Нейроэндокринные опухоли (НЭО) желудка — гетерогенная группа опухолей с различным патогенезом и биологическим потенциалом, поэтому на прогноз заболевания и выбор тактики лечения влияет множество факторов [1, 2]. Классификация НЭО желудочно-кишечного тракта и гепатопанкреатической системы (ВОЗ, 2019) по степени злокачественности делит все НЭО на 2 группы — высокодифференцированные (ВД) НЭО и низкодифференцированные, нейроэндокринные карциномы (НЭК), среди последних выделяют мелкоклеточный (МК) и крупноклеточный (КК) варианты [3]. По патогенезу ВД НЭО желудка делят на 3 типа. НЭО 1-го типа встречаются чаще всего (70—80%), они развиваются на фоне хронического аутоиммунного атрофического гастрита и обычно представляют собой множественные образования небольших размеров (до 1 см) [4—7]. Патогенез НЭО желудка 1-го типа в первую очередь связан с энтерохромаффиноподобными клетками (ECL-клетками) тела желудка, продуцирующими гистамин, который играет основную роль в регуляции секреции соляной кислоты париетальными клетками. Уменьшение числа париетальных клеток в теле желудка ведет к гипергастринемии, гиперплазии ECL-клеток тела желудка [8]. НЭО желудка 1-го типа значительно чаще возникают у женщин (в 70—80% случаев). На НЭО 2-го типа приходится около 7% НЭО желудка, они возникают в рамках наследственного синдрома множественной эндокринной неоплазии 1-го типа (МЭН-1), растут на фоне гипергастринемии при низком pH желудочного сока и чаще всего сопровождаются синдромом Золлингера—Эллисона. НЭО желудка 3-го типа составляют более 20%, их патогенез не связан с гиперплазией ECL-клеток, гипергастринемией, хроническим атрофическим гастритом или синдромом МЭН-1 [4]. Самые агрессивные формы НЭО желудка — НЭК и смешанные эндокринно-неэндокринные карциномы (MiNEN) составляют до 20% всех НЭО [9, 10].

С учетом значительной гетерогенности клинико-патологических особенностей НЭО желудка часто возникает вопрос: насколько универсальны современные прогностические критерии, применяемые для оценки их прогноза? Большой интерес исследователей привлекает изучение различных факторов транскрипции, в частности, PDX-1 (pancreatic and duodenal homeobox 1), который играет важную роль в дифференцировке и формировании тканей поджелудочной железы (ПЖ), двенадцатиперстной кишки и желудка [11]. У взрослых организмов PDX-1 экспрессируют эндокринные клетки островков ПЖ, желез Бруннера двенадцатиперстной кишки и желудка. Доказано, что при тяжелом атрофическом гастрите PDX-1 является важным патогенным фактором, способствующим эндокринно-клеточной гиперплазии слизистой оболочки желудка с последующим формированием НЭО [12]. С учетом сказанного изучение роли экспрессии PDX-1 в возникновении и прогрессировании НЭО желудка разных типов, несомненно, представляет большой интерес.

Цель исследования — изучить особенности НЭО желудка и диагностическое и прогностическое значение экспрессии в них PDX-1.

Материал и методы

Материалом исследования послужили тканевые образцы операционных и диагностических биопсий 207 НЭО, взятые у 171 пациента (56 мужчин и 115 женщин, у 59 из них были множественные НЭО). Все пациенты были обследованы, оперированы или консультированы в ГБУЗ МО «МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского» и ГКБ №31 с 2000 по 2023 г., в качестве группы сравнения использовали 94 наблюдения рака желудка, 12 из которых перстневидно-клеточные (ПКР).

