ассистент кафедры патологической анатомии медицинского института (ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы)
кандидат медицинских наук; ведущий научный сотрудник отдела высокотехнологичных методов челюстно-лицевой хирургии (ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России)
ассистент кафедры патологической анатомии медицинского института (ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы)
доктор медицинских наук; доцент кафедры патологической анатомии медицинского института (ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы)
доктор медицинских наук, профессор; заведующий кафедрой патологической анатомии медицинского института (ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы); заведующий лабораторией патологической анатомии (ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России)
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Мукоэпидермоидная карцинома (МЭК) составляет около 25–26% от всех злокачественных новообразований слюнных желез [1, 2]. В 2017 году Всемирная организация здравоохранения на основании клинико-гистологических признаков классифицировала МЭК как железисто-эпителиальную злокачественную опухоль [3, 4].
Основные клеточные компоненты МЭК включают мукоциты, промежуточные и эпидермоидные клетки, а также реже встречающиеся столбчатые, онкоциты и светлые клетки, что может затруднять диагностику для патологов [5, 6]. Эти клеточные элементы формируют разные гистологические структуры, от кистозной, наиболее часто встречающейся и хорошо дифференцированной, до солидной, характеризующейся некрозами, выраженной клеточной атипией, инвазивным ростом и метастазированием [7].
Несмотря на то, что диагноз «мукоэпидермоидная карцинома» в основном ставят на основании рутинного гистологического исследования для определения степени злокачественности опухолей слюнных желез, при более детальном анализе отдельных клеточных компонентов и изучении процессов метаболизма клетки важно использовать дополнительные методы исследования. Иммуногистохимические (ИГХ) и молекулярно-генетические методы позволяют оценить клеточную пролиферацию и метаболизм глюкозы при использовании антител к белкам Ki67 и GLUT-1 [8]. Для определения степени дифференцированности МЭК используют разные классификационные системы, среди которых наиболее распространены системы Эллиса (AFIP) и Брандвейна. Они основаны на гистологических характеристиках и позволяют разделить опухоли по степени злокачественности: G1 – низкая, G2 – средняя и G3 – высокая, что отражено в классификации ВОЗ опухолей головы и шеи 2017 года [4, 5, 9].
Злокачественные новообразования характеризуются инвазивным и быстрым ростом за счет высокой пролиферативной активности. Основным источником энергии для этого процесса является глюкоза, удовлетворяющая биоэнергетические и биосинтетические потребности раковых клеток [10–13]. Транспорт глюкозы в клетки осуществляется с помощью белков-транспортеров, таких как GLUT [10, 12]. Эти белки, ответственные за перемещение глюкозы из внеклеточной среды в клетку, локализуются на клеточной мембране и в цитоплазме. На сегодняшний день к самым значимым из изученных транспортеров глюкозы (GLUT-1–GLUT-12) относят GLUT-1 [14].
Пролиферация, дифференцировка и скорость митоза раковых клеток напрямую зависят от повышенного потребления глюкозы и эффективности ее транспортировки [14]. Активный транспорт глюкозы может быть обнаружен не только в злокачественных клетках, но и в здоровых, например эритроцитах, эндотелиальных клетках, клетках гематоэнцефалического барьера, а также в предраковых и доброкачественных опухолях эпителия [15].
Цель исследования – изучить пролиферацию и метаболизм глюкозы в эпидермоидных, промежуточных и слизистых клетках МЭК.
В исследование был отобран операционный и архивный биопсийный материал из лаборатории патологической анатомии Национального медицинского исследовательского центра «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии». В исследование включены образцы от 31 пациента с диагнозом «мукоэпидермоидная карцинома», собранные в период с 2014 по 2024 год. Исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации и одобрено этическим комитетом Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы (протокол № 1 от 14.01.2025).
Были проанализированы клинические данные, включая пол и возраст. Взаимосвязь пола и возраста с развитием МЭК не обнаружена.
Стандартный протокол гистологического и ИГХ исследования проводили в автоматическом режиме методом Quanto с системой UltraVision Quanto Detection System HRP DAB (Thermo Fisher Scientific, США) для ИГХ исследований. Для оценки клеточной пролиферации применяли моноклональные кроличьи антитела – клон SP6 к белку Ki67 в разведении 1:100 и поликлональные кроличьи антитела к GLUT-1 в разведении 1:200 (Thermo Fisher Scientific, США).
В результате рутинного гистологического исследования в группу G1 (опухоли низкой степени злокачественности) были отобраны 10 случаев, в группу G2 (опухоли средней степени злокачественности) – восемь случаев и в группу G3 (опухоли высокой степени злокачественности) – 13 случаев.
