De betekenis van de cytologische morfologie in de diagnostiek van maligne hematologische aandoeningen

Transcriptie

1 2 De betekenis van de cytologische morfologie in de diagnostiek van maligne hematologische aandoeningen anno nu The importance of cytological morphology in diagnosing hematological malignancies to day M.B. van t Veer Samenvatting De diagnostiek van maligne hematologische aandoeningen is multidisciplinair. De betekenis van de morfologische cytologie, als 1 van de disciplines, wordt binnen dit diagnostische proces beschreven in 3 aspecten. 1) Triage, waarbij de morfologische beoordeling een indicatie van de diagnose kan geven en op grond daarvan gericht onderzoek kan initiëren voor de andere disciplines. In deze functie verzorgt het tevens een kwaliteitscontrole op de samples die worden doorgezonden. 2) Beschrijving, waarbij normale en afwijkende cellen in hun onderlinge verhouding worden beschreven en gekwantificeerd. 3) Integratie, waarbij het morfologisch laboratorium, dichtbij de kliniek staande, de resultaten van de andere disciplines samen met de klinische gegevens tot een klinisch bruikbare classificatie integreert en de prognostische factoren in hun samenhang duidt. Door deze 3 functies neemt de morfologie een centrale plaats in het diagnostisch proces in. (Ned Tijdschr Hematol 2012;9:59-64) Summary The diagnosis and classification of hematological malignancies is a multi-disciplinary process. The function of morphological cytology, being 1 of the disciplines in this process, is described. Three aspects are distinguished: 1) Triage: the morphological assessment can give an indication of the diagnosis and forms the basis to initiate and choose the further investigations needed. Also, it performs a quality control of the samples to be sent to the other diagnostic laboratories. 2) Description: a detailed account of normal and abnormal cells and abnormalities in cells is provided, and a quantification of these abnormalities is made. 3) Integration: morphology as the most bedside discipline is best equipped to integrate the results of the different diagnostic laboratories together with clinical data into a clinically meaningful classification and to assess the variety in prognostic factors. These 3 functions place the morphology in the centre of the diagnostic process. Inleiding Sinds Dimitri Romanowski in 1891 een kleuring ontdekte die structuren in de cel zichtbaar maakte en Gustaaf Giemsa, geïnteresseerd in malariadiagnostiek, een methode vond om deze kleuring te stabiliseren en standaardiseren, was de lichtmicroscopische beoordeling van bloed en beenmerg het belangrijkste middel in de diagnostiek van hematologische maligniteiten tot de Frans-Amerikaans-Britse (FAB)-classificatie in Immuunfenotypering bleek een belangrijke aanvulling, met name na de ontwikkeling van de flowcytometrie in de zeventiger jaren van de vorige eeuw, en het beschikbaar komen van monoklonale antistoffen (1975). 4-6 Immuunfenotypering Auteur: dhr. dr. M.B. van t Veer, internist-hematoloog, afdeling Hematologie, Leids Universitair Medisch Centrum en Addenbrooke s University Hospital, Hills Road, CB2 2QQ Cambridge, Verenigd Koninkrijk, tel.: , adres: mars.vantveer@addenbrookes.nhs.uk Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld. Trefwoorden: beenmergcytologie, integrale beenmergdiagnostiek, morfologie, WHO-classificatie Key words: bone marrow cytology, integral bone marrow diagnostics, morphology, WHO classification 59

