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Pathologie des cancers pulmonaires évolution des techniques et des classifications Dr Claire Danel Hôpital Bichat, Paris DES pneumologie Ile de France Paris, 05 novembre 2010 Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires • Evolution des techniques – Rôle du pathologiste • Prise en charge des prélèvements • La recherche de mutations Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires • Evolution des techniques – Rôle du pathologiste • Prise en charge des prélèvements • La recherche de mutations Tumeurs malignes (classification histologique simplifiée) T. épithéliales=carcinomes Carcinome épidermoïdes Adénocarcinomes 80% carcinomes urothéliaux carcinomes indifférenciés T. nerveuses ou mélaniques mélanomes malins gliomes neuroblastomes T. conjonctives sarcomes… lymphomes mésothéliome T. embryonnaires et germinales séminomes carcinomes embryonnaire tératomes immatures Dénomination des tumeurs la classification histologique Les tumeurs sont dénommées en fonction du tissu auquel elles ressemblent (de façon plus ou moins nette), et non en fonction du tissu dans lequel elles se développent. Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires – Rôle du pathologiste • Prise en charge des prélèvements • La recherche de mutations TECHNIQUES EN ANATOMIECYTOPATHOLOGIE CYTOLOGIE ( HISTOLOGIE Congélation Azote liquide, -80°C, -30°C • • • • Examens extemporanés Analyses moléculaires (ADN, ARN, protéines) Analyses microbiologiques Immunohistochimie (pour les Ag dénaturés par la fixation chimique) • Conservation en tissuthèque Fixation “Immobiliser et conserver les cellules et l’architecture tissulaire, de façon aussi proche que possible de leur aspect à l’état vivant” Fixateurs Formol ou associations à base de formol, ou fixateurs non formoliques… Pas de fixateurs avec de l’acide picrique (bouin) Après la fixation… 1 : macroscopie 3 : platine à inclusion 2 : automate à inclusion 4 : blocs prêts à couper 5 : coupe du bloc 6 : étalement sur lame 8 : montage 7 : coloration Examen extemporané Recoupe bronchique envahie Confirmation sur histologie définitive Nouvelle recoupe saine Confirmation sur histologie définitive HES HES Perls PAS Principe de l’immunohistochimie DAB produit coloré streptavidine- peroxydase Fast red produit coloré avidine –phosphatase alkaline détection anticorps secondaire biotinylé anticorps primaire antigènes Immunohistochimie R-EGF cancer du poumon AE1/AE3 Biopsies BB BTB PTT Culot cellulaire Stockage Techniques complémentaires IHC BM Cytologie Etude de cellules isolées, déposées sur une lame de verre Catégories de prélèvement Liquides Physiologiques (LCR) Epanchements des séreuses (pleurésie, ascite..) Lavages (broncho-alvéolaire) Grattage : muqueuses (buccale, génitale,..) frottis cervical Brossage : muqueuse bronchique Appositions de pièces opératoires Ponction à l’aiguille, +/- contrôle écho, scanner.. Masse ou organe plein /kyste: gg, nodule sein, thyroïde… Cytologie Ponctions étalement TBA EBUS EUS Pas de matériel permettant des techniques complémentaires centrifugation Importance +++ de l’inclusion du fixation culot cellulaire Exemples de cytologie TECHNIQUES COMPLEMENTAIRES Colorations spéciales Immunohistochimie Hybridation in situ FISH (fluorescent in situ hybridation) CISH Microscopie Electronique Biothèque Biologie Moléculaire (matériel congelé et fixé) RNA/DNA Le diagnostic de malignité se fonde essentiellement sur des • anomalies de l ’architecture tissulaire • anomalies cytologiques (cytoplasmiques et surtout nucléaires) Carcinome épidermoïde infiltrant bien différencié noyaux des cellules normal cancer Le diagnostic de malignité d ’une tumeur ne peut être posé