Патологической анатомии

Тема: Изучение морфологических и молекулярных особенностей злокачественных опухолей.


Научный руководитель: д.м.н., доцент, зав. кафедрой патологической анатомии Орлинская Н.Ю.
В 2018 г. в Российской Федерации впервые в жизни выявлено 624 709 случаев злокачественных новообразований. Прирост данного показателя по сравнению с 2017 г. составил 1,2%. Это объясняет большой интерес клиницистов, морфологов и организаторов здравоохранения к этой проблеме, особенно это касается вопросов ранней диагностики и персонифицированного подхода к лечению.
В настоящее время морфологическое исследование – это отправная точка в лечении онкологического больного и формулировке прогноза результатов терапии, при этом патологоанатом и онколог получают ответы на вопросы о гистогенезе новообразования, распространенности опухолевого процесса, степени дифференцировки новообразования, его пролиферативном потенциале, раскрывается информация об антигенных, молекулярно-биологических и цитогенетических характеристиках опухолевых клеток. Получили широкое развитие методы иммуногистохимического и молекулярного исследования опухоли не только с целью постановки диагноза, но и выбора адекватной терапии.
На сегодняшний день для эффективного выбора тактики лечения и диагностики пациентов с различной онкологической патологией необходим междисциплинарный подход, реализованный в университеской клинике ПИМУ, где Организован Приволжский центр морфологической диагностики опухолей мозга, центр диагностики и лечения опухолей кожи, активно ведется диагностика и лечение опухолей мягких тканей и костей. Эти направления и выбраны нами для научной работы.


1. Глиальные опухоли мозга.
В регистре опухолей мозга США (Central Brain Tumor Registry of the United States CBTRUS)приведены следующие данные: с 2010 по 2014 гг. зарегистрировано 379 848 новых случаев заболевания первичными опухолями ЦНС среди людей всех возрастов, из них 119 674 случая со злокачественными формами (URL: http://www.cbtrus.org/). Последние годы активно развивается молекулярная биология, совершенствуются стандарты лечения, однако показатели пятилетней продолжительности жизни пациентов с ДА остаются по-прежнему невысокими – 50,1%, с АА – 29,8%, а с первичной ГБ – всего 5,5%. Астроцитомы составляют в совокупности более 50% всех случаев нейроэпителиальных опухолей, поэтому вызывают наибольший интерес. Глиобластома – самая злокачественная опухоль ЦНС у человека. Среди всех опухолей ЦНС первичная глиальная бластома составляет 14,9%, среди злокачественных новообразований нервной системы – 47,1%, а ее доля в «глиальных опухолях» – 56,1%. Вопреки несомненным успехам в лечении, достигнутым за последние 15 лет, только у небольшого числа больных удается достичь 3-х летней продолжительность жизни. При этом частота заболевания первичной глиальной бластомой неуклонно растет с возрастом населения, что говорит о постепенном накоплении активирующих мутаций в ключевых генах на протяжении жизни человека. В среднем пациенты с данной патологией при комплексной терапии живут от 9,5 до 16 месяцев (Burton E.C. et al., 2002; Scoccianti S. et al., 2010; Johnson D.R. et al., 2013; Gilbert M.R. et al., 2014). В течение последних 15 лет серия работ, посвященных молекулярной генетике, выявила новые прогностические и предиктивные биомаркеры, имеющие клиническую значимость (Hegi M.E. et al., 2005; Chinot L. et al., 2007; Watanabe T. et al., 2009; Labussiere M. et al., 2010; Hartmann C. et al., 2011; Hegi M.E. et al., 2019). Это нашло свое отражение в новой классификации опухолей ЦНС (ВОЗ 2016), которая внесла существенные изменения в формулирование диагноза. Впервые в основу положено не только гистологическое строение того или иного новообразования, но и его наиболее значимая молекулярно-генетическая характеристика или хромосомная аберрация (Louis D.N. et al., 2016). Проблема неизбежного рецидива нейроэпителиальных опухолей с увеличением степени злокачественности и развитием резистентности к дальнейшей терапии подвигает к изучению генетических аберраций в стволовых клетках глиобластомы, а также определяет необходимым поиск новых мишеней для таргетной терапии (Zhou D.X. et al., 3 2017; Gusyatiner O. et al., 2018; Hegi M.E. et al., 2018; Romão L. et al., 2018; Neto F.S.L. et al., 2019; Stupp R. et al., 2019). К сожалению, значимого прогресса в этой области для глиом пока нет (Gilbert M.R. et al., 2014; Lesueur P. et al., 2019). В основе индивидуализированной терапии лежит анализ особенностей генома опухоли для определения целесообразности применения конкретных препаратов. Как в мировой, так и в отечественной общей онкологии в последние годы эта задача решается (Волков Н.М. с соавт., 2009; Проценко С.А. с соавт., 2012; Zannoni G.F. et al., 2014; Martinelli E. et al., 2018; Zhu L. et al., 2019). В области нейроонкологии комплексная разработка этой проблемы отсутствует. В современной литературе обсуждается роль прогностических и предиктивных молекулярно-генетических маркеров в глиальных опухолях: мутации в генах IDH1/2, ко-делеция 1p19q, метилирование промотора гена MGMT. Исследований по определению экспрессии мРНК генов VEGF, PDGFR-α, TP, βIII-тубулин, ERCC1, MGMT, С-kit, TOP2A мало, а в таких новообразованиях как эмбриональные опухоли ЦНС (нейробластома и ганглионейробластома) или смешанных нейронально-глиальных опухолях (ганглиоглиома и анапластическая ганглиоглиома) они не проводилось вообще. В редких публикациях на эту тему описываются только отдельные клинические наблюдения, порой даже без определения генетической характеристики опухоли (крайне редко – метилирование промотора гена MGMT). MGMT и ERCC1 – гены репарации ДНК. Их повышенная экспрессия позволяет опухолевой клетке восстанавливаться после воздействия на нее цитостатиков, нейтрализуя таким образом терапевтический эффект, что целесообразно учитывать при назначении соответствующих препаратов. Гены VEGF, PDGFR-α, С-kit, TP с одной стороны позволяют прогнозировать биологическое поведение опухоли, с другой – гены VEGF, PDGFR-α и С-kit могут служить мишенями для таргетной терапии бевацизумабом и иматинибом. Чрезвычайно важно изучение внутриопухолевой гетерогенности в глиальных опухолях. Морфологическую и молекулярно-генетическую гетерогенность внутри опухоли считают одной из ключевых причин возникновения рецидива заболевания и резистентности на проводимую терапию. Проблема мало освещена в литературе. Одной из актуальных проблем мировой медицины остается неизбежная злокачественная трансформация доброкачественных глиом (ДА и ОДГ) в АА, АОДГ или вторичную ГБ. Этот вопрос пока не нашел своего решения. Зарубежные публикации единичны. Таким образом, существующие в нейроонкологии проблемы, изложенные выше, подтверждают актуальность изучения молекулярно-генетических характеристик нейроэпителиальных опухолей с целью поиска путей персонифицированного подхода в лечении нейроонкологических больных с учетом их клинических особенностей и молекулярного портрета опухоли в каждом конкретном случае.


