The clinicomorphological and molecular biological characteristics of adenomyosis concurrent with endometrial adenocarcinoma

Kogan E.A., Sidorova I.S., Nizvaeva N.V., Demura T.A., Eznova L.S., Unanyan A.L..

Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, Moscow; Department of Obstetrics and Gynecology, Therapy Faculty One, I.M. Sechenov First Moscow State Medical Univ
Objective. To study the clinicomorphological and molecular biological characteristics of adenomyosis concurrent with endometrial adenocarcinoma.
Material and methods. The study material was uteri removed from 70 patients, including 37 with adenomyosis (AM) concurrent with endometrioid adenocarcinoma (EAC) of the corpus uteri (Group 1) and 33 with AM without EAC (Group 2). Monoclonal and polyclonal antibodies against ApoCas, Ki-67, COX-2, EGFR, VEGF, ММP-2, ММP-9, and TIMP-1 were used as primary antibodies.
Results. The clinical features of AM concurrent with EAC were found, which were characterized by a predominance of the symptoms of endometrial carcinoma and the presence of active AM with atypical epithelial hyperplasia. Examination of AM foci revealed the following 4 types of epithelial changes: proliferation-phase type; hyperplasias with and without atypia, and those with atrophy. Immunohistochemical study showed a considerable increase in Ki-67 expression with a less marked rise in ApoCas, as well as COX-2. The activity of VEGF and EGFR enhanced with epithelial changes in the foci of proliferation-phase AM to hyperplasia with atypia. The concomitance of AM and EAC is not incidental, noted for the clinical symptoms and morphological and molecular biological characteristics of AM. This fact is confirmed by not on1y the high rate of EAC concurrent with AM, the probable common source of origin – basal endometrial cells, and the presence of epithelial hyperplasia with atypia in the foci of AM in patients with cancer of the corpus uteri. Adenomyosis differs from EAC not only morphologically, but also in the expression of molecular markers in the epithelial cells: it shows the high activity of E-cadherin, preserved close contacts with membrane claudin 3 and 5 staining; significant TIMP-1 expression with the high activity of metalloproteinases (MMP). This all determines differences in the mechanisms of invasion: unlike adenocarcinoma, AM spreads by invasion of stromal cells.

Keywords

adenomyosis
adenocarcinoma of the corpus uteri
COX-2
claudin 3
claudin 5
MMP-2
MMP-9

Аденомиоз (АМ) является актуальной медико-социальной проблемой, так как характеризуется высокой распространенностью, ростом заболеваемости и, несмотря на большое количество исследований, до сих пор представляет собой одно из самых противоречивых и труднообъяснимых гинекологических заболеваний. Недостаточно изученные вопросы этиологии и патогенеза не дают возможности разработать надежные методы профилактики и раннего выявления данного заболевания, эффективного лечения и предотвращения его осложнений. Частота АМ, по данным разных исследователей, варьируется от 12 до 40% у женщин репродуктивного возраста [1, 14].

Сочетание АМ и аденокарциномы эндометрия, по данным разных авторов, колеблется от 4,4 до 19,4% [1, 2, 6]. Возникает вопрос: данная закономерность случайна и обусловлена распространенностью заболевания или закономерна и связана с общими этиологическими факторами и вероятным патогенезом для этих двух заболеваний. Данное сочетание может быть случайным вследствие распространенности АМ или закономерным.

Исследование злокачественного потенциала невозможно без изучения ключевых патологических процессов: апоптоза (ApoCas), пролиферативной активности (Ki-67), маркеров роста (EGF,COX-2) неоангиогенеза (VEGF), инвазии (MMР 2,9, TIMP-1), адгезии (Е-кадхерин), а также маркеров плотных контактов (ПК) – клаудинов (Кл) [7, 8]. В соответствии с поставленными вопросами сформулирована цель настоящего исследования.

Целью исследования было изучение клинико-морфологических и молекулярно-биологических особенностей АМ при его сочетании с аденокарциномой эндометрия.

Материал и методы исследования

Исследование выполнено на операционном материале (удаленных матках), полученном после пангистерэктомии. Первую группу составили 37 пациенток в возрасте от 35 до 71 года (средний
возраст 55,7 года), у которых матки были удалены по поводу эндометриоидной аденокарциномы
(ЭАК) тела матки в сочетании с АМ. Во вторую группу были включены 33 пациентки 35–78 лет
(средний возраст 48,6 года) с экстирпацией матки с придатками по поводу АМ без сочетанной патологии. Диагноз был установлен на основании клинико-анамнестических данных, ультразвукового исследования, гистероскопии, раздельного диагностического выскабливания с последующим морфологическим исследованием.

