Cervical intraepithelial neoplasia: pathogenesis and diagnosis (a literature review)

Abstract

This article reflects the current views on the etiology and pathogenesis of cervical intraepithelial neoplasia, as well as the fundamental questions concerning the diagnosis of pathological processes of the cervix, that are covered in detail.

Full Text

П редраковые заболевания шейки матки объединяют патологические изменения, которые характери- зуются атипизмом эпителия шейки матки при от- сутствии инвазии, что без лечения приводит к развитию рака шейки матки (РШМ). Среди предраковых заболеваний шейки матки выделяют дисплазии, для которых характерно нарушение дифференцировки клеток многослойного плоского эпителия. В 1968 г. R.Richart предложил использо- вать термин «цервикальная интраэпителиальная неоплазия шейки матки» (CIN - cervical intraepithelial neoplasia). CIN - изменения, при которых часть толщи эпителия за- мещена клетками с разной степенью атипии, утратой стра- тификации и полярности без изменения стромы (Всемир- ная организация здравоохранения - ВОЗ, 1972 г.). Выде- ляют 3 степени тяжести CIN, соответствующие легкой, уме- ренной и тяжелой дисплазии, к CIN III относится также рак in situ. По Международной классификации болезней 10-го пе- ресмотра: N87. Дисплазия шейки матки. Исключена карцинома in situ шейки матки. N87.0. Слабовыраженная дисплазия шейки матки. Цер- викальная интраэпителиальная неоплазия 1-й степени. N 87.1. Умеренная дисплазия шейки матки. Цервикаль- ная интраэпителиальная неоплазия 2-й степени. N87.2. Резко выраженная дисплазия шейки матки, не классифицируемая в других рубриках. N87.9. Дисплазия шейки матки неуточненная. Этиология и патогенез Ведущая роль в развитии предраковых процессов шейки матки отводится вирусной инфекции [2, 5-7, 9, 11, 16, 21]. Вирус папилломы человека (ВПЧ, HPV) принадлежит к се- мейству Papavaviridae (папиллома, полиома, вакуолизирую- щие вирусы) и представляет мелкие, термостабильные ДНК-содержащие вирусы диаметром 50-55 нм. Геном пред- ставлен двуспиральной кольцевидно скрученной ДНК. В настоящее время известно более 100 типов ВПЧ. ВПЧ ви- доспецифичны и тканеспецифичны. Они поражают только поверхностный эпителий кожи и слизистых и способны стимулировать его пролиферацию. Основной путь передачи папилломавирусов - половой. Однако, благодаря устойчивости вируса к воздействию внешних факторов, он может передаваться при прямом и даже непрямом бытовом контакте. Из всех идентифицированных типов ВПЧ 34 типа ассо- циированы с поражением аногенитальной области. Наибо- лее часто встречающиеся типы вирусов были распреде- лены в группы низкого и высокого онкогенного риска. Типы 6, 11, 42, 43, 44 отнесены к группе низкого риска опухолевой трансформации инфицированного эпителия, а типы 16, 18, 31, 33, 35, 39, 48, 51, 52, 58 - к группам высо- кого и среднего риска. Так, ВПЧ 6 и 11-го типов вызывают остроконечные кондиломы, а 16 и 18-й типы ассоции- руются с дисплазией и РШМ, вульвы, дистального отдела прямой кишки, полового члена. Инфекция ВПЧ считается пожизненной, однако есть данные о возможности само- излечения или заражения ВПЧ других типов. При этом ре- инфекция ВПЧ того же типа происходит редко, что объ- ясняется приобретенным иммунитетом [2, 10, 21]. Персистирующая онкогенными типами ВПЧ-инфекция может привести к развитию CIN и РШМ [2, 5, 9, 11, 20, 22]. В процессе формирования CIN ВПЧ высокого канцероген- ного риска поражает стволовые клетки, располагающиеся не под плоским эпителием, а в переходной зоне, под ци- линдрическим эпителием зоны трансформации (ЗТ) и эн- доцервикальных крипт. Вирус использует для размножения процессы плоскоклеточной метаплазии, в том числе запус- кая ее в эндоцервикальных криптах. ВПЧ инициирует здесь пролиферацию незрелых плоскоэпителиальных клеток с последующим возможным нарастанием в них генетиче- ских нарушений и усугублением степени повреждения. Однако инфицирование эпителиальных клеток шейки матки ВПЧ - необходимый, но недостаточный фактор для их малигнизации. Как в эписомной, так и в интегрирован- ной форме вирусный геном может быть функционально неактивным [7]. Процесс активации вируса продолжает из- учаться. Одним из таких кофакторов является наличие сопутствующей вирусной инфекции, прежде всего - вируса простого герпеса 2-го серотипа (HSV-2). В исследованиях показано, что геномы HSV и ВПЧ интегрируются в про- онкогене C-tyc у пациенток с плоскоклеточным