Сравнительный анализ прецизионности различных методик подсчета пролиферативной активности (Ki67) в глиобластомах с учетом их гетерогенности

ВВЕДЕНИЕ: Глиобластомы являются самыми частыми злокачественными опухолями нервной системы у взрослых. В современной клинической практике довольной широко используется оценка индекса пролиферативной активности по ki-67 в глиальных новообразованиях. В данной статье оцениваются и описываются особенности трактовки значений ki-67 в морфологической диагностике глиом.

ЦЕЛЬ: оценка морфологических критериев внутриопухолевой гетерогенности глиобластом, определение вариабельности значений ядерных маркеров как между специалистами, так и при использовании разных методик.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: 43 фрагмента из центрального и краевых участков от 9 пациентов с глиобластомами, проходивших хирургическое лечение в РНХИ им. проф. А. Л. Поленова. Иммуногистохимическое исследование выполнено с первичными антителами к GFAP (для подтверждения глиальной дифференцировки опухоли) и Кi-67 (для оценки пролиферативной активности). Уровень пролиферативной активности по Кi-67 в каждом стекле был подсчитан двумя морфологами полуавтоматическим методом с использованием программы ImageJ, а также без использования дополнительного программного обеспечения по 5 полям зрения при увеличении х400 с учетом среднего и максимального значений. Статистический анализ выполнен с помощью программы Statistica v 10.

РЕЗУЛЬТАТЫ: выявлен более высокий уровень пролиферативной активности в центральной части глиобластом. В при преобладании фокусов некроза выявлены относительно низкие значения пролиферативной активности для глиобластомы. В нашей лаборатории при сравнительном анализе подсчета индекса пролиферативной активности разными патологами не выявлено значимых различий в полученных данных (р<0,05).

ВЫВОДЫ: для морфологического исследования рекомендован забор биологического материала из центральных метаболически активных участков глиом. В случаях анализа малого по объему материала значение уровня пролиферативной активности возрастает. При значения ki-67 более 10 % рекомендована трактовка морфологической картины злокачественной астроцитомы в сторону глиобластомы. Полуавтоматический и автоматический подсчет пролиферативной активности значительно ускоряет определение индекса Ki-67. Результаты, полученные при подсчете через окуляры микроскопа не отличаются подсчета совпадают с данными, полученными автоматическим методом.

1. Louis, D.N., Ohgaki, H., Wiestler, O.D. et al. WHO Classification of Tumours of the Central Nervous System (revised 4th edition) // IarC: lyon.— 2016. — p. 408.

2. Ostrom Q.T., Gittleman H., Fulop J., Liu M., Blanda R., Kromer C., Wolinsky Y., Kruchko C., Barnholtz-Sloan J.S. CBTrUS statistical report: primary brain and central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2008–2012. Neuro oncol. 2015; 17(Suppl 4): iv1–iv62. doi: 10.1093/neuonc/nov189

3. Omuro A., Deangelis L. M. Glioblastoma and other malignant gliomas: a clinical review. jaMa. 2013; 310: 1842–50. doi: 10.1001/jama.2013.280319.

4. Jin Q., Zhang W., Qiu X. G., Yan W., You G., Liu Y.W., Jiang T., Wang L. Gene expression profiling reveals Ki-67 associated proliferation signature in human glioblastoma. Chin Med j (engl). 2011 Sep; 124(17): 2584–8.

5. Tadbir A.A., Pardis S., Ashkavandi Z. J., Najvani A. D., Ashraf M. J., Taheri A., Zadeh M.A., Sardari Y. Expression of Ki67 and Cd 105 as proliferation and angiogenesis markers in salivary gland tumors. asian pac j Cancer prev. 2012; 13: 5155–9. doi: 10.7314/apjcp.2012.13.10.5155.

6. Zurrida S., Bagnardi V., Curigliano G., Mastropasqua M. G., Orecchia R., Disalvatore D., Greco M., Cataliotti L., D’aiuto G., Talakhadze N., Goldhirsch A., Viale G. High Ki67 predicts unfavourable outcomes in early breast cancer patients with a clinically clear axilla who do not receive axillary dissection or axillary radiotherapy. eur j Cancer. 2013; 49: 3083–92. doi:10.1016/j.ejca.2013.05.007

7. Huang S., Chen G., Dang Y., Chen L. H. Overexpression of dcr 3 and its significance on tumor cell differentiation and proliferation in glioma. Sci world j. 2014 Mar 5; 2014: 605236. doi: 10.1155/2014/605236.

8. Chen w.j., He d.S., Tang r.X., ren F.H., Chen g. Ki-67 is a valuable prognostic factor in gliomas: evidence from a systematic review and meta-analysis. asian pac j Cancer prev 2015; 16: 411–20. doi: 10.7314/apjcp.2015.16.2.411

9. Moskowitz S.I., Jin T., Prayson RA. Role of MIB 1 in predicting survival in patients with glioblastomas. j Neurooncol. 2006; 76: 193–200. doi: 10.1007/s11060-005-5262-1.

10. Alkhaibary A., Alassiri A. H., AlSufiani F., Alharbi M.A. Ki-67 labeling index in glioblastoma; does it really matter? Hematol oncol Stem Cell Ther. 2019 jun; 12(2): 82–88. doi: 10.1016/j.hemonc.2018.11.001.

11. Cai J., Zhang C., Zhang W., Wang G., Yao K., Wang Z., Li G., Qian Z., Li Y., Jiang T., Jiang C. ATRX, IDHL-r 132H and Ki-67 immunohistochemistry as a classification scheme for astrocytic tumors. oncoscience. 2016 Sep 6; 3(7–8): 258–265. doi: 10.18632/oncoscience.317.

