ΣΤΡΩΜΑΤΙΚΟΙ ΟΓΚΟΙ ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ (GISTs) ΕΛΕΝΗ ΠΑΠΑΔΑΚΗ ΠΑΘΟΛΟΓΟΑΝΑΤΟΜΟΣ ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΟ ΠΑΤΡΩΝ «ΑΓΙΟΣ ΑΝΔΡΕΑΣ»
ΠΟΙΟΥΣ ΟΓΚΟΥΣ ΟΝΟΜΑΖΟΥΜΕ GIST? Τους μεσεγχυματικούς όγκους του ΓΕΣ,του περιτοναιου και επιπλόου στους οποίους δεν ανευρίσκονται ενδείξεις διαφοροποίησης πρός λείο μυϊκό η νευρικό ιστό. Νεοπλάσματα πού εμφανίζουν τέτοιου είδους διαφοροποίηση (λείου μυϊκού και νευρικού ιστού) και αυτά με ινοβλαστική η αγγειακή διαφοροποίηση εξαιρούνται απο αυτό τον ορισμό Ο MAZUR and CLARK το 1983 εισήγαγε τον όρο στρωματικοί όγκοι του γαστρεντερικού σωλήνα όρος που δηλώνει την ανεπαρκή κατανόηση της κυτταρικής σειράς από την οποία προέρχονται.
GISTs : ΑΠΟ ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ? Τα τελευταία χρόνια κυριαρχεί η υπόθεση ότι προέρχονται απο τα διάμεσα κύτταρα του Cajal (ICCs). H GIST και ICCs μπορεί να προέρχονται από ένα κοινό αρχέγονο κύτταρο.
ΓΙΑΤΙ ΣΥΣΧΕΤΙΣΘΗΚΑΝ ΟΙ GISTs ΜΕ ΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ CAJAL? Επειδή τα κύτταρα Cahal εκφράζουν φυσιολογικά το προϊόν του c-kit γονιδίου, CD117 (KIT), έγινε η υπόθεση ότι εφ όσον και οι GISTs εκφράζουν CD117 είναι το πιθανότερο να προέρχονται από αυτήν την κυτταρική σειρά. Εχουν επιπλέον κάποια κοινά υπερμικροσκοπικά χαρακτηριστικά Επίσης συνδέθηκαν οι GIST με τα κύτταρα Cajal με βαση την αντίδραση στο CD34 (αντιγόνο πρόδρομων αιμοποιητικών κυττάρων).
GISTs: ΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΔΙΑΜΕΣΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΤΟΥ CAJAL? Αρχικά αναγνωρίσθηκαν από τον Ramon Y Cajal το 1911 ως νευρικής προέλευσης κύτταρα που σχηματίζουν δίκτυο μέσα στο μυϊκό τοίχωμα του ΓΕΣ,σε συγκεκριμένες ανατομικές θέσεις. Στο Η.Μ,μυοειδή κύτταρα αρχέγονα με μεγαλες δεσμες διαμεσων ινιδίων,απουσία παχέων νηματίων μυοσίνης, καλά ανεπτυγμένο λείο και αδρό Ε.Δ. Εφάπτονται με τριτογενείς νευρικές ίνες με ένα είδος συνάψεων και έχουν στενή σχέση μέσω χασματικών συνδέσεων με τα λεία μυϊκά κύτταρα. Στο Φ.Μ, ατρακτοειδή κύτταρα με επιμήκεις αποφυάδες,που μεμονωμένα η σε μικρές ομάδες συνοδεύουν το μυεντερικό νευρικό πλέγμα. Συνδέουν το αυτόνομο νευρικό σύστημα του εντέρου με τα λεία μυϊκά κύτταρα και ενέχονται στην ρύθμιση της κινητικότητας και της χάλασης του εντέρου.
