Опухоли. Классификация. патана 12. Опухоль (новообразование, бластома)
Скачать 1.1 Mb.
|
Стадии канцерогенезаСТАДИЯ ИНИЦИАЦИИ В стадии инициации происходят необратимые, передающиеся по наследству, нарушения генотипа (мутации) нормальной клетки при воздействии нелегальной дозы канцерогена (инициатора). Канцероген не является специфическим мутагеном, т.е. взаимодействует с ДНК различных генов, но только активация онкогенов и/или инактивация генов-супрессоров может инициировать последующее превращение нормальной клетки в опухолевую. Однако не всегда вызванные канцерогеном мутации ведут к инициации, так как повреждения ДНК могут быть восстановлены. И в тоже время, даже однократное воздействие инициатора может приводить к канцерогенезу. В конечном итоге, под воздействием канцерогенов происходят необратимые нарушения генотипа нормальной клетки и возникает предопухолевая (трансформированная) клетка с наследственно закрепленными свойствами, отличающими ее от нормальной по ряду признаков. Так, трансформированные клетки отличаются от нормальных по своему социальному поведению и биохимическим свойствам. Наконец, потомство трансформированной клетки способно к промоции, в ходе которой проходит соответствующий отбор на способность преодолевать противоопухолевую защиту и приобретать новые свойства (например, метастазирование), которые могут и не зависеть от канцерогена, вызвавшего появление исходной опухолевой клетки. СТАДИЯ ПРОМОЦИИ Не восстановленные мутации ДНК в инициированных (трансформированных)клетках представляют собой первые важные ступени в канцерогенезе, но для его завершения этого недостаточно. Необходимо, чтобы возникшая мутация стала фиксированной, т.е. должна воспроизвестись (копироваться) в клетках-потомках и размножиться: Поэтому для закрепления инициации клетка, измененная канцерогеном, должна совершить хотя бы один цикл пролиферации. Именно стимуляция пролиферации инициированных клеток и закрепление существующих и резко возрастающих в процессе деления новых мутаций в последующих поколениях и составляет суть стадии промоции. Факторы и вещества, определяющие переход в стадию промоции и стимулирующие размножение инициированных клеток, называются промоторами. Так как функция промоторов заключается в стимуляции деления инициированных клеток, то их еще называют митогенами. Большинство промоторов имеют слабые канцерогенные свойства или даже вообще их не проявляют. В качестве промоторов могут выступать химические соединения экзо- и эндогенного характера. Промоторы способны также быть инициаторами, если их применять в высоких дозах и достаточно долго, а большинство сильных канцерогенов обладают и инициирующими, и промоторными свойствами. Эффект канцерогенов-мутагенов иногда называют инициирующим, а промоторов - активирующим. Инициирующий эффект необратим и связан с мутированием ДНК. Промоторный эффект обратим. В отличие от инициации, при прекращении действия промотора возможно обратное развитие канцерогенеза, по крайней мере, на раннем его этапе и может наступить регрессия опухоли. Отмечена определённая тропность промоторов. В поздний период промоции в качестве действующих агентов, кроме промоторов, могут быть и другие механизмы регуляции пролиферации клеток, такие как иммунный надзор, агенты, стимулирующие прогрессию, и др. Итак, если воздействие инициатора вызывает мутационную активацию онкогена и/или инактивацию антионкогена, то последующий затем эффект промоторов приводит к усилению пролиферации и размножению таких клеток-мутантов. Это приводит к образованию критической массы инициированных клеток, высвобождению их из-под тканевого контроля, клональному отбору жизнеспособных клеток, что создает большие возможности для реализации инициированными клетками потенций малигнизированных. Но для этого необходимо длительное и относительно непрерывное воздействие промоторов и только в строго последовательном сочетании - вначале инициирующих, а затем промотирующих факторов. В случае применения промотора по инициации ипи когда пауза между воздействием инициатора и промотора слишком велика опухоль не возникает. Конечным результатом стадии промоции является завершение процесса сса элока- чественной трансформации (малигнизации), приобретение клеткой основных черт злокачественного фенотипа и формирование распознаваемой