Usefulness of immunohistochemistry in differential diagnosis of epithelial renal and adrenal gland tumors

WSTĘP
Zazwyczaj diagnostyka nowotworów nabłonkowych nerki nie stwarza większych trudności. Dużo częściej problemy diagnostyczne wymagające dodatkowych badań immunohistochemicznych napotyka się przy różnicowaniu przerzutów raka nerki z przerzutami innych nowotworów. Nieco odmienne zadania stawia diagnostyka guzów nadnercza, gdyż kłopoty można napotykać nie tylko przy określeniu pochodzenia zmiany (kora vs rdzeń), lecz również przy ocenie złośliwości. Codzienna praktyka uczy nas, że nie ma jednego specyficznego przeciwciała, które cechowałoby się 100-proc. czułością i specyficznością i umożliwiło różnicowanie pomiędzy zbliżonymi morfologicznie guzami. Dopiero zastosowanie panelu kilku przeciwciał może ułatwić ustalenie prawidłowego rozpoznania.
GUZY NEREK
Aktualna klasyfikacja guzów nabłonkowych nerek wg UICC/AJCC z 1997 r. [1] wymienia postać klasyczną/konwencjonalną (jasnokomórkową) raka z komórki nerkowej (conventional [clear cell] renal cell carcinoma CRCC), raka brodawkowatego (papillary renal carcinoma PC), raka chromofobowego (chromophobe renal carcinoma PHC), raka cewek zbiorczych (collecting duct carcinoma CDC), raka niesklasyfikowanego (renal cell carcinoma, unclassified UnC), raka urotelialnego (urotelial carcinoma UC) – wywodzącego się z nabłonka urotelialnego układu kielichowo-miedniczkowego oraz łagodny nowotwór nabłonkowy – onkocytoma (oncocytoma – OC).

Filogenetycznie, najczęstsza odmiana raka nerki (CRCC) wywodzi się z części proksymalnej nefronu – z komórek cewek krętych pierwszego rzędu. Podstawowe odmiany raka nerki różnią się dosyć znacznie zarówno rokowaniem, jak również pochodzeniem i immunofenotypem. Większość raków nerki to nowotwory występujące sporadycznie, a jedynie ok. 1–5 proc. przypadków raka może stanowić odmianę dziedziczną. Obecnie znane są 3 geny, których mutacje są wykrywane w poszczególnych odmianach raka nerki. Najlepiej poznanym genem jest gen supresorowy VHL, odpowiedzialny za wystąpienie zespołu von Hippel-Lindau, którego mutacje stwierdza się w ok. 50 proc. przypadków sporadycznego raka jasnokomórkowego. Protoonkogen MET jest mutowany w ok. 15 proc. przypadków raka brodawkowatego i jest odpowiedzialny za rozwój tzw. dziedzicznego brodawkowatego raka nerki (HPRC). Najmniej znanym genem jest BHD, którego mutacja powoduje wystąpienie zespołu Birt Hogg Dube. Wiąże się on z współistnieniem raków chromofobnych, onkocytoma oraz nowotworów przydatkowych skóry twarzy i szyi [2, 3].
Historycznie, za cechę charakterystyczną dla CRCC (jasnokomórkowego raka nerki) uważano współekspresję antygenów dla wimentyny i cytokeratyn. Okazuje się, że jest to prawda jedynie w połowie, gdyż znaczna część raków jasnokomórkowych jest niemal całkowicie niema lub dodatnia w niewielkim odsetku dla przeciwciał przeciwko większości cytokeratyn: CK5/6 (2 proc.), CK7 (11 proc.), CK8/18 (0 proc.), CK14 (1,6 proc.), CK19 (41 proc.) i CK20 (1,4 proc.) [4–6].
Inny marker nabłonkowy, EMA jest wykrywany w większości przypadków raka chromofobnego i onkocytoma, jednak jego ekspresja w klasycznym raku jasnokomórkowym (CRCC) jest niska i wynosi ok. 20 proc. przypadków [12].
