Gastrointestinal mezenkimal tümörlerin ayırıcı tanısında immünohistokimya panelinin önemi

Özet

Amaç: Gastrointestinal sistemin mezenkimal tümörleri ayırıcı tanısında CD117'yi içeren immünohistokimyasal panelin önemini belirlemek

Durum Değerlendirmesi: Gastrointestinal stromal tümörler barsak duvarında görülen nadir mezenkimal tümörlerdir. En önemli özellikleri c-kit (CD117) ve CD34 eksprese etmeleridir. Diğer mezenkimal tümörlerle ayırıcı tanı zorlukları yaşanır ve bu bağlamda CD117, CD34, aktin, desminden oluşan immünohistokimyasal panelin uygulanması gereklidir. Biyolojik davranışlarının belirsiz olması yanı sıra tedavi şanslarının olması bu tümörlerin önemini arttırmıştır.

Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada mezenkimal tümör tanısı alan olgular yeniden gözden geçirilmiş, olguların ayırıcı tanısı için gerekli immünohistokimyasal panel uygulanarak gastrointestinal stromal tümör oranı belirlenmeye çalışılmıştır.

Bulgular: Önceden mezenkimal tümör tanısı alan 9 olgudan 6'sı ve stromal tümör tanısı alan 11 olgu CD117 ile pozitif boyandı. CD117 boyamasının ardından 20 tümör olgusunun 17'si stromal tümör tanısı aldı.

Sonuç: CD117 ve CD34 gastrointestinal stromal tümör tanısında önemli belirleyicilerdir ve tüm mezenkimal tümörlere panel uygulanarak gastrointestinal stromal tümör tanısının artabileceği kanısına varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Gastrointestinal stromal tümör, CD117. CD34

Giriş

Gastrointestinal mezenkimal tümörler seyrek görülen heterojen bir tümör grubunu oluştururlar. Hücresel kökenleri pekçok vakada belirsizdir. Düz kas veya nöral kökenli olabilecekleri gibi herhangi bir yöne differansiyasyon göstermeyebilirler ki bunlar, stromal tümörler olarak tanımlanmıştır. Tümörlerin ayırıcı tanısı için yapılan immünohistokimyasal çalışmalarda tipik kas ve nöral orijinli tümörlerin CD34 ve CD117 (Kit protein) ile negatif, stromal tümörlerin ise pozitif olduğunun belirlenmesi ile gastrointestinal stromal tümörler konusunda çalışmalar yoğunlaşmış ve bunların aslında interstisiyel Cajal hücrelerinden (ICH) geliştiği ortaya atılmıştır[1-7].

ICH gastrointestinal sistem duvarında muskularis mukoza ile muskularis propria arasında yer alan mezenkimal orijinli hücrelerdir. ICH ile gastrointestinal stromal tümörlerin (GIST) benzer immünohistokimyasal ve ultrastrüktürel özellikleri nedeniyle GIST'lerin ICH'lerden köken aldığı düşünülmüştür[1-5]. Immünohistokimyasal olarak çoğu GIST'in CD117 ile boyandığı ve c-kit tirozin kinazın mutasyon nedeniyle aktif olduğu belirtilmektedir. Bu tip hastalara tedavide c-kit tirozin kinaz inhibitörü verilmesi ile yüz güldürücü sonuçların alınması bu tümörlerin tanısal önemini patologlar açısından artırmıştır[1,2,5,8].

Son yıllarda özellikle GIST tedavisinde elde edilen gelişmeler, bu tümörün tanınması ve ayırıcı tanı yapılmasını daha önemli hale getirmiştir. Immünohistokimyasal olarak GIST'lerde panel uygulaması ayırıcı tanıyı kolaylaştırmıştır. Uygulanması gereken panelde CD117, CD34, desmin, aktin bulunmaktadır[1,2,4,6,9].

