Zytospin- und Histogelanalysen zur präzisen Lungenkrebsdiagnostik

Abstract

Zielsetzung Maligne Lungentumore gehören zu den häufigsten tumorbedingten Todesursachen, weshalb eine adäquate und schnelle Diagnostik sehr wichtig ist. Goldstandard in der histopathologi-schen Diagnostik ist die histologische Aufarbeitung einer Biopsie. Durch weitere zytologische Methoden wie bronchoalveoläre Lavage und Bronchialaspirat wird die Histologie standard-mäßig ergänzt. Eine neue, zusätzliche Diagnosemöglichkeit bietet die Überstandszytologie. Ziel dieser Arbeit ist festzustellen, wie geeignet die Überstandszytologie zur Diagnose maligner Lungentumore im Vergleich zur Histologie ist und durch welche Einflussfaktoren sie eventuell günstig oder ungünstig beeinflusst werden kann. Material und Methodik Das zugrundeliegende Kollektiv besteht aus n=564 Biopsaten und ihren Überständen mit Ver-dacht auf einen malignen Lungentumor. Die entsprechenden Befunde wurden retrospektiv betrachtet, aufgearbeitet und durch weitere benötigte Informationen, wie zum Beispiel weitere Befunde des Patienten, aus anderen Instituten ergänzt. Zur genaueren Differenzierung in die zwei Aufarbeitungsmethoden des Überstandes, das Zy-tospinpräparat und der zytologische Histogelblock, wurden n=172 Fälle nachmikroskopiert und die Befunde in Einzelbefunde der jeweiligen Methode aufgetrennt. Die statistische Analyse erfolgte mit dem Chiquadrat-Test, dem exakten Test nach Fisher und dem Test für verbundene Stichproben nach McNemar. Ergebnisse Durch Überstandszytologie, Histologie und entsprechende immunhistochemische Färbungen konnten von dem Gesamtkollektiv von n=564 Fällen in n=430 Fällen ein maligner Tumor oder ein Carcinoma in situ festgestellt werden. Die Überstandszytologie zeigte dabei in n=98 (17,4%) Fällen ein positives Ergebnis, während die Histologie in n=416 (73,8%) Fällen in der Hämatoxylin-Eosin-Färbung ein positives Ergebnis zeigte. Durch immunhistochemische Fär-bungen konnten weitere verdächtige oder zweifelhafte Fälle später bestätigt werden. So konnte mit einem Signifikanzwert von p<0,001 festgestellt werden, dass ein signifikanter Un-terschied in den beiden Methoden besteht. In n=396 zeigte die Überstandszytologie einen „zweifelhaften“ oder „verdächtigen“ Befund. Dieser konnte zu einem großen Teil (n=260) durch die Histologie oder immunhistochemische Färbungen belegt werden. Durch weitere Einsendungen desselben Patienten konnten in n=48 Fällen in der gleichen Lokalisation ein maligner Tumor festgestellt und der auffällige Befund somit bestätigt werden. Auch hier besteht ein signifikanter Unterschied in der Häufigkeit in welcher der Überstandsbefund „zweifelhaft“ oder „verdächtig“ bestätigt oder widerlegt werden konnte. Betrachtet man eventuelle Einflussfaktoren, lässt sich mit Signifikanzwerten von p>0,05 fest-stellen, dass weder die Lokalisation der Biopsieentnahme, das Grading des malignen Tumors noch der Tumorsubtyp einen Einfluss auf die Wertigkeit der Methode der Überstandszytologie hat. In n=172 Fällen wurde der Überstandsbefund in je einen Befund für das Zytospinpräparat und den zytologische Histogelblock aufgetrennt. Mit einem Signifikanzwert von p<0,001 zeigte sich ein Unterschied in den Ergebnissen der beiden Aufarbeitungsmethoden. So zeigten die Präparate aus dem zytologischen Histogelblock häufiger positive Ergebnisse als die Zytospin-präparate. Schlussfolgerung Die histologische Aufarbeitung der Biopsien sollte weiterhin der Goldstandard in der Diagnos-tik maligner Lungentumore bleiben. Die Aufarbeitung der entsprechenden Überständsflüssig-keiten der Biopsien bietet jedoch eine wichtige Möglichkeit, weiteres Tumorzellmaterial zu sichern. Weiterhin kann die Befundung dieses Materials die an der Histologie gestellte Krebs-diagnose bestätigen, in seltenen Fällen (bei denen in dieser Arbeit untersuchten Fällen n=1) kann eine Krebsdiagnose auch alleinig an der Überstandszytologie mithilfe von immunchemi-schen Färbungen gestellt werden. Des Weiteren bietet die Aufarbeitung der Überstandszytologie zu Histogelblöcken wertvolle Möglichkeiten zur Asservierung und weiterführenden Diagnostik von Tumorzellmaterial. Bei der retrospektiven Aufarbeitung der Befunde im Rahmen dieser wissenschaftlichen Arbeit wurden im Vergleich zur Methode des Zytospinpräparates (n=20 positive Befunde von 172) signifikant mehr positive Befunde mithilfe der Methode der Histogelblockaufarbeitung festge-stellt (n=43 positive Befunde von 172). Somit sollte abschließend neben der Aufarbeitung der Biopsien für die Histologie zur Optimie-rung der Befunderstellung sowie insbesondere zur Gewinnung und Asservierung von weite-rem Tumorzellmaterial die entsprechende Fixierungsflüssigkeit in Form von Histogelblöcken aufgearbeitet werden.