2 werd door sommigen als een objectivering, zo niet een vervanging van de morfologie beschouwd. De ontdekking van het Philadelphiachromosoom (1960) en de ontdekking van de daaraan ten grondslag liggende translocatie (9;22) in 1973 was het begin van een tweede belangrijke ontwikkeling. Toen bleek dat de door middel van karyotypering gevonden chromosoomafwijkingen kenmerkend konden zijn voor een bepaalde ziekte. 7,8 De aanwezigheid van een aantal van de gevonden translocaties bleek op een snellere en gevoeligere manier zichtbaar te kunnen worden gemaakt met de fluorescent in situ hybridisatie - techniek (FISH) en de polymerasekettingreactie (PCR) (1983). 9,10 Ook translocaties, deleties en mutaties die met karyotypering onzichtbaar waren, konden met deze methoden worden ontdekt. De toepassing van deze nieuwe technieken heeft de diagnostiek van maligne hematologische aandoeningen sterk veranderd, het inzicht in de ziekteprocessen vergroot en een betere bepaling van de prognose mogelijk gemaakt. 11 De World Health Organization (WHO)- classificaties voor hematologische neoplasmata van 2001 en 2008 hebben deze technieken dan ook geïncorporeerd in hun ziekte-indeling. 12,13 De betekenis van de morfologie in het diagnostische proces van maligne hematologische aandoeningen is door deze ontwikkelingen veranderd. De vraag is daarom gerechtvaardigd of de morfologie nog een rol heeft en, als deze vraag bevestigend kan worden beantwoord, wat deze rol dan is. Diffje? De meest voorkomende aanleiding voor een morfologische beoordeling van een bloeduitstrijkje is een afwijking in de uitslagen van de automatische analyser. Deze afwijkingen kunnen kwantitatief zijn (anemie, leukocytose), kwalitatief ( mean corpuscular volume, afwijkende cellen) of incoherent (koude agglutinatie). De informatie die de morfologie toevoegt is, afgezien van de herkenning van abnormale cellen, de detectie van meestal intracellulaire afwijkingen (granulatie, segmentatie, kernchromatine, insluitsels). 14 Bij de erytrocyten, die weinig intracellulaire structuur hebben, kunnen belangrijke vormveranderingen worden gemist door de analyser (fragmentocyten, teardrop - cellen) of een abnormale ligging (rouleaux, agglutinatie). Het uitstrijkje van het perifere bloed, ook wel diffje genoemd, dient dus niet meer voor het differentiëren van leukocyten. Dat kan de analyser beter. De combinatie van deze 2 technieken leidt soms direct tot een diagnose. Bijna altijd geeft het een duidelijke richting aan het verder te verrichten diagnostische onderzoek. In dit artikel wordt de functie van de morfologie in het proces van de diagnostiek, zoals die vandaag wordt uitgevoerd, in 3 aspecten beschreven. Triage Het signaleren van afwijkingen en gericht initiëren van verder onderzoek is 1 van de belangrijkste functies van het morfologisch onderzoek van het perifere bloeduitstrijkje. Het belang van een beenmergpunctie, van immuunfenotypering of cytogenetisch onderzoek kan op grond van de morfologische afwijking goed worden ingeschat. Morfologisch onderzoek is een snelle en goedkope techniek, en kan daarom goed als frontlijntechniek worden ingezet. Daarbij komt dat morfologie-aangestuurde diagnostiek effectief is en kostenbesparend. Tevens kan het de kwaliteit beoordelen van het sample dat wordt doorgestuurd. Dit betekent dat het karakter van de morfologische inbreng in de diagnostiek verandert. Staande in de frontlijn is het in eerste instantie een triagemethodiek waar, op grond van een voorlopige beoordeling, vervolgonderzoek wordt geïnitieerd of een sample ongeschikt wordt bevonden. Deze voorlopige conclusie dient binnen een beperkte tijdspanne tot stand te komen en vraagt specifieke kennis en ervaring. Dit vraagt ook nauwe samenwerking en communicatie met de deelnemende diagnostische disciplines. Een ochtendrapport of teleconferentie met vertegenwoordigers van de verschillende laboratoria om de diagnostische strategie te bespreken aan de hand van de morfologie van het ingezonden sample, kan daarvoor een uitstekend middel zijn. Beschrijving De beschrijving van de afwijkingen in bloed en beenmerg, zoals de aanwezigheid van atypische cellen of blasten, de mate van uitrijping en het voorkomen van dysplasie of ringsideroblasten, is een tweede functie van de morfologie. Het zijn belangrijke onderdelen van de WHO-classificatie en het is unieke informatie die door gegevens van de andere disciplines 60