Bu çalışmada Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji bölümünde son 10 yılda gastrointestinal sistemde mezenkimal tümör tanısı alan olgular yeniden gözden geçirilmiş tanımlanan immünohistokimyasal panel uygulanarak GIST'lerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Özellikle eski olgularda CD117 ve CD34 ile boyama yapılamadığı için farklı tanı almış olabileceği düşünülen gastrointestinal mezenkimal tümörlerde CD117 ve CD34 boyanması ile tanıda farklılık olup olmadığı araştırılmıştır.

Gereç ve Yöntemler

Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji Ana Bilim Dalında 1994-2005 tarihleri arasında gastrointestinal sistem yerleşimli mezenkimal tümör tanısı alan 20 olguya ait biyopsi ve rezeksiyon örnekleri yeniden gözden geçirildi. Olgular yaş, cinsiyet, tümör lokalizasyonu, makroskopik ve mikroskopik özellikleri göz önüne alınarak incelendi. Makroskopik olarak; tümör çapı, tümör lokalizasyonu, büyüme paterni (tümör sınırları), ülserasyon, kanama, nekroz varlığına bakıldı. Mikroskopik olarak; mitoz, hücre tipi, hücresellik, büyüme paterni, sitolojik atipi, nekroz, ülserasyon, invazyon derinliği değerlendirildi. Mitoz 50 büyük büyütme alanında (BBA) sayıldı[10].

GIST tanısı alan olgularda makroskopik olarak tümör çapı 2 cm'den düşük, 2-5 cm, 5-10 cm ve 10 cm'den büyük olarak gruplandırıldı. Büyüme paterni ekspansif veya infiltratif oluşuna göre tanımlandı. Mikroskopik olarak ise olgular içerdiği mitoza göre 50 BBA'da 5'den az, ve 5'den fazla mitoza sahip şeklinde sınıflandırıldı. Çap ve mitoz bir arada değerlendirildiğinde, 2 cm'den düşük çapta ve 50 BBA'da 5'den az mitozu olanlar çok düşük risk grubunda, 5 cm'den büyük ve mitozu 5'den fazla olanlar yüksek risk grubunda, arada değerleri olanlar orta dereceli risk grubunda olarak gruplandırıldı. Hücre tipi; iğsi, epiteloid, mikst, hücresellik; hafif, belirgin olma özelliklerine göre değerlendirildi[10].

Parafine gömülü formalinle fikse edilmiş dokular 4 μm kalınlığında kesilerek deparafinize ve rehidrate edildikten sonra mikrodalga yöntemi ile antijen ortaya çıkarma işlemi yapıldı[11]. Immünohistokimyasal olarak avidin biyotin peroksidaz yöntemi kullanıldı (Labvision, cat: TA-125-UB). Nonspesifik çevre boyanmasının engellenmesi amacıyla 10 dakika %3'lük hidrojen peroksit inkübasyonu yapıldı. Daha sonra 5 dakika süre ile PBS solüsyonu ile yıkama yapıldı. CD117 (ckit Dako, A4502), CD34 (Neomarkers, QBend/10), düz kas aktini (Novacastra, alpha SM-1), desmin (Neomarkers, Clone D33) ve Ki 67 (Neomarkers, Clone SP6) primer antikorları 60 dakika süre ile uygulandı. Tekrar PBS ile yıkamanın ardından sekonder antikor (Lab vision, TP-125-BN) ve ardından Avidin Biotin Kompleks uygulandı (Lab vision, TS-125-HR). PBS ile tekrar yıkandıktan sonra AEC kromojen damlatıldı (Lab vision, TA-060-HA). Tüm kesitlere Mayer hematoksilen ile zıt boyama yapıldı. Kontrol olarak olgularda yer alan normal pozitif hücreler (endotelyal, mast hücreleri, damar perisitleri) değerlendirildi.

Boyanma yaygınlıkları; Ki 67 hariç diğerlerinde sitoplazmik boyanma özelliklerine göre %0-10, %10-50, %50-100 şeklinde değerlendirildi. Buna göre %0-10 negatif, %10-50 fokal, %50'den fazla ise pozitif olarak kabul edildi. Boyanma yoğunluğu ise +,++,+++ şeklinde tanımlandı. Ki 67 indeksi belirlenirken nükleer boyanmanın en yoğun olduğu alanlar seçildi ve 1000 hücredeki pozitif boyanma sayıldı ve yüzdelik değer olarak verildi[10].