ΚΥΤΤΑΡΑ CAJAL
ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ICCs ΔΥΟ ΟΜΑΔΕΣ Στις περισσότερες περιοχές του ΓΕΣ μία λεπτή στιβάδα από ICCs σχηματίζει ένα δίκτυο κυττάρων που βρίσκεται μεταξύ επιμήκους και κυκλοτερούς στιβάδος στην περιοχή του μυεντερικού πλέγματος( ICCs my.) H δεύτερη ομάδα έχει μία ενδομυϊκή θέση( ICCs m )με μεμονωμένα ICC να βρίσκονται μεταξύ των λείων μυϊκών ινών που σχηματίζουν τις μυϊκές στιβάδες
ΚΑΤΑΝΟΜΗ ICC ΣΤΟΝ ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΟ ΣΩΛΗΝΑ Ηκατανομή των ICC im δείχνει τοπικές διαφορές. Στο λεπτό έντερο είναι συγκεντρωμένα στην εν τω βάθει κυκλοτερή μυϊκή στιβάδα ICC dmp. Στο γαστρικό άντρο είναι ευρέως κατανεμημένα μέσα στην κυκλοτερή μυϊκή στιβάδα και μόνο ελάχιστα κύτταρα βρίσκονται μέσα στήν επιμήκη Στον πυθμένα του στομάχου δεν υπάρχει μυεντερικό δίκτυο ICC αλλά ICC im είναι ευρέως διεσπαρμένα και στην κυκλοτερή και στην επιμήκη στιβάδα.
GISTs: ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΠΡΩΤΕΪΝΗ-CD117?. CD117,η πρωτεϊνη του πρωτοογκογονιδίου c-kit είναι ένας διαμεμβρανικός υποδοχέας για τον αυξητικό παράγοντα αρχέγονων κυττάρων (SCF) η για τον αυξητικό παράγοντα των μαστοκυττάρων. Κωδικοποιείται από το c-kit πρωτοογκογονίδιο που βρίσκεται στο χρωμόσωμα 4q11-21. Ο υποδοχέας αυτός έχει εξωκυττάριες,ενδομεμβρανικές και ενδοκυττάριες περιοχές. Η δέσμευση του SCF προσδέτη στον υποδοχέα οδηγεί σε διμερισμό του υποδοχέα. Αυτό ενεργοποιεί την τυροσινική κινάση που βρίσκεται στο ενδοκυττάριο τμήμα του, γεγονός που ενεργοποιεί ενδοκυττάριους σηματοδοτικούς καταράκτες οι οποίοι ελέγχουν τον πολλαπλασιασμό,την προσκόληση και την κυτταρική διαφοροποίηση.
Structure of KIT Receptor Type III receptor tyrosine kinase Extracellular domain binds ligand: stem cell factor (SCF) Downstream effects of SCF binding to KIT are proliferative and antiapoptotic Intracellular domain has 2 tyrosine kinase domains Multiple autophosphorylation sites SCF binding site 5 IgG domains Cell membrane Cell membrane Tyrosine kinase domains
ΤΙ ΡΟΛΟ ΕΧΕΙ ΤΟ CD117 ΣΤΗΝ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΤΩΝ GISTs? Το CD117 απο πολλούς είναι απαραίτητο για την διάγνωση των GISTs. H αναλογία των θετικών κυττάρων στο CD117 είναι τουλάχιστον 90% Oρισμένοι όγκοι μόνο 5-20% Έτσι μία μικρή ομάδα όγκων έχει τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των GISTs αλλά δεν εκφράζει CD117. Πολλοί παθολογοανατόμοι ονομάζουν αυτούς τους όγκους GISTs like ΠΡΟΤΑΣΗ: οι όγκοι που έχουν όλα τα μορφολογικά και φαινοτυπικά χαρακτηριστικά των GISTs, αλλά είναι αρνητικοί στο CD117 θα πρέπει να διαγιγνώσκονται ως GISTs. Όγκοι που δεν έχουν τα μορφολογικά και φαινοτυπικά χαρακτηριστικά των GIST δεν θα πρέπει να ταυτοποιούνται ως GIST επειδή είναι θετικοί στο CD117. Η ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΓΙΝΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΑΘΟΛΟΓΟΑΝΑΤΟΜΟ ΚΑΙ ΟΧΙ ΑΠΟ ΤΟ ΑΝΤΙΣΩΜΑ.
