Прогностическая роль и молекулярно-биологические аспекты формирования капсулы гепатоцеллюлярной карциномы: обзор литературы

Гепатоцеллюлярная карцинома (hepatocellular carcinoma, HCC) – один из наиболее распространенных типов рака. Ежегодно в мире регистрируется около 400 тыс. заболевших. Доля HCC среди всех первичных злокачественных опухолей печени составляет 80 %, а 5-летняя выживаемость не превышает 5–9 % [60]. Распространенность HCC характеризуется широкой географической вариабельностью – от низких показателей заболеваемости в Северной Америке и Европе до высоких в странах Африки и Азии. Заболеваемость у мужчин в 2 раза выше, чем у женщин. Известно, что развитие HCC тесно связано с хроническими гепатитами B и C, а также циррозом печени. Особенности режима питания, воздействие микотоксинов, афлатоксинов и метаболические нарушения при различных заболеваниях также вносят определенный вклад в гепатоканцерогенез.

Как и в случае многих других злокачественных опухолей, развитие HCC – многоэтапный процесс, ведущий к аккумулированию генетических и эпигенетических изменений в регуляторных генах, активации онкогенов и инактивации или потере опухолесупрессорных генов [51]. Выявление прогностических маркеров – один из ключевых аспектов в изучении HCC. Клинические прогностические факторы HCC включают стадирование по системе TNM, степень клеточной дифференцировки, степень опухолевой инвазии, возникновение рецидивов. Молекулярными прогностическими факторами HCC можно считать степень пролиферативной активности опухолевых клеток, уровень экспрессии опухолесупрессорных и промоторных генов, контроллеров клеточного цикла, метаболических генов, ECM (extracellular matrix)-деградирующих протеиназ, активность клеточной адгезии и различ- ные ангиогенные факторы. Все они относятся к биомаркерам гепатоканцерогенеза, определяют исходы лечения и влияют на выживаемость пациентов с HCC [37].

Возможно, что один из прогностических факторов связан с наличием или отсутствием капсулы у опухоли и степенью капсулярной инвазии, этому вопросу и посвящен данный обзор литературы. Сведения о частоте инкапсуляции HCC варьируют в широких пределах – от 3,6 % до 86,4 %. Капсулы подразделяют на два типа: истинные и ложные. Первый тип представляет собой отчетливые фиброзные гиалинизированные капсулы толщиной в несколько миллиметров. Псевдокапсула состоит из компрессированной ретикулиновой стромы соседней печеночной паренхимы и ассоциируется с экспансивным типом роста опухоли [30].

Происхождение капсулы HCC остается неясным [17]. Предполагается возможность фи-брогенеза на границе двух опухолевых узлов с последующей фибринизацией на начальной стадии, когда узел HCC увеличивается до 1,5 см и больше [28]. Также была выдвинута гипотеза о том, что формирование капсулы является результатом компрессии и коллагенизации примыкающей стромы. Однако этот механизм подвергается сомнению, так как размер опухоли не коррелирует с толщиной капсулы или ее частотой. Это поддерживает гипотезу о том, что в формировании капсулы HCC играет роль, скорее, активный фиброз, чем опухолевая компрессия соседней стромы.

По степени инвазивности опухоли с псевдокапсулой не отличаются от опухолей с фиброзной капсулой. Цирроз печени у больных с опухолями, имеющими псевдокапсулу, встречается реже, чем у больных, имеющих опухоли с фиброзной капсулой. Размер опухолей с псевдокапсулой меньше, чем опухолей с фиброзной капсулой [14].

Ueda et al. [52] доказали, что интактная капсула предотвращает распространение опухолевых клеток за границы опухоли за счет щелевидного сосудистого пространства внутри капсулы. Если капсула инфильтрирована, опухолевые клетки могут попадать через ее сосуды в соседние печеночные ткани, а также распространяться по организму через воротную и печеночные вены.

