Intratumoral collagen index predicts mortality and survival in canine cutaneous mast cell tumours

Vet Dermatol. 2019 Apr;30(2):162-e48. doi: 10.1111/vde.12726. Epub 2019 Jan 28.

Abstract

Background: Mast cell tumours (MCTs) constitute almost 25% of cutaneous neoplasms in dogs. Their biological behaviour is predicted using histopathological grading which is based on several subjective criteria that are vulnerable to intra- and interobserver variability. To improve the prediction of the biological behaviour, several complementary markers have been studied. The integrity of the extracellular matrix (ECM) may play a protective role against tumoral progression, and favour cellular proliferation, angiogenesis, invasion and metastases when altered.

Hypothesis/objectives: To evaluate the quantification of collagen and elastic fibres as prognostic markers for MCTs.

Animals: Thirty-eight random cases of canine cutaneous MCT surgically treated with wide margins were included.

Methods and materials: Intratumoral collagen and elastic fibres were identified and quantified on histological sections stained with Masson's trichrome, Picrosirius red and Verhoeff; the results were compared with histopathological grades, mortality due to the disease and postsurgical survival.

Results: Morphometric analysis revealed a significant relationship between histopathological grade and intratumoral collagen index (CoI). In addition, the CoI was considered an independent indicator for mortality and postsurgical survival.

Conclusions and clinical importance: These results support the importance of the CoI in the grading and prognosis of MCTs, suggesting that preservation and/or synthesis of collagen have the potential to become targets for MCT therapeutics.

Contexte: Les mastocytomes (MCTs) représentent presque 25% des tumeurs cutanées du chien. Leur évolution biologique est prédictible par gévaluation histopathologique basée sur plusieurs critères subjectifs qui sont vulnérables d'un point de vue variabilité intra et inter-observateur. Pour améliorer la prédiction de l’évolution biologique, plusieurs marqueurs complémentaires ont été étudiés. L'intégrité de la matrice extracellulaire (ECM) pourrait jouer un rôle protecteur contre la progression tumorale et son altération pourrait favoriser la prolifération cellulaire, l'angiogenèse, l'invasion et les métastases. HYPOTHÈSES/OBJECTIFS: Evaluer la quantification des fibres de collagène et des fibres élastiques comme facteurs pronostics des MCTs.

Sujets: Trente huit cas de MCT canins traités par chirurgie avec de larges marges ont été inclus. MATÉRIEL ET MÉTHODE: Le fibres élastiques et de collagène intra-tumorales ont été identifiées et quantifiées sur des sections histopathologiques colorées au trichome de Masson, au rouge Picrosirius et Verhoeff; les résultats étaient comparés avec les grades histopathologiques, la mortalité due à la maladie et au temps de survie post-chirurgical. RÉSULTATS: Une analyse morphométrique a révélé un lien significatif entre le grade histopathologique et l'index de collagène inntratumoral (CoI). En outre, le CoI a été considéré comme un indicateur indépendant pour la mortalité et la survie post-chirurgicale.

Conclusions et importance clinique: Ces résultats soutiennent l'importance du CoI dans le grading et le pronostic des MCTs suggérant que la préservation et/ou la synthèse du collagène a le potentiel de devenir une cible pour le traitement des MCTs.

