Általános onkológia K127-140. Általános onkológia 127. Mi a metaplasia és a dysplasia definiciója, egymáshoz való viszonya és ezek klinikai példái? A metaplasia egy teljesen differenciált sejt-, szövetféleség egy másfajta, ugyancsak teljesen kidifferenciált sejtté / szövetté történő átalakulását jelenti, mely a differenciálódás rezervsejt szintű újraprogramozásának eredménye. A jelenség reaktív, nem precancerosus. A dysplasia egy sejt-, szövetféleség zavart / kóros differenciálódását jelenti, mely metaplasiával vagy anélkül is történhet. A jelenség precancerosus, mikroszkóposan felismerhető pathomorphologiai jelei vannak. A metaplasiák klinikai példái, melyeket nem kísér dysplasia: Laphámsejtes metaplasia – hengerhámmal bélelt ductusokban - mirigyekben fokális többrétegű el nem szarusodó laphám kialakulása, nyálmirigy-, pancreas-, epeductusokban vagy prostata-, és endocervicalis mirigyekben; légutakban A-vitamin hiány mellett. többrétegű, elszarusodó laphámsejtes metaplasia – leukoplakia; ajakpír, szájüreg, küldő genitáliák. DE: egy részük (10-15 %) dysplasiával is jár. Egyéb epitheliális metaplasiák: apocrin metaplasia emlő ductusokban fibrocysták emlőbetegségben, Hürthle –Askenazy – sejtes (oxyphil, oncocytoid) metaplasia pajzsmirigy folliculusokban Hashimoto thyroiditis esetén, vékonybél típusú kehelysejtek ( PAS+, Alciankék-, neutralis mucin) megjelenése - intestinalizáció - gyomor mirigyekben Mesenchymalis metaplasia Myositis ossificans – nagy izom / lágyrész trauma (ismétlődő mikrotraumák – lovaglás, puskatús) által előidézet reaktív / reparatív folyamat. Következmény: centrális elhalás – haemorrhagia, éretlen mesenchymális sejt – fibroblast proliferáció, chrondroblastos metaplasia – hyalin porc képződés, osteoblastos metaplasia – enchondralis csontosodás > trabecularis csont >kompakt / lamelláris csontképződés, jellegzetes zonációs effektus. fiatal, fizikálisan aktiv, felnőtt férfiakban, a comb, glutealis tájék, vállizomzat területében a leggyakoribb, extraossealis osteo-, chondrosarcoma a diff.dg. Előfordulhat subcutis, fasciák, inak területében is (panniculitis ill. fascitis ossificans). A dysplasiákkal kísért metaplasiák (szerzett pre-cancerosus állapotok) klinikai példái: leukoplakia - 10 – 15 %-ban dysplasia kíséri, szájüreg, ajakpír, külső genitáliák, cc. planocellulare prekurzor lézió, 89
Barrett oesophagus / oesophagitis, a többrétegű laphám helyét, az alsó oesophagealis sphincter (AOS) felett változatos magasságig, intestinális típusú mirigyhám (kehelysejtekkel) veszi át. A gastro-oesophagealis reflux (GER) szükséges, de nem elégséges tényező, precancerosus > adenocarcinoma oesophagei (nyelőcső tumorok 10 %-a). vastagbél típusú intestinalizáció PAS-, Alciánkék+ savanyú mucin tartalmú kehelysejtek chonicus (atrophiás) gastritisben. Adenocarcinoma / cc. sigillocellulare prekurzora. Bronchiális többrétegű (elszarusodó) laphámsejtes metaplasia. chronicus irritáció, dohányzás talaján > bronchiális laphámrák prekurzora. Solaris (actinicus) keratosis Napfény / UV-B exponált területeken kialakuló in situ laphámrák. Napfénynek nem kitett területeken kialakuló megfelelője a Bowen betegség / papula / papulosis, mely a külső genitáliákon / szájüregben gyakran vörös foltként jelentkezik (Erythroplakia Queyrat) és HPV-16 asszociált (CDKI-p-16+). Cervicalis intraepitheliális neoplasia (CIN). 128. Mi a cervicalis intraepithelialis neoplasia (CIN) definiciója, epidemiológiája, etiologiája, pathogenesise és klinikopathologiai jelentősége A CIN a juxtacolumnaris junctio (SCJ), az ecto-, és endocervix transitio területében kialakuló, elszarusodó laphámsejtes metaplasiával (leukoplakia) és hám kiérési zavarral (dysplasia) jellemzett, humán papilloma vírus (HPV) által előidézett potenciálisan precancerosus és potenciálisan invasiv cervicalis carinomához vezető állapot. Megelőzésében a gynecocytologiai szűrésnek van meghatározó szerepe, jól szervezett szűréssel az invasiv carcinomák döntő többsége megelőzhető (kb. 1 millió CIN-re esik 10 000 invasiv carcinoma). HPV fertőzés az oki tényező, a cervicalis hám basalis rétege fertőződik, de a differenciáltabb rétegekben replikálódik a vírus, melynek morphologiai jele a ’koilocyták’ kialakulása (az E4 vírusfehérje és a cytokeratin cytoskeleton interakciója: kagylószerű, vakuolizált, félrenyomott magvú sejt). A vírus nem kerül be a szervezetbe, de más hámok (külső genitáliák – férfiakban is, valamint az oropharyngealis hám fertőződhet). A HPV-nek vannak magas rizikójú (prototipus HPV 16 és 18) és alacsony rizikójú (prototipus 6 és 11) izotipusai. A HPV fertőzések 50%-a 1 éven, 90 %-a 2 éven belül meggyógyul spontán (újrafertőződés kizárása mellett). Malignitás irányába a perzisztens és magas rizikójú HPV izotipus fertőzés (valamint az immunszupresszió) jelent magas rizikót. A HPV oncogen hatása az E6 és az E7 vírusfehérjék expressziójának függvénye. A virális E6 (v-E6) a gazdasejt P53 (h-P53) tumor szupresszor génen (TSG), míg a v-E7 a h-Rb TSG-en hat. Ezekhez kötődve egyrészt a bax / bcl-2 géneken keresztül gátolja az apoptosist, másrészt cyclin-E túltermelést okozva proliferációt indukál. A v-E7<>hRb komplex eredményeként a cyclin dependens kináz inhibitorok (CDKI) és a Rb állapot között fennálló feed-back mechanizmus miatt a CDKI egyik tagja, a p16 i.c. szintje a hámsejtekben emelkedik, immunhistológiailag kimutathatóvá válik, mely 90
pathognomikus magas rizikójú HPV fertőzésre. A v-E6 / v-E7 expresszió csak akkor valósulhat meg, ha a fiziológiás cirkuláris HPV genomban együtt leiródó és az E6 / E7 génekre ezek URR régióján keresztül szupresszort hatást kifejtő v-E1/E2 gének nem expresszáltak. Ez akkor történik meg, ha a vírus linearizálódik, (majd integrálódik a gazda genomba), mely az E1/E2 génszakaszban megy végbe, igy az E1/E2 génkomplex szupresszor hatását nem tudja kifejteni. Igy a HPV izotipusok oncogenitásának mértéke attól függ, hogy – linearizálódást követően – integrálódnak vagy cirkuláris episomaként léteznek a cytoplasmában (intranuclearis vs cytoplasmáris FISH jelek). Az előbbi esetben progresszív CIN és invasic cervix carcinoma fenyeget, az utóbbi esetben szemölcs (papilloma, verruca vulgaris) / condyloma acuminatum (bőr / külső genitáliák) alakul ki. Az egyes izotipusokban a vE6 / vE7 affinitása a humán TSG-hez ugyancsak különböző lehet, mely a pathogenitást befolyásolja. A HPV okozta cervicalis hámelváltozások klinikopathologiai monitorizálása: Gynecocytologia: a SCJ-t reprezentáló cytologiai mintavétel reproduktív korú nőkben, legalább 2 évente elvégzendő. A cytologiai vélemény: ASCUS – ’atypical squamous cells of unknown significance – ismétlés szükséges. L-SIL ’low squamous intraepithelial lesion’ (CIN-I/II histologiát tükröz). Bár 80 %-ban magas rizikójú HPV / HPV16 okozza, csak 10 %-a progresszív, ezért nem kezelik premalignus elváltozásként. H-SIL ’high squamous intraepithelial lesion” (CIN-III / in situ cc. histologiát tükröz). 100 %-ban magas rizikójú HPV okozza, 70 %-a perzisztál ill. progrediál, premalignus elváltozásként értékelik és további vizsgálatokat végeznek: kolposkopia, histologia. Kolposcopia: a cervix 2 – 10 x nagyítás melletti megítélése, a kóros terület lokalizálása. A ’mozaik’ mintázat, a leukoplakia, a Lugol - / Schiller+ területek (telitett KJ oldattal történő ecsetelés, keményitő kimutatás a hámsejtekben) azonosítása segíthet. Biopsia a gyanús területből a circumferencialis lokalizáció megjelölésével: a histologiai vizsgálat az atipusos basalis (PAS-) sejteknek a hám 1/3, 2/3, 3/3nyi szélességére történő kiterjedése függvényében CIN-I, II, III diagnózist állit fel. A CIN-III (a basalmembrán még intakt) megegyezik az in situ carcinomával. Conisatio (LLETZ): CIN-III (de ennél nem előrehaladottabb) elváltozás esetén conisatiot, az endocervix kb. 1/3 részéig leterjedő kúp (conus) alakú kimetszést végeznek, mely lehetővé teszi sok szövetblokkban az ectocervix – transitionalis zóna és az endocervix –circumferenciális histologiai vizsgálatát és nem invasiv elváltozás esetén – egyben - a kóros terület in toto eltávolitását is jelenti. Az angolszász terminológiában gyakran a ’large loop excision of the transitional zone – LLETZ’ kifejezést használják. Számos intézményben biopsiát nem végeznek; ismételt HSIL és perzisztens magas rizikójú HPV fertőzés esetén biopsia nélkül történik conisatiot.
