L. Welker

Zytologisches Labor LungenClinic Grosshansdorf, 22927 Großhansdorf

Hallesches Seminar Klinische Zytologie in der Pneumologie 02.-03. Nov. 2012, Halle KRANKENHAUS ST. ELISABETH & ST. BARABARA

Lungenkarzinome- ein Vorschlag für

die zytologische Klassifikation

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

Stage II-IV83%

Stage I17%

Tumorstadien Endoskopische Ultraschall-gestütze FNA Targeted Therapy

Immunzytochemie Molekulare Diagnostik

CYTOLOGY IS A POWERFUL TOOL FOR CLASSIFYING NSCLC

Suitability of Thoracic Cytology for New Therapeutic Paradigms in Non-small Cell Lung Carcinoma

High Accuracy of Tumor Subtyping and Feasibility of EGFR and

KRAS Molecular Testing

Natascha Rekhtman, MD, PhD,* Suzanne M. Brandt, MD,* Carlie S. Sigel, MD,* Maria A. Friedlander, MPA, CT (ASCP),* Gregory J. Riely, MD, PhD,Ɨ William D. Travis, MD,* Maureen

F. Zakowski, MD,* and Andre L. Moreira, MD, PhD*

J Thoracic Oncol 6:451-8, 2011

LIGHT MICROSCOPY

FORMER NSCLC-NOS: 20-40% of NSCLC

NEW CLASSIFICATION

NSCLC-favor Squamous cell

carcinoma

NSCLC-NOS < 5%

NSCLC- favor Adenocarcinoma

Metatasis or other tumor

Squamous Cell Carcinoma

NSCLC-NOS

Adenocarcinoma

Travis WD: New Classification of Lung Adenocarcinoma. Basel Seminars of Pathology 2011: Thoracic Malignancies Basel, Switzerland, June 25, 2011

20-30%

20-40%

40-50%

20-40%

-WITH NEW CLASSIFICATION NSCLC-NOS SHOULD BE LESS THAN 5% of NSCLC IN SMALL BIOPSIES/CYTOLOGY -NSCLC-NOS ARE ALSO RECOMMENDED FOR EGFR MUTATION TESTING AND IF EGFR MUTATION NEGATIVE, PATIENTS ARE ELIGIBILE FOR PEMETREXED OR BEVUCIZUMAB BASED REGIMENS

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

Travis WD, Brambilla E, Noguchi M et al. Classification of Lung Adenocarcinoma. Journal of Thoracic Oncology 2011. 6,1 244-285

Adenocarcinoma Squamous cell carcinoma Small cell carcinoma

Large Cell Carcinoma Combined Squamous cell and adenocarcinoma Sarcomatoid carcinoma

Travis WD, Brambilla E, Noguchi M et al. Classification of Lung Adenocarcinoma. Journal of Thoracic Oncology 2011. 6,1 244-285

Morphologic adenocarcinoma patterns clearly present: Adenocarcinoma with describe identifiable patterns (including micropapillary-, lepedic-, fetal- and or colloid pattern) Mucinous adenocarcinoma (describe patterns present) Adenocarcinoma with (describe patterns present) and signet ring features Adenocarcinoma with (describe patterns present) and clear cell features

Morphologic adenocarcinoma patterns not present (supported by special stains): Non-small cell carcinoma, favor adenocarcinoma

Morphologic squamous cell patterns clearly present: Squamous cell carcinoma

Morphologic squamous cell patterns not present (supported by special stains): Non-small cell carcinoma, favor squamous cell carcinoma

Small cell carcinoma

Non-small cell carcinoma, not otherwise specified (NOS)

Non-small cell carcinoma with neuroendocrine (NE) morphology (positive NE markers), possible LCNEC

Non-small cell carcinoma with NE morphology (negative NE markers) – see comment; Comment: This is a non-small cell carcinoma whre LCNEC is suspected, but stains failed to demonstrate NE differentiation.

Morphologic squamous cell and adenocarcinoma patterns present: Non-small cell carcinoma, with squamous cell and adenocarcinoma patterns; Comment: This could represent adenosquamous carcinoma.