INTRODUCCIÓN: los mastocitomas (MCTs) constituyen casi el 25% de las neoplasias cutáneas en perros. Su comportamiento biológico se predice utilizando una clasificación histopatológica que se basa en varios criterios subjetivos que son susceptibles de variabilidad intra e interobservador. Para mejorar la predicción del comportamiento biológico, se han estudiado varios marcadores complementarios. La integridad de la matriz extracelular (ECM) puede jugar un papel protector contra la progresión tumoral y favorecer la proliferación celular, la angiogénesis, la invasión y las metástasis cuando se alteran. HIPÓTESIS/OBJETIVOS: Evaluar la cuantificación del colágeno y las fibras elásticas como marcadores de pronóstico para los MCTs. ANIMALES: se incluyeron 38 casos al azar de MCT cutáneo canino tratados quirúrgicamente con amplios márgenes. MÉTODOS Y MATERIALES: el colágeno intratumoral y las fibras elásticas se identificaron y cuantificaron en secciones histológicas teñidas con tricrómico de Masson, rojo de Picrosirius y Verhoeff; Los resultados se compararon con los grados histopatológicos, la mortalidad debida a la enfermedad y la supervivencia postquirúrgica. RESULTADOS: el análisis morfométrico reveló una relación significativa entre el grado histopatológico y el índice de colágeno intratumoral (CoI). Además, el CoI se consideró un indicador independiente de mortalidad y supervivencia postquirúrgica. CONCLUSIONES E IMPORTANCIA CLÍNICA: estos resultados apoyan la importancia del CoI en la clasificación y el pronóstico de los MCTs, lo que sugiere que la preservación y/o la síntesis de colágeno tienen el potencial de convertirse en objetivos para el tratamiento de MCTs.

Hintergrund: Mastzelltumore (MCTs) stellen fast 25% der Hautneoplasien bei Hunden dar. Ihr biologisches Verhalten wird mittels histopathologischem „Grading“ vorhergesagt, welches auf verschiedenen subjektiven Kriterien beruht, die empfindlich sind in Bezug auf Intra- und Interobserver Variabilität. Um die Vorhersage des biologischen Verhaltens zu verbessern wurden mehrere komplementäre Marker untersucht. Die Integrität der extrazellulären Matrix (ECM) könnte eine schützende Rolle bei der Tumorprogression spielen und die zelluläre Proliferation, die Angiogenese, Invasion und Metastasen favorisieren, wenn sie geändert wird.

Hypothese/ziele: Eine Evaluierung der Quantifizierung von Kollagen und elastischen Fasern als prognostische Marker für MCTs.

Tiere: Achtunddreißig zufällige Fälle von kutanem MCT bei Hunden, die chirurgisch mit großen Rändern behandelt worden waren, wurden in die Studie aufgenommen.

Methoden und material: Es wurden intratumorales Kollagen und elastische Fasern identifiziert und auf histologischen Schnitten, die mit Masson´s Trichrom, Picrosirius und Verhoeff gefärbt worden waren, quantifiziert; die Ergebnisse wurden mit den histopathologischen Graden, der Sterberate aufgrund der Erkrankung und die Überlebensdauer nach der Operation verglichen.

Ergebnisse: Die morphometrische Analyse zeigte eine signifikante Beziehung zwischen den histopathologischen Graden und dem intratumoralen Kollagenindex (CoI). Zusätzlich wurde der CoI als unabhängiger Indikator für die Sterblichkeit und die Überlebensdauer nach der Operation betrachtet.

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: Diese Ergebnisse unterstützen die Wichtigkeit von CoI beim „Grading“ und bei der Prognose von MCTs, was darauf hinweist, dass die Erhaltung und/oder die Synthese von Kollagen ein Potential darstellen, Ziele für MCT Therapeutika zu werden.

背景: 肥満細胞腫(MCT)は、犬における皮膚腫瘍の約25%を占める。MCTの生物学的挙動は、観察者内および観察者間に対するいくつかの不安定な主観的基準に基づく病理組織学的グレーディングによって予測される。生物学的挙動の予測を改善するため、いくつかの相補的マーカーが研究されてきた。細胞外マトリックス(ECM)の健常性は、腫瘍の進行に対して保護的な役割を果たし、そして改変した場合、細胞増殖、血管形成、浸潤および転移に有利に働き得る。 仮説/目的: 本研究の目的は、MCTの予後マーカーとしてコラーゲンおよび弾性繊維の定量化を評価することである。 被験動物: 広範なマージンで外科的に治療された犬の皮膚MCTの無作為症例38例を供した。 材料と方法: 腫瘍内コラーゲンと弾性繊維を、マッソントリクローム染色、ピクロシリウスレッド染色、ヴァーホフ染色で染色した組織切片上で同定し、定量した。そして、その結果を病理組織学的グレード、疾患による死亡率および術後生存率と比較した。 結果: 形態計測解析は、病理組織学的グレードと腫瘍内コラーゲン指数(CoI)との間の有意な関係を明らかにした。さらに、CoIは死亡率および術後生存率に対し独立した指標であると考えられた。 結論および臨床的重要性: 本研究結果は、MCTグレーディングおよび予後におけるCoIの重要性を支持しており、コラーゲンの保持および/または合成がMCT治療の標的になる可能性を示唆している。.

