Morphological features of female gonadal dysgenesis and karyotype in patients with Shereshevsky-Turner syndrome

Full Text

Синдром Шерешевского-Тернера (СШТ) - одна из наиболее распространенных генетически детерминированных патологий развития среди лиц женского пола с частотой встречаемости 1:1500-2000, для которой характерна дисгенезия гонад и отсутствие полной или части одной из Х- или Y-хромосом [1-4]. Цитогенетические аномалии при СШТ были впервые описаны в 1959 г. C. Ford и соавт. После этого также были идентифицированы и другие кариотипы, характерные для этого синдрома, помимо классического 45X, - мозаичные, включающие в себя часть клеток, имеющих Y-хромосому или ее часть, а также Х-хромосому [2, 5]. При СШТ обнаруживаются дисгенезированные гонады (ДГ) типа штрек-гонад, которые представляют собой фиброзные полоски размером 2-3 см с наличием участков жировой ткани и отсутствием фолликулов [6-8]. Остается спорным вопрос развития других морфологических вариантов ДГ при СШТ и степень их корреляции с кариотипом в ядрах лимфоцитов периферической крови [4, 9, 10]. Целью данной работы является исследование морфологических и иммунофенотипических вариантов строения ДГ и кариотипических особенностей у пациенток с СШТ. Материал и методы Проведено исследование операционного материала удаленных гонад 16 пациенток с СШТ в возрасте 10- 24 лет (средний возраст 17 ± 7 лет) и 11 пациенток контрольной группы в возрасте 13-18 лет (средний возраст 15,5 ± 2,5 года) с функционирующими яичниками и нормальным их строением, у которых обнаружены параовариальные кисты. Забор и исследование материала проводились на базе Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова и кафедры патологической анатомии им. акад. А.И. Струкова Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова. Диагноз СШТ устанавливался на основе: 1) анамнеза - жалобы на отсутствие менструаций или недостаточное развитие молочных желез; 2) результатов клинического обследования [11]: средний рост пациенток составил 141,8 ± 1,3 см, масса тела - 47,3 ± 2,4 кг; степень полового созревания по шкале J.M. Tanner: Ма (mammae) - 2 ± 0,1; Pb (pubis) - 2,3 ± 0,1; наличие различных стигм дисэмбриогенеза, наблюдаемых при СШТ; 3) лабораторных показателей: увеличение количества гормонов в сыворотке крови: фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) - 75,3 ± 7,6 МЕ/л, лютеи- низирующего гормона (ЛГ) - 23,2 ± 3,2 МЕ/л, с одновременным снижением уровня эстрадиола - 125,13 ± 18,2 пмоль/л и антимюллерова гормона (АМГ) - 5,13 ± 1,3 (нг/мл); 4) инструментального обследования: УЗИ органов малого таза - уменьшение размеров матки и обнаружение дисгенезированных гонад (ДГ). Всем пациенткам с ДГ, включенным в исследование, проведена резекция маточных труб и гонад. Морфологическое исследование (макро- и микроскопию) проводили на материале удаленных гонад (исследовался весь материал). Ткань фиксировали в 10% нейтральном формалине и заливали в парафин. Серийные парафиновые срезы толщиной 4 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Проводили иммуногисто- химические (ИГХ) реакции с использованием моно- и поликлональных антител: Ki-67 (monoclonal mouse, clone MIB-1, Dako, Denmark), Inhibin A (monoclonal mouse, clone R1, Dako, Denmark), Vimentin (monoclonal mouse, clone V9, Dako, Denmark), Desmin (monoclonal mouse, clone D33, Dako, Denmark), Androgen Receptors - AR (polyclonal rabbit and mouse, 1:100, Dako, Denmark), Estrogen Receptors - ER (monoclonal mouse, clone 1D5, Dako, Denmark). Реакции ставили по общепринятым методикам c использованием положительных и отрицательных контролей. Результаты ИГХ-исследований