К 2012 г. в России 5-летний прирост пациентов с опухолями центральной нервной системы (ЦНС) составил 13,5% у мужчин и 24,1% у женщин (первое место по приросту среди всех злокачественных новообразований). Прирост умерших от данной патологии — 11,7 и 14,5% соответственно. За 2012 г. было выявлено почти 10 тыс. новых случаев злокачественных новообразований (ЗНО) ЦНС, большинство у лиц от 40 до 70 лет. Смертность за этот год составила 7 тыс. человек [1].

Первичные опухоли ЦНС наиболее характерны для детского возраста, с небольшим перевесом у мальчиков (3:2). Чаще всего среди них встречаются астроцитомы, медуллобластомы, глиобластомы и эпендимомы. Обычно опухоли возникают в мозжечке (более 50% составляют опухоли, локализованные над наметом мозжечка) [2].

Верификация опухолевых поражений головного мозга — одна из существенных проблем в клинической онкологии. Золотым стандартом диагностики ЗНО ЦНС является цитологическое исследование ликвора (спинномозговой жидкости). Несмотря на то что до 67% ЗНО ЦНС составляют первичные опухоли [3, 4], самая распространенная группа диагнозов, устанавливаемых цитологически по материалу спинномозговой жидкости (СМЖ) — метастатические опухоли.

Материал СМЖ обычно получают посредством люмбальной пункции из латеральных желудочков мозга или из большой мозжечково-мозговой цистерны (cisterna magna). Точность цитологического заключения нередко зависит от подробного сбора анамнеза, но и при этом провести гистологическое подтверждение диагноза удается не всегда. Клиницисту в направлении на цитологическое исследование необходимо указать:

— место/способ взятия материала (люмбальная пункция, желудочки мозга, большая мозговая цистерна);

— возраст, пол пациента, клинический диагноз, симптомы;

— результаты других исследований (миелограмма, магнитно-резонансная томография, компьютерная томография, предыдущее цитологическое исследование СМЖ и др.);

— предшествующее лечение и хирургические манипуляции.

Средняя чувствительность цитологического метода невысока — по данным разных источников, выявляемость опухолей ЦНС составляет от 41,3 до 60% [5, 6]. Однако при лептоменингеальном распространении опухолевые клетки могут быть обнаружены в 70—90% случаев [6]. Повторная пункция также повышает чувствительность морфологической диагностики [7]. Относительно невысокую чувствительность можно объяснить малым объемом и малой клеточностью материала, дегенерацией клеток в жидкости, а также удаленностью опухолевого очага от места пункции и зависимостью от степени распространения опухоли по мозговым оболочкам. Доля ложнонегативных цитологических заключений составляет до 75% [8], ложнопозитивные результаты редки. Сложности оценки цитопрепаратов диктуют необходимость применения дополнительных методов, таких как биохимический, иммуноцитохимический (ИЦХ), проточная цитометрия, однако в современной литературе данные об их использовании скудны [9—11]. Сочетание морфологического исследования с современными методами визуализации (КТ, МРТ, МР-ангиография и др.) позволяет повысить выявляемость первичных и метастатических поражений головного мозга [7].

Большинство пациентов поступают с симптомами неврологических заболеваний, и к моменту исследования ликвора первичный очаг опухоли, как правило, бывает известен. Обнаружение клеток ЗНО в СМЖ является неблагоприятным прогностическим признаком. Цитологическое исследование имеет также прогностическую значимость для некоторых опухолей (например, рака молочной железы — РМЖ): отсутствие клеток опухоли в СМЖ можно рассматривать как признак эффективности интратекальной терапии [12].

Метастатическое поражение головного мозга в среднем встречается у 3—8,5% пациентов с онкологическими заболеваниями [13—15]. Данные в отношении наиболее часто метастазирующих опухолей несколько противоречивы, однако большинство исследователей указывают на преобладание в структуре вторичных поражений головного мозга рака легкого. Выявляемость распространения этой патологии по ЦНС в зависимости от гистологического типа опухоли варьирует от 1 до ~67% [14—16]. Вторым по частоте метастазирования является РМЖ (у женщин) — 5—30% [17, 18], несколько реже — меланома (6—18%) [14, 19], рак почки, опухоли желудочно-кишечного тракта, еще реже — карциномы урогенитального тракта [20—27]. Значительные расхождения в выявлении метастазов в головном мозге, по-видимому, объясняются большей частотой встречаемости вторичных поражений при аутопсии. В некоторых случаях первичный опухолевый очаг остается невыявленным.

При опухолевых поражениях ЦНС цитоз СМЖ в большинстве случаев нормальный, иногда немного повышен (до 25 клеток в 1 мкл). Поэтому следует помнить, что нормальное количество клеток в ликворе не исключает злокачественного процесса. Когда цитоз повышается значительно, бóльшую часть клеток обычно составляют нейтрофилы, и в отсутствие клеток опухоли цитологическую картину необходимо дифференцировать от абсцесса головного мозга. Если злокачественный процесс затрагивает мозговые оболочки (так называемый опухолевый менингит), биохимический состав СМЖ часто идентичен таковому при туберкулезе: высокий уровень белка, низкий уровень глюкозы, а также высокий цитоз с преобладанием лимфоцитов; при этом обычно присутствуют многочисленные клетки опухоли. В ликворе, полученном из желудочков мозга, выраженный плеоцитоз отмечается в 50% случаев [28, 29].