3 NEDERLANDS TIJDSCHRIFT VOOR HEMATOLOGIE 2 Tabel 1. Hiërarchische werkwijze van de cytologische morfologie in de WHO-classificering van acute myeloïde leukemie, nadat acute promyelocytenleukemie is uitgesloten. Actie Opmerkingen Voorlopige classificatie 1. Bepaling percentage blasten indien blasten >5% en indien de ziekte wordt beschouwd als late complicatie van chemotherapie of radiotherapie indien blasten 5-20% zonder voorgeschiedenis deze classificatie maakt geen onderscheid in subtype, bijvoorbeeld myeloblastair, monoblastair, erythroblastair deze classificatie berust op het percentage blasten, niet op de mate van dysplasie en kan daarom hier al worden gedaan Therapiegerelateerde myeloïde neoplasma (t-mds, tmds/mpn, t-aml) afwijkingen, bijvoorbeeld t-aml t(8;21) MDS-RAEB indien 5-10% blasten: RAEB I indien 10-20% blasten: RAEB II afwijkingen, indien t(8;21), inv(16), t(16;16) of t(15;17) wordt gevonden indien blasten >20% AML, zie 2 2. Bepaling mate van myelodysplasie indien dysplasie >50% in 2 of 3 cellijnen (multilineage dysplasie) of indien voorafgaande MDS of MDS/ MPN indien dysplasie <50% per cellijn of >50% in slechts 1 cellijn AML met MDS-gerelateerde veranderingen afwijkingen AML, NOS, zie 3 afwijkingen of AML met MDS-gerelateerde cytogenetische afwijkingen 3. Differentiële telling dit houdt in: 1. verhouding cellijnen onderling (erytroïd, myeloïd, monocytair) 2. mate van uitrijping per cellijn 3. immuunfenotypering (voor MPOnegatieve leukemieën) - AML met minimale differentiatie: MPO <3%, maar ten minste 1 My-marker+ - AML zonder uitrijping: rijp myeloïde cellen <10% - AML met uitrijping: rijp myeloïde cellen >10%, monocyten <20% - AML myelo-monocytair: rijp myeloïde cellen >20%, monocyten >20% - AML monoblastair: monoblasten/(pro)monocyten >80% - Acute erytroïde leukemie: erytroïde cellen >50%, blasten >20% op niet-erytroïde cellen - Acute megakaryoblastaire leukemie: MPO-, CD41+, CD61+ - Acute basofielenleukemie: blasten hebben grove basofiele korrels - Acute panmyelose met fibrose: histologische diagnose AML=acute myeloïde leukemie, MDS=myelodysplastisch syndroom, MPN=myeloproliferatief neoplasma, MPO=myeloperoxydase, NOS= not otherwise specified, RAEB=refractaire anemie met exces van blasten. 61

4 Persoonsgegevens patiënt, datum inzending Specimen type: O bloed O beenmergaspiraat O beenmerghistologie O anders: Relevante klinische data: Laboratoriumgegevens: Hb : mmol/l, MCV : WBC : x 10 e 9/l trombocyten : x 10 e 9/l granulocyten : x 10 e 9/l of: % lymfocyten : x 10 e 9/l of: % monocyten : x 10 e 9/l of: % blasten : % Additionele relevante laboratoriumgegevens: LDH, paraproteïne, stolling enz. Conclusie morfologisch onderzoek: Conclusie immuunfenotyperingsonderzoek: Conclusie FISH: Conclusie karyotypering: Conclusie moleculair genetisch onderzoek: Conclusie histopathologisch onderzoek: Samenvattende conclusie/who-classificatie: Opmerkingen/prognosebepaling: Minimale restziekte detectie mogelijk: NEE / JA, door middel van: Datum rapport: Geautoriseerd door: NB. Zie voor gedetailleerde beschrijving van de resultaten de uitslagen van het betreffende laboratorium. Figuur 1. Voorbeeld van een (digitaal) uitslagformulier waarin de uitslagen van de diagnostische disciplines zijn geïntegreerd. (nog) niet kan worden vervangen. Daarbij legt de WHO-classificatie voor wat betreft de classificatie van myeloïde maligniteiten de nadruk op 2 aspecten: 1) is de cel een blast (inclusief promonocyt), ja of nee, en 2) is de rijpere cel dysplastisch, ja of nee. Door dit ja/nee is kwantificering mogelijk. Op deze kwantificering berust de indeling in hoofdtypen en dit kan een criterium zijn voor de classificatie in subtypen. Blasten zijn morfologisch gedefinieerd. De aard van de blasten daarentegen, wordt door hun cytochemische eigenschappen, immuunfenotype of cytogenetische afwijking bepaald. Bij myeloperoxydase-negatieve proliferaties, of dit nu acute leukemieën of rijp-lymfatische proliferaties betreft, is de immuun- 62