背景: 肥大细胞瘤(MCTs)占犬皮肤肿瘤的近25%。通过组织病理学分级预测它们的生物学行为,该分类基于几个主观标准,这些标准易受观察者自身和观察者间变化影响。为了提高对生物学行为的预测,研究了几种互补标记。细胞外基质(ECM)的完整性可以起到对肿瘤发展的保护作用,并在改变时有利于细胞增殖、血管生成、侵袭和转移。 假设/目标: 评估胶原和弹性纤维作为MCT预后标志物的量。 动物: 包括38例随机手术治疗的多处犬皮肤MCT的随机病例。 方法和材料: 将组织切片进行Masson三色、Picrosirius红和Verhoeff染色,随后鉴定和定量肿瘤内胶原和弹性纤维; 将结果与组织病理学分级、疾病引起的死亡率和术后生存率进行比较。 结果: 形态学分析显示组织病理学分级与肿瘤内胶原指数(CoI)之间有显著关系。此外,CoI被认为是死亡率和术后生存的独立指标。 结论和临床价值: 这些结果支持CoI在MCT分级和预后中的重要性,提示胶原蛋白的保存和/或合成有可能成为MCT治疗的靶点。.

Contexto: Os mastocitomas (MCTs) constituem quase 25% das neoplasias cutâneas em cães. O seu comportamento biológico pode ser predito utilizando uma graduação histopatológica baseada em diversos critérios subjetivos que são vulneráveis a variação intra e interobservador. Para melhorar a previsão do comportamento biológico, diversos marcadores complementares têm sido estudados. É possível que a integridade da matriz extracelular (ECM) possua uma função protetora contra a progressão tumoral, e favoreça a proliferação celular, angiogênese, invasão e metástase quando alterada. HIPÓTESE/OBJETIVOS: Avaliar a quantificação de colágeno e fibras elásticas como marcadores de prognóstico para MCTs.

Animais: Trinta e oito casos aleatórios de MCTs cutâneos em cães tratados cirurgicamente com margens amplas inclusas. MÉTODOS E MATERIAIS: Colágeno intratumoral e fibras elásticas foram identificadas e quantificadas nos cortes histopatológicos corados com corante tricromo de Masson, Picrosirius vermelho e Verhoeff; os resultados foram comparados com as graduações histopatológicas, mortalidade devido à doença e sobrevida pós-cirúrgica.

Resultados: A análise morfométrica revelou uma relação significativa entre a graduação histopatológica e o índice de colágeno tumoral (CoI). Além disso, o CoI foi considerado um indicador independente de mortalidade e sobrevida pós-cirúrgica. CONCLUSÕES E IMPORTÂNCIA CLÍNICA: Estes resultados corroboram com a importância do CoI na classificação e no prognóstico de MCTs, sugerindo que a preservação e a síntese de colágeno têm o potencial de se transformarem em alvos para o tratamento de MCTs.

MeSH terms

  • Animals
  • Biomarkers, Tumor / analysis*
  • Collagen / analysis*
  • Dogs
  • Elastic Tissue
  • Elastin / analysis*
  • Female
  • Histological Techniques
  • Male
  • Mast Cells / pathology*
  • Prognosis
  • Skin Neoplasms / mortality*
  • Skin Neoplasms / surgery
  • Skin Neoplasms / veterinary*

Substances

  • Biomarkers, Tumor
  • Collagen
  • Elastin