91
Vakcina a HPV 6/11 (verruca, condyloma) illetve HPV 16/18 (cervix carcinoma) izotipusokkal szemben rendelkezésre áll. Az utóbbi csökkenti a HSIL elváltozások incidenciáját, de nem szünteti meg a más izotipusok által előidézett carcinoma rizikót. 129. Melyek az általános daganattani fogalmak – definició, daganatok csoportosítása, tumor nevezéktan, daganat epidemiológia? A daganat egy sejttípus növekedési kontroljának különböző mértékű elvesztése miatt létrejövő ’új / többlet növekedés’, melyre a – szószerinti megegyezés szerinti – neoplasia (gr.) elnevezést használjuk. A neoplasia egyaránt jelenti a jó-, illetve rosszindulatú daganatokat. Ugyanilyen értelemben (még gyakrabban) használjuk a tumor (’duzzanat’; l.) kifejezést. Az ’oncos’ (’duzzanat’; gr.) pedig a daganatokkal foglalkozó orvosi diszciplina, az oncologia nevét adja. A daganatok két nagy csoportját a jóindulatú (benignus) és rosszindulatú (malignus) daganatok alkotják. Fő jellemzőik (K-4 Táblázat): K-4. Táblázat Benignus daganatok 1.a. cytologiailag – histologiailag jobban hasonlit a kiindulási sejtféleségre 2.a. körülirt növekedés, gyakran tokkal határolt 3.a. teljes sebészi eltávolitás után nem recidivál 4.a. nem metastatizál
Malignus daganatok 1.b. cytologiailag – histologiailag kevéssé hasonlit a kiindulási sejtféleségre 2.b. infiltrativ - invaziv növekedés 3.b. lokális recidiva excisio után is gyakori 4.b. metastasist ad ( diszkontinus terjedés)
A fenti kritériumok általában jellemzők, de nem abszolutak: A tokkal rendelkező, benignus (leggyakoribb) nyálmirigy tumor, pleomorph adenoma, a tumor pseudopodiumok miatt gyakran recidivál. Vannak semimalignus tumorok, melyek lassan nőnek, inkomplett eltávolítás esetén recidiválnak, de nem (vagy csak nagyon későn) metastatisálnak (pl. carcinoid tumorok). A malignitás legbiztosabb jele a metastasis. A daganatok daganatos parenchymából és nem daganatos kötőszöveti strómából állnak. A jóindulatú daganatok nevének első fele gyakran a kiindulási sejtféleségre utal és ehhez tesszük az ’-oma’ képzőt. Sok kivétel is van; pl. a lymphoma, hepatoma, mesothelioma, melanoma egyaránt és önmagában malignus nyiroksejt-, májsejt-, mesothel- illetve melanocyta eredetű daganatot jelent. A malignus daganat nevében ugyancsak utalás történik a kiindulási sejtféleségre valamint epithelialis (carcinoma, cc.) vagy mesenchymalis (sarcoma, sc) eredetére. Itt is számos kivétel van, az előző pontban rögzítetteknek megfelelően. Tehát a köznyelvben gyakran használt ’rák’, ’karcinóma’, ’cancer’ (szóeredet: ’kankerosz,
92
tengeri rák; gr.) megjelölés orvosi értelemben csak a malignus és epitheliális daganatokat illeti. Mindkét daganat csoportban utalhatnak a nevek a mikroszkópos megjelenésre (Syringocystadenoma papilliferum; Carcinoma sigillocellulare; Carcinoma muciparum), makroszkópos sajátságra (Rhabdomyosarcoma botryoides), máskor a régi és új nevezéktan egymás mellett él (pl., Cylindroma vs. Carcinoma adenoides cysticum; Lymphoepithelioma vs. transitionalis sejtes carcinoma). Ritka, de egyedi esetekben a nem neoplasticus stroma sajátsága alapján neveznek el egyes daganatokat. Daganat által indukált kollagén dús stróma termelést desmoplasia-nak nevezik. Az ilyen daganatokat pedig, amelyekben a magas kollagén tartalom jellegzetes makroszkópos megjelenést (pl. narancshéj tünet – emlőben, linitis plastica – gyomorban) is eredményez, Scirrhus-nak ( Carcinoma schirrhosum) hivják (K-2. Táblázat). K- 2. Táblázat. Daganatok nomenklaturája Benignus
Malignus
I. Egy csiralemezből és egy sejtféleségből
kiinduló
daganatok A. Mesenchymalis tumorok 1. Kötőszövet és származékai
Sarcoma fibroma
fibrosarcoma
lipoma
liposarcoma
chondroma
chrondrosarcoma
osteoma
osteosarcoma
2. Endothel és társult szövetek vérerek
haemangioma
angiosarcoma
nyirokerek
lymphangioma
lymphangiosarcoma
synovium
synovialis sarcoma
mesothel
mesothelioma
agyburkok
meningeoma
3.Vérsejtek haemopoeticus és
leukaemiak lymphomák
lymphoid sejtek 4. Izomszövet simaizom
leiomyoma
leiomyosarcoma
harántcsikolt izom
rhabdomyoma
rhabdomyosarcoma
laphámsejtes papilloma
carcinoma planocellulare
B.Hámeredetű tumorok 1. többrétegű laphám 2.basalsejtek 3. mirigy- ductushám
carcinoma basocellulare adenoma
adenocarcinoma
93
carcinoma muciparum
4. Neuroectoderma
papilloma
carcinoma papillare
cystadenoma
cystadenocarcinoma
naevus
5. Renalis tubularis hám
melanoma / melanocarcinoma
tubularis adenoma
hypernephroma v. carcinoma claracellulare v. konvencionalis veserák
6. Májsejtek
májsejt adenoma
hepatoma / hepatocellularis cc.
