Immunocytochemistry in Intraepithelial Neoplasia and Invasive Cancer
Aby sklasyfikować śródnabłonkową neoplazję szyjki macicy, cytopatolodzy opierają się na kryteriach cytomorfologicznych, takich jak hiperchromazja jądrowa, atypia jądrowa i stosunek liczby jąder do cytoplazmy. Ta forma klasyfikacji nie jest w stanie przewidzieć biologicznego zachowania się zmian CIN. Opracowano ogromną ilość markerów biologicznych lub zastępczych biomarkerów punktów końcowych, które w dużej mierze odnoszą się do histologicznych tkanek szyjki macicy. Markery te są zwykle przedstawiane jako „bardzo obiecujące” w prawidłowym przewidywaniu regresji lub progresji zmian w obrębie szyjki macicy. W codziennej praktyce przydatność tych markerów jest raczej rozczarowująca. Ponieważ najwcześniejsze obserwacje sugerują, że CIN wiąże się z postępującym zaburzeniem aktywności proliferacyjnej komórek nabłonka szyjki macicy, większość opracowanych markerów biologicznych to białka odgrywające kluczową rolę w szlakach regulacyjnych cyklu komórkowego. Obszerne omówienie tych markerów biologicznych, szczególnie przydatnych w histologii szyjki macicy, znajduje się w rozdziale 1. W cytologii szyjki macicy wybór markerów biologicznych jest historycznie znacznie bardziej ograniczony, ponieważ badania przesiewowe wykonywane są na podstawie rozmazów barwionych metodą Papanicolaou i zwykle nie ma materiału resztkowego do badań dodatkowych. Co więcej, aby immunocytochemia na bezpośrednich mokrych próbkach cytologicznych, takich jak cytologia płynna, mogła odnieść sukces, konieczne jest łagodne, krótkie utrwalenie w alkoholach lub acetonie. Tylko w wysoko wykwalifikowanych i dobrze kontrolowanych laboratoriach to łagodne utrwalanie może być wykonane prawidłowo, tak aby można było uzyskać powtarzalne wyniki barwienia immunocytochemicznego. Problem ten nie występuje w histologii ze względu na solidne, rutynowe utrwalanie tkanek w formalinie.
Opracowanie przeciwciał monoklonalnych (mAbs) specyficznych dla łańcucha poszczególnych keratyn pozwala na immunocytochemiczne rozróżnienie komórek rezerwowych, niedojrzałej i dojrzałej metaplazji płaskonabłonkowej oraz prawidłowego nabłonka płaskonabłonkowego i kolumnowego ektokanalnego, jak również różnych typów nieprawidłowości nabłonkowych (CIN stopnia 1, 2 i 3).123,228-230
Używając kilku przeciwciał monoklonalnych skierowanych przeciwko różnym epitopom tego samego polipeptydu keratyny (np. różne mAbs przeciwko keratynie 18), możliwe jest wykrycie zmian strukturalnych wynikających z aktywności biologicznej lub transformacji nowotworowej. Stopień zróżnicowania w raku płaskonabłonkowym można określić za pomocą przeciwciał przeciwko keratynie 10 lub 13. Keratyna 10 jest markerem keratynizacji. Może ulegać ekspresji w komórkach bardziej powierzchownych warstw nabłonka płaskonabłonkowego, nawet jeśli mikroskopowo nie można wykryć żadnych oznak rogowacenia.
Przeciwciała reagujące krzyżowo dają reakcje dodatnie w praktycznie wszystkich tkankach nabłonkowych oraz pierwotnych i przerzutowych nowotworach nabłonkowych, w tym rakach płaskonabłonkowych o różnym stopniu zróżnicowania i rakach anaplastycznych drobnokomórkowych. Przeciwciała przeciwko keratynie 18 mogą, między innymi, rozpoznawać gruczolakoraki, ale zwykle nie reagują z rakami płaskonabłonkowymi.231 Gruczolakoraki prawie zawsze są ujemne dla keratyn 5, 10, 13 i 16. Raki płaskonabłonkowe prawie zawsze są pozytywne dla keratyn 5, 10 i 13. Ekspresja keratyny 16 jest ograniczona do rogowaciejących raków kolczystokomórkowych. Przeciwciała przeciwko keratynie 7 generalnie nie dają reakcji barwnej z (rogowaciejącym) nabłonkiem płaskonabłonkowym. Przeciwciało to reaguje z komórkami kolumnowymi w szyjce macicy.232
Moll i współpracownicy wykazali obecność cytokeratyn 5, 7, 8, 17, 18 i 19 w niedojrzałej metaplazji płaskonabłonkowej oraz zmieniony wzór ekspresji keratyny w dojrzałym nabłonku płaskonabłonkowym i łagodnej dysplazji233 (ryc. 8.125). W raku inwazyjnym stwierdzili podobny wzór jak w dojrzałym nabłonku płaskonabłonkowym.
