доктор медицинских наук, профессор; директор, заведующая лабораторией клинической морфологии (Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»); заведующая патологоанатомическим отделением (ГБУЗ Городская клиническая больница No 31 имени академика Г.М. Савельевой Департамента здравоохранения города Москвы)
доктор медицинских наук, профессор; директор (ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» обособленное подразделение Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова); заведующий кафедрой урологии и андрологии факультета фундаментальной медицины (ФГБОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова)
кандидат медицинских наук; врач-уролог урологического отделения (ГБУЗ Городская клиническая больница No 31 имени академика Г.М. Савельевой Департамента здравоохранения города Москвы); доцент кафедры урологии и андрологии факультета фундаментальной медицины (ФГБОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова)
кандидат медицинских наук; заведующий группой молекулярной биологии и генетики с функциями биометрии, биомедицины и биомедицинской статистики референс-центра инфекционной и вирусной онкопатологии (Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»); врач клинической лабораторной диагностики патологоанатомического отделения (ГБУЗ Городская клиническая больница No 31 имени академика Г.М. Савельевой Департамента здравоохранения города Москвы)
врач-уролог урологического отделения (ГБУЗ Городская клиническая больница No 31 имени академика Г.М. Савельевой Департамента здравоохранения города Москвы); аспирант кафедры урологии и андрологии факультета фундаментальной медицины (ФГБОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова)
кандидат медицинских наук; старший научный сотрудник лаборатории клинической морфологии (Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»); врач-патологоанатом патологоанатомического отделения (ГБУЗ Городская клиническая больница No 31 имени академика Г.М. Савельевой Департамента здравоохранения города Москвы)
По данным литературы известно, что хронические инфекции и воспалительные заболевания непосредственно влияют на развитие эпителиальных злокачественных опухолей, включая рак печени, желудка, мочевого пузыря и толстой кишки [1–4]. Была выдвинута гипотеза, что хроническое воспаление является причиной рака предстательной железы (РПЖ) [5]. Воспалительные инфильтраты часто обнаруживаются в биопсийном и операционном материале предстательной железы, полученном от пациентов с РПЖ, а также пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) [6, 7]. При этом наличие хронического воспаления при ДГПЖ почти вдвое увеличивает риск развития РПЖ [8]. Вирусная инфекция играет не последнюю роль в индукции хронического воспаления и канцерогенеза в разных органах [9], что касается и предстательной железы, однако результаты исследований на настоящий момент противоречивы [10, 11].
С учетом неоднозначности и ограниченности данных о влиянии вирусной инфекции на воспаление в опухолевых поражениях предстательной железы нами проведено собственное исследование, целью которого стало выявление особенностей воспалительной реакции у пациентов с ДГПЖ и РПЖ с наличием/отсутствием вирусной инфекции.
В исследование на основании клинических данных взят биопсийный и операционный материал, полученный от 145 пациентов, прооперированных по поводу ДГПЖ и РПЖ в городской клинической больнице № 31 имени академика Г.М. Савельевой (2019–2023 годы). Критериями включения в исследование являлись возраст пациентов (старше 50 лет), патологоанатомически верифицированный диагноз «доброкачественная гиперплазия предстательной железы» или «рак предстательной железы», наличие результатов полимеразной цепной реакции (ПЦР) на присутствие вирусов в образцах нативных тканей предстательной железы, добровольное информированное согласие пациентов на обработку их медицинских данных. Средний возраст пациентов составил 68,2±8,7 года. В отобранных образцах тканей предстательной железы проведены патологоанатомическое исследование и ПЦР в режиме реального времени на наличие в материале вирусов папилломы человека (ВПЧ), вирусов простого герпеса 1-го и 2-го типа (ВПГ-1/2), цитомегаловируса (ЦМВ), вируса Эпштейна–Барр (ВЭБ), вируса герпеса 6-го типа (ВГЧ-6).
