Злоя́кісна пухли́на — патологічний процес, зумовлений неконтрольованим розмноженням клітин, інвазією та іноді метастазуванням. Залежно від типу тканини, клітини якої перетворились на злоякісні, розрізняють рак, саркому, лімфому та інші види злоякісних пухлин.

Характеристика Загальною характеристикою злоякісних пухлин є їхні виражені тканинні аплазія, атипізм (тобто втрата клітинами здатності до диференціювання із порушенням структури тканини, з якої розвивається пухлина), агресивне зростання з ураженням, як самого органу, так і інших прилеглих органів, схильність до метастазування, тобто до поширення клітин пухлини із током лімфи або крові по всьому організму з утворенням нових вогнищ пухлинного росту (метастазів) в багатьох органах, віддалених від первинної пухлини. За стрімкістю зростання, більшість злоякісних пухлин перевершують доброякісні та, як правило, можуть досягати значних розмірів у короткі терміни. Розрізняють також вид місцево деструктивних злоякісних пухлин, що ростуть з утворенням інфільтрату в товщі тканини, призводячи до її руйнування, але, як правило, не метастазують. До таких форм відносять, наприклад, базаліому шкіри.

Існує поверхневий пухлинно-специфічний антиген, поява якого пов'язується не з утворенням раковою клітиною яких-небудь нових білків, а із втратою нею частини поверхневої структури. Перешкодою до розпізнавання лімфоцитами є «слабка антигенність» багатьох спонтанних пухлин. Це може бути викликано дестабілізацією поверхневої мембрани клітин за злоякісного переродження. Антигенні детермінанти виявляються вільно плаваючими у «рідкій» мембрані й не можуть бути впізнаними відповідними лімфоцитами.

Основну роль у реакції неприйняття пухлинного трансплантата відіграють специфічні T-кілери, а також (на перших етапах) цитотоксичні антитіла Ig M. Взаємодія між лімфоцитом-кілером й клітиною здійснюється в три етапи: встановлення специфічного контакту між клітинами; летальний удар, який має назву «поцілунок смерті»; деструкція клітин-мішеней.

У цій реакції одна Т-клітина здатна завдати удару по декількох пухлинних клітинах. Foxp3 — транскрипційний чинник, регулюючий активність генів, які є відповідальними за диференціювання Т-клітин.

Аспекти взаємодії специфічних імунних сил та злоякісного новоутворення можна з'ясувати при дослідженні простої моделі, яка містить динаміку активних клітин пухлини та лімфоцитів-кілерів . Модель записується у вигляді:

Тут припускається, що клітини пухлини розмножуються зі сталою питомою швидкістю обмеження швидкості росту пухлини відбувається через знищення злоякісних клітин лімфоцитами-кілерами (). Рівняння динаміки лімфоцитів містить член, який описує їх розмноження, У моделі припускається, що за малого пухлина стимулює проліферацію лімфоцитів, а за великого — пригнічує. Два інших члени у другому рівнянні відповідають природній смерті лімфоцитів й сталому притокові попередників із «стовбурових клітин». Смерть лімфоцитів за взаємодії із пухлинними клітинами тут явно не враховується, оскільки припускається, що один лімфоцит може знищити декілька пухлинних клітин.

Вважаючи кількість пухлинного антигену пропорційним числу клітин пухлини (), можна записати швидкість виробництва лімфоцитів залежно від кількості антигену:

де  — коефіцієнт розмноження лімфоцитів за максимальної стимуляції (). Константа характеризує антигенність пухлини: за імунна відповідь є послабленою.

Можливість ракових клітин функціонувати в умовах низької концентрації глюкози вказує на їх високу спорідненість до неї. Відтак гормони надниркової залози (глюкокортикоїди), які стимулюють процеси глюконеогенезу, в організмі зі злоякісною пухлиною можуть пригнічувати імунні сили організму. Відтак проблемою онкоімунології є розробка ефективних методів імунотерапії злоякісних пухлин. Одним з таких методів є імунотерапія пухлин, заснована на ад'ювантній дії мікроорганізмів — представників різних видів Corynebacterium, Mycobacterium, Streptococcus тощо. Вони посилюють Т-кілерну активність.

