ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

New approach to diagnosis, immunophenotypic verification and prognostic prediction for renal angiomyolipoma

G.A. Demyashkin, I.N. Zaborskii

1 Research Clinical Center of JSC RZD, Department of Pathology with a Cytology Laboratory, Moscow, Russia; 2 I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), A.I. Strukov Department of Pathology, Moscow, Russia; 3 A.F. Tsyb Medical Radiological Research Center - branch of the NMRRC, Obninsk, Russia, Obninsk, Russia
Renal angiomyolipoma (AML) is a rare benign neoplasm of mesenchymal origin. AML incidence varies from 0.3 to 5%, while women suffer four times more often than men. In most cases, renal AML measures less than 4 cm, is asymptomatic and detected accidentally with computed tomography or ultrasound. A histological variant of AML need to be verified to choose management strategy and reduce the risk of complications. Histological and immunohistochemical assessment of biopsy and surgical specimens has an essential diagnostic value in determining the type and subtypes of renal neoplasms and the risk of malignancy. The study aimed to investigate pathomorphological and prognostic features (immunohistochemical characteristics) of renal AML.
Materials and methods. Patients (n=42) with CT-detected renal neoplasms underwent partial nephrectomy. The majority (n=34) of patients was admitted to the hospital urgently, often without symptoms (n=23). The surgical specimens studied were examined using light microscopy and immunohistochemistry analysis with primary mouse monoclonal antibodies to HMB-45, Melan-A, α-SMA, S-100 and SC (Novocastra, UK).
Results. All specimens showed morphological characteristics typical of AML and a positive response to antibodies against HMB-45 (ve +/3; 99.6±0.3%), Melan-A (ve + / 2, 89.6±4.3%) and SMA (ve + 2; 70.1±2.9%) and exhibited no staining with antibodies against S-100 and SK. Conclusion. Morphological study of renal AML shows that the tumor is benign, therefore partial nephrectomy, in our opinion, should be considered as an alternative to radical nephrectomy, including for sporadic giant renal AML.

Keywords

renal angiomyolipoma
diagnosis of renal angiomyolipoma
HMB-45
Melan-A
α-SMA

Введение. Почечная ангиомиолипома (АМЛ) – редкое новообразование почек, которое, несмотря на доброкачественный характер, вызывает множество противоречий при ее верификации и выборе тактики лечения. В 1911 г. В. Фишер впервые описал гистопатологию данного новообразования, включающую три компонента, которые и дали название этой опухоли: кровеносные сосуды неправильной формы, гладкую мышечную и зрелую жировую ткани [1]. Таким образом, эта опухоль имеет мезенхимальное происхождение. Предполагается, что АМЛ развивается из околососудистых эпителиальных клеток. Тем не менее термин «ангиомиолипома» активно употребляется с середины ХХ в. Данные опухоли могут появляться независимо или вместе с комплексом туберозного склероза (КТС) или (реже) не связанным с ним лимфангиолейомиматозом (ЛАМ).

Диагностика и лечение почечной АМЛ не подвергались обстоятельному изучению более 10 лет. В это время начали активно использовать малоинвазивные подходы к лечению и новейшие виды целевой химиотерапии.

Почечная АМЛ – редко встречающаяся опухоль. В России АМЛ почки составляет около 5% среди всех новообразований на фоне «лидеров»: молочной железы (11,4%) и кожи (12,5%) [2, 3]. Почечная АМЛ у женщин выявляется чаще, чем у мужчин [2, 3]. Средний возраст больных составляет 48 лет [4, 5]. В Японии встречаемость почечных АМЛ составляет 0,13%, среди которых 0,22% – женщины и 0,1% – мужчины (среди 17 941 взрослого). Почечная АМЛ иногда встречается как часть КТС (примерно в 20% наблюдений) или (реже) в сочетании с ЛАМ. Комплекс туберозного склероза – аутосомно-доминантное заболевание, которое у взрослых диагностируют с частотой 1:12000, у новорожденных – 1:6000. При этом КТС чаще встречается в возрасте 20–30 лет, ЛАМ – 40–50 лет [4, 7]. Молекулярный статус КТС хорошо изучен: у двух третей обследованных пациентов выявлена мутация генов TSC1 и TSC2, расположенных в хромосоме 9q34 и 16p13.3 соответственно. Эти гены кодируют белки, известные как гамартин и туберин: они взаимодействуют друг с другом, образуя гетеродимеры, главная роль которых – ингибирование метаболизма mTOR [8, 9].

