Опухолевые клетки синонимы

Библиотека

Основные свойства неопластической клетки и базовые механизмы их возникновения

Копнин Б.П.

ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва

1.1. Характерные признаки опухолевой клетки

Злокачественные новообразования возникают в результате неограниченной пролиферации клеточного клона, выходящего за пределы собственной ткани и способного к росту на территориях других тканей. При этом в силу высокой генетической изменчивости и селекции, происходящей под давлением со стороны организма, в популяции клеток такого клона постоянно возникают и отбираются все более и более автономные и агрессивные субклоны, что описывается термином опухолевая прогрессия. В результате довольно длительной эволюции неопластического клона формируется опухоль, способная убить организм. В последнее десятилетие был достигнут значительный прогресс как в идентификации генов, нарушения функции которых ведут к развитию новообразований, так и в выяснении роли белковых продуктов таких генов в физиологии клетки. Все это позволило выделить ряд важнейших свойств, приобретение которых предопределяет способность клетки образовывать злокачественную опухоль
(Рис.1).

Важнейшие свойства неопластической клетки, приобретаемые в ходе опухолевой прогрессии и обеспечивающие злокачественный рост. (Объяснения в тексте).

Во-первых, это пониженная потребность во внешних сигналах для инициации и поддержания клеточной пролиферации — так называемая самодостаточность в пролиферативных сигналах. Данное положение может быть проиллюстрировано двумя примерами (Рис. 2). При культивировании in vitro большинство типов нормальных клеток размножается лишь при условии, если питательная среда содержит 10-20% сыворотки, т.е. при довольно значительном содержании в ней различных ростовых факторов (Рис. 2А). Связывание ростовых факторов со своими рецепторами инициирует передачу сигналов внутри клетки, приводящую к репликации ДНК и делению клетки. Оказалось, что многие типы опухолевых клеток способны размножаться в среде с 1% и даже 0,1% сыворотки, т.е. при содержании ростовых факторов в десятки и сотни раз меньшем, чем необходимо для стимуляции размножения нормальных клеток. Такая пониженная потребность в растворимых ростовых факторах достигается изменениями в системах внутриклеточной сигнализации, которые либо вызывают секрецию необходимых факторов роста самими трансформированными клетками, либо резко увеличивают количество рецепторов для необходимых факторов роста, либо запускают в отсутствии ростового фактора каскад событий, аналогичный тому, который в норме инициируется связыванием ростового фактора со своим рецептором.

Другим примером пониженной потребности неопластических клеток во внешних пролиферативных сигналах является их так называемая независимость от субстрата (anchorage-independence) — Рис. 2Б. Большинство типов нормальных клеток способны размножаться лишь при условии их прикрепления к определенному внеклеточному матриксу. Например, фибробласты начинают делиться при взаимодействии с фибронектином. В ином случае пролиферативный стимул, исходящий от растворимых ростовых факторов, не вызывает полноценного каскада передачи внутриклеточных сигналов, необходимого для стимуляции размножения клеток. Многие типы опухолевых клеток, в отличие от их нормальных предшественников, способны пролиферировать, не прикрепляясь к субстрату, например, в полужидкой среде. Эти два примера показывают, что неопластические клетки приобретают способность генерировать внутри себя пролиферативные сигналы, в норме исходящие от внешних стимулов.

Вторым важнейшим приобретенным свойством неопластических клеток является их пониженная чувствительность к рост-ингибирующим сигналам. Как известно, в организме существует множество антипролиферативных сигналов, поддерживающих определенное число клеток в каждой из тканей. Такие сигналы генерируются как секретируемыми растворимыми факторами (цитокинами), так и взаимодействиями клеток с внеклеточным матриксом и друг с другом. Классическим примером здесь является так называемое контактное торможение размножения клеток в культурах in vitro. (Рис. 2В).

Нормальные клетки, например фибробласты, размножаются до тех пор, пока не возникнет плотный монослой и не установятся межклеточные контакты. В отличие от этого, трансформированные клетки при возникновении межклеточных контактов не останавливают свою пролиферацию, а продолжают делиться, наползать друг на друга и образовывать очаги многослойного роста.
А) Пониженная зависимость от факторов роста

Б) Способность размножаться без прикрепления к внеклеточному матриксу

В) Отсутствие контактного торможения размножения

Рис.2. Характерные признаки неопластических клеток in vitro (объяснения в тексте)

Наряду с этим, опухолевые клетки, как правило, значительно менее чувствительны к действию рост-ингибирующих цитокинов, факторов специфического и неспецифического противоопухолевого иммунитета, а кроме того, не останавливают свою пролиферацию при ДНК-повреждающих воздействиях или неблагоприятных условиях — недостатке пула нуклеотидов, гипоксии и т.д.

Еще одним важнейшим свойством опухолевых клеток является отсутствие репликативного старения, или приобретение бессмертия (иммортализация). Как известно, существует механизм, ограничивающий число делений большинства типов зрелых клеток человека. Так, в культурах человеческих фибробластов in vitro после 60-80 делений (так называемое число Хейфлика) наблюдается необратимая остановка размножения клеток и их постепенная гибель. Между тем, чтобы образовать из одной клетки-родоначальницы сначала опухоль, а затем и метастазы, в условиях жесткого давления со стороны организма, когда многие опухолевые клетки погибают, может потребоваться большее число делений. И, действительно, в опухолевых клетках наблюдается нарушение работы такого «счетно-ограничительного» механизма контроля репликации.