Диагноз НЭО и рака желудка был установлен на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, и уточнен с помощью ИГХ-исследования. Ткани фиксировали в 10% растворе формалина, затем заливали в парафин по стандартной методике. Срезы толщиной 3—5 мкм депарафинировали и окрашивали гематоксилином и эозином. Для ИГХ-исследования серийные срезы толщиной 3—5 мкм наносили на предметные стекла с адгезивным покрытием, реакцию проводили в автоматической системе Ventana Benech Ultra (Roche Diagnostics, Германия) по стандартному протоколу.

При верификации диагноза НЭО применяли панель ИГХ-маркеров (антител): цитокератины широкого спектра (мышиные моноклональные антитела, мМА, клон AE1/AE3, RTU (Roche Diagnostics, Германия)), синаптофизин (мМА, клон SP11, RTU (Roche Diagnostics, Германия)), хромогранин A (мМА, клон LK2H10, RTU (Roche Diagnostics, Германия)), в сложных случаях, особенно при дифференцировке между НЭК и раками желудка, использовали нейроэндокринный маркер INSM-1 (мМА, клон sc-271408, 1:100 (Santa Cruz Biotechnology, США)), Ki-67 (мМА, клон MIB-1, RTU (Roche Diagnostics, Германия)), p53 (мМА, клон DO7, 1:100 (Cell Marque Corporation, Германия)), в ряде случаев использовали панель гормонов: гастрин (кроличьи моноклональные антитела, кМА, 1:100 (Cell Marque Corporation, Германия)), серотонин (мМА, клон 5HT-H209, 1:50 (Cell Marque Corporation, Германия)), соматостатин (кроличьи поликлональные антитела, кПА, 1:200 (Cell Marque Corporation, Германия)), адренокортикотропный гормон — АКТГ (кПА, 1:100 (Cell Marque Corporation, Германия)), а также PDX-1 (кМА, клон EP-139 (Epitomics, США) 1:100). Для панели нейроэндокринных маркеров, а также PDX-1 применяли нормальный контроль (эндокринные островки и внутридольковые протоки нормальной ткани ПЖ). Окружающая опухоль слизистая оболочка желудка служила дополнительным внутренним контролем.

Статистическую обработку полученных данных выполняли с использованием пакета программ Statistica 10.0. Описательная статистика количественных данных представлена в виде медианы, верхнего и нижнего квартилей — Me [Q₁; Q₃], номинальных данных — в виде наблюдаемой и относительной частоты — n (в%). Сравнительный анализ был выполнен с помощью непараметрического критерия Манна—Уитни для количественных данных и критерия χ₂ для номинальных данных. Для сравнения номинальных данных, в частотных таблицах которых присутствовали нулевые частоты, был использован точный тест Фишера. Пороговый уровень значимости был установлен при p₀=0,05. В случаях множественной проверки гипотез пороговый уровень значимости был скорректирован с помощью поправки Бонферрони.

Результаты

Большинство НЭО желудка (54,93%) составили опухоли тела, а опухоли кардиального и антрального отделов — 8,64 и 11,73% соответственно (таблица). В отличие от ВД НЭО НЭК чаще выявлялись в кардиальном отделе, реже — в антральном отделе/привратнике и с наименьшей частотой — в теле желудка. Среди всех выявленных НЭО кардиального отдела НЭК составили 35,71% и только 3,37% НЭО, локализованных в теле желудка. Гендерные особенности ВД НЭО и НЭК представлены в таблице.

Характеристика экспрессии фактора транскрипции PDX-1 в опухолях желудка

Примечание. * — в разных графах количество случаев разное, поскольку не всегда были точные данные по локализации и полу пациентов и не всегда было возможно выполнить ИГХ-исследование. Нд — нет данных.

