития РФ, г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 06.09.2012.

Библиографическая ссылка