Розгляньмо математичну модель боротьби за глюкозу. Ракові клітини мають здатність до швидшого перенесення молекул глюкози через мембрану. Це створює перевагу ракових клітин у конкурентній боротьбі з іншими клітинами організму за глюкозу. Пухлина дії як «пастка глюкози» (а також вітамінів, азотистих основ й інших метаболітів), конкуруючи зі здоровими клітинами за життєво важливі ресурси.

Вироблення глюкокортикоїдів у організмі пухлиноносця можна розглядати як інактивацію ними лімфоцитів. В умовах глюкозного голодування вироблення цих гормонів зростає; вони пригнічують лімфоїдну систему. Динаміка клітин пухлини та лімфоцитів

Член описує загибель лімфоцитів при взаємодії із глюкокортикоїдами, концентрація яких позначена через У цій моделі припускається залежність питомих швидкостей розмноження клітин від концентрації глюкози як лімітуючого субстрату. При цьому залежить від концентрації глюкози у крові a  — від локальної концентрації біля пухлини Локальна концентрація може бути значно нижча від однак вона повинна бути пропорційна їй: Можна припустити, що залежність швидкості репродукції від концентрації субстрату виражається законом Моно:

Константа Міхаеліса для пухлинних клітин є на порядок меншою, ніж для нормальних клітин організму. Для особливо злоякісних (наприклад, асцистна карциноса Ерліха) ця відмінність досягає навіть трьох порядків: г/л проти г/л для клітин печінки.

Щоб замкнути модель, можна застосувати рівняння глюкозного балансу в організмі:

Перші два члени описують споживання глюкози пухлиною та лімфоцитами, пропорційні швидкості прирощення їх біомаси ( — питоме споживання). Наступний член — споживання глюкози іншими клітинами організму ( — маса організму, віднесена до об'єму крові — складає близько 7 % для людини, тому г/л). Питоме споживання можна вважати пропорційним концентрації глюкози, оскільки насичення глюкозою відбувається за концентрацій, які перевищують норму принаймні вдвічі. Таким чином,

Потреба організму у глюкозі у нормі складає мг/добу на 1 г маси тіла, або (доба)−1. Загальне споживання усього організму масою 70 кг тоді буде г/(лдобу). Порівняймо це із цифрами швидкості споживання глюкози раковими клітинами карциноми Ерліха у сприятливих умовах (за ) та у реальних умовах (). Маємо, відповідно

та

Таким чином, навіть реальні швидкості, лімітовані низьким вмістом глюкози в асцитній рідині, майже у 30 разів перевищують питому швидкість споживання нормальної тканини.

Надходження глюкози ззовні (із харчами) для зручності можна поділити на два члени: основний (споживаний потребами організму у нормі, та мале прирощення — відхилення від норми у ту чи іншу сторону):

Член представляє синтез глюкози (глюконеогенез), пропорційний концентрації глюкокортикоїдів Та функція описує запасання глікогену за надлишку глюкози у крові та зворотний процес — розщеплення глюкогену з утворенням глюкози за її недостачі.

Історія Вперше злоякісні пухлини були описані в єгипетському папірусі приблизно в 1600 році до н. е. У папірусі розповідається про кілька форм раку молочної залози і повідомляється, що від цієї хвороби немає лікування. Назва «рак» походить від введеного Гіппократом (460—370 до н. е.) терміна «карцинома» на позначення злоякісної пухлини з перифокальним запаленням. Її форма нагадує зовні краба. Гіппократ описав кілька видів раку, а також запропонував термін oncos. Римський лікар Авл Корнелій Цельс () в першому столітті до н. е. запропонував на ранній стадії лікувати рак видаленням пухлини, а на пізніх — не лікувати взагалі. Він переклав грецьке слово carcinos на латину:  — рак. Також античний медик Клавдій Гален використовував слово oncos для опису всіх пухлин, що і дало сучасний корінь слову онкологія.

В Україні ще 1920 року були засновані Харківський науково-дослідний інститут медичної радіології та Київський рентгено-радіологічний та онкологічний науково-дослідний інститут. Останній опрацював багато питань рентгенології та радіобіології, методики діагностики та комплексного лікування злоякісних пухлин.

