Pathological Evaluation of the Peritumorous Zone of High-Grade Gliomas as a Criterion for Minimizing the Volume of Surgical Intervention

Abstract

Введение. Доказанный факт первичности роста сосудов при продолженном росте глиом является важным при определении объема планирования оперативного вмешательства. Это позволит убрать не только опухоль, но и пролиферирующие близлежащие опухолевые сосуды, что значительно повысит радикальность оперативного вмешательства.Цель. Изучение перитуморозной зоны в связи с определением минимального объема оперативного вмешательства для максимального сохранения функционирования организма пациента после оперативного лечения с учетом радикальности удаления опухоли.Материалы и методы. Архивные биопсии 748 глиобластом, 103 анапластических астроцитом, 25 анапластических олигодендроглиом, 14 анапластических эпендимом, контаминированных вирусом простого герпеса (ВПГ), у пациентов от 18 до 80 лет, оперированных в Республиканском научно-практическом центре неврологии и нейрохирургии (Минск). Для выявления в опухолях вируса простого герпеса проводили иммуногистохимическое (ИГХ) исследование с антителами к антигену ВПГ I и II типа. Для подсчета количества сосудов (как важного фактора опухолевой прогрессии) использовали моноклональные антитела к CD34. Для идентификации воспалительной инфильтрации проводили ИГХ-исследование с набором моноклональных антител CD45 (общий лейкоцитарный фактор), CD8 (T-лимфоциты), CD20 (В-лимфоциты), а также Plasmosel. Для изучения апоптоза применялось ИГХ-исследование с p53 и bсl-2. Были также использованы уникальные данные, полученные сотрудниками Российского научно-исследовательского института им. проф. А.Л. Поленова при комплексном исследовании 6 умерших с глиобластомой в возрасте от 18 до 63 лет с использованием посмертной МРТ.Результаты. Рост опухоли сопровождался появлением большого количества сосудов и круглоклеточных инфильтратов не только в опухолевой ткани, но и в перитуморозной зоне, что может стать диагностическим критерием для определения объема оперативного вмешательства при удалении высокозлокачественных глиом. Часть вирусного генома, попавшая в опухолевую и эндотелиальную клетку, изменяет скорость роста популяции клеток-хозяев, однако количество антиапоптозного фактора изменяется более значительно в эндотелии сосудов (p<0,01) при наличии признаков обострения хронического воспаления. Одновременно независимые исследования, проведенные при МРТ опухолей во время аутопсии, показали, что вокруг опухолей различной гистоструктуры как прижизненно, так и посмертно определяется зона гиперинтенсивного МР-сигнала на Т2 ВИ и ИП FLAIR, с нечеткими контурами. Прицельное микроскопическое исследование выявило в этих зонах структурные изменения вещества мозга с гистологическими признаками воспаления.Заключение. Проведенный анализ вышеизложенного убедительно доказывает, что при планировании оперативного вмешательства по поводу удаления высокозлокачественных глиом, наряду с применением МРТ с контрастированием, использование стереотаксической биопсии значительно облегчит применение возможностей 3D-прототипирования в нейрохирургии. Использование «cito»-диагностики во время оперативного вмешательства по поводу удаления высокозлокачественной глиальной опухоли наряду с применением методов фотофлюоресценции улучшит показатель радикальности операции за счет диагностики процессов в перитуморозной зоне. Introduction. The proven fact of the primacy of vessel growth, followed by tumor cells, is important in determining the scope of planning surgery for the removal of gliomas. This will remove not only the tumor, but also proliferating tumor vessels, which will significantly increase the radicalness of the surgical intervention.Purpose. The study of the peritumoral zone in connection with the determination of the minimum amount of surgical intervention to maximize the functioning of the patient’s body after surgical treatment, taking into account the radical removal of the tumor.Materials and methods. Archived biopsies of 890 high-grade glial tumors contaminated with the herpes simplex virus (HSV) in patients from 18 to 80 years old, operated on at the Republican Scientific and Practical Center of Neurology and Neurosurgery (Minsk). To detect the herpes simplex virus (HSV) in tumors, an immunohistochemical (IHC) study was performed with antibodies to the HSV type I and II antigen. Antibodies to Ki-67 were used to determine proliferative activity. Monoclonal antibodies to CD34 were used to count the number of vessels (as an important factor in tumor progression). To identify inflammatory infiltration, an IHC study was performed with a set of monoclonal antibodies CD45 (total leukocyte factor), CD8 (T-lymphocytes), CD20 (B-lymphocytes), and Plasmosel. To study apoptosis, IHC study with p53 and bcl-2 was used. We also used unique data obtained from 6 deceased with glioblastoma aged 18 to 63 years by employees of the Russian Research Institute. prof. A.L. Polenov, a unique comprehensive study of GM macropreparations using postmortem MRI was carried out.Results. Tumor growth was accompanied by the appearance of a large number of vessels and round cell infiltrates not only in the tumor tissue, but also in the peritumoral zone, which can become a diagnostic criterion for determining the extent of surgical intervention when removing high-grade gliomas. Part of the viral genome that has entered the tumor and endothelial cells changes the growth rate of the host cell population, however, the amount of the anti-apoptotic factor changes more significantly in the vascular endothelium (p<0.01) in the presence of signs of exacerbation of chronic inflammation. At the same time, independent studies conducted with MRI of tumors during autopsy showed that around tumors of various histostructures, both in vivo and postmortem, there is a zone of hyperintense MR signal on T2 WI and FLAIR IP, with fuzzy contours. Targeted microscopic examination revealed structural changes in the substance of the brain in these areas, with histological signs of inflammation.Conclusion. The above analysis convincingly proves that when planning surgery for the removal of high-grade gliomas, along with the use of contrast-enhanced MRI, the use of stereotaxic biopsy will greatly facilitate the use of 3D prototyping in neurosurgery. The use of "cito" diagnostics during surgery for the removal of a high-grade glial tumor using photofluorescence methods will improve the radicalness of the operation by diagnosing processes in the peritumoral zone.