опухоли. СТАДИЯ ПРОГРЕССИИ Третья стадия опухолевой трансформации - прогрессия. Еспи первые две стадии можно рассматривать как докпинические. проявления опухолевого роста,то опухолевая прогрессия проявляется в уже сформированной опухоли. Для перехода неопластического процесса в фазу прогрессии необходимо несколькоповторных мутаций. В процессе эволюции неоплазм наблюдается комплекс скачкообразных качественных изменений, которые принято характеризовать как их прогрессию. Было показано, что в ходе роста неопластические клетки с одной стороны автономизируются от организма, но с другой - находятся под постоянным давлением различных факторов отбора, т е эволюционируют как одноклеточный организм. Именно эволюция клонов, приводящая к их разнообразию и увеличению приспособительной жизнеспособности, а не просто рост и расселение, и составляет суть понятия «опухолевая прогрессия» Опухолевая прогрессия - это не просто увеличение опухоли в размерах, это качественное изменение с появлением по существу новой, с разнообразными свойствами опухоли, несмотря на ее моноклональное происхождение. В настоящее врем я прогрессия-понимается как- изменение совокупности признаков опухоли (карио-, гено-, и фенотипа, дифференцировки клеток) в направлении все большего последовательного усиленйя злокачествбнности. Прогрессия подразумевает,что в результате разнообразных воздействий первичный клон клон опухолевых кпеток даёт начало множеству субклонов, существенно отличающихся от него в морфофункциональном отношении. Общая направленность этих отличий, выражается в поразительной приспособляемости к меняющимся условиям существования и придании опухоли преимуществ в конкурентной борьбе с организмом за выживание. Прогрессия является следствием множественных накаппивающихся мутаций в клетках опухоли. Таким образом, в результате многолетней профессии неопластический процесс из первоначально моноклональной стадии переходит в позднюю, поликлональную, а клетки опухоли ко времени их клинического обнаружения отличаются выраженной гетерогенностью т.е. гено- и фенотипической неоднородностью. Гетерогенность лежит в основе прогрессии, направленной в сторону усиления злокачественных свойств опухоли «от плохого к худшему». Так. путем отбора клеточных популяций и непрерывным их развитием в направлении все большей автономии, формируются субклоны, способные ускользать от иммунного ответа, лучше приспособленные к неблагоприятным условиям (кислородному дефициту и др.), способные к инфильтрирующему росту и метастазированию, устойчивые к лучевой и лекарственной терапии. Основными морфологическими признаками прогрессии являются утрата опухолью органо- и гистотипического строения, снижение дифференцировки (анаппазия), цитогенетические изменения, упрощение ее ферментного спектра. На молекулярном уровне прогрессия проявляется множественными независимыми мутациями в клетках. В результате ко времени клинического обнаружения опухоли клетки ее характеризуются выраженной гетерогенностью, что порождает серьезные трудности для клинической и патоморфологической диагностики. Сбалансированные транслокации Сбалансированные транслокации встречаются чрезвычайно часто, особенно в гематопоэтических опухолях. Они могут активировать протоонкогены двумя путями. Во-первых, специфические транслокации могут привести к избыточной экспрессии протоонкогенов, удаляя их от их нормальных регуляторных элементов и помещая под контроль неподходящих промоторов. Во-вторых, может произойти слияние генов с образованием новой последовательности ДНК. Это приводит к экспрессии химерного белка, стимулирующего рост. Наиболее известной является филадельфийская хромосома (Ph) при хроническом миелолейкозе. Она образуется при реципрокной и сбалансированной транслокации между 22 и, обычно, 9 хромосомой (рис. 6-30). Вследствие этого 22 хромосома выглядит укороченной. Это цитогенетическое изменение, наблюдаемое более чем в 90% случаев хронического миелолейкоза, является надежным маркером заболевания. В случаях Ph-негативного лейкоза имеются признаки перестройки BCR-ABL, главного следствия Ph-транслокации. Как было сказано выше, в результате образуется гибридный ген BCR-ABL с выраженной тирозинкиназной активностью. В более чем 90% случаев лимфомы Беркитта имеется транслокация между хромосомами 8 и 14. Это ведет к