Пролиферацию клеточных компонентов МЭК оценивали как отношение Ki67+ ядер к общему числу ядер. Уровень метаболизма глюкозы устанавливали при помощи оценки интенсивности окрашивания GLUT-1 в цитоплазме и цитоплазматической мембране. Иммуноположительные клетки различали по интенсивности реакции: 0 – отсутствие окрашивания, 1+ – слабое окрашивание, 2+ – умеренное окрашивание и 3+ – интенсивное окрашивание. Исследование выполняли с помощью микроскопа Axioplan 2 Imaging (Karl Zeiss, Германия), а фотофиксацию при помощи камеры AxioCam ERc5s (Karl Zeiss, Германия), ×400.
Статистическое исследование проводилось на платформе Windows 10 (IBM Corporation, США) с применением программы SPSS Statistics версии 23. Сравнение между группами проводили при помощи критерия Манна-Уитни.
При гистологическом окрашивании МЭК гематоксилином и эозином были выявлены основные клеточные компоненты: мукоциты, промежуточные и эпидермоидные клетки (рис. 1 A).
ИГХ исследование показало, что Ki67+ клетки выявлены в ядрах всех типов клеток МЭК (рис. 1 B). Между клеточными компонентами обнаружены статистически значимые различия в уровне пролиферации (р<0,001). Установлено, что эпидермоидные клетки (Me=4,00 [2,00; 8,00]) имеют значительно более высокую пролиферативную активность, чем мукоциты (Me=0 [0; 0,4]) при уровне значимости р<0,001, а также чем промежуточные клетки (Me=2,00 [1,2; 3,2]) при р=0,043. Мукоциты тоже отличались от промежуточных клеток по уровню пролиферации (р<0,001) (табл.).
GLUT-1+ клетки были выявлены во всех трех компонентах МЭК, но в разной локализации. При этом самое слабое окрашивание цитоплазмы выявлено в мукоцитах, в промежуточных клетках отмечалось слабое окрашивание цитоплазмы и клеточных мембран (рис. 1 C), а в эпидермоидных клетках наблюдалось интенсивное окрашивание цитоплазматической мембраны (рис. 1 D).
Иммуноположительная реакция к GLUT-1 показала статистически значимые различия между клеточными компонентами (р<0,001). Мукоциты (Me=0 [0; 1]) отличались по уровню реакции GLUT-1 от эпидермоидных клеток (Me=2 [1; 3]) и промежуточных клеток (Me=1 [1; 3]) при уровне значимости р<0,001. Однако различия между эпидермоидными и промежуточными клетками по экспрессии GLUT-1 не выявлены (р=1,0).
МЭК состоит из мукоцитов, эпидермоидных и промежуточных клеток [3, 5, 6]. Опухоли с низкой степенью злокачественности обычно характеризуются более выраженной кистозной структурой, что связано с преобладанием мукоцитов, минимальной клеточной атипией, небольшим количеством митозов и отсутствием периневральной инвазии. В опухолях с высокой степенью злокачественности, наоборот, наблюдаются инфильтративный рост, солидная структура, выраженная клеточная атипия, некрозы и периневральные инвазии [3].
В рамках данного исследования были изучены метаболическая и пролиферативная активность различных клеточных компонентов МЭК. Маркеры GLUT-1 и Ki67 оказались наиболее перспективными для оценки злокачественности МЭК, поскольку они выявлялись во всех типах клеток опухоли. Результаты показали, что наибольшее количество иммуноположительных клеток при использовании этих маркеров наблюдается в эпидермоидных и промежуточных клетках, что свидетельствует о высокой пролиферативной и метаболической активности глюкозы, обусловливающей рост и агрессивность опухоли, в этих компонентах.
Исследование L.B. de Sousa et al. [16] также показало, что GLUT-1 интенсивно проявляется в эпидермоидных клетках МЭК, и это согласуется с нашими результатами, где иммуноположительная реакция к GLUT-1 была выше в эпидермоидных и промежуточных клетках. Повышенное потребление глюкозы через GLUT-1 связано с активной пролиферацией и злокачественной трансформацией клеток [10–14, 17–19].
Иммуногистохимический метод оказался полезным дополнением к традиционному гистологическому анализу, при этом маркер пролиферации Ki67 стал наиболее надежным индикатором для оценки клеточного цикла. Использование Ki67 позволило определить уровень пролиферативной активности клеток, а для изучения метаболизма использовался глюкозный транспортер GLUT-1.
В ходе исследования проанализирована пролиферация клеток и изучена активность GLUT-1 в различных клеточных компонентах мукоэпидермоидной карциномы. Морфометрический анализ показал: эпидермоидные и промежуточные клетки обладают наибольшей пролиферативной активностью и метаболизмом глюкозы, что делает их основными источниками опухолевого роста. В то же время мукоциты характеризуются минимальной пролиферативной и метаболической активностью, связанной с транспортом глюкозы.