Барьерная функция капсулы подчеркивается и в других работах [13, 15, 49]. Альтернативное объяснение положительной прогностической значимости капсулы заключается в том, что инкапсулированные опухоли обычно характеризуются меньшей гистологической агрессивностью [53].

Инкапсулированность опухоли является одним из признаков, определяющим стадирование HCC. Опухоли I стадии включают в себя образования не более 2 см в диаметре, могут быть инкапсулированы без инвазии в окружающую ткань (стадия IA) или неинкапсулированы и инвазировать в соседние ткани (стадия IB). Для II стадии характерны опухоли не более 2 см в диаметре, васкулярная инвазия которых ограничивается мелкими сосудами капсулы, и инкапсулированные опухоли более 2 см в диаметре, не инвазирующие в окружающую ткань. Стадия IIIA включает опухоли более 2 см в диаметре, инвазирующие мелкие сосуды опухолевой капсулы и/или сателлиты около опухоли без венозной инвазии [18].

Winston et al. [59] показали, что не существует различий в наличии капсулы HCC среди пациентов, страдающих и не страдающих циррозом печени. Не найдено никаких различий и в инкапсуляции HBV- и HCV-связанных HCC [24]. Размер опухоли коррелирует с наличием капсулы, показано, что опухоли диаметром более 10 см имели капсулу существенно реже, чем более мелкие новообразования. Капсула возникает на ранней стадии развития опухоли, и инкапсулированность коррелирует с пониженной вероятностью опухолевой эмболии и с лучшей дифференцировкой опухолевых клеток [64]. Аналогичные результаты были получены в ретроспективном многоцентровом исследовании Figueras et al. [10], согласно их данным, опухоли диаметром более 5 см имели капсулу значительно реже, чем диаметром менее 5 см. Похожая точка зрения излагается и в других работах [25, 46]. В то же время Zeng et al. приходят к противоположным выводам [68]. Солитарные HCC имеют капсулу чаще, чем узловые, характеризующиеся наличием более одного опухолевого узла [56, 68].

В литературе нет единой точки зрения о влиянии капсулы на выживаемость пациентов с НСС. Ряд исследователей [20, 50, 61, 65, 67] считают, что инкапсуляция гепатоцеллюлярной карциномы не является прогностически важным фактором и не влияет на выживаемость больных с этим заболеванием. Однако в большинстве работ [4, 5, 9, 12, 16, 21, 23, 29, 31, 33, 35, 38, 40–45, 47, 62, 66] указывается на благоприятную прогностическую роль наличия капсулы. По мнению Ueki et al. [53], наличие капсулы снижает вероятность локального и дистанционного рецидивирования опухоли, однако не оказывает влияния на общую выживаемость пациентов с HCC.

Инкапсулированные HCC (с четко видимой на КТ или МРТ капсулой) хорошо поддаются хирургическому вмешательству, в то время как для неинкапсулированных опухолей более подходят нехирургические методы лечения, такие как трансартериальная хемоэмболизация. Отмечена связь между инкапсулированностью опухоли и более высоким внутриопухолевым давлением, а также высоким градиентом давления, которые ассоциированы с венозной инвазией и внутрипеченочным метастазированием [38]. По мнению большинства исследователей, инфильтрация в капсулу опухоли снижает выживаемость у пациентов с HCC [2, 8, 27, 54, 69]. Противоположная точка зрения высказывается лишь в работе Yeh et al. [65].

Типы инфильтрации капсулы разделяют на экстракапсулярный, при котором раковые клетки инвазируют наружу капсулы и проникают в печеночную паренхиму, и интракапсулярный (наблюдается чаще), в котором раковые клетки оставались внутри капсулы. Клиникопатологических различий не выявлено, но толщина капсулы у опухолей с интракапсулярным типом инфильтрации больше, чем у опухолей с экстракапсулярным. Экстракапсулярный тип распространения опухолевых клеток является неблагоприятным прогностическим признаком и характеризуется меньшей выживаемостью. Индекс инфильтрации не коррелировал с другими клиникопатологическими факторами и выживаемостью пациентов с интракапсулярным типом инфильтрации [13].