Purpose Lung cancer is one of the most frequent causes of cancer-related deaths. Due to this, a fast and appropriate diagnosis is crucial. So far, the gold standard for diagnosis is histologic as-sessment of a biopsy. Further cytological methods such as bronchoalveolar lavage and endo-tracheal aspiration were added to the main standard in recent years. A new, additional method of diagnosis is supernatant cytology. The purpose of this paper is to investigate the effectiveness of supernatant cytology in the diagnosis of lung cancer com-pared to a histologic assessment of the biopsy. Additionally, possible positive and negative aspects of supernatant cytology are identified. Material and methods The research is based on a collective of n=564 biopsies and the corresponding supernatants from cases suspicious for a malignant lung tumor. The findings were treated retrospectively and supplemented with additional information, such as further clinical reports of the patients. For a better distinction between the two cytological methods, cytospin and cell block, n= 172 specimens were re-microscoped and the findings divided into the respective methods. The statistical analysis is based on the Chi-square test, Fisher’s exact test and McNemar’s test. Results By supernatant cytology and histology, a lung tumor or carcinoma in situ could be detected in n=430 cases out of the total collective of n=564 cases. In n=98 (17.4%) supernatant cytology showed a positive result, while histology (hematoxylin-eosin staining) showed a positive result in n=416 (73.8%) cases. Analysis showed a significant difference between the two methods (p<0.001). In n=396, the supernatant cytology showed a "doubtful" or "suspicious" finding. This could be supported to a large extent (n=260) by histology or immunohistochemical staining. By further submissions from the same patients, a lung tumor could be detected in n=48 cases in the same location and the conspicuous findings could thus be confirmed. Here, too, the differ-ence between the two methods achieved statistical significance. Looking at possible influencing factors, it can be determined with a statistical significance of p>0.05 that neither the location of the biopsy, the grading of the lung tumor or the tumor sub-type has an influence on the value of the method of supernatant cytology. In n=172 cases, the supernatant finding was separated into one result each for the cytospin specimen and the cell block. With a statistical significance of p<0.001, there was a difference in the results of the two reprocessing methods. For example, the preparations from the cell block showed more positive results than the cytospin specimen. Conclusion The histologic assessment reprocessing of biopsies should continue to be the gold standard in the diagnosis of lung tumors. However, the processing of the corresponding supernatant fluids of the biopsies offers an important opportunity to secure further tumor cell material. Furthermore, the diagnosis of this material can confirm the cancer diagnosis made at histology, in rare cases (in this work n = 1 case) a cancer diagnosis can also be made only on the supernatant cytology using immuno-chemical staining. Furthermore, the processing of supernatant cytology to cell blocks offers valuable possibilities for the preservation and further diagnosis of tumor cell material. In the retrospective processing of the findings in the context of this scientific work, significantly more positive findings were found using the method of cell block processing (n=43 positive findings out of 172) compared to the method of cytospin preparation (n=20 positive findings out of 172). Thus, in addition to the processing of the biopsies for histology to optimize the diagnosis and, in particular, to obtain and preserve further tumor cell material, the correspond-ing fixation fluid in form of cell blocks should be processed.