DIAGNOSTIC AND PROGNOSTIC VALUE OF IMMUNOHISTOCHEMICAL MARKERS HMB-45, MELAN-A/MART 1, AND S100 IN VARIOUS HISTOLOGICAL FORMS OF MELANOMA

全文:

Обоснование

Меланома – это злокачественное новообразование, которое развивается из меланоцитов – клеток нейроэктодермального происхождения, встречающихся в основном в коже, а также в сосудистой оболочке глаза, сетчатке и др. [1, 2].

Несмотря на то, что меланома относится к редким злокачественным опухолям, но при этом обладает высокой агрессивностью. В 2023 году в России меланома кожи была выявлена у 13270 пациентов, что составляет 1,2 % от общего числа впервые диагностированных злокачественных новообразований, которое достигло 674587 случаев [3].

Этиология меланомы многофакторна и включает генетические и расовые особенности. Наиболее значимым предрасполагающим фактором для большинства меланоцитарных опухолей является избыточное воздействие ультрафиолетового (УФ) излучения, увеличивая риск примерно в 1,7 раза, особенно у людей со светлой кожей. У лиц негроидной расы меланома кожи встречается гораздо реже благодаря высокой продукции меланина, кроме беспигментных участков тела (например, ногтевые ложа, ладони, подошвы и слизистые оболочки). Триггером канцерогенеза является образование свободных радикалов в меланоцитах, приводящее к димеризации пиримидиновых молекул ДНК, а возникающие мутации лежат в основе клеточной атипии. У людей со сниженной активностью эндонуклеаз, например, у больных пигментной ксеродермией, риск развития злокачественных новообразований кожи, в том числе меланомы, гораздо выше [4].

Иммуногистохимическое исследование играет одну из ключевых ролей в диагностике меланомы различных локализаций, поскольку гистологически она способна имитировать как доброкачественные меланоцитарные образования, так и некоторые другие типы опухолей. Эта схожесть усложняет верификацию на основании только гистологических характеристик, что подчеркивает необходимость использования специфических иммуногистохимических маркеров. Среди которых применяются: HMB-45, Melan-A/MART 1, S100 и др.

S100 характеризуется высокой чувствительностью, что делает его одним из эффективных маркеров для идентификации меланоцитарных клеток. Однако, его специфичность остается низкой, поскольку S100 экспрессируется и в других неопластических клетках, что может приводить к ложноположительным результатам.

Помимо важного диагностического критерия указанных факторов (HMB-45, Melan-A/MART 1, S100), не исключена их в том числе прогностическое значение, с акцентом на гистологические формы и морфометрические показатели (например, толщина по Breslow и др.). Таким образом, иммуногистохимическая диагностика, основанная на многоуровневом применении различных маркеров, является незаменимым методом в современной патологической анатомии и онкологии, особенно в направлении персонализированной медицины [5].

Цель

Выявление прогностической значимости меланоцитарных маркеров при различных гистологических и морфометрических критериях меланомы кожи.

Материалы и Методы

Выборочную совокупность исследования составили пациенты с установленным диагнозом меланомы кожи (n=117), которую оценивали согласно pTNM системе (8^th edition, 2017 г.), а также учитывали гистологичесую форму по классификации ВОЗ (2022 год).

Гистологическое исследование осуществляли методом световой микроскопии. Образцы меланомы кожи фиксировали в формалине, затем заключали в парафин, нарезали на срезы толщиной 2 – 3 мкм. При иммуногистохимическом исследовании в автоматическом режиме (иммуногистостейнер Roche Ventana BenchMark Ultra), использовали первичные антитела к HMB-45, Melan-A/MART 1, S100 (табл. 1) с проведением внутреннего и внешнего контроля реакций.

Иммунопозитивные клетки подсчитывали в 10 полях зрения при увеличении х400, после чего рассчитывалось среднее арифметическое (M) по всем случаям в группе.

Дизайн исследования

Проведено ретроспективное выборочное контролируемое нерандомизированное исследование

Критерии соответствия

Морфологически подтвержденная меланома кожи, возраст пациентов не менее 18 лет, состояние пациента по шкале ECOG 0 – 2 балла.

Критерии исключения

Проведенная ранее противоопухолевая терапия, наличие отдаленных метастазов или рецидив заболевания, первично-множественный рак (синхронный или метахронный), инфекционные заболевания, аутоиммунные заболевания

Условия проведения

Морфологическое исследование проводили на базе НОРЦ «Инновационных технологий иммунофенотипирования, цифрового пространственного профилирования и ультраструктурного анализа (Молекулярной морфологии)» ФГАОУ РУДН им. Патриса Лумумбы.

Продолжительность исследования

Исследование проводили в течение полугода.

Описание медицинского вмешательства

Всем пациентам было проведено хирургическое лечение, включающее широкое удаление опухоли с контролем краёв резекции для дальнейшего морфологического исследования Основной исход исследования

Выявление прогностической значимости меланоцитарных маркеров при различных гистологических и морфометрических критериев меланомы кожи.