5 NEDERLANDS TIJDSCHRIFT VOOR HEMATOLOGIE 2 Aanwijzingen voor de praktijk 1. De betekenis van de morfologie in de diagnostiek van maligne hematologische aandoeningen is door de komst van nieuwere technieken niet verminderd, maar veranderd. 2. Een belangrijke rol voor de morfologie is het gericht initiëren van verder onderzoek. 3. Een (voorlopige) morfologisch beoordeling dient daarom snel tot stand te komen. 4. Bij de morfologische beoordeling ligt de nadruk meer op het benoemen en kwantificeren van de afwijkingen dan op een uitgebreide beschrijving ervan. 5. Voor de diagnostiek van maligne hematologische aandoeningen is het samenstellen van een integraal rapport noodzakelijk, waarin de resultaten van de verschillende onderzoeken worden samengevat tot een uiteindelijke diagnose en classificatie. fenotypering cruciaal. De informatie die de morfologie geeft is additioneel, zij het niet onbelangrijk. Voor de myeloperoxydase-positieve proliferaties geldt dit voor de cytogenetica. Van een aantal acute myeloïde leukemieën kan men de recurrent genetische afwijking op grond van de morfologische presentatie vermoeden. Met name bij het herkennen van acute promyelocytenleukemie speelt de morfologie een voortrekkersrol. Maar de uitslag van het genetisch onderzoek is beslissend. Voor het classificeren van een ziektebeeld zal de morfologische bijdrage dus vaak worden overtroefd, maar het is niet aan te raden er een zelfstandige morfologische classificatie op na of naast te houden, zoals de FAB-classificatie. Deze doet geen recht aan het aspect van myelodysplasie en suggereert een volledigheid die het niet meer heeft. Dit betekent niet dat de morfologie niets kan zeggen voordat de resultaten van de andere disciplines bekend zijn. De hoofdgroepen van de myeloïde maligniteiten zijn immers alle morfologisch gedefinieerd. De kliniek hoeft dus in vele gevallen niet te wachten. Bovendien kunnen de uitslagen van cytochemie en immuunfenotypering, van belang bij het onderscheid tussen myeloïd en lymfatisch in geval van acute leukemie, snel bekend zijn. Hoe binnen het kader van de WHOclassificatie een voorlopige morfologische verslaglegging voor acute myeloïde leukemie, de meest ingewikkelde groep, eruit zou kunnen zien, is weergegeven in Tabel 1, pagina 61. Integratie De diagnostiek van hematologische maligniteiten is niet alleen veranderd door de komst van de immuunfenotypering, cytogenetica en moleculaire genetica. Ook de verandering van de therapieën en de mogelijkheid deze specifiek te richten op eigenschappen van de maligne cellen zelf (monoklonale antistoffen, tyrosinekinaseremmers) stellen eisen aan de informatie die van de diagnostische laboratoria wordt gevraagd. Op zich hebben de uitslagen, gegenereerd door elk gespecialiseerd laboratorium, afzonderlijk hun waarde. Maar de clinicus dreigt bedolven te worden onder al deze, voor hem niet altijd inzichtelijke, informatie. Het vraagt specifieke kennis om deze uitslagen te integreren tot een klinisch bruikbare diagnose, classificatie, prognosebepaling en monitoradvies. De WHO-classificatie is, behalve op morfologie, immuunfenotypering, karyotypering en moleculaire genetica, ook gebaseerd op klinische gegevens. Wil geen kostbare informatie verloren gaan, dan dient de interpretatie van de afzonderlijke uitslagen tot een uiteindelijke classificatie te worden samengevat in een integraal rapport, waarmee de clinicus overweg kan (zie Figuur 1). Deze interpretatie dient in reguliere besprekingen tussen de vertegenwoordigers van de participerende disciplines tot stand te komen, zodat alle aspecten aan bod komen. Het ligt voor de hand dat de klinisch specialist, die verantwoordelijk is voor het morfologische gedeelte van de diagnostiek en het initiëren van de verschillende onderzoeken, ook de verantwoordelijke is voor de integrale rapportage. 63