Опухоли, характеризующиеся массивным некрозом при трансартериальной хемоэмболизации, инкапсулированы чаще опухолей с меньшим объемом некроза, что ассоциируется с лучшей выживаемостью. Показана статистически достоверная корреляция между толщиной капсулы и эффективностью опухолевого некроза после хемоэмболизации. Причины относительно малого некроза неинкапсулированных HCC до конца не выяснены [25]. Показано, что контраст, введенный в воротную вену, проникает только в неинкапсулированные опухоли. Это дало возможность выдвинуть гипотезу о существенной разнице в кровоснабжении инкапсулированных и неинкапсулированных HCC, что может существенно влиять на опухолевый некроз после эмболизации печеночной артерии. Тип гистологического роста клеток на границе между опухолью и нормальными тканями может также влиять на возникновение некроза при трансартериальном лечении. Гемоэмболизация наиболее эффективна при лечении инкапсулированных опухолей с экспансивным типом роста [55].

Известно, что HCC часто характеризуются повышенной экспрессией αV-интегринов на поверхности неопластических клеток. Такая гиперэкспрессия обычно клинически ассоциирована с локальной инвазией и метастатической диссеминацией. αV-интегрины играют важную роль в клеточной миграции на экстрацеллюлярные субстраты, такие как фибронектин и витронектин. Они способны взаимодействовать с металлопротеиназами, такими как MMP2, способствуя ECM-деградации и миграции опухолевых клеток. Кроме того, αV-интегрины участвуют в регуляции клеточного цикла и способны ингибировать апоптоз путем воздействия на ген p53. Экспрессия αV-интегринов более часто наблюдается у низкодифференцированных HCC по сравнению с высокодифференцированными и коррелируется с инфильтративным ростом опухоли, отсутствием капсулы у опухоли и капсулярной инвазией. Данные факторы наблюдаются чаще в тех случаях, когда экспрессия αV-интегринов была ассоциирована с обширными отложениями витронектина [29].

По мнению Smith et al. [47], гиперэкспрессия набора из 10 маркерных генов пролиферации опухолевых клеток (PCNA (proliferating cell nuclear antigen), CDC2 (cell division cycle 2), p18, CDK5 (cyclin-dependent kinase 5), CDK7 (cyclin- dependent kinase 7), CCNA (cyclin A2), CDKN3 (CDK2 inhibitor 3), CDC25C (cell division cycle 25C), CCNG1 (cyclin G1), CCNE2 (cyclin E2) коррелирует с отсутствием капсулы у опухоли и сопровождается слабой дифференцировкой ее клеток.

Не существует единого мнения по поводу корреляции экспрессии VEGF и наличия капсулы у опухоли. Этот фактор играет важную роль в ангиогенезе опухоли, который необходим для опухолевого роста, инвазии и метастазирования. VEGF является биомаркером опухолевой инвазивности, и высокий уровень изоформы 165 VEGF mRNA ассоциируется с повышенным риском рецидивирования и пониженной выживаемостью пациентов (в отличие от изоформы 121 этого фактора). Высокий предоперационный уровень VEGF в сыворотке крови коррелирует с отсутствием капсулы у гепатоцеллюлярной карциномы и является биомаркером опухолевой инвазивности. Кроме того, уровень VEGF в сыворотке крови напрямую коррелирует с экспрессией VEGF опухолевыми клетками [33, 34, 63]. Однако существует противоположная точка зрения, эти авторы [2, 3, 8, 16, 17] указывают на отсутствие корреляции между высоким уровнем экспрессии VEGF165 mRNA и формированием капсулы у опухоли, а также прямую зависимость между экспрессией VEGF и капсулярной инвазией.