НЭО 1-го типа обычно имели вид полипообразных, часто множественных образований низкой степени злокачественности — G1, реже G2, растущих в подслизистом слое, иногда с инвазией подслизистой основы и мышечной оболочки (рис. 1). В отдельных случаях имелись признаки внеклеточного накопления слизи, поэтому они могли имитировать слизеобразующие раки, особенно на материале гастробиопсий. Экспрессии ни одного из использованных гормонов в этом типе опухолей обнаружено не было. Средний индекс Ki-67 составил 3,01 (диапазон 0,5—15%). В одном случае у пациента были обнаружены три НЭО 1-го типа Grade 1 синхронно с аденокарциномой (АК), при этом установлены метастазы НЭО в 3 лимфатических узлах. Характерной особенностью роста НЭО 1-го типа было наличие в окружающей слизистой оболочке, наряду с картиной хронического атрофического гастрита с очагами полной и неполной кишечной метаплазии, эндокринно-клеточной гиперплазии (рис. 1, а, б, д). Эндокринно-клеточная гиперплазия и степень ее выраженности четко выявлялись только при ИГХ-реакции с хромогранином A и INSM-1, но не с синаптофизином, который часто, особенно в главных клетках тела желудка, давал неспецифическую цитоплазматическую реакцию. Сочетание атрофического гастрита, кишечной метаплазии и выраженной эндокринно-клеточной гиперплазии даже в отсутствие клинических данных о гипергастринемии и повышенном pH желудочного сока у пациентов позволяет с высокой долей вероятности поставить диагноз НЭО 1-го типа.

Рис. 1. Нейроэндокринная опухоль 1-го типа, Crade 1.

а — хронический гастрит и атрофия слизистой оболочки тела желудка вокруг опухоли; б — экспрессия хромогранина A; в — PDX-1-позитивная опухоль; г — PDX-1-негативная опухоль; д — выраженная линейная, нодулярная и аденоматоидная эндокринно-клеточная гиперплазия в окружающей опухоль слизистой оболочке, реакция с хромогранином A; е — контроль: экспрессия PDX-1 в отдельных эндокринных клетках нормальной слизистой оболочки желудка (верхняя треть тела).

а — окраска гематоксилином и эозином; б—е — иммуногистохимическая реакция.

НЭО 2-го типа в основном были представлены гастринпродуцирующими опухолями, которые обычно локализовались в антральном отделе желудка (рис. 2). На момент исследования материала синдром МЭН-1 был генетически подтвержден только у 1 пациента, в остальных 5 случаях заподозрить его удалось после выявления экспрессии гастрина в опухоли и установления диагноза гастриномы желудка.

Рис. 2. Нейроэндокринная опухоль 2-го типа, гастринома антрального отдела желудка.

а — опухоль трабекулярного строения, окружающая слизистая без атрофии; б — экспрессия хромогранина A в клетках опухоли, слабовыраженная очаговая линейная и диффузная эндокринно-клеточная гиперплазия; в — экспрессия PDX-1 в клетках опухоли и в окружающей слизистой оболочке желудка.

а — окраска гематоксилином и эозином; б, в — иммуногистохимическая реакция.

НЭО 3-го типа были солитарными, имели размеры 2 см и более, росли на фоне неизмененной слизистой оболочки и при отсутствии или с минимально выраженной эндокринно-клеточной гиперплазией (диффузный и линейный тип) (рис. 3). Характерной морфологической особенностью большинства НЭО 3-го типа было наличие в пределах одной опухоли нескольких компонентов, которые могли различаться и по морфологическому строению (см. рис. 3, в), и по иммунофенотипу. В разных компонентах интенсивность экспрессии хромогранина A, индекс пролиферации, а иногда и гормональный профиль различались. В одном случае в НЭО 3-го типа один из компонентов экспрессировал гастрин, в другой опухоли этого типа клетки одного из компонентов экспрессировали серотонин (см. рис. 3, г), другого — гастрин (см. рис. 3, д). Эти данные подтверждают концепцию, что НЭО 3-го типа развиваются по особому механизму, а их источником могут быть не только ECL-клетки, но и эндокринные клетки других типов — энтероэндокринные (EC-клетки), гастрин-, соматостатин-, грелинпродуцирующие и другие, которые обычно не идентифицируются ИГХ-методом. Поставить диагноз НЭО 3-го типа очень важно, поскольку именно в этой группе чаще, чем в других, встречаются опухоли Grade 2 и 3, а прогноз при большинстве из них хуже, что требует более эффективной терапии и в ряде случаев более радикальных операций. Все 6 ВД НЭО Grade 3 в нашей выборке относились к НЭО 3-го типа.