раком дис- тальных отделов женских половых органов. Проонкоген C- tyc, связываясь с геномами HSV и ВПЧ, принимает участие в процессах клеточной пролиферации, инициации CIN, а при его аберрантной экспрессии - в канцерогенезе и даль- нейшей прогрессии опухоли. При этом генетическая ин- формация ВПЧ чаще находится в клетках CIN, а генома ВПЧ - во фрагментах инвазивного рака. Гиперэкспрессия проонкогена C-tyc и/или ras ассоциирована с более рас- пространенным раком независимо от других прогностиче- ских признаков [2]. Cannizzaro, Durst (1988 г.) установили, что инфицирова- ние HSV и ВПЧ и интеграция их генома с проонкогенами C-tyc и ras может оказывать синергическое действие как на процессы канцерогенеза, так и прогрессию рака. Установ- лены следующие локусы интеграции ДНК HSV и ВПЧ: про- онкогены C-tyc или ras и точки поломки хромосом. Интеграция ДНК ВПЧ в клеточный геном играет значи- мую роль в озлокачествлении CIN. При этом синтезируется большое количество белков Е6 и Е7, которые взаимодей- ствуют с ключевыми генами-супрессорами опухолевого роста TP53 и RB1 [17]. Злокачественная трансформация обычно сопровождается утратой гена Е2 с последующим нарушением регуляции экспрессии генов Е6 и Е7 [19, 25]. В результате развивается бесконтрольная пролиферация клеток, появляются хромосомная нестабильность и анеу- плоидия. Прогрессия от клеточных изменений, связанных с ВПЧ-инфекцией, до развития РШМ занимает 10-40 лет (реже - 1-2 года) [10]. Наличие инфекций, передаваемых половым путем, дис- биоза влагалища также может приводить к изменениям в физиологии клеток, именуемым онкогенезом. Возникнове- ние определенных морфологических и функциональных нарушений в клетках при воспалительном процессе может стимулировать картину клеточной атипии и стать этапом трансформации нормальной клетки в злокачественную. Кроме того, рН содержимого влагалища, которое, в свою очередь, зависит от Lactobacillus spp., влияет на процесс плоскоклеточной метаплазии. Эпидемиологические дан- ные указывают на то, что наличие, по меньшей мере, одной, а возможно, и нескольких инфекций, передаваемых поло- вым путем, в сочетании с ВПЧ ускоряет развитие CIN и яв- ляется фактором риска инвазивного цервикального рака [5]. Определенная роль в развитии как доброкачественной, так и предраковой патологии отводится изменениям гор- монального гомеостаза, заключающимся в нарушении со- держания и баланса половых гормонов. Так, высокий уро- вень андрогенов и прогестерона нарушает процессы диф- ференцировки многослойного плоского эпителия шейки матки. Гиперэстрогения приводит к усиленной пролифера- ции всех слоев эпителия шейки матки, утолщению эпите- лиального покрова, усиленному ороговению. Кроме того, повышение или снижение уровня эстрогенов стимулирует вирулентные свойства условно-патогенных микроорга- низмов, что может привести к развитию воспалительного процесса [6]. Травматические повреждения шейки матки вследствие разных диагностических или лечебных манипуляций при- водят к нарушению межклеточных взаимодействий, мета- болических процессов, трофики тканей и создают благо- приятные условия для активации условно-патогенных и патогенных микроорганизмов. Среди других факторов риска, играющих важную роль в генезе предраковых процессов шейки матки, можно выде- лить следующие: раннее начало половой жизни; наличие большого числа половых партнеров; иммунодефицитные состояния; курение; применение комбинированных оральных контрацеп- тивных препаратов более 10 лет; отягощенная наследственность по онкологическим заболеваниям, особенно органов репродуктивной си- стемы [8, 10, 11, 21]. Диагностика Современные методы диагностики предраковых процессов шейки матки из года в год претерпевают существенные изменения и продолжают оставаться предметом дискуссий и обсуждений. Осмотр при помощи зеркал является самым доступным в диагностике патологических изменений шейки матки. При визуальном осмотре оценивают форму шейки матки, нали- чие анатомических особенностей, характер выделений, цвет и поверхность многослойного плоского эпителия и видимые изменения. Отсутствие визуальных изменений на шейке матки не является основанием для исключения забо- левания шейки матки. Согласно рекомендациям ВОЗ методика визуального скрининга рекомендована только при первичном обследо- вании женщин или при случайном мониторинге (за ис- ключением пациенток в постменопаузе). Расширенная кольпоскопия (РКС) - один из