Итак, факторы, влияющие на чувствительность цитологического метода в исследовании СМЖ:

— локализация опухоли (степень вовлечения мозговых оболочек);

— природа опухоли (злокачественная первичная или метастатическая);

— место взятия материала;

— объем материала (минимум — 3 мл);

— способ и скорость приготовления материала;

— число исследований у одного пациента.

В норме в ликворе преобладают малые лимфоциты. При распространении опухоли по ЦНС происходит активация и нерезкое увеличение количества лимфоцитов. Такие лимфоциты отличаются большим размером, более рыхлым строением ядерного хроматина, выраженной базофилией цитоплазмы [30]. Вторая основная популяция клеток в нормальном ликворе — это моноциты, которые подвергаются дистрофии быстрее, чем лимфоциты. По мере прогрессирования опухолевого процесса происходит активация и нерезкое увеличение количества моноцитов. Кроме того, могут наблюдаться единичные нейтрофилы, которые в нормальном ликворе практически не встречаются, так как быстро подвергаются дистрофическим изменениям.

В СМЖ могут попадать клетки сосудистого сплетения и клетки эпендимы, цилиндрической или кубической формы, выстилающие желудочки головного мозга. Отличить их друг от друга довольно сложно. Иногда в норме можно встретить менинготелиальные клетки паутинной оболочки, хондроциты (они попадают в ликвор во время прокола пункционной иглой), клетки плоского эпителия (с кожи), артифициальную примесь крови, кроветворные клетки (из тела позвонка, поврежденного пункционной иглой), элементы подкожно-жировой клетчатки и клетки фибробластического ряда [31].

Цель исследования — оценить возможности цитоморфологической и иммуноцитохимической диагностики в исследовании ликвора при первичных и метастатических поражениях головного мозга.

Проведено 74 цитологических исследования ликвора, полученного посредством люмбальной или вентрикулярной пункции, а также пункции объемных образований головного мозга, от 32 больных (11 мужчин, 21 женщина). Возраст больных варьировал от 21 года до 68 лет. Все пациенты, ликвор которых исследовался, были разделены на три группы, в зависимости от характера патологического процесса в ЦНС (табл. 1).

В 1-й группе были исследованы 5 больных, у которых по данным МРТ имели место доброкачественные опухоли либо неопухолевые поражения головного мозга (аденома гипофиза — 1, очаг ишемии — 1, очаг атрофии —1, внутримозговая гематома — 1, EBV-ассоциированный энцефалит — 1).

Во 2-й группе исследовались пациенты, у которых были верифицированы первичные злокачественные опухоли ЦНС (медуллобластома — 2, глиобластома — 3, лимфома — 1, тератоидная рабдоидная опухоль — 1).

В 3-ю группу вошли пациенты с метастатическими злокачественными опухолями ЦНС. У женщин подавляющее большинство вторичных поражений ЦНС (n=14) было представлено метастазами РМЖ, у мужчин 3 наблюдения — метастазами рака легкого, по одному случаю пришлось на метастатическую меланому, метастаз плеоморфной липосаркомы мягких тканей и метастаз аденокарциномы поджелудочной железы.

Весь объем СМЖ был использован для приготовления серии монослойных препаратов с помощью системы Cytospin-3. Для морфологической оценки ликвора два цитопрепарата окрашивали по Лейшману. С целью уточнения цитологического диагноза 14 пациентам проведены 18 ИЦХ-исследований и 38 ИЦХ-реакций с использованием моноклональных антител к общим цитокератинам (panСК), СК7, CD3, CD20, CD45, ER, Ki-67, S100, HMB45, melan A, десмин, ЭМА, Ber-EP4, p63, Her2/neu, Bcl2, TTF-1, синаптофизин («Dako») на иммуногистостейнере Ventana.

Чувствительность цитологического метода рассчитывали по стандартной формуле:

Ч=ИП/(ИП+ЛО),

где Ч — диагностическая чувствительность метода, ИП — число истинноположительных результатов, ЛО — число ложноотрицательных результатов. За И.П. были приняты те случаи, когда цитологически уверенно были диагностированы клетки опухоли в ликворе (n=25) — диагностическая чувствительность составила 47,2%, что согласуется с данными мировой литературы. За Л.О. (n=28) принимали отсутствие клеток опухоли в ликворе при подтвержденном клинико-морфологическом диагнозе. В ряде наблюдений (n=10) требовалось проведение дифференциальной диагностики между клетками опухоли и другими клетками ликвора. Необходимо отметить, что в 6 случаях клеточные элементы в СМЖ отсутствовали — такой материал был расценен как неинформативный. Еще 5 исследований составили группу истинноотрицательных заключений (в этой категории у пациентов отсутствовала злокачественная патология ЦНС) (рис. 1).