W odróżnieniu od cytokeratyn wimentyna jest wykrywana w większości przypadków CRCC (88 proc.) [7].
Od kilku lat za charakterystyczne dla raka jasnokomórkowego, jak również raka brodawkowatego uznane zostały przeciwciała RCC marker (Renal Cell Carcinoma Marker) oraz CD10. Avery i wsp., badając zróżnicowaną morfologicznie grupę raków nerki, stwierdzili ekspresję obu przeciwciał odpowiednio w 85 proc. i 94 proc. przypadków [8]. Jednakże w ostatnio opublikowanej pracy Gokden i wsp. ocenili poziom czułości RCC marker na 33 proc., co ich zdaniem wynikało głównie z powodu ogniskowej ekspresji. W ich przekonaniu ogranicza to przydatność tego markera w diagnostyce rutynowej, szczególnie gdy dysponuje się ograniczoną ilością materiału [9].
Przeciwciało CD10 nadal jest uznawane jako przydatne w diagnostyce CRCC, lecz jego ekspresję można również stwierdzić w większości raków brodawkowatych (PC) [5]. Jednakże w pozostałych odmianach raków z komórki nerkowej (raków chromofobnych i z cewek zbiorczych) nie stwierdzono ekspresji CD10.
Inne, ostatnio wyprodukowane przeciwciało przeciwko białku jądrowemu homologicznemu do p53 – anty-p63 jest uznawane za skuteczne w rozgraniczeniu nisko zróżnicowanych postaci CRCC i UC. Ekspresję p63 stwierdza się w niemal wszystkich rakach urotelialnych (96 proc.) w odróżnieniu od raków jasnokomórkowych (0 proc.) [10]. Jednakże, wykonanie barwień przeciwko cytokeratynom CK7 i CK20, jak również cytokeratynom o wysokim ciężarze cząsteczkowym (34betaE12) jest w stanie skutecznie odróżnić obie postacie raka, gdzie profil CK7+/CK20+, 34betaE12+ jest uznany za charakterystyczny dla raków urotelialnych [11].
Rak brodawkowaty (PC) mimo podobieństw do CRCC w pochodzeniu (wywodzi się z dalszej części cewki krętej pierwszego rzędu) i zbliżonego profilu immunohistochemicznego (CD10 +, Vim +, RCC marker +) różni się ekspresją CK7, występującą niemal we wszystkich przypadkach [4]. Podobną błonową ekspresję CK7 stwierdza się również w rakach chromofobowych (CPC), jednakże pozbawione są one ekspresji CD10, wimentyny i RCC marker [12].
Zle rokujące raki cewek zbiorczych (CDC) są najczęściej wimentynonegatywne, z niewielkim odsetkiem wykazującym ekspresję CK7 (ok. 20 proc.). Dodatkowo charakteryzują się dodatnim barwieniem przeciwko ciężkim cytokeratynom (34betaE12) oraz CK 8/18 i CK 19 [4].
Jedynie nieliczne przypadki onkocytoma wykazywały słabe, ogniskowe, ziarniste podbarwienie cytoplazmy przy barwieniu przeciwko CK7, jednak pozbawione ono było typowego błonowego charakteru [13]. Barwienie przeciwko CK 8/18 cechowało się charakterystycznym punktowym, okołojądrowym odczynem typu dot-like [6]. Co ciekawe, niemal wszystkie przypadki onkocytoma charakteryzują się ekspresją C-Kit (CD117), podobnie jak tkanki nie zmienione nowotworowo [14]. Raki jasnokomórkowe i brodawkowate wykazywały w 15 proc. i 28 proc. przypadków ekspresję C-KIT, natomiast raki chromofobowe charakteryzowały się niemal 60-proc. odsetkiem dodatnich guzów.