Bulgular

Olguların yaş, cinsiyet, lokalizasyon, tümör çapı, hücresellik, hücre tipi, nekroz, mitoz, büyüme paterni ile önceki yıllarda verilen tanıları Tablo 1’de gösterilmektedir. Buna göre olguların 13’ü (%65) erkek, 7’si (%35) kadındı. Yaş ortalaması 48 ( 12-77) idi. Lokalizasyon olarak tümörler oral kaviteden rektuma kadar farklı yerlerde bulunuyordu. Bunlardan 1 olgu (%5) oral kavite, 2 olgu (%10) özofagus, 5 olgu (%25) mide, 6 olgu ( %30) barsak, 1 olgu (%5) apendiks, 2 olgu (%10) omentum, 2 olgu (%10) mezenter, 1 olgu ( %5) karın ön duvarı yerleşimliydi. Gastrointestinal sistem dışında farklı lokalizasyonda olan tümörlerin metastatik olup olmadığı klinik olarak araştırılmış ve başka yerde primer odak bulunmadığından olgular primer olarak kabul edilmiştir.

Tablo 1. Olguların klinikopatolojik özellikleri ve ilk tanılar

Olgularda tümör çapı 0,6 ile 25 cm arasında değişmekteydi. Hücresellik 12 olguda yüksek bulunurken 8 olguda düşük olarak belirlendi. Hücre tipi birinde epiteloid, ikisinde mikst iken 17’sinde iğsi şekilli idi. Nekroz 7 olguda izlenirken 13 olguda izlenmedi. Büyüme paterni 4 olguda infiltratif, 16 olguda ekspansif özellikte idi. 50 BBA’da sayılan mitoz 7 olguda izlenmez iken, 4 olguda 5 ve 5’den az, bir olguda 10, diğer 8 olguda 10’dan yüksek olarak sayıldı.

Önceki tanılara göre 20 olgunun 4’ü leiomyom, 2’si leiomyosarkom, 1’i desmoid tümör, 2’si malign mezenkimal tümör ve 11’i GİST şeklinde dağılım gösteriyordu. Olgulara ait ilk tanılarda aktin ve CD 34 boyanma özellikleri esas alınmıştı. CD34 ile pozitif, aktin ile zayıf pozitif veya negatif boyanan olgular GIST tanısı alırken, aktin ile pozitif CD34 ile negatif veya zayıf pozitif boyanan olgular düz kas orijinli tümör olarak tanımlanmıştı.

Olguların CD117, CD34, Aktin, Desmin, Ki67 boyanma sonuçları ile verilen son tanılar Tablo 2’de görülmektedir. İmmünohistokimyasal boya-ma sonucunda CD117 ile 17 olgu pozitif boyandı. Bu olgulardan 3’ünde hafif (+), 14’ünde şiddetli (+++) boyanma elde edildi (Resim 1). CD34 ile 12 olgu pozitif boyanırken bunlardan 3’ü hafif (+), 1’i orta (++), 8’i şiddetli (+++) boyandı (Resim 2). Aktin ile 6 olgu hafif (+), 1 olgu orta (++), 5 olgu şiddetli (+++) olmak üzere toplam 12 olgu pozitif boyandı. Desmin ile 3 olgu hafif (+) boyanma özelliği gösterdi. Ki 67 indeksi 4 olguda negatif iken, 10 olguda %10’un altında, 6 olguda %10’un üzerinde pozitiflik (Resim 3) tespit edildi.

Resim 1. Kolonda submukozada izlenen tümörde kuvvetli sitoplazmik CD117 pozitifliği (IHKx 25)

Resim 2. Tümöral hücre membranında kuvvetli CD34 pozitifliği (IHKx50)

Resim 3. Tümöral hücrelerde Ki67 nükleer pozitifliği (IHKx50)

Tablo 2. Olguların immunohistokimyasal özellikleri ve son tanıları

Bu immünohistokimyasal boyamalar sonucunda 4 leiomyom olgusunun 2’si, malign mezenkimal tümör tanısı alan 2 olgu, 2 leiomyosarkom olgusunun 1’i ve desmoid tümör olan 1 olgu bu çalışmada CD117 ve CD34 ile pozitif boyandığı için GİST grubuna dahil edildi. Buna göre toplam 20 mezenkimal tümör olgusunda önceden 11 GİST tanısı verilmişken boyama sonuçları sonrasında 17 olgu GİST tanısı aldı.