Применение ИЦХ-исследования позволило перевести 7 сомнительных заключений в категорию утвердительных, что повысило чувствительность цитологической диагностики до 53,3%. Еще в 7 наблюдениях с помощью ИЦХ был определен гистогенез опухоли: первичной лимфомы гипофиза — 1 случай, метастатической меланомы — 1, метастаза РМЖ — 2, метастаза ПКР легкого — 1, медуллобластомы — 1, метастатической аденокарциномы легкого — 1. В 1 случае удалось показать отсутствие опухоли (у пациента по данным МРТ был выявлен очаг ишемии головного мозга). В 3 ИЦХ-исследованиях был подтвержден уверенный цитологический диагноз.

В 5 наблюдениях 1-й группы с доброкачественными образованиями и неопухолевой патологией головного мозга клетки с признаками атипии не обнаружены. В цитограммах отмечались отдельные клетки арахноэндотелия, немногочисленные лимфоциты, единичные лейкоциты и моноциты.

Во 2-й группе у 7 пациентов, обследованных по поводу первичных поражений ЦНС, проведено 14 цитологических исследований: клетки опухоли в СМЖ обнаружены в одном случае, подозрение на опухоль высказано в 3 наблюдениях. В целом цитограммы характеризовались умеренным и выраженным плеоцитозом.

Клинический диагноз: медуллобластома. Произведена люмбальная пункция, получено 3 мл ликвора.

Цитологическое заключение: цитологическая картина представлена небольшими клетками, напоминающими лимфобласты, которые формируют истинные скопления с характерным подстраиванием ядер («ядерный молдинг»), со структурой хроматина наподобие «соль—перец», со скудной, плохо различимой цитоплазмой (рис. 2).

ИЦХ-исследование выявило отрицательную экспрессию общего лейкоцитарного антигена CD45 (реакция прошла в лимфоцитах) и положительную экспрессию синаптофизина в клетках опухоли (рис. 3, 4).

Заключение: морфология и иммунофенотип опухоли соответствуют диагнозу медуллобластома.

Гистологическое заключение: медуллобластома головного мозга.

В 3-й группе у 20 пациентов с метастатическими поражениями было проведено 55 цитологических исследований, из них утвердительные заключения были даны в 24 случаях, подозрение о наличии метастатической опухоли высказано в 7 наблюдениях. Цитограммы характеризовались умеренным и выраженным плеоцитозом, в немногочисленных клетках опухоли отмечались признаки дифференцировки карцином (железистой, плоскоклеточной). В клетках аденокарцином и меланомы отмечался кружевной край цитоплазмы.

Клинический диагноз: в 2012 г. выявлен плоскоклеточный рак легкого. Оперативное лечение. В апреле 2016 г. по данным МРТ диагностировано метастатическое поражение головного мозга. Произведена люмбальная пункция, получено 5 мл ликвора.

Цитологическое заключение: определяются отдельные комплексы клеток аденокарциномы (рис. 5).

ИЦХ-исследование выявило положительную экспрессию СК7 и TTF-1 в клетках опухоли, отрицательную экспрессию Р63 (рис. 6—8).

Заключение: морфология и иммунофенотип опухоли соответствуют метастазу аденокарциномы легкого.

Гистологическое заключение: аденокарцинома легкого.

Диагностическая чувствительность цитологической диагностики в выявлении первичных и метастатических поражений ЦНС составила 47,2%, что согласуется с данными мировой литературы. Цитологическое исследование СМЖ часто является единственным методом первичной морфологической диагностики опухолей ЦНС. Сравнительно невысокая чувствительность метода во многом обусловлена анатомическими особенностями расположения новообразования и степенью его лептоменингеального распространения. Число ложнонегативных результатов можно снизить путем увеличения количества пункций и объема получаемого материала, по возможности — пункцией мозговых цистерн, а также обработкой образцов в кратчайшие сроки.

Доля неинформативного материала — 8% (практически полное отсутствие клеточных элементов в ликворе или выраженная их дегенерация) была связана с некорректным взятием материала или несвоевременным поступлением его в лабораторию.

Применение ИЦХ-исследования позволяет не только перевести большинство сомнительных заключений в категорию утвердительных, что повышает чувствительность цитологической диагностики до 53,3%, но и уточнить гистогенез опухоли. Оно значительно расширяет возможности цитоморфологии, однако традиционно малый объем ликвора и его низкая клеточность иногда ограничивают применение данного метода.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: М.В.С.

Сбор и обработка материала: Л.Я.Ф., Е.С.Ф.

Статистическая обработка данных: Л.Я.Ф., Е.С.Ф.

Написание текста: Л.Я.Ф., Е.С.Ф.

Редактирование: М.В.С., Е.Ю.Ф.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Савостикова Марина Владимировна — канд. мед. наук, зав. лаб. клин. цитологии отд. патологической анатомии опухолей человека; e-mail: savostikovamv@yandex.ru;