AN UPDATE IN IMMUNOHISTOCHEMISTRY (PART I and II)

This 2-part special issue features 14 review articles with an attempt to cover IHC automation, standardization of diagnostic IHC, and the role of IHC in diagnosing tumors in major organs and tumors of unknown primary. This series begins with an article emphasizing standardization of diagnostic IHC in the preanalytic, analytic, and postanalytic phases, with a specific focus on (1) newly proposed guidelines on antibody validation from the College of American Pathologists Pathology and Laboratory Quality Center, (2) testing/optimizing a new antibody and troubleshooting, (3) interpreting and reporting IHC assay results, (4) continuing quality improvement programs, and (5) developing and implementing the concept of best practices in IHC.

from Fan Lin (2014) Evolving Practices of Diagnostic Immunohistochemistry. Archives of Pathology & Laboratory Medicine: December 2014, Vol. 138, No. 12, pp. 1561-1563.

PART I

Standardization of Diagnostic Immunohistochemistry: Literature Review and Geisinger Experience

Overview of Automated Immunohistochemistry

Immunohistochemistry in Undifferentiated Neoplasm/Tumor of Uncertain Origin

Utility of Immunohistochemistry in the Diagnosis of Pleuropulmonary and Mediastinal Cancers: A Review and Update

Application of Immunohistochemistry in Breast Pathology: A Review and Update

The Application of Immunohistochemical Biomarkers in Urologic Surgical Pathology

New Immunohistochemistry for B-Cell Lymphoma and Hodgkin Lymphoma

PART II

Application of Immunohistochemistry in Gastrointestinal and Liver Neoplasms: New Markers and Evolving Practice

Utility of Immunohistochemistry in the Pancreatobiliary Tract

The Utility of Immunohistochemistry in the Differential Diagnosis of Gynecologic Disorders

Review and Updates of Immunohistochemistry in Selected Salivary Gland and Head and Neck Tumors

Application of Immunohistochemistry in Thyroid Pathology

Immunohistochemistry in Dermatopathology

An Update on the Application of Newly Described Immunohistochemical Markers in Soft Tissue Pathology

Journal Club #10: Calretinin immunohistochemistry as a tool to diagnose Hirschsprung disease

Diagnosis of Hirschsprung disease (HD) is quite entirely based on the histopathological analysis of suction rectal biopsies.This hematoxylin and eosin approach has some limitations, despite the help of acetylcholinesterase staining. pathologist.  [...] Calretinin immunohistochemistry overcomes most of the difficulties encountered using the combination of histology and acetylcholinesterase staining, and detects almost all cases of HD with confidence, with no false positives.

Guinard-Samuel V, et al. Calretinin immunohistochemistry: a simple and efficient tool to diagnose Hirschsprung disease. Mod Pathol. 2009 Oct;22(10):1379-84.

Bibliography.

Barshack I, et al. The loss of calretinin expression indicates aganglionosis in Hirschsprung's disease. J Clin Pathol. 2004 Jul;57(7):712-6.

Kapur RP. Calretinin-immunoreactive mucosal innervation in very short-segment Hirschsprung disease: a potentially misleading observation. Pediatr Dev Pathol.2014 Jan-Feb;17(1):28-35.

Szylberg L, Marszałek A. Diagnosis of Hirschsprung's disease with particular emphasis on histopathology. A systematic review of current literature. Prz Gastroenterol. 2014;9(5):264-9.

Journal Club #3: H. pylori detected by PCR-based technique.

PCR-based techniques may substitute the hystochemical and immunohistochemical stainings in the detection of H. pylori in gastric biopsy. Moreover, these new assays can identify mutations that predict antibiotic resistance, avoiding the time-consuming coltures.

Bibliography.

Schmitt BH, Regner M, Mangold KA, Thomson RB Jr, Kaul KL. PCR detection of clarithromycin-susceptible and -resistant Helicobacter pylori from formalin-fixed, paraffin-embedded gastric biopsies. Mod Pathol. 2013 Sep;26(9):1222-7.

