Techniques d aide au diagnostic des tumeurs ovariennes

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1 Techniques d aide au diagnostic des tumeurs ovariennes F. Penault-Llorca Généralités Les tumeurs ovariennes représentent un ensemble complexe de tumeurs caractérisées par une grande variété de groupes tumoraux et de types histopathologiques. Pour les tumeurs épithéliales, il existe plusieurs catégories de tumeurs : les tumeurs bénignes, à malignité limite et les adénocarcinomes. L immuno-histochimie (IHC) et les colorations spéciales peuvent aider à résoudre de nombreux problèmes de diagnostic différentiel. La microscopie électronique n est pratiquement plus utilisée, pour des raisons techniques. Elle apportait cependant une aide précieuse dans certaines situations. Les situations dans lesquelles les techniques spéciales peuvent aider le pathologiste sont les suivantes : un diagnostic différentiel entre une tumeur primitive et une métastase ovarienne ; un diagnostic de groupe tumoral (tumeur épithéliale, tumeur germinale, tumeur du stroma et des cordons sexuels ) ; au sein d un même groupe tumoral, un diagnostic du type de tumeur (tumeur endométrioïde ou séreuse, tumeur du sac vitellin ou choriocarcinome ). En revanche, l immuno-histochimie et les colorations spéciales ne seront d aucune aide pour différencier une tumeur bénigne d une tumeur maligne (comme d ailleurs pour pratiquement tous les autres types tumoraux, à l exception de la pathologie prostatique). Marqueurs utilisés Marqueurs épithéliaux communs L utilisation des pan-cytokératines (AE1/AE3) n a d intérêt que dans quelques situations particulières comme l identification d une différenciation épithéliale dans une tumeur indifférenciée, la distinction entre une tumeur germinale

2 100 Les cancers ovariens séminomateuse et une tumeur germinale non séminomateuse (qui exprimera diffusément les pan cytokératines à l opposé des tumeurs séminomateuses dans lesquelles l expression est absente ou bien focale et faible [1]). L expression de l EMA (antigène épithélial de membrane) est utile pour distinguer une prolifération épithéliale d une tumeur du stroma et des cordons sexuels mimant une tumeur épithéliale. L EMA est beaucoup plus spécifique d une prolifération épithéliale que les pan cytokératines qui peuvent être exprimées dans les tumeurs épithéliales primitives et secondaires, les tumeurs de la granulosa, les tumeurs de Sertoli-Leydig et les tumeurs germinales à l exception des séminomes (ou dysgerminomes (2)). D autres marqueurs peuvent être utilisés (CK7-CK20, CD15 ), ils seront développés plus loin dans la section «diagnostic différentiel entre tumeurs épithéliale ovarienne primitive et métastatique» (3). Marqueurs associés aux tumeurs germinales Alpha-fœto-protéine : ce marqueur est exprimé principalement par les tumeurs du sac vitellin, mais aussi par les tumeurs à différentiation hépatoïde comme la tumeur du sac vitellin hépatoïde, l exceptionnel carcinome ovarien hépatoïde et les hépatocarcinomes métastatiques à l ovaire (4). Bien qu exceptionnellement positif focalement dans des carcinomes embryonnaires, un marquage par l alphafœto-protéine signe en général un tumeur du sac vitellin (utile pour le diagnostic différentiel avec une tumeur endométrioïde présentant des aspect du tumeur vitelline) (5). β HCG : son expression est limitée aux cellules syncytiotrophoblastiques et à une population de trophoblastes extravilleux. L expression de β HCG est donc caractéristique des tumeurs renfermant des cellules syncytiotrophoblastiques comme les choriocarcinomes (par définition), certains séminomes et carcinomes embryonnaires. En revanche, une expression de β HCG peut être retrouvée de façon non spécifique dans de nombreux carcinomes indifférenciés en l absence de tout caractère germinal (6, 7). PLAP (phosphatase alcaline placentaire) : son expression est reconnue comme spécifique d une tumeur séminomateuse (où son absence d expression est inhabituelle). Cependant, des tumeurs non séminomateuses, et de nombreux carcinomes peuvent exprimer la PLAP.