Почечная АМЛ может быть достоверно верифицирована по результатам компьютерной (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ), если речь идет об опухоли менее 4 см. Компьютерная томография обладает исключительной чувствительностью, точностью и надежностью как положительных, так и отрицательных диагностических результатов в отношении АМЛ и почечных новообразований в целом [1, 2].

Размеры, локализация, степень поражения почечной паренхимы, прорастание в крупные магистральные сосуды – основные параметры, определяющие тактику ведения больных почечными АМЛ. Гистологический и иммуногистохимический анализы биопсийного и операционного материала имеют важное диагностическое значение при определении типа и субтипов новообразований почек, а также возможных рисков малигнизации. Морфологическая картина опухоли также определяет выбор хирургического пособия: нефрэктомия или резекция, а также выбор способа вмешательства – открытый, лапароскопический или hand-assistant-лапароскопия.

Цель исследования: выявление патоморфологических и прогностических особенностей АМЛ почки (иммуногистохимическая характеристика).

Материалы и методы. Клинико-морфологическое ретроспективное исследование операционного материала проведено в патологоанатомическом отделении Медицинского радиологического научного центра им. А. Ф. Цыба (г. Обнинск) с октября 2015 по декабрь 2016 г.

Полученные в ходе операций новообразования почек у 42 пациентов, находившихся на стационарном лечении в отделении лучевого и хирургического лечения урологических заболеваний с группой брахиотерапии рака предстательной железы, были изучены с помощью методов световой микроскопии и иммуногистохимии.

Физикальные, клинико-лабораторные и инструментальные данные (анализ историй болезни пациентов). Большинство (n=34) пациентов поступали в ЛПУ экстренно, чаще без симптомов (n=23). Три пациента предъявляли жалобы на тянущие боли в области поясницы, у 12 обнаружили гематурию и у 4 – резкие перепады артериального давления. Семейный и наследственный анамнезы не отягощены.

Компьютерная томография. Почки расположены типично. Справа (n=29) и слева (n=13) на границе верхнего и среднего полюсов по наружному краю (n=22) и в нижнем сегменте (n=20) определены объемные образования неправильной формы. Размеры варьировались от 15×20 до 74×91 мм с признаками интра- и экстраренального роста; образования были неоднородной кистозно-солидной структуры, интенсивно накапливающие контраст при внутривенном усилении. Полостная система не расширена. Чашечно-лоханочная система незначительно деформирована. Сосудистые ножки почек структурные. В воротах почек визулизировались отдельно расположенные лимфоузлы до 5 мм в диаметре. Концентрационная функция обеих почек сохранена. Увеличенных лимфоузлов по ходу магистральных сосудов не определялось (рис. 1). Описанная картина совпадала с данными УЗИ.

Гемограмма и биохимический анализ крови: в пределах возрастной нормы.

Оперативное пособие. Во всех случаях была выполнена частичная нефрэктомия (резекция) под эндотрахеальным наркозом. Опухоли почек были промаркированы и направлены на патологоанатомическое исследование.

Морфологическое исследование. Фрагменты почки с опухолью фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине, забуференном по Лили (при рН 7,2–7,4), заливали в парафин по стандартной методике. Парафиновые срезы толщиной ≈5 мкм помещали на обычные, а для иммуногистохимического исследования – на специальные адгезивные предметные стекла, после депарафинизации окрашивали гематоксилином и эозином (H&E) для гистологического исследования.

Иммуногистохимический метод (ИГХ). После депарафинизации и регидратации парафиновых срезов проводили ИГХ-исследование по стандартному протоколу в автоматическом режиме в иммуногистостейнере Bond-Max («Leica», Германия).

Первичные антитела (в готовом к использованию разведении), классы Ig и фирма-производитель приведены в табл. 1. Вторичные антитела – универсальные (HiDef Detectionтм HRP Polymer system; «Cell Marque», США), позволяющие выявлять мышиные и кроличьи первичные антитела, конъюгированные с ферментным комплексом на основе пероксидазы хрена. Для каждого маркера выполнялись контрольные исследования с целью исключения псевдопозитивных и псевдонегативных результатов. Ядра клеток докрашивали гематоксилином Mayer; срезы промывали под проточной водой; дегидратировали и заключали в гель «Aquatex»® (aqueous mounting agent; «Andwin Science», Франция) под покровные стекла.

