Морфологическая диагностика GIST

Белгородский государственный университет
Институт последипломного медицинского образования
Белгородское областное патологоанатомическое бюро
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
ГАСТРОИНТЕСТИНАЛЬНЫХ
СТРОМАЛЬНЫХ ОПУХОЛЕЙ
Белгород – 2007
«УТВЕРЖДАЮ»
Должиков А.А., Нагорный В.А.
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
ГАСТРОИНТЕСТИНАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ ОПУХОЛЕЙ
(методические рекомендации для врачей)
Белгород – 2007
2
УДК: 616.33/.34-006-091.8-078.33
Должиков А.А., Нагорный В.А. Морфологическая диагностика гастроинтестинальных стромальных опухолей (методические рекомендации для врачей). – Белгород, 2007. – 34 с.
В методических рекомендациях обобщены современные сведения и собственный опыт, необходимые врачам-патологоанатомам для правильной диагностики гастроинтестинальных опухолей, которые представляют собой новую онконозологию и являются наиболее частыми мягкотканными опухолями желудочно-кишечного тракта. Приведенные сведения могут быть также
полезны хирургам-онкологам и хирургам общего профиля.
© Авторы
© БелГУ, ИПМО
3
Предисловие
История описания особой категории стромальных опухолей желудочно-кишечного
тракта, обладающих признаками как миогенных, так и нейрогенных новообразований, насчитывает немногим более 20 лет – с работ американских патологов [2]. При этом истинная их природа, обосновывающая выделение данной нозологической единицы, стала понятна только с 1998 года, благодаря исследованиям японских авторов. В отечественной
литературе пристальный интерес к гастроинтестинальным стромальным опухолям (GIST –
gastrointestinal stromal tumors) наблюдается только в последние 2-3 года. В связи с этим
имеются объективные причины недостаточного знания практическими патологами морфологической диагностики GIST, их особенностей. Другой причиной является относительная редкость GIST, составляющих 1 – 2% от всех опухолей желудочно-кишечного
тракта. Однако встречаются они в практике любого патологоанатомического отделения.
Несмотря на редкость GIST, знание их морфологической диагностики имеет непосредственное клиническое значение, так как к настоящему времени достаточно детально
расшифрованы их биологические особенности и, что является самым важным, имеются
методы таргетной лекарственной терапии. Хирургические методы при злокачественных
GIST эффективны только как лечение первой линии при первичных опухолях, однако медиана выживаемости составляет всего 5 лет даже при полной резекции опухоли. При рецидиве или метастазах хирургические методы неэффективны. Единственным методом является, как уже отмечено, специфическая лекарственная терапия, основанная на молекулярно-биологических особенностях опухолей. Поэтому решающую роль играет точная
диагностика с использованием выработанных в настоящее время морфологических и иммуногистохимических критериев.
Целью данных методических рекомендаций является предоставление информации
об основных особенностях GIST и принципах их морфологической диагностики для широкого круга практических врачей-патологоанатомов. Изложенные сведения необходимы
также для абдоминальных хирургов, как общего профиля, так и онкологов.
Все приведенные морфологические иллюстрации являются собственными – из накопленного за последние 2 года диагностического материала.
Эпидемиология GIST. Локализация
GIST составляют 1 – 2, 2% от всех опухолей желудочно-кишечного тракта, частота
их встречаемости – 10 – 20 случаев на 1 млн. населения в год. Относительно географических и этнических особенностей данные противоречивы. В части литературных источников указывается на их отсутствие, тогда как в классификации ВОЗ [17] приведены данные
4
о значительно большей частоте у лиц негроидной расы (0,6 на 100 000 населения в год
против 0,1 у лиц европеоидной расы).
По имеющимся в США эпидемиологическим данным заболеваемость GIST возросла за 10 лет с 1992 года почти в 2 раза – с 0,5 на 100 000 населения до 0,9 [6]. В определенной степени это связано с улучшением диагностики. С другой стороны, изменилось
соотношение различных морфологических вариантов стромальных опухолей желудочнокишечного тракта. Ранее значительное число GIST диагностировалось как различные варианты лейомиом, особенно эпителиоидный вариант, лейомиобластомы, лейомиосаркомы, ангиолейомиомы, гломические опухоли, шванномы и другие опухоли из категории
веретеноклеточных. Сейчас же доказано, что GIST являются наиболее частой разновидностью мезенхимальных опухолей желудочно-кишечного тракта.
Опухоль редко встречается в возрасте моложе 40 лет, медиана составляет 55 – 65
лет. В классификации опухолей ВОЗ [17] указывается, что большинство составляют пациенты в возрасте 60-80 лет.
В имеющемся у нас небольшом собственном материале 7 случаев, выявленных за 2
года, было 4 женщины и 3 мужчины. Возраст варьировал от 46 лет до 74, в среднем 58 лет
у мужчин и 60,1 лет у женщин.
Важной особенностью GIST является высокая частота их злокачественности, составляющая 20 – 35% [6, 17]. В наших наблюдениях злокачественные опухоли диагностированы в 3 случаях из 7. Многие опухоли остаются нераспознанными при жизни, а диагностируемые отличаются поздним появлением симптомов. По секционным данным GIST
встречаются в 2-х случаях на каждые 1000 вскрытий. Интерес представляет также одновременно высокая частота микроскопических форм опухоли в случаях рака желудка, достигающая 35% [6].
Несмотря на термин «гастоинтестинальные стромальные опухоли» новообразования со всеми свойствами GIST встречаются и вне желудочно-кишечного тракта – в сальнике, в брыжейках кишок, в забрюшинном пространстве, в поджелудочной железе [8, 21].
Относительно редко GIST встречаются в пищеводе – менее чем 2% случаев. По современным данным большинство мезенхимальных опухолей в пищеводе являются истинными
гладкомышечными, тогда как в остальных отделах желудочно-кишечного тракта преобладают GIST.
Данные о локализации GIST по данным разных авторов приведены в таблице 1.