Ген SYK (spleen tyrosine kinase) является опухолесупрессорным геном, и отсутствие его экспрессии, происходящее вследствие его метилирования, коррелирует с развитием некоторых типов рака, в том числе и HCC. Показано, что степень метилирования генов SYK, E-cadherin, TIMP-3 не коррелирует с наличием капсулы у гепатоцеллюлярной карциномы [67].

Ген RhoC участвует в процессах реорганизации цитоскелета и клеточной адгезии, а также играет определенную канцерогенную и метастатическую роль у некоторых злокачественных опухолей, в том числе и у HCC. NHCC (узловая HCC) более инвазивна и чаще метастазирует по сравнению с SLHCC (солитарная обширная HCC). Частота наличия капсулы у SLHCC больше, чем у NHCC, однако экспрессия гена RhoC (выше у NHCC) никак не влияет на данный клиникопатологический параметр, хотя и коррелирует с плохим прогнозом для пациента [56].

В норме ген p53 является опухолесупрессорным, регулируя синтез и репарацию ДНК, а также программируя клеточную смерть. Мутантный (инактивированный) ген коррелирует с дедифференциацией опухоли, повышенной выживаемостью раковых клеток, генетической нестабильностью, метастатическим потенциалом, резистентностью к химиопрепаратам, капсулярной инвазией и поражением опухолью воротной вены. Многие авторы [15, 27, 35, 45, 49, 54] подтверждают пониженную выживаемость у пациентов с такой экспрессией. Choi et al. [7] и Sung et al. [49] не обнаружили корреляции между гиперэкспрессией мутантного гена p53 и наличием/отсутствием капсулы у опухоли. В то же время Jeng, Sheen et al. [15, 45] связали гиперэкспрессию мутантного гена p53 с отсутствием или незавершенностью капсулы опухоли, в то время как при меньшей выработке этого гена опухоли имели полную капсулу.

Присутствие или отсутствие опухолевой капсулы может быть связано с потерей гетерозиготности по некоторым локусам хромосом [70]. Так, потеря гетерозиготности по локусу D8S1721 хромосомы 8p23.1 часто приводит к отсутствию капсулы у опухоли. Кроме того, потеря гетерозиготности по этому же локусу чаще наблюдается у пациентов с HCC без интактной капсулы, чем у пациентов с интактной капсулой. В этом регионе находится HCC-супрессорный ген, теряющийся или инактивирующийся при потере гетерозиготности по данному региону [26]. Делеции по специфичным регионам хромосомы 8p ассоциируются с опухолевой прогрессией и агрессивным поведением опухоли [36].

Ген HIF-2α/EPAS1 (hypoxia-inducible factor (HIF)-2α/endothelial PAS domain protein1 (EPAS1)) играет роль в адаптации опухоли к гипоксии и принимает участие в опухолевой прогрессии и ангиогенезе. Bangoura et al. [2, 3], изучавшие экспрессию данного гена у пациентов с HCC, пришли к выводу, что экспрессия HIF-2α/EPAS1 коррелирует с инфильтрацией капсулы опухоли, но не коррелирует с формированием капсулы. Подтверждено, что усиленная экспрессия этого гена клетками HCC является независимым неблагоприятным прогностическим признаком.

Тканевой фактор влияет на клеточную миграцию и клеточную адгезию, способствуя метастазированию опухоли. Кроме того, он усиливает опухолевый рост и метастазирование через индуцирование ангиогенеза опухоли. Высокий уровень экспрессии тканевого фактора опухолевыми клетками ассоциируется с отсутствием капсулы у HCC [32].

Ген гранулин-эпителинового прекурсора (GEP) высоко экспрессируется в тканях HCC. Кодируемый им белок является одним из факторов роста опухоли, стимулируя клеточную пролиферацию и способствуя венозной инвазии, значительному размеру опухоли и раннему вну-трипеченочному рецидивированию. Снижение его экспрессии замедляет рост опухоли. Высокий уровень GEP ассоциируется с отсутствием капсулы у HCC [6]. Некоторые гены из семейства клаудинов ассоциируются с клеточной инвазией и адгезией. Пониженная экспрессия гена, отвечающего за синтез клаудина-10, коррелирует с наличием капсулы у опухоли и с лучшим прогнозом заболевания [5].

