Уротелиальная карцинома является одной из часто диагностируемых злокачественных опухолей мочевого пузыря и верхнего мочевыделительного тракта. Частота встречаемости этого новообразования в мочевом пузыре, мочеточнике и почечной лоханке составляет 50:3:1 соответственно [1]. Уротелиальный рак мочевого пузыря — довольно распространенное и социально значимое злокачественное заболевание, занимающее 7-е место в структуре онкопатологии, преимущественно заболевают мужчины среднего и старшего возраста [2]. В то же время, несмотря на низкий показатель заболеваемости по сравнению с мочевым пузырем, уротелиальная карцинома почечной лоханки отличается наиболее агрессивным клиническим течением и худшим прогнозом [3]. В первую очередь это связано с клинико-морфологическими особенностями уротелиального рака почечной лоханки, которые в отличие от рака мочевого пузыря изучены недостаточно [4].

Цель настоящего исследования — сравнительный анализ морфологических, иммунофенотипических параметров уротелиальных карцином почечной лоханки и мочевого пузыря.

Клинические данные. Объектом исследования послужили архивный биологический и текущий биопсийный материалы от 99 больных (62 мужчиы и 37 женщин) в возрасте от 51 года до 89 лет (средний возраст 66,9 года), проходивших хирургическое лечение в Урологической клинике ПМГМУ им. И.М. Сеченова и Урологическом центре научного клинического цнтра (НКЦ) ОАО РЖД по поводу уротелиального рака почечной лоханки в период с 2011 по 2017 г. В качестве группы сравнения изучили биоптаты 97 пациентов (65 мужчин и 32 женщины) в возрасте от 33 до 84 лет (средний возраст 65,4 года) с уротелиальным раком мочевого пузыря, проходивших лечение в Урологическом центре НКЦ ОАО РЖД с 2010 по 2017 г.

Гистологическое исследование. Все новообразования распределялись по соответствующим группам на основании последней гистологической классификации опухолей мочевыделительной системы (ВОЗ, 2016) с изменениями [5—7]. Степень клеточной анаплазии (G) оценивали по шкале от 1 до 4 по L. Cheng и соавт. [8]. Уровень инвазии (рТа—Т4) определяли согласно протоколу 7-го издания TNM-классификации опухолей мочевыделительной системы [9, 10].

Иммуногистохимическое исследование (ИГХ). Серийные срезы толщиной 5 мкм депарафинировали и регидратировали по стандартной методике. Для «демаскировки» антигенов срезы подвергали высокотемпературной обработке в цитратном буфере и инкубировали 5 мин с 3% раствором перекиси водорода (для каждого антитела в соответствии с рекомендуемым протоколом). Список использованных антител приводится в табл. 1.

Неинвазивные папиллярные уротелиальные карциномы выявлены в 49 (25%) случаях. Из них в 37 случаях опухолевые клетки имели низкую и умеренную степень анаплазии G1—G2. У 12 пациентов неинвазивный рак соответствовал высокой степени анаплазии G3.

Большинство опухолей (n=147, 75%) были инвазивными, из них в 65 (33%) случаях имели гистологическое строение конвенционального уротелиального рака, а в 3 (1,5%) — парадоксальную дифференциацию. В 66 (34%) новообразованиях верифицированы дивергентные опухолевые зоны, в 4 (2%) выявлен инвертированный характер роста. В 9 (5%) наблюдениях в зонах инвазии определена псевдосаркоматозная реакция стромы (табл. 3).

Неинвазивная уротелиальная карцинома, низкая и высокая степень анаплазии. В группе преобладали опухоли с локализацией в мочевом пузыре (44 новообразования). В 2 случаях обнаружен инвертированный тип роста. В целом новообразования, вошедшие в эту группу, имели определенные схожие морфологические и иммунофенотипические характеристики. Неинвазивные уротелиальные карциномы высокой степени анаплазии отличались наиболее выраженной структурной и клеточной атипией. При ИГХ-исследовании в опухолевых клетках преобладала сильно-позитивная коэкспрессия — СK5/6, CK14, CK7, EMA, GATA-3, Uroplakin III и E-Cadherin. Кроме того, в большинстве случаев обнаружена умеренно-позитивная экспрессия HMWCK, CK20, p63, CD44, CD117 и CEA (табл. 4).

Конвенциональная инвазивная уротелиальная карцинома. В 43 (22%) и 22 (11%) случаях опухоль локализовалась в почечной лоханке и мочевом пузыре соответственно. Микроскопически большинство опухолей представлено сосочковыми выростами с гнездовидным, псевдоальвеолярным, трабекулярным, солитарно-диффузным характером роста в зонах инвазии. Во всех наблюдениях отмечалась десмопластическая реакция стромы нередко с воспалительным инфильтратом. Степень анаплазии варьировала от низкой до выраженной. Карциномы с высокой степенью анаплазии и инвазии (рТ2—рТ4) преобладали в почке. По данным ряда исследователей [12], наблюдается тенденция к неуклонному уменьшению папиллярных формаций в опухолях вышеописанной группы по мере увеличения их степени инвазии. В нашем исследовании развитые папиллы обнаружены только в конвенциональных инвазивных уротелиальных карциномах в стадии рТ1. Во всех карциномах в стадии рТ3—рТ4 сосочковые формации отсутствовали. В большинстве случаев выявлена умеренно- и сильно позитивная коэкспрессия CK7 и GATA-3 (рис. 1, а).