По опубликованным в 2003 году данным Института патологии вооруженных сил
США [13], включающим 64 наблюдения, в 44% (28 случаев) GIST локализовались в желудке: 4 – в кардии и в области дна, 21 – в области тела, 3 – в пилорическом отделе. Тон5
кокишечная локализация распределилась следующим образом: двенадцатиперстная кишка
– 8 случаев, тощая – 12, подвздошная – 6, переход тощей кишки в подвздошную –
1случай. Среди отделов толстой кишки, как указывают авторы, ободочная кишка является
редкой областью локализации GIST (только 1 наблюдение из 64), тогда как в прямой кишке и аноректальной области они встречаются чаще (6 наблюдений из 64 – 9%). Только по
одному наблюдению составили GIST пищеводной и мезентериальной локализаций.
Таблица 1
Локализация GIST
Авторы
Анурова О.А. и соавт. [2]
(n=57)
Никулин М.П., Стилиди И.С. [6]
WHO classification [17]
Levy A.D. et al. [13]
(n=64)
Dei Toa A.P. [10]
Miettinen M., Lasota J. [19]
Miettinen M. et al. [20]
(n=292)
Rudolph P. et al. [22]
(n=137)
Частота локализации (%)
желудок
тонкая кишка толстая кишка
64,9
29,8
5,3
60 - 70
25 - 35
60 - 70
20 - 30
5
< 10
(вместе
с пищеводом)
44
42
11
50 - 60
60 – 70
20 - 30
20 – 25
10
5
34,9
20,5
31,1
42,3
27
6,7
В другой крупной серии наблюдений по материалам университетов Германии
(Киль) и Бельгии [22] GIST по результатам пересмотра препаратов пятью патологами на
основании только гистологических критериев диагностированы в 244 случаях среди 317
первичных мезенхимальных опухолей желудочно-кишечного тракта. Мужчины в этих наблюдениях составили 132 пациента, женщины – 112. Возраст больных варьировал от 20
лет до 91 года (в среднем 61,5). Вне желудочно-кишечного тракта опухоли локализовались в 6 случаях: 5 (2,1%) в брыжейках кишок, 1 (0,4%) в забрюшинных мягких тканях.
По результатам иммуногистохимического исследования авторы выделили несколько категорий гастроинтестинальных мезенхимальных опухолей: GIST – при полном наборе типичных свойств, CD117-негативные, но CD34 –позитивные гастроинтестинальные
опухоли (GINST), гастроинтестинальные глиальные/шванновские опухоли, гастроинтестинальные лейомиогенные опухоли, гастроинтестинальные нейрональные/глиальные
опухоли, гастроинтестинальные фиброзные опухоли. Все указанные категории опухолей
распределились по локализации так: пищевод – 0,8%, желудок – 43,4%, двенадцатиперстная кишка – 9,8%, тощая кишка – 5,7%, подвздошная кишка – 8,6%, ободочная кишка –
6
17,7%, прямая кишка – 3,3%, желудочно-кишечный тракт без указания локализации 19,3%, мягкие ткани – 2,1%.
В целом типичные GIST составили 56,1%, CD117-негативные – 13,5%, лейомиогенные – 9,4%, опухоли по типу шванном – 8,6%, фиброзные – 7,8%, нейральные – 4,5%.
Однако если объединить первые две группы, обоснование чему последует из дальнейших
биологических характеристик GIST, то данная категория опухолей составит почти 70%
всех мезенхимальных новообразований желудочно-кишечного тракта. Еще раз следует
обратить внимание на незначительное число истинных гладкомышечных опухолей.
В наибольшей из имеющихся в цитируемой литературе серий наблюдений, включающей 292 случая [20], приводятся следующие характеристики GIST по локализации и
демографическим показателям. Средний возраст больных не отличался от данных других
авторов, составляя 59 – 64 года. Соотношение мужчин и женщин отличалось в зависимости от локализации: 4,3 при пищеводной локализации, 2,8 при ректальной, 1,9 – при ободочно-кишечной, 1,4 – 1,5 при тонкокишечной и только при желудочной было равным.
Детальнее структура вариантов GIST такова: среди желудочных опухолей 9,8% составили
микроузелки (< 1 мм), 55,9% - доброкачественные опухоли, 34,3% - злокачественные, что
подтверждено последующим наблюдением. Среди тонкокишечных GIST злокачественные
составили половину всех наблюдений.
По имеющимся у нас ретроспективным данным за период с 1990 по 2006 год, полученным из областной клинической больницы и областного онкологического диспансера
г. Белгорода, среди всех первичных неэпителиальных опухолей желудочно-кишечного
тракта (включая лимфомы и меланомы) мезенхимальные опухоли составили 64% (74 случая из 117). Среди диагнозов только в 1 случае присутствует GIST, установленная с появлением методов иммуногистохимической диагностики. До этого естественно преобладали
гладкомышечные опухоли (87,8%), среди них 21,5% составляли «лейомиосаркомы». Интересно, что в 3 наблюдениях (4%) «гладкомышечные» новообразования сопутствовали
раку желудка.
Из приведенных собственных данных обращает на себя внимание, во-первых, преобладающая частота опухолей, по прежним представлениям диагностированных как лейомиомы, эпителиоидные лейомиомы, ангиолейомиомы, во-вторых, совпадающая с литературными данными частота злокачественных вариантов (не считая категории так называемых «растущих лейомиом»). Можно считать, что в указанных наблюдениях имелось
значительное число GIST.
7
Некоторые клинические особенности GIST
Знание клинических особенностей GIST имеет значение и для морфологической
диагностики, особенно если речь идет об определении биологического потенциала, который по формальным цитологическим и гистологическим признакам злокачественности не
является всегда очевидным в GIST.