оценивались в процентах и баллах полуколичественным методом: 1) Ki- Оригинальные статьи 67 - процентное соотношение клеток каждого типа, экспрессировавших маркер, к общему числу клеток этого типа; 2) Vimentin, Desmin, Inhibin A - в баллах от 0 до 6 в зависимости от количества связавшихся с данными маркерами антител, где 0 - 41-100%; 3) экспрессия андрогеновых и эстрогеновых рецепторов рассчитывалась по формуле His to score (Allen D.K. Histopathology Reporting: Guidelines for Surgical Cancer, London: Springer-Verlag; 2013: 233). У пациенток с СШТ определяли кариотип в ядрах лимфоцитов (ЛФ) периферической крови цитогенетическим методом путем культивирования в питательной среде, центрифугирования и окрашивания хромосом методом Seabright по общепринятым методикам (Про- кофьева-Бельговская А.А., 1969; Quilter C.R., 1998; Кулешов Н.П., 1991). Наличие SRY-гена выявляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Материалом для молекулярно-генетического исследования служили образцы ДНК, выделенные из венозной крови. ДНК выделяли методом фенол-хлороформной депротеинизации с использованием набора реактивов «Проба-НК» («ДНК- Технология», Россия). ПЦР проводили при помощи программируемого детектирующего амплификатора ДТ-96 («ДНК-Технология», Россия). В работе использована методика постановки ПЦР с одной парой праймеров и меченного флуоресцентной меткой олигону- клеотидного зонда, имеющих комплементарные места связывания на гене SRY. Статистический анализ результатов выполнен с помощью пакета программ Statistica 7.0 и Microsoft Office Excel 2013. В работе представлены результаты корреляционного анализа данных по методу Спирмена и дисперсионного анализа (ANOVA). Результаты При макроскопическом исследовании гонады пациенток имели вид фиброзных тяжей белого цвета, размерами от 0,9 ± 0,05 до 1,7 ± 0,1 см или ДГ овоидной формы, плотной консистенции, бело-желтого цвета, размерами 1 х 1,5 * 2 см. При микроскопическом исследовании были выявлены три варианта патологического строения ДГ у пациенток с СШТ: штрек-гонады (у 8 пациенток), представляющие собой тяжи фиброзно-жировой ткани с отсутствием фолликулов (рис. 1, а; см. 3-ю полосу обложки); ДГ с овариальной стромой (у 6 пациенток), где помимо участков фиброзно-жировой ткани обнаруживались участки яичниковой стромы (рис. 1, б; см. 3- ю полосу обложки); ДГ с гонадобластомами (у 2 пациенток) (рис. 1, в, г; см. 3-ю полосу обложки), в которых среди тяжей фиброзной ткани обнаруживались крупные скопления гнезд опухолевых клеток с тельцами Колла-Экснера. У пациенток контрольной группы (п = 11) в биоптатах определялось нормальное яичниковое строение с типичной овариальной стромой, наличием фолликулов и желтого тела. В результате ИГХ-исследования у группы пациентов с СШТ и группы контроля выявлены следующие особенности: наиболее высокая экспрессия Ki-67 наблюдалась у пациенток с гонадобластомой на фоне ДГ в опухолевых клетках (40%), в остальных группах экспрессия была единичной. В контрольной группе экспрессия Ki-67 в клетках мезенхимального и эпителиального происхождения составляла 5,2% (рис. 2, а). В исследованных образцах наиболее высокая экспрессия Inhibin A выявлялась в ДГ с гонадобластомой, где данный маркер обнаруживался в основном в опухолевых клетках. В ДГ с овариальной стромой его экспрессия была сравнительно меньше, чем у пациентов контрольной группы (рис. 2, б). Высокая экспрессия Vimentin была выявлена во всех трех группах с СШТ с наибольшими значениями в штрек-гонадах и ДГ с го- надобластомой по сравнению с третьей и контрольной группами (рис. 2, в). Экспрессия Desmin была высокой во всех трех группах с СШТ по