2. Опухоли кожи.
В настоящее время прослеживается рост заболеваемости злокачественными новообразованиями кожи. Актуальность проблемы обусловлена не только абсолютным ростом числа больных с различными формами опухолей кожи, но и появлением новых аппаратных методик, позволяющих достаточно быстро (и в большинстве случаев эффективно) удалить новообразование. В то же время диагностика некоторых форм ЗНК может вызвать объективные трудности, нередко приводя к ошибкам, что, в свою очередь, обуславливает неадекватную тактику лечения. Поэтому в настоящее время проблема междисциплинарного взаимодействия в клинической дерматоонкологии чрезвычайно актуальна. Большинство новообразований кожи в той или иной степени выходят за рамки узких клинических специальностей и находятся на стыке двух и более дисциплин. В современной морфологической диагностике новообразований кожи обязательно проводится гистологическое исследование опухоли. Однако, в ряде случаев возникают сложности и при интерпретации результатов, особенно в тех случаях, когда результаты гистологического исследования не коррелируют с клинической картиной опухоли. В современной литературе достаточно подробно описаны морфологические характеристик эпителиальных и меланоцитарных опухолей кожи, и постановка диагноза часто зависит от опыта морфолога и степени его взаимодействия с клиницистами. Но при возрастающем количестве опухолевых новообразований сложно ожидать от морфологов, особенно широкого профиля, адекватной диагностики, позволяющей определять прогноз и тактику лечения опухолей кожи, это требует выработки новых китериев диагностики и создания компьютерных моделей. Одним из критериев, помогающих оценить злокачественный потенциал опухоли может быть, состояние ее стромы и сосудов, окружающих опухоль. Этот вопрос только начал обсуждаться в литературе и является очень актуальным.
Иммуногистохимические методы являются в настоящее время наиболее ценными и дополняющими методами исследования, широкое распространение получают методы иммуноморфологического анализа биопсийного материала. С помощью антител к различным компонентам наружной мембраны или цитоплазмы клеток возможно точное определение гистогенеза опухоли, степень ее дифференцировки, начальных этапы инвазии. Однако почти не разработаны иммуногистохимические критерии, позволяющие понять злокачественный потенциал опухоли, ее склонность к метастазированию и образованию рецидивов. Учитывая сложности диагностики, клиническое многообразие, выраженную зависимость результатов лечения злокачественных опухолей от стадии заболевания необходима регламентация методов их выявления и дифференциации для всех врачей, практика которых связана с новообразованиями кожи, учитывая принцип онкологической настороженности в условиях тесного взаимодействия между клиницистами (дерматолог, онколог и патоморфолог).