Существенной является возможность длительного бессимптомного течения GIST,
когда первые клинические проявления развиваются уже на стадии осложнений. Часто
опухоли являются находками при эндоскопическом или лучевых методах исследований,
как изъязвления, небольшие опухоли или объемные образования желудочно-кишечного
тракта, расцениваемые как доброкачественные при отсутствии изменений покрывающей
слизистой оболочки. Симптомы, связанные с опухолью включают боли в животе (до 50%
наблюдений), острые кровотечения (также до половины случаев), непроходимость (10-30
%). На момент диагностики частота наличия метастазов достигает 30 – 60% [6]. При этом
почти 90% составляет локализация метастазов в печени, вторым по частоте является имплантационное распространение опухоли по брюшине (более 50%), большому сальнику
(37%), редко происходит лимфогенное метастазирование, почему выполнение лимфодиссекции оправдано только при явном поражении лимфоузлов.
Длительное бессимптомное течение GIST связано и с особенностями их роста, который в 60 – 86 % экзоорганный [4, 13]. По этой же причине опухоли больших размеров
могут долго не приводить к возникновению симптомов обструкции желудочно-кишечного
тракта.
При рентгенологическом исследовании не всегда очевидна связь со стенкой желудочно-кишечного тракта при экзоорганном расположении большей массы опухоли [13].
Одним из характерных рентгенологических симптомов является наличие кальцинатов в
опухоли.
Изъязвления покрывающей слизистой оболочки наблюдаются примерно в 50%
случаев. Опухоли склонны к вторичным изменениям в виде некрозов, кровоизлияний, образования кистозных полостей. Обильная васкуляризация GIST, их склонность к кровоточивости определяют опасность выполнения интраоперационной биопсии. Помимо риска
кровотечения это чревато диссеминацией опухолевых клеток. При эндоскопической биопсии диагностические ограничения связаны с подслизистой локализацией опухолевых
масс и большой вероятностью взятия небольшого объема материала.
В наших наблюдениях в 1 случае GIST желудка маленького размера (0,7 см) была
случайной находкой во время операции по поводу спаечной кишечной непроходимости,
из остальных 6 случаев у 4-х больных преобладал болевой синдром, у 2-х первым прояв8
лением явилось кровотечение (у одного пациента в просвет желудка, расцененное как осложнение язвенной болезни, у другого – в брюшную полость вследствие разрыва крупной
кистозной опухоли), симптомы объемного образования имелись только у половины больных, несмотря на размеры опухолей не менее 5 см.
Морфогенез и патоморфологическая диагностика GIST
Для понимания морфологии GIST имеет значение небольшой исторический экскурс в становление представлений о данной онконозологической форме [10].
Выделение сарком желудка осуществлено еще Рудольфом Вирховым в IX веке.
Однако детальное описание мезенхимальных опухолей желудочно-кишечного тракта относится к работам Stout A.P. в 40-х годах прошлого века. Спустя 30 лет были получены
электронномикроскопические свидетельства гладкомышечной природы большинства веретеноклеточных опухолей желудочно-кишечного тракта. Были выделены соответствующие их разновидности: лейомиомы, причудливые лейомиомы, клеточные лейомиомы,
лейомиобластомы и лейомиосаркомы. Тем не менее, далеко не во всех случаях миогенная
дифференцировка была абсолютно доказательной. Поэтому в 1983 году Mazur и Clark
предложили компромиссный термин «гастроинтестинальные стромальные опухоли». При
этом авторами была показана высокая частота признаков нейрогенной дифференцировки
рассматриваемых опухолей. Нейрогенность ряда опухолей нашла отражение в термине
«плексосаркома», представление о которой в настоящее время заключено в нозологической форме «гастроинтестинальная опухоль автономных нервов» (GANT в англоязычной
литературе), имеющей, как оказалось, непосредственное отношение к GIST.
Морфологическая неоднородность стромальных опухолей желудочно-кишечного
тракта и двойственность их фенотипа (гладкомышечный и нейральный) нашли отражение
и в таких понятиях как гломусная/гломическая опухоль.
90-е годы ознаменовались выяснением важнейшего свойства целой группы морфологически неоднородных стромальных желудочно-кишечных опухолей – экспрессии
продуктов протоонкогена c-kit, представляющих трансмембранные тирозин-киназные рецепторы ростовых факторов (белок CD117). Экспрессия CD117
наблюдается в крове-
творных клетках, тучных клетках, меланоцитах, интерстициальных клетках Кахаля. Установлено, что лигандом для данного рецептора являются факторы роста стволовых клеток.
Активация тирозин-киназного пути внутриклеточных сигналов оказывает влияние на процессы дифференцировки, пролиферации, апоптоза. В основе онкогенеза GIST лежат мутации гена c-kit, о чем будет сказано позже. Для диагностики было важным установление
того, что экспрессия CD117 опухолевыми клетками отражает мутации гена c-kit в GIST,
9
тогда как в истинных нейральных и гладкомышечных новообразованиях мутации гена не
происходит.
Значимость выявления CD117 не ограничивается его ролью как доказательного
маркера GIST. Она определяет возможность и необходимость проведения таргетной терапии с помощью моноклональных антител (иматиниб/Гливек).
Расшифровка морфогенеза GIST началась с работ Hirota S. et al. [12]. В 1992 году
ими обнаружены kit – позитивные (СD117 – позитивные) клетки в мышечной оболочке
желудочно-кишечного тракта у мышей. Располагаются они в основном в области интрамуральных нервных сплетений и по локализации совпадают с интерстициальными клетками Кахаля. В 1995 году было доказано, что именно клетки Кахаля являются экспрессирующими матричную РНК c-kit.
Клетки, получившие имя Кахаля, описаны крупнейшим нейрогистологом Сантьяго
Рамон Кахалем в 1893 году. Он предполагал, что эти клетки являются особыми элементами интрамуральных нервных сплетений, ответственными за моторику желудочнокишечного тракта. Спустя 100 лет были получены электрофизиологические доказательства пейсмекерной роли этих клеток. Локализуются клетки Кахаля от нижней трети
пищевода до прямой кишки.