Высокий уровень экспрессии гена AC133 (поверхностного маркера клеток-предшественников) в соседней с опухолью печеночной ткани коррелирует с отсутствием капсулы у опухоли, что ухудшает прогноз заболевания. АС133-положительные клетки являются раковыми стволовыми клетками и создают резерв для пролиферации, самообновления и дифференцировки раковых клеток, хотя их доля среди них мала (0,1–2,5 %). Отмечено повышенное содержание эндотелиальных клеток-предшественников в опухолевой и параопухолевой ткани у инкапсулированных опухолей по сравнению с не-инкапсулированными. При HCC с капсулярной инвазией также было отмечено высокое содержание этих клеток в опухолевой ткани [66].

Существует корреляция между повышенной экспрессией iNOS (inducible nitric oxide synthase) и MMP-9 (matrix metalloproteinase-9), отсутствием капсулы у опухоли и увеличенной вероятностью ее рецидива. Повышенная экспрессия MMP-9 коррелирует с большим размером опухоли и ее агрессивностью. Продуцируемый iNOS NO может повышать экс- прессию MMP-9 и COX-2 (cyclooxygenase-2), ускоряя ангиогенез и увеличивая агрессивность опухоли [48].

COX-2 играет важную роль в гепатоканцеро-генезе, ассоциируясь с воспалительным процессом, ростом и дифференцировкой опухолевых клеток, ангиогенезом опухоли и предотвращением своевременного апоптоза. Экспрессия iNOS и COX-2 не влияет на наличие капсулы у опухоли и капсулярную инвазию [1, 22, 39]. Существует корреляция между экспрессией опухолевыми клетками CD34 и наличием капсулы, однако нет такой корреляции для инвазии в капсулу опухоли [39].

Гиперэкспрессия циклина D1 ассоциируется с отсутствием капсулы у опухолей подобного типа и играет определенную роль в их прогрессии. Гиперэкспрессия циклина D1 наступает после стадии инициации гепатоканцерогенеза, и она связана с прогрессией и агрессивностью HBV-связанных HCC. Это объясняется тем, что циклин D1 формирует комплекс с циклинзави-симой киназой 4 или циклинзависимой киназой 6 и фосфорилирует pRb, который регулирует переход клетки из стадии G1 в стадию S клеточного цикла [7]. Высокая микрососудистая плотность ассоциируется с отсутствием капсулы у опухоли, с наличием метастазов, инфильтрацией и слабой дифференцировкой клеток опухоли [63].

Повышенная экспрессия HDGF (hepatoma-derived growth factor) коррелирует с отсутствием капсулы у опухоли, являясь неблагоприятным прогностическим признаком еще и из-за влияния на некоторые другие признаки, индуцирующие рост опухоли. HDGF стимулирует ангиогенную активность и способствует повышенной агрессивности опухоли [12].

Белок WAVE2 (Wiskott-Aldrich syndrome protein family verprolin-homologous protein 2) участвует в клеточной миграции и в метастазировании. Гиперэкспрессия этого белка опухолевыми клетками коррелирует с многими неблагоприятными прогностическими признаками, в том числе и с отсутствием капсулы у опухоли, и способствует пониженной выживаемости пациентов с такой гиперэкспрессией [62].

Известно, что IL-8 регулирует рост опухолевых клеток у различных типов злокачественных опухолей. Кроме того, он играет определенную роль в ангиогенезе, пролиферации клеток опухоли и эндотелия сосудов, а также в миграции и диссеминации опухолевых клеток. Повышенный уровень IL-8 способствует прогрессии опухоли и венозной инвазии. Высокое содержание IL-8 в сыворотке и его экспрессия опухолевыми клетками коррелировали как со снижением выживаемости, так и с отсутствием капсулы у опухоли [40].