Задачи.
1. Изучить влияние мутаций в генах IDH1/2 в диффузной астроцитоме и анапластической астроцитоме на безрецидивную и общую продолжительность жизни.
2. Исследовать зависимость безрецидивной и общей продолжительности жизни у больных с первичной глиобластомой от наличия мутации в генах IDH1/2 и экспрессии мРНК генов VEGF и MGMT.
3. Оценить влияние на безрецидивную и общую продолжительность жизни мутаций в генах IDH1/2 и экспрессии мРНК генов VEGF, ERCC1, MGMT у пациентов с эмбриональными опухолями ЦНС.
4. Изучить явление морфологической и молекулярно-генетической внутриопухолевой гетерогенности у больных с диффузной астроцитомой, анапластической астроцитомой и первичной глиобластомой.
5. Дать морфологическую и иммуногистохимическую характеристику стромальному компоненту базально-клеточных карцином кожи при первичном и рецидивном течении.
6. Дать морфологическую и иммуногистохимическую характеристику стромальному компоненту поверхностных меланоцитарных новообразований, требующих дифференциальной диагностики с поверхностной меланомой.
7. Разработать критерии для компьютерной диагностики меланоцитарных новообразований и создания диагностической нейросети.


Новизна исследования
1. Впервые будет проведен сравнительный молекулярно-генетический анализ образцов опухоли, представленных материалами от первичных и рецидивных опухолей головного мозга, при злокачественной трансформации диффузной астроцитомы и олигодендроглиомы в анапластическую астроцитому или анапластическую олигодендроглиому и вторичную глиобластому, а также трансформации анапластической астроцитомы и анапластической олигодендроглиомы во вторичную глиобластому;
2. Впервые в мире у больных с диффузной астроцитомой определены молекулярно-генетические факторы, которые достоверно влияют на скорость рецидива со злокачественной трансформацией;
3. Впервые будут разработаны морфологические и иммуногистохимические критерии для безрецидивного течения базально клеточного рака кожи, дана морфологическая и иммуногистохимическая характеристика стромального компонента базально-клеточных карцином кожи при первичном и рецидивном течении.
4. Впервые будет дана морфологическая и иммуногистохимическая характеристика стромального компонента поверхностных меланоцитарных новообразований.
5. Впервые будут разработаны критерии для компьютерной диагностики меланоцитарных новообразований и создания диагностической нейросети.
Научная и практическая значимость работы
Персонифицированный подход в лечении нейроэпителиальных опухолей на основе молекулярно-генетических маркеров обеспечит увеличение медианы безрецидивной и общей продолжительности жизни.
Персонифицированный подход в диагностике опухолей кожи позволить усовершенствовать диагностику и разработать прогностические ыакторы для безрецидивного течения этой группы опухолей.
Создание диагностической нейросети позволить усовершенствовать диагностику меланоцитарных новообразований кожи.
Материалы и методы исследования: Объектом исследования послужит операционный и биопсийный материал, полученный от больных злокачественными опухолями разного гистогенеза, а также медицинская документация.
Область применения и формы внедрения.
Полученные результаты могут быть использованы в сфере онкологии, а также в практической работе патологоанатомических отделений онкологических учреждений при оценке результатов терапии больных злокачественными новообразованиями, прогнозировании итогов терапии, разработке индивидуального подхода в рамках традиционно используемых и вновь внедряемых схем терапии пациентов. Внедрение в практику критериев раннего метастазирования оптимизирует стадирование опухолевого процесса и, следовательно, выбор лечения.
Формы внедрения – информационные письма, методические разработки и рекомендации, журнальные статьи, оформление заявок на изобретения, планирование трех кандидатских диссертаций.
Социально-медицинский эффект.
Полученные в ходе исследования новые данные предоставят возможность рационального выбора способа и схем терапии с учетом индивидуальных структурно-функциональных особенностей новообразований и осуществления предварительного (до лечения) и динамического (после лечения) прогнозирования эффекта терапии на основе ближайших результатов лечения. Это позволит повысить эффективность лечения, что способствует сокращению потерь трудового потенциала в народном хозяйстве.