12. Henker C., Kriesen T., Schneider B., Glass Ä., Scherer M., Langner S., Erbersdobler A., Piek J. Correlation of Ki-67 Index with Volumetric Segmentation and its Value as a prognostic Marker in glioblastoma. world Neurosurg. 2019 May; 125: e1093-e1103. doi: 10.1016/j.wneu.2019.02.006.

13. Ren Z.P., Olofsson T., Qu M., Hesselager G., Soussi T., Kalimo H., Smits A., Nistér M. Molecular genetic analysis of p53 intratumoral heterogeneity in human astrocytic brain tumors. j Neuropathol exp Neurol. 2007; 66: 944–954. doi: 10.1097/nen.0b013e318156bc05

14. Jakovlevs A., Vanags A., Balodis D., Gardovskis J., Strumfa I. Heterogeneity of Ki-67 and p53 expression in glioblastoma. aCTa CHIrUrgICa laTVIeNSIS. 2014; 14(1): 11–14. doi: 10.2478/chilat-2014–0102

15. Grzybicki D.M., Liu Y., Moore S.A., Brown H. G., Silverman j. F., D’amico F., Raab S. S. Interobserver variability associated with the MIB-1 labeling index: high levels suggest limited prognostic usefulness for patients with primary brain tumors. Cancer. 2001; 92(10): 2720–6. doi: 10.1002/1097–0142(20011115)92:103.0.co;2-z.

16. Johannessen A.l., Torp S. H. The clinical value of Ki-67/MIB-1 labeling index in human astrocytomas. pathol oncol res. 2006; 12(3): 143–7. doi: 10.1007/BF02893360.

17. Nielsen L.A.G., Bangsø J. A., Lindahl K. H., Dahlrot R. H., Hjelmborg J.V.B., Hansen S., Kristensen B.W. evaluation of the proliferation marker Ki-67 in gliomas: Interobserver variability and digital quantification. diagn pathol. 2018 jun 9; 13(1): 38. doi: 10.1186/s13000-018-0711-2.

18. Van den Bent M. D. Interobserver variation of the histopathological diagnosis in clinical trials on glioma: a clinician’s perspective. acta Neuro-pathol. 2010; 120: 297–304. doi: 10.1007/s00401-010-0725-7.

19. Wong E., Nahar N., Hau E., Varikatt W., Gebski V., Ng T., Jayamohan J., Sundaresan P. Cut-point for Ki-67 proliferation index as a prognostic marker for glioblastoma. asia pac j Clin oncol. 2019 Feb; 15(1): 5–9. doi: 10.1111/ajco.12826.

20. Preusser M., Heinzl H., Gelpi E., Hoftberger R., Fischer I., Pipp I., Milenkovic I., Wohrer A., Popovici F., Wolfsberger S., Hainfellner J.A. Ki67 index in intracranial ependymoma: a promising histopathological candidate biomarker. Histopathology. 2008; 53(1): 39–47. doi: 10.1111/j.1365–2559.2008.03065.x.

21. Hsu C.y., Ho D. M., Yang C. F., Chiang H. Interobserver reproducibility of MIB-1 labeling index in astrocytic tumors using different counting methods. Mod pathol. 2003; 16(9): 951–7. doi: 10.1097/01.Mp.0000084631.64279.BC.

22. Berghoff A.S., Stefanits H., Woehrer A., Heinzl H., Preusser M., Hainfellner J.A. Clinical neuropathology practice guide 3–2013: levels of evidence and clinical utility of prognostic and predictive candidate brain tumor biomarkers. Clin Neuropathol. 2013; 32(3): 148–58. doi: 10.5414/np300646.

23. Prayson R.A. The utility of MIB-1/Ki-67 immunostaining in the evaluation of central nervous system neoplasms. adv anat pathol. 2005; 12(3): 144–8. doi: 10.1097/01.pap.0000163957.21409.52.

24. Grala B., Markiewicz T., Kozlowski W., Osowski S., Slodkowska J, Papierz W. New automated image analysis method for the assessment of Ki-67 labeling index in meningiomas. Folia Histochem Cytobiol. 2009; 47(4): 587–92 doi: 10.2478/v10042-008-0098-0.

25. Vankalakunti M., Vasishta R. K., Das Radotra B., Khosla V. K. MIB-1 immunolabeling: a valuable marker in prediction of benign recurring meningiomas. Neuropathology. 2007; 27(5): 407–12. doi: 10.1111/j.1440–1789.2007.00801.x.

26. Rathi K.R., Radotra B. D., Khosla V. K. Proliferative index in astrocytic tumours. Indian j pathol Microbiol. 2007; 50(4): 754–8.

27. Kukanov K.K., Zrelov A.A., Samochernykh K.A., Olyushin V. E., Potemkina E. G., Ulitin A. Yu. Comparative analysis of stereotaxic and endoscopic methods of biopsy of brain tumors (literature review). rossiiskii neirokhirurgicheskii zhurnal im. professora a. l. polenova. 2020;12(1):64–70. elIBrary Id: 42874078 edN: wNrSoX (in russian)

28. Rynda A. Yu., Rostovtsev D. M., Olyushin V. E., Zabrodskaya Yu. M. Therapeutic pathomorphosis in malignant glioma tissues after photodynamic therapy with сhlorin e6 (reports of two clinical cases). Biomedical photonics. 2020;9(2):45–54. doi: 10.24931/2413-9432-2020-9-2-45-54 (in russian)