Следующим важным свойством неопластических клеток является ослабление индукции в них апоптоза. Апоптоз представляет собой активный механизм клеточного самоубийства, поддерживающий в организме определенное число клеток и, кроме того, защищающий его от накопления аномальных клеточных вариантов. Он вызывается как физиологическими сигналами (связыванием специфических киллерных цитокинов со своими рецепторами), так и различными внутриклеточными повреждениями или неблагоприятными условиями, в частности нарушениями структуры ДНК, нехваткой ростовых факторов, гипоксией и т.д. Уход от апоптоза резко повышает жизнеспособность неопластической клетки, делает ее менее чувствительной к факторам противоопухолевого иммунитета и терапевтическим воздействиям.

К важнейшим приобретенным свойствам опухолевых клеток принадлежит и их способность стимулировать неоангиогенез, т.е. формировать новые кровеносные и лимфатические сосуды из эндотелиальных клеток предсуществующих окружающих мелких сосудов. Это необходимое условие для дальнейшего роста опухолевого узелка, достигшего в диаметре 2-4 мм. В ином случае клетки в центре опухоли, не получая кислород и питательные вещества, будут погибать.

Важнейшим свойством опухолевых клеток являются и изменения морфологии и движения клеток. В основе морфологических нарушений лежат взаимосвязанные между собой изменения цитоскелета, адгезионных взаимодействий клеток друг с другом и с внеклеточным матриксом. Вкратце,
они выражаются в нарушении формирования фокальных контактов и ухудшении прикрепления клеток к внеклеточному матриксу, дезорганизации системы актиновых микрофиламентов. Это приводит к изменениям активности псевдоподий и подвижности. В целом, наблюдаемая картина напоминает изменения, возникающие в нормальных клетках при действии мотогенных цитокинов — факторов, стимулирующих миграцию клеток. Однако так называемый локомоторный фенотип в неопластических клетках, как правило, сильно утрирован, что позволяет различать по морфологии опухолевую клетку от движущейся нормальной клетки. Необходимо подчеркнуть, что именно эти нарушения, вместе с некоторыми другими свойствами, в частности способностью секретировать протеолитические энзимы, предопределяют приобретение неопластическими клетками двух свойств, лежащих в основе злокачественного роста: способность к инвазии, т.е. проникновению в окружающие здоровые ткани, и сопряженную с ней способность к метастазированию — образованию вторичных очагов опухолевого роста. Метастазирование — наиболее опасное проявление опухолевой прогрессии, являющееся основной причиной смерти онкологических больных. Чтобы дать метастаз клетка должна приобрести ряд свойств: умение проникать в глубину окружающих нормальных тканей, в том числе в кровеносные или лимфатические сосуды; способность выживать после попадания в сосуды, а затем — выходить из них и размножаться в несвойственном для данного типа клеток микроокружении, давая новый очаг опухолевого роста. Таким образом, способность к метастазированию складывается из комплекса более простых признаков, таких как приобретение локомоторного фенотипа, способности стимулировать образование новых кровеносных и лимфатических сосудов, создавая тем самым пути эвакуации опухолевых клеток из первичного очага, возникновение независимости от субстрата, подавление апоптоза и т.д. Появление каждого из этих свойств увеличивает метастатический потенциал клетки.

Для многих опухолевых клеток характерны и нарушения клеточной дифференцировки, т.е. образования специализированных типов клеток, синтезирующих специфические белки. Особенно ярко это проявляется в гемобластозах, новообразованиях из кроветворных тканей, при которых их клетки оказываются как бы замороженными на той или иной стадии созревания. Общепринятым является представление, согласно которому меньшая зрелость лейкозных клеток является не следствием дедифференцировки зрелых клеток, претерпевших неопластическую трансформацию, а отражает их происхождение из незрелых клеток, в которых блокированы процессы дальнейшей дифференцировки. Следует заметить, однако, что это свойство не является универсальным: во многих типах опухолей наблюдается сохранение способности к дифференцировке, причем в отличие от лейкозов созревание клеток не препятствует приобретению злокачественного фенотипа. Примерами этого могут служить плоскоклеточный ороговевающий рак кожи и высокодифференцированные аденокарциномы толстой кишки, происходящие из незрелых клеток, которые сначала несколько раз делятся, а затем дифференцируются (Рис. 3).

Происхождение из незрелых клеток не противоречит представлению о том, что опухолевые клетки в ходе прогрессии могут претерпевать определенную дедифференцировку, утрачивая в первую очередь те дифференцировочные белки, отсутствие которых придает клеткам селективные преимущества (например, рецепторы стероидных гормонов в раках молочной железы и т.д.).

Рис.3. Модели, объясняющие происхождение новообразований из незрелых клеток определенной стадии дифференцировки, в которых либо сохранена (внизу слева), либо блокирована (внизу справа) способность к дальнейшему созреванию.

И, наконец, важнейшим признаком неопластических клеток является их генетическая нестабильность. Очевидно, что канцерогенез — многоступенчатый процесс накопления мутаций и других генетических изменений, приводящих к нарушениям регуляции размножения и миграции клеток, понижению их чувствительности к различным рост-супрессирующим сигналам, ослаблению индукции в них апоптоза, блокированию дифференцировки и т.д. Вероятность возникновения в одной клетке нескольких генетических изменений, придающих совокупность вышеуказанных свойств, резко повышается при нарушениях работы систем, поддерживающих целостность генома. Поэтому мутации, ведущие к генетической нестабильности, также являются неотъемлемым этапом опухолевой прогрессии. Генетическая нестабильность неопластических клеток базируется на уменьшении точности воспроизведения генетического аппарата, нарушениях механизмов репарации ДНК и изменениях регуляции клеточного цикла в поврежденных клетках. Это, вместе с уходом от апоптоза, позволяющим генетически измененным клеткам выживать, делает популяции опухолевых клеток высоко изменчивыми, создает основу для постоянного возникновения и отбора все более и более злокачественных вариантов. Таким образом, генетическая нестабильность является двигателем неуклонной опухолевой прогрессии.

