Glioblastom olgularında IDJ-1 mutasyonunun immünohistokimyasal ve real tıme PCR yöntemleri ile değerlendirilmesi ve radyolojik bulgular ile korelasyonu
Evaluation of İDH-1 mutation in glioblastoma cases BY immunohistochemical and real-time PCR methods and its correlation with radiological findings
Yazar: UMAY KİRAZ
Danışman: DOÇ. DR. ÇİĞDEM VURAL
Kocaeli Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Mutasyon = Mutation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; İmmünohistokimya = Immunohistochemistry

Özet:
Giriş-amaç: Glioblastom, erişkinde en sık görülen malign beyin tümörüdür. Hızlı ilerler ve ölümcül seyreder. Primer ve sekonder olarak iki gruba ayrılır. Bu iki grup arasında klinik gidiş ve yaşam süresi farklılık göstermektedir. Bu farklılık yapılan çalışmalarda IDH mutasyonunun varlık/yokluğuna dayandırılmıştır. IDH mutasyonunu saptamak hastanın yaşam süresini ve tedavi yaklaşımını değiştirmesi açısından önemlidir. Biz bu çalışmamızda, tanıda altın standart olan RT-PCR, çoğu patoloji laboratuvarında bulunan, hızlı ve daha ucuz olan İHK ve non-invaziv bir yöntem olan preopratif MR görüntülemeleri ile glioblastomlarda IDH1 mutasyonu varlığını değerlendirip; bu yöntemlerin birbirleri ile olan ilişkilerini araştırdık. Ayrıca, glioblastom tanısı için gerekli olan veya sık görülen ve IDH1 mutasyonunu öngörmede kullanılabilecek histopatolojik parametreleri araştırdık.
Gereç-yöntem: Kocaeli Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Patoloji Anabilim Dalı'nda Ocak 2009-Ocak 2020 tarihleri arasında glioblastom tanısı almış 70 olgu çalışma grubunu oluşturdu. Bu olguların demografik özellikleri otomasyon sisteminden kaydedilip, histopatolojik özellikleri, immünohistokimyasal boyanma özellikleri ve preoperatif MR görüntülemeleri tekrar değerlendirildi. Histopatolojik olarak olgular sellülarite, pleomorfizm, heterojenite, vasküler tromboz, mikrovasküler proliferasyon, mitoz, nekroz, nekroz çevresi palizatlanma, baskın hücre tipi ve dev hücre varlığı açısından incelendi. Olguların hepsinin yeterli tümör volümü bulunduran bloklarına IDH1-R132H mutasyonu varlığı açısından RT-PCR yapıldı ve aynı bloklara immünohistokimyasal olarak IDH1 boyaması uygulandı. Radyolojik olarak da olguların preoperatif MR görüntülemeleri maksimum tümör boyutu, lokalizasyon, ödem, nekroz, kist, hemoraji-kalsifikasyon, satellit varlığı, multifokalite ve kontrastlanmayan solid komponent (NCET) varlıkları açısından incelendi ve kaydedildi.
Bulgular: Olgularımızın yaş ortalaması 53,3 olup, erkek baskındı. IDH-mutant olgular IDH-wild tip olgulara göre daha genç yaşta görülmekteydi. En sık başvuru sebebi baş ağrısıydı. Olguların 28'i frontal lob yerleşimli olup, ortalama tümör çapı 7,3 cm. idi. Histopatolojik olarak en sık astrositik hücre baskın tip (konvansiyonel glioblastom) izlendi. IDH-mutant olgularda pleomorfizmin şiddeti IDH-wild tip olgulara göre daha yüksekti; ama bu istatistiksel olarak anlamlı değildi. İmmünohistokimyasal yöntemle IDH boyanması ve pleomorfizm arasında ise istatistiksel olarak anlamlı fark mevcuttu (p=0,018). On BBA'nında değerlendirilen mitoz sayısının IDH-wild tip olgularda anlamlı derecede yüksek olduğu görüldü (p=0,009). Ki67 proliferasyon indeksinin tüm hastalarda ortalama değeri %34,6, IDH-mutant olgularda ortalama değeri %24,0±20,7, IDH-wild tip olgularda ortalama değeri %37,5±17,2 idi ve IDH-wild tip olgularda Ki67 proliferasyon indeksinin anlamlı derecede arttığı görüldü (p=0,05). RT-PCR ile değerlendirme sonucunda 15 olgu (%21,4) IDH-mutant, 55 olgu IDH-wild tip olarak saptanırken; radyolojik değerlendirme sonucunda 11 olgu (%15,7) IDH-mutant, 59 olgu IDH-wild tip; IHK değerlendirme sonucunda 13 olgu (%18,6) IDH-mutant, 57 olgu IDH-wild tip olarak tespit edildi. RT-PCR ile saptanan IDH1 mutasyonu temel alınarak bakıldığında, hem İHK yöntemi hem de radyolojik yöntemle IDH1 mutasyonu varlığının saptanması istatistiksel olarak anlamlı bulundu (sırasıyla p=0,034 ve p=0,000). IDH1 mutasyonunun İHK yöntemi ile saptanmasının sensitivitesi %86,6, spesifitesi %100; radyolojik olarak preoperatif görüntülemeler ile saptanmasının ise sensitivitesi %33,3, spesifitesi %89 olarak tespit edildi.