Помимо того, что клетки GIST и клетки Кахаля являются CD117 позитивными, они
являются единственными клеточными элементами желудочно-кишечного тракта, обладающими также экспрессией CD34.
При изучении случаев с семейными вариантами множественных GIST указанные
авторы [12] обнаружили сопутствующую диффузную пролиферацию веретеновидных
клеток в межмышечных сплетениях тонкой кишки. Опухолевые элементы и данные клетки обладали двойной позитивностью (CD117+ и CD34+).
Таким образом, в настоящее время постулирована связь онкогенеза GIST с клетками Кахаля. Тонкие механизмы развития опухолей являются в настоящее время объектом интенсивного изучения. Не останавливаясь на молекулярно-биологических деталях,
которые трудно воспринимаемы большинством практических патологов, приведем лишь
на сведения, имеющие непосредственное значение для диагностики и прогноза. Еще раз
напомним, что прогностические критерии являются прерогативой патоморфолога.
Из молекулярно-генетических нарушений наиболее частой является мутация в 11ом экзоне гена c-kit, выявляемая в 60 – 70% GIST всех локализаций. Эти опухоли являются чувствительными к таргетной терапии иматинибом. Второй по частоте активирующей
мутацией является мутация в 9-ом экзоне (5 – 15%). При данном варианте чаще наблюда-
10
ется первичная лекарственная резистентность. Редкими являются мутации в 13-ом и 17-ом
экзонах.
Генетические нарушения не ограничиваются только kit-мутациями. Значимыми и
интенсивно изучаемыми являются мутации, связанные с рецептором тромбоцитарного
фактора роста альфа (PDGFRa). Высокая частота данной мутации обнаружена в опухолях,
не дающих реакции на CD117 при иммуногистохимическом исследовании. Эта категория
опухолей диагностируется по совокупности других признаков, характерных для GIST или
требует молекулярно-генетического анализа.
Высокая частота развития множественных GIST наблюдается у пациентов с нейрофиброматозом I типа. Типичным является также развитие GIST при редко встречающейся триаде Карнея (эпителиоидная лейомиосаркома, параганглиома и легочная хондрома). Однако при этих состояниях kit- и PDGFRa – мутации отсутствуют.
Макроскопическая картина GIST следующая. Рост опухолей происходит из мышечной оболочки органов или мышечной пластинки слизистой оболочки и характеризуется тремя вариантами:
1) эндоорганный;
2) экзоорганный (наиболее частый);
3) смешанный.
Опухолевый рост из lamina muscularis mucosae относительно характерен для кишечника. В этом случае формируется макроскопическая структура полипа.
Размеры варьируют в широких пределах – от нескольких миллиметров до 30 и более сантиметров. В большинстве сообщений указывается на преобладание опухолей
больших размеров. В частности, в наблюдениях О.А. Ануровой и соавт. [2] в 45,6% наблюдений опухоли имели размер более 10 см. В наших наблюдениях в трех случаях из 6
(исключая случайно найденную опухоль размером 0,7 см) в половине случаев опухоли
имели размер 5-6 см, другую половину случаев составили опухоли размером более 10 см
(13х9 см, 13 см и 1,5 см у одного больного, конгломерат узлов между петлями тонкой
кишки размером до 20 см).
Опухоли обычно хорошо отграничены, но лишены истинной капсулы. Структуры
по типу ложной капсулы формируются за счет сдавливания прилежащих тканей. Растет
опухоль в виде одного или множественных узлов, которые могут формировать конгломераты. Покрывающая слизистая оболочка может быть мало измененной, но до 50% случаев
встречаются изъязвления. На разрезе ткань опухоли розоватая или серая. Часто в опухолях крупного размера развиваются некрозы, кровоизлияния, происходит кистозная деге11
нерация. Опухоль может приобретать вид многокамерной кисты с геморрагическим содержимым. Ранее такие новообразования попадали в диагностическую категорию кистозных лейомиом. Иллюстрации данного варианта из наших собственных наблюдений приведены в приложении.
Гистологическая структура GIST достаточно вариабельна [4, 10, 17, 18, 19, 20, 22,
24]. Клеточные элементы чаще веретенообразные или эпителиоидные, реже, но могут
встречаться плазмоцитоидные, миксоидные, плеоморфные, перстневидные, онкоцитарные
и даже многоядерные клетки. Варианты гистологических структур следующие [4]:
1) пучковые;
2) палисадообразные;
3) в виде клеточных гнезд;
4) альвеолярные;
5) диффузные;
6) миксоидные;
7) воспалительные.
Наиболее часто встречается веретеноклеточный гистологический вариант (до 70 –
80% случаев), вторыми «чистым» вариантом являются эпителиоидные (эпителиоидноклеточные) GIST. Последний вариант ранее характеризовался как лейомиобластомы или
эпителиоидные лейомиомы. До трети случаев составляют смешанные GIST.
При веретеноклеточном варианте опухоль состоит из вытянутых клеток с различной эозинофилией цитоплазмы, часто со слабо различимыми границами. Ядра сигарообразные, расположены центрально, содержат мелкодисперсный или мелкопузырчатый
хроматин. К числу артефактов фиксации относится формирование перинуклеарного просветления. При выраженной вакуолизации цитоплазмы клетки приобретают перстневидную структуру. Расположение клеток в виде пучков различной длины, коротких вихреобразных структур или палисадообразное. За счет этого структура опухоли может симулировать лейомиомы или нейральные опухоли. Нередко опухоли отличаются высокой степенью васкуляризации, приобретая вид новообразований, ранее диагностировавшихся как
ангиолейомиомы.
Относительно часто встречаются изменения опухолевой стромы в виде полей гиалиноза, особенно периваскулярно, миксоидные изменения, кровоизлияния.
