Chcesz wydać pracę habilitacyjną, doktorską czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Nowa Medycyna 10/2000
Włodzimierz Olszewski
Diagnostyka nowotworów – patomorfologia czy techniki specjalne?
Tumor diagnosis – pathomorphology or new techniques?
z Zakładu Patologii Centrum Onkologii w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. Włodzimierz Olszewski
Streszczenie
The microscopic evaluation of histologic or cytologic material is still the most reliable method in tumor diagnosis. Improvement of clinical cytology, particularly introduction of fine needle aspiration biopsy, allows making therapeutical decisions based on cytological evaluation alone. Special techniques like histochemistry, electron microscopy, immunopathology and recently the techniques of molecular biology allow improving diagnosis, by giving more precise information regarding tumor histogenesis and its biology. Molecular biology techniques and genetic studies allow understanding the carcinogenesis but these methods so far can not replace conventional diagnostic approaches. Pathological reports should consist of the diagnosis and additionally -information regarding well documented prognostic factors like size of the tumor, lymph nodes metastases and histologic grade of the tumor.
Rozwój badań diagnostycznych w medycynie, takich jak techniki obrazowania, endoskopia czy też ogromny postęp w immunologii, nie wpłynęły w istotny sposób na znaczenie klasycznej patomorfologii. Badanie mikroskopowe stanowi nadal podstawę diagnostyki w onkologii, a informacje uzyskane w ten sposób mają istotne znaczenie w podejmowaniu decyzji leczniczych i wniosków prognostycznych. Sytuacja taka wynika z kilku przesłanek, które należy sobie uświadomić:
– język jakim się posługujemy w onkologii (terminologia nowotworów) wynika z nazw, jakie ustala się na podstawie oceny morfologicznej, mikroskopowej,
– najdokładniejszym określeniem stopnia zaawansowania nowotworu w systemie TNM jest określenie stopnia pTNM, a więc uwzględnienie wyników badań patomorfologicznych,
– w ocenie wyników leczenia istotną wartość ma badanie mikroskopowe (określenie efektów chemio- lub radioterapii w obrazie mikroskopowym) lub badanie pośmiertne.
Nagromadzenie informacji o znaczeniu diagnostycznym w zakresie patomorfologii (cyto- i histopatologii), tzw. kryteriów diagnostycznych pozwala nadal nie tylko na rozpoznanie nowotworu, ale także na określenie jego biologii.
Podstawowym wymogiem oceny mikroskopowej jest odpowiedź na pytanie:
– czy oceniana zmiana jest nowotworem,
– określenie typu histologicznego nowotworu,
– określenie stopnia złośliwości histologicznej guza (grading – G).
Ocena patomorfologiczna, tak makroskopowa jak i mikroskopowa, zależy od rodzaju materiału uzyskanego do badania. Tradycyjnie materiał ten stanowiły wycinki chirurgiczne lub też guzy usunięte w czasie zabiegu operacyjnego. Ponadto materiał do oceny mikroskopowej mogły stanowić wymazy z powierzchni błon śluzowych. Ostatnie dwie, trzy dekady przyniosły znaczny postęp w zakresie możliwości uzyskiwania odpowiedniego materiału do badania patomorfologicznego. Postęp ten związany był z rozwojem endoskopii (wprowadzenie fiberoskopii) oraz wprowadzeniem cytologii aspiracyjnej. Wprowadzenie fiberoskopii zrewolucjonizowało diagnostykę, przede wszystkim przewodu pokarmowego. Zaistniała możliwość uzyskania pod kontrolą wzroku właściwego materiału (wycinki, wymazy) we wczesnych stadiach rozwoju nowotworu. Podobnie jak uprzednio w odniesieniu do zmian przednowotworowych i nowotworów szyjki macicy, poznano morfologiczne wykładniki stanów przedrakowych i wczesnych stadiów nowotworów przewodu pokarmowego. Wprowadzenie fiberoskopii praktycznie wyeliminowało czasochłonne badania cytologiczne popłuczyn żołądka, przełyku i jelita. Z drugiej strony w pulmonologii wprowadzenie bronchofiberoskopii przyczyniło się do rozwoju cytologii pod postacią oceny rozmazów oskrzelowych. Badania wymazów uzyskiwanych pod kontrolą wzroku zastąpiły w ten sposób żmudną ocenę rozmazów wykonywanych z plwociny lub popłuczyn oskrzelowych.