3 Techniques d aide au diagnostic des tumeurs ovariennes 101 Marqueurs des cellules du stroma et des cordons sexuels La réticuline : son aspect est caractéristique dans les tumeurs de ce groupe puisqu'elle enserre chaque cellule tumorale (8). Inhibine : marqueur spécifique des tumeurs de ce groupe tumoral marque naturellement les cellules lutéinisées du stroma ovarien accompagnant certains carcinomes ce qui impose lors de l interprétation de l IHC de bien distinguer le type cellulaire impliqué par le marquage (9). Le CD99 ou MIC2 bien que non spécifique de ces tumeurs est exprimé dans les tumeurs de la granulosa et les tumeurs de Sertoli et Leydig, de même que le Melan A qui est plutôt exprimé dans les tumeurs à cellules de Sertoli (10). Autres marqueurs Ils seront développés dans les sections appropriées de diagnostic différentiel (marqueurs lymphoïdes, marqueurs de mélanome malin, marqueurs endocriniens, marqueurs musculaires ). Diagnostic différentiel entre un adénocarcinome ovarien primitif et une métastase Problématique des tumeurs séreuses Elles posent un diagnostic différentiel avec une métastase sauf dans le cas où le diagnostic clinique s oriente plutôt vers un mésothéliome malin avec extension ovarienne (contexte d exposition à l amiante). Le profil immuno-histochimique «de base» étant commun (KL1, EMA, Vimentine positivité), c est Tableau I Panel suggéré d anticorps distingant adénocarcinome ovarien et mésothéliome malin. Anticorps Adénocarcinome ovarien Mésothéliome malin CD15 +/- - BerEP4 + - B CK5/CK6 - + Calrétinine Rares cellules + +

4 102 Les cancers ovariens l utilisation d un panel d anticorps tels que CD15 (LeuM1), BerEP4, B72.3 pour la différentiation épithéliale, et les cytokératines CK5/CK6 et la calrétinine pour la différentiation mésothéliale qui permet de trancher (11). Tumeurs mucineuses ou endométrioïdes Le diagnostic différentiel se pose fréquemment pour ces tumeurs, en particulier lorsqu elles sont bilatérales (en faveur d une métastase). Les métastases peuvent provenir principalement du tractus digestif : côlon, estomac, pancréas, de la glande mammaire, du poumon. Tous les aspects histopathologiques peuvent s'observer au niveau d une métastase ovarienne d un carcinome mucineux, notamment les aspects de tumeur «borderline» et de cystadénome. Les aspects de nécrose glandulaire en guirlande sont assez évocateurs d un processus métastatique. Les panels immuno-histochimiques les plus utilisés renferment les cytokératines 7 et 20, l ACE monoclonal, les récepteurs hormonaux, le TTF1 (3, 12-15). Tableau II Panel suggéré d anticorps pour distinguer tumeurs mucineuses et endométrioïdes. Anticorps Ovaire Ovaire Côlon Pancréato- Sein Poumon mucineux non biliaire mucineux Estomac CK , +/-,-/+,- + + CK20 + / , +/-,-/+,- - -/+ ER/PR +/- + / /- - mace + /- -/+ + + Quelques cell + + GCDPF /- - TTF /- CK7- CK20+ Côlon CK20+ RE/RP+ Ovaire mucineux CK7+ Pancréato-biliaire Estomac Poumon CK20- RE/RP- mace+ mace- Ovaire non mucineux Fig. 1 Algorythme diagnostique adénocarcinome primitif ovarien - métastase d un adénocarcinome.