Визуализацию биопсийного материала выполняли на светооптическом микроскопе Carl Zeiss Lab.A1 («Carl Zeiss», Германия), совмещенном с видеокамерой AxioCam ERc5s («Carl Zeiss Microscopy GmbH», Германия) и программным обеспечением ZEN Lite.

Согласно рекомендациям (Dabbs D.J. Diagnostic immunohistochemistry. 4th ed., 2014), проводили подсчет количества иммунопозитивных клеток (в %) в зависимости от числа случаев (пациентов) (ve +/–): «–» – отсутствие, «+» – слабая (1–10% клеток), «++» – умеренная (11–50% клеток), «+++» – выраженная (≥51% клеток).

Статистический анализ. Полученные в результате подсчета данные обрабатывали с использованием компьютерной программы SPSS 7,5 for Windows statistical software package (IBM Analytics, США). Так рассчитывали средние арифметические величины с ее предельными отклонениями и среднеквадратичную ошибку. Соответствие данных нормальному распределению подтвердили с применением критерия Колмогорова–Смирнова. При статистической обработке для оценки достоверности различий средних значений между группами использовались следующие непараметрические критерии: U-критерий Манна–Уитни, Н-критерий Краскела–Уоллеса. В отсутствие нормального распределения данных использовали непараметрический критерий F. Wilcoxon (Statistical methods for research workers) с уровнем значимости p<0,05.

Результаты и их обсуждение. Мы наблюдали 15 (35,1%) мужчин и 27 (64,9%) женщин в возрасте от 32 до 75 лет (средний возраст – 50±13 лет). Поражение левой почки обнаружили у 13 (30,9%) больных, правой – у 29 (69,1%). Солитарные опухолевые узлы были выявлены у 41 пациента, у 1 из больных наблюдали 3 опухолевых узла. Среди 42 частичных нефрэктомий (резекций) 38 (90,48%) выполнены лапароскопическим доступом, 3 (7,14%) – открытым, 1 (2,38%) – hand-assistant. Продолжительность операций составила в среднем 183±55 мин, объем кровопотери – 100±20 мл. Выбор хирургического пособия, течение операции и постоперационное наблюдение наших пациентов сопоставлены с данными специализированной литературы [6] и приведены в табл. 2.

Макроскопическая картина. Размеры опухолей варьировалиcь от 2 (n=27) и 4 (n=11) до 8 см (n=4) в диаметре. Новообразования были темно-бордового цвета, снаружи покрыты тонкой полупрозрачной капсулой толщиной до 0,1 см. В некоторых участках отмечены разрывы капсулы с зонами кровоизлияния, начинающиеся от капсулы и уходящие вглубь до средостения опухоли.

Микроскопическая картина. Многокомпонентная опухоль состояла из множества кровеносных сосудов, гладкой мышечной и жировой тканей. Местами определялись небольшие участки склероза. Опухоль была образована кровеносными сосудами двух типов: 1) толстостенными (псевдоартерии), не содержащими эластических волокон, с признаками слабовыраженного фиброза или гиалиноза стенки; 2) тонкостенными. Гладкие миоциты с гиперхромными ядрами образовывали вокруг сосудов муфтообразные утолщения. В некоторых участках опухоли среди пучков гладких миоцитов располагалось множество мелких сосудистых щелей, выстланных эндотелием. В ряде случаев (n=12) опухоль по строению напоминала гемангиоперицитому, или ветвистую ангиому. Зрелый тип опухоли отличался наличием компактно расположенных узких веретеновидных гладкомышечных клеток. В незрелой опухоли преобладали мелкие гладкие миоциты, не склонные к формированию пучков. Жировой компонент опухоли был представлен белой жировой тканью, состоящей из зрелых мононуклеарных липоцитов с единичными липобластами (рис. 2).

В единичных (n=2) образцах были обнаружены фокусы с признаками цитологической атипии или дистрофическими изменениями эпителиоцитов. Кроме того, в АМЛ присутствовали (n=4) зоны гиалинизации или кальцификации. Лишь в одном случае жировой компонент отсутствовал.