Содержание статьи:

• Виды доброкачественных и злокачественных опухолей
  • Классификация доброкачественных опухолей
  • Классификация злокачественных образований
• Признаки доброкачественных и злокачественных новообразований
  • Симптомы доброкачественных опухолей
  • Признаки злокачественных опухолей
• Отличия доброкачественных и злокачественных опухолей
• Диагностика доброкачественных и злокачественных новобразований
• Может ли доброкачественная опухоль перерасти в злокачественную?

Опухоль (tumor, новообразование) – патологический очаг роста видоизмененной ткани в различных органах и структурах организма. Причины возникновения новообразований – бесконтрольное деление, рост и дифференцировка клеток. Опухоли бывают доброкачественными и злокачественными.

Доброкачественное новообразование – скопление клеток, характеризующееся медленным неинвазивным ростом, наличием капсулы, отсутствием или минимальным общим влиянием на организм. Клеточный состав доброкачественной опухоли качественно и функционально максимально схож с клетками здоровой ткани, из которой она развилась.

Злокачественные опухоли (cancer, рак) характеризуются быстрым инвазивным ростом, значительным отрицательным влиянием на организм. Клетки злокачественных новообразований активно делятся, по строению и функциям они отличаются от нормальных клеток, вплоть до невозможности определения – из какой ткани возник первичный очаг.

Виды доброкачественных и злокачественных опухолей

Доброкачественные новообразования появляются из клеток различных тканей, классифицируются и именуются по этому признаку. В их названии сочетаются латинское наименование ткани, из которой она возникла, и суффикс -ома, обозначающий опухоль.

Классификация доброкачественных опухолей

• Фиброма (фибробластома). Состоит из клеток и волокон соединительной ткани. Часто встречается подкожная фиброма, новообразования этого типа в грудных железах, матке, яичниках. Если в состав опухоли входят и другие ткани, это отражается в названии: фиброаденома, фибромиома, фибролипома.
• Липома. Доброкачественное образование, аналогичное по структуре жировой ткани. Его характерная особенность – наличие капсулы. Липомы нередко бывают болезненными, могут достигать значительных размеров. Чаще локализуются на поверхности кожи, но встречаются и на внутренних органах. Ангиолипомой называют липому, внутри которой прорастают кровеносные сосуды.
• Эпителиома. Развивается из плоскоклеточного эпителия кожи или слизистых оболочек. К доброкачественным эпителиомам относится базальноклеточная опухоль (базалиома).
• Хондрома. Одиночная или множественная доброкачественная опухоль бугорчатой структуры, развивающаяся из хрящевой ткани. Характеризуется очень медленным ростом, зачастую не проявляется никакими симптомами.
• Остеохондрома. Крупное неподвижное образование, развивающееся на костях вблизи крупных суставов.
• Остеома. Новообразование из костной ткани, возникшее в результате дефекта закладки скелета при эмбриогенезе. Может быть единичной или множественной, очень редко озлокачествляется.
• Миома. Капсулированное образование плотной консистенции, развивающееся из мышечной ткани. Часто наблюдается в матке. Может быть единичной, множественной, мелкой или крупного размера. Рабдомиома – новообразование из поперечнополосатой мышечной ткани, лейомиома – из гладкой.
• Гемангиома. Представляет собой красное или синее родимое пятно с расширенными капиллярами. Часто располагается на кожных покровах, значительно реже – на внутренних органах.
• Ангиома. Доброкачественная врожденная сосудистая опухоль. Образуется из венозных, артериальных или капиллярных сосудов. Часто локализуется на слизистых оболочках ротовой полости, губах, щеках. Множественные ангиомы могут разрастаться до больших размеров и причиняют эстетический дискомфорт. В случае развития новообразования в головном мозге существует опасность тромбоза, кровоизлияния. Частое травмирование или УФ-облучение увеличивают риск озлокачествления ангиомы.
• Лимфангиома. Болезненная припухлость, состоящая из расширенных лимфатических сосудов. Возникает в период внутриутробного развития, останавливается в росте и регрессирует после рождения.
• Ганглиома. Доброкачественная опухоль из нервной ткани. Нередко располагается в головном мозге и вызывает опасные для жизни симптомы. Характеризуется высоким риском озлокачествления.
• Невринома. Опухолевые образования в виде узелков на спинных, периферических, иногда – черепных нервах. Вызывают неврологическую симптоматику.
• Неврома. Доброкачественная опухоль, локализующаяся на различных структурах нервной системы. Для нее характерен болевой синдром.
• Менингиома. Образование, которое развивается в оболочках головного мозга. При значительной величине и быстром росте может сопровождаться различными признаками – слепотой, глухотой, изменением сознания.
• Нейрофиброма. Доброкачественное образование из оболочек нервов. Имеет характерный вид «кофейных пятен» на коже практически в любой области тела. Опухоли округлые, мягкой консистенции, безболезненные, в редких случаях могут вырастать до огромных размеров.
• Папиллома. Развивается из эпидермальных клеток. Папилломы на слизистых оболочках называются кондиломами.
• Аденома. Гормонозависимая и гормонопродуцирующая опухоль из железистой ткани. Нередко развивается в простате. Встречается и в других железах – молочных, щитовидной, сальных, слюнных, гипофизе.
• Киста. Полостное образование округлой формы без четких границ, заполненное жидкостью. Бывает врожденной и приобретенной, развивается в брюшной полости, головном мозге, костях, на внутренних и наружных половых органах.
• Невус (родинка). Доброкачественное образование, присутствующее практически у каждого человека. При частом травмировании и УФ-облучении существует риск их озлокачествления.
• Тератома. Врожденное новообразование, развивающееся на стадии эмбриогенеза. Локализуется в яичниках у женщин, в яичках у мужчин, в крестцово-копчиковой области у детей, а также в мозге. Включает различные ткани, ногти, волосы, фрагменты кишечника и других органов. Склонна к малигнизации.