ΠΟΤΕ ΤΟ CD117 ΘΕΩΡΕΙΤΑΙ ΘΕΤΙΚΟ? H ποιό πειστική μορφή έκφρασης του CD117 είναι μεμβρανική χρώση μαζί με την κυτταροπλασματική. Μεσεγχυματικοί όγκοι εκτός των GIST που βάφουν με το CD117 όπως π.χ. η ινωμάτωση τείνουν να έχουν μόνο κυτταροπλασματική χρώση με τραχειά κοκκώδη μορφολογία Αλλο είδος χρώσης είναι το λεγόμενο <<GOLGI PATTERN>> η <<DOT PATTERN>> Τα σιτευτικά κύτταρα και τα ICC κύτταρα του φυσιολογικού εντέρου είναι χρήσιμα εσωτερικα θετικά κοντρόλ.
CD117: ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑ
CD117:ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑ
CD117: MAST CELL
GISTs-ΕΝΤΟΠΙΣΗ Περίπου 60% των στρωματικών όγκων εντοπίζονται στο στομάχι. Περίπου 25% εντοπίζονται στο λεπτό έντερο. Περίπου 10% εντοπίζονται στο κόλον και στο ορθό. Οι υπόλοιποι προέρχονται από άλλες θέσεις του ΓΕΣ,όπως ο οισοφάγος, η σκωληκοειδής απόφυση και η χοληδόχος κύστη. Tο επίπλουν και το μεσεντέριο είναι ανεξήγητη θέση προέλευσης των GIST διότι δεν έχουν ανευρεθεί σε αυτές τις θέσεις κύτταρα Cajal
ΟΙΚΟΓΕΝΗ ΣΥΝΔΡΟΜΑ ΠΟΥ ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΥΝ ΚΑΙ ΟΓΚΟΥΣ GISTs. Ητριάδα του Garney είναι μία συνύπαρξη γαστρικού λειομυοσαρκώματος,λειτουργικού εξωεπινεφριδιακού παραγαγγλιώματος και πνευμονικού χονδρώματος. Έχουν σχέση με την νόσο Recklinghausen s. Οικογενές σύνδρομο με παρουσία παραγαγγλιώματος και στρωματικού όγκου στομάχου. Πολλαπλοί στρωματικοί όγκοι σε όλο το ΓΕΣ εμφανίζονται επι εδάφους οικογενούς εντερικής νευρονικής δυσπλασίας και οφείλονται σε μεταλλάξεις του γονιδίου kit στα βλαστικά κύτταρα.
GISTs: ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ Cystic Solid low risk h risk Inflammatory
ΑΤΡΑΚΤΟΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ ΕΠΙΘΗΛΙΟΕΙΔΗΣ ΟΓΚΟΣ
GISTs- ΙΣΤΟΠΑΘΟΛΟΓΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ- ΑΤΡΑΚΤΟΚΥΤΤΑΡΙΚΟΙ ΟΓΚΟΙ Η πιό συχνή μορφή, 70-80%, είναι αυτή ενός όγκου που αποτελείται από ατρακτοειδή κύτταρα τα οποία διατάσσονται σε δεσμίδες η στροβίλους. Η κυτταροβρίθεια μπορεί να είναι έντονη η να κυριαρχούν μυξοειδείς περιοχές. Τα κύτταρα έχουν λιγότερη ηωσινοφιλία σε σχέση με τους όγκους του λείου μυϊκου ιστού και οι πυρήνες είναι ωοειδείς. Ορισμένοι όγκοι μπορεί να εμφανίζουν πασαλιδωτή διάταξη των πυρήνων, όπως στους όγκους εκ του περιβλήματος των νεύρων.
ΑΤΡΑΚΤΟΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΣΤΡΩΜΑΤΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ
GISTs-ΙΣΤΟΠΑΘΟΛΟΓΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ- ΕΠΙΘΗΛΙΟΕΙΔΕΙΣ ΟΓΚΟΙ
ΜΙΚΤΟΙ ΟΓΚΟΙ
HPF = high power fields. Reprinted from Fletcher et al. Hum Pathol. 2002;33:459 with permission from Elsevier. GIST: Assessing Malignant Potential Risk Size Mitotic Rate High Any size >10/50 HPF >10 cm Any rate >5 cm >5/50 HPF Intermediate 5-10 cm <5/50 HPF <5 cm 6-10/50 HPF Low 2-5 cm <5/50 HPF Very low <2 cm <5/50 HPF However, even tumors classified as low risk can become metastatic HPF = high power fields. Reprinted from Fletcher et al. Hum Pathol. 2002;33:459 with permission from Elsevier.
ΑΛΛΟΙ ΠΡΟΓΝΩΣΤΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ Διήθηση βλεννογόνου και μυϊκού χιτώνα. Νέκρωση Κυτταροβρίθεια Ανευπλοειδία Έκφραση PCNA & Ki67
ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΤΑΔΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΑΠΟ NG et all: TGM. Τ1= εντοπισμένος όγκος <5ε.κ. Τ2=εντοπισμένος όγκος > 5ε.κ. Τ3= διήθηση παρακείμενων οργάνων κατά συνέχεια ιστού η περιτοναϊκές εμφυτεύσεις. Τ4= ρήξη όγκου. G=Grade low or high,m =metastases.
GIST-ΑΝΟΣΟΙΣΤΟΧΗΜΕΙΑ Panel αντισωμάτων χρειάζεται για τον χαρακτηρισμό και την ιστογένεση των στρωματικών όγκων του ΓΕΣ. CD117( 90% θετική έκφραση) CD34 (60-80% θετική έκφραση) S100(λιγότερο από 5% θετική έκφραση) SMOOTH MUSLE ACTIN(20-40% θετική έκφραση) DESMIN (λιγότερο από 2% θετική έκφραση) GFAP,PGP9.5,NSE. NEUROFILAMENTS PAN-MUSLE ACTINS:HHF-35 H-caldesmon,Calponin, πρωτεϊνες που σχετίζονται με τον κυτταροσκελετό. (η θετική έκφραση τους είναι υπέρ μυοειδούς διαφοροποίησης) PΚC-theta,ενέχεται στην ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων VIMENTIN DOG1 (11q13 χρωμόσωμα),με ανοσοιστοχημεία και ISH εκφράζεται όχι μόνο στους τυπικούς στρωματικούς όγκους αλλά και σε αυτούς που είναι αρνητικοί για μεταλλάξεις του kit γονιδίου.
ΚΙΤ ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜEIΑ DESMIN
ΤΥΠΟΙ ΟΓΚΩΝ CD117-ΑΛΛΟΙ CD117 εκφράζεται από μεγάλο αριθμό όγκων όπως: 1.Συνοβιακό σάρκωμα 2.Ραβδομυοσάρκωμα 3.Αναπλαστικό λέμφωμα από μεγάλα κύτταρα. 4.Γλοίωμα 5.Δυσγερμίνωμα 6.Μελάνωμα 7.Οξεία μυελοειδής λευχαιμία 8.Μαστοκύττωση
ΠΡΟΣΟΧΗ Όπως σε όλες τις περιπτώσεις της διαγνωστικής ανοσοϊστοχημείας η χρώση θα πρέπει να ερμηνευθεί σε συνδυασμό με την εικόνα του φωτονικού μικροσκοπίου και τα κλινικά στοιχεία.