сравнению с его уровнем в группе контроля, однако наиболее выраженная наблюдалась в ДГ, содержащих гонадобластому, вокруг капсулы опухоли (рис. 2, г). Наибольшая экспрессия AR наблюдалась в группе пациенток, имевших ДГ с гонадобластомой, у которых его уровень в несколько раз превышал показатели других групп (рис. 2, д). Экспрессия ER была более высокой в ДГ с овариальной стромой по сравнению с другими группами СШТ, где она практически отсутствовала (рис. 2, е). Кариотипы, обнаруженные в ЛФ крови у пациенток со штрек-гонадами: 45,Х - у 6, в том числе 45, Х, t (4, 19) (р14, q13.3) - у 1 и 45,X/46,XY - у 2 пациенток. В группе с ДГ и овариальной стромой 4 пациентки имели кариотип 45,Х и 2 пациентки - 45, Х[5]/46, Xi(X) (q10)[20] и 45, Х[31]/46, Xi(X)(q10)[19]. Кариотипы, обнаруженные у пациенток с гонадобластомами на фоне ДГ: 46 Xpsui(Y)(q10)[6]/45, Х[3]/46 XY[20] и 45,Х[19]/46 XY[11]. Кариотипы пациенток группы контроля: 46,ХХ (см. таблицу). В результате проведенного ПЦР-анализа у пациенток с СШТ SRY-ген был выявлен в ЛФ крови в первой группе у 1 пациентки с кариотипом без наличия Y-хромосомы (45Х) и без формирования гонадобласто- мы, во второй и третьей группах SRY-ген в ЛФ крови не был найден. Однако у двух пациенток третьей группы, имевших Y-хромосому, но не SRY-ген, обнаружены множественные очаги гонадобластом. Корреляция между морфологией и кариотипом Проведенный корреляционный анализ между морфологией гонад и кариотипом пациентов в ЛФ крови показал статистически значимые корреляции в случае экспрессии Inhibin A в клетках стромы полового тяжа (г = 0,5; p < 0,05), Ki-67 в герминативных клетках (г = 0,85-0,86; p < 0,05), фибробластах (г = 0,70-0,76; p < 0,05) и эндотелиоцитах (г = 0,60-0,62; p < 0,05), а также Vimentin в фибробластах (г = 0,70-0,75; p < 0,05) и клетках полового тяжа (г = 0,58-0,64; p < 0,05). Original papers Уел. ед. б INHIBIN-A Клетки г DESMIN Усл. 61 42 0- Уел. ед. б-, 4 2 0 АдЦ ФБЛ ГМЦ Кл. ПТ ОП. кл. Клетки VIMENTIN 1 a KI-67 ед. 100-, 500- АдЦ ФБЛ ГМЦ Кл. ПТ ОП. кл. Клетки АдЦ ФБЛ ГМЦ Кл. ПТ ОП. кл. Клетки Уел. ед. 300- Уел. 300-, 2001000ед. 200 100 0 El rTrEi АдЦ ФБЛ АдЦ ФБЛ ГМЦ Кл. ПТ ОП. кл. Клетки ]] Штрек-гонады ^ ДГ с овариальной стромой ГМЦ Кл. ПТ ОП. кл. Клетки Ж Д AR ДГ с гонадобластомами Контрольная группа е ER Рис. 2. Молекулярный профиль дисгенезированных гонад при СШТ. а - экспрессия Ki-67; б - экспрессия Inhibin A; в - экспрессия Vimentin; г - экспрессия Desmin; д - экспрессия AR; е - экспрессия ER. Обозначения: АдЦ - адипоциты; ФБЛ - фибробласты; ГМЦ - гладкомышечные клетки; Кл. ПТ - клетки стромы полового тяжа; Оп. кл. - опухолевые клетки. Inhibin A, Vimentin, AR, ER наиболее зрелыми были ДГ с овариальной стромой, что мы и наблюдали при гистологическом исследовании. При выявлении SRY-гена было сделано важное наблюдение - при отсутствии Y-хромосомы у одной из пациенток с кариотипом 45Х выявлен SRY-ген без формирования гонадобластомы, а у двух пациенток, наоборот, хотя и обнаружили гонадобластому, однако SRY-ген в ЛФ крови не найден, что, по некоторым данным, может являться результатом транслокации гомо- Кариотипы лимфоцитов крови при синдроме Шерешевского-Тернера Обсуждение Гистологический тип Кариотип (в ядрах ЛФ периферической крови) Штрек-гонады 45Х 45, Х, t (4, 19) (р14, q13.3) 45Х/46ХY 45, Х[30]/46, XY[20] ДГ с овариальной стромой 45Х 45, Х[5]/46, ХКХ)ф10)[20] 45, Х[31]/46, ХКХ)^10)[19] ДГ с формированием 46 Хpsui(Y)(q10)[6]/45, Х[3]/46 Х^20] гонадобластом 45, Х[19]/46 ХY[11] Полученные данные расширяют представление о морфологических вариантах ДГ при СШТ [12, 13]. В результате проведенного исследования было