Классификация злокачественных новообразований

Злокачественные опухоли делятся на две группы: эпителиального происхождения – рак (карцинома, cancer) и соединительнотканного – саркома.

При высокодифференцированных новообразованиях, когда возможно определить вид ткани, из которой развился рак, название уточняют: плоскоклеточный ороговевающий, фолликулярный, папиллярный cancer, аденокарцинома. При низкодифференцированных опухолях применяется конкретизация по опухолевой форме клеток: мелкоклеточный, перстневидноклеточный рак

Такой же подход используется при классификации сарком. Если злокачественная опухоль высокодифференцированная, ее название повторяет название ткани, из которой она развилась: мио-, фибро-, липосаркома и т. д.

Признаки доброкачественной и злокачественной опухолей

Развитию доброкачественных и злокачественных новообразований сопутствуют разные симптомы.

Симптоматика доброкачественных опухолей

Доброкачественное образование чаще растет медленно. Первым его проявлением, если опухоль располагается на видимых местах кожи и слизистых оболочек, обычно бывает небольшая припухлость (шишка), зачастую подвижная, не спаянная с кожей, безболезненная. Кожный покров на ее поверхности обычного цвета и структуры, не воспален.

Такие опухоли крайне редко оказывают общее отрицательное влияние на организм только в случае, если достигают значительных размеров, сдавливают лежащие рядом органы, сосуды или нервы. Если новообразование располагается в головном или спинном мозге, оно может быть опасным, так как вызывает сбой важных функций – зрения, слуха, обоняния, дыхания, или неврологическую симптоматику – нарушение двигательных функций, осязания, расстройство функций тазовых органов.

В основном доброкачественные опухоли доставляют пациентам психологический и физический дискомфорт из-за нахождения на видных местах тела, сдавливания одеждой, натирания, периодического травмирования.

Признаки злокачественных опухолей

Злокачественные новообразования растут быстро, при нахождении на коже или слизистых оболочках они зачастую выглядят как бугристые изъязвленные наросты, язвы с неровными краями и поверхностью, кровоточащим дном. В основном они плотные, мало- или неподвижные, спаяны с кожей. Для раковых опухолей характерна болезненность. Может наблюдаться увеличение регионарных лимфоузлов (расположенных рядом с первичным очагом).

Злокачественные опухоли оказывают негативное влияние на организм. Оно обусловлено как опухолевой интоксикацией, так и быстрым инвазивным ростом образования, прорастанием сосудов и нервов. Пациенты отмечают следующие симптомы:

• слабость, вялость, быстрая утомляемость;
• незначительное повышение температуры тела;
• потеря аппетита, извращение вкуса, тошнота, рвота;
• снижение массы тела;
• болевой синдром;
• кахексия – истощение.

Симптоматика будет зависеть и от того, в каком месте расположено злокачественное новообразование. Для опухолей пищевода характерны затруднение глотания, поперхивание, пищеводные кровотечения. При образованиях в дыхательных путях и легких отмечаются затруднение дыхания, кашель, одышка. Новообразования ЖКТ вызывают диспепсические расстройства, желудочные и кишечные кровотечения.

Отличия доброкачественных и злокачественных опухолей

Доброкачественные и злокачественные новообразования отличаются по ряду признаков – скорости и характеру роста, клеточному строению, влиянию на организм. Для удобства восприятия сравнительную характеристику доброкачественных и злокачественных опухолей можно представить в виде таблицы.

Диагностика доброкачественных и злокачественных опухолей

Самостоятельно отличить доброкачественное новообразование от злокачественного затруднительно, поэтому при любых признаках опухолевого процесса следует как можно быстрее обратиться к врачу. Ранняя диагностика и вовремя начатое лечение существенно повышают шансы на успех терапии. Поводом для обращения к доктору должны стать не только непосредственно обнаруженная на теле опухоль, но и другие симптомы, не имеющие явного объяснения: постоянная слабость, быстрая утомляемость, потеря веса, тошнота, болевой синдром, одышка, осиплость голоса, маточные кровотечения и др.

Первый этап диагностики, помимо осмотра и сбора анамнеза, включает общие исследования. К ним относятся:

• общий анализ крови, мочи;
• биохимический анализ крови;
• рентген или ФЛГ органов грудной клетки;
• УЗИ, КТ или МРТ пораженной области.

Дополнительно, в зависимости от места локализации образования, могут быть назначены маммография, ФГДС, анализ кала на скрытую кровь, колоноскопия, ректороманоскопия, анализ крови на гормоны и другие исследования.