Normal KIT Signaling The KIT kinase domain activates a substrate protein, eg, PI3 kinase, by phosphorylation This activated substrate initiates a signaling cascade culminating in cell proliferation and Kinase domains ADP P P P survival Savage and Antman. N Engl J Med. 2002;346:683. Scheijen and Griffin. Oncogene. 2002;21:3314. P ATP Substrate Effector P P P SIGNALING
ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΤΟΥ C-KIT Οι μεταλλάξεις του γονιδίου c-kit προκαλούν μία μόνιμη ενεργοποίηση του υποδοχέα επί απουσίας δέσμευσης με τον SCF προσδέτη. Μεταλλάξεις του γονιδίου c-kit είναι γνωστό ότι υπάρχουν σε πάνω από τους μισούς GIST (70%) κυρίως στο εξώνιο 11 και οι όγκοι αυτοί έχουν την καλύτερη απάντηση στη θεραπεία. Λιγότερο συχνά παρατηρούνται μεταλλάξεις στα εξώνια 9 (όχι καλή απάντηση στην θεραπεία), 13 και 17. Υπάρχει μία κατηγορία όγκων που δεν εμφανίζουν μετάλλαξη σε καμμία από τις δύο κινάσες και αυτοί είναι που έχουν την χειρότερη απάντηση στην θεραπεία. Στο μέλλον η ταξινόμηση των ασθενών για την ανάλογη θεραπεία θα γίνεται με βαση το είδος των μεταλλάξεων.
GIST: Platelet-Derived Growth Factor Receptor Alpha (PDGFRA) Mutations PDGFRA mutations are present in ~5%-7% of GIST 35% of KIT wildtype GIST have PDGFRA mutations Downstream activation targets of KIT are also activated by PDGRFA mutations in GIST AKT MAP kinase STATs Most PDGFRA mutants, with the exception of D 842 V, are as sensitive to imatinib mesylate as KIT mutants
KIT and PDGFRA Mutations in GIST KIT PDGFRA Overall mutation frequency: 87.4% Exon 9 (11%) Exon 11 (67.5%) Exon 13 (0.9%) Exon 17 (0.5%) Membrane Exon 12 (0.9%) Exon 14 (0.3%) Cytoplasm Exon 18 (6.3%) Heinrich et al. Hum Pathol. 2002;33:484. Corless et al. Proc Am Assoc Cancer Res. 2003;44. Abstract R4447.
GIST: Clinical Use of Kinase Genotyping Genotyping of GIST for KIT and PDGFRA mutations may be useful for Confirmation of diagnosis (~5% of GIST are KIT-negative) Predicting likelihood of imatinib response Development of new therapeutic approaches for patients at high KIT mutation (exon 11 deletion) risk of failing imatinib mesylate therapy KIT mutation (exon 11 deletion) PDGFRA mutation (exon 12 insertion) KIT mutation (exon 11 point mutation)
Imatinib Mesylate: Spectrum of Activity Kinases Inhibited Kinases Not Inhibited KIT Bcr-Abl PDGFRA/B EGFR (HER1) VEGFR-2 (KDR) IGFR c-src PKC-α FGFR-1 GFR = growth factor receptor; EGFR = epidermal GFR; VEGFR = vascular endothelial GFR; IGFR = insulin-like GFR; PKC = protein kinase C; FGFR = fibroblast GFR. Manley et al. Eur J Cancer. 2002;38(suppl 5):S19.
GIST-ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ Από όγκους λείου μυϊκού ιστού -Τα λειομυώματα είναι πιό συχνά στον οισοφάγο. -Οι όγκοι του λείου μυϊκού ιστού είναι λιγότερο κυτταροβριθείς και τα κύτταρα τους έχουν πιό ηωσινόφιλο κυτταρόπλασμα -Ανοσοϊστοχημικά θα πρέπει να είναι θετικοί στην δεσμίνη και ακτίνη και αρνητικοί στο CD117.
