Рак желудка занимает одно из лидирующих мест в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями и стоит на 3-м месте по смертности [1]. Данная патология имеет географическую гетерогенность, среди лидеров страны Восточной Азии, к регионам с наименьшей заболеваемостью относятся Северная Америка, Западная Европа [2, 3].

Частота и распределение гистологических типов рака желудка различаются в зависимости от региона. За последние 50 лет заболеваемость и смертность снизились по всему миру особенно в развитых странах, в первую очередь снизилось количество аденокарцином кишечного типа.

Несмотря на высокую частоту встречаемости в азиатских странах, 5-летняя выживаемость составляет 64,2%, в Северной Америке и Европе — 2,7 и 8,5% соответственно [1, 4].

Несмотря на то что имеется тенденция к снижению заболеваемости раком желудка, смертность остается на стабильно высоком уровне, ежегодно фиксируется порядка 700 000 летальных исходов [5].

Предраковый каскад Correa

Так называемый каскад Correa отражает патогенез аденокарциномы желудка кишечного типа на фоне хронического хеликобактерного гастрита с последующим атрофическим гастритом, кишечной метаплазией и дисплазией [6].

Наиболее значимую роль в патогенезе хиликобактер-ассоциированного гастрита с дальнейшей трансформацией слизистой оболочки в аденокарциному играет онкопротеин CagA. Проникая в цитоплазму клеток желудочного эпителия, приводит к дестабилизации межклеточных связей, активирует онкогенные сигнальные пути, однако до конца механизм еще не изучен.

В 2018 г. было установлено, что белок CagA ингибирует p14ARF, который является супрессорным онкогеном, его пониженная экспрессия в конечном итоге приводит к ингибированию p53-независимой аутофагии [7, 8].

Для наглядности каскад Correa представлен на следующих микрофотографиях, хронология событий в каскаде соответствует углублению морфологических изменений при канцерогенезе (рис. 1, 2 и далее на цвет. вклейке).

Рис. 1. Слизистая оболочка антрального отдела желудка обычного гистологического строения.

Разрозненные мононуклеары, присутствующие в собственной пластинке, окружающей железистые структуры. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

Рис. 2. Поверхностный нереактивный умеренно выраженный гастрит.

Слизистая оболочка антрального отдела желудка с хорошо сохранившимися железами и обильной мононуклеарной лейкоцитарной инфильтрацией собственной пластинки. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

Морфологически неизмененная слизистая оболочка желудка содержит небольшое количество рассеянных мононуклеарных воспалительных клеток. При гастрите происходит инфильтрация собственной пластики мононуклеарными лимфоцитами (ответственными за хроническое воспаление), а также полиморфно-ядерными нейрофилами (острое воспаление), наиболее часто данный процесс возникает из-за хеликобактерной инфекции.

Хеликобактерный гастрит посредством иммунных клеток ведет к выработке провоспалительных цитокинов: фактора некроза опухоли (TNF), интерферона γ, интерлейкина (IL) 1β, в ряде случаев экспрессируются IL-4 и IL-5 [9]. Воспаление слизистой оболочки при совокупном взаимодействии факторов, связанных с триггером, как правило, CagA-позитивным штаммом H. pylori, наследственными особенностями макроорганизма, факторами внешней среды, дихотомично ведет либо к хроническому неатрофическому гастриту, который может сохраняться длительное время, либо к прогрессированию тяжести заболевания, приводя к хроническому атрофическому гастриту [7]. Уменьшение количества и исчезновение желез — первые, наиболее ранние проявления предракового состояния слизистой оболочки желудка (рис. 3). Поля атрофии чаще присутствуют в теле и антральном отделе, с течением времени потеря желез становится меньше, а площадь пораженного участка увеличивается [10]. Еще один вариант развития атрофического гастрита — аутоиммунный гастрит типа A, являющийся составляющей частью синдрома пернициозной анемии, при данной патологии атрофии не подвергается антральный отдел, в то время как при неаутоиммунном атрофическом гастрите чаще всего поражается именно этот отдел желудка.