Основной способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей – гистологическое исследование. Ему может подвергаться кусочек ткани, взятый при диагностической биопсии, жидкое содержимое кисты, непосредственно удаленное новообразование. Помимо гистологического анализа, применяются другие методы – цитологический, иммуногистохимический.

При некоторых доброкачественных или злокачественных опухолях шансы на излечение существенно повышает самодиагностика. Так, женщинам рекомендуется ежемесячно проводить самообследование груди, всем людям без исключения следует периодически осматривать имеющиеся или вновь появляющиеся родинки. Именно в этих зонах легко самостоятельно заметить даже малейшие изменения.

Может ли доброкачественная опухоль стать злокачественной?

Процесс перерождения доброкачественной опухоли в злокачественную называется малигнизацией. Ему подвержены не все доброкачественные новообразования. Некоторые не озлокачествляются никогда, какие-то из доброкачественных опухолей имеют более высокий риск малигнизации, другие – менее. Так, миомы, липомы, фибромы меньше подвержены озлокачествлению. Чаще перерождаются в рак аденомы, полипы в желудке, кишечнике.

Провоцирующие факторы для малигнизации разные, они зависят в том числе от вида доброкачественных образований, их расположения. В целом их можно разделить на внешние факторы – УФ-излучение, радиоволны, химические вещества, токсины, вирусы, механические повреждения, и внутренние – генетическая предрасположенность, гормональный, иммунный сбой.

Основные этапы превращения доброкачественной опухоли в злокачественную:

• дисплазия – трансформация здоровых клеток в атипичные;
• возникновение специальной микросреды, способствующей быстрому размножению клеток;
• активное деление измененных клеток, увеличение их количества;
• формирование стволовой линии – основы злокачественной опухоли, клеточный состав которой может изменяться;
• рак in situ – развитие злокачественного образования без внедрения в окружающие ткани;
• инвазия и появление метастазов.

Основной способ профилактики перерождения доброкачественных опухолей в злокачественные – это их ранняя диагностика, наблюдение и, при необходимости, удаление. Важно минимизировать воздействие внешних канцерогенных факторов, придерживаться здорового образа жизни, правильного питания, отказаться от вредных привычек.

Что такое раковые клетки?

Нормальные клетки организма функционируют четко по внутренним часам по отработанной схеме. Такие внутренние часы контролируют, например, в какой момент происходит деление клетки, ее рост, созревание, старение и умирание — все те процессы, из которых складывается жизненный цикл клетки. В раковой клетке данный механизм контроля поврежден.

Теоретически каждая клетка в организме может стать раковой. По этой причине и у взрослых, и у детей есть так много разных форм рака. Болезнь проявляется различными симптомами в зависимости от типа клеток, количества пораженных органов. Различные формы рака лечатся по-разному, поэтому и шансы на выздоровление оцениваются по-разному.

Также рак может появляться в виде так называемой солидной опухоли во внутренних органах. В зависимости от того, в какой ткани возник онкологический процесс, он называется саркома (из переродившейся соединительной, нервной или опорной ткани, например, в костях, хрящах, мышцах) или карцинома‎ (это мутировавшие клетки на поверхности/стенках органов или желез). В детском и подростковом возрасте довольно часто встречаются бластомы или эмбриональные опухоли. Они появляются из абсолютно незрелых клеток или из клеток, которые едва начали созревание (недифференцированные). По этой причине опухолевую ткань нельзя отнести к какому-то определенному типу.

Если возникновение рака происходит в кроветворной системе (костный мозг), тогда он протекает в форме лейкоза. При поражении лимфатической системы (например, при повреждении селезенки или лимфатических узлов) речь идет о лимфоме. Поскольку при лейкозе и лимфоме заболеванием охватывается полностью весь организм, специалисты называют их системными. Также рак может появляться в виде так называемой солидной опухоли во внутренних органах. В зависимости от того, в какой ткани возник онкологический процесс, он называется саркома (из переродившейся соединительной, нервной или опорной ткани, например, в костях, хрящах, мышцах) или карцинома‎ (это мутировавшие клетки на поверхности/стенках органов или желез). В детском и подростковом возрасте довольно часто встречаются бластомы или эмбриональные опухоли. Они появляются из абсолютно незрелых клеток или из клеток, которые едва начали созревание (недифференцированные). По этой причине опухолевую ткань нельзя отнести к какому-то определенному типу.

Для раковых клеток типичным является быстрый и бесконтрольный рост, а также деление независимо от типа клеток и тканей, из которых они возникли. В это же время они передают информацию своим дочерним клеткам, опасным для здорового организма. Обычно они не могут выполнять собственное предназначение. Вместо этого, попадая в здоровую ткань, опухолевые клетки разрушают ее, нарушая ее стабильную работу. Более того, раковые клетки могут покинуть место своего возникновения и по сосудам кровеносной или лимфатической системы проникнуть в другие части организма, формируя вторичные очаги — метастазы. По этой причине недостаточно лечить только видимую опухоль, с самого начала лечение должно быть системным.

Злокачественные новообразования – это заболевания, при которых злокачественные клетки в организме стремятся к бесконтрольному размножению и распространению по организму, при этом разрушая все на своем пути, иногда забирая из организма все силы.  

Как возникают злокачественные новообразования?

Организм человека состоит из маленьких кирпичиков — клеток. Клетки по  внешнему виду и выполняемым функциям настолько разнообразны, что ученые выделяют более 200 типов. Нормальные клетки подчиняются определенным биологическим “правилам” и выполняют в организме определенные функции. 