Wprowadzenie cytologii aspiracyjnej – jako metody praktycznie atraumatycznej – zrewolucjonizowało diagnostykę przedoperacyjną nowotworów. Uzyskanie materiału do oceny mikroskopowej – praktycznie z każdego narządu i ustalenie rozpoznania mikroskopowego stwarza możliwość właściwego planowania zabiegu operacyjnego, skrócenia czasu operacji jak też zaniechania operacji, których celem było tylko uzyskanie materiału do weryfikacji mikroskopowej guza.
Cytologia kliniczna
Cytologia kliniczna, cytodiagnostyka, jest jedną z gałęzi patomorfologii. Dzięki połączeniu z endoskopią i rozwojem nowych technik wizualizacji (szczególnie ultrasonografii i tomografii komputerowej) metoda ta stała się ważnym działem diagnostyki onkologicznej, zastępując w wielu przypadkach badanie histopatologiczne. W świadomości lekarskiej cytologia kliniczna jest często nadal uważana za metodę wykrywczą, a nie diagnostyczną. W takich przypadkach każdorazowo rozpoznanie cytologiczne musiałoby być potwierdzane badaniem histologicznym dla ustalenia jednoznacznego rozpoznania przed podjęciem właściwego leczenia. Należy jednak podkreślić, że rozwój cytologii klinicznej w ostatnich dziesięcioleciach polegał nie tylko na wprowadzaniu i udoskonalaniu nowych metod uzyskiwania materiału do oceny mikroskopowej, ale również na opracowaniu kryteriów diagnostycznych, a ściślej cytodiagnostycznych. Kryteria te pozwalają na właściwe rozpoznanie nowotworu, szczególnie nowotworu złośliwego, jak też często na określenie typu histologicznego guza lub jego histogenezy. Poznanie tych kryteriów było możliwe dzięki badaniom korelacji cytohistologicznych (1). Opracowane kryteria umożliwiają rozpoznanie nowotworu oraz wskazują na ograniczenia tej metody diagnostycznej. Zasadniczą rolą cytologii klinicznej, poza skriningiem, jest rozpoznanie nowotworu, szczególnie złośliwego, jak też wskazanie dalszych kroków w postępowaniu diagnostyczno-leczniczym. Znajomość współczesnych kryteriów cytodiagnostycznych pozwala na wyeliminowanie rozpoznań błędnie dodatnich. W diagnostyce większości najczęściej występujących nowotworów, jak rak piersi lub płuca, ustalenie rozpoznania cytologicznego nowotworu złośliwego pozwala na zrezygnowanie z badania śródoperacyjnego i skrócenie czasu zabiegu operacyjnego (mastektomii lub pulmonektomii). Ustalone drogą oceny rozmazów rozpoznanie może stanowić również podstawę podjęcia radio- lub chemioterapii. Należy jednak pamiętać, że wiarygodność rozpoznania cytologicznego, podobnie jak histologicznego, zależy od oceny dokonanej przez właściwie wyszkolonego, kompetentnego patomorfologa. Patomorfologia, będąca nadal najbardziej specyficzną metodą diagnostyki nowotworów, jest obciążona pewnym subiektywizmem oceny. Na szczególne podkreślenie zasługuje rola cytologii złuszczeniowej w skriningu zmian przednowotworowych i raka szyjki macicy. Prawidłowo prowadzony skrining doprowadził do znacznego spadku zachorowalności i umieralności na ten nowotwór (o około 80%). Jedną z przyczyn częściowego niepowodzenia skriningu był sposób wyrażania rozpoznań cytologicznych wg klasyfikacji Papanicolaou. Zaproponowany w 1988 roku i zmodyfikowany w 1991 r. System Bethesda (2) pozwala nie tylko na przekazywanie dokładniejszych informacji dotyczących nieprawidłowości stwierdzanych w preparacie cytologicznym komórek, ale zawiera również informację o adekwatności ocenianego rozmazu.