Анализ в группах

В группу исследования включено 117 пациентов с первичным диагнозом меланома кожи — 67 женщин и 50 мужчин. Средний возраст больных составил 64,2 ± 6,8 лет.

Методы регистрации исходов

Создана электронная база данных в Excel с результатами гистологического, иммуногистохимического и молекулярного исследования меланомы кожи

Этическая экспертиза

Все участники исследования подписали информированное добровольное согласие. Проведение данной научной работы одобрено Локальным Этическим Комитетом Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии», протокол № 841 от 23 ноября 2023г.

Статистический анализ

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программы StatTech v. 4.5.0 (разработчик - ООО "Статтех", Россия). Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критериев Шапиро-Уилка и Колмогорова-Смирнова. Категориальные данные описывались с указанием абсолютных значений и процентных долей. Количественные показатели, имеющие нормальное распределение, описывались с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD), границ 95% доверительного интервала (95% ДИ). В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывались с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей [Q1; Q3]. Сравнение процентных долей при анализе многопольных таблиц сопряженности выполнялось с помощью критерия квадрат Пирсона. Сравнение трех более групп по количественному показателю, при нормальном распределении выполняли с помощью F–критерия Фишера, при отсутствии нормального распределения применяли критерий Краскела-Уоллиса. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05

Результаты

Объекты исследования

Объект исследования — меланома кожи, без предшествующего лечения (n=117).

Распределение пациентов с меланомой кожи по группам, согласно гистологическим типам и морфометрическому критерию (толщине по Breslow) представлены в табл. 2, 3.

Основные результаты исследования

У всех пациентов (n=117) выявили морфологическую картину меланомы кожи, представленную гнездами полиморфных атипичных клеток овальной, полигональной и веретеновидной формы со слабо развитой эозинофильной цитоплазмой, в части клеток содержались гранулы коричневого пигмента, с гиперхромными ядрами (рис. 1).

При иммуногистохимическом исследовании на изучаемые маркеры (S100, HMB-45 и Melan-A/MART 1) наиболее высокую чувствительность наблюдали при поверхностно распространяющейся и узловой меланоме (рис. 2). Интервал положительно окрашенных клеток для этих гистологических типов составил от 76,2% до 89,9%. При этом следует отметить, что маркер HMB-45 показал минимальную чувствительность среди других, а, S100, напротив, – максимальную. В то же время значительное снижение HMB-45- и Melan-A/MART 1-позитивных атипичных клеток наблюдали при десмопластической меланоме, которые составили 1,6% и 3,8% соответственно. Напротив, при имунногистохимической реакции с антителами к S100 также обнаружили высокую чувствительность, достигающую 91,2% (рис. 3).

Таким образом, наибольшую чувствительность демонстрирует S100 независимо от гистологического типа меланомы кожи, особенно в десмопластическом варианте. Эти данные подчеркивают потенциальную ценность S100 как одного из ключевого диагностического маркера меланомы кожи по сравнению с HMB-45 и Melan-A/MART 1.

При анализе образцов меланомы кожи согласно классификации pTNM (по толщине по Breslow) стабильность окрашивания, независимо от степени ее инвазии, продемонстрировали маркеры S100 и Melan-A/MART 1. Их интервалы позитивных атипичных клеток составили 89,8% – 90,1% и 75,3% – 85,3% соответственно. Это говорит о высокой диагностической значимости этих маркеров независимо от степени инвазии и подчеркивает их потенциальную ценность для своевременного выявления меланомы кожи. Количественное значение маркера HMB-45 – варьировало, интервал иммунопозитивных клеток колебался от 41,9% до 86,2%. Однако, следует отметить, что процент HMB-45-позитивных клеток прямо пропорционален опухолевому росту в вертикальном направлении в связи с чем, не исключено, что HMB-45 может иметь определённые ограничения в диагностике меланомы кожи на ранних стадиях, когда толщина опухоли еще мала, но при этом может указывать на его прогностическую значимость.

С учетом этих данных, целесообразно рассмотреть комбинированный подход к использованию маркеров S100, Melan-A/MART 1 и HMB-45 в патологоанатомической практике. Таким образом, применение этих маркеров в сочетании может значительно улучшить прогнозирование исходов и индивидуализировать подход к лечению пациентов с меланомой кожи.

Обсуждение

Резюме основного результата исследования

В результате проведенного исследования были выявлены иммуногистохимические особенности меланомы кожи, которые зависят от гистологической формы и морфометрического критерия степени инвазии неоплазии (толщине по Breslow). Все три изученных маркера – S100, Melan-A/MART 1 и HMB-45 – продемонстрировали высокую чувствительность, за исключением десмопластической формы, где Melan-A/MART 1 и HMB-45 показали низкие значения, в то время как S100 сохранил свои высокие показатели. Кроме того, количество S100- и Melan-A/MART 1-позитивных атипичных клеток было стабильным независимо от толщины инвазии, в отличии от прямо пропорционального повышения экспрессии на HMB-45, что может свидетельствовать о его прогностической ценности.