установлено, что при СШТ могут наблюдаться различные морфологические варианты строения гонад, которым могут соответствовать различные кариотипы: штрек- гонады - 45Х и 45X/46XY, ДГ с овариальной стромой - 45Х и 45Х/46ХХ, ДГ с гонадобластомой - 45X/46XY. Большинство авторов, как правило, выделяют один тип ДГ при СШТ - штрек-гонады и отдельно выделяют возможность развития опухолей при данном синдроме [2, 12, 13]. Однако наше исследование показывает, что гонады во всех трех выделенных типах имеют не только определенные гистологические особенности, но и молекулярные профили. Иммунофенотипические характеристики в группах были следующими: у пациентов с гона- добластомами на фоне ДГ повышенная экспрессия маркеров Ki-67, Inhibin A, Vimentin, AR отображала наряду с незрелостью ткани гонад [3, 7] активный пролиферативный процесс, судя по митотическому индексу, а также степень зависимости роста гона- добластомы от влияния гормонов (ингибины и андрогены). По результатам оценки экспрессии Ki-67, Оригинальные статьи логичных участков половых хромосом при мейотиче- ском делении [1]. Необходимо отметить, что у этих пациенток нельзя исключать возможность несовпадения кариотипа лимфоцитов крови и ткани ДГ. В работе G. Zelaya, R. Marino и соавт. выдвинуто предположение, что все пациенты с СШТ имеют мозаичный кариотип [2]. По данным наблюдений этих авторов, 99% случаев внутриутробной гибели плода с кариотипом 45Х наблюдается на 28-й неделе гестационного срока, что позволяет предположить наличие определенного процента мозаичного ка- риотипа у выживших пациентов с СШТ по какой-либо одной или нескольким клеточным линиям [2]. Заключение Выявлено 3 гистологических типа ДГ: штрек- гонады, ДГ с овариальной стромой, ДГ с гонадобласто- мой с различной экспрессией маркеров Ki-67, Inhibin A, AR, ER. Так, опухолевые клетки гонадобластомы, развившейся на фоне ДГ, характеризовались высокой экспрессией Ki-67, Inhibin A, AR; для ДГ с овариальной стромой была характерна высокая экспрессия ER в отличие от двух других групп пациенток с СШТ, где экспрессия ER почти полностью отсутствовала. Каждому гистологическому типу соответствовало несколько различных кариотипов: штрек-гонадам - 45Х, 45X/46XY, включая кариотипы с хромосомными перестройками: 45 Х, t (4, 19) (р14, q13.3); ДГ с овариальной стромой - 45Х, 45Х[5]/46, Xi(X)(q10)[20] и 45X[31]/46Xi(X)(q10)[19]; ДГ с формированием гона- добластом - 46 Xpsui(Y)(q10)[6]/45X[3]/46XY[20] и 45 Х[19]/46 XY[11]. Присутствие SRY-гена в лимфоцитах крови не всегда приводило к развитию гонадобластом у пациенток с СШТ, а при отсутствии SRY-гена в лимфоцитах крови у некоторых пациенток наблюдалось формирование опухоли в гонадах. Однако есть вероятность того, что кари- отип лимфоцитов крови и ткани ДГ может не совпадать за счет мозаицизма генов, поэтому необходимо дальнейшее исследование с кариотипированием ткани ДГ. Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Evgeniya A. Kogan

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Email: koganevg@gmail.com
MD, PhD, DSci., Professor, Head of the Department of Pathological Anatomy of the I.M. Sechenov First Moscow State Medical University Moscow, 119991, Russian Federation

O. E Ushakova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Moscow, 119991, Russian Federation

Yu. N Kur’yanova

Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Moscow, 117997, Russian Federation

N. M Fayzullina

Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Moscow, 117997, Russian Federation

O. K Stupko

Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Moscow, 117997, Russian Federation

References

Supplementary files