Рис. 3. Нейроэндокринная опухоль желудка 3-го типа, Grade 2.

а — НЭО, растущая в подслизистом слое на фоне неизмененной слизистой оболочки тела желудка; б — экспрессия хромогранина A; в — структуры разного морфологического строения; г — экспрессия серотонина в одном из компонентов опухоли; д — экспрессия гастрина в другом компоненте опухоли.

а, в — окраска гематоксилином и эозином; б, г, д — иммуногистохимическая реакция.

НЭК желудка — это самая сложная группа опухолей, при которой верный морфологический диагноз ставится, если проводится ИГХ-исследование. Все наши случаи были диагностированы на поздних (III и IV) клинических стадиях, выявлялись множественные метастазы или же данные о их наличии отсутствовали. Всего было выявлено 19 НЭК (13 МК и 6 КК). МК НЭК были образованы из мелких, округлых лимфоцитоподобных или веретенообразных клеток с узкой цитоплазмой, ядром с мелкодисперсным хроматином типа «соль/перец» (рис. 4, а), их клетки обычно экспрессировали синаптофизин и не экспрессировали или неравномерно по dote-like-типу — хромогранин A (см. рис. 4, в). В таких случаях мы дополняли ИГХ-исследование нейроэндокринным маркером INSM-1 (см. рис. 4, б), который стабильно экспрессировался в ядрах опухолевых клеток и позволял уточнить диагноз МК НЭК.

Рис. 4. Нейроэндокринные карциномы желудка.

Мелкоклеточная НЭК желудка: а — опухоль из мелких клеток, высокая митотическая активность, некрозы; б — экспрессия INSM-1; в — неравномерная экспрессия хромогранина A; г — ядерная экспрессия PDX-1.

Крупноклеточная НЭК желудка: д — опухоль из солидных комплексов, образованных из крупных клеток; е — экспрессия хромогранина A; ж — ядерная экспрессия PDX-1; з — экспрессия p53; и — экспрессия кальцитонина в части опухолевых клеток.

а, д — окраска гематоксилином и эозином; б—г, е—и — иммуногистохимическая реакция.

КК НЭК были образованы из крупных, полиморфных, округлых и полигональных клеток с крупными полиморфными ядрами и четким ядрышком (см. рис. 4, д), их клетки интенсивно экспрессировали и синаптофизин, и хромогранин A (см. рис. 4, е), поэтому в использовании INSM-1 необходимости не было. Интенсивная экспрессия хромогранина A свидетельствует о наличии в клетках опухолей большого количества эндокринных гранул, в которых депонируются гормоны. В 2 случаях удалось установить гормоны, которые секретировали клетки КК НЭК: в одном это был кальцитонин (до 30% клеток) (см. рис. 4, и), в другом — соматостатин (20% клеток). В остальных КК НЭК секретируемые гормоны не были идентифицированы, вероятно, они не входили в перечень гормонов, который мы использовали, или были генетически модифицированными продуктами канцерогенеза. Все НЭК характеризовались наличием некрозов, высокой митотической и пролиферативной активностью клеток (Ki-67 25—83,5%), часто экспрессировали p53 (см. рис. 4, з). Особенно высокая пролиферативная активность была характерна для МК НЭК (до 80—90%), при этом распределение пролиферирующих клеток в них было достаточно равномерным в отличие от КК НЭК, где пролиферирующая фракция обычно распределялась неравномерно, чаще по периферии опухолевых комплексов и в зоне роста опухоли.