Обсуждение основного результата исследования

В данном исследовании были оценены чувствительности маркеров S100, HMB-45 и Melan-A/MART 1 при различных гистологических типах меланомы кожи и их зависимости от толщины опухоли по Breslow. Результаты подтвердили высокую чувствительность маркера S100 в сравнении с другими, особенно в случаях десмопластической меланомы, что согласуется с данными специализированной литературы [6].

Изученная особенность экспрессии маркеров в десмопластической меланоме объясняется наличием более выраженных мутаций, характерных для этой формы опухоли. Здесь происходит как гистологическая, так и генетическая потеря меланоцитарной дифференцировки, что сопровождается утратой специфических маркеров, таких как HMB-45 и Melan-A/MART 1 [7].

Данный гистологический тип демонстрирует как морфологическую, так и генетическую потерю меланоцитарной дифференцировки, что сопровождается утратой специфических маркеров, таких как HMB-45 и Melan-A/MART 1 [7]. В то же время, взаимодействие S100B с рецептором RAGE активирует сигнальный путь MAPK/ERK, способствуя пролиферации атипических клеток и их миграции. Это механизм играет ключевую роль в канцерогенезе различных типов меланомы – сохранения иммунного паттерна S100 даже в десмопластическом варианте меланомы. Таким образом, несмотря на утрату других меланоцитарных маркеров, он остается одним из важных прогностических факторов для данной формы меланомы [8, 9].

При иммуногистохимическом анализе меланомы кожи по толщине по Breslow S100 и Melan-A/MART 1 продемонстрировали стабильные результаты независимо от степени инвазии, что указывает на их высокую диагностическую значимость на всех стадиях. Полученные данные не противоречат результатам других авторов [10, 11]. HMB-45, тем не менее, проявил значительную вариабельность: низкую степень экспрессии на ранних стадиях с последующим её увеличением прямо пропорционально толщине опухоли (от 41,9% до 86,2%), что указывает в том числе на его прогностическую ценность и является предметом дальнейших исследований.

Ограничения исследования

Одним из основных ограничений нашего исследования является размер выборки, который можно определить, как средний. Прогностическая значимость HMB-45, выявленная в нашем исследовании, требует дальнейшего подтверждения с использованием других методов, таких как иммунофенотипический анализ, мультиплексная иммуногистохимия и молекулярно-генетические методы.

Заключение

При иммуногистохимическом исследовании различных гистологических типов меланомы кожи была обнаружена стабильность экспрессии S100, Melan-A/MART1 и HMB-45 в поверхностно распространяющейся и узловой формах. Однако в десмопластическом варианте зафиксировали утрату экспрессии Melan-A/MART1 и HMB-45, при сохранной экспрессии S100.

Доля S100- и Melan-A/MART1-позитивных атипичных клеток не зависит от степени инвазии опухоли (толщины по Breslow согласно стадиям pTNM). В то же время, HMB-45 показал увеличение процента окрашенных атипичных меланоцитов которое прямо пропорционально толщине инвазии, что не исключает его прогностическую значимость.

作者简介

Kirill Silakov

Patrice Lumumba Peoples' Friendship University of Russia

编辑信件的主要联系方式.
Email: xhappyrainbow@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-2073-3699

Researcher of the Center for "Molecular Morphology" RUDN University

俄罗斯联邦, 117198, Moscow Miklukho-Maklaya str. 6, Moscow, Russia

Ekaterina Demenkova

Patrice Lumumba Peoples' Friendship University of Russia

Email: emenkate@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-8535-999X

Student

俄罗斯联邦, 117198, Moscow Miklukho-Maklaya str. 6, Moscow, Russia

Vladimir Shchekin

Patrice Lumumba Peoples' Friendship University of Russia

Email: Dr.shchekin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3763-7454
SPIN 代码: 3664-8044

Researcher

俄罗斯联邦, 117198, Moscow Miklukho-Maklaya str. 6, Moscow, Russia 249036, Kaluga region, Obninsk, Koroleva St., 4

M. Bobrov

ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского

Email: m.a.bobrov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7374-0374
SPIN 代码: 3058-6092

младший науч. сотрудник; Кафедра кожных и венерических болезней (зав. — проф. В.А. Молочков) ФППОВ

Grigory Demyashkin

Patrice Lumumba Peoples' Friendship University of Russia
MNI of P.A. Herzen – Branch of the Federal State Budgetary Institution "National Medical Research Center for Radiology"

Email: dr.dga@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8447-2600
SPIN 代码: 5157-0177

Doctor of Medical Sciences; Senior Researcher at the Center for "Molecular Morphology" RUDN University Head of the Department of Digital Oncomorphology at the MNI of P.A. Herzen – Branch of the Federal State Budgetary Institution "National Medical Research Center for Radiology"

俄罗斯联邦, 117198, Moscow Miklukho-Maklaya str. 6, Moscow, Russia 249036, Kaluga region, Obninsk, Koroleva St., 4

参考

补充文件