Инвазивная уротелиальная карцинома с псевдосаркоматозной стромой. В 7 (4%) инвазивных уротелиальных карциномах в отечной или миксоидной строме обнаружены саркоматоидные очаги из миофибробластических клеток с веретеновидными и гиперхромными ядрами. Фигуры митозов не визуализировались. Все новообразования этой группы соответствовали стадиям pT2—рТ3. В обеих стадиях доминировали карциномы почечной лоханки. Иммунофенотип опухоли имеет схожую картину с конвенциональной уротелиальной карциномой [13, 14]. Наряду с этим в псевдосаркоматозных клетках выявлена выраженно-позитивная экспрессия Vimentin при негативной реакции на пан-эпителиальные антигены (см. рис. 1, б).

Инвазивная уротелиальная карцинома с железистой метаплазией. Железистая метаплазия составляет примерно 3—6% уротелиальных карцином мочевыделительной системы [19, 20]. В нашем исследовании в 4 (2%) уротелиальных карциномах идентифицированы участки из высокодифференцированных железистых структур с наличием незначительного интралюминального секрета (рис. 2, а).

Инвазивный уротелиальный рак с инвертированным характером роста. В эту группу вошли 4 (2%) случая. Преобладали новообразования с почечной локализацией. Опухоль характеризовалась рифленой архитектоникой, состояла из анастомозирующих эпителиальных тяжей различной толщины местами с солидизацией. На фоне умеренной мононуклеарной инфильтрации в зонах инвазии отмечалась выраженная десмоплазия стромы. Во всех наблюдениях опухоль представлена экзофитным компонентом в виде сосочковых выростов. В 3 наблюдениях степень анаплазии соответствовала G2, а глубина инвазии — рТ1—рТ2. Только в одном случае обнаружены участки высокой степени анаплазии (G3). При ИГХ-исследовании в условиях сильно-позитивной коэкспрессии EMA, CK7 и GATA-3 обратила на себя внимание аберрантная сильно позитивная экспрессия СК20.

Лимфоэпителиомоподобная уротелиальная карцинома. Из 4 (2%) новообразований, вошедших в группу, в 3 опухоль локализовалась в почке. Во всех наблюдениях степень клеточной анаплазии соответствовала G3. Одна опухоль почки инвазировала в соседние органы (рТ4), а в остальных выявлена стадия рТ3. На светооптическом уровне в опухолевой ткани обнаружены морфологические признаки уротелиальной дифференцировки. Вместе с тем в отдельных областях преобладала мононуклеарная инфильтрация, подобно классической лимфоэпителиоме (см. рис. 2, в). Только в одной опухоли с почечной локализацией преобладал лимфоэпителиомоподобный компонент. Во всех случаях в опухолевых клетках выявлена сильно-позитивная коэкспрессия EMA, CK7 и HMWCK в комбинации с умеренно-позитивной экспрессией GATA-3 и CK20.

Липоидная уротелиальная карцинома. В группу включены 4 (2%) опухоли, из них только в 1 случае отмечено поражение слизистой мочевого пузыря. Основу целлюлярного матрикса этих новообразований составляли компактно расположенные клетки, напоминающие липобласты (см. рис. 2, г). Все опухоли низкодифференцированные и инвазивные. У одного пациента опухоль почки инфильтрировала забрюшинную клетчатку. При ИГХ-исследовании во всех случаях обнаружена сильно-позитивная коэкспрессия GATA-3 и Vimentin.

Микропапиллярная уротелиальная карцинома. В 7 (4%) новообразованиях в опухолевой ткани визуализировалось разрастание мелких папиллярных структур в виде фокальных и/или обширных участков. В 3 карциномах, где микропапиллярные формации составляли более 25% опухолевого ареала, отмечена высокая опухолевая стадия (рТ3) и степень клеточной анаплазии (G3). Во всех опухолях на поверхности микрососочков в условиях сильно позитивного окрашивания ЕМА, CK7 и GATA-3 обнаружена коэкспрессия MUC-1, MUC-2, MUC-5AC (см. рис. 1, г). В то же время в 5 и 3 случаях выявлена умеренно-позитивная экспрессия CEA и CK20 соответственно.