Morphologic squamous cell or adenocarcinoma patterns not present but immunostains favor separate glandular and adenocarcinoma components Non-small cell carcinoma, NOS, (specify the results of the immunohistochemical stains and interpretation) Comment: This could represent adenosquamous carcinoma.

Poorly differentiated NSCLC with spindle and/or giant cell carcinoma (mention if adenocarcinoma or squamous carcinoma are present).

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

Morphologische Diagnostik

Zyto-/histologisches Typing kleiner Gewebeproben

Differenzierung Plattenepitel-/Adenokarzinom

Molekulare Diagnostik

Effizienter Umgang mit Biopsiematerial

Realitätsbewußtsein

Æ Ausgrenzung fortgeschrittener Tumorstadien

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

Op.-Fälle Alle Fälle

n % n %

Squamous Cell Carcinoma 2607 32,6 5128 30,7

Adenocarcinoma 4158 52,0 7520 45,0

Small Cell Lung Carcinoma 238 3,0 2034 12,2

Large Cell Carcinoma 995 12,4 2038 12,2

Insgesamt 7998 16720

Krankenhaus Großhansdorf Lungenkarzinomhaupttypen 1997-2011

WHO Kriterien nicht im vollen Umfang einsetzbar

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

– Bestimmende Wachstumsmuster

– ­Gewicht subjektiver Kriterien – ¯ Übereinstimmung

– Lokal auftretende ´bestimmende´ Wachstumsmuster

• Quantifizierung schwierig (10% Regel)

• Mindestanzahl von 100 Tumorzellen

• Undiff. Areale, Nekrose, limitierte Anzahl an Ausstrichen

• Architektur > Einzelzellmerkmale

Travis WD et al. Classification of Lung Adenocarcinoma. JTO 2011. 6,1 244-285

Anisozytose u. Anisokaryose

Kerne: Pyknotisch bis riesengroß, regelhaft überlappend.

Zytoplasma: Wenig bis reichlich, hell, oft stahlblau (Giemsa) bzw. rot (Papanicolaou).

Verbände: Unterschiedlich groß, solide, mehrschichtig. Interzellularbrücken: Fraglich nachweisbar (Giemsafärbung) Hornperlen: Nicht nachweisbar (Giemsafärbung)

Einzelzellen: Geister- und Kaulquappenzellen.

Hintergrund: Granulozytäre Entzündung, Nekrose, rötliches, faserartiges Material (Stromafragmente)

Plattenepithelkarzinom – Zytologische Kriterien

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

(Giemsa, 630x)

Plattenepithelkarzinom

(Giemsa, 100x)

(Giemsa, 630x)

(Giemsa, 630x)

(Giemsa, 630x)

Anisozytose u. Anisokaryose

Kerne: Rund, etwas gröberes Chromatin, Nukleolen häufig sichtbar.

Zytoplasma: Mäßig bis reichlich, breites Spektrum potentieller Veränderungen, kleine, feine bis große Vakuolen.

Verbände: Klein bis mittelgroß, ein- und mehrschichtig, azinär, papillär.

Einzelzellen: Vergleichsweise uniform.

Hintergrund: Eher selten granulozytäre Entzündung u./o. Nekrose Die Diagnose Adenokarzinom-in-situ („bronchiolo-alveoläres Karzinom“) sollte ausnahmslos histologisch am Resektat gestellt werden.

Adenokarzinom – Zytologische Kriterien

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

(Giemsa, 630x) (Giemsa, 630x)

(Giemsa, 630x) (Giemsa, 600x)

Adenokarzinom

(Giemsa, 200x)

Adenokarzinom

Plattenepithel-Ca

Adenokarzinom: Undifferenziert

Biopsie

Plattenepithel- Ca: Undifferenziert

Biopsie

Großzellig undifferenziert

´null´IHC

Großzellig mit ´Adeno´Marker

Großzellig mit ´Plattenepithel´

Marker

Alle großzell. Fälle

Alle ´NOS´Fälle

Alle eingeschlossene Fälle sind undifferenziert in Biopsie / Zytologie

Beitrag der Immunohistochemie*

SQC kennzeichnendes Profil

TTF-1-negativ und p63 / CK5/6 / 34bE12-diffuse positiv

ADC signifikante Heterogenetität

TTF-1 (89%) aber p63 (32%), CK5/6 (18%), 34bE12 (82%)

Zwei Marker-Panel von TTF-1/p63 (ergänzend CK5/6) für

Differenzierung von SQC und ADC ausreichend

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

*Rekhtman N et al. Modern Pathology (2011) 24, 1348–1359

Keine erkennbare ADC oder SQC Morphologie-NSCLC-NOS: Immunzytochemie –

ADC-Marker pos.u./o. Mucin pos., SQC-Marker neg. (oder in einzelnen Zellen

schwach pos.)

