Altersspezifische Charakterisierung der zervikalen intraepithelialen Neoplasie Grad 3 (CIN3) mittels epidemiologischer, morphologischer, virologischer und molekularbiologischer Verfahren

Abstract

Altersspezifische Charakterisierung der zervikalen intraepithelialen Neoplasie Grad 3 (CIN3) mittels epidemiologischer, morphologischer, virologischer und molekularbiologischer Verfahren

Das Zervixkarzinom-Screening ist die erfolgreichste Methode, welche jemals zur Senkung der Inzidenz einer malignen Erkrankung entwickelt wurde. Sie beruht darauf, dass nicht das Karzinom selbst, sondern deren Vorläufer frühzeitig entdeckt und behandelt werden. Zielläsion ist der unmittelbare Vorläufer des invasiven Zervixkarzinoms (ICC) die zervikale intraepitheliale Neoplasie Grad 3 (CIN3). Mit Hilfe der Zytodiagnostik ist es von 1971 bis heute gelungen die Inzidenz des ICC in Deutschland um 75%, in der Gruppe der Frauen die regelmäßig am Screening teilnehmen, sogar um 90% zu senken. In den letzten Jahren werden neben der zytologischen Diagnostik zunehmend auch virologische und molekularbiologische Methoden eingesetzt, welche ebenfalls geeignet sind, die CIN3 zu detektieren. In Deutschland wird derzeit die Früherkennung des Gebärmutterkrebses neu strukturiert, wobei die oben genannten Parameter, insbesondere der HPV-Test in das Screening integriert werden. Vor diesem Hintergrund ist es nötig, bezogen auf die CIN3, die Performance von Zytologie, HPV-Test, sowie der molekularbiologischen Verfahren, welche bislang vorwiegend in industriefinanzierten Studien untersucht wurden, auch unter „Real-World“-Bedingungen in einem Versorgungslabor zu evaluieren.

In der vorliegenden Arbeit werden 300 Fälle, welche histologisch als CIN3 beschrieben wurden, entsprechend einer Screening-Population von 175.000 Frauen, epidemiologisch dargestellt, sowie mit allen derzeit kommerziell zur Verfügung stehenden morphologischen, virologischen und molekularbiologischen Verfahren untersucht. Zusätzlich erfolgte eine altersspezifische Analyse. Das Material zur Zytodiagnostik, zur Erstellung des HPV-Testes, sowie zur Bestimmung der molekularbiologischen Parameter, wurden im Rahmen einer Dysplasie-Sprechstunde gewonnen. Hier erfolgte auch die gezielte Biopsie für eine histologische Diagnostik. Bei gegebener Indikation wurde eine Large Loop Excision of the Transformation Zone (LLETZ) oder Loop Electrosurgical Excision Procedure (LEEP) durchgeführt.

Epidemiologisch zeigt die Altersverteilungskurve der CIN3 einen steilen Anstieg ab dem 20. Lebensjahr mit einem Höhepunkt zwischen dem 30. und 35. Lebensjahr. Hieraus folgt, dass die CIN3 vorwiegend eine Erkrankung der jüngeren Frauen ist. Die CIN3 zeigt in der Zytologie ein typisch morphologisches Bild. Die Spezifität liegt in unserem Krankengut bei 96,0%. In 5 Fällen zeigte die CIN3 bereits eine Stromainvasion (pT1a1) und zweimal auch ein, bei der Kolposkopie nicht sichtbares, invasives Karzinom im Stadium pT1b1. In 99,3% zeigt der von uns verwendete Hybrid Capture 2 HPV-DNA-Test® (HC2-Test) eine positive Reaktion mit den 13, unter dem Oberbegriff high-risk (HR) zusammengefassten HPV-Typen (HR-HPV). Dieser verhält sich in allen Altersklassen gleich. Die Positivrate lag bei 97,9 – 100%. Bei der Genotypisierung zeigt sich mit zunehmendem Lebensalter ein deutlicher Abfall der Rate der hochonkogenen Typen HPV16/18/45. Diese drei HPV-Typen sind auch für über 80% aller invasiven Karzinome verantwortlich und zeigen die kürzeste Entwicklung von einer CIN3 zu einem ICC. Der Test auf o.g. Genotypen fällt in der Gruppe der 20 - 34-Jährigen in 80,8% der Frauen positiv aus, in der Gruppe der Frauen vom 35. – 49. Lebensjahr in 74,0%. In der Gruppe der Frauen über dem 50. Lebensjahr liegt die Häufigkeit nur noch bei 45,9%. Diesen Abfall der Genotypen HPV16/18/45 mit zunehmendem Alter, deuten wir als einen Screeningeffekt. Dieses Phänomen gibt uns einen bislang wenig beachteten Einblick in die durch das Screening veränderten Abläufe der Karzinogenese. Es werden unter einem morphologisch weitestgehend gleichen Bild Subtypen mit unterschiedlichem biologischen Verhalten erkennbar, wie wir es auch von anderen Malignomen, insbesondere dem Mammakarzinom, kennen. Der Biomarker CINtec plus p16/Ki67, welcher auf eine Transformation im Zellkern hinweist zeigt in 95,3% eine positive Reaktion. In den verschiedenen Altersabschnitten finden sich keine signifikanten Schwankungen. Die positive immunzytologische Reaktion ist unabhängig vom Genotyp. Der Biomarker L1 als Hinweis auf ein mögliches Remissionspotential einer CIN ist in 89,0% negativ. Charakteristisch für die CIN3 ist die Kombination CINtec plus p16/Ki67 positiv/L1 negativ. Dieses Ergebnis findet sich in allen Altersgruppen in 85,7% unabhängig vom Ergebnis der Genotypisierung und ist somit Ausdruck der fortgeschrittenen Karzinogenese.