Analizując przedstawione w powyższym materiale dane, dotyczące ekspresji różnych przeciwciał, można uznać, że kombinacja ekspresji 5 przeciwciał: CK7, CK20, 34betaE12, CD10 i wimentyny jest w stanie skutecznie pomóc w diagnostyce różnicowej nabłonkowych guzów nerek (tab. 1.).

GUZY NADNERCZY
Rutynowa diagnostyka guzów nadnerczy może nastręczać dużo więcej trudności niż ma to miejsce w przypadku guzów nerek. Nierzadko odróżnienie guzów kory i rdzenia może powodować kłopoty [15, 16].
Dodatkowy problem i wyzwanie (mimo licznych istniejących morfologicznych kryteriów diagnostycznych) stanowi odróżnienie guzów o charakterze łagodnym od ich złośliwych odpowiedników, zarówno w przypadku guzów korowych, jak i rdzennych [17–20]. Do chwili obecnej poszukiwane są markery immunohistochemiczne, które mogłyby stanowić uzupełnienie kryteriów morfologicznych [21–23].
Komórki gruczołu nadnerczowego wywodzą się z mezodermy i w związku z tym nie wykazują ekspresji cytokeratyn lub też ekspresja ta jest ogniskowa, ograniczona do pojedynczych przypadków [24, 25]. Fakt ten może stanowić ułatwienie przy różnicowaniu ich z innymi guzami pochodzenia nabłonkowego. Wyjątek stanowią guzy wykazujące cechy onkocytarne, które mogą przejawiać ekspresję pancytokeratyn (CAM 5.2 i AE1/AE3) [26].
Guz chromofobny – pheochromocytoma, wywodzący się z rdzenia nadnerczy, może wg niektórych autorów w ok. 28 proc. przypadków wykazywać ekspresję pancytokeratyn [27].
Wprowadzenie w latach 90. XXw. na rynek nowego przeciwciała – D11, specyficznego dla komórek kory nadnerczy otworzyło nadzieję na uzyskanie szybkiego testu diagnostycznego [25, 28]. W późniejszych pracach, analizując grupę raków korowych, ekspresję tego antygenu wykazano jedynie w około połowie przypadków, głównie wyżej zróżnicowanych [29]. Jednak, mimo różnych wyników, D11 może stanowić ważne uzupełnienie panelu diagnostycznego guzów pochodzenia korowego.
Również w celach diagnostycznych do różnicowania guzów korowych i rdzennych są ostatnio wykorzystywane kalretynina, inhibina i melan A, których ekspresja w guzach kory wynosi od 90 do 96 proc. Natomiast ekspresja Bcl-2 w guzach kory wynosi jedynie ok. 20 proc. (pheochromocytoma dodatnia jest w 86 proc.) [15, 16].
Klasyczne markery różnicowania neuroendokrynnego, takie jak chromogranina-A, synaptofizyna czy NFP, w przeciwieństwie do guzów rdzenia nadnercza, są wykrywane jedynie w niewielkim odsetku przypadków zmian korowych [17, 19, 23, 25].

Odrębnym problemem jest wykorzystanie diagnostyki immunohistochemicznej w celach prognostycznych. Pośród najczęściej wymienianych przeciwciał, mających zwiększyć skuteczność morfologicznych kryteriów rokowniczych wymieniany jest Ki-67, mający zastosowanie w diagnostyce, zarówno guzów kory, jak i rdzenia [18, 21, 22, 24]. Indeks mitotyczny wraz z kryteriami histopatologicznymi stanowią najsilniejsze czynniki różnicujące guzy o łagodnym charakterze od złośliwych.