наиболее распространенных, доступных и относительно недорогих методов обследования шейки матки и влагалища. Этот ме- тод представляет собой визуальный осмотр под микроско- пом всего цервико-вагинального отдела, включая вульву (вульвоскопия), как логическое завершение этого исследо- вания. РКС - включает осмотр и оценку состояния слизи- стой оболочки шейки матки, влагалища и вульвы при уве- личении микроскопа в 7-30 раз и применение ряда эпите- лиальных тестов, при которых оценивается реакция тканей в ответ на обработку растворами люголя и 3% уксусной кислоты. Для детальной оценки сосудистой сети приме- няются разные фильтры. Применение РКС дает возможность проведения в после- дующем прицельной ножевой биопсии патологически из- мененного участка шейки матки. Показано, что CIN II-III, CIS (cancer in situ) и микроинвазивный рак возникают и прогрессируют сугубо в ЗТ и эндоцервикальных криптах, и возможность визуализации этих повреждений зависит от типа ЗТ и возрастного смещения ЗТ в цервикальный канал. С возрастом тяжесть неоплазий увеличивается, а видимая на экзоцервиксе площадь их уменьшается. Возраст старше 35 лет является критическим в отношении значимого уве- личения частоты неудовлетворительных условий кольпо- скопии и риска гиподиагностики степени неоплазии. Чув- ствительность кольпоскопии в выборе места адекватной биопсии при CIN высока только при ЗТ 1-го типа (88%) и резко снижается при 2-м и особенно 3-м типе из-за присут- ствия наиболее тяжелых повреждений в скрытой части ЗТ и криптах [4]. Оценка данных РКС осуществляется согласно междуна- родной кольпоскопической классификации, которая была принята в 1990 г. в Риме, пересмотрена и улучшена в 2002 г. в Барселоне. В практической деятельности также широко используется кольпоскопическая номенклатура, утвер- жденная Международной федерацией по патологии шейки матки и кольпоскопии на Всемирном конгрессе в Рио-де- Жанейро (июль, 2011 г.). Возможности и сроки примене- ния этой номенклатуры в Российской Федерации обсуж- даются. Цитологический метод Метод дает возможность на ранних этапах обследования выявить предраковые заболевания и РШМ и является скри- нинговым исследованием в программах профилактики РШМ. Данный метод позволяет оценить клеточный состав эпителия шейки матки и выявить атипичные клетки. Эффективность цитологического метода определяется прежде всего правильным забором материала и своевре- менной фиксацией мазка. Заключение цитологического исследования содержит сведения об адекватности образца; дает общую оценку мазка и информацию о выявленной па- тологии в виде описательного диагноза. Интерпретация цитологических мазков в основном осу- ществляется согласно классификации по Папаниколау и Американской терминологической системы Бетесда. Также при цитологическом исследовании используются системы классификации ВОЗ и системы обучающей программы Ев- ропейской комиссии. Гистологическое исследование Это заключительный этап в диагностике патологических изменений на шейке матки. Показанием к проведению морфологического исследования является наличие пато- логических изменений на шейке матки, выявленных на ос- новании РКС и/или цитологического исследования и тре- бующих более точной диагностики. В качестве материала для исследования используют био- птат шейки матки (прицельная ножевая биопсия или рас- ширенная) и соскобы из цервикального канала и полости матки. Образец ткани должен включать поверхностный эпителий и подлежащую строму. Взятие материала допус- кается только с помощью радиоволновых аппаратов (Сур- гитрон и др.) или ножевой биопсии. Гистологический метод дает возможность оценить со- стояние эпителия и его взаимосвязь с подлежащей стро- мой; провести дифференциальную диагностику между доб- рокачественными и злокачественными заболеваниями; распространенность патологического процесса. Классическим морфологическим маркером ВПЧ-инфек- ции считается койлоцитоз. Патогномоничным признаком является нахождение в гистологических срезах койлоци- тов или «воздушных клеток» (balloon cells) с ореолом во- круг ядра. При гистологическом исследовании койлоцитоз часто окружает очаги CIN I-II, однако по мере прогресси- рования CIN койлоцитоз наблюдается реже, поскольку ВПЧ не может распространяться в низкодифференцированных клетках [2]. Наиболее полно патология шейки матки представлена в Гистологической классификации опухолей женской поло- вой системы (1994 г.), основанной на гистогенетическом