В первой группе 28 (78%) больных имели I стадию заболевания (IА стадия была выявлена у 12 женщин, IВ – у 7, IС – у 9 пациенток), у 9 (22%) пациенток была диагностирована II стадия карциномы тела матки (IIА – у 6 больных, IIВ – у 3). По степени дифференцировки ЭАК была представлена: высокодифференцированной у 27 (73%) больных, умеренно дифференцированной – у 9 (24,3 %) и низко дифференцированной – у 1 (2,7%) больной. Возраст больных, включенных в исследование, представлен в таблице.

Таблица. Возраст пациенток первой и второй групп, включенных в морфологическое
и иммуногистохимическое исследования.

Изучали макропрепараты, а также серийные парафиновые срезы толщиной 5 мкм с окраской гематоксилином и эозином. Иммуногистохимические реакции проводили на серийных парафиновых срезах толщиной 4 мкм на стеклах c адгезивным силанизированным покрытием. Изучали иммуногистохимические маркеры апоптоза (ApoCas), пролиферации (Ki-67), маркеры роста (EGFR, COX-2), неоангиогенеза (VEGF), инвазии (MMP-2, MMP-9, TIMP-1). Также были изучены белки межкле-
точных взаимодействий эпителиальных клеток – белки плотных контактов (Кл 3, 5) и адгезии
(Е-кадхерин). Демаскировка антигенов проводилась в микроволновой печи при мощности 600 Вт
с использованием цитратного буфера (рН 6,0).

В качестве первичных антител применялись моноклональные и поликлональные антитела к ApoCas (NOVOCASTRA, Великобритания), Ki-67 (DAKO, Дания), ММР-2, 9 (LAB VISION, США), р53 (1:50; DAKO, Дания), TIMP-1 (LAB VISION, США), E-кадхерину (1:100; DAKO, Дания), р53 (1:50; DAKO, Дания), Кл 2, 3, 5 (Zymed, США), E-кадхерину (1:100; DAKO, Дания), COX-2 (LAB VISION, США), EGFR(1:100; LAB VISION,США), VEGF (1:200; LAB VISION, США). В качестве вторичных антител использовали смесь противомышиных и противокроличьих антител со стрептовидин-биотиновым комплексом (SBK KIT DAKO, Дания). Ставились положительные и отрицательные контроли.

Результаты оценивали количественным и полуколичественным методами в баллах по числу позитивно окрашенных клеток. Оценку интенсивности Кл 2, 3, 5, ММР-2 и 9, ТIMP-1, E-кадхерина, COX-2, EGFR, VEGF проводили по 6-балльной системе: 2 балла – до 20% окрашенных клеток; 4 балла – от 20 до 40% окрашенных клеток; 6 баллов – более 40% окрашенных клеток. Для Кл отдельно оценивали локализацию продукта реакции – мембранное и цитоплазматическое (диффузное) окрашивание, а также его интенсивность. Оценку экспрессии Ki-67 и ApoCas осуществляли путем подсчета процента
окрашенных ядер на 3000 клеток [5].

При статистической обработке были использованы непараметрические методы так же, как и для
анализа переменных, относящихся к порядковой шкале. Для сравнения средних величин применяли непараметрические тесты: тест Уайта для малых выборок (обработка результатов иммуно-гистохимического анализа с малыми выборками была проведена вручную при помощи калькулятора и таблиц значений F); U-тест по методу Манна-Уитни при сравнении двух независимых выборок. При оценке достоверности выявленных различий между средними значениями выборок и достоверности выявленной корреляции рассчитывали вероятность ошибки p. Критический уровень значимости различий между группами был принят равным р=0,05. Во всех случаях использовали двусторонние статистические критерии [3].