Установлено, что высокий уровень экспрессии мутантного гена, кодирующего синтез hTcf-4 (human T-cell transcription factor-4), коррелирует с отсутствием капсулы у HCC и с внутрипече-ночным метастазированием [19]. Это позволило им прийти к выводу, что гиперэкспрессия данного гена тесно связана с развитием и прогрессией опухоли. Tcf-4 функционально взаимодействует с бета-катенином для трансактивации целевых генов. Возможно, канцерогенное воздействие данного гена вызвано его взаимодействием с E-кадгерином. Известно, что комплекс Tcf и бета-катенина в ядре присоединяется к промотору гена Е-кадгерина и ухудшает транскрипцию данного гена. С другой стороны, прекращение экспрессии Е-кадгерина может усиливать экспрессию Tcf-бета-катенина, в результате чего влияние Е-кадгерина на межклеточную адгезию снижается, что может обусловливать метастатическую способность опухолевых клеток. Такое взаимодействие особенно важно в свете исследования Zhai et al. [69], которые показали, что пониженная экспрессия E-кадгерина коррелирует с инвазией раковых клеток в капсулу опухоли и с пониженной выживаемостью, играя важную роль в гепатоканцерогенезе.

Активация NF-kappaB (nuclear factor kappaB) и гиперэкспрессия uPA (urokinase plasminogen activator) непосредственно связаны друг с другом и ассоциируются с HCC агрессивного течения из-за отсутствия инкапсуляции у опухоли и некоторых других клиникопатологических признаков [4].

Капсулярная инвазия является одним из первых и ключевых этапов в инвазии и метастазировании HCC. Она инициируется деградацией ECM и определяет прогноз пациентов с HCC. Желатиназа B является желатин (матрикс)-деградирующей металлопротеиназой и дегради- рует ECM окружающих опухоль фибротических тканей и кровеносных сосудов. При ее гиперэкспрессии желатинолитическая активность повышается, и поэтому гиперэкспрессия желатиназы B опухолевыми клетками коррелирует с капсулярной инвазией у гепатоцеллюлярных карцином [20].

Известно, что bFGF (basic fibroblast growth factor) продуцируется клетками опухоли и принимает участие в неоваскуляризации HCC. Экспрессия данного фактора в раковой ткани и его концентрация в сыворотке коррелируют с васкуляризацией опухоли и пониженной выживаемостью больных с HCC. Экспрессия bFGF у больных гепатоцеллюлярной карциномой коррелирует со степенью инфильтрированности капсулы опухоли, но не коррелирует с васкуляризацией капсулы [11].

Экспрессия гена HCCA3 (HCC associated gene 3, STW-2), ассоциирующегося с раком печени, тесно связана с инвазией клеток HCC в капсулу опухоли, а также с агрессивностью HCC и с ее способностью к метастазированию [58]. Особенность этого гена состоит в высоком уровне экспрессии в раковой печеночной ткани по сравнению с нормальными тканями, что указывает на его участие в гепатоканцерогенезе. Эти же авторы подтвердили связь между экспрессией HCC-связанного гена HCCA2 (HCC associated gene 2) и инвазией в капсулу опухоли. Экспрессии этого гена в печени взрослых не наблюдается, однако она присутствует в печени плода и в клетках HCC. Это позволило предположить, что экспрессия HCCA2 играет определенную роль в развитии и прогрессии опухоли [57].

Результаты обзора приведенных выше исследований указывают на важность наличия или отсутствия капсулы у опухоли, а также степени капсулярной инвазии при прогнозировании схемы и результатов лечения. Дальнейшее изучение молекулярно-биологических аспектов формирования капсулы, несомненно, будет способствовать четкому пониманию процесса гепатоканцерогенеза и определению новых прогностических маркеров.