Результаты иммуногистохимического исследования. Во всех (n=42) случаях в структурах АМЛ почки отмечена положительная реакция на антитела к HMB-45 (ve+/3), Мелан-А (ve+/2) и SMA (ve+/2). Иммунонегативная реакция обнаружена с антителами к S-100 и общим цитокератинам клонов AE1/AE3 (рис. 3).

Почечная АМЛ – редкая доброкачественная опухоль, которая встречается самостоятельно или в комплексе с КТС или ЛАМ. Большинство (n=36) из исследуемых нами АМЛ были обнаружены случайно и не имели признаков кровоизлияния. Ангиомиолипомы чаще расположены в паренхиме почки, чем в капсуле или чашечно-лоханочной системе. При гистологическом изучении типичная АМЛ – это опухоль, состоящая из трех компонентов, а именно сосудистого (ангио-), веретеновидного (мио-) и жирового (липо-). В исследуемых образцах большинство кровеносных и лимфатических сосудов были толкостенными, их окружали веретеновидные клетки опухоли, обладавшие цитологическими признаками гладких миоцитов и меланоцитов. Согласно данным специализированной литературы среди веретеновидных клеток различают незрелые, зрелые гладкомышечные клетки и эпителиоидные клетки [9]. Обнаруженные липоциты располагались в АМЛ диффузно, между веретеновидными клетками, они были зрелыми и без признаков цитологической атипии. В связи с тем что для АМЛ характерно множество гистологических вариантов, она может маскироваться под другие новообразования, что затрудняет дифференциальную диагностику. Например, дистрофические изменения эпителиоцитов могут быть ошибочно приняты за варианты почечно-клеточного рака или за саркому. Тем не менее эти атипичные признаки не связаны со злокачественным характером опухоли [6].

Проведенное ИГХ-исследование во всех случаях демонстрировало положительное маркирование веретеновидных клеток на антитела к HMB-45 и Melan-A, что указывает на их меланоцитарное происхождение. Клетки мышечного компонента АМЛ показали позитивную реакцию на маркер гладких миоцитов (α-SMA). Отсутствие окрашивания в ходе ИГХ-анализа на белок S-100 и общие цитокератины свидетельствует о доброкачественном характере новообразования независимо от его размеров, что подтверждает данные единичных работ [6, 10, 11].

Результаты представленных иммуногистохимических реакций подтвердили заключение ранее проведенных биопсий (на дооперационном этапе), что позволяет рекомендовать их в качестве одной из обязательных диагностических манипуляций. Поскольку данные КТ не были абсолютно достоверными для АМЛ больше 4 см, связанных с быстрым ростом, а также с нечеткими границами и повышенной гетерогенной плотностью, морфологическая верификация (пред- и интраоперационная, плановая) остается приоритетной.

Ретроспективное исследование с использованием клинических и инструментальных методов в совокупности с морфологическими данными позволяет резюмировать, что независимо от размеров и гистологических вариантов АМЛ почек является доброкачественной опухолью (табл. 3).

В настоящее время нет критериев, определяющих частоту, с которой пациенты должны проходить плановый осмотр (инструментальную диагностику). Ввиду отсутствия протоколов применяется индивидуальный подход, который учитывает размер опухоли, степень ее инвазии и прорастания в крупные кровеносные сосуды, а также наличие или отсутствие признаков КТС. Чаще всего после резекции признаков рецидива заболевания или метастазов не наблюдается [4, 11]. Анализируя данные специализированной литературы [4, 5, 8, 11] и сопоставляя их с результатами нашего исследования, был составлен клинико-морфологический алгоритм ведения пациентов с почечной АМЛ (рис. 4).

Заключение. Данные морфологического исследования АМЛ почек указывают, что данная опухоль является доброкачественной, поэтому частичную нефрэктомию (резекция почки), по нашему мнению, следует рассматривать в качестве альтернативы радикальной нефрэктомии, в том числе при спорадических гигантских ренальных АМЛ.

About the Authors

Corresponding author: G. A. Demyashkin – Histologist-Embryologist, Pathologist at the Research Clinical Center of JSC RZD; Senior Lecturer at the A.I. Strukov Department of Pathology, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Member of European Association of Urology, Section of Andrological Urology (ESAU), Moscow, Russia;
e-mail: doc.dga76@gmail.com