Immunocytochemistry in Intraepithelial Neoplasia and Invasive Cancer
Om cervical intraepithelial neoplasia te classificeren, vertrouwen cytopathologen op cytomorfologische criteria zoals nucleaire hyperchromasie, nucleaire atypie, en nucleocytoplasmatische ratio’s. Deze vorm van classificatie kan het biologische gedrag van CIN-laesies niet voorspellen. Er is een enorme hoeveelheid biologische markers of surrogaat-eindpunt-biomarkers ontwikkeld die grotendeels toepasbaar zijn op histologisch baarmoederhalsweefsel. Deze merkers worden gewoonlijk voorgesteld als “veelbelovend” voor het correct voorspellen van regressief of progressief gedrag van cervicale laesies. In de dagelijkse praktijk is de toepasbaarheid van deze markers eerder teleurstellend. Aangezien de eerste waarnemingen suggereren dat CIN een progressieve disfunctie van de proliferatieve activiteit van cervicale epitheelcellen impliceert, zijn de meeste van de ontwikkelde biologische markers eiwitten die een cruciale rol spelen in de regulerende paden van de celcyclus. Wij verwijzen naar hoofdstuk 1 voor een uitgebreid overzicht van deze biologische markers, speciaal toegerust voor de cervicale histologie. In de cervixcytologie is de keuze van biologische merkers historisch veel beperkter, omdat de screening gebeurt met de Papanicolaou-gekleurde uitstrijkjes en er meestal geen restmateriaal is voor bijkomend onderzoek. Bovendien is een milde korte fixatie in alcoholen of aceton noodzakelijk, wil immunocytochemie op directe natte cytologische specimens zoals de cytologie op basis van vloeistoffen succesvol zijn. Alleen in zeer bekwame en goed gecontroleerde laboratoria kan deze milde fixatie goed worden uitgevoerd, zodat reproduceerbare immunocytochemische kleuringresultaten kunnen worden verkregen. Dit probleem doet zich niet voor in de histologie als gevolg van de robuuste routinefixatie van weefsels in formaline.
De ontwikkeling van ketenspecifieke monoklonale antilichamen (mAbs) tegen afzonderlijke keratines maakt het immunocytochemische onderscheid mogelijk tussen reservecellen, onrijpe en rijpe plaveiselmetaplasie, en normaal ectocervicaal plaveisel- en endocervicaal cilindrisch epitheel, alsmede tussen verschillende soorten epitheliale afwijkingen (CIN-klassen 1, 2, en 3).123,228-230
Door verschillende monoklonale antilichamen te gebruiken die gericht zijn tegen verschillende epitopen van hetzelfde keratinepolypeptide (b.v. verschillende mAbs tegen keratine 18), is het mogelijk om structurele veranderingen als gevolg van biologische activiteit of neoplastische transformatie te detecteren. De differentiatiegraad in een plaveiselcelkanker kan worden bepaald door gebruik te maken van antilichamen tegen keratine 10 of 13. Keratine 10 is een marker van keratinisatie. Het kan tot expressie komen in cellen van de meer oppervlakkige lagen van plaveiselepitheel, zelfs wanneer lichtmicroscopisch geen tekenen van keratinisatie waarneembaar zijn.
Breed kruisreagerende mAbs geven positieve reacties in vrijwel alle epitheelweefsels en primaire en metastatische epitheliale kankers, met inbegrip van plaveiselcelcarcinomen van verschillende differentiatiegraden en kleincellig anaplastische carcinomen. De antilichamen tegen keratine 18 kunnen onder andere adenocarcinomen herkennen, maar reageren normaliter niet met plaveiselcelcarcinomen.231 Adenocarcinomen zijn bijna altijd negatief voor keratinen 5, 10, 13 en 16. Plaveiselcelcarcinomen zijn bijna altijd positief voor keratinen 5, 10, en 13. Expressie van keratine 16 is beperkt tot keratiniserende plaveiselcelcarcinomen. Keratine 7 mAbs gaven in het algemeen geen kleuringsreactie met (keratiniserende) plaveiselepithelia. Dit antilichaam reageert met cilindrische cellen in de cervix.232
Moll en medewerkers toonden de aanwezigheid aan van cytokeratines 5, 7, 8, 17, 18, en 19 in immature plaveiselmetaplasie en een veranderd patroon van keratine-expressie in rijp plaveiselepitheel en milde dysplasie233 (Fig. 8.125). Zij vonden een vergelijkbaar patroon in invasief carcinoom als in rijp plaveiselepitheel.