Weiss J, Tsang TK, Meng X, Zhang H, Kilner E, Wang E, Watkin W. Detection of Helicobacter pylori gastritis by PCR: correlation with inflammation scores and immunohistochemical and CLOtest findings. Am J Clin Pathol. 2008 Jan;129(1):89-96.

Yantiss RK, Lamps LW. To stain or not to stain...That remains the question. Am J Clin Pathol. 2012 Mar;137(3):343-5. 

Comment on

Hartman DJ, Owens SR. Are routine ancillary stains required to diagnose Helicobacter infection in gastric biopsy specimens? An institutional quality assurance review. Am J Clin Pathol. 2012 Feb;137(2):255-60.

Discovered on (but not restricted to) GIST

L' Anoctamin-1 (ANO1) è una proteina canale del cloro calcio-attivata inizialmente descritta nei GIST, nota anche con il nome di Discovered on Gist 1 (DOG1). L' anticorpo commerciale anti-DOG1 è quindi  entrato rapidamente a far parte della famiglia dei markers per i GIST ed è utile soprattutto nei rari GIST negativi per cKIT. Studi successivi hanno però mostrato come l' espressione di questa proteina non fosse limitata ai soli GIST. Infatti DOG1 rappresenta un marker di differenziazione acinare sia nelle ghiandole salivari che nel pancreas ed è stato osservato inoltre anche nei condroblastomi. Ma nulla e più preoccupante, dal punto di vista diagnostico differenziale, dell' espressione di DOG1 in un subset di leiomiomi, sarcomi sinoviali e leiomiosarcomi, in questi ultimi anche (raramente) in associazione con il cKIT. Questo ci ricorda la necessità di adoperare sempre con cautela le nostre armi immunoistochimiche, da utilizzare preferibilmente in associazione e inscrivendole nel più ampio quadro clinico e morfologico.

Bibliografia:

Miettinen M, Wang ZF, Lasota J. DOG1 antibody in the differential diagnosis of gastrointestinal stromal tumors: a study of 1840 cases. Am J Surg Pathol. 2009 Sep;33(9):1401-8.

Chênevert J, et al.  DOG1: a novel marker of salivary acinar and intercalated duct differentiation. Mod Pathol. 2012 Jul;25(7):919-29.

Bergmann F, et al. Discovered on gastrointestinal stromal tumor 1 (DOG1) is expressed in pancreatic centroacinar cells and in solid-pseudopapillary neoplasms--novel evidence for a histogenetic relationship. Hum Pathol. 2011 Jun;42(6):817-23.

Akpalo H, Lange C, Zustin J. Discovered on gastrointestinal stromal tumour 1 (DOG1): a useful immunohistochemical marker for diagnosing chondroblastoma. Histopathology. 2012 Jun;60(7):1099-106.

Sah SP, McCluggage WG. DOG1 immunoreactivity in uterine leiomyosarcomas. J Clin Pathol. 2013 Jan;66(1):40-3.

Immunohistochemistry: use or abuse?

Il recente post di Mills tratta un argomento sempre più di attualità, soprattutto per gli junior pathologists: l' abuso delle colorazioni immunoistochimiche. Già  avevo affrontato questa tematica in maniera "scherzosa" in un precedente post (LINK), sebbene le conseguenze dell' uso di colorazioni immunoistochimiche non necessarie sono affatto serie. Oggi non possiamo permetterci più di "sprecare" il materiale biologico, perché la diagnosi istopatologica è diventata il punto di partenza di numerose indagini molecolari, da effettuarsi sui nostri sempre più piccoli campioni bioptici ma necessarie per il management clinico del paziente. Come recita un altro blog che tratta questo argomento: "low power lens, high power mind; high power lens, low power mind" e di conseguenza "the diagnostic skills of the surgical pathologist are inversely proportional to the number of IHC stains needed to arrive at the final diagnosis". Quindi, ben venga l' uso della immunoistochimica, ma  non prima della correlazione con i dati clinici e di un accurato e approfondito studio dei criteri morfologici.