Низкодифференцированная уротелиальная карцинома. В эту группу вошло 5 (3%) новообразований. Опухоль состояла из плеоморфных клеток (G4) с большим количеством фигур митозов. В 4 наблюдениях стадия опухоли соответствовала рТ3. В одном наблюдении уротелиальной карциномы с локализацией в почке отмечена инвазия в жировую капсулу и мягкие ткани забрюшинного пространства (рТ4). Во всех случаях на фоне выраженной позитивной реакции на HMWCK обнаружена сильно-позитивная коэкспрессия CK5/6, CK7, EMA и Vimentin.

Саркоматоидная уротелиальная карцинома. Две (1%) опухоли микроскопически состояли в основном из веретеновидных клеток с фокусами переходно-клеточной дифференцировки. Кроме того, в одной из них обнаружены зоны гетерологического компонента в виде высокодифференцированной хондросаркомы (см. рис. 2, д). Этот вариант карциномы мочевого пузыря прорастал перивезикальную зону (рТ3). У пациента с опухолью в почке интраоперационно обнаружены контактные метастазы. В одном случае оба компонента экспрессировали Vimentin с сильно-позитивной интенсивностью, а в другом экспрессия вышеуказанного маркера обнаружена только в клетках мезенхимальных структур. В обоих наблюдениях веретеновидные опухолевые клетки положительно реагировали на цитокератины. В единичных опухолевых клетках также выявлена экспрессия GATA-3, p63, CD10, CD44 и CD117.

Светлоклеточный вариант уротелиальной карциномы. В 6 (3%) уротелиальных карциномах отмечены поля из светлых вакуолизированных клеток (см. рис. 2, е). Преобладали опухоли с локализацией в лоханке почки (4 случая), из них в 2 наблюдениях опухолевая стадия была рТ3. Во всех случаях обнаружена сильно- и выраженно-позитивная коэкспрессия EMA и CK7.

Уротелиальная карцинома с микролюминальной архитектоникой. В литературе ряд исследователей [21, 22] эту опухоль описывают как отдельную редкую форму уротелиальной карциномы. В нашем исследовании в 4 (2%) и 2 (1%) опухолях с локализацией в почечной лоханке и мочевом пузыре соответственно в экзофитном папиллярном компоненте и инвазивных пластах обнаружены округлые просветы примерно одинакового диаметра с наличием эозинофильного секрета. Степень клеточной анаплазии варьировала от G1 до G3, а опухолевая стадия — в пределах рТ1—рТ2. Только одна опухоль с почечной локализацией инфильтрировала паренхиму почки (рТ3). В этих новообразованиях в основном выявлена умеренно- и сильно позитивная коэкспрессия EMA, CK7 и GATA-3 (cм. рис. 1, д). Интенсивность остальных классических маркеров варьировала в широком диапазоне.

Уротелиальная карцинома с тубулярным компонентом. В 3 (8%) уротелиальных карциномах визуализировались опухолевые кластеры из округло-овальных тубулярных формаций различного калибра. Степень анаплазии варьировала от умеренной до высокой. Стадия опухоли соответствовала рТ2—рТ3. При иммунофенотипировании на фоне сочетанной экспрессии MUC-1 и CEA умеренной интенсивности выявлена сильно-позитивная экспрессия CK7 и GATA-3 (см. рис. 1, е).

Уротелиальная карцинома с канцеризацией собирательных канальцев. Первое детальное описание этого варианта дано D. Perez-Montiel и соавт. [17]. В нашем исследовании в одном наблюдении микроскопически опухоль представляла интраканаликулярно распространяющийся уротелиальный рак, подобно канцеризации протоков в дольковых маммарных карциномах.

2. В большинстве случаев в уротелиальных карциномах обнаруживается коэкспрессия CK7 и GATA-3. В то же время в инвазивных опухолях имеется тенденция к усилению интенсивности экспрессии СК20 по мере увеличения стадии и степени клеточной анаплазии. Противоположная картина наблюдается с экспрессиями p63, CD44, Uroplakin III и E-Cadherin.

3. Аберрантную экспрессию СК20 в инвертированном варианте инвазивной уротелиальной карциномы можно использовать в качестве дифференциально-диагностического критерия с инвертированными папилломами мочевого пузыря и почечной лоханки.

4. Иммунофенотип дивергентных уротелиальных карцином имеет ряд особенностей. Так, было установлено, что для уротелиального рака с плоскоклеточной метаплазией характерна коэкспрессия СK14 и HMWCK, а для микропапиллярной карциномы и уротелиального рака с железистой метаплазией — MUC1, MUC-2 и MUC 5AC. В уротелиальной карциноме с тубулярным компонентом клетки тубулярных формаций экспрессируют MUC-1 и CEA.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Ю.И.О.

Сбор и обработка материала — Ю.И.О., Ж.А.Г.

Написание текста — Ю.И.О.

Редактирование — Ю.И.О., Е.А.К., С.Г.Р.

Научное руководство — Е.А.К., Х.З.Т.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Османов Ю.И. — https://orcid.org/0000-0002-7269-4190