Результаты исследования

При исследовании у больных первой и второй групп была выявлена разнообразная сопутствующая гинекологическая патология. Патология яичников в группе с сочетанием карциномы и АМ была диагностирована у большинства больных – в 32 (86,4%) случаях, из которых очаговая стромальная гиперплазия коркового слоя яичников обнаружена в 23 (62%) случаях, периоофорит – в 8 (21,6%), гиперплазия текаклеток – в 4 (10,8%), гранулезоклеточная опухоль – в 2 (5%) случаях, муцинозная цистаденома яичника и зрелая тератома яичника – по одному случаю, эндометриоз яичника –в 2 (5%) случаях. Во второй группе патология яичников была диагностирована у 13 (39,3%) женщин, из которых эндометриоз яичника выявлен у 8 (24,2%) пациенток, хронический периоофорит – у 5 (15,1%), очаговая стромальная гиперплазия коркового яичников – у 3 (9%) женщин, муцинозная
цистаденома обнаружена в 2 (6%) случаях.

Таким образом, в обеих группах была обнаружена сопутствующая гинекологическая патология. Обращал на себя внимание высокий процент выявленной патологии яичников в первой группе по сравнению со второй: очаговая стромальная гиперплазия коркового слоя яичников была выявлена у 23 (62%) и 3 (9%) больных соответственно, гиперплазия текаклеток в первой группе – 4 (11%) наблюдения и ни одного случая (0%) – во второй и опухоли яичников – 4 (11%) и 2 (6%) случая (р<0,05).

Наружный генитальный эндометриоз встречался несколько чаще во второй группе, чем в первой (р>0,05), однако достоверного различия отмечено не было (р>0,05). В одном случае был диагностирован эндометриоз ректовагинальной перегородки. У пациенток с гранулезоклеточными опухолями яичников в возрасте 63 и 68 лет были найдены множественные активные очаги АМ. Хотя из литературы известно, что после менопаузы частота АМ значительно снижается [2, 4].

Высокий процент обнаружения очаговой стромальной гиперплазии коркового слоя яичников, гиперплазии текаклеток, эстрогенпродуцирующих опухолей яичников коррелировал с активностью процесса, что подтверждало преобладание активных очагов АМ над неактивными в первой группе по сравнению со второй (р<0,05).

Указанные выше заболевания приводят к гиперэстрогенизму, который является главным патогенетическим фактором для развития эстрогензависимого эндометриоидного рака тела матки
и АМ [2, 4, 9, 11, 16].

Аденомиоз у больных первой группы был представлен диффузной формой у 17 (46%) пациенток
и очаговой у 20 (54%); как вариант очагового – узловой АМ выявлен у 4 (10%) больных. Во второй группе диффузный вариант был обнаружен в 12 (36,63%) случаях, очаговый – в 21 (63,3%), в том числе узловой – у 2 женщин.

Карцинома тела матки выявлялась, как правило, в виде экзофитного полиповидного образования или узла, обычно мягкой консистенции, серовато-желтого цвета, с изъязвлениями, в ряде случаев легко крошащегося, с участками некрозов и кровоизлияний, а также в виде утолщения стенки матки. Глубина инвазии карциномы в среднем составила 0,346±0,12 см.

В результате проведенного морфологического исследования были выявлены два гистологических типа очагов АМ: активные очаги АМ с преобладанием цитогенной стромы и различными изменениями железистого эпителия и неактивные очаги АМ, характеризующиеся атрофическим эпителием, слабо выраженной склерозированной стромой. Морфологически соотношение активных и неактивных очагов было оценено по четырем параметрам: наличие только активных очагов АМ; активные очаги преобладали над неактивными; неактивные очаги преобладали над активными; наличие только неактивных очагов. Клинически активный АМ проявлялся гиперполименореей, метроррагией, анемией,
расстройством функции тазовых органов, диспареунией, наличием болевого синдрома, бесплодием. Неактивный АМ протекал со значительно более слабо выраженной симптоматикой, у части больных – практически бессимптомно.

В ходе морфологического исследования было установлено значительное сходство железистого
компонента очагов АМ и эндометрия. В зависимости от морфофункциональных характеристик по аналогии с изменениями эндометрия были выделены следующие варианты очагов АМ:
1) типа фазы пролиферации;
2) типа гиперплазии без атипии;
3) типа гиперплазии с атипией;
4) с атрофическими изменениями эпителия.
Железы АМ, соответствующие стадии секреции, не были выявлены ни в одном из наблюдений. Эпителий неактивных очагов АМ был в состоянии атрофии (рис. 1а-г, см. на вклейке).

Результаты проведенных иммуногистохимических исследований позволили оценить возможность предраковых изменений эпителия в очагах АМ с учетом роли апоптоза и пролиферации, факторов роста, неоангиогенеза, матриксных металлопротеиназ (MMP) и их ингибиторов, местного гиперэстрогенизма посредством активации СОХ-2, белков межклеточных взаимодействий, а также степень их вероятного участия в морфогенезе рака тела матки.

