Molecular characterization of neuroendocrine neoplasms
Neuroendocrine neoplasms (NENs) comprise approximately 1% of malignant tumors. They can arise in any organ throughout the body, the most common sites of origin are the gastrointestinal (GI) tract and the lower respiratory tract. Because of the unique therapy of NENs, an accurate diagnosis is vital,...
Elmentve itt :
| Szerző: | |
|---|---|
| További közreműködők: | |
| Dokumentumtípus: | Disszertáció |
| Megjelent: |
2023-12-01
|
| Kulcsszavak: | syntaxin‐1, insulinoma‐associated protein 1, neuroendocrine neoplasms, small cell carcinoma, solid papillary carcinoma, mucinous carcinoma, carcinoma no special type, neuroendocrine tumor, neuroendocrine carcinoma |
| Tárgyszavak: | |
| doi: | 10.14232/phd.11606 |
| mtmt: | 35476319 |
| Online Access: | http://doktori.ek.szte.hu/11606 |
| Tartalmi kivonat: | Neuroendocrine neoplasms (NENs) comprise approximately 1% of malignant tumors. They can arise in any organ throughout the body, the most common sites of origin are the gastrointestinal (GI) tract and the lower respiratory tract. Because of the unique therapy of NENs, an accurate diagnosis is vital, and relies on histomorphology as well as immunohistochemistry (IHC). Numerous IHC markers are applied to confirm neuroendocrine differentiation, suggesting that none of the currently available molecules is completely reliable. There is a diagnostic need to identify novel (more specific and sensitive) neuroendocrine marker candidates. We aimed to examine the expression of two such markers, syntaxin 1 (STX1) and insulinoma associated protein 1 (INSM1) by IHC in various non- neuroendocrine tumors as well as NENs and non-tumorous conditions. We compared the sensitivity and specificity of STX1 and INSM1 with those of the traditional NE differentiation markers, such as CD56, chromogranin A (CHGA) and synaptophysin (SYP). The sensitivity of STX1 was assessed on a diverse cohort of benign and malignant tumors as well as non-neoplastic tissues. Consistent STX1 immunoreactivity was observed in all NENs and non-tumorous NE lesions, regardless of the anatomical site, grade or subtype; with a sensitivity of 99% and 100% concerning neuroendocrine tumors (NETs) and neuroendocrine carcinomas (NECs), respectively. Except for neuronal tumors, all included non-NE neoplasms were negative for STX1, proving its excellent specificity. Subsequently, we evaluated the utility of STX1 and INSM1 as NE markers in pulmonary tumors. The overall sensitivity of STX1 and INSM1 was proven to be 96,5% and 97,6%, respectively. Regarding pulmonary carcinoids and large cell NECs, the sensitivity of STX1 was 100%, and it exceeded 90% even in the case of small cell NECs, which often constitute a diagnostic pitfall. Overall, the specificity of STX1 has been found to be excellent (99,4%), even somewhat better than that of INSM1 (96,3%). The combined application of STX1 and INSM1 outperformed the panel of CD56, CHGA and SYP regarding both their sensitivity and specificity. Regarding breast lesions exhibiting NE features, STX1 proved to be a reliable marker for their diagnosis with a sensitivity of 84.7%. Depending on the applied threshold, the sensitivity of INSM1 proved to be 89,6% and 86,4, respectively. Additionally to exhibiting great sensitivity, STX1 was also characterized by an excellent specificity (98.1%). Concerning INSM1, if the more permissive threshold was applied, its specificity was found to be 57.4%; however, when the more strict definition was used, it