Low-Grade GIST High-Grade GIST Leiomyoma Leiomyosarcoma
GIST-ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ Από όγκους νευρικού ιστού-σβάννωμα -Αποτελείται από ατρακτοειδή κύτταρα με πυρηνική πασσαλοειδή διάταξη και μπορεί να εμφανίζει ένα τυπικό περίβλημα απο λεμφοκύτταρα. -Ανοσοϊστοχημικά θα πρέπει να είναι θετικό στην S100 και αρνητικό στην CD117. -Τα σβαννώματα, ειδικά στις περιοχές Antoni B,μπορεί μερικές φορές να εκφράζουν CD34.
GIST ΣΒΑΝΝΩΜΑ
GIST-ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ Απόενδοκοιλιακήινομάτωση. - Η ινομάτωση μπορεί να εκφράζει CD117 -Το ατρακτοκυτταρικό στοιχείο της ινομάτωσης δεν εκφράζει CD34. -Η ινομάτωση εκφράζει πυρηνική β-catenin ενώ οι GIST όχι. -Ιστολογικά αποτελείται από ατρακτοειδή κύτταρα σε παράλληλη κυμματοειδη διάταξη και κολλαγόνο τύπου χηλοειδούς.
GIST-ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ Από φλεγμονώδη ινώδη πολύποδα Συχνά εκφράζει CD34 αλλά δεν εκφράζει CD117 Απο φλεγμονώδη μυοινοβλαστικό όγκο. -Συνήθως παρατηρείται σε παιδιά αλλά και στο τοίχωμα του εντέρου των ενηλίκων. -Περιέχει πολλά φλεγμονώδη στοιχεία όπως και οι GIST συχνά, αλλά δεν εκφράζει CD34 ούτε CD117. Από παραγαγγλίωμα : είναι CD117-. Από μελάνωμα : εκφράζει CD117 αλλά εκφράζει και SI00, HMB-45 και melan-a. Απο μεσοθηλίωμα :εκφράζει επιθηλιακούς δείκτες και calretinin ενώ είναι CD34- &CD117-
ΜΥΟΪΝΟΒΛΑΣΤΙΚΟΣ ΟΓΚΟΣ
GIST: ΟΛΗ Η ΙΣΤΟΡΙΑ Πριν το 1970 όλοι οι όγκοι του λείου μυϊκού χιτώνα του ΓΕΣ εθεωρούντο λειομυώματα. Το 1962 ταξινόμηση απο τον Stout ως λειομυώματα, λειομυοσαρκώματα και λειομυοβλαστώματα. Το 1983 ο Mazur& Clark έδωσαν το όνομα GIST. Το 1996 ο Rosai ονόμασε όλους τους μεσεγχυματικούς του ΓΕΣ ως GIST και μετά τους ταξινόμησε : ως GIST λείου μυϊκού τύπου,gist νευρικού τύπου, GISTμικτου τύπου και GIST ακαθόριστου τύπου. Το 1998 ο Hirota et all,ανακαλύπτουν την έκφραση του CD117 στα κύτταρα CAJAL και σε 90% των κυττάρων των GIST. Προτείνουν ότι όλοι οι GIST θα πρέπει να προέρχονται απο τα κύτταρα CAJAL και ότι μεταλλάξεις του γονιδίου kit θα πρέπει να είναι συχνό αίτιο για την ανάπτυξη τους Το 2001 ο joensuu θεωρεί ότι το imatinib mesylate μπορεί να έχει αποτέλεσμα στην θεραπεία.
GIST: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η διάγνωση βασίζεται στην μορφολογία και ανοσοφαινότυπο. Η βιολογική συμπεριφορά απροσδιόριστη (μέγεθος όγκου και μιτώσεις) <10% οι GIST είναι CD117(-). Δεν είναι όλοι οι CD117(+) όγκοι GIST.