Рис. 3. Микроскопическая картина хронического атрофического гастрита.

Слизистая оболочка антрального отдела с лейкоцитарной инфильтрацией собственной пластинки и потерей железистых структур, которые заменяются фиброзной тканью. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

Следующим этапом является кишечная метаплазия, это наиболее раннее фенотипическое выражение онкотрансформации слизистой оболочки желудка (рис. 4). При данном состоянии изменяется не только характер продуцируемой слизи, но ее pH, так при кишечной метаплазии секретируются кислые муцины.

Рис. 4. Слизистая оболочка фундального отдела желудка с кишечной метаплазией.

Гастроциты кишечного типа замещены, видны эозинофильные абсорбирующие энтероциты с щеточной каймой. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

По мере прогрессирования изменений в некоторых участках морфологически измененной слизистой оболочки начинают секретироваться сульфатированные кислые муцины, такие вырабатываются железами толстого кишечника, а набор ферментов, характерных для гастроцитов, частично или полностью исчезает (рис. 4). Трансформированные клетки слизистой оболочки желудка не имеют щеточной каймы, как и энтероциты толстой кишки [11]. Различают следующие типы кишечной метаплазии слизистой оболочки желудка: полная (наличие бокаловидных клеток с сиаломуцином, клеток Паннета, абсорбирующих клеток) и неполная (бокаловидные клетки и столбчатые клетки с сиаломуцином или сульфомуцином при III типе кишечной метаплазии) [12].

Дисплазия или неинвазивная неоплазия характеризуется глубоко зашедшими изменениями, отмечаются увеличенное гиперхромное ядро, повышенная частота митозов (рис. 5). Гистоархитектоника больше не сохранена: железы неправильной формы, ветвящиеся. Следующим этапом каскада будет являться аденокарцинома кишечного типа [13].

Рис. 5. Слизистая оболочка фундального отдела желудка с интраэпителиальной дисплазией low-grade.

Диспластические эпителиоциты имеют большие гиперхромные ядра в сочетании с потерей полярности по отношению к базальной мембране. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

Актуальные морфологические классификации рака желудка

В настоящее время наиболее широко используется классификация Lauren с некоторыми дополнениями и изменениями. В предложенной автором классификации в зависимости от гистологического фенотипа выделяют следующие морфологические типы: кишечный, диффузный, промежуточный. Кишечный тип характеризуется отчетливыми железистыми структурами, состоящими из высокодифференцированных цилиндрических клеточных элементов с развитой щеточной каемкой. Кишечные аденокарциномы являются наиболее распространенным типом с частотой встречаемости около 55%. Диффузный тип состоит из слабо организованных (дискогезивных) клеточных групп или разрозненных перстневидных клеток с большим содержанием муцина, встречается в 32% случаев.

При смешанном типе в опухоли присутствуют элементы как кишечного, так диффузного гистологического строения [14, 15].

Так, аденокарциномы желудка кишечного типа (рис. 6) в большей степени связаны с факторами внешней среды, в то время как диффузный тип (рис. 7) ассоциирован с наследственной предрасположенностью. Интересен факт того, что рак желудка, связанный с вирусом Эпштейна—Барр (около 10% случаев кишечных аденокарцином по Lauren), имеет высокий уровень микросателлитной нестабильности и более благоприятный прогноз по сравнению с диффузным и смешанным типом [16, 17].

Рис. 6. Инвазивная аденокарцинома желудка, low-grade, кишечный тип по Lauren с участками сосудистой инвазии, перитуморальной лимфоидной инфильтрацией.

Опухолевые клетки сплоченно расположены в нерегулярных железистых структурах, инфильтрирующих строму. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

Рис. 7. Аденокарцинома желудка, high-grade, диффузный тип по Lauren.

Опухолевые клетки гипохромные, полиморфные, с диффузным типом роста без признаков формирования каких-либо структур. Окраска гематоксилином и эозином, ×20.