подходе при определении типа опухолевидных процессов и опухолей шейки матки. Дополнительные методы диагностики Проведение ВПЧ-тестов - Digene-тест. Система «гибридная ловушка» (Digene Hybrid Capture System II - HPV Digene- тест) относится к сигнальным амплификационным мето- дам. Это наиболее чувствительный и стабильный тест, ко- торый гибридизируется со всеми 8000 нуклеотидами ДНК ВПЧ. Источником дополнительной чувствительности в ре- акции является использование антител к гибриду РНК-ДНК. Вовлекает большой объем (10-20%) клиниче- ского материала в реакцию. Этот метод позволяет не только выявить ВПЧ и провести его типирование, но и определить в ткани его клинически значимую концентра- цию, которая может служить прогностическим знаком, а также тактику врача в каждой конкретной ситуации [3, 15]. Для проведения Digene-теста можно использовать следую- щие образцы: клеточный материал, собранный с помощью щеточки-эндобраша, или стекло с нанесенным материалом для цитологического исследования; образец биопсийного материала. В комплексе с цитологическим исследованием определе- ние инфекции с использованием HPV Digene-теста дости- гает 95% обнаружения CIN I и CIN II, что может служить эф- фективным дополнением к цервикальной цитологии и по- мочь снизить заболеваемость и смертность от цервикаль- ного рака. Чувствительность Digene-теста составляет 95%, при этом его прогностическая ценность доходит до 99% [18]. Признание комбинирования двух методик HPV Digene- теста с цитологическим исследованием - «золотым стан- дартом» в диагностике ВПЧ поражения шейки матки - по- явилось благодаря возможности контроля концентрации ВПЧ в организме. Таким образом, можно сделать прогноз о вариантах развития болезни. Единый подход к систематизации проведения HPV Di- gene-теста позволяет предотвратить процесс развития нео- плазии. Комбинированная методика на основе Digene-теста ре- комендуется для скрининговых исследований: У женщин моложе 30 лет, если HPV Digene-тест поло- жителен и при этом отсутствуют признаки папиллома- вирусной инфекции, то необходимо провести повтор- ное исследование через 1 год. У женщин старше 30 лет, если тест отрицателен, то ре- комендуется его повторное проведение через 1-3 года. У женщин старше 30 лет, если тест положительный, это указывает на персистенцию вируса; присутствие изме- нения при кольпоскопии и цитологическом исследо- вании свидетельствует о возможном высоком риске развития РШМ. Метод полимеразной цепной реакции в реальном времени Для диагностики CIN широко используется метод поли- меразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РТ), позволяющий определить количество ДНК клинически значимых типов ВПЧ в образце [23]. Проведенные исследо- вания [12] показали, что результаты метода ПЦР-РТ с оте- чественными праймерами коррелируют с данными Digene- теста, признанного за рубежом, как референсный стандарт HPV-теста. Чувствительность диагностики ВПЧ методом ПЦР-РТ по отношению к Digene-тесту составляет 92%, а специфичность - 100%. Преимущество ПЦР - возможность одновременного ге- нотипирования ВПЧ, что имеет немаловажное значение, так как опасность малигнизации представляет именно хро- ническая персистентная форма инфекции с носитель- ством одного типа ВПЧ. Вирусная нагрузка по данным ПЦР-РТ повышается с ростом степени тяжести SIL. Молекулярные маркеры ВПЧ В настоящее время предложены новые молекулярнобиологические тесты, направленные на определение ак- тивности ВПЧ и оценку ближайших перспектив течения инфекции. Их называют молекулярными биомаркерами. Они классифицируются на 2 группы: компоненты про- дукции вируса папилломы и компоненты клетки-хо- зяина. Примерами служат PreTech ВПЧ-Proofer (NorChip), разра- ботанный для определения полноразмерной мРНК генов Е6 и Е7 ВПЧ, присутствие которой в клиническом мате- риале ассоциировано с повышенным риском неопластиче- ской прогрессии [10]. В работах показано, что экспрессия белка Е7 - важный диагностический критерий неблаго- приятного прогноза развития CIN [13]. Тест CINtec p16 (ink4a) представляет маркер цервикаль- ного дискариоза, созданный как показатель изменения со- стояния клетки-хозяина. Регулятор клеточного цикла - бе- лок p16 (ink4a) - появляется в процессе метилирования ге- нов-супрессоров и отражает генетическую нестабиль- ность, что предшествует раковой трансформации. Сверх- экспрессия p16 (ink4a) происходит вследствие инактива- ции гена ретинобластомы