Smedts i współpracownicy, w nieprawidłowym nabłonku szyjki macicy, stwierdzili, że cytokeratyny 10, 11, 13 i 16 są nieregularnie rozmieszczone w CIN stopnia 3.234,235 Zauważyli oni niejednolity wzór rozmieszczenia cech dodatnich. Obszary dodatnie występowały na przemian z obszarami ujemnymi. Nie udało im się wykazać spójnej i stopniowej zmiany w zawartości cytokeratyn od prawidłowego nabłonka poprzez CIN stopnia 1 i 2. Ich obserwacje sugerują, że nagła zmiana nastąpiła w momencie rozwoju zmiany morfologicznie opisanej jako CIN stopnia 3. Zmiany CIN stopnia 2 w inwazjach kanału szyjki macicy miały wzór identyczny ze zmianami na powierzchni kanału. Wzorzec barwienia w CIN stopnia 3 był porównywalny do tego, który występuje w inwazyjnym raku kolczystokomórkowym. Puts i współpracownicy użyli przeciwciał antycytokeratynowych przeciwko keratynom i nie stwierdzili jakościowych różnic w reakcjach barwnych między zmianami nabłonkowymi o różnym stopniu nasilenia.236 Stwierdzili oni zmienną liczbę komórek Langerhansa w 32 zmianach dysplastycznych, ale nie stwierdzili specyficznego wzorca w rozmieszczeniu między zmianami o różnym stopniu nasilenia.6 Spekulowali oni, że różnice w liczbie komórek Langerhansa mogą być skorelowane z różnicami w procesach dysplastycznych, jak również z różnicami w odpowiedzi gospodarza, a zatem potencjalnie mogą być wskaźnikiem tendencji do regresji lub progresji.
Smedts i współpracownicy zbadali ekspresję keratyn w prawidłowym nabłonku szyjki macicy, nabłonku metaplastycznym oraz CIN stopnia 1, 2 i 3 za pomocą panelu mAbs specyficznych dla łańcucha.237,238 Pozwoliło to na wykrycie poszczególnych keratyn 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 18 i 19 na poziomie pojedynczej komórki. Wyniki wykazały, że podczas transformacji komórek rezerwowych w niedojrzałą metaplazję płaskonabłonkową, nabłonek ten nabył keratyny typowe dla nabłonka płaskonabłonkowego ektocerwikalnego, podczas gdy keratyny typowe dla komórek rezerwowych i kolumnowych zostały utracone. Zmiana ta była kontynuowana podczas dalszego różnicowania w dojrzałą metaplazję płaskonabłonkową. Transformacja przednowotworowa spowodowała częściową utratę keratyn typowych dla nabłonka płaskiego i nabycie keratyn atypowych dla nabłonka prostego.
W trakcie narastającej atypii nabłonka poprzez stopnie od 1 do 3 neoplazji śródnabłonkowej w zmianach dysplastycznych pojawiają się keratyny charakterystyczne dla nabłonka prostego (ryc. 8.126). W CIN stopnia 1 około połowa, a w CIN stopnia 2 (dysplazja umiarkowana) jedna trzecia przypadków wykazuje pewną rozproszoną dodatniość dla keratyn 8 i 18, natomiast keratyna 19, która w dojrzałym nabłonku płaskim barwi warstwy podstawne, wykazuje obecnie utratę polarności i barwi coraz większą część całej grubości nabłonka dysplastycznego, często w nieregularnym wzorze.
W porównaniu z dojrzałym nabłonkiem płaskim ekspresja keratyn 4, 5, 13 i 14 zmniejszyła się, a wzór barwienia stał się zmienny (ryc. 8.127 i 8.128). Wskazywało to, że nabłonek dysplastyczny związany z progresją nasilenia nieprawidłowości stopniowo tracił swój fenotyp keratyny płaskiej i nabywał cechy keratyny nabłonka prostego.
Zmiany te były jeszcze bardziej widoczne w przypadkach CIN stopnia 3; we wszystkich przypadkach ekspresja keratyn 8 i 18 była obfita, a ekspresja keratyn 13 i 14 zmniejszyła się, w niektórych obszarach stając się całkowicie nieobecna. Podkreśla to zwiększoną ekspresję wzorca keratynowego charakterystycznego dla nabłonka prostego z narastającymi zmianami dysplastycznymi.
Keratyny 8, 18 i 19 znaleziono w rakach płaskonabłonkowych szyjki macicy, jak również w gruczolakorakach. Ekspresja tych keratyn w komórkach rezerwowych może wskazywać, że komórki te są wspólnymi komórkami progenitorowymi o podwójnym potencjale różnicowania, z jednej strony poprzez fazę metaplazji do nieprawidłowości nabłonka płaskiego, a z drugiej strony poprzez różnicowanie do nieprawidłowości typu komórek kolumnowych. Podwójna ekspresja keratyn typu komórek płaskich i kolumnowych w niedojrzałej metaplazji płaskonabłonkowej wydaje się potwierdzać tę hipotezę.228,229
.