Однако используются и другие классификации, например классификация ВОЗ, 2010 г.: папиллярная аденокарцинома; тубулярная аденокарцинома (высокодифференцированная; умеренно-дифференцированная; низкодифференцированная); муцинозная аденокарцинома; перстневидно-клеточная аденокарцинома; железисто-плоскоклеточный рак; плоскоклеточный рак; карциносаркома; хориокарцинома; недифференцированный рак.

В классификации Carneiro учитывается не гистофенотип опухолевых клеток, а иммуногистофенотип, так автор разделяет опухоли желудка на железистые, изолированные клеточные, солидные и смешанные. Основополагающим критерием является экспрессия специфических муцинов (MUC6, MUC5AC), кишечных маркеров (MUC2, CDX2, CD10), пептидного желудочного маркера (TFF1).

Goseki выделяет 4 группы рака желудка в зависимости от уровня внутриклеточной продукции муцина (высокая или низкая) и тубулярной дифференцировки (высокая или низкая) [15].

Некоторые молекулярные механизмы и сигнальные пути канцерогенеза рака желудка

До фенотипического выражения канцерогенеза происходит множество событий, которые в конечном итоге и ведут к морфологическому выражению — аденокарциноме желудка.

В настоящее время открыто множество сигнальных путей, играющих роль в развитии рака желудка.

Y. Hu и соавт. [18] в своем исследовании установили снижение экспрессии RACK1, которое ведет к канцерогенезу по NF-κB-сигнальному пути. В исследовании показано снижение RACK1 в опухолевой ткани по сравнению с морфологически неизмененной слизистой оболочкой.

Наиболее часто (40% случаев) развитие рака желудка связано с мутацией в гене-супрессоре TP53, который является ключевым регулятором стабильности клеточного генома. Ген ТР53, кодирующий белок р53, который играет решающую роль в регуляции клеточного цикла и апоптоза. В исследованиях ряда авторов убедительно показано снижение экспрессии данного гена по сравнению с неизмененной слизистой оболочкой желудка. Вполне вероятно, что мутация ТР53 является ранним событием в канцерогенезе, а количество мутаций коррелирует со стадией и неблагоприятным прогнозом у пациентов с раком желудка [19,20].

Мутации гена PTEN реализуются через сигнальный путь PI3K/Akt, изменения в ERBB3, являющемся членом семейства рецепторов эпидермального фактора роста (EGFR), опосредуют пролиферацию и выживание клеток через PI3K/Akt или MAPK-сигнальные пути. Установлено, что сверхэкспрессия ERBB3 часто обнаруживается при раке желудка диффузного типа [21].

Еще одним наиболее изученным сигнальным путем является MAPK, который участвует в ангиогенезе, пролиферации, дифференцировке, миграции и апоптозе. При MAPK происходят изменения в нескольких киназах, в том числе Ras, Raf и Mek. В конечном итоге эффекты, реализуемые через данный сигнальный путь, будут блокировать апоптоз опухолевых клеток [22].

NF-κB является важнейшим регулятором генов, принимающих участие в пролиферации клеток, их реакции на повреждение и воспаление. Активация сигнального пути может осуществляться тремя способами. В своей работе N. Sasaki и соавт. [23] указали, что NF-κB в значительной степени экспрессируется в опухолевой ткани по сравнению с морфологически неизмененной слизистой оболочкой желудка.

E. Fewings и соавт. [24] установили, что для диффузного типа характерны мутации гена CDH1, кодирующего Е-кадгерин (мембранный гликопротеид, вовлеченный в механизмы межклеточного взаимодействия, в том числе эпителиально-мезенхимальный переход).

Эпигенетические события, такие как геперметилирование CpG-островков некоторых генов (APC, K-RAS, hMLH1, CDKN2A), также связаны с возникновением рака желудка. В связи с этим Cancer Genome Atlas Research Network (TCGA) предложила группировать рак желудка, отталкиваясь от следующих маркеров: вирус Эпштейна—Барр (EBV)-положительный (8,8%); наличие высокого уровня микросателлитной нестабильности (MSI) (21,7%); геномностабильные опухоли (19,7%); хромосомнонестабильные опухоли (CIN) (49,8%), данный подтип опухолей ассоциирован с кишечным фенотипом аденокарцином желудка [25].