Патоморфологическое исследование полученного биопсийного и операционного материала проводилось по стандартной методике. Материал фиксировали в 10% нейтральном забуференном растворе формалина и после гистологической проводки в автоматическом гистопроцессоре Leica ASP 300 (Leica Biosystems, Германия) заливали в парафин на станции Leica EG 1150 (Leica Microsystems, Германия). Гистологические срезы толщиной 4 мкм окрашивали гематоксилином и эозином в автоматической станции Leica ST 5010 (Leica Biosystems, Германия). Микроскопическое исследование осуществляли на триокулярном микроскопе Leica DMLB (Leica Microsystems, Германия, объективы ×5, ×10, ×20, ×40) с использованием цифровой камеры Leica DFC 420 (Leica Microsystems, Германия). Захват изображений проводили с помощью программного обеспечения Leica Application Suite X (LAS X; Leica Microsystems, Германия).
У 54,5% общей выборки (79 человек) при прижизненном патологоанатомическом исследовании биопсийного и операционного материала была диагностирована ДГПЖ, а у 45,4% (66 человек) – РПЖ.
ДНК для проведения ПЦР в режиме реального времени выделяли при помощи реагентов ExtractDNA Blood & Cells («Евроген», Россия) из фрагментов свежезамороженных при –70°C тканей согласно инструкции к набору. Для проведения ПЦР использовали термоциклер C1000 с оптическим модулем CFX96 Touch (Bio-Rad, США) и программным обеспечением CFX Manager v.3.1 (Bio-Rad, США). Качественный и количественный анализ ДНК ВПЧ проводили с помощью набора для ПЦР «АмплиСенс® ВПЧ ВКР генотип-титр-FL» (ЦНИИ эпидемиологии, Россия); ДНК ВПГ-1/2 – с помощью набора для ПЦР «АмплиПрайм® HSV I/HSV II» («НекстБио», Россия); ДНК ЦМВ, ВЭБ, ВГЧ-6 – с помощью набора реагентов для ПЦР «АмплиПрайм® EBV/CMV/ HHV6» («НекстБио», Россия) согласно инструкциям к ним.
У 59 мужчин из общей выборки (40,7%) в материале предстательной железы методом ПЦР был выявлен как минимум один вирус: 47% пациентов с РПЖ (31 человек) и 35,4% (28 человек) с ДГПЖ. У 86 мужчин (59,3%) вирус в ткани предстательной железы отсутствовал.
На основании результатов ПЦР пациенты были разделены на четыре подгруппы. В первую подгруппу вошли пациенты с ДГПЖ без вирусной инфекции (ДГПЖ, n=51), во вторую подгруппу – пациенты с ДГПЖ в сочетании с вирусной инфекцией (ДГПЖвир, n=28), в третью подгруппу – 35 пациентов с РПЖ без вирусной инфекции (РПЖ) и в четвертую подгруппу – 31 пациент с РПЖ в сочетании с вирусной инфекцией (РПЖвир). Далее были отобраны 15 наблюдений из каждой подгруппы исследования для оценки воспаления в биопсийном и операционном материале предстательной железы, окрашенном гематоксилином и эозином. Использована гистологическая классификация, предложенная J.C. Nickel et al. [12].
В исследовании учитывались различные параметры воспалительной инфильтрации. Так, по анатомической локализации инфильтрата выделяли гландулярную/железистую (воспалительный инфильтрат в протоковом или железистом эпителии и/или в просвете протоков/желез), перигландулярную (воспалительные инфильтраты в строме, сосредоточены вокруг протоков/желез в пределах 50 мкм) и стромальную (воспалительные клетки в строме предстательной железы, которые не сосредоточены вокруг протоков/желез и находятся на расстоянии, равном 50 мкм от них или более).
По распространенности (площадь ткани предстательной железы, затронутой воспалительной инфильтрацией, при ×100) инфильтраты разделяли на фокальные (<10%), мультифокальные (10–50%) и диффузные (>50%).