Каждая функция — результат работы конкретного белка. А каждый белок —  результат активного “считывания” информации генов ДНК, которая служит инструкцией по построению и функционированию белков в клетке. 

Однако, содержимое этой “инструкции” может искажаться: мутации в генах ДНК приводят к образованию измененного белка, который выполняет свою функцию слишком активно — например, побуждая клетки постоянно размножаться. А иногда мутация искажает гены настолько, что нужного белка не образуется вовсе. А ведь этот белок мог выполнять другую важную функцию, например, останавливать клеточное размножение. Накопление искажений (мутаций) в биологической  инструкции (ДНК) становится тем событием, которое начинает процесс превращения нормальных клеток в опухолевые. 

Поломки в генах в большинстве случаев возникают сами по себе. В некоторых, сравнительно малочисленных случаях, они могут вызываться веществами, способными взаимодействовать с ДНК (так называемые канцерогены) при попадании в клетки. Например, через сигаретный дым. Поломки также могут вызываться ионизирующей радиацией и некоторыми вирусами (папилломы человека, Эпштейн-Барр). 

С возрастом число поломок в ДНК может возрастать — отсюда более высокие риски злокачественных новообразований у пожилых людей. Но иногда поломки заложены в клетках изначально, с самого рождения человека — в силу наследственных мутаций. 

Чем здоровая клетка отличается от опухолевой? 

Клетка с большим количеством поломок в ДНК больше не способна подчиняться законам клеточной биологии и постепенно превращается в опухолевую. Такая клетка начинает “сама решать”, когда и что считывать с ДНК. Опухолевая клетка “руководствуется” не соображениями биологической целесообразности для организма,  а лишь стремлением к собственному выживанию и размножению — жадному и бесконтрольному, ломая все правила  жизнедеятельности организма, к которому она принадлежит. Она перестраивает свой метаболизм таким образом, что поток необходимых для размножения и роста веществ (глюкозы, аминокислот) многократно возрастает. 

При этом система внутреннего тормоза, которая останавливала бы размножение и заставляла бы опухолевую клетку самоуничтожаться при большом количестве мутаций, как правило, не работает или работает слабо, так как поломки в опухолевых клетках часто затрагивают гены этой тормозной системы (гены супрессоров опухолевого роста). 

В борьбе за выживание опухолевым клеткам приходится буквально уничтожать все, что мешает им расти (инвазия или рост с разрушением прилегающих к опухоли структур). “Перестаравшись” и повредив окружающие опухоль ткани, она часто стимулирует воспаление. В силу того, что иммунная система не видит опухоль, воспаление не утихает и позволяет опухоли расти дальше. Но если иммунной системе удается “разглядеть” опухоль, воспаление помогает ее уничтожить. 

Опухолевые клетки стремятся занять в организме как можно больше места и уже на ранних этапах пытаются как можно скорее покинуть свой первичный очаг, т.е. метастазировать. 

Отличие злокачественных опухолей от доброкачественных

Различают доброкачественные и злокачественные опухоли. В отличие от злокачественных, доброкачественные опухоли, как правило:

• гораздо медленнее растут,
• могут сдавливать окружающие органы и ткани, но при этом не разрушают их и не метастазируют,
• сохраняют признаки нормальных тканей — в большей степени, чем злокачественные опухоли.

Однако вышеуказанные особенности делают доброкачественные опухоли нечувствительными к лучевой терапии и химиотерапии. 

Как организм борется с раковыми клетками?

Поломки в генах часто приводят к образованию белков, которые иммунная система организма может распознать как чужеродные и уничтожить опухолевые клетки. Но этого, в большинстве случаев, не происходит, так как у опухолевой клетки есть несколько механизмов уклонения от надзора иммунной системы. На преодолении этих механизмов основано наиболее современное направление лекарственной терапии злокачественных опухолей — иммунотерапия.

Можно ли вылечить онкологическое заболевание? 

Для каждой ситуации онкологического заболевания ответ на этот вопрос будет индивидуальным. Каждый вид злокачественного новообразования в зависимости от органа появления имеет разный прогноз для жизни, выздоровления и требует разного объема и вида лечения. 

При неметастатических злокачественных опухолях можно добиться исчезновения опухоли из организма (полного излечения). Это возможно при условии применения всех необходимых для конкретного вида опухолевого заболевания методов лечения, направленных как на исчезновение опухоли, так и на снижение риска ее возвращения.

К сожалению, даже при условии применения всего необходимого лечения, у части пациентов возможен рецидив (возвращение) заболевания. Связано это с тем, что иногда группа опухолевых клеток, в силу чрезвычайно сложных и многочисленных генетических поломок, становится настолько агрессивной и живучей, что оказывается способна метастазировать на самом раннем этапе опухолевого заболевания, давая микрометастазы. Микрометастазы невозможно обнаружить современными методами обследования. Это определяет необходимость в сочетании лекарственной терапии и хирургического или лучевого лечения для большинства видов злокачественных новообразований.

При метастатических формах злокачественных новообразований полное исчезновение опухоли на фоне лекарственного противоопухолевого лечения случается нечасто. Связано это с креативностью, с которой опухолевая клетка приспосабливается к проводимой лекарственной терапии. Поэтому целью лечения, как правило, стоит не полное исчезновение опухолевых очагов, а максимально долгий контроль над этими очагами — сдерживание их роста, уменьшение их размеров и устранение симптомов заболевания.