6 Deze opvatting houdt dus tevens een pleidooi in voor een goede scholing in de (morfologische) diagnostiek gedurende de opleiding tot klinisch hematoloog. Conclusie Dit artikel probeert een plaatsbepaling te beschrijven van de morfologie in het geheel van de diagnostiek van hematologische maligniteiten. Tot 1976 was morfologie de enige techniek, daarna, in de tijd van de FABclassificatie, de belangrijkste, en sinds de WHOclassificatie van 2001 onderdeel van een diagnostisch pakket. Deze veranderingen vragen een heroriëntatie van wat de unieke bijdrage van de morfologie op dit moment is: van een louter beschrijvende discipline naar triage en een integrerende taak. In het beschrijvende gedeelte dient ook aandacht te zijn voor de vraag wat vooral als aanvulling op de andere diagnostiek nodig is. Deze heroriëntatie geldt overigens evengoed voor de andere disciplines. Het is te verwachten dat in een volgende WHO-classificatie het belang van de moleculaire genetica verder zal toenemen, maar dat op termijn karyotypering overbodig wordt, als de whole genome of exon sequencing binnen diagnostisch bereik komt. En wat betreft de morfologie over 10 jaar? We weten het niet, maar het zou kunnen dat de triagefunctie toenemend belangrijk wordt. Referenties 1. Romanowsky D. [Zur Frage der Parasitologie und Therapie der Malaria]. St Petersburg Med Wochenschrift 1891;16: , Giemsa G. Eine Vereinfachung und Vervollkommnung meiner Methylenazur- Methylenblau-Eosin-Färbemethode zur Erzielung der Romanowsky-Nochtschen Chromatinfärbung. Centralbladt für Bakteriologie 1904;37: Bennett JM, Catovsky D, Daniel MT, Flandrin G, Galton DAG, Gralnick HR, et al. Proposals for the classification of acute leukaemias (FAB cooperative group). Br J Haematology 1976:33; Fulwyler MJ. Electronic separation of biological cells by volume. Science 1965;150: Dittrich W, Göhde W. Flow-through Chamber for Photometers to Measure and Count Particles in a Dispersion Medium. Octrooi aanvraag in Nederland 1969; nr Köhler G, Milstein C. Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity. Nature 1975;256: Nowell P, Hungerford D. A minute chromosome in chronic granulocytic leukemia. Science 1960;132: Rowley JD. A new consistent chromosomal abnormality in chronic myelogenous leukaemia identified by quinacrine fluorescence and Giemsa staining. Nature 1973;243: Lengauer C, Riethman H, Cremer T. Painting of human chromosomes with probes generated from hybrid cell lines by PCR with Alu and L1 primers. Human genetics 1990;86: Saiki R, Scharf S, Faloona F, Mullis K, Horn G, Erlich H. Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia. Science 1985;230: Erber WN, editor. Diagnostic techniques in hematological malignancies. Cambridge University Press, Cambridge, Vardiman JW, Harris NL, Brunning RD. The World Health Organisation (WHO) of the myeloid neoplasms. Blood 2002;51: Swerdlow SH, Campo E, Harris NL, Jaffe ES, Pileri SA, Stein H, et al. (eds.). WHO classification of tumours of hematopoietic and lymphoid tissue. IARC press, Lyon Kluin-Neleman JC, Van t Veer MB, Van den Berghe-de Ruyter E. Cytologie, immunofenotypering en cytogenetica in: Handboek Hematologie Loewenberg B, et al. redactie. Uitg. de Tijdstroom, Utrecht, 2008; p. 26. Ontvangen 31 oktober 2011, geaccepteerd 7 februari