избыточной экспрессии гена MYC в 8 хромосоме вследствие его юкстапозиции с геном тяжелой цепи иммуноглобулинов в хромосоме 14. В фолликулярных В-клеточных лимфомах реципрокная транслокация между хромосомами 14 и 18 ведет к избыточной экспрессии гена BCL2 18 хромосомы. Гемопоэтические клетки являются наиболее частыми мишенями таких транслокаций, вероятно, вследствие того что в них целенаправленно возникают разрывы ДНК во время рекомбинации антител или Т-клеточного рецептора. Однако, было показано, что повторяющиеся транслокации также имеют место в некоторых солидных опухолях. Транслокация t(11;22)(q24;12) при саркоме Юинга приводит к слиянию транскрипционного фактора EWS с Fli-1. Недавно было показано, что в ряде раков предстательной железы имеется гибридный белок, возникший в результате слияния одного из экспрессируемых простатой белков с членами семейства транскрипционных факторов ETS. Делеции Хромосомные делеции – вторые по частоте структурные аномалии опухолевых клеток. В отличие от транслокаций, они встречаются в основном в негемопоэтических опухолях. Как уже было сказано, делеция участка 13 хромосомы ассоциирована с ретинобластомой. Делеции 17p, 5q и 18q обнаружены в колоректальных раках; в этих областях расположены три опухолевых супрессора. Делеция 3p, обнаруженная в некоторых опухолях, чрезвычайно часто встречается в мелкоклеточном раке легкого; в этом участке хромосомы идет активный поиск одного или нескольких генов-супрессоров опухолей. Амплификации генов Есть два кариотипических признака амплификации генов: гомогенно окрашивающиеся области отдельных хромосом и двойные микрохромосомы (рис. 6-31), которые выглядят как маленькие спаренные фрагменты хроматина. Нейробластомы и раки молочной железы – наиболее изученные примеры амплификации генов, затрагивающие гены N-MYC и HER-2/NEU, соответственно. 7. Биология опухолевого роста. Морфогенез опухолей. Кинетика роста опухолевых клеток. Опухолевый ангиогенез. Прогрессия и гетерогенность опухолей. Особенности клеточной популяции в опухолевом фокусе. Механизмы инвазивного роста. Метастазирование: виды, закономерности, механизмы. Метастатический каскад. Стадии распространения по TNM. Стадийность морфогенеза опухолей На первые два вопроса о развитии опухолей de novo или стадийно отвечают две теории — скачкообразной и стадийной трансформации. Теория скачкообразной трансформации. В соответствии с этой теорией H.Ribbert, M.Borst, B.Fischer (1914) опухоль может развиться без предшествующих изменений тканей, о чем свидетельствуют данные экспериментального вирусного канцерогенеза, а также разнообразные клинические наблюдения. Теоретически возможность скачкообразного развития опухоли подтверждается существованием одноступенчатой модели вирусного канцерогенеза. В подавляющем же большинстве экспериментальных моделей опухолей речь идет о многоступенчатом развитии опухолей Теория стадийной трансформации при опухолевом росте была разработана отечественным онкологом-экспериментатором Л.М.Шабадом (1968), который одним из первых высказывался о решающем значении мутации соматических клеток в происхождении злокачественных опухолей. В 60-х годах, изучая экспериментальный канцерогенез в различных органах, он предложил выделять четыре стадии в морфогенезе злокачественных опухолей, три из которых относятся к предопухолевым процессам: 1) очаговая гиперплазия; 2) диффузная гиперплазия; 3) доброкачественная опухоль; 4) злокачественная опухоль. В настоящее время расшифрованы и уточнены следующие стадии морфогенеза злокачественных опухолей: - стадия предопухоли — гиперплазии и предопухолевой дисплазии; - стадия неинвазивной опухоли (рак на месте); - стадия инвазивного роста опухоли; - стадия метастазирования. Аигиогенез в опухоли. Рост опухолей зависит от степени развитости в них сосудистой сети. В новообразованиях диаметром менее 1—2 мм питательные вещества и кислород поступают из тканевой жидкости окружающих тканей путем диффузии. Для питания же более крупных новообразований необходима васкуляризация их ткани. Ангиогенез в опухоли обеспечивается группой ангиогенных факторов роста, некоторые из которых могут генерироваться также активированными эпителиальными клетками в очагах хронического воспаления и регенерации. Группа ангиогенных факторов опухоли включает в себя факторы роста