= Non Small Cell Lung Carcinoma favor adenocarcinoma

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

(Giemsa, 620x)

(TTF-1620x) (p63, 620x)

(Giemsa, 100x)

NSCLC – favor Adenocarcinoma

Keine erkennbare ADC oder SQC Morphologie-NSCLC-NOS: Immunzytochemie –

SQC-Marker pos., ADC-Marker u./o. Mucin neg.

= Non Small Cell Lung Carcinoma favor squamous cell carcinoma

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

(Giemsa, 620x) Giemsa, 40x

NSCLC – favor Squamous Cell Carcinoma

(TTF-1, 600x) (CK5/6, 600x)

(Giemsa, 630x) (Giemsa, 630x)

(Giemsa, 630x) (Giemsa, 100x)

Großzelliges Karzinom

Großzelliges Karzinom

Zytologie

Ein undifferenzierter maligner epithelialer Tumor der gekennzeichnet ist durch das völlige Fehlen zytologischer Features für SCLC, Plattenepithel- oder Adenokarzinome. Die Zellen verfügen typischerweise über große Kerne, prominente Nukleolen und mäßige Mengen Zytoplasma Varianten Large cell Neuroendocrine carcinoma Basaloid carcinoma Lymphoepithelioma-like carcinoma Clear cell carcinoma Large cell carcinoma with rhabdoid phenotype

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

Total

Andere

Großzelliges Karzinom

SCLC & Karzinoid

Plattenepithelkarzinom

578

110

95

30

123

n

Zytologische Diagnose (exclusiv Giemsafärbung)

Zytologische Routinediagnostik primär pulmonaler Tumoren:

Intraoperative FNA-Zytologie vs. Histologie (KH Großhansdorf 1/97-12/08)

97.8% (89/91)

-

90.4% (454/502)

98.9% (564/570)

93.5% (429/459)

Spezifität

100% (487/487)

-

48.7 % (37/76)

87.5% (21/25)

78.2% (93/119)

Sensitivität

Adenokarzinom 220 91.7% (287/313) 73.2 (194/265)

Carcinoid

LC/LNC

SCLC &

SQC

ADC

16.3 %

4.8 %

20.9 %

37.8 %

Anteil unterschiedlicher Tumortypen

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung

Zytologische Typisierung der Lungenkarzinome

Adenokarzinom Plattenepithelkarzinom Kleinzelliges Karzinom

Großzelliges Karzinom NSCLC Adeno-squamöses Karzinom

Sarkomatoides Karzinom

Zytologische Typisierung der Lungenkarzinome Morphologie drüsiges oder adenoides Muster klar vorhanden: Adenokarzinom (keine Unterscheidung histo-logisch erkennbarer Muster) Schleimbildendes Adenokarzinom Adenokarzinom mit Ausbildung von Siegelringzellen Klarzelliges Adenokarzinom

Morphologie drüsiges oder adenoides Muster nicht vorhanden (an Hand von Spezialfärbungen): Nicht-kleinzelliges Karzinom, vermutlich Adenokarzinom Morphologie plattenepitheliales Muster klar vorhanden: Plattenepithelkarzinom Morphologie plattenepitheliales Muster nicht vor- handen (an Hand von Spezialfärbungen): Nicht-kleinzelliges Karzinom, vermutlich Plattenepithelkarzinom Kleinzelliges Karzinom

Nicht-kleinzelliges Karzinom, nicht anderweitig spezifiziert (NOS)

Nicht-kleinzelliges Karzinom, mit neuroendokriner (NE) Morphologie (positive NE Marker), möglicherweise LCNEC

Nicht-kleinzelliges Karzinom, mit neuroendokriner (NE) Morphologie (negative NE Marker) – Kommentar: Ein NSCLC bei dem man ein LCNEC vermutet, die entspre -chenden Färbungen zeigen keine NE Differenzierung.