Особенности экспрессии PDX-1 в НЭО желудка

В контрольных срезах нормальной неизмененной слизистой оболочки желудка у пациентов без патологии желудочно-кишечного тракта ядерная экспрессия PDX-1 выявлялась в отдельных эндокринных клетках, обычно расположенных в нижних отделах желудочных желез (см. рис. 1, е).

Экспрессию PDX-1 в НЭО желудка анализировали только в случаях, в которых имелась информация о точной локализации НЭО. PDX-1-позитивными были 33,33% НЭО кардиального отдела и кардиально-пищеводного перехода, 35,90% тела, 63,64% антрального отдела/привратника. При этом наиболее часто экспрессия PDX была отмечена в НЭО 2-го и 3 типов и НЭК (см. таблицу; см. рис. 1, в, 2, в, 4, г, ж).

Степень дифференцировки опухоли существенно связана с экспрессией PDX-1: позитивными были 75% НЭО Grade 3 и 70% НЭК. В группе сравнения (раки желудка) PDX-1-позитивными были 70% опухолей (см. таблицу), в том числе 100% исследованных ПКР. Сравнительный анализ PDX-1 позитивных и негативных опухолей не выявил статистически значимых различий среди НЭО желудка. В группе раков желудка была выявлена статистически значимая разница (p=0,0081) по полу. PDX-1-положительные опухоли встречались чаще у женщин. Группа пациентов с ПКР была статистически значимо чаще (p=0,0072) представлена PDX-1-позитивными новообразованиями (42,9% против 0%). В группе раков желудка доля PDX-1-позитивных опухолей была статистически значимо выше, чем в группе НЭО (p=0,016; 70% против 47,3%).

В 17,9% НЭО на момент диагностики имелись метастазы, чаще в тех группах опухолей, где пропорция PDX-1-позитивных опухолей была выше: в НЭО кардиального отдела 2-го типа, Grade 3 и НЭК (см. таблицу).

Фоновая патология при НЭО желудка разных типов

Как уже было сказано, при НЭО 1-го типа при ИГХ-исследовании с хромогранином A в окружающей слизистой оболочке выявлялась картина выраженной эндокринно-клеточной гиперплазии (см. рис. 1, д) особенно у пациентов с множественными образованиями. При этом в слизистой оболочке желудка, окружающей НЭО 1-го типа, в зонах атрофии, кишечной метаплазии и эндокринно-клеточной гиперплазии наблюдалась выраженная ядерная экспрессия PDX-1 (см. рис. 1 в, г) независимо от того, PDX-1 позитивной или негативной была опухоль. При НЭО 2-го и 3-го типов изменения в окружающей опухоль слизистой оболочке были минимальными, но большинство клеток также экспрессировали PDX-1 (см. рис. 2, в).

Обсуждение

В клинической практике НЭО желудка стали встречаться все чаще, за последние десятилетия их число увеличилось в 15 раз [1, 2, 13]. НЭО желудка 1-го типа представляют собой самую обширную группу медленно растущих опухолей, из которых только около 7% метастазирует. Это подтверждается и в нашей выборке: только 4,60% НЭО 1-го типа метастазировали в лимфатические узлы. Примерно в 15% случаев в НЭО 1-го типа обнаруживают различные спорадические мутации, такая генетическая неоднородность свидетельствует и о различии механизмов их возникновения. O. Calvete и соавт. [14] на примере членов одной семьи показали, что НЭО 1-го типа возникали у них на фоне зародышевой мутации в гене ATP4a.

Особого внимания заслуживают НЭО желудка с более высоким злокачественным потенциалом, в частности, 3-го типа. Механизм, который лежит в основе их роста, не зависит от трофической стимуляции гастрина и не связан с атрофией слизистой оболочки желудка [15]. НЭО желудка 3-го типа могут происходить как из ECL-клеток, так и из серотонинпродуцирующих EC-клеток, соматостатин-, гастрин-, грелинпродуцирующих и других типов клеток, значение которых в патогенезе и злокачественном потенциале НЭО пока не изучено. В нашем исследовании в 2 случаях в НЭО 3-го типа мы выявили гастрин- и серотонинпродуцирующие популяции клеток. По гистологическим препаратам диагноз НЭО 3-го типа поставить не всегда просто, поскольку клинические данные, особенно в случаях диагностических биопсий часто бывают неполными, а также отсутствуют пригодные для морфологической оценки участки окружающей слизистой оболочки желудка [16, 17].