M. Zhang и соавт. [26] провели сравнительный анализ клеток опухоли с неизмененным эпителием, указали на гиперэкспрессию следующих опухолеспецифичных генов REG4, TFF3, CLDN4 и CLDN7, в то время как гены GKN1, PGC, MUC5AC и LIPF (отвечающие за секрецию слизи и ферментов) имели более высокую экспрессию в морфологически неизмененном эпителии.

Опухолевое микроокружение

Большую часть иммунных клеток, окружающих опухоль, составляют TILS (лимфоциты CD3+, CD8+ и CD4+). Так, некоторые исследования указывают на связь высокой инфильтрации лимфоцитов CD8+ и CD3+ с лучшим прогнозом. Примечателен тот факт, что количество лимфоцитов CD8+ меньше при диффузном и смешанном фенотипах опухолей по сравнению с кишечным [27].

Выраженная инфильтрация CD4+ связана с худшим прогнозом ввиду способности данных иммунных клеток к активизации фибробластного микроокружения опухоли, более раннему неоангиогенезу и как следствие к метастазированию [28].

В сравнительном анализе ткани опухоли и морфологически неизмененной слизистой оболочке выявлено, что инфильтрация тучными клетками была ниже в опухолевой ткани по сравнению с неизмененной слизистой оболочкой [29].

В литературе [30] представлено ограниченное число сообщений по сравнительной характеристике различных маркеров (ферментов, рецепторов, других белковых структур) опухолевой ткани и морфологически неизменной слизистой оболочки желудка.

Практически отсутствуют данные и о протеомном профиле смешанных и диффузных опухолей, единичные исследования посвящены идентификации и анализу некоторых белковых маркеров при раке желудка в сравнении с нормальной слизистой оболочкой. Имеющиеся немногочисленные сообщения представлены исследованиями азиатских популяций. Данная проблематика практически не затронута в отечественных исследованиях, а имеющиеся публикации посвящены колоректальному раку [31, 32].

Выявление различий, механизмов развития рака желудка позволит проводить скрининг, раннюю диагностику у пациентов из групп риска, прогнозировать клиническое течение заболевания в зависимости от стадии, дифференцированно подходить к терапии [33].

Прогностические критерии при раке желудка

При определении прогноза рака желудка используются гистологические параметры (диффузный рак желудка имеет худший прогноз), однако даже кишечный вариант не одинаково протекает у разных пациентов, этот факт требует поиска маркеров, влияющих на прогноз заболевания [34].

Распространение опухоли на подслизистый слой, низкая дифференцировка, лимфовенозная инвазия положительно коррелируют с количеством пораженных лимфатических узлов, в то же время мультицентричный рост, морфологический тип по Lauren не влияли на частоту лимфогенного метастазирования [35]. Повышенный неоангиогенез, приводящий к более раннему гематогенному метастазированию, будет ассоциирован с худшим прогнозом. Было обнаружено, что у пациентов с VEGF-положительными раками будет в значительной степени худший прогноз по сравнению с VEGF-отрицательным статусом. Гематогенное метастазирование возрастает с увеличением экспрессии CD34 (маркер эндотелиальных клеток). Однако в настоящее время появляется больше сообщений о прогнозе поведения опухоли в зависимости от экспрессии ассоциированных с ней специфических белков. Наиболее часто определяется Ki-67 (синтез начинается в фазы G1 митоза, достигает максимума в матафазе).

Так, в некоторых исследованиях [36] была установлена корреляция между уровнем экспрессии Ki-67 и метастатическим поражением регионарных лимфатических узлов при раке желудка.