Techniki specjalne
Podstawą diagnostyki patomorfologicznej nowotworów jest badanie preparatów barwionych hematoksyliną i eozyną. Ocena takich preparatów nie pozwala jednak w niektórych przypadkach na określenie typu histologicznego guza (histogenezy). Ustalenie histogenezy guza pozwala na określenie jego niektórych cech biologicznych np. sposobu szerzenia się nowotworu (drogi przerzutów), czy też potencjalnej wrażliwości na planowane leczenie (radio- lub chemioterapia). Dla ustalenia szczegółowego rozpoznania stosowano w patomorfologii szereg technik oraz metod specjalnych, takich jak histochemia, mikroskopia elektronowa, immunopatologia oraz techniki biologii molekularnej i genetyki.
Mikroskopia elektronowa przyczyniła się do poznania szczegółowej budowy komórki, a w patomorfologii pozwoliła na wyjaśnienie histogenezy wielu nowotworów. Dotyczyło to głównie nowotworów wrzecionowatokomórkowych tkanek miękkich lub układu nerwowego, nowotworów układu dokrewnego, jak też niektórych guzów anaplastycznych drobnokomórkowych. Czasochłonność i kosztowność badań ultrastrukturalnych spowodowały, że są one obecnie stosowane rzadziej w rutynowej pracy patomorfologa.
Z wprowadzeniem immunopatologii wiązano nadzieje nie tylko na łatwe, szybkie i w pełni wiarygodne określenie histogenezy guza, ale również na znalezienie przeciwciała lub panelu przeciwciał, który pozwoliłby na różnicowanie nowotworów łagodnych i złośliwych. O ile to ostatnie oczekiwanie nie zostało spełnione, to wprowadzenie metod immunopatologii do rutynowej pracy patomorfologa w istotny sposób przyczyniło się do szybkiego i taniego określania histogenezy nowotworu, a często dodatkowo – do oceny jego właściwości biologicznych (czynniki prognostyczne). Wprowadzenie technik immunologicznych przyczyniło się także do znacznego postępu w diagnostyce i klasyfikacji niektórych nowotworów. Dotyczy to w pierwszej kolejności nowotworów układu limfatycznego. We współczesnej diagnostyce tych nowotworów muszą być uwzględnione wyniki badań immunopatologicznych z zastosowaniem przeciwciał. Badania te pozwalają na określenie typu komórki nowotworowej i stopnia jej zróżnicowania. Immunopatologia jest również niezbędna w szczegółowej diagnostyce nowotworów tkanek miękkich i różnicowaniu nowotworów anaplastycznych drobnokomórkowych.
Na szczególne podkreślenie zasługuje połączenie metod immunopatologii z cytomerią przepływową. Ta ostatnia metoda, od lat stosowana w badaniach biologii komórek, dzięki możliwości znakowania komórek z wykorzystaniem przeciwciał, stała się niezbędną metodą w hematologii i diagnostyce nowotworów układu chłonnego.
Z wprowadzeniem technik biologii molekularnej do patomorfologii wiąże się nadzieja na rozwiązanie wszelkich problemów diagnostycznych, prognostycznych, a także predykcyjnych w onkologii. U podstaw takiego rozumowania leży świadomość genetycznego uwarunkowania nowotworów. Należy jednak pamiętać, że osiągnięcie takiego etapu jest trudne, odległe i niekoniecznie wykonalne. Wiadomo bowiem, że do powstania podobnych morfologicznie nowotworów prowadzą różne zaburzenia molekularne (3). Wartość kliniczna wyników badań genetycznych i molekularnych, przewyższy wagę rozpoznań patomorfologicznych, gdy dane te będą wnosiły więcej niezależnych informacji niezbędnych do podjęcia decyzji terapeutycznych. Patomorfolog winien już obecnie, w swojej rutynowej pracy, uwzględniać wyniki badań z zastosowaniem technik biologii molekularnej. Wykazano bowiem, na przykład, ścisłą korelację pomiędzy zmianami cytogenetyczno-molekularnymi a morfologią (fenotypem) w niektórych nowotworach wieku dziecięcego np.: synovial sarcoma, Ewing sarcoma/PNET, czy alveolar rhabdomyosarcoma.