Sonuç: IDH1 mutasyonunu saptamak için altın standart olan RT-PCR'ın her olguya uygulanamadığı durumlarda noninvaziv bir yöntem olması nedeniyle radyolojik görüntüleme yöntemlerinin ve hızlı, ucuz bir yöntem olması ve birçok patoloji laboratuvarında bulunması nedeniyle immünohistokimyasal yöntemlerin bu amaçla kullanılabileceği sonucuna varıldı. Ancak, bu yöntemlerle bazen IDH-mutant olguların atlanabileceği ve gerekli durumlarda bu yöntemlerin sonuçlarının RT-PCR ile konfirme edilmesinin uygun olabileceği düşünüldü. Ayrıca, histopatolojik olarak pleomorfizm, nekroz yaygınlığı, mitoz sayısı ve Ki67 proliferasyon indeksinin de IDH1 mutasyonunu öngörmek için kullanılabilecek parametreler olabileceği, ancak özellikle pleomorfizm, nekroz yaygınlığı, baskın hücre tipi gibi bazı özelliklerin bu amaçla kullanımının daha fazla olgu sayıları ile yapılacak çalışmalarla desteklenmesi gerektiği sonucuna varıldı.
Anahtar kelimeler: Glioblastom, IDH1 proteini, immünohistokimya, polimeraz zincir reaksiyonu, manyetik rezonans görüntüleme

Abstract:
Introduction and aim: Glioblastoma; It is the most common malignant brain tumor in adults. It rapidly progresses and has a fatal course. It is divided into two groups as primary and secondary. Clinical course and survival time differ between these two groups. This difference has been deduced from the presence/ absence of IDH mutation in the cited studies. Detecting the IDH mutation is important in terms of changing the patient's survival time and treatment approach. In this study; we evaluated the presence of IDH1 mutation in glioblastomas with RT-PCR, which is the gold standard in diagnosis, IHC, which is faster and cheaper in most pathology laboratories, and preoperative MRI, which is a non-invasive method, and investigated the relationship between these methods. Also; we investigated the histopathological parameters that are necessary for the diagnosis of glioblastoma or which are common and can be used to predict IDH1 mutation.
Material and method: Seventy cases diagnosed with glioblastoma in Kocaeli University Faculty of Medicine, Department of Pathology between January 2009 and January 2020 formed the study group. The demographic characteristics of these cases were acquired from the automation system records, and histopathological features, immunohistochemical staining characteristics and preoperative MRI imaging were re-evaluated. Cases were histopathologically examined for cellularity, pleomorphism, heterogeneity, vascular thrombosis, microvascular proliferation, mitosis, necrosis, palisation around necrosis, type of dominant cell and presence of giant cells. RT-PCR was performed for the presence of IDH1-R132H mutations in blocks with sufficient tumor volume of all the cases, and IDH1 staining was applied immunohistochemically to the same blocks. Radiologically, preoperative MRI images of the cases were examined and recorded in terms of maximum tumor size, localization, edema, necrosis, cyst, hemorrhage-calcification, presence of satellite, multifocality and presence of non-enhancing solid component (NCET).
Results: The average age of our cases is 53.33, and male number is dominant. IDH-mutant cases were seen at younger ages than IDH-wild type cases. The most common reason for admission was headache. 28 of the cases were located in the frontal lobe and the mean tumor diameter was 7.33cm. Histopathologically, astrocytic cell predominant type (conventional glioblastoma) was most frequently observed. The severity of pleomorphism was higher in IDH-mutant cases than in IDH-wild type cases, but this was not statistically significant. There was a statistically significant difference between IDH staining by immunohistochemical method and pleomorphism (p = 0.018). It was observed that the number of mitoses evaluated in 10 HPF was significantly higher in IDH-wild type cases (p = 0.009). The mean value of Ki67 proliferation index was 34.64% in all patients, 24.00 ± 20.75% in IDH-mutant cases, 37.55 ± 17.23% in IDH-wild type cases, and in IDH-wild type cases Ki67 Proliferation index was observed to increase significantly (p = 0.05). The result of RT-PCR evaluation was identified, 15 cases (21.4%) as IDH-mutant, 55 cases as IDH-wild type; Radiological evaluation revealed 11 cases (15.7%) IDH-mutant, 59 cases IDH-wild type; and 13 cases (18.6%) were identified as IDH-mutant and 57 cases as IDH-wild type as a result of IHC evaluation. Based on the IDH1 mutation detected by RT-PCR, detection of IDH1 mutation by both IHC method and radiological method was found as statistically significant (p = 0.034 and p = 0.000, respectively). The sensitivity of detection of IDH1 mutation by IHC method was 86.6%, specificity was 100%, and the sensitivity and specificity of radiological detection by preoperative imaging was 33.3% and 89% respectively.
Conclusion: It was concluded that radiological imaging methods with its noninvasive characteristic and immunohistochemical methods which are fast, inexpensive and available in many pathology laboratories can be used in the case of nonaplicability of RT-PCR which is the gold standard for detecting IDH1 mutation. But; It was thought that IDH-mutant cases could sometimes be missed with these methods and it would be appropriate to confirm the results of these methods with RT-PCR when necessary. Also; It was concluded that histopathologically, pleomorphism, necrosis prevalence, mitosis number and Ki67 proliferation index may also be parameters that can be used to predict IDH1 mutation, but the use of some features such as, necrosis prevalence, dominant cell type and especially pleomorphism for this purpose should be supported by studies with higher case numbers.
Key words: Glioblastoma, IDH1 protein, immunohistochemistry, polymerase chain reaction, magnetic resonance imaging