Анализ некоторых молекулярных маркеров при различных типах аденокарцином желудка в сравнении с морфологически неизмененной слизистой оболочкой

M. Perrot-Applanat и соавт. [37] в своем исследовании провели сравнение ткани опухоли с неопухолевыми образцами. Значительно более высокая экспрессия PD-L1 была выявлена в кишечном типе рака желудка по сравнению с перитуморальной слизистой оболочкой, в том числе с экспрессией более 3 в 30% случаев. Установлено, что более высокая экспрессия PD-L1 в кишечном типе наблюдалась при более ранних стадиях, в том числе при отсутствии регионарных лимфогенных метастазов, в отличие от диффузного, при котором не наблюдалось существенное повышение PD-L1 по сравнению с перитуморальной тканью. Закономерно экспрессия гена PD1 была значительно выше (более 3) как в диффузном, так и в кишечном подтипе по сравнению с перитуморальными образцами. PD-L2 был умеренно повышен как в кишечном, так и в диффузном подтипах рака желудка по сравнению с неизмененной тканью. Экспрессия этого лиганда коррелировала (p=0,03) с отсутствием сосудистой инвазии опухоли. В целом при раке желудка кишечного типа степень экспрессии PD-L1 содружественно с PD1 имела тенденцию к снижению от ранней стадии заболевания к более поздней. Интересен тот факт, что при диффузном типе такой закономерности не наблюдалось.

Метаболический путь от триптофана к кируненину прочно утвердился в качестве основного регулятора врожденного и приобретенного иммунитета. Триада генов IDO1, IDO2 и TDO2, участвующих в начальных этапах метаболизма триптофана, и его преобразованию в кинуренин, который является лигандом AhR [38]. Экспрессия самого AhR была значительно выше в опухолевых образцах (p=0,003 для кишечного типа, p=0,001 для диффузного). Однако степень выраженности AhR не коррелировала со стадией заболевания. AhR выявлялся как в эпителиальном компоненте опухоли, так и в стромальном (фибробласты, эндотелиоциты, лимфоциты).

Уровень IDO1 значительно повышался во всех аденокарциномах желудка по сравнению с непораженной слизистой оболочкой, но наиболее сильное увеличение отмечалось в кишечном типе рака (p=0,0006), а меньший уровень соответствовал более поздней стадии заболевания при кишечном типе, данной корреляции не наблюдалось при диффузном типе рака желудка. TDO2, также был значительно выше в опухолевых образцах по сравнению с неизмененной слизистой оболочкой (для кишечного типа p<0,0001 и при диффузном p<0,0002). Наиболее выраженная TDO2 экспрессия (более 3) была обнаружена в 80% случаев рака желудка кишечного типа, при диффузном варианте выраженность TDO2 (более 3) наблюдалась в 50% случаев по сравнению с неизмененной слизистой оболочкой. Автором установлено, что экспрессия IDO2 на низком уровне была в неопухолевых образцах [39].

Заключение

Таким образом, рак желудка — сложное и многофакторное заболевание с неблагоприятным прогнозом. Данная патология имеет многоступенчатый, длительный канцерогенез, на каждом этапе которого играют роль множество механизмов как макроорганизма, внешней среды, так и их взаимодействия. Распознавание предраковых состояний является одним из ключевых моментов в успешной терапии. Идентификация биомаркеров стадий трансформации неизмененной слизистой оболочки желудка в аденокарциному позволит значительно улучшить результаты диагностики и лечения.

Типы рака желудка отличаются на морфологическом, иммуногистохимическом, молекулярно-генетическом уровнях ввиду различных механизмов своего происхождения.

Сообщения, в которых имеется сравнительный анализ неизмененной слизистой оболочки и опухолевой ткани, или немногочисленны, или имеют небольшую выборку, большинство выполнено на азиатской популяции, ввиду чего существуют определенные ограничения применительно к европейской популяции.

Дальнейшие исследования большого количества образцов опухолевой ткани в сравнении с морфологически неизмененной слизистой оболочкой в контексте клинической картины позволят определить механизмы возникновения и/или прогрессирования рака желудка.

Лучшее понимание факторных, клеточных, молекулярных процессов канцерогенеза позволит разработать наиболее оптимальные пути терапии.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.