7. Húgyutak hámja
transitionalis sejtes papilloma
transitionalis sejtes carcinoma
8.Trophoblast / placenta hám
mola hydatidosa
choriocarcinoma
9. Csirasejtek
seminoma / dysgerminoma embryonalis carcinoma
II. Egynél több tumorsejt tipus – Kevert tumorok – Egy csiralemez 1. Nyálmirigy
Pleomorph adenoma
2. vese ’anlage’
Wilms tumor adenomyosarcoma renis
III. Egynél több neoplasticus sejttipus, több csiralemezből 1.Tutipotens
csirasejtek
embryonalis szövetmaradvány
v.
teratoma adultum /
teratoma embryonale
dermoid cysta
Nem valódi tumorok, de tumor szerűen viselkednek: Choristoma. Ectopiás szövetek (pl. pancreas szövet Meckel diverticulumban; Abrikoszov tumor / myoblast myoma – szájüregben) Hamartoma. Az adott anatomiai helyre jellegzetes sejtféleségekből felépülő, de dezorganizált szövet (pl. focalis nodularis hyperplasia /FNH/ - májban). Rosszindulatú daganatok globalis morbiditási és mortalitási adatai (WHO-2012) – földrajzi / rassz különbségek: Kb 14 M új betegség került felismerésre, és 8.2 halált okoztak. Az új betegségek 60 %-a és a rák halálozás 70 %-a Ázsiában, Afrikában, Közép- és Dél Amerikában fordul elő. A tendencia és a népességi prognosztika alapján a következő 2 évtizedben 70 %kal növekszik az új betegségek száma. A daganat halálozás 1/3-áért 5 környezeti / táplálkozási faktor felelős: 94
magas testsúly index, alacsony gyümölcs és zöldség fogyasztás alacsony fizikai aktivitás dohányzás és alkohol Morbiditás nőkben és férfiakban szervi lokalizációban: nőkben: emlő – 26 %, tüdő – 14 %, colorectalis carcinoma (CRC) – 10 % = 50 %. ferfiakban: prostata – 25 %, tüdő – 15 %, CRC- 10 % = 50 % a 4. és 5. helyen férfiakban a gyomor és a májrákok, míg nőkben a cervix és gyomor carcinomák állnak. Általános mortalitási adatok (millió-M/ év), szervek szerint, a két nemben együtt: tüdő (1.59 M), máj (0.75 M), gyomor (0.73 M), CRC (0.69 M), emlő (0.52 M) A legtöbb rosszindulati daganat 55 éves kor felett keletkezik. Nőkben a vezető halálok 40 – 80 év között, férfiakban 60 – 80 év között. Az USA-ban a tüdőrák miatti halálozás 2 x –e a Japán értéknek, míg Japánban 7xannyian halnak meg gyomorrákban, mint az USA-ban. Új-Zeeland-on a melanoma morbiditási gyakoriság 6x-a az Izland-i értéknek. AZ USA fekete populációban 2x annyi a prostata carcinoma incidencia, mint a fehérek között. Gyermekkori daganatok (csökkenő gyakorisági sorrend): acut leukaemiák, .. agytumorok, …. PNET / Ewing sarcoma, Osteosarcoma, Neuroblastoma, Wilms tumor, Retinoblastoma, Rhabdomyosarcoma, Hepatoblastoma.
130. A tumorok biológiai jellemzői I. Differenciálódás vs Anaplasia. Melyek az anaplasia cytologiai jelei? A tumor megelőző állapotok, a benignitás vagy malignitás mikroszkópos diagnosztikájának alapja az, hogy a károsodott / csökkent / zavart sejt differenciálódásnak, a dysplasiának (’rendezetlen növekedés’) fénymikroszkóposan (kb. 130 éves eszköz) azonosítható jelei vannak. A dysplasia azonban a dedifferenciálódás egy széles spektrumát képviseli, a spektrum egyik oldalán a normális differenciálódás, a másik végén az anaplasia (’össze-vissza növekedés’, teljes differenciálatlanság) állnak. A pathomorphologiai diagnosztika az esetek jelentős részében képes a dysplasiát, annak fokát illetve az egyértelmű malignitást meghatározni, ehhez a cytologiai jelek mellett histologiai jellegzetességeket is vizsgál. A dysplasia – anaplasia morphologiai jelei: Nucleus morphologia A mag mérete növekedhet, alakja szabálytalan, angulált, kontúrja barázdált lehet, mag kromatin függelékeket / appendixeket mutathat. Az euchromatin vs heterochromatin arány növekedhet (euchromatinalizáció, diploid magokban). Hyperchromasia: hyperdiploid aneuploid tumorsejtekben a több DNS több magfestéket (hematoxilin) köt, sötétebb, durva rögös magok alakulnak ki, mely az euchromatinalizáció jelenségét is elfedheti. Gyakoribb és főként atypusos (tripoláris - multipolaris) mitosisok. 95
Óriássejtek: nagyméretű és (polymorph) többmagvú sejtek (pl., SternbergReed sejtek Hodgkin lymphomában). Többmagvú óriássejtek (magpolymorphia nélkül) reaktiv állapotokban is előfordulnak (pl. Langhans sejtek, Touton sejtek). Nucleolus morphologia Nagyméretű, többszörös nucleolusok. Ok: a fokozott növekedés miatti nagyobb protein synthesis következtében aktiválódó rDNS szakaszok (NOR; chr. 13, 14, 15, 21, 22). Nucleus / cytoplasma arány csökken (1/4-6 > 1/1) Cytoplasmaris basophilia (fokozott rRNS tartalom, fokozott basikus festék (hematoxilin) kötés). Cellularis polymorphismus. Az azonos típusú sejtek nagysága és alakja különböző. Histologiai rendezetlenség. Pl. többrétegű hámokban a kiérés csökkenése, a polaritás elvesztése. A morphologiai dysplasia / anaplasia jeleket az immuncytologiai / immunhistologiai vizsgálatok meghatározó információkkal egészítik ki (növekedési faktor vagy hormon receptor fehérje, proliferációs antigén, genetikai aberráció specifikus fehérje vagy aberráns phenotypus expresszió). 131. A tumorok biológiai jellemzői- II. Tumoros növekedés – Proliferatio-A. Melyek a tumorsejt klonalitás ismérvei és vizsgálati lehetőségei? A polyclonalis növekedés olyan sejtszaporulat, ahol fokozott biológiai igény / stimulus miatt egy szövetféleség megegyező, nyugvó sejtjei egyszerre lépnek be a sejtciklusban, így számos egyedi sejtből (sok klónból) származik a sejtszaporulat, melyet ezért polyclonalis proliferációnak nevezünk. Az ilyen reaktív, polyclonalis proliferáció klasszikus példája a hyperplasia: hyperplasia glandularis cystica endometrii, prostata mirigy hyperplasia, follicularis hyperplasia (humoralis immunválasz), paracorticalis hyperplasia. Ez nem jellemző tumorokra. A monoclonalis növekedés egy sejtből (1klónból) ered. Ez a sejt genetikai aberráció / mutáció révén növekedési előnyre tesz szert, immortalizálódik, azaz perzisztensen osztódik. Ez monoclonalis sejtszaporulatot eredményez, mely a tumorokra (benignus és malignus tumorokra egyaránt) pathognomikus. Az immortalizált ’első’ sejtet rák őssejtnek (cancer stem cell /CSC/; tumor initiating cell T-IC) nevezik, melyek – határozatlan idejű tumor növekedést eredményezve - nude (immundeficiens) egerekbe átolthatóak. A CSC / T-IC nem tévesztendő össze a tumor prekurzor sejttel (T-PrC), mely tumor szupresszor gének (TSG) monoallelikus aberrációját hordozza, szükséges, de nem elégséges feltétele a tumoros növekedésnek. Ez a T-PrC-ben a heterogenitás elvesztésével (LOH, bi-allelikus károsodás), a CSC / T-IC kialakulásával veszi kezdetét. E folyamat létezésére a gyermekkori tumorok vizsgálata szolgáltat egyre több és meggyőzőbb bizonyitékot Egy szövet klonalitásának vizsgálatára többféle módszer létezik. Ezek: X-kromoszóma kötött, polymorph márkereke vizsgálata.