5 Techniques d aide au diagnostic des tumeurs ovariennes 103 La négativité de CK7 exclut a priori un primitif ovarien par rapport à un carcinome digestif. Le profil immuno-histochimique des métastases des carcinomes gastriques et pancréatobiliaires sont le plus souvent non contributifs car toutes les combinaisons CK7/CK20 sont possibles; par exemple, les tumeurs gastriques présentent des profils variables : 40% des cas : C7/CK20+, 10% : CK7-/ CK20-, 30% CK7 +/CK20+, 20% : CK7+/CK20-. Une diffusion tumorale importante fait penser à un processus métastatique, par exemple devant des métastases hépatiques, associées à une tumeur mucineuse ovarienne bilatérale de phénotype non digestif (en particulier, avec une positivité du CK7 et une faible positivité du CK20). Certains anticorps comme le WT1 (16), la bêta caténine (17), HAM56 (18) ont été rapportés dans la littérature comme plus ou moins spécifiques d une origine ovarienne primitive. Cependant, ils restent peu utilisés en routine. Tumeurs à cellules claires Les adénocarcinomes primitifs ovariens à cellules claires (CCC) expriment fortement et de manière diffuse les cytokératines, l EMA et le CD15. Ils sont cytokératine 7 positive et cytokératine 20 négative. L ACE est positif dans 38 à 63% des cas et le CA125 dans 50 à 72% des cas selon les auteurs. L alpha-fœtoprotéine (AFP) est rarement positive. Le CD10 est toujours négatif (19, 20). Le diagnostic différentiel se porte principalement dans les cas suivants : Tumeurs germinales (tumeur vitelline, dysgerminome) : cliniquement, ces tumeurs touchent des femmes jeunes à l inverse des carcinomes à cellules claires qui sont observés après 50 ans et la tumeur vitelline s accompagne d une augmentation de l alpha-fœto-protéine sérique : comme les tumeurs du sac vitellin, les carcinomes à cellules claires peuvent avoir une architecture papillaire ou réticulaire, des cellules claires et des globules hyalins. L AFP est exprimée dans toutes les tumeurs vitellines et rarement dans les carcinomes à cellules claires et c est l inverse pour le CD15 (21) ; certains carcinomes à cellules claires possèdent un stroma inflammatoire séparant des amas de cellules claires comme les dysgerminomes ou séminomes; cependant, il s agit d un infiltrat à prédominance plasmocytaire. Les dysgerminomes ont un profil immuno-histochimique caractéristique PLAP+ (phosphatase alcaline placentaire) et CD119+ et n expriment pas l EMA et peu ou pas la kératine à l inverse des carcinomes à cellules claires (22). Métastases de carcinome à cellules claires d origine rénale ou digestive (variété à cellules en «bague à châton») : elles sont rares (11 cas de métastases ovariennes de carcinomes à cellules claires rénaux) et peuvent précéder, parfois de plusieurs années, la découverte du primitif. Les métastases sont généralement bilatérales,

6 104 Les cancers ovariens alors que seuls 2 à 4% des carcinomes à cellules claires primitifs ovariens de stade I le sont. La coexistence d une endométriose plaide pour une origine primitive. L utilisation d un panel d anticorps (dont les CK7 et 20) est très utile (23). Tableau III Panel suggéré d anticorps pour distinguer cancer à cellules claires (CCC) ovarien, CCC rénal et carcinome digestif en bague à chaton. Anticorps CCC ovarien CCC rénal Carcinome digestif en bague à chaton CK CK CytoK CD RE/RP + 80% - - CA % - - Tumeurs stéroïdes : elles peuvent renfermer un abondant cytoplasme clair, riche en lipides; mais elles sont plus petites que les carcinomes à cellules claires, bien limitées, leurs noyaux sont d aspect bénin ou de bas grade nucléaire et elles expriment fortement l alpha-inhibine (9). Carcinome endométrioïde de type sécrétoire : les deux types de carcinomes, endométrioïde et à cellules claires, peuvent être associés, on peut observer des foyers de métaplasie malpighienne dans l adénocarcinome endométrioïde et il n y a pas de différence immuno-histochimique permettant de trancher. Tumeurs à différenciation urothéliale Un diagnostic différentiel entre une tumeur de Brenner maligne et une métastase ovarienne d un carcinome urothélial ne se pose qu en absence de contingent Brenner bénin. Le profil immuno-histochimique d une Brenner maligne est différent du carcinome urothélial : CK7 et CA125 positifs, CK20, CK 13, thrombomoduline et uroplakine négatifs (24). Aide au diagnostic d un groupe tumoral Les différents groupes tumoraux ont des caractéristiques immuno-histochimiques qui leur sont particulières et qui sont en rapport avec leur origine embryologique. Un recours à l immuno-histochimie est rarement nécessaire pour faire un diagnostic de groupe tumoral car la morphologie des types