онкогенным белком вируса Е7. Показано, что степень гиперэкспрессии p16 (ink4a) про- порциональна тяжести цервикального поражения. Имму- ноцитохимическое исследование с определением уровня экспрессии p16 (ink4a) сравнимо по своей клинической значимости с гистологическим диагнозом последующих цервикальных биопсий. Использование данного биомар- кера для диагностики CIN может значительно снизить ко- личество неясных цитологических мазков при скрининге и помочь в установке диагноза и оценке прогноза течения инфекции [3, 14, 20]. Белок Ki-67 присутствует в клетках, готовящихся к ми- тозу или участвующих в нем, и отсутствует в клетках в со- стоянии покоя, являясь маркером пролиферации. Степень экспрессии этого белка отражает степень малигнизации. Иммуногистохимические исследования по экспрессии Ki- 67 показывают сильную взаимосвязь Ki-67 и p16 (ink4a) в ВПЧ-ассоциированных CIN II и CIN III [1, 13, 22]. Ряд исследователей с целью уточнения степени повреж- дения в панель тестовой системы рекомендуют включать молекулярно-биологическое исследование следующих маркеров - E-кадгерина, белка pAkt, сосудисто-эндотели- ально фактора (VEGF), фермента циклооксигеназы (ЦОГ)-2 [4]. Е-кадгерин играет важную роль в поддержании межкле- точных связей, нормальной адгезии эпителиальных клеток и подавляет инвазию. Экспрессию Е-кадгерина следует рас- сматривать как важный маркер для прогнозирования тече- ния CIN - утрата его экспрессии, определяемая как в гисто- логических, так и цитологических препаратах, может по- мочь в выявлении CIN III с худшим прогнозом, но не в опре- делении скрытой микроинвазии. Белки семейства Akt блокируют апоптоз, запускают кле- точный цикл, способствуя выживанию генетически транс- формированных клеток и неоангиогенезу. Показано, что pAkt является важным маркером для разделения легких и тяжелых эпителиальных повреждений, так как «скачок» его экспрессии происходит уже при переходе CIN I к CIN II. Экспрессия pAkt коррелирует со степенью повреждения, но статистически значимых различий между CIN III и мик- роинвазивным РШМ не отмечено. Экспрессия VEGF - основного стимулятора ангиоге- неза - возрастает по мере увеличения тяжести эпителиаль- ных повреждений, что обусловлено необходимостью тро- фического обеспечения растущей массы неоплазирован- ных клеток и сопровождается образованием неоваскуляр- ной сети. Последняя тем обильнее, чем активнее метабо- лизм и больше пролиферативная активность. Несмотря на значимую диагностическую ценность, экспрессия VEGF не позволяет дифференцировать CIN III и микроинвазивный РШМ. Экспрессия ЦОГ-2, создающего условия для развития опухолей, ассоциирована не только с пролиферацией опу- холевых клеток, но и с активацией ангиогенеза, блокирова- нием апоптоза. ЦОГ-2 - особо ценный маркер прогрессии CIN III, так как его экспрессия прямо коррелирует со степе- нью неоплазии и является маркером микроинвазии. Ряд других молекулярно-биологических маркеров - фер- мент теломеразы (hTERT), белки апоптоза (PTEN, Bcl-2, Bax), металопротеиназы (ММР2, ММР9) - рассматриваются исследователями как перспективные для построения инди- видуального прогноза заболевания, а не для разделения по степеням повреждения [4]. В России в настоящее время все эти методы исполь- зуются редко в качестве первичного теста обследования шейки матки, поскольку их внедрение требует серьезного технического перевооружения клинических лабораторий и специальной подготовки персонала. Кроме того, эти ме- тоды должны пройти масштабные клинические исследова- ния. Онкомаркер SCC (Squamous Cell Carcinoma) - маркер плоскоклеточного рака, белок, который синтезируется эпителиальными клетками шейки матки, анального канала, пищевода, бронхов, кожи. Верхняя граница нормы (дис- криминационный уровень) - 1,5 нг/мл. Повышенная экс- прессия SCC отмечается при наличии РШМ, вульвы, влага- лища, пищевода, легких, гортани. Может повышаться при заболеваниях кожи, хронической почечной и печеночной недостаточности, туберкулезе. Определение SCC имеет важное значение для оценки эффективности терапии при РШМ и мониторировании пациентов для диагностики ре- цидива заболевания. Таким образом, на сегодняшний день существует боль- шое количество разных диагностических методик, кото- рые могут быть использованы для ранней диагностики CIN. Однако, несмотря на это, частота интрацервикальных по- ражений и РШМ по-прежнему остается высокой, что делает данную проблему весьма актуальной.