96
Nem sejt-, szövet specifikus vizsgálat, de csak nőkben (ill. a ritka XXY Klinefelter konstelláció esetén) alkalmazható (elvi alap: lyonizáció). Glukóz-6-foszfát-dehidrogenáz és restrikciós fragmens hossz polymorphismus (RFLP), variable number tandem repeat (VNTR) analízis – humán androgen receptor – (CGC)n - assay / HUMARA – molekuláris tesztek. Sejtvonal / szövet specifikus vizsgálatok. Immunglobulin nehézlánc génátrendeződés (IgH-R) – molekuláris teszt. T-sejt receptor gamma génátrendeződés (TCR-R) – molekuláris teszt. / könnyűlánc expresszió vizsgálat – immunhisztológia Bár a tumorok monoclonalis eredete dogma igaz, ez nem jelenti azt, hogy a tumorok fejlődése során ne alakulnának ki újabb klónok. Ezek újabb mutációk eredményei, melynek révén klonális evolúció / szelekció zajlik a (malignus) tumorokban. Ennek eredménye az, hogy az adott pillanatban legsikeresebb (a gazdaszervezet mikrokörnyezetéhez legjobban alkalmazkodni képes), ezért legtömegesebb (mono)klónt tudjuk csak általában kimutatni a hagyományos kliniko-pathologiai vizsgáló módszereinkkel. Multitarget iFISH, LOH, SNP és WGS módszerek ma már feltárják a malignus tumorok szubklonális heterogenitását, mely egyben intenzív tudományos viták tárgyát is képezi, és megkérdőjelezi a nagy áttörésként megjelenő target /cél therápiák végső sikerét. 132. A tumorok biológiai jellemzői- II. Tumoros növekedés – Proliferatio-B. Melyek a tumoros sejtproliferáció kinetikai jellemzői és vizsgálati módszerei? A klinikailag / radiológiailag már detektálható tumorsejt mennyiség, kb 109 sejt, kb 1 gr szövetnek felel meg. Ha átlagosan 3 napot számítunk a sejtciklus komplettálására ( + G0 állásra), akkor 109 (= 230) sejt 30 sejtoszlás során, azaz 90 nap alatt jön létre ki. További exponenciális növekedést feltételezve, újabb 90 nap alatt 1kg, majd újabb 90 nap alatt 1000 kg (1 tonna) tumorszövet képződne. Mivel ez a matematikai model a gyakorlatban képtelenség, nyilvánvaló, hogy a tumorok nem növekednek exponenciálisan. Klinikopathologiai / epidemiológiai megfigyelések is igazolják, hogy a detektálható / panaszokat okozó tumorok kialakulása hosszú éveket vesz igénybe (nem immun-szupresszáltakban), (pl., a CIN-III / ISC és az invasiv cervixrák incidencia csúcsa közötti 10 – 15 év). A messze nem exponenciális tumorsejt növekedés okai: A sejtek változatos időtartamra G0 fázisba lépnek vissza. Tumorsejtek képesek kidifferenciálódni (pl., hypernephroma, neuroblastoma, melanoma metastasis). Anti-tumor immunreakció a gazda szervezet részéről. Ismert, hogy vannak olyan tumorok (pl., kissejtes tüdőrák, acut leukaemiák, Burkitt lymphoma), melyekben a proliferáló (sejtciklusba belépett) sejtek aránya nagyon magas (80 % feletti), másokban (pl., prostatarák, CRC) ez sokkal alacsonyabb, miközben a két csoportban a nettó tumor volumen növekedés nem különbözik jelentősen. Ez is támogatja azt a biológiai elméleti tényt, miszerint nettó sejtnövekedés nem csak fokozott sejtproliferáció / változatlan sejthalál ráta mellett, hanem változatlan sejtproliferáció és csökkent sejthalál konstelláció esetén is lehetséges. 97
Mivel a klasszikus oncotherápiás kezelésekre a nem proliferáló sejtek nem hatnak, célszerű ismerni a proliferáló (PR) illetve az apoptosisra (APO) itélt sejtek arányát tumorokban. Ezek meghatározására flow cytometriás (FC), immunhistokémiai (IHC) és in situ molekuláris (ISM) módszerek vannak. Proliferáció: Brom-deoxyuridin (BrdU) jelölés, (FC); DNS-FC – S/G2+M frakció meghatározás; Ki-67 (mib-1; a késői G1-től a korai G2-ig expresszált) jelölés (IHC); Apoptosis: 3’-OH-végjelölés / TUNEL – deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling; BCL-2 (IHC). Kétszínű fluoreszcens BrdU vs. TUNEL jelöléssel, FC módszerrel egyszerre határozhatjuk meg a PR vs. APO sejtek arányát. Ugyanez mikroszkópos körülmények között kétszínű kromogénes Ki-67 vs TUNEL / BCL-2 eljárással lehetséges. Ezek alapján háromféle sejtpopulációt különithetünk el: Proliferáló: BrdU+, Ki-67+, BCL-2+, TUNEL Nyugvó: BrdU-, Ki-67-, TUNEL APO-ra itélt sejtek: BrdU-, Ki-67-, BCL-2-, TUNEL+ Aneuploiditás: a diploid DNS tartalom nem páros számú többszöröse, a DNS index-szel (DI; tumor DNS/diploid DNS arány) fejezzük ki. A tumoros növekedés során a károsodott mitosis következménye. Lehet hypo- vagy hyperdiploid. Az aneuploidia általában dedifferenciáltabb tumorra utal, gyakrabban jelenik meg recidiváló, metastatikus tumorokban (klonális fejlődés). De pl. a gyermekkori pre-B-sejtes acut lymphoblastos leukaemiában (pre-B-pALL) a >50 kromoszóma illetve DI >1.15 a leggyakoribb (30 %) és legelőnyösebb prognózisú alcsoportot képviseli (magasan hyperdiploid – HHD-pALL). 133. Melyek a lokális és metastatikus tumor terjedés mechanizmusai, típusai és főbb klinikai példái? A lokális és metastatikus terjedés a malignus tumorok sajátossága, mely az invaziv növekedési képességgel kapcsolatos. Tumor angiogenezis. Ennek előfeltétele a tumor ’megeredése’ (’seeding’), melynek előfeltétele - a diffúzióval történő korai táplálkozást követően – az 1-2 mm-es tumorméretnél (1-2 x 109 tumorsejt) bekövetkező beereződés(tumor neovascularisatio). A malignus tumorok vascularisatioja eltér a normál szövetekétől (dús, bőséges elágazódás, ectasias erek, stb.). A neovascularisatio mediátorai: Tumorsejtek által termelt bázikus fibroblast - ill. vascularis endothel növekedési faktorok (bFGF, VEGF). Macrophagok által termelt TGF-α. Extracellularis mátrix (ECM) invasiója. Kötődés az ECM komponensekhez. Fokozott receptor expresszió (pl. fibronektin, laminin). A receptor expresszió polaritásának elvesztése (pl. epitheliális sejteken). Epithelsejt – ECM integrin kötés megszűnése utáni apoptosis rezisztencia.
98
Intercelluláris epitheliális adhéziós molekulák, pl. (E)-cadherin / catenin deregulációja. ECM degradációja Tumorsejtek / gyulladásos sejtek / fibroblastok által termelt proteolyticus enzimek, pl. IV. típusú kollagenáz / metalloproteináz-9 (MMP9: epitheliális és vasculáris basal membrán degradáció), urokináz, katepszin B. Tumorsejt migráció az ECM-ban Tumorsejtek / macrophagok által termelt citokinek, ECM degradációs termékek kemotaktikus hatása. Vascularis disszemináció (invázió – kikötődés / ’enchorage’ / ’homing’ AZ ECM-an terjedő tumor ugyanolyan mechanizmusokkal tör be a kis vér- és nyirokerekbe, ahogyan pl. a basalmembrán kötésből kiszabadult (proteolyticus enzimek, stb.) Ez képezi a lympho- haematogén terjedés és ennek révén a diszkontinuus tumor növekedés (metastasis - egy másik helyen történő megtelepedés / ’seeding’) alapját. Az érfalhoz / endothelhez történő kikötődést bonyolult, gyakran változó ill. egyedi adhéziós molekula expressziós mintázat határozza meg (CD44, CXCR4, CCR7). A metastázisok tipusai és jellegzetes klinikopathologia példái: Lymphogen terjedés. Regionális nyirokcsomó metastázisokhoz vezet, de végül hozzájárul a haematogén tumor szóródáshoz.. A tumor területet leginkább / leggyorsabban drenáló nyirokcsomó (sentinel ny.cs.) vizsgálata illetve érintettsége meghatározó a tumor sebészeti ellátását illetve a prognosztikát illetően. Speciális klinikopathologiai formái: lymphangitis carcinomatosa (savós hártyák felszínén kis nyirokerekben történő tumor terjedés: cérna-szerű, fehéres képletek), carcinosis peritonei / pleurae / pericardii (savás hártyákon multiplex 1-10 mmes fehéres plakkok formájában); diff. dg. peritonealis carcinosis esetén: zsirnecrosis, idegentest granuloma, tuberculosis peritonei. pseudomyxoma peritonei; excessziv nyáktermelést mutató cc. muciparum (appendix, ovarium) peritonealis terjedése. Haematogen terjedés (inkább a vékonyfalú vénákon keresztül). Cava tipusú: fejnyak ill. vesék / mellékvesék, urogenitális traktus tumorai valamint sarcomák tödő metastázisait okozza. Porta tipusú: a v. portae elvezetési területét képező GI traktus tumorainak máj-metastázisait idézi elő. A fenti általános metastásis mintázatokon túl nem lehet pontosan megjósolni egy malignus tumor metastázisának helyét, bármilyen anatómiai lokalizáció előfordulhat. De a gyakorlat szerint lépben és vázizomzatban nincs metastázis képződés. Másrészről, ismert, hogy az egyik legkiterjedtebb, többszervi metastázist a melanoma malignum adja. A haemopoetikus és lymphoid szervek tumorainak különböző szervi érintettségét nem nevezzük metastázisnak, hanem disszeminációról beszélünk. Ezen tumorok normalis megfelelői, ugyanis,