Так, в эпителии очагов АМ типа фазы пролиферации и гиперплазии без атипии увеличивается апоптоз (ApoCas), усиливается пролиферация (Ki-67), экспрессия факторов роста (EGFR), неоангиогенеза (VEGF), инвазии (MMP-2 и 9) на фоне компенсаторного повышения TIMP-1, незначительного – СОХ-2, обеспечивающего автономный рост очагов АМ через механизм повышения эстрогенов в периферических тканях по типу аутокринной регуляции [11], но еще не определяется снижение экспрессии Е-кадхерина. Изменения не затрагивают функционирования ПК, что подтверждается специфической экспрессией Кл 3 и 5 (рис. 2, см. на вклейке) в цитоплазматической мембране клеток
и отсутствием окрашивания цитоплазмы (рис. 3, см. на вклейке).

Для эпителия очагов АМ типа гиперплазии с атипией характерно появление начальных нарушений иммунофенотипа клеток. В эпителиальных клетках очагов АМ увеличивается апоптоз, значительно повышается экспрессия Ki-67, EGFR, VEGF, наблюдается уменьшение Е-кадхерина и потеря ПК, что сопровождается перераспределением Кл в цитоплазму (рис. 2г, см. на вклейке), где они не несут функциональной нагрузки, в то время как в клеточной мембране их количество резко снижается. Более
выраженное повышение СОХ-2, приводящее к местному гиперэстрогенизму, способствует автономности очагов и является фоном для развития атипической гиперплазии в очагах АМ.
Повышение ММРs (рис. 2е, 3г, см. на вклейке) и снижение TIMP-1 (рис. 3д, см. на вклейке),
а также усиление экспрессии VEGF и EGFR показывает готовность очага АМ с атипией к в дальнейшему переходу в рак in situ [12].

В участках ЭАК был установлен более значимый дисбаланс между процессами пролиферации и апоптозом эпителия в пользу пролиферации. Это приводит к накоплению и сохранению мутаций, появлению опухолевых клонов и, следовательно, к опухолевой прогрессии. Как показали исследования, на данном этапе резко возрастает экспрессия Ki-67 при относительном снижении апоптоза, усиливается экспрессия факторов роста EGFR, VEGF, снижается уровень Е-кадхерина, возрастает цитоплазматическая экспрессия Кл (рис. 2г, д, см. на вклейке) и значительно уменьшается мембранная. По мере снижения уровня дифференцировки опухоли происходит уменьшение синтеза Кл, вплоть
до полной потери окрашивания, отражающего усиление клеточного атипизма. Потеря ПК в ЭАК на фоне выраженного увеличения активности MMPs и снижения функции их ингибиторов способствует инвазивному росту и метастазированию опухоли. Усиление экспрессии СОХ-2 обусловлено также и взаимным усилением функции цитокинов, факторов роста и неоангиогенеза, прежде всего VEGF (рис. 4, см. на вклейке). Следует подчеркнуть, что атипическая гиперплазия эндометрия является источником ЭАК, которая в свою очередь развивается из базального слоя эндометрия [11, 13].

В эпителии очагов АМ с атрофией наблюдается незначительное повышение апоптоза на фоне снижения пролиферации, слабой экспрессии факторов роста и неоангиогенеза; экспрессия Е-кадхерина и Кл сохранена. Активность ММРs снижена, однако TIMP-1 показывает высокую
интенсивность окрашивания, что демонстрирует низкий инвазивный потенциал, подтверждаемый длительным бессимптомным течением неактивного АМ [12].

Результаты проведенного исследования и данные литературы позволяют предположить о возможной злокачественной трансформации эпителия в очагах АМ (рис. 4, см. на вклейке).

В свете изложенного напрашивается вывод, что сочетание АМ и ЭАК не случайно; это подтверждается как высокой частотой обнаружения этих двух заболеваний у одних и тех же пациенток, так и самим фактом наличия гиперплазии с атипией в очагах АМ у больных ЭАК, что с большой степенью вероятности можно расценить как предраковые изменения. Не следует недооценивать также местного гиперэстрогенизма в очагах АМ и эндометриоидного рака посредством активации СОХ-2 [15]. Как известно, из атипической гиперплазии эндометрия может развиваться рак тела матки. Исходя из этого, можно предположить, что очаги АМ типа гиперплазии с атипией также могут быть источником развития карциномы тела матки.

