Structure spatiale et modes de croissance tumorale des gliomes. Conséquences diagnostiques et corrélations avec l l imagerie.

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1 Structure spatiale et modes de croissance tumorale des gliomes. Conséquences diagnostiques et corrélations avec l l imagerie. P.Varlet. Hopital Sainte Anne et Inserm U752 Paris V.

2 PLAN Structure spatiale des gliomes - Tissu tumoral - Zones d infiltrationd Problèmes inhérents à l analyse des zones d infiltrations et à l échantillonnage des prélèvements Solution actuelle: Corrélations avec l imageriel Conséquences diagnostiques/ grading des gliomes Modes de croissance particuliers

3 Structure spatiale des gliomes C. Daumas-Duport Duport, G.Szikla. Neurochirurgie 1981.

4 Composition du tissu tumoral glial Cellules tumorales gliales Neovaisseaux necrose

5 Analyse histologique du tissu tumoral Critères res classiques de malignité adaptés (mitose,nécrose, coefficient de prolifération ration atypies cytonucleaires,, neovaisseaux) Critères res morphologiques distinctifs entre nature astrocytaire et oligodendrogliale Expression de la GFAP

6 Analyse histologique du tissu tumoral astrocytaire oligodendroglial Heterogene Peu abondant Homogene abondant Necrose +++ Peu de necrose Neovx microthrombi Vx en reseau

7 Composition de l infiltration l tumorale gliale dans le SNC Cortex / Noyaux gris Neurones Astrocytes Oligodendrocytes Vaisseaux N Cellules tumorales Substance blanche / tronc Axones Oligodendrocytes Astrocytes Vaisseaux N Cellules tumorales

8 Modifications morphologiques de l infiltration l tumorale en fonction de la topographie de la lésionl Tronc Grands faisceaux Noyaux gris Noyau amygdalien exophytique

9 Analyse de la composante gliale infiltrante = mélange m de cellules Critères res histologiques classiques non adaptés (coefficient de prolifération, ration, atypies, pas de neovaisseaux ou de nécrose) n Pas de critère re morphologique discriminant entre nature astrocytaire et oligodendrogliale Pas de critère re immunohistochimique

10 Astrocytes reactifs Oligo normaux Cellule tumorale en cycle Cellule tumorale quiescente axones

11 Zones d infiltration: d conséquences sur l analyse des immunomarquages Sachant que GFAP est exprimé dans les astrocytes reactifs et tumoraux, la seule positivité GFAP n est n pas une assurance de la nature astrocytaire de la tumeur

12 Zone d infiltration: d conséquences sur l étude du coefficient de prolifération ration 6 MIB / 33 6 MIB / 12 Les gliomes de haut grade ne sont pas «entourés» d une zone de bas grade

13 GBM: problèmes de l échantillonnage des prélèvements Cellules gliales infiltrantes Tissu tumoral Necrose

14 Oligodendrogliome: : problèmes de l échantillonnage des prélèvements

15 Gliomes = tumeurs infiltrantes Mais Absence de distinction entre cellules tumorales et astrocytes et oligodendrocytes residents inclus confusion entre astrocytome et oligodendrogliome Interprétation tation «à l aveugle» sans intégration des données de l imagerie : représentativité des prélèvements? analyse en fonction de la topographie?

16 Fréquence des discordances diagnostiques interobservateurs global GBM Astro III Astro II Oligo astro Oligo II Oligo III Mittler Ueki Coons Aldape

17 Solutions Biomarqueurs spécifiques des cellules gliales réactives r ou tumorales > biologie moléculaire Intégration données imagerie et neuropathologiques au moment de l interprétation tation de l histologiel

18 Structure spatiale des gliomes Corrélations en imagerie Tissu tumoral hypercellularité hyperdensité scanner Neovascularisation.prise de contraste Infiltration tumorale Oedeme hypersignal T2 / Flair

19 Tissu tumoral = Prise de contraste infiltration tumorale = hypot1, hypert2

20 Neoangiogenèse se: endothelium discontinu

21 Infiltration tumorale: oedeme avec capillaires résidents morphologiquement normaux hypert2 Hors T2

22 GBM: problèmes de l échantillonnage des prélèvements Cellules gliales infiltrantes Tissu tumoral Necrose

23 Structure des gliomes: conséquences diagnostiques Astrocytome grade II ou III Périphérie rie de gliome malin GBM GBM OMS 2000 Sainte-Anne

24 Oligo:problèmes de l él échantillonnage des prélèvements

25 Structure des oligo:cons :conséquences diagnostiques Oligo II Oligo II ou III Oligo B Astro II ou III OMS 2000 Sainte-Anne

26 Conséquences de l intl intégration de la structure spatiale des gliomes Classification des gliomes grading Mode de croissance des gliomes

27 La structure spatiale des gliomes varie selon leur nature structure Astro pilo 1OO% GBM 1OO% Oligo 30% 70%

28 structure histologique des gliomes varie selon leur nature Tumeurs de nature astrocytaire fortement angiogeniques Prise de contraste constante Tumeurs de nature oligodendrogliale faiblement angiogeniques Prise de contraste absente à la phase initiale de la croissance tumorale