Анализу известных в настоящее время факторов прогноза НЭО желудка разных типов посвящен целый ряд исследований [18, 19]. Хотя НЭК желудка встречаются реже, чем НЭО, но ИГХ-исследование не всегда проводится, и часть из них до сих пор относят к солидным ракам. В КК НЭК иногда выявляют продукцию различных эктопических для желудка гормонов — серотонина, кальцитонина, АКТГ и других. В одном из наблюдений в КК НЭК желудка мы выявили популяцию кальцитонинпродуцирующих, а в другом — соматостатинпродуцирующих клеток. По разным данным [19, 20], около половины всех выявленных НЭК (49—53,5%) локализуется в верхней трети желудка (кардия и дно). По нашим данным, в кардиальном отделе НЭК располагались в 35,71%, в антральном — в 15,79%, а в теле — всего в 3,37% случаев от всех выявленных НЭО соответствующей локализации. В нашем исследовании НЭК более чем в 3 раза чаще встречались у мужчин, чем у женщин (3,2:1), что согласуется с данными других исследователей [19, 20]. M. Ishida и соавт. [21] показали, что КК НЭК желудка встречались почти в 4 раза чаще, чем МК НЭК. В нашей выборке, напротив, чаще диагностировались МК НЭК, что скорее подтверждает мнение, что именно КК НЭК не всегда дифференцируют с раками желудка, хотя имеется все больше данных о том, что у пациентов с НЭК желудка прогноз даже хуже, чем с АК, и они нуждаются в особой терапии [22, 23].

Ранее было показано [8, 11, 24—26], что увеличение экспрессии PDX-1 в слизистой оболочке желудка наблюдается при хроническом гастрите, в частности, в участках кишечной метаплазии, это позволило сделать вывод: такой фактор запускает механизм переключения клеточной дифференцировки и способствует их злокачественной трансформации. По данным H. Sakai и соавт. и O. Puyan и соавт., сверхэкспрессия PDX-1 наблюдалась в 90,7 и 94,3% раков желудка [26, 27]. Данные, полученные ранее [28] и в этом исследовании, этому не противоречат: большинство раков (70%, из них все 100% ПКР) и НЭК желудка (70%) были PDX-1-позитивными, что существенно выше, чем в НЭО Grade 1 и 2 (см. таблицу). Это позволяет высказать предположение о более злокачественном потенциале PDX-1-позитивных опухолей желудка. J. Yu и соавт. [29] разработали препарат, ингибирующий PDX-1, применение которого существенно снижало его экспрессию на клетках АК ПЖ человека и подавляло рост опухоли в ксенотрансплантатах. В другом эксперименте подобная терапия позволила контролировать как темпы роста, так и гормональные симптомы НЭО [30].

Заключение

Патогенез НЭО 2-го типа, большинства НЭО Grade 3, НЭК и раков желудка тесно связан с PDX-1, а гетерогенность его экспрессии в пределах НЭО 1-го типа только подтверждает тот факт, что механизмы возникновения этой обширной группы НЭО желудка многообразны.

Участие авторов

Концепция и дизайн исследования — Л.Е. Гуревич, Л.М. Михалева

Сбор и обработка материала — Л.Е. Гуревич, О.А. Васюкова, Е.В. Бондаренко

Написание текста — Л.Е. Гуревич, О.А. Васюкова

Редактирование — Л.Е. Гуревич, Л.М. Михалева, В.Е. Шикина

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.