formellement que sur un prélèvement histologique (et/ou cytologique). Normal Lésion intra épithélialeCarcinome invasif Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires • Evolution des prises en charges et des techniques – Prise en charge des prélèvements – Rôle du pathologiste Tumeurs pulmonaires : Classification OMS 2004 Classification OMS 2004 1.3.1 Carcinomes épidermoïdes 1.3.2 Carcinomes à petites cellules 1.3.3 Adénocarcinomes 1.3.4 Carcinomes à grandes cellules 1.3.5 Carcinomes adénosquameux 1.3.6 Carcinomes sarcomatoïdes 1.3.7 Tumeurs carcinoïdes 1.3.8 Carcinomes type glandes salivaires 1.3.9 Carcinomes inclassables Carcinomes les plus fréquents 1.3.1 Carcinomes épidermoïdes 1.3.2 Carcinomes à petites cellules 1.3.3 Adénocarcinomes 1.3.4 Carcinomes à grandes cellules 1.3.5 Carcinomes adénosquameux 1.3.6 Carcinomes sarcomatoïdes 1.3.7 Tumeurs carcinoïdes 1.3.8 Carcinomes type glandes salivaires 1.3.9 Carcinomes inclassables 90% Carcinomes à petites cellules 1.3.1 Carcinomes épidermoïdes 1.3.2 Carcinomes à petites cellules 1.3.3 Adénocarcinomes 1.3.4 Carcinomes à grandes cellules 1.3.5 Carcinomes adénosquameux 1.3.6 Carcinomes sarcomatoïdes 1.3.7 Tumeurs carcinoïdes 1.3.8 Carcinomes type glandes salivaires 1.3.9 Carcinomes inclassables Carcinome à petites cellules Chromo A HES TTF1 ME Diagnostic différentiel difficile ++ CNEGC CNEGC CPC CPC Carcinomes non à petites cellules 1.3.1 Carcinomes épidermoïdes 1.3.2 Carcinomes à petites cellules 1.3.3 Adénocarcinomes 1.3.4 Carcinomes à grandes cellules 1.3.5 Carcinomes adénosquameux 1.3.6 Carcinomes sarcomatoïdes 1.3.7 Tumeurs carcinoïdes 1.3.8 Carcinomes type glandes salivaires 1.3.9 Carcinomes inclassables HES Carcinome épidermoïde Histologie Cytologie Papanicolaou Carcinome épidermoïde Adénocarcinome papillaire Carcinome à grandes cellules Diagnostic d’exclusion : absence de différenciation malpighienne, glandulaire ou neuroendocrine Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires • Evolution des techniques – Rôle du pathologiste • Prise en charge des prélèvements • La recherche de mutations Cancer du poumon chez le fumeur = 1ere cause de décès par cancer dans le monde Cancer du poumon chez le non fumeur = 7ème cause de décès Prise en charge thérapeutique peu modifiée pendant des décennies Sun S et al Nat Rev Cancer 2007 Prise en charge thérapeutique des sujets atteint de CBNPC • Fondée sur extension de la maladie (TNM) • Même stade TNM : hétérogéneité pronostique importante • Effet variable d’un même traitement au sein d’un groupe de pronostic homogène • Nécessité d’individualiser des facteurs pronostics supplémentaires • Meilleur adaptation du traitement • Importance de rechercher des éléments déterminant à priori la sensiblité de la maladie au traitement Prise en charge thérapeutique des sujets atteint de CBNPC (2) • Identification de facteurs pronostiques – Groupes de bas ou haut risque • Identification de facteurs prédictifs – Effet d’une thérapeutique • Optimisation des traitements existants – Prise en compte de l’exposition au tabac – Prise en compte du type histologique • Approche du processus d’individualisation thérapeutique Prise en charge thérapeutique des sujets atteint de CBNPC (3) • Avancées dans la connaissance des mécanismes moléculaires et génétiques impliqués dans la carcinogénèse broncho-pulmonaire • Développement de nouveaux biomarqueurs • Modification de l’algorithme de traitement Prise en charge thérapeutique des sujets atteint de CBNPC (4) • Emergence de nouveaux traitements – Efficacité variable de la chimiothérapie • cisplatine/carboplatine • Pemetrexed • Inhibiteur des TK – Toxicité variable • Bevacizumab Fonction des sous types histologiques Importance