29 Oligodendrogliome: : progression tumorale Grade A Grade B Micro-angiogenèse progressive OMS: astro II,III, oligoastro II,III, oligo II OMS: oligo II,III, astroiii ou oligoastro II,III

30 Intégration organisation spatiale des gliomes : conséquences sur le grading des gliomes Astrocytome pilocytique grade I Astrocytome pilocytique Astrocytome diffus grade II Astrocytome grade III Oligodendrogliome Oligo-astrocytome Grade A ou B Astrocytome grade IV Glioblastome

31 Conséquences sur grading des gliomes de l adultel Astrocytome: pas de nécessitn cessité de grading tumeur benigne astrocytome pilocytique tumeur maligne glioblastome Oligodendrogliome: : 2 grades Grade A: phase initiale, infiltrante, PC- Grade B: phase de formation du TT, PC+

32 2 types de mode de croissance Centrifuge: Glioblastome Rapide en semaines Centripète: te: Oligodendrogliome Lent en années

33 Oligodendrogliome Micro-angiog angiogénèse = phénom nomène ne progressif prise de contraste faible inapparente immédiatement après injection Intérêt des clichés retardés s (20 min après injection)

34 Passage grade A vers B

35 IRM diffusion et pathologie tumorale Principes: mesure du degré de diffusion molecules H2O LCR et parenchyme Ischiemie Necrose Abces S. Rodrigo, Departement d imagerie, Hôpital Sainte-Anne

36 Diffusion ADC T1 T1 avec injection FLAIR Nécrose Œdème périlésionnel

37 FLAIR T1+Gd Diffusion ADC Lésion tumorale gliale : ADC le plus souvent augmenté

38 Mais attention Hypercellularité = ADC bas

39 Diffusion et pathologie tumorale Que retenir? Portion charnue : ADC le plus souvent élevé Hypercellularité : ADC Lymphome, PNET Nécrose tumorale LCR = ADC élevé Pas de distinction : Œdème péritumoral / infiltration gliale Tumeur bénigne / maligne

40 DIFFUSION TENSOR IMAGING e 2 e 3 e 1 Degré d'anisotropie (FA) et codage couleur de la direction principale de diffusion Carte RGB Carte de FA

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42 Per-opératoire Post-opératoire [1] Nimsky et al. «Preoperative and intraoperative diffusion tensor imaging-based fiber tracking in glioma surgery» Neurosurgery. 2005

43 Imagerie de perfusion oligodendrogliome A ASL Carte de débit IRM de perfusion - Gadolinum mesure Bolus de gado Volume sanguin Spins circulants(asl) Debit sanguin Gros vx Forte contribution faible quantification complexe directe

44 Imagerie de perfusion oligodendrogliome A Diffusion carte d'adc T1 - Gadolinium ASL Carte de débit

45 Perfusion oligodendrogliome B T1 - Gadolinium ASL carte de débit Fusion : ASL / T1 Gado

46 Structure des gliomes: conséquences opératoires Pas de deficit Deficit si zone fonctionnelle

47 Gliomes: notions d exeresed complete Interet hypert2/ flair Pas Prise de contraste

48 Oligo grade A à limites nettes en T2 délimitation spatiale : 15 patients Biopsies au-del delà de l hypersignal (4 à 28 mm) présence de cellules tumorales en cycle en dehors des limites T2 (1 à 4 cellules MIB + par biopsie 1,5 x 8 mm) MIB1

49 OLIGO A Substance blanche «normale» Densité cellulaire normale Cellules tumorales isolées oedème

50 Double marquage: en dehors zone hypert2 oligodendrogliome A GFAP MIB OLIG / MIB1

51 Diagnostic des gliomes Pas de difficultés s si analyse du TT Difficultés s majeures si analyse des zones d infiltration? Partie d un d gliome de haut grade? Oligodendrogliome versus astrocytome

52 Solutions Démarche diagnostique intégrative nécessitant les données de l l imagerie Bio marqueurs spécifiques cellules gliales tumorales ou réactivesr Biologie moléculaire

53 Modes de croissance inhabituelles Extension leptomeningée Multifocalité Invasion des espaces de Virshow-Robin

54 Gliomes malins avec IRM inhabituelles: suspecter une TGNM

55 TGNM : Co-expression NF 70 et GFAP

56 Tumeurs Glio-Neuronales Malignes (TGNM) Critères res diagnostiques : Aspect histologique de gliomes malins (grades III et IV) Pas de neurone ganglionnaire mature Cellules tumorales NF + (dont certaines en mitose) Comportement distinct : Guérison possible après s exérèse large Disséminations intra-axiales axiales et systémiques

57 Gliomatose diffuse

58 Classification des Gliomes : Basée e sur le type cytologique prédominant mais Tumeurs bénignes b de l enfant ou adulte jeune : aspect similaire au microscope confusion gliome / gangliogliome / DNT Solutions = intégration par le pathologiste des données cliniques et de l imagerie nouveaux marqueurs in situ + données de la biologie moléculaire

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