Γιγαντοκυτταρικοί όγκοι των οστών: προσδιορισμός του πλοειδισμού του DNA με στατική κυτταρομετρία και συσχέτιση αυτού με τον ιστολογικό βαθμό κακοήθειας

Abstract

Introduction: Giant cell tumor of bone (GCT) is a relatively common neoplasm, accounting for 20% of all benign primary tumors of bone. Although GCT is generally considered as a benign tumor, it can pursue an aggressive course.Objective: The present study attempts to clarify whether the static cytometric investigation could be an useful tool for prognosis of GCT patients.Material: Our study was performed in 49 patients treated for GCT. Especially 21 men and 28 women were studied. The mean age of patients was 34,18 years (SD: 12,63), median age 29,18 years and raged from 16-67 years. The mean time of follow up was 64,77 months (SD: 21,56), the median 67 months and the range from 28-96 months.Methods: For the histological diagnosis the Huvos classification was used. DNA ploidy analysis was performed on Cytospin preparation after mechanical and enzymatic disaggregation of paraffin embedded tissues, using the SAMBA 2004 Image Analysis System. The parameters DNA Index, Ploidy Balance, Degree of Hyperploidy and Degree of Aneuploidy were used for the estimation of the ploidy status of the tumors.Results: According to the histological diagnosis the GCT were classified into three groups: Grade 1 25 cases; grade 2, 19 cases; and Grade3, 5 cases. Among the Grade 1 cases 24 were diploid and 1 was aneuploidy. Out of the 19 Grade 2 cases, 13 were diploid and 6 were Aneuploidy and out of the 5 Grade 3 cases, 1 was diploid and 4 were aneuploid. So a reverse correlation was observed between the DNA ploidy and the grade of GCT (p<0,001). Moreover a reverse correlation was observed between the ploidy balance and the grade of GCT (p=0,03). No statistically significant difference was observed between the grade and the level of the degree of aneuploidy. The only independent prognostic factor in our study is the degree of hyperploidy. The relative danger of recurrence/metastasis is 5 times higher cases expressing DH>3% than theses expressing DH<3%.Conclusion: The investigation of GCT using DNA ploidy offers important information about the potential malignancy of these tumors. Thus it could be used as an auxiliary method for the prediction of the biological behaviour of GCT.