Выраженность воспаления (плотность воспалительной инфильтрации) оценивалась как слабая (отдельные клетки воспаления, большинство из которых разделено четкими промежутками, <100 клеток/мм2), умеренная (сливающиеся поля клеток воспаления без деструкции тканей и образования лимфоидных узелков/фолликулов, 100–500 клеток/мм2), тяжелая (сливающиеся поля клеток воспаления с деструкцией тканей или образованием узелков/фолликулов, >500 клеток/мм2). Если в одной анатомической локализации присутствовали разные степени выраженности воспаления, учитывали наихудшую. Расчеты были проведены с использованием среднего значения в 10 полях зрения микропрепаратов.
Статистический анализ полученных данных осуществляли с использованием пакетов программ Microsoft 365 (США), STATISTICA12 (США), Jamovi 2.5.6 (open-source software). Для проверки распределения количественных величин (возраст пациентов) на нормальность были использованы критерии Колмогорова–Смирнова и Шапиро–Уилка. Для описания тенденций количественных величин с нормальным распределением задействованы арифметическое среднее (M) и стандартное отклонение (SD). Сравнение качественных данных проводили с помощью критерия хи-квадрат (χ2) Пирсона и точного критерия Фишера, для оценки силы взаимосвязи между качественными переменными использовался критерий V Крамера. Результаты считали значимыми при p<0,05.
Исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации и одобрено этическим комитетом Медицинского научно-образовательного центра Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (протокол № 04/21 от 08.11.2021).
Для оценки воспалительной реакции с помощью гистологического метода отобрано 60 образцов доброкачественных и злокачественных опухолей предстательной железы с наличием и отсутствием вирусной инфекции (по 15 наблюдений из каждой подгруппы исследования (ДГПЖ, ДГПЖвир, РПЖ, РПЖвир, рис. 1 A–D, 2 A–D). Исследованы такие параметры как локализация, распространенность и степень выраженности воспалительных инфильтратов при доброкачественных и злокачественных новообразованиях предстательной железы.
При исследовании локализации воспалительного инфильтрата в подгруппах выявлено, что при ДГПЖ преобладала стромальная локализация инфильтрата, обнаруженная в 53,34% случаев (n=8), на втором месте по частоте встречаемости было перигландулярное воспаление – 46,7% (n=7; рис. 3 A, 4 А). Для подгруппы ДГПЖвир оказалась характерна перигландулярная локализация воспалительного инфильтрата, которая выявлена в большинстве наблюдений (n=13; 86,7%; рис. 3 A). Стромальное воспаление в данной подгруппе встречалась редко и составила 13,3% (n=2; рис. 3 A). В трети наблюдений РПЖ отмечалась стромальная локализация воспалительного инфильтрата (n=5; 33,3%), в большинстве случаев преобладало перигландулярное воспаление – 66,7% (n=10; рис. 3 A). В подгруппе РПЖвир воспаление локализовалось только перигландулярно (100%; n=15; рис. 3 A, 4 B–D).
Превалентность гландулярного воспаления во всех четырех подгруппах по данным нашего исследования не выявлена.
При сравнении частоты встречаемости стромальной и перигландулярной локализации в подгруппах исследования обнаружены значимые различия. Для ДГПЖ без вирусной инфекции была характерна стромальная локализация воспалительного инфильтрата. Напротив, при наличии вирусной нагрузки и/или карциномы доминировала перигландулярная инфильтрация (χ2=13,1; p=0,004). При этом сила связи локализации воспалительного инфильтрата с типом поражения была относительно высокой (V Крамера=0,467).
По распространенности воспалительного инфильтрата в подгруппах исследования показано, что в подгруппе ДГПЖ в подавляющем большинстве случаев отмечалось фокальное (<10% площади ткани предстательной железы) воспаление – 86,7% (n=13). Мультифокальное воспаление в данной подгруппе встречалась редко и составило 13,3% наблюдений (n=2; рис. 3 B). В подгруппе ДГПЖвир воспаление было только мультифокальным и занимало от 10 до 50% площади ткани предстательной железы (100%; n=15; рис. 3 B). В трети наблюдений РПЖ отмечалось мультифокальное воспаление (n=5; 33,3%), в большинстве случаев воспаление было очаговым (фокальным) – 66,7% (n=10; рис. 3 B). В подгруппе РПЖвир воспаление более чем в половине случаев являлось мультифокальным (n=10; 66,7% наблюдений). Интересной особенностью данной подгруппы явилось выявление диффузного характера воспаления (>50% площади ткани предстательной железы) в двух случаях (13,3%). В оставшейся одной пятой наблюдений воспаление было очаговым (n=3, 20%; рис. 3 B).