Морфологическая картина эпителиоидных GIST соответствует, как уже указано,
традиционному описанию лейомиобластом или эпителиоидных лейомиом. Светлые
овальные или округлые клетки складываются в клеточные гнезда или альвеолярные
12
структуры, часто вокруг кровеносных сосудов. Соответствующие морфологические картины приведены в приложении.
По данным О.А. Ануровой [2] веретеноклеточные GIST составили 62%, эпителиоидноклеточные – 17%, смешанные – 21% случаев.
Диагноз GIST при типичной макро- и микроскопической картине может быть
предварительно поставлен и на основании рутинного исследования. Но во всех случаях
необходимо последующее проведение иммуногистохимического исследования, которое
может иметь значение не столько для подтверждения диагноза, сколько для определения
показаний к назначению таргетной терапии – выполнения протокола диагностики и лечения.
Основным маркером GIST является CD117, экспрессия которого может быть различной: цитоплазматической, мембранной, в виде пятна в области комплекса Гольджи,
чаще – смешанная. Но поскольку имеются случаи CD117 – негативных GIST, значение
имеют и другие маркеры. Основным из вспомогательных маркеров является СD34, экспрессирующийся более чем в 60% опухолей. Кроме него для диагностики GIST используются реакции на виментин, S-100, гладкомышечный актин (SMA), десмин, нейронспецифическую энолазу (NSE).
Частота экспрессии различных иммуногистохимических маркеров отличается в зависимости от локализации опухоли, ее гистологического варианта, размеров. Поиск корреляций между морфологическими, иммунофенотипическими и прогностическими характеристиками GIST безусловно необходим, поэтому приведем имеющиеся результаты подробнее.
Одним из детальных исследований в данном направлении является работа Miettinen M et al. [21]. По результатам исследования 292 CD117-позитивных GIST автор получил следующие данные, приведенные в таблице 2.
Таблица 2
Сравнение локализации и иммунофенотипа GIST (по [20] с изменениями)
Локализация
Пищевод
Серозные микроузелки в желудке
Доброкачественные GIST желудка
Злокачественные GIST желудка
Доброкачественные GIST тонкой кишки
Злокачественные GIST тонкой кишки
GIST ободочной кишки
GIST прямой кишки
GIST сальника и брыжеек
Частота экспрессии ИГХ-маркеров (%)
CD34
SMA
Десмин
S-100
100
19
0
13
90
0
0
0
91
28
5
0
88
34
0
6
3
47
47
17
0
55
27
13
65
30
0
0
96
10
1
0
64
57
14
0
13
Из таблицы видно, что имеются отличия в экспрессии маркеров в зависимости от
локализации GIST. Тонкокишечные опухоли отличаются существенно меньшей частотой
экспрессии CD34, но большей частотой присутствия гладкомышечного актина и белка S100, имея, таким образом, гладкомышечно-нейральный иммунофенотип. Мы уже вели
речь о том, что среди тонкокишечных стромальных опухолей прежде часто диагностировались гломические опухоли, обладающие гистологическими чертами гладкомышечных и
нейральных. Наблюдения объективно ошибочной диагностики гломических опухолей
тонкой кишки до внедрения иммуногистохимических методов имелись в нашем материале (см. приложение).
Всего указанными авторами проведено исследование более чем 500 мезенхимальных опухолей брюшной полости с целью определения дифференциально-диагностических
критериев. Установлен, прежде всего, факт обратной зависимости экспрессии CD34 и
SMA.
В дифференциальной диагностике GIST и гладкомышечных опухолей имеет значение практически отсутствие экспрессии десмина в GIST, что важно в CD117-негативных
случаях. Лейомиомы желудочно-кишечного тракта авторы разделяют на 2 типа: интрамуральные лейомиомы пищевода и полиповидные лейомиомы мышечной пластинки слизистой в толстой кишке. Оба варианта характеризуются экспрессией мышечных маркеров,
отсутствием CD34 и CD117.
Еще одним вариантом лейомиом являются опухоли, расположенные на наружной
поверхности толстой кишки и относящиеся к лейомиомам маточного типа. Помимо мышечных маркеров в них часто наблюдается экспрессия рецепторов эстрогенов и прогестерона.
Определенные сложности в дифференциальной диагностике могут представлять
забрюшинные лейомиосаркомы при экспрессии ими CD34, а также абдоминальные лейомиосаркомы при фокальной экспрессии ими CD117. Однако гистологически они редко
имеют дифференцированный вид, экспрессия CD117 не бывает выраженной также как и в
GIST и по совокупности гистологических и иммунофенотипических признаков дифференциальная диагностика редко может быть сложной.
В дифференциально-диагностический ряд с GIST входят также ангиосаркома, саркома Капоши, воспалительная миофибробластическая опухоль, солитарная фиброзная
опухоль. Во всех случаях диагностика требует учета всех макро-, микроскопических признаков и иммунофенотипа, ведущую роль в котором играет экспрессия CD117.
14
О.А. Ануровой [1] приводится следующий перечень опухолей, входящих в дифференциально-диагностический ряд с GIST (таблица 3).
Таблица 3
Экспрессирующие CD117
Не экспрессирующие CD117
GIST
Лейомиома
Первичная меланома или метастаз
Гломусная опухоль
Ангиосаркома
Воспалительный фиброзный полип
Саркома Капоши
Воспалительная
Реактивная нодулярная фиброзная
псевдоопухоль
миофибробласти-
ческая опухоль
Абдоминальный десмоид
Солитарная фиброзная опухоль
Шваннома
Недифференцированная саркома
Липосаркома
Основные дифференциально-диагностические иммуногистохимические отличия опухолей приведены в таблице 4.
Таблица 4
Дифференциально-диагностически отличия GIST и других CD117+ опухолей
(знаком «+» отмечены отличительные признаки – наличие специфичной экспрессии)
Опухоль
GIST
Лейомиома
Меланома
Ангиосаркома
Саркома
Капоши
ФПО
ИГХ-маркеры
SphChrom
CD31
+/-
+
+
-
CD34
+/+
+
-
SMA
Desm
S-100
CK
+/+
+/+
+
+
+/+
-
+
-
HMB45
MelanA
+
-
+
-
Примечания: Sph-Chrom – синаптофизин и хромогранин А; ФПО – фиброзная псевдоопухоль.