99
recirkulációs kapacitással bírnak, melyet nagyrészt a malignus transzformáció után is megtartanak. Ismertek viszont különös, de gyakori / típusos primér tumor – metastázis kombinációk, ezek korai események, gyakran a metastázis az első klinikai tünet. tüdő hegcarcinoma (perifériás adenocarcinoma) - frontalis lebeny metastázis, GI cc. sigillocellulare / muciparum – uni-, bilaterális ovarium metastasis – Krukenberg tumor gyomor carcinoma – supraclavicularis ny.cs. prostata carcinoma – lumbalis csigolya osteoscleroticus metastázisa lobularis emlő cc. – ovariális metastázis. 134. Mely funkciójú géncsaládok genetikai hibái képezik a tumorgenesis hátterét? Proto-oncogének növekedést elősegítő, apoptosist gátló, DNS reparációt gátló funkciók. A funkció nyerő mutációk (proto-oncogén > oncogén) ezen funkciók kontrol nélküli fokozódását, deregulációját. kontrolálatlan sejtnövekedést eredményeznek. Ezek a mutációk dominánsak. Tumor szupresszor gének (TSG) G0 /G1 tranzició gátlása (nyugalmi állapot preferálása), apoptosis támogatása, DNS reparáció stimulációja A funkció vesztő mutációk ezen funkciók elvesztését, deregulációját és kontrolálatlan sejtnövekedést eredményeznek. Ezen mutációk recesszívek, ezért a monoallelikus károsodás – általában - nem okoz funkcióvesztést (vannak kivételek, pl. p53). DNS reparativ gének (DRG) DNS replikációs hibák kijavitása a G0 /G1 tranzició előtt, Mikroszatellita (MS) régiókban a tandem ismétlődés szám (TRN) fiziológiás tartományban tartása. Valójában TSG funkciók, de a specifikus molekuláris mechanizmus indokolja a külön csoportot). Funkció vesztő mutációjuk a DNS hibák halmozódását engedi meg a proliferáló sejtekben (mutátor phenotypus). Ezen jelenség molekuláris márkere az MS instabilitás (MSI). Ezen mutációk is recesszivek. Összességében a következő alapvető sejtfiziológiai változások idézik elő a malignus phenotypust: Öngerjesztett növekedési stimulus (’self-sufficiency’). Az apoptosis elkerülése. Növekedést gátló stimulusokkal szembeni inszenzivitás. Károsodott DNS reparáció. Korlátlan replikációs képesség ((TTAGGG)n telomer fenntartása – telomeráz). 100
Angiogenesist indukáló képesség. Invasiv / infiltrativ és metastatikus képesség. A gazdaszervezet immunologiai felismerésének és védekezésének elkerülése. 135. Melyek a tumorgenesis szempontjából két legfrekventáltabb géncsalád közül a proto-oncogének transzformációjának módjai és legfontosabb molekuláris oncopathologiai példái? Növekedési faktor (GF) > (túl)expresszió - autokrin stimuláció PDGF-β / c-sis -- astrocytoma, osteosarcoma FGF / c-hst-1 -- gyomor-, emlő-, hólyagrákok, melanoma Növekedési faktor receptor (GFR) > (túl)expresszió / konstitucionális aktiválódás EGF-R család ERB-B1 -- tüdő, cc. planocellulare; gliomák ERB-B2 /HER2 -- emlő és ovarium tumorok Neurotrophic Tyrosin Kinase-R - RET -- MEN-2A, MEN-2B, fam. medullaris pajzsmirigy carcinoma PDGF-R -- gliomák FGF-R3 -- myeloma multiplex / t(4;14) / SCF(őssejt-faktor)-R) / c-kit -- gastrointestinális stromális tumor (GIST) Szignál átvitelben szerepet játszó fehérjék GPT kötő és hidrolizáló protein – p21 K-RAS -- tüdő, vastagbél és pancreas tumorok H-RAS -- hólyag, vesetumorok N-RAS -- melanoma, haematologiai neoplasiák (pl. ALL) RAS szignál transzdukció BRAF / MAP-kináz -- melanoma WNT szignál transzdukció – β-katenin -- hepatoblastoma, hepatocellularis cc. Nem-receptor tyrozin kináz ABL -- chronicus myeloid leukaemia (CML), acut lymphoblastos leukaemia (ALL) Transzkripciós faktorok C-MYC -- Burkitt lymphoma N-MYC -- Neuroblastoma, kissejtes tüdőrák Sejtciklus regulátorok CYCLIN D1 -- köpenysejtes lymphoma (MCL) CDK4 -- melanoma, glioblastoma, sarcoma A proto-oncogen > oncogen transzformáció módjai: Translokáció révén a proto-oncogen az új genomikus lokuszban erős és kontinuus promoter hatás alá kerül, Burkitt lymphoma: t(8;14) – C-MYC; follicularis lymphoma: t(14;18) – BCL-2, köpenysejtes lymphoma: t(11;14) – CYCLIN D1. kikerül egy korábbi szupresszor hatás alól,
101
génfúzió révén kiméra gén /mRNS / funkció nyerő kiméra protein képződés következik be. CML, ALL – t(9;22); APL – t(15;17); AML – t(8;24); pALL – t(12;21), Gén amplifikáció - homogénen festődő régiók (HSR) – dupla parány (DM) N-MYC - neuroblastoma, HER-2 - emlő / ovárium tumorok Pontmutáció K-RAS – c12, c13, c61 – colorectalis cc., tüdő adenocarcinoma, EGFR - e19, e21 tüdő adenocarcinoma. miRNS deléció A nem kódoló ssRNS a transzkripció inaktiválásában vesz részt, a ’silencing complex’ része. Deléciója konstitucionális proto-oncogen aktiválódást eredményezhet. 136. Melyek a tumorgenesis szempontjából két legfrekventáltabb géncsalád közül a tumor szupresszor gének transzformációjának módjai és legfontosabb molekuláris oncopathologiai példái? Retinoblastoma (Rb) – 13q14. Az Rb protein a sejtciklus szabályozás tengelyének centrális eleme. Nemfoszforilált állapotban köti és inaktiválja a sejtciklus progresszió E2F centrális transzkripciós faktorát (Rb-E2F), míg P-Rb állapotban az E2F aktív. Több oncogén vírus hatását a Rb-P állapotot utánzó, Rb proteint kötő fehérje termelés révén fejti ki (E1A – adenovirus, E7 – HPV, T-antigén – SW40). Csiravonal mutáció familiáris retinoblastoma eseteket (az összes 40 %-a) idéz elő. P-53 – 17p13.1 - A genom őrzője – Guardian of the genom – Hüter des Genoms. A másik centrális sejtciklus szabályozó fehérje. A ciklin dependens kináz inhibitorok (CDKI) közül a p21-t stimulálva gátolja a sejtciklust, a BCL-2 gátláson és a BAX stimuláción keresztül fejti ki pro-apoptotikus hatását. A DNS károsodás az ATM / ATR géneken keresztül stimulálja, míg az MDM / m-P53 / E1B adenovirus / T- SW40 / HPV-E6 gátolja. Humán daganatokban a leggyakrabban mutált / károsodott gén. Csiravonal mutáció multiplex daganat szindrómát (Li-Fraumeni) idéz elő. WT-1 11p13 A vese és a gonádok differenciálódását indukáló gének transzkripciós aktivátora. Csiravonal mutációja a vese gyermekkori daganatát – Wilms tumor – okozza. APC –5q, adenomatous polyposis colon TSG. A WNT – β-catenin proliferációt stimuláló szignál transzdukciót gátolja. Csiravonal mutációja / károsodása a GI-ban több száz – ezer polypus adenomatosus-t eredményez már adoleszcens korban, 100 %-os carcinoma transzformáció valószínűséggel. NF-1 – 17q11.2 Az NF-1 fehérje (neurofibromin) a K-RAS / p21 G-protein jelátvitel szilenciumot előidéző GTP-ase aktiváló protein (GAP). 102