In der vorliegenden Arbeit wird erstmals systematisch an einer großen Screening-Population unter Routine-Bedingungen die CIN3 umfassend epidemiologisch, morphologischen, virologisch, sowie mittels Biomarker untersucht und beschrieben. Die altersspezifische Verteilung gibt wichtige Hinweise für die aktuelle Diskussion, insbesondere um die obere und untere Altersgrenze. Der eindrucksvolle Abfall der hochonkogenen HPV-Typen HPV16/18/45 in zunehmendem Alter und die hierdurch implizierten Auswirkung auf die Entstehung invasiver Karzinome in den Folgejahren wirft die Frage auf, inwieweit Frauen bei denen Viren dieser Gruppe nachgewiesen werden, einer intensiveren Vorsorge ggf. auch Therapie zugeführt werden sollen. Dies betrifft insbesondere die Frauen, welche aus Altersgründen nicht geimpft werden konnten, oder nicht an einer möglichen Impfung teilgenommen haben.

Age-specific characterization of cervical intraepithelial neoplasia grade 3 (CIN3) using epidemiological, morphological, virological and molecular biology techniques

Cervical cancer screening is the most successful method ever developed to reduce the incidence of malignant disease. It is based on the fact that it is not the carcinoma itself but its precursors that are discovered and treated at an early stage. Target lesion is the immediate precursor of invasive cervical carcinoma (ICC), cervical intraepithelial neoplasia grade 3 (CIN3). With the application of cytodiagnostics, the incidence of the ICC in Germany has been reduced to 75% from 1971 to today. Within the group of women who regularly participate in the screening the incidence of ICC has even been reduced to 90 %. In recent years, in addition to cytological diagnostics, more and more virological and molecular biological methods are used, which are also suitable to detect the CIN3. In Germany, the early detection of uterine cancer is currently being restructured, including the above-mentioned parameters, in particular the HPV test, into the screening. Against this background, it is necessary to evaluate the performance of cytology, HPV test, as well as of the molecular biological methods, which were so far predominantly investigated in industry-funded studies, also under real-world conditions in a supply laboratory research relating to CIN3.

In the present study, 300 cases, which were histologically described as CIN3, a screening population of 175.000 women were examined epidemiologically, respecting the whole amount of current commercially available morphological, virological and molecular biological methods are examined. In additon to that, an age specification took place. The material for cytodiagnostics, for the creation of the HPV test, as well as for the determination of molecular biological parameters, had been extracted during a dysplasia consultation. As a result, targeted biopsy for a histological diagnosis was carried out. For a given indication, a Large Loop Excision of the Transformation Zone (LLETZ) or Loop Electrosurgical Excision Procedure (LEEP) was performed.

Epidemiologically, the age distribution curve of CIN3 shows a steep increase at the age of 20 years. With its peak between the age of 30 and 35 it follows that the CIN3 is predominantly a disease of younger women. Thus, CIN3 is a disease that affects mainly younger, premenopausal women. The CIN3 shows a typical morphological picture in cytology. The specificity in our patient material is 96.0%. In 5 cases, CIN3 already showed a stromal invasion (pT1a1). An invasive carcinoma in stage pT1b1, not visible in colposcopy, occured twice. In 99.3% of the cases, the Hybrid Capture 2 HPV-DNA-Test® (HC2 test) we used, showed a positive reaction to the 13 HPV types (HR-HPV), grouped under the generic term high-risk (HR). This behaves the same in all age groups. The positive rate was 97.9 - 100%. Genotyping shows a significant decrease in the rate of the highly oncogenic types HPV16/18/45 with increasing age. These three HPV types are also responsible for over 80% of all invasive carcinomas and show the shortest progression from CIN3 to ICC. The test on the Genotypes are positive in 80.8% of women at the age of 20 to 34 year old group and 74.0% in the group pf 35 to 49 years old women. In the group of women over the age of 50, the frequency is only 45.9%. This decrease in genotypes HPV16/18/45 in terms of increasing age, we interpret as a screening effect. So far, this phenomenon gives us a neglected insight into the processes of carcinogenesis altered by screening. Under a morphologically largely identical picture, subtypes with different biological behavior become recognizable, as we know it from other malignancies, in particular breast cancer. The biomarker CINtec plus p16/Ki67, which indicates a transformation in the nucleus, shows a positive reaction in 95.3%. There are no significant fluctuations in the various age segments. The positive immunocytological response is independent of genotype. The biomarker L1 as an indication of a possible remission potential of a CIN, is negative in 89.0%. Characteristic for the CIN3 is the combination CINtec plus p16/Ki67 positive/L1 negative. This result is found in all age groups in 85.7% regardless of the result of genotyping and it is thus an expression of advanced carcinogenesis.

For the first time, CIN3 has been extensively studied and described on a large screening population under real-world conditions, including epidemiological, morphological, virological and biomarker studies. The age spacification gives important hints for the current discussion, especially about the upper and the lower age limit. The impressive decline of the HPV types HPV16/18/45 with increasing age and the implication for the development of invasive carcinomas in the following years raises the question of the extent to which women with this group of viruses are detected and, if necessary, more intensive screening therapy should be supplied. This applies in particular to women who could not be vaccinated for reasons of age or who did not participate in a possible vaccination.