15
Для дифференциальной диагностики сложности может представлять также недавно
выделенная реактивная нодулярная фиброзная псевдоопухоль. Данный процесс впервые
выделен в отдельную группу в 2003 году Yantiss R.K. et. al [25]. Авторами описаны псевдоопухолевые фиброзно-воспалительные изменения в брюшной полости у 5 больных. Образования имели размер от 4,3 до 6,5 см, были хорошо отграничены. Микроскопически
они характеризовались низкой или умеренной плотностью клеток – веретеновидных и
звездчатых фибробластических элементов, расположенных хаотично или в виде пересекающихся пучков, выраженной коллагено-волокнистой стромой с участками гиалиноза. В
толще образований мононуклеарная инфильтрация незначительная, но на периферии
обильная с формированием лимфоидных агрегатов и узелков. Иммуногистохимически все
образования были виментин-позитивными, 80% - CD117-позитивными, 60% - давали реакцию на гладкомышечный актин или десмин. Ни в одном случае не выявлена экспрессия
CD34 и S-100.
В другом последующем исследовании описано 8 случаев реактивной нодулярной
фиброзной псевдоопухоли из архива за 9 лет [8]. Макроскопически во всех случаях отмечен субсерозный рост опухолей, отсутствие истинной капсулы. Микроскопически картина
идентична первичным описаниям, но помимо этого отмечено наличие участков миксоматоза, очагов повышенной клеточности по типу узловатого фасциита, наличие гранулем с
гигантскими клетками инородных тел, узелки из концентрически расположенных коллагеновых волокон с кальцинатами в центре. Ни в одном случае не выявлено митотической
активности. При иммуногистохимическом исследовании ни в одном из случаев не выявлено экспрессии CD117, CD34, S-100 и десмина. Положительными с различным характером реакции были только реакции на гладкомышечный актин и виментин. Помимо GIST
предметом дифференциальной диагностики также являются воспалительная миофибробластическая опухоль, воспалительный фиброидный полип, идиопатический забрюшинный
фиброз, склерозирующий мезентерит, абдоминальный десмоид, абдоминальный оссифицирующий миозит. Характеристика данных процессов детально дана в современных классификациях ВОЗ.
Разнообразие вариантов GIST определяет естественную необходимость классификации гистологических, иммуноморфологических и молекулярно-биологических вариантов, прежде всего для определения прогноза и лечения.
В целом типичным иммунофенотипом GIST является коэкспрессия виментина,
CD117 и CD34. В зависимости от наличия других маркеров выделяют следующие варианты дифференцировки [2, 4]:
1) гладкомышечный;
16
2) нейральный;
3) комбинированный;
4) отсутствие какой либо дифференцировки.
В последнем случае опухоли отличаются высоким потенциалом злокачественности. По данным О.А. Ануровой [2] наиболее частым является вариант с экспрессией гладкомышечных и нейральных маркеров (75% случаев).
Приведем также заслуживающие внимания данные по классификации всех основных стромальных опухолей желудочно-кишечного тракта (таблица 5). Значимые отличия
выделены жирным шрифтом.
Таблица 5
Иммунофенотип стромальных опухолей желудочно-кишечного тракта
(по [22] с изменениями; % округлены)
Опухоли и частота экспрессии в них ИГХ-маркеров (%)
Маркеры
GIST
GINST
GILT
GIGT
SMA
20
6
91
Desm
7
6
87
5
NSE
36
27
4
76
Syn
5
6
4
Chrom
1
S-100
38
12
GFAP
15
3
CD34
61
100
CD117
100
GIFT
GINT
11
16
100
100
9
9
100
5
63
86
44
39
100
5
Примечания: GFAP – глиальный фибриллярный кислый белок; GINST – CD117негативные гастроинтестнальные стромальные опухоли, GILT – гастроинтестинальные
лейомиогенные опухоли, GIGT – гастроинтестинальные глиальные опухоли, GIFT - гастроинтестинальные фиброзные опухоли, GINT –гастроинтестинальные фиброзные опухоли.
В имеющихся у нас собственных наблюдениях преобладал смешанный вариант (4
случая из 7), веретеноклеточный имелся в 3-х случаях. Иммунофенотип распределился
следующим образом: Vimentin + во всех наблюдениях, CD34+ - 5/7, CD117+ 6/7, SMA+
3/7, S-100+ - 3/7. Единственный случай со слабой фокальной экспрессией CD117 в крупной GIST желудка с дегенеративными и кистозными изменениями расценен как негативный. Обе CD34- негативные опухоли локализовались в тонкой кишке и в обеих наблюдалась выраженная экспрессия SMA, в одном случае была отчетливая реакция и на десмин.
17
Одним из основных является поиск критериев злокачественности GIST. В имеющихся больших однородных сериях наблюдений [26] показано, что возраст, пол, локализация (кроме пищевода), общегистологический вид опухоли не имеют достоверной связи
с ее биологическим поведением. Достоверными признаками, свойственными злокачественным опухолям, являются размер более 5 см, высокая клеточность, митотическая активность, некрозы и кровоизлияния в ткани опухоли. Дополнительными иммуногистохимическими критериями являются уровень экспрессии белка р53 в 50% клеток и больше,
экспрессия Ki67 в более чем 10% клеток.
Общепринятые критерии злокачественности GIST аналогичны и они следующие:
1) высокая клеточность;
2) выраженная атипия ядер и клеток;
3) свыше 5 митозов в 50 полях зрения (х400);
4) прорастание слизистой оболочки;
5) наличие опухолевых эмболов в просвете сосудов;
6) очаги некроза.