Rola patologa w drodze do pełnego poznania i praktycznego wykorzystania diagnostyczno-leczniczego zaburzeń molekularnych w nowotworach powinna polegać na ustalaniu właściwych rozpoznań konwencjonalnymi metodami w patomorfologii, dostarczaniu właściwego materiału komórkowego do badań genetycznych i molekularnych oraz ukierunkowaniu tych badań i krytycznej ocenie ich wyników (4).
Czynniki prognostyczne
Zasadniczym zadaniem patomorfologa w onkologii, jak wspomniano na wstępie, jest rozpoznanie nowotworu i określenie jego typu histologicznego. Ponadto winien on w ocenie materiału pooperacyjnego określić stopień zaawansowania nowotworu w systemie TNM, a więc podać pTNM.
Rozwój metod leczenia nowotworów spowodował, że informacja o typie histologicznym guza jest niewystarczająca i rutyną stało się określenie stopnia złośliwości histologicznej, tzw. grading (G). Określenie stopnia złośliwości histologicznej ma wartość prognostyczną, ale jest również wskaźnikiem predykcyjnym, umożliwiającym wyciąganie wniosków o ewentualnej wrażliwości na planowane leczenie (radio- lub chemioterapię). W ocenie stopnia złośliwości histologicznej uwzględnia się z reguły stopień zróżnicowania komórek nowotworowych, jak też aktywność proliferacyjną wyrażoną liczbą figur podziału mitotycznego. W przypadkach niektórych nowotworów stopień złośliwości histologicznej oznacza się według bardziej złożonego systemu, który dokładniej odzwierciedla potencjalne właściwości biologiczne tych guzów. W przypadku raka piersi jest to klasyfikacja wg Bloom´a i Richardsona, a w raku gruczołu krokowego – stopniowanie wg Gleason´a.
Od lat prowadzone są poszukiwania czynników prognostycznych (możliwych do określenia badaniem patomorfologicznym), które pozwoliłyby na wnioskowanie o np. potencjalnych możliwościach tworzenia przerzutów, lokalizacji tych przerzutów, wznów itp. W piśmiennictwie ostatnich lat można znaleźć co najmniej kilkadziesiąt czynników, które były oceniane pod kątem wartości prognostycznych. W odniesieniu do zdecydowanej większości tych czynników wyniki badań były rozbieżne co do ich klinicznej wartości prognostycznej. Patomorfologiczne czynniki prognostyczne można podzielić na trzy grupy. Grupę pierwszą stanowią czynniki, które mają ugruntowaną wartość prognostyczną. Do grupy tej zalicza się typ histologiczny, stopień złośliwości histologicznej (G), wielkość guza i obecność przerzutów nowotworowych (pTNM).
Drugą grupę stanowią czynniki o potencjalnej, lecz nie w pełni udokumentowanej wartości klinicznej, jak np. ploidia DNA, proliferacja komórek, angiogeneza itp. Niektóre z tych czynników nie mają niezależnej wartości prognostycznej, np. aktywność proliferacyjna komórek nowotworowych jest uwzględniana w ocenie stopnia złośliwości histologicznej guza (G), który należy do pierwszej grupy czynników prognostycznych.