фибробластов, эндотелия, ангиогенин, фактор роста кератиноцитов, эпидермоидный фактор роста, фактор роста сосудов глиомы, некоторые колониестимулирующие костномозговые факторы и др. Наряду с факторами роста в ангиогенезе имеет большое значение состав экстрацеллюлярного матрикса стромы опухоли. Благоприятным является содержание в нем компонентов базальных мембран — ламинина, фибронектина и коллагена IV типа. Формирование сосудов в опухолях происходит на фоне извра¬щенной митогенетической стимуляции в измененном экстрацеллюлярном матриксе. Это приводит к развитию неполноценных сосудов преимущественно капиллярного типа, имеющих нередко прерывистую базальную мембрану и нарушенную эндотелиальную выстилку. Эндотелий может замещаться опухолевыми клетками, а иногда и вовсе отсутствовать. Инвазивный (деструктивный рост) – это процесс увеличения числа и размеров клеток опухоли, характеризующийся внедрением растущей опухолевой ткани в окружающие органы и ткани, разрушением их структуры и нарушением их функций; характерен для злокачественных опухолей Три неотъемлемых компонента инвазивного роста: - адгезия опухолевых клеток к окружающим структурам , - протеолиз в месте адгезии и - миграция опухолевых клеток . В зоне инвазивного роста все эти процессы идут постоянно: - опухолевые клетки прикрепляются к компонентам базальной мембраны или подлежащей соединительной ткани; - вырабатывая протеазы либо стимулируя выработку протеаз фибробластами, опухолевые клетки разрушают окружающие ткани; +- в результате образуется своего рода коридор, по которому опухолевые клетки проникают внутрь сосудов. Из малых субпопуляций клеток, предсуществующих в первичной опухоли и способных к выживанию после проникновения в систему микроциркуляции, возникают метастазы Метастазирование — одно из фатальных проявлений атипизма опухолевого роста — перенос клеток бластомы на расстояние от основного (материнского) узла и развития опухоли того же гистологического строения в другой ткани или органе. Пути метастазирования Лимфогенный (с током лимфы по лимфатическим сосудам). Это наиболее частый путь метастазирования опухолей, особенно карцином. Даже при небольшом размере новообразования возможен перенос отдельных его клеток по лимфатическим сосудам и фиксация их в регионарных и отдалённых лимфоузлах. Гематогенный (с током крови по кровеносным сосудам). Этим путём чаще метастазируют клетки сарком. Тканевой или имплантационный. Метастазирование таким путём осуществляется при соприкосновении опухолевой клетки с поверхностью нормальной ткани или органа (например, при контакте рака желудка с поверхностью брюшины или рака лёгкого с плеврой); при имплантации бластомных клеток, находящихся в жидкостях организма, например, брюшной, плевральной полости, в ликворе и др., на поверхность органов, соответственно брюшной и грудной полости, спинного и головного мозга. Нередко опухоли метастазируют по нескольким путям одновременно или последовательно. Этапы метастазирования Отделение злокачественной клетки от опухоли и её инвазия в стенку лимфатического или кровеносного сосуда (интравазация). Эмболия — циркуляция в лимфатических и кровеносных сосудах опухолевой клетки с последующей её имплантацией на внутренней поверхности эндотелия стенки сосуда. Этот этап метастазирования осушествляется благодаря действию определенных факторов: снижению эффективности антицеллюлярных механизмов противоопухолевой защиты и экранированию Аг опухолевых клеток фибриновой пленкой, образующейся на поверхности. Инвазия опухолевых клеток в стенку сосуда и далее — в окружающую их ткань (экстравазация). В последующем клетки пролиферируют и формируют ещё один опухолевый узел — метастаз. 8. Противоопухолевый иммунитет. Антигены опухолей. Иммунный надзор. Противоопухолевые эффекторные механизмы (антиканцерогенные, антибластомные, антицеллюлярные). Иммунотерапия и генная терапия опухолей. Антигенный атипизм. Г.И.Абелев (1963—1978) выделяет в опухолях 5 типов антигенов: - антигены вирусных опухолей, которые идентичны для любых опухолей, вызванных данным вирусом; - антигены опухолей, вызванных канцерогенами; - изоантигены трансплантационного типа — опухолеспеци-фичные антигены; - онкофетальные антигены — эмбриональные антигены (а-фетопротеин, раковоэмбриональный антиген и др.); - гетероорганные антигены. ИЛИ |