Οι Γιγαντοκυτταρικοί όγκοι των οστών αποτελούν μια σχετικά συχνή ομάδα καλοήθων νεοπλασμάτων, αφού αποτελούν το 20% περίπου του συνόλου των καλοήθων όγκων των οστών. Η βιολογική τους όμως συμπεριφορά δεν είναι δυνατόν να προβλεφθεί με βάση τον ιστολογικό τους τύπο. Σύμφωνα με τα βιβλιογραφικά δεδομένα τοπική υποτροπή παρατηρείται στο 34 - 50% των περιπτώσεων. Κακοήθης εξαλλαγή είναι δυνατόν να παρατηρηθεί στο 4% περίπου των περιπτώσεων, ενώ απομεμακρυσμένες μεταστάσεις παρατηρούνται στο 1 - 6% των περιπτώσεων και η εντόπισή τους αφορά αποκλειστικά τους πνεύμονες με ιστολογική εικόνα αντίστοιχη του πρωτοπαθούς όγκου.Αρκετές προσπάθειες έχουν γίνει προκειμένου να επιτευχθεί η πρόβλεψη της βιολογικής συμπεριφοράς των γιγαντοκυτταρικών όγκων των οστών, καμία όμως δεν έχει στεφθεί μέχρι σήμερα με επιτυχία. Σε αρκετές μελέτες έχει δειχθεί ότι ούτε το μέγεθος του όγκου, ούτε η ανατομική του θέση, ούτε η ακτινολογική του εικόνα, ούτε ο ιστολογικός βαθμός κακοήθειας, ούτε η παρουσία παθολογικών καταγμάτων επιτρέπουν την ασφαλή πρόβλεψη του ρυθμού των τοπικών υποτροπών ή του κινδύνου μετάστασης. Σύμφωνα όμως με τα ευρήματα των Atei και συν. μόνο ο τύπος της χειρουργικής επέμβασης είναι δυνατόν να συσχετισθεί με την επικείμενη συμπεριφορά του νεοπλάσματος.Κατά την τελευταία δεκαετία αρκετοί ερευνητές προσπάθησαν να συσχετίσουν τη βιολογική συμπεριφορά των γιγαντοκυτταρικών όγκων με την πλοειδία. Όλες οι μελέτες αφορούν διερεύνηση με τεχνική Κυτταρομετρίας Ροής, με αμφιλεγόμενα όμως αποτελέσματα.Σκοπός της παρούσης μελέτης είναι η διερεύνηση της περιεκτικότητας των κυττάρων των γιγαντοκυτταρικών όγκων των οστών σε DNA, με τεχνική στατικής κυτταρομετρίας (ανάλυση εικόνας), και η συσχέτισή της με τον ιστολογικό βαθμό κακοήθειας και τη βιολογική συμπεριφορά.Μελετήθηκαν 49 ασθενείς με γιγαντοκυτταρικούς όγκους των οστών. Για τη διερεύνηση της περιεκτικότητας σε DNA των κυττάρων των όγκων αυτών χρησιμοποιήσαμε τεχνική ανάλυσης εικόνας. Επιχρίσματα που παρασκευάσθηκαν με κυτταροφυγοκέντρηση από ιστοτεμάχια βιοπτικού υλικού μετά από αποπαραφίνωση, μηχανική και ενζυματική αποδιάταξη, εχρώσθηκαν με τεχνική Feulgen.Με τη βοήθεια συστήματος SAMBA 2004 μετρήθηκαν ορισμένες παράμετροι που εκφράζουν την περιεκτικότητα των κυττάρων σε DNA.Σύμφωνα με τα ευρήματα των μετρήσεών μας το 76,92% (38 περιπτώσεις) ήταν ευπλοειδικά ενώ το 23,08% (11 περιπτώσεις) των νεοπλασμάτων ήταν ανευπλοειδικά.Από τα ευρήματα δε της μελέτης μας, επιβεβαιώνεται η συσχέτισή εμφάνισης ανευπλοειδίας με τον ιστολογικό βαθμό κακοήθειας (ρ=0,0001). Επιπλέον, λόγω των δυνατοτήτων που μας παρέχει το λογισμικό του συστήματος ανάλυσης εικόνας που χρησιμοποιήσαμε, είχαμε την ευκαιρία να μετρήσουμε παραμέτρους που εκφράζουν την γονιδιακή αστάθεια(διακύμανση πλοειδίας) καθώς επίσης και την παρουσία σπανίωνανευπλοειδικών γεγονότων (βαθμός υπερπλοειδίας). Σύμφωνα με τα ευρήματά μας, η συχνότητα των νεοπλασμάτων με διακύμανση πλοειδίας >70% μειώνεται στατιστικά σημαντικά (ρ=0,03) αυξανομένου του ιστολογικού βαθμού κακοήθειας, ενώ δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ του ιστολογικού βαθμού κακοήθειας και των επιπέδων του βαθμού υπερπλοειδίας (ρ=0,44). Τέλος παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ του ιστολογικού βαθμού κακοήθειας και των επιπέδων του βαθμού ανευπλοειδίας (ρ=0,004).Με βάση τα ευρήματά μας διαπιστώνεται ότι οι μόνες μεταβλητές που είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους είναι ο ιστολογικός βαθμός κακοήθειας με τη διακύμανση πλοειδίας (χ2=0,59 με ρ=0,44) και η πλοειδία με τον βαθμό υπερπλοειδίας (χ2=1,820 με ρ=0,223). Δεδομένου δε ότι η πλοειδία με τον ιστολογικό βαθμό κακοήθειας βρέθηκε ότι δεν είναι στατιστικά ανεξάρτητα (χ2=15,2 με ρ=0,0001), στο μοντέλο του Cox μπορούν να είναι ταυτόχρονα μόνο οι μεταβλητές πλοειδία και βαθμός υπερπλοειδίας ή ιστολογικός βαθμός κακοήθειας και βαθμός υπερπλοειδίας.Ο παράγοντας λοιπόν που σχετίζεται με μικρότερο χρονικό διάστημα υποτροπής/μετάστασης είναι ο βαθμός υπερπλοειδίας (DH) και φαίνεται ότι για τους ασθενείς με DH>3% ο σχετικός κίνδυνος υποτροπής/μετάστασης της νόσου αυξάνεται κατά 5 περίπου φορές σε σχέση με αυτούς που έχουν DH<3% (ρ=0,026).Ο παράγοντας πλοειδία είναι ενδεικτικά σημαντικός και φαίνεται ότι για τα ανευπλοειδικά νεοπλάσματα ο σχετικός κίνδυνος υποτροπής/μετάστασης της νόσου αυξάνεται κατά 3 περίπου φορές σε σχέση με τα διπλοειδικά (ρ=0,095).Συμπερασματικά η διερεύνηση των γιγαντοκυτταρικών όγκων των οστών με τεχνική στατικής κυτταρομετρίας (ανάλυση εικόνας) προσφέρει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με το δυναμικό κακοήθειας των νεοπλασμάτων και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως μια επιπρόσθετη τεχνική για τον καθορισμό της βιολογικής συμπεριφοράς της συγκεκριμένης ομάδας των πρωτοπαθών αυτών όγκων των οστών.