Wimentyna, obok Ki-67, zdaniem niektórych autorów, miała być pomocna w różnicowaniu raków korowych od gruczolaków [30]. Jej silna ekspresja w komórkach guza wg Cote i wsp. występowała we wszystkich przypadkach raków korowych, spełniających morfologiczne kryteria złośliwości wg Weissa, bądź też w przypadkach o potwierdzonym złym klinicznym przebiegu. W odróżnieniu, gruczolaki charakteryzowały się odczynem heterogennym, ograniczonym głównie do elementów podścieliskowych. Jednak kolejne prace nie potwierdziły tych rewelacyjnych wyników [24, 25].
W podsumowaniu można stwierdzić, że różnicowanie guzów korowych, rdzennych i innych nowotworów nabłonkowych można dosyć skutecznie przeprowadzić, używając panelu przeciwciał, do którego należą: cytokeratyny, marker D11, kalretynina, inhibina, Bcl-2 oraz synaptofizyna (tab. 2.). Niestety, użycie barwień immunohistochemicznych, za wyjątkiem Ki-67, nie wnosi wielu istotnych informacji klinicznych, a kryteria morfologiczne nadal pozostają najważniejsze przy ocenie rokowania.
PIŚMIENNICTWO
1. Störkel S, Eble JN, Adlakha K, et al. Classification of renal cell carcinoma: Workgroup No. 1 Union Internationale Contre le Cancer (UICC) and the American Joint Committee on Cancer (AJCC). Cancer 1997; 80: 987-9.
2. Zabar B, Lerman M. Inherited carcinomas of the kidney. Adv Cancer Res 1998; 75: 164-201.
3. Lubensky IA, Schmidt L, Zhuang Z, et al. Hereditary and sporadic papillary renal carcinomas with c-met mutations share a distinct morphological phenotype. Am J Pathol 1999; 155: 516-7.
4. Chu PG, Weis LM. Keratin expression in human tissues and neoplasms. Histopathology 2002; 40: 403-39.
5. Kim MK, Kim S. Immunohistochemical profile of common epithelial neoplasms arising in the kidney. Appl Immunohistochem Mol Morphol 2002; 10: 332-8.
6. Langner C, Wegscheider BJ, Ratschek M, et al. Keratin immunohistochemistry in renal cell carcinoma subtypes and renal oncocytomas: a systematic analysis of 233 tumors. Virchows Arch 2004; 444: 127-34.
7. Dai L, Lu XH, Li ZH, et al. Value of special stains and immunohistochemistry in the diagnosis of renal epithelial neoplasms. Zhonghua Bing Li Xue Za Zhi 2004; 33: 140-2.
8. Avery AK, Beckstead J, Renshaw AA, Corless CL. Use of antibody to RCC and CD10 in the differential diagnosis of renal neoplasms. Am J Surg Pathol 2000; 24: 203-10.
9. Gokden N, Mukunyadzi P, James JD, Gokden M. Diagnostic utility of renal cell carcinoma marker in cytopathology. Appl Immunohistochem Mol Morphol 2003; 11: 116-9.
10. Langner C, Ratschek M, Tsybrovskyy O, et al. P63 immunoreactivity distinguishes upper urinary tract transitional-cell carcinoma and renal-cell carcinoma even in poorly differentiated tumors. J Histochem Cytochem 2003; 51: 1097-99.
11. Han AC, Duszak R Jr. Coexpression of cytokeratins 7 and 20 confirms urothelial carcinoma presenting as an intrarenal tumor. Cancer 1999; 86: 2327-30.
12. Khoury JD, Abrahams NA, Levine HS, MacLennan GT. The utility of epithelial membrane antigen and vimentin in the diagnosis of chromophobe renal cell carcinoma. Ann Diag Pathol 2002; 6: 154-8.
13. Mathers ME, Pollock AM, Marsh C, O’Donnell M. Cytokeratin 7: a useful adjunct in the diagnosis of chromophobe renal cell carcinoma. Histopathology 2002; 40: 563-7.
14. Miliaras D, Karasavvidou F, Papanikolaou A, Sioutopoulou D. KIT expression in fetal, normal adult and neoplastic renal tissues. J Clin Pathol 2004; 57: 463-6.