Morphologie plattenepitheliale und drüsige Muster vorhanden: Nicht-kleinzelliges Karzinom, mit plattenepithelialen und drüsigen Wachstumsmustern. Kommentar: Ein adenosquamöses Karzinom kommt in Betracht.

Morphologie plattenepitheliale oder drüsige Muster nicht vorhanden, aber immunzytochemisch Nachweis drüsiger oder adenoider bzw. plattenepithelialer Komponenten Nicht-kleinzelliges Karzinom, NOS (Angabe der Ergebnisse immunzytochem. Färbungen u. Interpretation) Kommentar: Ein adenosquamöses Karzinom kommt in Betracht.

Schlecht differenziertes NSCLC mit Spindelzell- und/oder Riesenzellkarzinom (insofern geringe Anteile von Adeno- oder Plattenepithelkarzinomen vorkommen).

Vielen Dank!

Zytologische Typisierung der Lungenkarzinome Morphologie drüsiges oder adenoides Muster klar vorhanden: Adenokarzinom (keine Unterscheidung erkennbarer Wachstumsmuster) Schleimbildendes Adenokarzinom Adenokarzinom mit Ausbildung von Siegelringzellen Klarzelliges Adenokarzinom

Morphologie drüsiges oder adenoides Muster nicht vorhanden (an Hand von Spezialfärbungen): Nicht-kleinzelliges Karzinom, vermutlich Adenokarzinom Morphologie plattenepitheliales Muster klar vorhanden: Plattenepithelkarzinom Morphologie plattenepitheliales Muster nicht vor- handen (an Hand von Spezialfärbungen): Nicht-kleinzelliges Karzinom, vermutlich Plattenepithelkarzinom Kleinzelliges Karzinom

Nicht-kleinzelliges Karzinom, nicht anderweitig spezifiziert (NOS)

Nicht-kleinzelliges Karzinom, mit neuroendokriner (NE) Morphologie (positive NE Marker), möglicherweise LCNEC

Nicht-kleinzelliges Karzinom, mit neuroendokriner (NE) Morphologie (negative NE Marker) – Kommentar: Ein NSCLC bei dem man ein LCNEC vermutet, die entspre -chenden Färbungen zeigen keine NE Differenzierung.

Morphologie plattenepitheliale und drüsige Muster vorhanden: Nicht-kleinzelliges Karzinom, mit plattenepithelialen und drüsigen Wachstumsmustern. Kommentar: Ein adenosquamöses Karzinom kommt in Betracht.

Morphologie plattenepitheliale oder drüsige Muster nicht vorhanden, aber immunzytochemisch Nachweis drüsiger oder adenoider bzw. plattenepithelialer Komponenten Nicht-kleinzelliges Karzinom, NOS (Angabe der Ergebnisse immunzytochem. Färbungen u. Interpretation) Kommentar: Ein adenosquamöses Karzinom kommt in Betracht.

Schlecht differenziertes NSCLC mit Spindelzell- und/oder Riesenzellkarzinom (insofern geringe Anteile von Adeno- oder Plattenepithelkarzinomen vorkommen).

Ohne Immunzytochemie

Ohne Immunzytochemie

Ohne Immunzytochemie

Ohne Immunzytochemie

• Der Patient und die gesamte Tumorerkrankung muß therapiert werden

• Untersuchungen kleiner Biopsieproben tragen PREDICTIVEN CHARAKTER Sie erlauben ausschließlich eine Vorhersage auf die

mögliche Beschaffenheit des gesamten Tumors. – Die diagnostische Sicherheit dieser Vorhersagen

variiert

NSCLC – zytologische Diagnose und Subtypisierung

Kerr KM: Diagnosis and subtyping of NSCLC in small biopsies: Challenges and Limitations. Basel Seminars of Pathology 2011: Thoracic Malignancies Basel, Switzerland, June 25, 2011

Lungenkarzinome – Zytologische Typisierung