Lung adenocarcinoma : subtyping and EGFR and KRAS mutational status

Abstract

Os adenocarcinomas bronco-pulmonares continuam sob estandardização morfológica, imunohistoquímica e genética por forma a atingir parâmetros que possam ser preditivos. As classificações actualmente propostas para os adenocarcinomas do pulmão necessitam de esclarecer determinados pontos, nomeadamente qual o valor da interpretação histológica dos diferentes padrões observados em pequenas biópsias. Um conjunto de 31 adenocarcinomas do pulmão foi submetido a estudos imunohistoquímicos, a FISH e a PCR, seguido de sequenciação e análise de fragmentos dos genes EGFR, HER2 e KRAS após a sua subdivisão baseada na classificação de 2004 da WHO. Foi aplicado o seguinte painel imunohistoquímico: CK7, CK5,6,18, CK20, TTF1, Cromogranina A, HER2, EGFR e Ki-67. O estado mutacional do EGFR e KRAS foi pesquisado simultaneamente com o número de cópias por FISH para o EGFR e HER2. Aplicaram-se os parâmetros explicados aos padrões histológicos encontrados em cada adenocarcinoma, quando pertencentes ao tipo misto da classificação de 2004 da WHO: acinar, papilar e carcinoma bronquíolo-alveolar não mucinoso; os padrões micropapilar e mucinoso (incluindo os padrões bronquíolo-alveolar mucinoso e glandular produtor de mucina) também foram isolados por microdissecção digital e manual. Não foi identificada expressão para CK5,6,18 e Cromogranina A; o padrão sólido não expressou TTF1 e expressou um índice de proliferação do Ki-67 mais alto. O HER2 apenas revelou positividade citoplasmática e a expressão membranar de EGFR foi aumentando desde o carcinoma bronquíolo-alveolar não mucinoso até ao sólido e do micropapilar até ao padrão acinar. Para as mutações do EGFR, principalmente a do exão 19, a presença de tumor nas mulheres e nos não fumadores, apresentou uma significância estatística elevada (p=0,000) enquanto que as mutações do exão 2 do KRAS estavam predominantemente presentes nos casos do sexo masculino (p=0,000), com relevância para o padrão sólido. O número de cópias do EGFR detectado por FISH estava fortemente relacionado com a existência de mutação no EGFR e o número de cópias do HER2 estava aumentado, principalmente nos tumores presentes no sexo feminino. Esta pequena amostra é suficientemente representativa para permitir a eliminação definitiva da designação de NSCLC e considerar o padrão sólido como aquele TTF1 negativo, CK5,6,18 e CK7 positivo, como um adenocarcinoma com elevado índice de proliferação, principalmente nos doentes do sexo masculino, onde os tumores com mutações do exão 2 do KRAS poderão ser um factor de exclusão para prescrição de TKIs. O padrão carcinoma bronquíolo-alveolar não mucinoso, não deverá ser eliminado visto que ele apresenta determinadas características ausentes nos restantes carcinomas bronquíolo-alveolares mucinosos que podem ser incluídas no tipo adenocarcinoma mucinoso. Permanece para ser explorada, a designação de carcinoma pulmonar pleomórfico, quando células largas, gigantes e fusiformes estão presentes em pequenas biópsias, por forma a terminar com esta designação pobremente diferenciada, visto que tais características histológicas não foram observadas neste conjunto de adenocarcinomas.

Bronchial-pulmonary adenocarcinomas are still under morphological, immunohistochemical and genetic standardization to reach predictive parameters. The recent proposed classification for lung adenocarcinomas needs to be clarified at certain points, namely the value of histological patterns to be interpreted in small biopsies. A series of 31 pulmonary adenocarcinomas was submitted to immunohistochemical study, FISH and PCR followed by sequencing and fragment analysis of the genes EGFR, HER2 and KRAS after classification based in 2004 WHO guidelines. The following immunohistochemical panel was applied: CK7, CK5,6,18, CK20, TTF1, Chromogranin A, HER2, EGFR and Ki-67. EGFR and KRAS mutational status was searched together with copy number by FISH for HER2 and EGFR. The explained parameters were applied to each histological pattern found in all adenocarcinomas as belonging to the mixed type of WHO 2004 classification: acinar, papillary, solid and non-mucinous BAC; the micropapillary pattern and mucinous pattern (gathering mucinous BAC and glandular mucin producing pattern) were also isolated, all by digital and manual microdissection. Expression for CK5,6,18 and Chromogranin A was not verified; solid pattern failed to express TTF1 and expressed higher Ki-67 proliferation index. HER2 revealed only cytoplasmatic positivity and EGFR membranous staining had increasing expression from non-mucinous BAC to solid pattern and micropapillary till acinar pattern. For EGFR mutations, mainly in exon 19, female tumors had higher statistical significance (p=0,000) together with non- smoking status, while KRAS exon 2 mutation was present in male cases (p=0,000), with relevance to solid pattern. FISH EGFR copy number related grossly with EGFR mutations and HER2 copy number was raised, mainly in female tumors. This small series is representative to allow definite elimination of the NSCLC designation from pathology language and consider a solid pattern TTF1 negative, CK5,6,18 negative, CK7 positive as an adenocarcinoma with high proliferation index, mainly in male patients where KRAS exon 2 mutation may be eliminatory to TKIs prescription. BAC non-mucinous pattern should not be abolished as it presents with particular characteristics other than the former mucinous BAC that can be gathered under mucinous adenocarcinoma typing. Still to be explored, the pleomorphic carcinoma of the lung designation, when large cells, giant cells and fusiform cells are present in small biopsies, to cut the poorly differentiated designation, as those histological characteristics have not been observed in this series of adenocarcinomas.