Выводы

• Злокачественные новообразования представляют собой заболевания, при которых опухолевые клетки в организме бесконтрольно размножаются и распространяются по организму, разрушая при этом все на своем пути и забирая из организма все силы.
• Нормальная клетка живет и функционирует для реализации своей биологической роли в организме. Опухолевая клетка функционирует только для того, чтобы выживать и размножаться.
• В отличии от злокачественной опухоли, клетки доброкачественной не метастазируют и, как правило, не уничтожают окружающие ткани.
• Возможность полного излечения онкологического заболевания определяется стадией опухоли и ее биологическим подтипом. Для каждого случая опухолевого заболевания ответ на этот вопрос будет индивидуальный.

Что еще почитать?

• Ключевые признаки рака, Medach, 2018 (на русском языке).
• Ключевые признаки рака: следующее поколение.Medach, 2018 (на русском языке).
• Hallmarks of Cancer: Новый взгляд, Полный перевод на русский язык от команды MEDACH, 2022 (на русском языке).
• Hallmarks of Cancer v. 2.0, или десять крестражей раковой клетки, 2020 (на русском языке).

8 сентября 2022

Раковые клетки (злокачественные, атипичные, опухолевые клетки) – это клетки, которые в результате мутаций изменили свой внешний вид и функции, перестали быть похожими на нормальные клетки в соответствующей ткани. Наиболее характерные свойства раковых клеток: «бессмертие», способность к бесконтрольному размножению и распространению в организме. Строго говоря, раковыми можно назвать только клетки злокачественных опухолей из эпителиальных тканей. По отношению к другим злокачественным новообразованиям термин «рак» не применяют.

Чем раковые клетки отличаются от нормальных?

Для того чтобы организм человека правильно работал как единое целое, каждая клетка в нем должна подчиняться общим правилам и обладать некоторыми основополагающими свойствами:

• находиться в отведенном ей месте: это обеспечивается за счет клеточной адгезии, то есть способности клеток «слипаться» между собой;
• размножаться только тогда, когда это необходимо;
• специализироваться на выполнении определенных функций: для этого каждая клетка сознательно себя ограничивает, активирует одни гены и «отключает» другие;
• «чинить» свою ДНК, если в ней произошли «поломки», мутации;
• совершить «самоубийство», если в ней произошли непоправимые патологические изменения, или если она «состарилась».

Во многом эти функции обеспечиваются за счет того, что клетки в организме постоянно «общаются» между собой и реагируют на определенные сигнальные молекулы. Раковая клетка эти сигналы игнорирует. Она начинает жить так, как будто она тут одна и не должна считаться с интересами соседей:

Не перестает размножаться. Сколько бы своих копий ни создала опухолевая клетка, она не останавится. Злокачественная опухоль постоянно растет и распространяется в организме.

Не слипается с соседними клетками. На поверхности «бунтарей» исчезают молекулы, которые удерживают их в нужном месте среди соседей. За счет этого раковая клетка может отрываться от первичной опухоли и путешествовать по организму. Во время этого путешествия она погибает или оседает в каком-нибудь органе, создает свои клоны и образует новый опухолевый очаг — метастаз.

Не специализируются. Раковая клетка не становится специализированной и не выполняет полезные для организма функции. Процесс клеточной специализации называется дифференцировкой. Чем ниже степень дифференцировки, тем агрессивнее ведет себя рак.

Не «ремонтируют» свою ДНК. В итоге в опухолевых клетках накапливается все больше мутаций, они становятся менее дифференцированными и быстрее размножаются. Они не подвержены апоптозу — запрограммированной клеточной смерти.

При предраковых состояниях клетки тоже теряют свойства нормальных. Но они отличаются и от раковых, в первую очередь тем, что не могут распространяться в организме.
Особая разновидность злокачественных опухолей — так называемый «рак на месте» (in situ). Клетки уже являются раковыми, но пока еще не распространились за пределы своей изначальной локализации. Технически карцинома in situ — не рак, но ее принято рассматривать как самую раннюю стадию рака.

Каковы причины появления раковых клеток?

Почему в теле конкретного человека возникли раковые клетки — вопрос во многом риторический.

Каждая живая клетка функционирует и размножается в соответствии с заложенной в ней генетической информацией. При возникновении определенных мутаций эти тонкие механизмы регуляции сбиваются, и может произойти злокачественное перерождение.

Сложно сказать, что именно привело к таким мутациям в каждом конкретном случае. Современным врачам и ученым известны лишь факторы риска, которые повышают вероятность злокачественного перерождения и развития заболевания. Вот основные из них:

• Неблагоприятная экологическая ситуация.
• Курение.
• Чрезмерное употребление алкоголя.
• Профессиональные вредности, контакт с канцерогенными веществами и различными излучениями на производстве.
• Ожирение, избыточная масса тела.
• Ультрафиолетовое излучение солнца и соляриев.
• Малоподвижный образ жизни.
• Возраст: со временем мутации накапливаются, поэтому вероятность возникновения в организме раковых клеток повышена у пожилых людей.
• Нездоровое питание: преобладание в рационе животных жиров, красного и обработанного мяса.

Ни один из этих факторов не приводит со стопроцентной вероятностью к развитию злокачественной опухоли.

Какие бывают типы генов рака?

Не все мутации одинаково опасны. К раку приводят те, которые возникают в определенных генах:

Онкогены активируют размножение клеток. Злокачественное перерождение происходит, когда они становятся слишком активны. В качестве примера можно привести ген, который кодирует белок HER2. Этот белок-рецептор находится на поверхности клетки и заставляет ее размножаться.