Заключение

На основании результатов проведенного исследования, сопоставленных с данными литературы, отмечено, что очаги АМ отличаются гетерогенностью строения в зависимости от соотношения
стромального и паренхиматозного компонентов и могут быть подразделены на активные и неактивные. Активные очаги АМ характеризуются цитогенной стромой и эпителием, который повторяет пролиферативные и гиперпластические изменения эндометрия. Неактивные очаги АМ представлены склерозированной стромой и атрофичным эпителием. Одновременное наличие АМ и аденокарциномы эндометрия не случайно, что подтверждает не только высокий процент сочетаемости эндометриоидного рака и АМ, но и обнаружение в очагах АМ гиперплазии с атипией в эпителии очагов АМ только у больных раком тела матки, а также общностью их вероятного источника происхождения из базального эндометрия. Аденомиоз отличается от эндометриодной карциномы не только морфологически, но и по экспрессии молекулярных маркеров в эпителиальных клетках: высокой активностью Е-кадхерина, сохранением плотных контактов с мембранным окрашиванием Кл 3 и 5, выраженной экспрессией TIMP-1 на фоне высокой активности MMP. Все это определяет различия
в механизмах инвазии: АМ в отличие от аденокарциномы распространяется путем инвазии стромальных клеток.

References

1. Адамян Л.В., Кулаков В.И. Эндометриозы. – М., 2006.
2. Бохман Я.В. Лекции по онкогинекологии. – M.: МИА, 2007.
3. Герасимов А.Н. Медицинская статистика: Учебное пособие. – М.: МИА, 2007.
4. Дамиров М.М. Аденомиоз. – М., 2004.
5. Коган Е.А., Унанян А.Л., Демура Т.А. и др. Клинико-морфологические параллели и молекулярные аспекты морфогенеза аденомиоза // Арх. пат. – 2008. – T. 70, № 5. – C. 8—12.
6. Kairi-Vassilatou E., Kontogianni K., Salamalekis M.. et al. A clinicopathological study of the relationship between adenomyosis and other hormone-dependent uterine lesions // Eur. J. Gynaecol. Oncol. – 2004. – Vol. 25, № 2. – Р. 222—224.
7. Lee S.K., Moon J., Park Sw. Loss of the tight junction protein claudin-4 correlates with histological growth pattern and differentiation in advanced gastric adenocarcinoma // Oncol.Reports. – 2005. – Vol.13. – P. 193—199.
8. Pathology and genetics of tumors of the breast and female genital organs. World Health Organization classification of tumours/Eds F.A.Tavassoli, P. Devilee. – Lyon, 2003.
9. Pan X.Y., Wang B., Che Y.C. et al. Expression of claudin-3 and claudin-4 in normal, hyperplasic, and malignant endometrial tissue // Int. J. Gynecol. Cancer. – 2007. – Vol. 17, 1. – P. 233—241.
10. Robboy,s pathology of the female reproductive tract // Eds S.J.
Robboy et al. – 2nd ed. Philadelphia, 2009. – P. 450—453.
11. Samuelsson B., Morgenstern R. et al. Membrane prostaglandin E synthase-1: A novel therapeutic target // Pharmacol. Rev. – 2007. – Vol. 59. – P. 207–224.
12. Shaco-Levy R., Sharabi S. et al. Matrix metalloproteinases 2 and 9, E-cadherin, and beta-catenin expression in endometriosis, low-grade endometrial carcinoma and nonneuplastic eutopic endometrium // Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. – 2008. – Vol. 139, 2. – P. 226—232.
13. Sivridis E., Giatromanolaki A. Proliferative activity in postmenopausal endometrium: the lurking potential for giving rise to an endometrial adenocarcinoma // Clin. Pathol. – 2004. – Vol. 57. – P. 840—844.
14. Stacey A., Missmer S., Hankinson E., Spiegelman D. Incidence of laparoscopically confirmed endometriosis by demographic, anthropometric, and lifestyle factors // Am. J. Epidemiol. – 2004. – Vol. 160, 8. – ˆ. 784–796.
15. Steven G., Silverberg M.D. The endometrium: Pathologic principles and pitfalls // Arch. Pathol. Lab Med. – 2007. – Vol. 131. – P. 372—382.
16. Williams gynecology // Eds J.O. Schorge et al. – New York: Mc Graw Hill, 2008.

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.