Bibliografia:

Mills S. E. Overuse of immunohistochemistry Pn Blog.  Nov. 12, 2012

Wheeler T. Immunohistochemistry: When Do We Have Too Much of a Good Thing? Lab Line by the Doctor’s Doctor Blog. May 6, 2010

Mutation specific antibodies: tool or dinosaur?

C'è ancora posto per la "vecchia" immunoistochimica nell' era della patologia molecolare? La risposta potrebbe essere affermativa, grazie all' introduzione di anticorpi mutazione specifici che riconoscono specificamente la proteina "mutante", e che possono essere utili soprattutto nel pre-screening dei pazienti in cui la presenza della mutazione, dal punto di vista clinico e/o istologico, e più frequentemente attesa. Inoltre, gli anticorpi mutazione specifica ci consentirebbero di "visualizzare"  le singole cellule mutate anche in un contesto morfologico eterogeneo, con potenziali ripercussioni scientifiche circa l' istogenesi e l' evoluzione morfo-molecolare delle singole neoplasie.

Bibliografia:

von Deimling A, Sahm F, Capper D. Mutation specific antibodies: tool or dinosaur? Oncotarget. 2012 Aug 30  (segnalato dal prof. G. Troncone).

Long GV. et al, Immunohistochemistry Is Highly Sensitive and Specific for the Detection of V600E BRAF Mutation in Melanoma. Am J Surg Pathol. 2012 Sep 28.

Angulo B. et al, A Comparison of EGFR Mutation Testing Methods in Lung Carcinoma: Direct Sequencing, Real-time PCR and Immunohistochemistry. PLoS One. 2012;7(8).

Park HS. et al, Immunohistochemical screening for anaplastic lymphoma kinase (ALK) rearrangement in advanced non-small cell lung cancer patients. Lung Cancer. 2012 Aug;77(2):288-92. 

NSCLC Subtyping on Cytology – Meeting the Challenge

La necessità di sottotipizzare il carcinoma non a piccole cellule del polmone è divenuta ormai fondamentale per la scelta delle strategie terapeutiche più appropriate. In particolare, l' avvento delle terapie con farmaci anti tirosina chinasi specifici per i pazienti con adenocarcinoma ed EGFR mutato, ha reso indispensabile l' istotipizzazione anche sui "small tissue samples", che in oncologia polmonare sono molto spesso i soli campioni disponibili a causa dell' inoperabilità della maggior parte dei pazienti. La citopatologia può affrontare questa sfida perchè unisce ad una preservazione della citomorfologia superiore al campione bioptico, la possibilità di effettuare tecniche ancillari immunoistochimiche su cell block. Come mostrato efficacemente in da Cunha Santos et al. grazie alla correlazione cito-istologica in 602 aspirati polmonari con follow-up chirurgico (1), la diagnosi di istotipo è possibile, nella maggior parte dei casi, esclusivamente grazie alla citomorfologia. Infatti in questo lavoro si dimostra che, dopo revisione morfologica, solo il 17% dei NSCLC rimane non classificabile, necessitando di integrazione immunocitochimica. Ma anche per quest' ultima, contrariamente a quanto ci si potrebbe attendere, non si è osservato, nell' esperienza degli autori, un significativo incremento nemmeno in seguito alla introduzione della terapia targeted. Questo rinforza la conclusione per la quale (quasi) sempre la morfologia è in grado di assicurare una corretta sottotipizzazione, così da ottimizzare l' utilizzo del materiale aspirato per la biologia molecolare.

Gilda da Cunha Santos del dipartimento di Medicina di Laboratorio e Biopatologia dell' Università di Toronto, insieme ad altri ospiti italiani ed internazionali, interverrà giovedì 27 Settembre nel corso del III Molecular Cytopathology Meeting, presso il Centro Congressi Federico II in Via Partenope. Accorrete numerosi!  (per informazioni clicca QUI)

Bibliografia:

1) da Cunha Santos et al, Cyto-histologic agreement in pathologic subtyping of non small cell lung carcinoma: Review of 602 fine needle aspirates with follow-up surgical specimens over a nine year period and analysis of factors underlying failure to subtype. Lung Cancer. 2012 Sep;77(3):501-6.