7 Techniques d aide au diagnostic des tumeurs ovariennes 105 épithéliaux, germinaux et cordons sexuels est en général très caractéristique. Néanmoins, l immuno-histochimie est utile dans les tumeurs présentant des aspects évocateurs de tumeurs germinales ou des cordons sexuels en l absence d un contexte clinique évocateur et dans le cas de tumeurs indifférenciées à petites cellules rondes, pour lesquelles de nombreuses hypothèses diagnostiques sont possibles et où la prise en charge thérapeutique est différente. Carcinome ovarien primitif versus tumeur du stroma ou des cordons sexuels Les tumeurs endométrioïdes peuvent assez souvent présenter des aspects de tumeurs du stroma et des cordons sexuels. Ces dernières sont immuno-réactives pour l inhibine et le CD99 ou MIC2 et le mélan A (9, 10, 25). De même, une tumeur de la granulosa peut en imposer pour une tumeur carcinoïde (la chromogranine doit être négative et CK 8-18 positive dans les tumeurs de la granulosa). Une tumeur de Sertoli-Leydig peut présenter de nombreuses variantes histopathologiques de diagnostic positif souvent difficile, aidé par un panel d anticorps incluant, outre les anticorps présentés dans le tableau ci dessous, la chromogranine, la synaptophysine, l A103 et l alphafœto-protéine (24). Tableau IV Panel suggéré d anticorps permettant de distinguer cancer de l'ovaire épithélial, thécome, tumeurs de la granulosa et de Sertoli-Leydig. Anticorps Ovaire épithélial Thécome Granulosa Sertoli-Leydig EMA + - ou qq cell Inhibine - ou qq cell /- CD99 (MIC2) -? + + MelanA -? +/- + Carcinome ovarien primitif versus tumeur germinale Les problèmes diagnostiques peuvent se poser pour des tumeurs très indifférenciées avec un carcinome embryonnaire, pour un carcinome endométrioïde prenant dans certains cas des aspects de tumeur vitelline et devant des aspects de cellules claires avec un dysgerminome (CD117 ou ckit +) comme exposé précédemment. Le CD 30 est discrimant pour le diagnostic positif du carcinome embryonnaire (26). Récemment, l utilisation de l anticorps OCT4 a été préconisée comme marqueur des séminomes et des carcinomes embryonnaires (27).