GİST’lerin ikisinde tümör çapı 0,6 ile 0,8 cm ölçülürken 13 olguda 1,5 cm ve üzerinde ölçüldü. Çalışmanın retrospektif verilere dayanması nedeniyle küçük çaplı olan tümörlerin klinik olarak nasıl fark edildiklerine ait bilgilere ulaşılamadı. Mitoz 4 olguda tespit edilmezken, 4 olguda 5 ve 5’den az, bir olguda 10, 6 olguda 10’dan yüksek olarak bulundu. Buna göre 4 olgu düşük risk grubunda, 3 olgu orta derece risk grubunda, 10 olgu ise yüksek dereceli risk grubunda idi.

Tartışma

GIST'ler en sık midede görülmekle beraber ince barsak, duodenum, kolon, özofagusda da görülür. Bununla birlikte bazı GIST olgularının mezenter ve omentumdan da kaynaklandığı gösterilmiştir. Bu lokalizasyonlarda ICH'lerinin olmaması bu tümörlerin ICH'ne diferansiye olabilen mezenkimal kök hücrelerden de köken alabileceğini göstermektedir[1,4,6,8,12]. Çalışmada %50 olgu mide, ince ve kalın barsak orijinli idi. Bununla birlikte, 2 olgu mezenter 2 olgu da omentum yerleşimliydi ve CD117 ekspresyonu izlendiği için bu 4 tümör de GIST olarak tanı aldı. Bu sonuç, GIST'lerin klasik lokalizasyon dışında kök hücre diferansiyasyonu sonucu da görülebileceği düşüncesini destekler niteliktedir.

CD117'nin GIST'lerde %94 oranında eksprese edildiği belirtilmektedir. CD117, c-kit protoonkogen protein olarak da tanımlanır ve kök hücre faktörünün transmembran reseptörüdür. GIST'in patogenezinde c-kit yani CD117'nin mutasyonu sorumlu tutulmaktadır. Son çalışmalarda c-kit'in GIST'lerde %85-92 oranında mutasyona uğradığı tespit edilmiştir. CD117'nin immünohistokimyasal yöntemlerle gösterilebilir olması ile GIST tanısının kolaylaştığı ve diğer mezenkimal tümörlerden ayırıcı tanısının daha rahat yapıldığı bildirilmektedir[3,4,6,8,12]. Çalışmada, CD117 henüz kullanılmaya başlanmadan önce mezenkimal tümör tanısı alan 20 olgu gözden geçirilmiştir. 20 olgunun 9'u farklı tanılar almışken, CD117 boyamasının ardından 6 olgu daha CD117 pozitif boyandığı için GIST grubuna dahil edilmiştir. Özellikle önceden malign mezenkimal tümör denilen 2 olgunun da kuvvetli boyanması, tümörün differansiyasyonunun ortaya konabilmesı açısından anlamlı olmuştur.

GIST'lerde CD117 pozitifliği kadar CD34 pozitifliğinin de önemi büyüktür. Bazı tümörlerde her ikisi pozitif boyanırken, bir kısmında sadece CD117 veya CD34 pozitif boyanma göstermektedir. CD34'ün fonksiyonu halen tam bilinmemektedir. GIST'lerde CD34 ekspresyonunun varlığı, neoplastik hücrelerde normal adezyon kapasitesinin azaldığını gösteren bir bulgu olarak düşünülmektedir. Adezyon kapasitesinin kaybı ile c-kit mutasyonunun birlikteliği ise CD34 pozitif ICH'ni onkojenik hale getirmektedir[2,6,8,13]. Çalışmada 20 olgunun 12'si CD34 ile pozitif boyandı. Bunlardan 10'u GIST tanısı almıştı. GIST tanısı alan 2 olguda CD34 pozitif iken CD117 negatif, 7 olguda ise CD117 pozitif iken CD34 negatif boyandı. Çalışmanın retrospektif verilere dayanması nedeniyle CD117 ve/veya CD34 negatif olan olguların malign potansiyeli hakkında yorum yapılamadı. Özellikle önceki tanılarında GIST denilmediği halde boyama sonrası hem CD117 hem de CD34 ile pozitif boyanma gösteren 4 olgu tipik GIST olarak yorumlandı.