ImmunoRatio: a web application for quantitative image analysis

Le tecniche di image analysis rappresentano un aiuto importante per la valutazione "visiva" di parametri quantitativi, e.g. la valutazione del Ki67. Sebbene sia dimostrato che, previo adeguato training, la valutazione ad occhio (in inglese eyeballed) sia affidabile e riproducibile, la possibilità che un software di analisi d' immagine ci assista (e non sostituisca) durante la "conta" al microscopio rafforzerebbe certamente, sopratutto nei casi più complessi, la nostra interpretazione. Recentemente un gruppo di ricerca Finlandese ha messo a punto, partendo da un plug-in di Imagej, una applicazione web-based per la valutazione della percentuale di positività nucleare: ImmunoRatio. Partendo da una immagine generata da qualsiasi fotomicroscopio, l' applicazione ne restituisce una versione "deconvoluta" che separa, in base a parametri dimensionali nucleari, il segnale generato dalla DAB rispetto al counterstaining con ematossilina, permettendone la lettura da parte del software. ImmunoRatio  è distribuita con licenza CreativeCommons ed è pertanto gratuità; gli stessi autori hanno anche sviluppato ImmunoMembrane, la versione per la valutazione di Her2. ImmunoRatio è già stata applicata con successo in alcune pubblicazioni sulla valutazione del Ki67, estrogeno e progesterone.

Bibliografia:

ImmunoRatio (LINK http://jvsmicroscope.uta.fi/immunoratio/).

Tuominen VJ. et al, ImmunoRatio: a publicly available web application for quantitative image analysis of estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PR), and Ki-67. Breast Cancer Res.2010;12(4).

Remes SM. et al, Grading of Neuroendocrine Tumors With Ki-67 Requires High-quality Assessment Practices. Am J Surg Pathol. 2012 Sep;36(9):1359-63.

Mr. Immunostain Overuser Guy

Nessuna idea di che tipo di neoplasia possa essere? Non c'è problema! Puoi ordinare ulteriori colorazioni da un pannello di  centinaia di immunomarkers (anche quelli di cui non hai la più pallida idea). E che importa se il paziente ha una massa di 10 cm al fegato: conoscere le notizie cliniche porta via buona parte del divertimento (così anche tu potrai sentirti come dr. House!). Caro tecnico, c'è del lavoro per te! (un consiglio: attenzione alle ruote dell' auto).

Ecco il vero Pathologist of Genius.

Immunohistochemical pitfalls in prostate pathology.

The diagnosis of prostatic adenocarcinoma relies on a constellation of architectural, cytological, and immunohistochemical features. Although the diagnosis of prostatic adenocarcinoma is straightforward in most cases, due to earlier detection of the disease in the modern era, pathologists have become increasingly challenged in diagnosing small foci of cancer when only a few atypical glands are present in needle biopsies. Immunohistochemistry has therefore become an essential tool in the evaluation of such foci to confirm the absence of basal cells. [...] We herein review the utility as well as the limitations of immunohistochemistry in the diagnosis of prostatic adenocarcinoma, and we describe the most important pitfalls in the interpretation of various immunostains that pathologists should be aware of to minimize misdiagnoses.

Dall' Abstract di Brimo F, Epstein JI. Immunohistochemical pitfalls in prostate pathology.


Bibliografia:


Brimo F, Epstein JI. Immunohistochemical pitfalls in prostate pathology. Hum Pathol. 2012 Mar;43(3):313-24.

Prostatic atrophy mimicking adenocarcinoma. Basal cell staining is patchy with some glands that are negative. Basal cells are labeled with HMWCK (red chromogen). Negative glands are otherwise identical to the positive glands, such that the entire lesion is consistent with prostatic atrophy (da Brimo F, Epstein JI. Immunohistochemical pitfalls in prostate pathology).