При сравнении частоты встречаемости фокальной, мультифокальной и диффузной распространенности инфильтратов в подгруппах исследования выявлены значимые различия: в подгруппах ДГПЖ и РПЖ без вирусной инфекции чаще наблюдалась фокальное очаговое воспаление (<10% площади ткани предстательной железы), в подгруппах с наличием вирусов (ДГПЖвир, РПЖвир) доминировало мультифокальное (10–50% площади ткани) воспаление (χ2=35,0; p<0,001). Диффузная воспалительная инфильтрация обнаружена только в подгруппе карциномы предстательной железы с вирусоносительством. Сила связи распространенности воспалительного инфильтрата с типом поражения была относительно высокой (V Крамера=0,540).
При исследовании выраженности воспалительной инфильтрации в доброкачественных и злокачественных опухолях предстательной железы выявлено, что в подгруппе ДГПЖ воспаление в подавляющем большинстве случаев являлось слабо выраженным (n=12; 80%; рис. 3 C, 4 А), в оставшейся одной пятой наблюдений отмечена умеренная степень выраженности (n=3; 20%). В подгруппе ДГПЖвир выраженность воспаления была разнородной, однако доминировала умеренная степень – 73,3% (n=11), слабая и тяжелая степень встречались одинаково часто и составили по 13,3% (n=2) от общего количества (рис. 3 C). Подобным образом распределилась степень выраженности воспаления и в подгруппе РПЖ. Самой распространенной являлась умеренная степень выраженности – 66,7% случаев (n=10), в трети случаев воспаление было слабым (33,3%; n=5; рис. 3 C). В последней подгруппе (РПЖвир) преобладала умеренная степень выраженности воспалительной инфильтрации (66,7% случаев; n=10; рис. 3 C, 4 B, C). Важной особенностью данной подгруппы стало выявление тяжелого характера воспаления почти в трети наблюдений (26,7%; n=4; рис. 4 D). В единичном случае выявлено слабо выраженное воспаление (6,7%; n=1).
При сравнении частоты встречаемости слабой, умеренной и тяжелой степени выраженности воспаления в подгруппах исследования также были выявлены значимые различия: для ДГПЖ без вирусной инфекции характерно слабо выраженное воспаление, в подгруппах ДГПЖвир, РПЖ и РПЖвир преобладала умеренная степень тяжести воспаления, однако только в подгруппах с вирусной инфекцией наблюдалась тяжелая степень выраженности воспалительной инфильтрации с формированием лимфоидных фолликулов и/или деструкцией тканей предстательной железы (χ2=27,0; p<0,001). Сила связи выраженности воспаления с типом поражения была относительно высокой (V Крамера=0,474).
Связь между хроническим воспалением и злокачественными новообразованиями хорошо задокументирована в научной литературе: на долю воспаления, по разным данным, приходится около 20% всех случаев злокачественных опухолей у человека [5]. Воспалительные процессы в предстательной железе могут быть вызваны разными факторами, среди которых значительную роль играют вирусные и бактериальные инфекции, включая передающиеся половым путем. В то время как острые воспалительные реакции критически важны для элиминации патогенов, хронические и неконтролируемые воспалительные процессы могут привести к повреждению клеток и тканей. Хроническое воспаление ассоциируется с повышенным риском развития как доброкачественных [13, 14], так и злокачественных опухолей предстательной железы [15]. Больше того, хроническое воспаление в микроокружении предстательной железы может изменять опухолевое микроокружение при РПЖ, способствуя прогрессированию опухоли через такие механизмы как пролиферация и выживание клеток, уклонение от иммунного надзора, ремоделирование тканей, выработка ангиогенных факторов, метастатическое распространение и устойчивость к терапевтическим средствам.