d’un diagnostic pathologique précis Thérapeutiques ciblées • Inhibiteurs des TK dans adénocarcinomes (mutations/amplifications EGFR) • Pemetrexed: 1ere ou seconde ligne dans les cancers non malpighiens • Bévacizumab: Contrindication dans malpighiens • Nouvelles thérapeutiques en fonction des statuts IGFR, Ras, ERCC1, ELM4-ALK Importance d’un diagnostic pathologique précis Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires • Evolution des techniques – Rôle du pathologiste • Prise en charge des prélèvements • La recherche de mutations Tumeurs pulmonaires : Classification OMS 2004 Basée sur les exérèses chirurgicales 15 à 20% opérables Résection chirurgicale Classification OMS 2004 Diagnostic de CBNPC En pratique • Résection chirurgicale dans 15 % • Diagnostic effectué sur petites biopsies/cytologie • Intérêt de la classification OMS est donc limitée • Hétérogénéité des carcinomes/adénocarcinomes • Variation inter observateurs Diagnostic de NSCLC - NOS Edwards SL, J Clin Pathol 2000 Biopsies : 25% Cytologie : 45% Diagnostic précis de carcinome épidermoïde ou d’adénocarcinome sur biopsies - Morphologie seule = 75% de diagnostics - HES + HC +IHC = 93% - Carcinome à grandes cellules 7% Edwards SL, J Clin Pathol 2000 Problèmes liés à la taille des prélèvements : - Biopsies bronchiques Biopsies trans thoraciques classement précis seulement si carcinome bien différencié Carcinome épidermoïde Pas de discordance interobservateurs Adénocarcinome papillaire Carcinome épidermoïde Cytologie Papanicolaou Pas de discordance interobservateurs Histologie HES Diagnostic microscopique d’un cancer peu différencié • Le pathologiste devra : Eliminer le diagnostic de CARCINOME A PETITES CELLULES (CPC) Etablir le diagnostic de CARCINOME Non à PETITES CELLULES (CBNPC) Eliminer d’autres diagnostics : - Lymphome à grandes cellules - Métastase - Sarcomes. Discordance inter observateurs plus importante Carcinome sans différenciation évidente CPC ? NSCC ? Autre ? - Petits fragments - Artéfacts de prélèvements + écrasement par les pinces + délais de fixation HES Nécessité de l’immunohistochimie Carcinome basaloïde variant du carcinome malpighien Diagnostics différentiels difficiles Carcinome neuroendocrine Nécessité de l’immunohistochimie Carcinome sans différenciation évidente Carcinome épidermoïde ? Adénocarcinome ? Carcinome à grandes cellules ? Nécessité de l’immunohistochimie = Carcinome non à petites cellules NOS Panel de marqueurs diagnostiques immunohistochimiques TTF1 (Thyroid Transcription Factor-one) Protéines du surfactant et thyroglobuline Cellules normales bronchioloalvéolaires 85% des adénocarcinomes pulmonaires primitifs Courtesy S. Lantuejoul, Grenoble • Protéine P63 Développement embryonnaire et différenciation des épithélium stratifés malpighiens • Cytokératines 5/6 Cellules basales des épithélium malpighiens Courtesy S. Lantuejoul, Grenoble • Adénocarcinomes 0 - 30 % P63 + 20% CK 5/6 + 80% TTF1 + CK 5-6 TTF1 • Malpighiens 97 % P63 + 100% CK 5 - 6 + < 5% TTF1 + Kargi, Appl Immunohistochem Mol Morphol 2007 Apport considérable de l’histochimie et l’immunohistochimie PAS-BA + Adénocarcinome TTF1+ Apport considérable de l’histochimie et l’immunohistochimie P63+ Carcinome épidermoïde CK5/6 Algorythme de classification des CBPNPC Le gold standart reste l’étude de la pièce de résection qui seule permet un diagnostic formel Edwards SL, J Clin Pathol 2000 Exérèse chirurgicale Biopsie pulmonaire vidéothoracoscopie Transbronchique Transthoraciqu e Plan de l’exposé • Rappel – Classement général des tumeurs – Techniques d’anatomie et cytologie pathologiques • Classement des tumeurs pulmonaires • Evolution des techniques – Rôle du pathologiste • Prise en charge des prélèvements • La recherche de mutations Prise en charge d’un prélèvement pour analyse moléculaire Diagnostic de tumeur : Tout type de prélèvement Chirurgie : médiastinoscopie, biopsies, exérèse Endoscopies : AB, BB , BTB Ponctions scanno ou echo guidées Liquides : LBA, liquide pleural Ce n’est pas la quantité de matériel tumoral qui est limitant mais la proportion de tumeur sur le tissu sain Prise en charge d’un prélèvement pour analyse moléculaire Site primitif ou métastatique ? - Pas de données actuelles - Abord le plus facile et moins délétère - Tissu tumoral le plus abondant Acheminement - Tissu non fixé : congélation ou RNA later - Fixation formolée < 48h idéal < 24h - Fixateurs avec acide picrique Prise en charge d’un prélèvement pour analyse moléculaire Matériel utilisé - Le prélèvement le plus riche en cellules T - Sélection par contrôle morphologique effectué . par un pathologiste . sur lame HES - Suivant la richesse en cellules tumorales . réalisation de copeaux/rubans de paraffine . macrodissection sur lames - Identification du patient, type de la tumeur, caractéristiques IHC et% de cellules tumorales IHC, FISH ou RT-PCR multiple ? Boland et al, Human Pathol 2009 Shaw et al, JCO 2009 double test recommandé (Rodig et al, 2009) MUTATION DU REGF invasive ADC ADC invasif Echantillon pulmonaire: ADC de type mixte Non mutated control BAC BAC Oncogène de fusion EML4-ALK Inversion en 2p 21 ou p 23 et fusion de Echinoderm Microtubule associated protein Like -4 et du domaine intracellulaire de l’ Anaplasic Lymphoma Kinase D'après Horn and Pao, JCO 2009 Plateforme Biologie moléculaire Evaluation du % de cellules tumorales < 20% 5 lames blanches 5 µm lames normales Cercler la zone d’intérêt > 20% 5 Copeaux/rubans 15 µm tube sec/stérile Etapes techniques analytiques - Extraction d’ADN - Analyse moléculaire Séquençage / Techniques alternatives Stockage +++ En pratique Le diagnostic histologique, y compris avec IHC, prime sur le diagnostic moléculaire Indications du test en BM à discuter ex pour mutation du REGF: CBNPC/ Carcinome épidermoïde ? / ADK / TTF1+ tabac + ou – 1 - Carcinome non PC bien différencié - épidermoïde : pas de recherche mutation REGF - glandulaire BM pour REGF 2 - Carcinome non PC peu différencié - IHC : TTF1, CK5/6, P63 - PAS-diastase/bleu alcian Si ADK /TTF1+/NF/F BM pour REGF++ En pratique • Analyses génétiques et moléculaires, FISH et IHC réalisées sur les plateformes de génétique moléculaire des cancers-INCa (financement mutations EGFR) • Privilégier le matériel congelé si disponible pour toute étude moléculaire • Sinon, matériel fixé (fixateur formolé, AFA, Xcell, MAF) éviter ++ fixateurs avec acide picrique • Contrôle morphologique ++ et évaluation du % de cellules tumorales (idéalement > 20%) En pratique - Matériel le plus souvent de petite taille = précieux+++ x les prélèvements (n=5) - Problème de la cytologie - Importance de l’expertise/apprentissage du cytologiste - Relecture centralisée ? - Le diagnostic histologique, y compris avec IHC, prime sur le diagnostic moléculaire - Nécessité de gestion raisonnée du prélèvement, avec concertation pluridisciplinaire - Nécessité de recommandations internationales Possibilité pour les préleveurs de prélever plus ? Proposition d’algorithme d'analyse moléculaire des ADC pulmonaires Mutation KRAS 15 – 30% _ Mutation EGFR 10% _ + STOP Pas d’autre test Translocation EML4-ALK 7% _ + STOP Pas d’autre test + STOP Pas d’autre test Autres: Braf, AKT MEK, PI3KCA,… Conclusion Importance d’une collaboration étroite clinicien/pathologiste – Harmoniser les pratiques de diagnostic et de soin – Améliorer la prise en charge des patients – Préserver l’avenir : étude d’autres marqueurs Merci De votre attention