Безусловным критерием злокачественности является наличие метастазов
В настоящее время считается, что все GIST потенциально злокачественные и вести
речь следует только о различном риске, для чего предложены следующие критерии (таблица 6).
Таблица 6
Критерии риска злокачественности GIST
Степень риска
Размер
Митотический индекс
Очень низкий
< 2 см
< 5/50 ПЗ х 400
Низкий
2 – 5 см
< 5/50 ПЗ х 400
Средний
< 5 см
< 6-10/50 ПЗ х400
5-10 см
< 5/50 ПЗ х 400
> 5 см
> 5/50 ПЗ х 400
> 10 см
Любой
Любой
> 10/50 ПЗ х 400
Высокий
Пол, локализация, гистологический вариант опухоли на выживаемость не влияют.
Значимыми факторами являются размер первичной опухоли ( > 5 см), развитие рецидива,
перфорация или разрыв опухоли во время операции.
18
Важной при исследовании операционного материала является оценка краев резекции, так как наличие в них опухолевой ткани существенно ухудшает прогноз.
Лучевая терапия и системная химиотерапия мало эффективны в лечении GIST.
Эффективным в настоящее время является лишь максимально полное удаление опухоли с
последующей таргетной терапией иматинибом.
Подводя итог изложенному, еще раз акцентируем внимание на важных для практических патологов моментах.
1. GIST являются самой частой стромальной опухолью желудочно-кишечного
тракта.
2. Все GIST потенциально злокачественные.
3. Диагностика стромальных опухолей желудочно-кишечного тракта не должна основываться на «гистологической очевидности».
4. Верификация всех веретено- и эпителиоидноклеточных опухолей желудочнокишечного тракта требует выполнения иммуногистохимического исследования.
5. Определение биологического потенциала должно основываться на выработанном в настоящее комплексе гистологических критериев с учетом клинических данных,
прежде всего, размера опухоли, с определением степени риска.
Надеемся, что приведенная информация поможет практическим патологам вникнуть в проблему гастроинтестинальных стромальных опухолей, изменить подходы к диагностике, которая играет решающую роль в определении прогноза и лечения больных.
19
Приложение
Рис. 1. GIST желудка больших размеров с выраженными вторичными изменениями, с
формированием многочисленных кистозных полостей с геморрагическим содержимым;
клинически расценена как гемангиома желудка с разрывом и кровотечением в брюшную
полость.
Рис. 2. GIST тонкой кишки больших размеров с формированием геморрагических кист,
деформацией петель кишки.
20
Рис. 3. Веретеноклеточная GIST желудка: короткие вихреобразные пучки опухолевых
клеток, многочисленные кровеносные сосуды.
Рис. 4. Веретеноклеточная GIST желудка: пучки опухолевых клеток менее упорядочены,
чередуются с фиброзными прослойками, внешне опухоль напоминает нейрофиброму.
21
Рис. 5. Деталь предыдущего препарата: неупорядоченное расположение опухолевых клеток, фиброзные прослойки.
Рис. 6. GIST желудка. Периферическая часть опухоли (правая половина снимка), отдавливающая наружный слой мышечной оболочки, в толще ее очаг кровоизлияния.
22
Рис. 7. GIST желудка: участок смешанного веретено- и эпителиоидноклеточного строения,
многочисленные кровеносные сосуды.
Рис. 8. Деталь предыдущего препарата: участок эпителиоидноклеточного строения.
23
Рис. 9. Веретеноклеточная GIST тонкой кишки: вытянутые клетки с плохо различимыми
границами, вараженно эозинофильной цитоплазмой и овальными ядрами формируют
плотные пучки, в отдельных участках просматривается палисадообразная структура.
Рис. 10. Веретеноклеточная GIST c полями перстневидных клеток (желудок).
24
Рис. 11. Очаг гиалиноза в веретеноклеточной GIST (желудок).
Рис. 12. Очаг кровоизлияния в веретеноклеточной GIST тонкой кишки.
25
Рис. 13. Равномерная экспрессия CD117 в дольчатых структурах опухоли, прослойки
стромы с очагами гиалиноза (желудок).
Рис. 14. Равномерная выраженная экспрессия CD117 в веретеновидных и перстневидных
клетках GIST желудка.
26
Рис. 15. Комплекс выражено CD117-позитивных опухолевых клеток, окруженный гиалинизированной стромой (злокачественная GIST желудка).
Рис. 16. Выражено CD117-позитивные опухолевые клетки, окружающие артериолу, мышечные элементы которой служат «внутренним контролем» качества реакции.
27
Рис. 17. Слабая фокальная экспрессия CD117 в GIST желудка.
Рис. 18. Выраженная равномерная экспрессия CD117 в GIST тонкой кишки.
28
Рис. 19. Экспрессия CD34 в GIST желудка; контроль реакции – эндотелий сосудов.
Рис. 20. CD34-негативная GIST тонкой кишки: в опухоли многочисленные сосуды, дольчатая структура; первичный гистологический диагноз –гломическая опухоль.
29
Рис. 21. CD34-негативная GIST тонкой кишки; контроль реакции – эндотелий сосудов.
Рис. 22. SMA-негативная GIST желудка; реакция имеется только в остатках пучков мышечной оболочки в толще опухоли.
30
Рис. 23. SМA-позитивная GIST тонкой кишки; контроль реакции – миоциты артерии в
нижней части препарата.
Рис. 24. Равномерная реакция на белок S-100 в GIST тонкой кишки; более интенсивную
окраску имеют гистиоциты в толще опухоли.
31
Рис. 25. Малочисленные (7 в поле зрения) Ki67-позитивные клетки в GIST тонкой кишки с
неопределенным потенциалом.
Рис. 26. Большее число Ki67-позитивных клеток (11 на поле зрения) в злокачественной
GIST желудка.
32
Литература
1. Анурова О.А. Морфологическая и иммуногистохимическая диагностика стромальных опухолей желудочно-кишечного тракта (GIST) /Материалы выездной школы 1618.10.2006 «Актуальные проблемы диагностики и лечения стромальный опухолей ЖКТ
(GIST) //Современная онкология (экстравыпуск). – 2007. – С. 79 – 99.