Гены-супрессоры опухолей сдерживают размножение клеток, восстанавливают поврежденную ДНК, вызывают апоптоз — запрограммированную клеточную смерть. Примеры таких генов: BRCA1, BRCA2, TP53 (кодирует белок p53 — «страж генома», который запускает апоптоз в поврежденных клетках).

Мутации, которые приводят к раку, могут быть наследственными (возникают в половых клетках) и соматическими (возникают в клетках тела в течение жизни).

Основные характеристики и строение раковых клеток

Раковые клетки обладают тремя основополагающими характеристиками, за счет которых так опасны онкологические заболевания:

• Способность к бесконтрольному размножению.
• Способность к инвазии — прорастанию в окружающие ткани.
• Способность к метастазированию — распространению в организме и образованию новых очагов в различных органах.

Не всякая опухолевая клетка — раковая. Раком или карциномой называют злокачественные опухоли из эпителиальной ткани, которая выстилает кожу, слизистые оболочки внутренних органов, образует железы. Из соединительной ткани (костной, жировой, мышечной, хрящевой, кровеносных сосудов) развиваются саркомы. Злокачественные заболевания органов кроветворения называют лейкозами. Опухоли из клеток иммунной системы — лимфомы и миеломы.

Как выглядят раковые клетки под микроскопом?

Если коротко, то они сильно отличаются от нормальных, тех, что ожидает увидеть патологоанатом, когда рассматривает под микроскопом фрагмент ткани. Раковые клетки имеют более крупные или мелкие размеры, неправильную форму, аномальное ядро. Если нормальные клетки в одной ткани все примерно одинаковых размеров, то раковые зачастую разные. Ядро содержит очень много ДНК, поэтому оно крупнее (его размеры тоже вариабельны), а при окрашивании специальными веществами выглядит более темным.

Из нормальных клеток образуются определенные структуры, например, железы. Раковые клетки располагаются более хаотично. Например, они образуют железы искаженной, неправильной формы или непонятные массы, которые на железы совсем не похожи.

Как развиваются раковые клетки, какие этапы проходят в своем развитии?

Раковые опухоли растут за счет деления клеток, которые входят в их состав. Во время деления злокачественная клетка образует две своих копии, таким образом, рост происходит в геометрической прогрессии. Например, для того чтобы образовалась опухоль размером 1 см, нужно около 30 удвоений. Через 40 удвоений новообразование достигает веса 1 кг, и этот размер считается критическим, смертельным для пациента.

Согласно современным представлениям, за рост злокачественной опухоли отвечают так называемые стволовые опухолевые клетки. Они активно делятся, в то время как другие опухолевые клетки просто существуют. Современные ученые заняты поиском методов лечения, направленных против этих стволовых клеток.

Время удвоения опухолевых клеток бывает разным. Например, при лейкозе это происходит за 4 дня, а при раковых новообразованиях толстой кишки — за 2 года. Проходит много времени, прежде чем опухоль достигнет настолько больших размеров, что станет проявляться какими-либо симптомами. Например, если у онкологического больного появились некоторые жалобы, и после этого он прожил год, вероятно, опухоль в его организме на момент появления жалоб существовала уже около трех лет, просто он об этом не знал.

Пока раковая опухоль небольшая, ей вполне хватает кислорода. Но по мере роста она все сильнее испытывает кислородное голодание — гипоксию. Чтобы обеспечить свои потребности, опухолевые клетки вырабатывают вещества, которые стимулируют образование кровеносных сосудов — ангиогенез.

По мере роста опухоли происходит инвазия — распространение раковых клеток в окружающие ткани. Они вырабатывают ферменты, которые разрушают нормальные клетки.

Некоторые из них отрываются от материнской опухоли, проникают в кровеносные и лимфатические сосуды, образуют в них вторичные очаги — метастазы. В этом самая главная опасность злокачественных опухолей. Именно метастатические очаги становятся причиной гибели многих онкологических пациентов.

Ликвидация раковых клеток: что помогает их уничтожить?

С раковыми клетками можно бороться разными способами. Например, удалить их из организма хирургическим путем. Но это возможно лишь в случаях, если опухоль не успела сильно распространиться в организме. Даже если можно выполнить радикальную операцию, никогда нет стопроцентной гарантии того, что в организме не остались микроскопические опухолевые очаги, которые в будущем станут причиной рецидива. Поэтому зачастую хирургические вмешательства дополняют адъювантной и неоадъювантной терапией.

Другие методы лечения:

• Химиопрепараты обладают разными механизмами действия, но все они сводятся к повреждению и уничтожению быстро размножающихся клеток. В первую очередь, конечно же, раковых, но страдают и некоторые нормальные ткани, из-за этого могут возникать серьезные побочные эффекты.
• Лучевая терапия действует аналогично химиопрепаратам, поражая быстро размножающиеся клетки.
• Таргетные препараты воздействуют на молекулы, которые помогают раковым клеткам быстро размножаться, выживать и защищаться от иммунной системы. Например, существуют блокаторы HER2, о котором речь шла выше, ингибиторы VEGF — вещества, с помощью которого опухолевые клетки «выращивают» для себя кровеносные сосуды.
• Иммунотерапия помогает иммунной системе обнаруживать и уничтожать опухолевые клетки.

В «Евроонко» применяются наиболее современные оригинальные препараты для борьбы с раком. У нас есть возможность провести молекулярно-генетический анализ опухолевой ткани, разобраться, из-за каких мутаций клетки стали злокачественными, и назначить наиболее эффективную персонализированную терапию. Свяжитесь с нами, мы знаем, как помочь.