опухолевый процесс

УДК 616-092

ББК 52.5

Х35

Хегай М. Д.

Х35 Патофизиологияопухолевогопроцесса: учебноепособие/ М. Д. Хегай, Е. А. Белогурова.— СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И. И. Мечникова, 2013. — 48 с.

Рецензент: заведующий кафедрой патологической анатомии, член-корреспондент РАМН, Заслуженный деятель науки РФ, д-р мед. наук, профессор Н. М. Аничков.

В учебном пособии рассматривается проблема патофизиологии опухолевого процесса. Пособие отвечает требованиям нового вида университетского образования — подготовки молодого специали- ста, обладающего как теоретическими знаниями, так и умениями решать практические задачи.

Подобные системы обучения могут использоваться как при под- готовке молодых специалистов, так и для усовершенствования до- полнительнойподготовкивсмежныхобластяхзнанийвболеекорот- кий срок и позволят ценой меньшего количества ошибок получить навыкидиагностики, близкиекнавыкамэкспертоввданнойобласти знаний.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентовмедицинскихвузоввовнеаудиторноевремяприподготов- ке к практическим занятиям и экзаменам.

Утверждено в качестве учебного пособия Методическим советом ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И. И. Мечникова, протокол № 1 от 4 октября 2013 г.

©М. Д. Хегай, Е. А. Белогурова, 2013

©Издательство СЗГМУ им. И. И. Мечникова, 2013

ВВЕДЕНИЕ

Средизлокачественныхопухолейувзрослогонаселениядо90% со- ставляют опухоли эпителиальных тканей, названные раком (cancer).

Итак, что же такое рак? Казалось бы, какой более простой во- прос можно задать специалисту, занимающемуся вопросами из- учения опухолевого процесса? Между тем, нет единого общепри- нятого определения. И это является очевидным доказательством сложности проблемы опухолевого процесса. Здесь можно при- вести глубоко пессимистическую формулировку, высказанную Бернаром Перилье на объявленный конкурс Лионской академии на тему «Что такое рак?», которая по сути является отражением и нынешнего состояния данной проблемы: «Рак — это такое забо- левание, которое так же трудно определить, как и вылечить». На сегодняшний день, может быть, в меньшей степени, но остается та же горечь поражения перед этим устрашающим диагнозом.

Вместе с тем, в течение двух последних десятилетий выдающиеся достижения молекулярной биологии привели к открытию много- численных генов (онкогенов), участвующих в развитии опухоли. Открытие механизмов их регуляции дало принципиальную воз- можностьфармакологическойреверсиифенотипараковойклеткии радикального лечения опухолевых заболеваний. И исключительная сложностьсамогоявленияопухолевогопроцесса, очевидно, непозво- ляет дать законченную всеобъемлющую формулировку и опухоли. Рассматриватьлиеелишькакследствиезащитыотполноговымира- нияклеточнойпопуляциивусловияххронизацииповреждениякле- ток (по принципу: природа (механизмы адаптации и компенсации) стреляет дальше цели), либо как проявление сугубо патологии.

Материалы, изложенные в этом разделе, знакомят читателя с наиболее общими закономерностями развития опухолевого про- цесса. При этом опухолевую трансформацию клетки мы попыта- лись рассмотреть как результат длительной «борьбы» клеточной популяции с повреждениями, приводящими к истоку прароди-

5

тельскогосуществования, котороеобеспечиваетсяпотерейкоопе- ративности («эгоистичность») и дифференцировки.

В определениях опухоли, данных авторами в разные перио- ды изучения опухолевого процесса, по существу, опухоль пред- ставляется как ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОЛИФЕРАЦИЯ КЛЕТОК в организме, характеризующаяся атипией строения, обмена ве- ществ, функции и автономностью роста.

6

КРАТКИЙ ЭКСКУРС В ИСТОРИЮ КАНЦЕРОЛОГИИ

За 2000 лет до нашей эры в древнейших памятниках истории (Древний Египет, Индия) запечатлены сведения о злокачествен- ных опухолях. В произведениях Гиппократа (460–375 гг. до нашей эры) описываютсяизлечимыеинеизлечимыеопухоливнутренних органов. Термин «cancer» впервые появляется у Марка Порция Катона (Marcus Porcius Cato) (30 г. до нашей эры) в римской ме- дицине. Этоттерминнесоответствовалсовременномупониманию раковой опухоли, так как под ним автор подразумевал самые раз- нообразные опухоли.

Последователь гиппократовской гуморальной теории (бо- лезнь — это неправильное смешение соков организма) Клавдий Гален (C. Galenus) спустя более 500 лет (131–203 гг. н. э.) считал, что рак возникает в результате накопления черной желчи. И эта теория незыблемо поддерживалась около 1500 лет, благодаря огромному авторитету самого Галена. Выдающуюся роль в исто- рии изучения опухолевого процесса сыграла «клеточная теория» Рудольфа Вирхова (R. Virchov),основанная на его положении: «Omnis cellula et cellula» (все клетки из клетки), которая извест- на как «теория раздражения». С этого периода начинается углу- бленное изучение структуры опухолевой клетки.

На основании морфологического анализа опухолей Карл Тирш (К.Thiersch) (1865) доказал, что злокачественная опухоль только из эпителия обладает признаками раковой клетки, и по- этому историю канцерологии можно связать с именем этого уче- ного.

В последующие годы выдающиеся открытия в области изуче- ния разнообразных проблем онкологии ознаменовались появле- нием целой плеяды лауреатов престижной премии, носящей имя выдающегося ученого-изобретателя Нобеля. Среди них особый

7

интерес вызывает имя П. Роуса. Изучение опухоли в области гру- дины у курицы, случайно подаренной П. Роусу знакомым фер- мером, послужило выдающемуся экспериментатору источником открытия целого направления в онкологии — онкологической вирусологии.