Smedts en collega’s, in abnormaal cervicaal epitheel, vonden cytokeratines 10, 11, 13, en 16 onregelmatig verdeeld in CIN graad 3.234,235 Zij noteerden een fragmentarisch patroon van verdeling van positiviteit. Gebieden van positiviteit werden afgewisseld met negatieve gebieden. Zij konden geen consistente en progressieve verandering in cytokeratine gehalte aantonen van normaal epitheel tot CIN graad 1 en 2. Hun waarnemingen suggereren dat een abrupte verandering optrad op het moment van de ontwikkeling van de laesie die morfologisch wordt omschreven als CIN graad 3. CIN graad 2 laesies in invaginaties van het endocervicale kanaal hadden een patroon identiek aan laesies aan het oppervlak van het kanaal. Het vlekkenpatroon in CIN graad 3 was vergelijkbaar met dat in invasief plaveiselcelcarcinoom. Puts en medewerkers gebruikten anticytokeratine-antilichamen tegen keratinen en vonden geen kwalitatieve verschillen in kleuringreacties tussen epitheliale laesies van verschillende ernst.236 Zij vonden wel een variabel aantal Langerhanscellen in 32 dysplastische laesies, maar geen specifiek patroon in de verdeling tussen laesies van verschillende ernst.6 Zij speculeerden dat verschillen in het aantal Langerhanscellen gecorreleerd zouden kunnen zijn aan verschillen in de dysplastische processen, evenals aan verschillen in gastheerrespons, en dus mogelijk een indicator zouden kunnen zijn van een neiging tot regressie of progressie.
Smedts en medewerkers onderzochten de expressie van keratines in normale cervicale epithelia, metaplastisch epitheel, en CIN graad 1, 2, en 3 met een panel van ketenspecifieke mAbs.237,238 Dit maakte de detectie van individuele keratines 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 18, en 19 op het niveau van één cel mogelijk. De resultaten toonden aan dat tijdens de transformatie van reservecellen in onrijpe plaveiselmetaplasie, dit epitheel keratines verwierf die typisch zijn voor het ectocervicale plaveiselepitheel, terwijl keratines die typisch zijn voor reservecellen en zuilvormige cellen verloren gingen. Deze verandering zette zich voort tijdens de verdere differentiatie tot rijpe plaveiselmetaplasie. Premaligne transformatie resulteerde in een gedeeltelijk verlies van de keratines die typisch zijn voor plaveiselepitheel en verwerving van keratines die atypisch zijn voor eenvoudige epithelia.
In de loop van toenemende epitheliale atypie door de graden 1 tot 3 van intra-epitheliale neoplasie, verschijnen keratines die kenmerkend zijn voor eenvoudige epithelia in dysplastische laesies (Fig. 8.126). In CIN graad 1 vertoont ongeveer de helft en in CIN graad 2 (matige dysplasie) een derde van de gevallen enige verspreide positiviteit voor keratines 8 en 18, terwijl keratine 19, dat in rijp plaveiselepitheel de basale lagen aankleurt, nu verlies van polariteit vertoont en een toenemend deel van de gehele dikte van het dysplastisch epitheel aankleurt, vaak in een onregelmatig patroon.
Vergeleken met rijp plaveiselepitheel, verminderde de expressie van keratinen 4, 5, 13, en 14 en werd het vlekkenpatroon variabel (Figs 8.127 en 8.128). Dit wees erop dat dysplastisch epitheel, gerelateerd aan de progressie van de ernst van de afwijking, geleidelijk zijn plaveiselkeratinefenotype verloor en keratinekenmerken van eenvoudig epitheel verwierf.
Deze veranderingen waren nog duidelijker in gevallen van CIN graad 3; in alle gevallen was de expressie van keratinen 8 en 18 overvloedig en nam de expressie van keratinen 13 en 14 af, in sommige gebieden zelfs geheel afwezig. Dit benadrukte de toegenomen expressie van een keratinepatroon dat kenmerkend is voor eenvoudig epitheel met toenemende dysplastische verandering.
Keratines 8, 18, en 19 zijn aangetroffen in cervicale plaveiselcelcarcinomen evenals in adenocarcinoom. De expressie van deze keratines in reservecellen zou erop kunnen wijzen dat deze cellen de gemeenschappelijke progenitorcellen zijn met een tweeledig differentiatiepotentieel, enerzijds door een fase van metaplasie tot plaveiselepitheliale afwijkingen en anderzijds door differentiatie tot een zuilvormige cel-afwijking. De dubbele expressie van keratines van het plaveiselcel- en zuilcel-type in onrijpe plaveiselmetaplasie lijkt deze hypothese te ondersteunen.228,229