GIST'ler histolojik olarak düz kas ve nöral differansiyasyon gösterebilir. Geçmiş yıllarda immünohistokimyasal veya ultrastrüktürel olarak düz kas differansiyasyonu göstermeyen tümörler stromal tümör olarak tanımlanırdı ancak takip eden çalışmalarda GIST'lerin aktin ile sık pozitif boyanma özelliği göstermelerine karşın desmin ile daha az oranda boyandıkları gösterilmiştir[2,4,8]. Bu çalışmada da olguların ilk tanı aldığı yıllarda CD117 rutinde kullanılmadığı için aktin negatif olan olgular morfolojik bulgular da göz önüne alınarak GIST şeklinde tanı almıştır.

Proliferatif potansiyeli belirlemede ise Ki 67 indeksi kullanılır. Bununla birlikte bazı az differansiye ve malign potansiyeli yüksek olduğu düşünülen mezenkimal tümörlerde tüm antikorlar ile negatif boyanma elde edilebilir[2,4,6-8,10,14]. Çalışmada GIST olgularında genelde düz kas differensiyasyonu izlenmekle birlikte 3 olguda düz kas kökenli tümör tanısı verildi. Önceden leiomyom tanısı alan 4 olgudan ikisi CD117 ve CD34 ile kuvvetli boyandığı için GIST tanısı aldı. GIST olgularının 3'ünde ise zayıf ve orta şiddette boyanma özelliği gösteren desmin pozitifliği vardı. 6 olguda Ki 67 ile yüksek proliferatif indeks tespit edildi.

GIST'lerde aktif c-kit mutasyonunun olduğunun anlaşılmasının yanı sıra metastaz potansiyeli yüksek tümör olmaları nedeniyle özellikle ileri dönemde ve yüksek risk grubundaki GIST'lerde ‘‘imatinib'' adlı ilacın yararları üzerinde durulmaktadır. Bu ilaçla c-kit protoonkogeninin mutasyonunun inhibe edildiği ileri sürülmüştür. Bu durumda GIST tanısı alan bir olgunun hangi risk grubuna girdiğinin belirtilmesi gerektiği vurgulanmaktadır. Tümör çapı ve mitoz özellikle risk gruplarını ortaya koymada en önemli iki belirteçtir[8,10,13,14]. GIST'lerin farklı tümör grubunda yer almaları ve belirsiz biyolojik davranış göstermeleri yanı sıra metastaz potansiyeline sahip olmaları her olgunun izlenmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır[10]. Çalışmada 10 olgu yüksek risk grubunda idi.

Son yıllarda gastrointestinal tümörler ile mezenterik fibromatozis ayırıcı tanısında beta kateninin kullanılabileceği ve anlamlı olabileceği yönünde çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda beta katenin fibromatozislerde nükleer pozitif boyanma gösterirken stromal tümörlerde daha zayıf veya negatif boyanma özellikleri göstermiştir. Bu nedenle ayırıcı tanıda yardımcı olabileceği belirtilmiştir[15,16].Çalışmamızda rutin amaçlı kullanılan immünohistokimyasal belirleyiciler kullanılmış her zaman uygulanması mümkün olmayan beta katenin kullanılmamıştır.