15. Zhang PJ, Genega EM, Tomaszewski JE, et al. The role of calretinin, inhibin, melan-A, bcl-2, and C-kit in differentiating adrenal cortical and medullary tumors: an immunohistochemical study. Mod Pathol 2003; 16: 591-7.
16. Jorda M, De MB, Nadji M. Calretinin and inhibin are useful in separating adrenocortical neoplasms from pheochromocytomas. Appl Immunohistochem Mol Morphol 2002; 10: 67-70.
17. Tatic S, Havelka M, Paunovic I, et al. Pheochromocytoma–pathohistologic and immunohistochemical aspects. Srp Arh Celok Lek 2002; 130 Suppl 2: 7-13.
18. Aubert S, Wacrenier A, Leroy X, et al. Weiss system revisited: a clinicopathologic and immunohistochemical study of 49 adrenocortical tumors. Am
J Surg Pathol 2002; 26: 1612-9.
19. Pace V, Perentes E, Germann PG. Pheochromocytomas and ganglioneuromas in the aging rats: morphological and immunohistochemical characterization. Toxicol Pathol 2002; 30:
492-500.
20. Thompson LD. Pheochromocytoma of the Adrenal gland Scaled Score (PASS) to separate benign from malignant neoplasms: a clinicopathologic and immunophenotypic study of 100 cases. Am J Surg Pathol 2002; 26: 551-66.
21. Stojadinovic A, Brennan MF, Hoos A, et al. Adrenocortical adenoma and carcinoma: histopathological and molecular comparative analysis. Mod Pathol 2003; 16: 742-51.
22. Elder EE, Xu D, Hoog A, et al. KI-67 AND hTERT expression can aid in the distinction between malignant and benign pheochromocytoma and paraganglioma. Mod Pathol 2003; 16: 246-55.
23. Kumaki N, Kajiwara H, Kameyama K, et al. Prediction of malignant behavior of pheochromocytomas and paragangliomas using immunohistochemical techniques. Endocr Pathol 2002; 13: 149-56.
24. Wieneke JA, Thompson LD, Heffess CS. Adrenal cortical neoplasms in the pediatric population: a clinicopathologic and immunophenotypic analysis of 83 patients. Am J Surg Pathol 2003; 27: 867-81.
25. Schroder S, Padberg BC, Achilles E, et al. Immunocytochemistry in adrenocortical tumours: a clinicomorphological study of 72 neoplasms. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol 1992; 420: 65-70.
26. Hoang MP, Ayala AG, Albores-Saavedra J. Oncocytic adrenocortical carcinoma: a morphologic, immunohistochemical and ultrastructural study of four cases. Mod Pathol 2002; 15: 973-8.
27. Kimura N, Nakazato Y, Nagura H, Sasano N. Expression of intermediate filaments in neuroendocrine tumors. Arch Pathol Lab 1990; 114: 506-10.
28. Schroder S, Niendorf A, Achilles E, et al. Immunocytochemical differential diagnosis of adrenocortical neoplasms using the monoclonal antibody D11. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol 1990; 417: 89-96.
29. Tartour E, Caillou B, Tenenbaum F, et al. Immunohistochemical study of adrenocortical carcinoma. Predictive value of the D11 monoclonal antibody. Cancer 1993; 72: 3296-303.
30. Cote RJ, Cordon-Cardo C, Reuter VE, Rosen PP. Immunopathology of adrenal and renal cortical tumors. Coordinated change in antigen expression is associated with neoplastic conversion in the adrenal cortex. Am J Pathol 1990; 136: 1077-84.
ADRES DO KORESPONDENCJI
dr n. med. Robert P. Kubiak
Zakład Patologii Nowotworów
Katedra Onkologii
Uniwersytet Medyczny
ul. Paderewskiego 4
94-123 Łódź
tel. +48 42 689 57 81
e-mail: rpkubiak@interia.pl