Csiravonal mutációja nagyszámú benignus bőr- és idegtumort idéz elő (Neurofibromatosis – I, Recklinghausen kór). VHL – 3p. von Hippel Lindau gén Protein degradációt irányító ubiquitin ligáz komplex egy részét kódolja. A nem-papilláris (konvencionalis) veserákok 98 %-ában deletált. Csiravonal mutációja familiáris vesecarcinomát, pheochromocytomát, a KIR haemangioblastomáját. és retina angiomákat idéz elő. A TSG mutáció a phenotypus alapján mindig recesszív. Ez azért van, mert a filogenetikai szelekciós nyomás révén a TSG-ek ko-dominánsak, tehát az egyik allél károsodása esetén (heterozygota állapot) a TSG funkció – a másik allél működése alapján – még fenntartott. A phenotypus akkor változik meg (a funkció vesztés akkor következik be), ha a másik allél is károsodik, tehát e lokusz szempontjából a heterozigozitás elveszik – loss of heterozygozity (LOH). A TSG asszociált cancerogenesis hátterében a következő funkció vesztő aberrációk állhatnak: Pont mutáció. Ennek kiemelt példája – két szempontból is – a P53 TSG pontmutáció. Egyrészt – szemben a K-RAS összesen 3, funkció nyerő mutációjával – legalább 30 funkció vesztő mutáció ismert a P53 esetében. Másrészt, a P53 homotetramer 3D formában aktív és már egyetlen m-P53 a w(vad)-P53 molekulák ezen szerkezetét – a pontmutáció helye függvényében – változatos mértékben ’elrontja’, a funkciót változatos mértékben csökkenti. Ez magyarázza azt a kivételt a TSG-ek között, hogy már a monoallelikus P53 mutáció is phenotypus hatással bir, tehát nem recesszív. A fenti két P53 sajátság az oka annak, hogy a P53 aberráció a leggyakoribb a humán malignomákban. Transzlokáció – kiméra gén / mRNS /csökkent funkciójú kiméra protein képződés Pl., acut promyelocytás leukaemia (APL) – t(15;17), a PML és a differenciálódást indukáló retinolsav receptor (RAR) gének fúziója csökkent affinitású PML-RAR receptort, igy a differenciálódást indukáló vs szupresszáló TF-ok egyensúlyában az utóbbiak túlsúlyát, differenciálódás hiányát, leukaemiát idéz elő. Nagy dózisú all-trans-retinolsav (ATRA) hatásos therápia. Transzlokáció – kiméra protein képződés – hisztonkód átalakítás A 2. leggyakoribb gyermekkori leukaemia, a t(12;21)(p13;q22)+ pre-B ALL az ETV6 (korábban: TEL) és a RUNX-1 (korábban: AML-1) gének juxtapozicióját és kimérizmusát eredményezi. A RUNX-1 haemopoetikus sejtek differenciálódását stimuláló gének TF-a, TGTGGT hexamer kötő specificitással. Kötődés után hiszton acetiláz-t (HA) rekrutál, mely eukromatinizációt és transzkripciót okoz. Az ETV6-RUNX-1kiméra megtartja a DNS kötő hexamer specificitását, de HA helyett hiszton deacetiláz-t (HDA) rekrutál, ezzel heterokromatinizációt és transzkripció (és differenciálódás) gátlást okoz. 103
Deléció A 2. allél aberrációjának leggyakoribb formája, pl. a t(12;21) pALL-ben az LOH mechanizmusa 75 %-ban ez. Transzlokáció - a fúziós gén duplikációja A kóros gén duplikációja ’gén dózis effektus’ révén LOH-t utánoz. Pl., t(12;21) pre-B pALL-ben az ’LOH’ 25 %-ban a kiméra allél-t hordozó kromoszóma non-diszjunkciója miatti fúziós gén duplikáció révén valósul meg. 137. Melyek a daganat képződés genetikai predispoziciójának formái? A daganatok szinte mindig genetikai aberrációk révén keletkeznek. A legnagyobb csoportot a szerzett preneoplastikus (pre-cancerosus) állapotok képezik, melyek szomatikus aberrációk kialakulásával kapcsolatosak és példáit a metaplasia + dysplasia csoport képviseli (l. 127. kérdés). A kisebb, de szignifikáns csoportot a transzgenikus tumor asszociált genetikai aberrációk képviselik, melyek familiáris tumor halmozódást eredményeznek és a hereditaer – familiáris preneoplastikus állapotokat képviselik (a pathogenetikai értelmezés nehézségeit, l. alább). Ezek majdnem mindig TSG mutációkkal kapcsolatosak, mert ezen géncsoport esetén áll fenn latencia a fenotipikusan nem manifesztálódó monoallelikus génkárosodás és az LOH bekövetkeztével kialakuló tumor fenotipus között. Így a csirasejt mutáció nem okoz tumort a szülők gonádjaiban, azok nem pusztulnak el (vagy kerülnek eltávolításra), így a monoallelikus mutáció átvihető. A monoallelikus aberráció után az LOH bekövetkezte a spontán mutáció 10-6 gyakoriságánál jóval gyakrabban (10-3 – 10-4) történik meg, melyre többféle molekuláris biológiai magyarázat van, de a jelenség még nem teljesen tisztázott. Az LOH bekövetkeztének sebessége viszont értelemszerűen meghatározza a latencia hosszát. Ez magyarázhatja azt, hogy egyes csiravonal mutációk esetén az utódokban nagyon korán (csecsemő-, ill. gyermekkor) és a mendeli domináns öröklődésmenethez hasonló magas, ’penetranciával’ vagy kérőn (adoleszcens – felnőttkor), a mendeli recessziv öröklődés menethez hasonlóan alacsony arányban alakul ki daganat (fenotipus). A latencia mértéke akár azt is lehetővé teszi, hogy ne az 1.utód generáció-ban, hanem a 2. generációban alakuljon ki LOH, igy daganat fenotipus. Ez az ’öröklődés menetet’ még homályosabbá teszi, de a familiaritás klinikailag – epidemiológiailag kimutatható. A fentiek képezhetik a magyarázatát annak, hogy a szakirodalom és a tankönyvek is autoszomális domináns, autoszomális recesszív herediter tumor (cancer) szindrómát valamint bizonytalan öröklődés menetű familiáris tumor (cancer) szindrómát különítenek el. Az osztályos igénye nélkül ilyenek (K-3. Táblázat):
104
K-3 Táblázat ------------------------------------------------------------------------------------------------ GÉNHIBA DAGANAT / SZINDRÓMA Rb Retinoblastoma P53 Li-Fraumeni szindroma, multiplex tu. APC Familiális adenomatosus polyposis NF1, NF2 Neurofibromatosis 1 és 2 BRCA1, BRCA2 (repair) Emlő és ovárium daganatok MEN1, RET MEN1, MEN 2A éa2B MSH2, MLH1, MSH6 (repair) HNPCC – Lynch szindróma PTCH Nevoid BCC szindróma (Gorlin-Goltz) VHL familiáris konvencionális veserák MET familiáris papilláris veserák TT dimér excisio / repair Xeroderma pigmentosum ATM homológ rekombináció Ataxia teleangiectasia homológ rekombináció– helikáz Bloom szindróma homológ rekombináció Fanconi anaemia A fentiek közül csak RET és a MET oncogen, tehát a proto-oncogenek csiravonal mutációi is állhatnak familiáris daganat szindrómák hátterében. De ezek esetében még nehezebb megmagyarázni a latenciát illetve a penetrancia / expresszivitás változatosságát, hacsak nem tételezünk fel iniciátor+ / promoterállapotot (l. K-138). A Li-Fraumeni szindróma kivételével a többi esetben szerv / szövet / sejtvonal specifikus daganatok alakulnak ki. Ezen, nagy valószínűséggel – legalábbis nomenklatúrájában - nem kellően megalapozott herediter ’rák’ szindróma osztályozás mellett a tankönyvekben nem esik szó az in utero cancerogenesisről, mely nem is transgenikus, tehát nem herediter, de a herediter tumor szindróma jobb megértéséhez az LOH latenciával kapcsolatos adatok szolgáltatásával jelentősen hozzájárult. Köldökvér (Guthrie-kártya) minták molekuláris valamint monochorionalis, biamnionalis egypetéjű ikerpár (szétválás a fogamzás utáni 3-7. napon) mindkét tagjában – különböző latenciával – kialakuló, molekuláris márker szerinti ugyanazon tumor előfordulás (konkordancia) vizsgálata bizonyította, hogy legalábbis a leggyakoribb leukaemia formákban a monoallelikus aberráció, vagy a kópia szám aberráció (CNA) 10 – 100 %-ban in utero alakult ki, de familiaritás nem állt fenn. Ilyen adatokat mutat az alábbi K-4 Táblázat: K-4 Táblázat Betegség pALL– MLL – (v;11q23) pALL – TEL-AML1 pALL – HDD