За это открытие спустя более полувека в 1966 году П. Роусу была присуждена Нобелевская премия, а опухоль, которая вызы- вала гибель кур, навечно была связана с именем ученого как сар- кома Роуса. Автором были выдвинуты три гипотезы вирусного онкогенеза, которые никем еще не опровергнуты:

1)вирусы внутриутробно попадают в организм плода и при определенном условии вызывают развитие опухоли;

2)опухоль может вызываться химическими веществами;

3)дремлющие опухолегенные вирусы и химические канцеро- генные вещества совместно обусловливают появление опу- холи.

Успехклиническойонкологиисталвозможенблагодарясозда- ниюмногочисленныхмоделейданнойпатологии. Каждаямодель давала возможность открыть новые стороны опухолевого процес- са, шаг за шагом приближая к конечной цели — радикального лечения опухолевых заболеваний. Нобелевский комитет, высоко ценя значимость экспериментального исследования в онкологии, присудил Нобелевскую премию Й. А. Г. Фибингеру лишь за соз- дание биологической экспериментальной модели изучения опу- холевого процесса путем вскармливания крыс тараканами с яй- цами гельминтов (спироптеральная этиология рака).

Изучениекислородтранспортнойсистемывопухолевойткани и выявление ее особенностей в трансформированных клетках за- вершилось получением О. Х. Варбургом Нобелевской премии в

1934 году.

Открытие возможности регуляторной терапии злокачествен- ных опухолей путем изменения гормонального фона на приме- ре эстрогенотерапии рака простаты была отмечена Нобелевской премией Ч. Б. Хаггинсу в 1966 году. Достижения молекулярной биологии привели к открытию тончайших механизмов инфор- мационной передачи не только от ДНК к РНК, но и обратно, от РНК к ДНК. Д. Балтимор, Г. М. Темини, Р. Дульбеко за открытие механизмовретровирусногоканцерогенезаивыделениефермен-

8

та (обратной транскриптазы), обеспечивающего этот путь онко- генеза, стали Нобелевскими лауреатами в 1975 году.

Исключительным достижением молекулярной биологии можно назвать выделение сначала в онковирусах. а затем и в клетках опухолевых и неопухолевых тканей участков генома, приводящих к развитию опухолевого процесса. Дж. М. Бишоп и Г. Э. Вармус удостоены Нобелевской премии в 1989 году за это открытие.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Опухоль, как проявление нарушенного общебиологическо- го процесса тканевого роста, встречается не только в животном, но и растительном мире. В человеческой популяции частота злокачественной опухолевой патологии имеет некоторую за- кономерность: в развивающихся странах, где отмечается высо- кая смертность от инфекционных заболеваний, смертность от злокачественных опухолей остается невысокой. Так, в России до 1939 года смертность определялась инфекционной патологией, и только пятую часть составляла смертность от сердечно-сосу- дистых и опухолевых заболеваний. А за последние 50–60 лет эти виды патологии в структуре смертности поменялись местами: более 50% причин сейчас связаны с сердечно-сосудистыми за- болеваниями, и на вторую строчку переместились злокачествен- ные опухоли.

Формирование ракового заболевания проходит стадийно, охватывая довольно длительный период жизни человека. На те- чение каждой стадии оказывает влияние множество факторов, некоторые из них зависят от наследственности, другие — от ус- ловий и образа жизни. Влияя на окружающую среду и вредные привычки, человек сам может значительно снизить шанс возник- новения любой формы рака. Об этом свидетельствует сравни- тельная оценка заболеваемости злокачественными опухолями в разных странах мира.

Так, первичный рак печени преимущественно встречается на Африканском континенте, а в Канаде он почти не диагностиру- ется. В Иране на передний план выдвигается рак пищевода, а в

9

островной Англии — рак молочной железы у женщин. Япония выделяется высокой частотой рака желудка. В США преоблада- ет рак легких. Что касается Санкт-Петербурга, то здесь от рака легких погибают в первую очередь мужчины. У женщин Санкт- Петербурга, так же как в Англии и на Гавайях, раковый процесс формируется преимущественно в молочной железе. Интересно отметить, что у мигрантов-японцев в Калифорнии в третьем по- колении наблюдается типичное местное распределение опухоле- вых заболеваний.

Фактически для любого вида рака, весьма распространен- ного в одной стране, найдется другая страна, где частота этого вида рака может быть существенно ниже. Если частота рака лег- ких в США на 100 тыс. населения составляет 110, то в Индии — всего 5,8. Существенный интерес представляет распространен- ность рака простаты, которым поражаются лица пожилого воз- раста: в США частота этого вида рака равняется 91, а в Китае — всего лишь 1,3 на 100 тыс. населения. Следовательно, ведущую роль играют в развитии раковых заболеваний факторы внеш- ней среды, а не генетические. И эмпирические подсчеты пока- зывают, что на 80–90% раковые заболевания могут быть предот- вращены.

Только одно лишь выяснение роли курения в развитии рака легких приоткрыло дорогу к уменьшению общей смертности от ракавСШАиЕвропена30%. Отсюдапрофилактикараковыхзабо- леваний представляется не только привлекательной, чем диагно- стика и лечение, но и гораздо более эффективной и экономичной, учитывая современный уровень наших знаний об этом процессе.

ЭТИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕВОГО ПРОЦЕССА

Несмотря на оптимистические эпидемиологические наблю- дения, свидетельствующие о возможности предотвратить рако- вое заболевание, задача выявления конкретных этиологических факторов риска и механизмов их действия остается необычайно трудной. Одни вызывают мутацию, непосредственно повреж- дая генетический код; другие служат опухолевыми промотора- ми, увеличивая популяцию клеток, способных вызвать раковую