Çalışmada amaç, CD117 ve CD 34 ile GIST tanısı oranında farklılık olup olamayacağının ve yararının belirlenmesi idi. Çalışmanın sonunda; gastrointestinal kaynaklı tümörlerin heterojen olduğu ve immünohistokimya uygulamasının tanıdaki katkısı ortaya kondu. Tedavi protokolünü etkilemesi nedeniyle gastrointestinal mezenkimal tümör ayırıcı tanısı yapılırken mutlaka CD117, CD34, aktin, desmin, ve Ki 67 paneli uygulanmalıdır. Hastaların klinik takibinde ve tedavisinde klinisyenlere yardımcı olabilmek için patoloji raporunda mutlaka belirtilmesi gereken tümör çapı, mitoz ve Ki 67 indeksi gibi parametreler raporlarda yazılmalı, olgunun hangi risk grubunda olduğu belirtilmelidir.

Kaynaklar

1. Goldblum JR. Nonepithelial neoplasms of the GI tract. In Odze R, Goldblum JR, Crawford JM eds.Surgical Pathology of the GI Tract, Liver,Biliary Tract and Pancreas. Philedelphia WB Saunders, 2004:506-516.
2. Yamaguchi U, Hasegawa T, Masuda T, et al. Differential diagnosis of gastrointestinal stromal tumor and other spindle cell tumors in the gastrointestinal tract based on immunohistochemical analysis. Virchows, Arch 2004; 445: 142-150.
3. Robinson TL,Sircar K, Hewlett BR, et al. Gastrointestinal stromal tumors may originate from a subset of CD34-positive interstitial cells of cajal. Am J Pathol, 2000; 156: 1157-63.
4. Sircar K, Hewlett BR, Huizinga JD, et al. Interstitital cells of Cajal as precursors of gastrointestinal stromal tumors. Am J Surg Pathol, 1999; 23: 377-389.
5. Kim C, Day S, Yeh K. Gastrointestinal stromal tumors: Analysis of clinical and pathologic factors. American Surgeon, 2001; 67: 135-137.
6. Strickland L, Letson D, Carlos A, et al. Gastrointestinal stromal tumors. Cancer Control, 2001; 8: 252-261.
7. Yerci Ö, Gürel S, Balaban A ve ark. Gastrointestinal sistemin mezenkimal tümörleri. Türk J Gastroenerol 1999; 10: 432-437.
8. Nowain A, Bhakta H, Pais S, et al. Gastrointestinal stromal tumors: Clinical profile, pathogenesis, treatment strategies and prognosis. J Gastroenterol Hepatol, 2005; 20: 818-824.
9. Yantiss RK, Spiro IJ, Compton CC, et al. Gastrointestinal stromal tumor versus intraabdominal fibromatosis of the bowel wall. Am J Surg Pathol, 2000; 24: 947-57.
10. Carrillo R, Candia A, Peralto J, et al. Prognostic significance of DNA ploidy and proliferative index (MIB-1 Index) in gastrointestinal stromal tumors. Hum Pathol, 1997; 28: 160-65.
11. Brown RW, Chirala R. Utility of microwave citrate antigen retrieval in diagnostic immunohistochemistry. Mod Pathol, 1995;8: 515-20
12. Uchida H, Sasaki A, Iwaki K, et al. An extramural gastrointestinal stromal tumor of the duedonum mimicking a pancreatic head tumor. J Hepatobiliary Pancreat Surg, 2005; 12: 324-327.
13. Blay JY, Bonvalot S, Casali P, et al. Consensus meeting for the management of gastrointestinal stromal tumors. Annals Oncol, 2005; 16: 566-578.
14. Nilsson B, Bümming P, Meis Kindblom JM et al. Gastrointestinal stromal tumors: The incidence, prevalance,clinical course and prognostication in the preimatinib mesylate era. Cancer, 2005; 15:821-828.
15. Montgomery E, Torbenson MS, Kaushal M, et al. Beta-catenin immunohistochemistry seperates mesenteric fibromatosis from gastrointestinal stromal tumor and sclerosing mesenteritis.Am J Surg Pathol, 2002;26:1296-301.
16. Ferchichi L, Kourda N, Zermani R, et al. Extragastrointestinal stromal tumors: a report of 4 cases]. Ann Chir, 2006;131:271-5.