Данные о связи между заболеваниями (в том числе РПЖ) и вирусами, инфицирующими предстательную железу, противоречивы. Например, в исследовании случай–контроль не обнаружена связь между инфицированием ВПЧ и симптомами простатита [16], однако метаанализ показал, что у мужчин с ВПЧ-инфекцией в анамнезе увеличена вероятность развития РПЖ [17]. Предыдущие исследования выявили ВПГ в секрете предстательной железы пациентов с симптомами хронического небактериального простатита. Выдвинуто предположение, что инфицирование ВПГ может быть связано с длительными симптомами воспаления в предстательной железе [18]. Тем не менее исследования методом случай–контроль свидетельствуют об отсутствии зависимости между выявлением ВПГ-2 и ВПГ-8 в сыворотке крови пациентов и развитием РПЖ, в то время как некоторые метаанализы показали корреляцию ВПГ-2 с риском РПЖ [19, 20]. Эти исследования демонстрируют, что связь между вирусными инфекциями, местным воспалением и РПЖ неясна, что послужило отправной точкой нашей работы.
В исследовании S.S. Cakir et al. [21] выявлено, что у пациентов с ДГПЖ воспалительные инфильтраты были преимущественно очаговыми (49,3%), локализовались стромально (47,4%) и имели слабую интенсивность (52,5%), что полностью соотносится с данными нашего исследования, однако авторы не оценивали наличие инфекционных агентов в ткани предстательной железы и не проводили сравнение с группой РПЖ.
B. Gurel et al. [8] выдвинули гипотезу, что наличие воспаления в предстательной железе ассоциировано с РПЖ, что было впоследствии подтверждено. Так, у мужчин, у которых хотя бы в одном биоптате обнаруживалось воспаление, вероятность развития рака предстательной железы была в 1,78 раза выше по сравнению с теми, у кого воспаление не выявлялось, причем данная связь была более выражена при РПЖ с суммой Глисона 7–10 (отношение шансов = 2,24; 95% доверительный интервал: 1,06–4,71) Другими словами, вероятность РПЖ высокой степени злокачественности увеличивалась по мере возрастания количества биоптатов с воспалением. К сожалению, авторы также не проводили исследования на наличие сопутствующей инфекционной патологии у пациентов.
J. Kiś et al. [22] оценили частоту встречаемости ДНК ВЭБ в тканях, собранных у пациентов с РПЖ, а также титры антител к ВЭБ в сыворотке крови. В исследовании были выявлены более высокие титры антител у пациентов с ВЭБ-позитивным РПЖ по сравнению с пациентами с ВЭБ-негативным РПЖ, а также показана связь высокого титра антител с более высокой суммой Глисона и стадией Т в опухоли.
Резюмируя наши данные и результаты других исследователей, хроническое воспаление, промотором которого являются вирусные агенты, связано с повышением вероятности развития РПЖ с более агрессивным течением заболевания. Выявление пациентов, подверженных наибольшему риску развития агрессивного заболевания, – первый шаг к предотвращению РПЖ. Результаты нашей работы могут стать основанием для разработки профилактических мер, направленных на мужчин-вирусоносителей, для которых противовирусная терапия окажется наиболее эффективной.
Результаты исследования позволили установить, что при вирусной инфекции доминирует перигландулярный паттерн воспалительной инфильтрации и наличие вирусной инфекции приводит к большей распространенности и интенсивности воспалительной инфильтрации в предстательной железе. Выявленные изменения показывают, что наличие вирусной инфекции связано с более выраженной и разнообразной воспалительной реакцией, особенно у пациентов с раком предстательной железы, что может свидетельствовать о различиях в патогенезе заболеваний и иметь значение для диагностики и терапии.