Trzecią, największą grupę stanowią pozostałe czynniki prognostyczne, których praktyczna wartość prognostyczna nie została jeszcze wykazana. Jako przyczynę ograniczonej wartości oceny większości patomorfologicznych czynników prognostycznych z tej grupy w guzach litych należy przyjąć: heterogenność utkania tych nowotworów, brak standaryzacji w oznaczaniu, jak też nie zawsze jednakową reprezentatywność materiału pobranego do oceny.
Rozwój nauk biologicznych, a w szczególności immunologii i technik biologii molekularnej, wywarł wpływ na rutynową pracę patomorfologa, zwłaszcza w ośrodkach onkologicznych. Przykładami tego może być oznaczanie receptorów hormonalnych i ekspresji genu HER2/neu w raku piersi. Wykazanie predykcyjnej wartości poziomu receptorów estrogenowych i progesteronowych w raku piersi zadecydowało o konieczności oznaczeń tych receptorów metodami biochemicznymi. Fragment guza przekazywano do oznaczeń biochemicznych, bez kontroli morfologicznej pobranego materiału. Wprowadzenie immunohistochemicznej metody oznaczania tych receptorów pozwala obecnie na ich oznaczanie w preparatach histologicznych lub cytologicznych, dając możliwość ścisłej korelacji oznaczeń z obrazem morfologicznym raka. Dzięki metodzie immunohistochemicznej oznaczanie to stało się możliwe również w coraz częściej rozpoznawanych subklinicznych rakach piersi. Nadekspresja genu HER2/neu była znana jako czynnik rokowniczy. Wykazano, że nadekspresja tego genu była niekorzystnym czynnikiem prognostycznym w rakach piersi z przerzutami do węzłów chłonnych. Ponowne zainteresowanie oznaczaniem nadekspresji lub amplifikacji tego genu zaistniało z chwilą wprowadzenia do leczenia raka piersi pierwszego przeciwciała skierowanego przeciw białku HER2. Oznaczanie nadekspresji tego białka metodą immunohistochemiczną powinno być wykonane przez patomorfologa, ponieważ wybór miejsca oceny dla określenia stopnia nadekspresji wymaga obrazu mikroskopowego.
Podsumowanie
Patomorfologia, ocena w mikroskopie świetlnym, pozostaje nadal najbardziej specyficzną metodą diagnostyki nowotworów. Podstawą rozpoznania mikroskopowego może być zarówno materiał histologiczny, jak też cytologiczny (wymaz, biopsja aspiracyjna cienkoigłowa). Techniki specjalne, takie jak np. immunopatologia, pozwalają w wielu przypadkach uściślić lub ustalić rozpoznanie, ale nie są dostatecznie specyficzne by zastąpić podstawowe badanie patomorfologiczne. Rozwój technik specjalnych, w tym biologii molekularnej i genetyki, pozwalają na coraz dokładniejsze poznanie mechanizmów karcinogenezy, lecz ich interpretacja winna być powiązana z obrazem mikroskopowym nowotworu. Stosowanie technik specjalnych jest uzasadnione z punktu widzenia klinicznego tylko wówczas, gdy uzyskane wyniki uzupełniają informacje zawarte w podstawowym badaniu patomorfologicznym i pozwalają na wybór najwłaściwszej metody leczenia.
Piśmiennictwo
1. Koss L.G. et al.: Aspiration biopsy. Cytologic interpretation and histologic bases. Igaku Shoin New York Tokyo 1992. 2. Kurman R.J. et al.: The Bethesda system for reporting cervical/vaginal cytologic diagnosis. Springer New York 1994. 3. Redston M.: Carcinogenesis in the GI tract. From morphology to genetics and back again. [W:] The changing nature of pathology and the changing role of the pathologist in the new millennium. United States and Canadian Academy of Pathology New Orleans, 2000, 83-108. 4. Rosai J.: The continuing role of morphology in the molecular age. [W:] The changing nature of pathology and the changing role of the pathologist in the new millennium. United States and Canadian Academy of Pathology New Orleans, 2000, 149-155.
Nowa Medycyna 10/2000
Strona internetowa czasopisma Nowa Medycyna