increased to 88.9%. Based on our observations, the strong and easy-to-read membranous labeling pattern of STX1 and the nuclear staining of INSM1 was more convenient to interpret than the cytoplasmic expression pattern of other markers. Therefore, along with INSM1, we strongly recommend STX1 to be included in the routine diagnostic IHC panel of NE differentiation. A neuroendokrin daganatok (NEN) a rosszindulatú tumorok közel 1%-át teszik ki. Bármely szervben kialakulhatnak, azonban a leggyakrabban érintett régiók a tüdő és a gastrointestinalis rendszer. A betegségcsoport sajátos terápiája miatt a pontos patológiai diagnózis kulcsfontosságú. A NEN-ek hagyományosan szervrendszerenként különböző beosztása helyett az IARC 2017-ben egy egységesített, átfogó klasszifikációt javasolt. Az ajánlás szerint a NEN-ek diagnosztikája a klasszikus hisztomorfológiára és kiegészítő immunhisztokémiai vizsgálatokra alapul. Bár az IHC eszköztárában számos, NE differenciáció igazolására felhasználható célpont molekula található, kellően szenzitív és specifikus markert eddig nem sikerült azonosítani, igy további kutatások szükségesek. Munkánk során két ilyen, potenciális új neuroendokrin marker, a syntaxin 1 (STX1) és az insulinoma associated protein 1 (INSM1) IHC kifejeződését vizsgáltuk különböző NEN-ekben és nem-neuroendokrin daganatokban, majd a szenzitivitási és specificitási eredményeket összehasonlítottuk a NEN-ek diagnosztikájában jelenleg rutinszerűen használt molekulákéval: a CD56-tal, a chromogranin A (CHGA)-val és a synaptophysinnel (SYP). A STX1 szenzitivitását egy heterogén, több szervrendszert is magába foglaló, változatos biológiai viselkedésű és hisztogenezisű tumorokból és nem daganatos elváltozásokból álló mintán határoztuk meg. A vizsgálatok során meggyőző STX1 immunoreaktvititást észleltünk valamennyi neuroendokrin szövetben és daganatban az anatómiai lokalizációtól és a grádustól függetlenül. A STX1 szenzitivitása neuroendokrin tumorok (NET) esetén 99%-osnak, neuroendokrin carcinomák (NEC) esetén 100%-osnak bizonyult. A neuralis differenciációjú tumorok kivételével valamennyi vizsgált nem- neuroendokrin daganatot STX1 negatívnak találtunk, amely a marker kiváló specificitását bizonyította. További munkánk során megvizsgáltuk a STX1 és az INSM1 alkalmazhatóságát tüdő NEN-ek diagnosztikájában is, itt a STX1 összesített szenzitivitása 96,5%-nak, az INSM1-é 97,6%-nak bizonyult. A STX1 mind a carcinoidok, mind a nagysejtes NEC-ek esetében közel 100%-os szenzitivitást produkált, és még a gyakori diagnosztikus buktatót jelentő kissejtes carcinomák vizsgálata során is elérte a 90%-ot. A specificitás a STX1 esetében 99,4%, az INSM1 esetében 96,3% volt. A két markert kombinációban alkalmazva, mindkét paraméter tekintetében felülmúlta a klasszikus CD56, CHGA és SYP alkotta panelét is. Az új markerek diagnosztikus teljesítőképességét neuroendokrin vonásokkal jellemezhető emlőtumorokból származó mintákon, illetve konvencionális emlőcarcinoma eseteken is felmértük. A STX1 szenzitivitása 84,7%-osnak, az INSM1-é a küszöbértéktől függően 89,6, illetve 86,4%-osnak bizonyult. A STX1 esetén 98,1%-os, míg az INSM1 esetén a szigorúbb pozitivitási kritérium mellett 88,9, a megengedőbb küszöb alkalmazásával 57,4%-os specificitást találtunk. Mindkét marker pozitivitási mintázata (STX1 esetén membrán és cytoplazmatikus, INSM1 esetén magi) a napi diagnosztikában egyszerűbben értékelhető. Eredményeink alapján javasoljuk a STX1 és az INSM1 felvételét a NEN-ek rutin diagnosztikus IHC paneljébe. |
|---|