Prekurzor lézió köldökvérben 100 % 75 % 10 % 105
Konkordancia 100% (1 – 6 hó) 10% (3 – 7 év) 10% (3 – 7 év)
pAML –AML1-ETO aALL /a AML
50 % ¤ <1%
0%
HDD – High hyperdiploid /magas hiperdiploid
Ebből azt láthatjuk, hogy a csecsemőkori pALL prekurzora 100%-ban in utero jelen van és hónapok alatt, 100 %-ban bekövetkezik az LOH, a pALL-HHD-ben csak 10%-ban van jelen a prekurzor CNA-t mutató klón in utero, de ezekben 100 %-os a konkordancia, míg a pALL t(12;21) (TEL-AML1) leukaemia esetén magas az in utero prekurzor lézió aránya, de csak kb. 1/7 arányban történik meg bármikor postnatalisan az LOH. A felnőttkori (a~) leukaemiák esetében a jelenség nem ismert. A retinoblastoma kivételével a gyermekkori malignus daganatok vonatkozásában nem ismert az in utero cancerogenesis. 138. Etiologia szerint hogyan osztályozhatjuk a canrerogenesis-t és melyek ezek főbb klinikopathologiai példái? A biológiai reguláló rendszerek, így az sejtproliferációt szabályozó rendszer is soklépcsős, kaszkád-szerű, oszcilláló. Ezért a daganatok képződéséhez egy lépcsőfok, egy reguláló komponens károsodása, szinte soha sem elegendő. Típusosan, tehát, a cancerogenesis többlépcsős esemény. Ennek egyik első, klinikai – pathomorphologiai molekuláris korrelációt bemutató prototípusa a vastagbél hám egyre növekvő grádusú adenomákon keresztül adenocarcinomává történő transzformációja, melyet az APC-5q, K-RAS-12p, DCC-18q és végül a P53-17p konzekutiv, szuperponálódó aberrációi kísérnek. Történelmi okokból meg kell említeni a Celsus-rákot (I. évszázad, Celsus; a chronicus gyulladás / regeneráció cancerogén hatásának leírása: sipolyozó osteomyelitis > bőrrák) valamint a kéményseprők scrotum rákját (Sir P.Pott, 1775; cancerogén vegyületek / kátrány - a kémiai cancerogenesis korai dokumentálása). Kémiai cancerogenesis. A többlépcsős cancerogenezisnek megfelelően iniciátor és promoter típusú rákkeltő anyagokat különböztetünk meg. Iniciátor anyagok: Irriverzibilis károsodást idéznek elő tumor fenotipus kialakulása nélkül. A cancerogenesis szükséges, de nem elégséges feltételét képezik. Direkt ható ágensek. Metabolikus átalakítás nélkül hatnak. Elektrofil anyagok, melyek intenzíven kötődnek nukleofil (főként DNS) targetekhez, Alkiláló / aciláló vegyületek, melyeket a kemoterápiában is használnak. Indirekt ható ágensek. Metabolikus átalakítás után hatnak. Leggyakrabban a vegyes funkciójú oxidáz, a p-450 szerepel a metabolizmusban. A poliés heterociklusos hidrokarbonok (pl. benzantracén, benzpirén), az aromás aminok (pl. benzidin, acetil-amino-fluorén), növényi termékek (aflatoxin – Aspergillus flavus; Griseofulvin) és egyéb anyagok (vinil klorid, nikkel, króm, azbeszt) tartoznak ide. A metabolikus enzimrendszerek genetikai polimorfizmusa, ill. indukálható izotipusai (pl. aril-hidrokarbon-
106
hidroxiláz; p450 – CYP1A1 gén) miatt 5 – 10-szeres individuális rizikó különbségek is fennállnak. Promoter anyagok. Tumort indukálnak korábban ’iniciált’ sejtekben. Hatásuk reverzibilis, dózis függő, a tárget nem DNS / RNS. Önmagukban nem cancerogének. a fentiek kísérleti modellje: egy iniciátor okozta K-RAS / p21 funkció nyerő mutáció > PLC stimuláció > fokozott diacil glicerol (DG) termelés (nincs tumor), további forbol-mirisztát-acetát (PMA – DG hatást utánoz) kezelés (promoter) küszöbérték feletti, konstitucionális PKC / MAP-1 szignál transzdukció stimulációt, kontrolálatlan sejtnövekedést (tumor) idéz elő. Radiációs – ionizáló sugárzás okozta cancerogenesis. Ultraibolya sugárzás. Az UV-B ( 280 – 320 nm) cancerogén. T-T dimér képződésre, igy replikációs hibára predisponál. Az epitheliális malignomák (basalioma, laphámrák) esetén a kumulativ expozició, melanoma képződésben a nagydózisú, intermittens expozició (napozás) a meghatározó. Az elektromágneses (rtg.) és ionizáló sugárzás (α, β vagy neutron) a DNS aberrációk minden formáját képesek előidézni. A cancerogén hatást orvos-, kutatástörténeti tények (W.C. Röntgen - CRC, Marie Curie – aplasticus anaemia), ipari tevékenység (uránium bányászat), háborús események (Hiroshima, Nagasaki) és katasztrófák (Csernobil) egyaránt bizonyítják. Ezek hatására leggyakrabban különböző acut myeloid leukaemia és gyermekkori pajzsmirigy carcinoma. Mikrobiális cancerogenesis. Oncogen RNS vírusok, pl.: HTLV-1. T sejtes leukaemiát / lymphomát idéz elő, mely Japánban és a Carib térségben endemiás, máshol sporadikusan előfordul. A virus TAX génje / proteinje konstitucionálisan inaktiválja a p16/CDKI2A-t és stimulálja a ciklin D-t. Oncogen DNS vírusok. Nem litikus, hanem permissziv vírus > sejt fertőzésről és a vírus genom gazdasejt genomba történő integrációjáról van szó. Emiatt a vírus önmagában nem tud replikálódni (fontos v-gének hasításra kerültek), hosszú időre a fertőzés látens maradhat. Specifikus, a gazdasejt genomban proto-oncogénnel /TSG-nel interakcióba lépni képes vírus gén transzkriptum vagy indirekt mechanizmusok (l. alább) képezhetik a pathogenitás alapját. Humán papilloma virus HPV 6 & 11, benignus izotipusok: verruca vulgaris, condyloma acuminatum. HPV 16 & 18, magas rizikójú izotipusok: CIN, cervic carcinoma. Oropharyngealis planocellularis carcinomák. 107
Ebstein-Barr vírus (EBV). LMP-1 (CD40<>CD40L túlélés / mitogén szignál mimikri, BCL-2 stimuláció) és EBNA-2 (cyclin D1 stimuláció) vírus proteinek B-sejt immortalizációt okoznak, de pl., cHL-ban, NPC-ban csak az LMP-1 exprimált. Lymphomák Burkitt lymphoma, endemiás (Közép-Afrika, Új Guinea) 100 %-ban +. egyéb területeken (sporadikus forma) kb 30 %-ban +. Klasszikus Hodgkin lymphoma (cHL), kb 30 %-ban +. B-sejtes lymphomák immunszupresszáltakban (AIDS, poszttranszplantációs, időskori). Primaer effusios lymphoma (PEL) Pyothorax associált lymphoma (PAL) Lymphomatoid granulomatosis (multifokális T/HCR-BCL). T / NK sejtes nasalis lymphoma. Nasopharyngealis carcinoma – NPC (Lymphoepithelioma). Endemiás Dél-Kinában, eszkimók között. Hepatitis B és C vírusok (HBV és HCV). A hepatocellularis carcinoma (HCC) kb 80 %-a HBV / HCV által okozott chronicus hepatitis talaján képződik. Bakteriumok. Helicobacter pylori gyomorban. Adenocarcinoma. Extranodalis marginális zóna lymphoma (enMZL), t(11;18)+. Chlamydia psittaci – conjunctiva – enMZL. Campylobacter jejuni - proximális vékonybél – α-HCD / IPSID / enMZL. Borrelia burgdorferi – bőr – enMZL. Néhány kivételtől (HPV, HTLV-I) eltekintve a mikrobiológiai ágensek nagyobb része nem direkt etiológiai / pathogenetikai faktor, hanem közvetve, az adott sejtpopuláció fokozott proliferációját előidézve, daganatkeltő genetikai aberrációkra fogékonnyá teszik a célsejteket. Ez nyilvánvaló annak alapján is, hogy pl. az EBV+ ill. EBV- cHL morfológiailag, fenotipusban és prognózisban nem különbözik egymástól; vagy pl. az EBV+ ill. EBV- Burkitt lymphoma citogenetikailag, morfológiailag, fenotipikusan és prognózisát tekintve nem különböznek egymástól. Az EBV, melyet a felnőtt populáció 100 %-ban hordoz latens fertőzés formájában, bármilyen eredetű immunszupresszió esetén növeli a proliferáló B-sejtek arányát. A HBV és HCV chronicus hepatitist és fokozott májsejt regenerációt idéz elő. A fent felsorol baktériumok mindegyike chronicus antigén stimulációt jelent, chronicus gyulladást (gastritis, conjunctivitis, jejunitis, dermatitis) és a sejtciklusba újra belépő memória B-sejt kompartment növekedését okozzák.