2. Анурова О.А., Снигур П.В., Филиппова Н.А., Сельчук В.Ю. Морфологическая
характеристика стромальных опухолей желудочно-кишечного тракта // Арх. патол. – 2006.
– Т. 68. - №1. – С. 10 – 13.
3. Братанчук С.Ю., Мацко Д.Е., Имянитов Е.Н. и др. Гастроинтестинальная стромальная опухоль пищевода // Арх. патол. – 2007. – Т. 69. - №1. – С.47 – 48.
4. Казанцева И.А. Морфологические особенности GIST /Материалы выездной школы 16-18.10.2006 «Актуальные проблемы диагностики и лечения стромальный опухолей
ЖКТ (GIST) //Современная онкология (экстравыпуск). – 2007. – С. 50 – 78.
6. Никулин М.П., Стилиди И.С. Гастроинтестинальные стромальные опухоли
(GIST). Эпидемиология, диагностика, современные подходы в лечении /Материалы выездной школы 16-18.10.2006 «Актуальные проблемы диагностики и лечения стромальный
опухолей ЖКТ (GIST) //Современная онкология (экстравыпуск). – 2007. – С. 3 – 49.
7. Agaimy A., Wunsch P.H. Sporadic Cajal cells hyperplasia is common in resection
specimens for distal oesophageal carcinoma // Virchows Arch. – 2006. – 448. – P. 288 – 294.
8. Daum O., Vanecek T., Sima R. et al. Reactive nodular fibrous pseudotumors of the
gastrointestinal tract: report of 8 cases // Int J. of Surg Path. – 2004. – 12(4). – P. 365 – 374.
9. Daum O., Klecka J., Ferda J. et. al. Gastrointestinal stromal tumor of the pancreas:
case report with documentation of KIT gene mutation // Virchows Arch. – 2005. – 446. – P. 470
– 472.
10. Dei Tos A.P. The reappraisal of gastrointestinal stromal tumors: from Stout to the
KIT revolution // Virchows Arch. – 2003. – 442. – P. 421 – 428.
11. Harb A., Forster J., Damjanov I. Gastrointestinal autonomic nerve tumor secreting
catecholamines // Virchows Arch. – 2005. – 447. – P. 892 – 893.
12. Hirota S. Gastrointestinal stromal tumors: their origin and cause // Int. J. Clin. Oncol.
– 2001. – N6. – P, 1 – 5.
13. Levy A.D., Remotti H.E., Thompson W.M. et. al. Gastrointestinal stromal tumors:
radiologic features with pathologic correlation // RadioGraphics. – 2003. – 23. – P. 283 – 304.
14. Levy A.D., Remotti H.E., Thompson W.M. et. al. Anorectal Gastrointestinal stromal
tumors: CT and MR imaging featurea with clinical and pathologic correlation // AJR. – 2003. –
180. – P. 1607 – 1612.
33
15. Li F.P., Fletcher J.A., Heinrich M.C. et. al. Familial gastrointestinal tumor syndrome:
phenotypic and molecular features in a kindred // J. of Clin. Oncol. – 2005. – V. 23. – N 12. – P.
2735 – 2743.
16. Mechtersheimer G., Egerer G., Hensel M. et al. Gastrointestinal stromal tumors and
their response to treatment with the tyrosine kinase inhibitor imatinib // Virchows Arch. – 2004.
– 444. – P. 108 – 118.
17. Mesenchymal tumors of the stomach / WHO classification of tumors. Pathology and
genetics of tumors of the digestive system/ Edited by S. R. Hamilton, L.A. Aaltonen. – IARC
Press, Lyon, 2000. – P. 62 – 65.
18. Mesenchymal tumors of the small intestine / WHO classification of tumors. Pathology and genetics of tumors of the digestive system/ Edited by S. R. Hamilton, L.A. Aaltonen. –
IARC Press, Lyon, 2000. – P. 90.
19. Miettinen M., Lazota J. Gastrointestinal stromal tumors – definition, clinical, histological, immunohistochemical, and molecular genetic features and differential diagnosis // Virchows Arch. – 2001. – 438. – P. 1 – 12.
20. Miettinen M., Sobin L.H., Sarlomo-Rikala M. Immunohistochemical spectrum of
GISTs at different sites and their differential diagnosis with a reference tо CD117 (KIT) // Mod.
Pathol. – 2000. – 13(10). – P. 1134 – 1142.
21. Neto M.R.M., Machuca T.G., Pinho R.V. et al. Gastrointestinal stromal tumor: report
of two unusual cases // Virchows Arch. – 2004. – 444. – 594 – 596.
22. Rudolph P., Chiaravalli A.M., Pauser U. et al. Gastrointestinal mesenchymal tumors
– immunophenotypic classification and survival analysis // Virchows Arch. – 2002. – 441. – P.
238 – 248.
23. Sharp R.M., Ansel H.J., Keel S.B. Gastrointestinal stromal tumor // RadioGraphics. –
2001. – 21. – P. 1557 – 1560.
24. Yamaguchi U., Hasegawa T., Masuda T. et al. Differential diagnosis of gastrointestinal stromal tumor and other spindle cell tumors in the gastrointestinal tract based on immunohistochemical analysis // Virchows Arch. – 2004. – 445. – P. 142 – 150.
25. Yantiss R.K., Nielsen G. P., Lauwers G. Y. et al. Reactive nodular fibrous pseudotumor of the gastrointestinal tract and mesentery: a clinicopathologic study of five cases // Amer J.
of Surg Path. – 2003. – 27(4). – P. 532 – 540.
26. Wang X., Mori I., Tang W. et al. Helpful parameter for malignant potential of gastrointestinal stromal tumors (GIST) // Jpn J. Clin Oncol. – 2002. – 32(9). – P. 347 – 351.
34