Revisione anatomo-patologica di una serie di paragangliomi intra ed extra-surrenalici con correlazioni cliniche e genetiche

TITLE Pathological review of a series of adrenal and extra-adrenal paragangliomas with genetic and clinical correlates BACKGROUND Paragangliomas (PGLs) are neuroendocrine neoplasms which lack clinical or histopathological ﬁndings predictive of an aggressive/metastatic behavior, thus making them all potentially malignant. These tumors exhibit the highest heritability (40%) and, from a genetic perspective, are categorized into three distinct groups based on the presence or absence of specific mutations: Cluster 1 (VHL, SDHx), Cluster 2 (NF1, MAX, RET), and sporadic. OBJECTIVE This study aims 1) to define the role reticulin framework (RetFr) assessment in the diagnostic workup of PGLs; 2) to digitalize, anonymize and coding the entire series of whole slide images according to the SLIDE system (Speaking Labels for Digital Pathology Environments), thus paving the way for future applications of "Digital Pathology." METHODS 138 PGLs (128 adrenal and 10 extra-adrenal) were retrieved from the pathology files of the University of Turin from 1992 to 2023. Hematoxylin-eosin (HE), reticulin staining, and Ki-67 immunohistochemistry were performed on each case. Each section was scanned, and a string was generated to anonymize and code each case as per the SLIDE system. Subsequently, the qualitative and quantitative alteration of RetFr was evaluated and matched with the clinical-genetic profile of each patient for whom complete information was available, thus excluding 44 cases with unknown genetics and conducting the statistical study on only 94 PGLs fully characterized with genetic, clinical and histopathological information (85 adrenal and 9 extra-adrenal). RESULTS According to the current PGL genetic clustering, 18 cases had gene mutations in VHL and SDHX (Cluster 1), 18 cases in NF1, RET, MAX (Cluster 2) and 58 were sporadic cases. As for adrenocortical tumors, quantitative RetFr (qT-RetFr) alterations were defined as complete nest disruption of the normal paraganglia framework, while qualitative RetFr (qL-RetFr) alterations referred to variations in the nest size in an otherwise intact RetFr. qT-RetFr changes were observed in 44 cases (46.8%), mostly in sporadic cases (#35, 60.3%). A novel, predominant (>80%) very small qL-RetFr alteration pattern (1-2 cells/nest) was a feature of 28 cases (29.8%), which were significantly associated to mutations of Cluster 1 genes (27.8%). CONCLUSION Despite remarkable conceptual, biological, genetic and clinical advances, malignancy definition in PGLs remains elusive. This may explain the current lack of effective treatment options for metastatic forms and makes a call for identifying novel targets to stratify and improve the diagnostic, prognostic and therapeutic strategies. Here we show for the first time a link between a qL-RetFr alteration and genetic mutation profile, setting the ground for promising more sophisticated RetFr alteration analyses supported by artificial intelligence algorithms.

TITOLO Revisione anatomo-patologica di una serie di paragangliomi intra ed extra-surrenalici con correlazioni cliniche e genetiche BACKGROUND I paragangliomi intra ed extra-surrenalici (PPGL) sono neoplasie neuroendocrine prive di caratteristiche cliniche o istologiche che possano predire un comportamento aggressivo o metastatico, rendendoli così tutti potenzialmente maligni. Data l’elevata ereditarietà (40%), i PPGL vengono classificati in 3 gruppi distinti sulla base della presenza o assenza di determinate mutazioni geniche: Cluster 1 (VHL, SDHx), Cluster 2 (NF1, MAX, RET) e sporadici. OBIETTIVI Il presente studio si prefigge due obiettivi: 1) validare il ruolo delle modifiche della trama reticolare (RetFr, reticulin framework) nel processo diagnostico dei paragangliomi; 2) Digitalizzare, anonimizzare e codificare l’intera casistica di immagini digitali secondo il sistema SLIDE (Speaking Labels for Digital pathology Environments), creando così i presupposti per future applicazioni di “Digital Pathology”. MATERIALI E METODI Sono stati selezionati dall’archivio di Anatomia patologica dell’Università degli Studi di Torino 138 paragangliomi (128 surrenalici, 10 extra-surrenalici), dal 1992 al 2023. È stata eseguita su ogni caso la colorazione con ematossilina-eosina (EE), istochimica per il reticolo e l’immunoistochimica per il Ki-67. Per ogni sezione è stata eseguita la scansione ed elaborata una stringa per anonimizzare e codificare ciascun caso secondo il sistema SLIDE. Successivamente è stata valutata l’alterazione qualitativa e quantitativa della RetFr ed infine associata con il profilo clinico-genetico di ciascun paziente di cui si possedevano le informazioni complete, escludendo così 44 casi a genetica ignota ed eseguendo lo studio statistico su soli 94 casi di cui le conoscenze genetiche e cliniche erano complete (85 surrenalici e 9 extra-surrenalici). RISULTATI Secondo l’attuale suddistinzione in cluster genetici dei paragangliomi, 18 casi presentano una mutazione di VHL e SDHx (Cluster 1), 18 casi la mutazione di NF1, MAX e RET (Cluster 2) e 58 sono casi sporadici. Come per i tumori della corteccia surrenalica, le alterazioni quantitative della trama reticolare (qT-RetFr) vengono definite da una completa distruzione dei nidi che di norma il reticolo presenta nei paragangli, mentre le alterazioni qualitative (qL-RetFr) corrispondono alle variazioni nelle dimensioni dei nidi e struttura/spessore delle fibre che normalmente si formano. Sono state osservate in 44 casi (46.8%) alterazioni quantitative, per lo più nei tumori sporadici (#35, 60.3%). Per quanto concerne le alterazioni qualitative, si è osservato in 28 casi (29.8%) un pattern a nidi “molto” piccoli (di 1/2 cellule), in modo predominante >80%, significativamente correlabile alle mutazioni del Cluster 1 (27.8%). CONCLUSIONI Nonostante i notevoli progressi concettuali, biologici, genetici e clinici, la definizione di malignità dei paragangliomi rimane elusiva. Questo potrebbe spiegare l'attuale mancanza di opzioni di trattamento efficaci per le forme metastatiche e richiede l'identificazione di nuovi target per stratificare e migliorare le strategie diagnostiche, prognostiche e terapeutiche. Nel nostro studio si dimostra per la prima volta un legame tra un'alterazione qualitativa della trama reticolare ed il profilo di mutazione genetica, ponendo le basi per promettenti analisi più sofisticate sulle alterazioni del RetFr, supportate anche da algoritmi di intelligenza artificiale.