108
139. Mi a gradus (’grading’) és a pathologiai stádium (’staging’) meghatározás lényege és példái? Mindkét paraméter a malignus daganatok therápiáját és prognózisát alapvetően meghatározó patomorfológiai leírás. A gradus a daganat hisztológiai differenciáltsági fokát írja le. Leghagyományosabb a nuclearis grading, mely a mag morfológia (nagyobb, hyperchrom, szabálytalan, angulált, bizarr, lobált, többmagvú, látható / nagy nucleolusok) alapján G1 – G3 skálán osztályoz (a magasabb érték jelenti az éretlenebbet). Egyes esetekben (pl. cc. planocellulare) ez kiegészül az intra- ill. extracelluláris keratinizáció mértékének megitélésével – cc. planocellulare, ~ ~ partim keratosum, ~ ~ keratosum. Más szervek esetén a hámdaganat differenciálódási fokát a mirigyképződési tendencia mértéke alapján ítélik meg. A prostata carcinoma Gleason gradus meghatározása ezt a két legkülönbözőbb differenciáltságú területen 1 – 5 fokú skálán értékeli, majd ezeket szummálva adja meg a differenciáltsági fokot 2 – 10 között. Az emlőtumorok Nottingham gradálása értékeli a tubuláris differenciálódást (1-3 pont), a mitosis számot (1-3 pont) és a nuclearis polimorfizmust (1-3 pont). Majd a gádust ezek kombinációjával alkotja meg: Gr-I 3-5 pont, Gr-II 6-7 pont, Gr-III 8-9 pont). A pathologiai stádium / stage a daganat makro-, ill. mikroanatómiai kiterjedtségét írja le sebészeti, resectios makropreparámokban, de bizonyos esetekben biopsiákban is. A pathologiai stádiumot a pTNM rendszer alkalmazásával irjuk le, ahol ’p’ a pathologia stádiumot jelenti (van klinikai stádium meghatározás is, mely a pathologiai stádiumot is inkorporálja), T1-4 a tumor anatómai kiterjedtsége, N0-3 a regionális nyirokcsomók érintettségének mértéke, M metastasis hiánya vagy jelenléte ( az utóbbit általában nem a pathologus tudja meghatározni). Ez kiegészülhet a vascularis (V0/1), nyirokér (L0/1) invázió és a perineuronális terjedés (PN0/1) igen/nem megítélésével. A ’T’ szervtől és anatómiai lokalizációtól függően mást jelenthet. Pl., GI: T0 nincs tumor, Tx nem megitélhető, Tis in situ tumor (eltérő jelentések: pl. intraepitheliális /bőr, cervix/ vagy a l.propria-ra korlátozódó folyamat /gyomor/), T1 submucosa-ba törő, T2 t. muscularis-ba infiltráló, T3 subserosa-ig terjedő, T4 peritoneális felszint elérő tumor. A CIN I – II – III is lényegében pathologiai stádium, melyet biopsiás mintákban is meg lehet és kell határozni. A pathologiai stádium szervi, sőt tumor specifikus definicióját demonstrálja a jelenlegi melanoma stádium meghatározás, mely lentigo maligna típusú Tis elváltozások utáni mélyebb, dermist infiltráló melanomáknál a tumor vastagságot, a kifekélyződést ill. a mitosis szám / 1 mm2 tumorterület értékeket veszi figyelembe a T1a/b – T4a/b besorolás meghatározásánál.
109
A pTN meghatározás előfeltétele az, hogy a resecios preparátumokból olyan szövetblokkokat készítsünk, melyek mikroszkópos vizsgálata alapján a pTN kérdések megválaszolhatóak. A pTN besorolás olyan meghatározó klinikai döntések alapja, mint pl. hólyagtumor esetén hólyagmegtartó sebészi kezelés vs. cystectomia. A humán daganatok grádus és stádium besorolásának szabályait az AJCC Cancer Staging Manual (a 8. verzió munkálatai 2014.10.01-én kezdődtek) alapján folyamatosan frissített Cancer Staging Handbook (jelenleg a 7. kiadás van érvényben) határozza meg nemzetközileg egységesen. A változások alapja az egyes pathologiai paraméterek multivariáns klinikai analízise, az egyre újabb terápiákra adott válaszok függvényében. 140. Melyek a daganatok pathologiai diagnózisának módszertani alapjai? Fénymikroszkópos morfológia Különös, de tény, hogy a kb. 130 éve lényegében változatlan fénymikroszkóp (Köhler – Abbe – Zeiss) képezi a daganat diagnosztika alapját ma is. Ez az a vizsgálati szint, ahol a klinikai – makroszkópos – radiológiai információkat a leghatásosabban lehet integrálni a morfológiai észleletekkel. Ezen belül is vezető szerepet játszik a histologia, mely μm-es nagyságrendű integrált szerkezet analizist jelent, a grádus és stádium meghatározás alapját képezi. A cytologia izolált sejtek morfológiája alapján fontos előzetes információt ad a döntéshozatalhoz. Az aspirációs cytologiával mélyen fekvő területek elváltozásairól szerezhetünk információt, míg az exfoliativ cytologia a cervix, bronchus, gyomor, hólyag diagnosztikában és szürővizsgálatokban nélkülözhetetlen. Az immunhistologia óriási mértékben kitárta a fénymikroszkópos diagnosztika lehetőségeit. A strukturális és funkcionális proteinek specifikus feltüntetésével a histogenesis-ről, a hormon és növekedési faktor receptor státuszokról, a proliferációs / apoptotikus potenciálról, metastatikus hajlamról kaphatunk információt. Az áramlási cytometria a lymphomák,/ leukaemiák vér, csontvelő és nyirokcsomó aspirációs mintáinak analízisével a komplex fenotipizálás nélkülözhetetlen módszertana. A molekuláris pathologia ma már hozzátartozik a pathologiai diagnosztikához, mivel a legkülönbözőbb daganatokban pathognomikus / prognosztikus molekuláris jellemzők váltak ismertté. A PCR alapú DNS teszteket pl. klonalitás vizsgálatára (immunglobulin - T-sejt receptor génátrendeződés, HUMARA) használják. A target therápiák indikációi szempontjából szükségesek a szekvenálással kiegészített PCR eljárások a funkció nyerő / vesztő mutációk kimutatása érdekében. RT-PCR és ennek kvantitatív változata szükséges pathognomikus kiméra mRNS alapú betegség / therápia monitorizáláshoz (CML).
110
Az in situ molekuláris módszerek közül az interfázis citogenetika (iFISH) – akár a morfológiával asszociáltan is – információt ad therápia releváns gén amplifikációról (N-MYC, HER2), transzlokációkról (t/X;18/ - synovialis sarcoma,, t/11;22/ - Ewing / PNET, t/8;14/ - Burkitt lymphoma) és numerikus aberrációkról (mola hydatidosa, pALL).
111