8 106 Les cancers ovariens Tableau V Panel suggéré d anticorps. Anticorps Ovaire Séminome Vitelline Carcinome Chorioépithélial embryonnaire carcinome Cytokératine + - ou qq cell AFP /+ - BHCG -/+ - ou qq cell + - ou qq cell + - ou qq cell + + CD ou qq cell + - ou qq cell Tumeur ovarienne à petites cellules (24) Il existe plusieurs hypothèses diagnostiques différentes : Tumeurs à petites cellules avec hypercalcémie (CPC) : le profil immunohistochimique n est pas spécifique : les carcinomes à petites cellules expriment généralement l EMA et, de manière variable, la vimentine, la cytokératine, la NSE et la chromogranine, mais pas l inhibine (28). De rares tumeurs sont marquées par l anticorps anti-pth, mais le marquage n est pas spécifique (28). Les carcinomes à petites cellules possèdent des caractéristiques ultrastructurales de tumeurs épithéliales : des jonctions intercellulaires (desmosomes), des membranes basales, des microvillosités, un réticulum endoplasmique abondant et dilaté avec formation de grosses vésicules remplies d un matériel protéique caractéristique, mais pas de granule de neurosécrétion (29). Tumeurs de la granulosa adulte (TGA) et juvénile (TGJ) : elles représentent le principal piège diagnostique. Cependant, les aspects cytologiques diffèrent et d un point de vue immunohistochimique, elles expriment l inhibine et l EMA au contraire des carcinomes à petites cellules avec hypercalcémie (9). Tumeurs germinales : dans la tranche d âge des carcinomes à petites cellules avec hypercalcémie, on peut également évoquer une tumeur du sinus endodermique, un dysgerminome ou un carcinome embryonnaire. Les aspects histologiques diffèrent le plus souvent et l étude immunohistochimique et les marqueurs tumoraux (bêta-hcg, alpha-fœto-protéine, ACE) établissent facilement le diagnostic. Autres tumeurs posant des problèmes diagnostiques : lymphomes, tumeurs à cellules rondes de l enfant primitives ou métastatiques (PNET, neuroblastome, tumeur desmoplasique intra-abdominale à cellules rondes, Ewing, rhabdomyosarcome alvéolaire), métastase de mélanome : toutes ces tumeurs ont des caractéristiques histologiques et surtout immunohistochimiques et ultrastructurales qui les différencient du carcinome à petites cellules avec hypercalcémie. On peut s aider d un panel d anticorps : ALC, PS100, CD99, Desmine, HMB45 (24).

9 Techniques d aide au diagnostic des tumeurs ovariennes 107 Tableau VI Panel suggéré d anticorps permettant de distinguer carcinome, lymphome, mélanome, granulosa, cancer à petites cellules pulmonaire, cancer à petites cellules avec hypercalcémie, tumeur desmoplastique. Anticorps Carcinome Lymphome Mélanome Granulosa CPC CPC Tumeur pul Ca + desmoplastique m + CK /- + +/- + EMA + -/ /- + CD S-100 -/ /+ R+ - R+ Inhibine R Chromogranine -/ /- - -/+ Desmine / /- CD99 - -/+ - +/- -/+ -/+ -/+ R+ : de rares cellules peuvent être positives. Métastase de CPC pulmonaire ou extrapulmonaire et CPC de type neuroendocrine primitif de l ovaire (30) : Ces tumeurs atteignent des femmes plus âgées, après la ménopause et sont souvent associées à une tumeur épithéliale de surface. Elles expriment classiquement la NSE et, plus rarement, la chromogranine A. Conclusion Les techniques spéciales et tout particulièrement l immuno-histochimie sont d une grand aide au diagnostic positif de certaines tumeurs ovariennes primitives. Elles sont également très utiles au diagnostic différentiel des tumeurs mucineuses de l ovaire pour lesquelles un diagnostic de primitif ovarien est un diagnostic d élimination. Ces techniques apportent dans la plupart des cas un diagnostic de certitude permettant une prise en charge adaptée de la patiente. L immuno-histochimie est également utilisée en recherche pour la détermination du pronostic ou de marqueurs biologiques utiles pour la prise en charge «ad hoc» des patientes. Références 1. Eglen DE, Ulbright TM (1987) The differential diagnosis of yolk sac tumor and seminoma. Usefulness of cytokeratin, alpha-fetoprotein, and alpha-1-antitrypsin immunoperoxidase reactions. Am J Clin Pathol 88(3):

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