Щорічно 4 лютого відзначають Всесвітній день боротьби проти раку, встановлений «Міжнародним союзом по боротьбі з онкологічними захворюваннями». Також 15 лютого оголошено Всесвітнім днем онкохворої дитини.

Етіологія та патогенез Сучасній медицині відома велика кількість факторів, здатних запустити механізми канцерогенезу. Речовини або фактори довкілля, що володіють такою властивістю, називають канцерогенами.

Хімічні канцерогени — до них відносять різні групи поліциклічних та гетероциклічних ароматичних вуглеводнів, ароматичні аміни, нітрозосполуки, афлатоксини, а також вінілхлорид, метали, пластмаси тощо. Їх загальною характеристикою є здатність вступати в реакцію з ДНК клітин, тим самим спричиняючи їхнє злоякісне переродження. Канцерогени фізичної природи — це різні види іонізуючого випромінювання (α-, β-, γ-випромінення, рентгенівські промені). Біологічні фактори канцерогенезу — це різні типи вірусів — герпесвірус людини 4-го типу — вірус Епштейна-Барр (лімфома Беркітта), герпесвірус людини 8-го типу (саркома Капоші), вірус папіломи людини (рак шийки матки), віруси гепатитів B і C (гепатоцелюлярна карцинома), які несуть у своїй структурі специфічні онкогени, які сприяють модифікації генетичного матеріалу клітини з їх подальшою малігнізацією. Гормональні фактори — деякі типи гормонів людини (наприклад, статеві гормони) можуть спричинювати злоякісне переродження тканин, чутливих до дії цих гормонів (рак молочної залози, рак яєчка, рак передміхурової залози). Генетичні фактори — до розвитку злоякісних новоутворень можуть призводити різноманітні молекулярні та генетичні аномалії, зокрема мутації, делеції, перестановки генів тощо. Генетичні аномалії можуть виникати спорадично або передаватись спадково (наприклад мутація в прото-онкогені RET, що призводить до розвитку медулярної карциноми щитоподібної залози).

В цілому впливаючи на клітину, канцерогени спричинюють певні порушення її структури і функції (особливо ДНК), що називають ініціацією. Пошкоджена клітина таким чином набуває виражений потенціал до малігнізації. Повторний вплив канцерогену (того ж, що викликав ініціацію, або будь-якого іншого) призводить до незворотних порушень механізмів, які контролюють розподіл, ріст і диференціювання клітин, в результаті яких клітина набуває ряд здібностей, не властивих нормальним клітинам організму — промоція.

Зокрема, пухлинні клітини набувають здатності до безконтрольного поділу, втрачають тканиноспецифічну структуру та функціональну активність, змінюють свій антигенний склад тощо. Зростання пухлини (пухлинна прогресія) характеризується поступовим зниженням диференціювання і збільшенням здатності до безконтрольного поділу, а також зміною взаємозв'язку «пухлинна клітина — організм», що призводить до утворення метастаз. Метастазування відбувається переважно лімфогенним шляхом (тобто із током лімфи) в регіонарні лімфатичні вузли, або ж гематогенним шляхом (з током крові) з утворенням метастазів у різних органах (легені, печінка, кістки тощо).

Ознаки злоякісних пухлин: Пухлинні клітини характеризуються втратою диференціювання, спрощенням і атиповістю будови. Швидкий ріст пухлини, що спонтанно не зупиняється, мимовільна регресія таких пухлин не відома. Інвазивний ріст — інфільтрують навколишні тканини. Зазвичай дають метастази. При відсутності ефективного лікування призводять до смерті.

Діагностика

TNM класифікація TNM класифікацію запропонував 1952 року Міжнародний союз проти раку (). Дана класифікація використовує числове позначення різних категорій на позначення поширення пухлини, а також наявності або відсутності локальних та віддалених метастазів. Зазвичай застосовують для клінічної характеристики злоякісних пухлин. Останню редакцію TNM видали в 2017 році.

T — tumor Від  — пухлина. Описує та класифікує основне розташування пухлини:

Tis або T0 — так звана пухлина «in situ» — тобто пухлина в межах однієї тканини.