Novel histological prognostic factors in gastric cancer

Abstract

<div lang="en" class="abs"><p class="abs_header">Abstract</p><p>Gastric cancer is among the most common cancer types in the world and the third most common cause of death by cancer. The prognosis of individual patients treated with surgery varies greatly. New prognostic factors are needed to complement the prognostic information provided by the currently used tumor-node-metastasis (TNM) staging system.</p><p>Several novel prognostic factors that can be assessed from routinely stained hematoxylin-eosin (HE) slides have been discovered in different cancer types. They include tumor-stroma ratio (TSR), tumor budding, stromal maturity and Klintrup-Mäkinen (KM) grade. TSR is based on estimating the amount of intratumoral stroma. Tumor budding is assessed by counting tumor buds, which are single tumor cells or clusters of up to four cells detached from the main tumor mass. Assessment of stromal maturity is based on presence of thick eosinophilic collagen bundles in the immature stroma. KM-grade is a method of semiquantitatively classifying the lymphocytic infiltrate present at the border of the tumor. All these factors have prognostic value in different cancer types, but their relevance in gastric cancer is unknown.</p><p>In this thesis, prognostic value of TSR, tumor budding, stromal maturity and KM-grade in gastric cancer was studied, mainly in a large patient cohort from Oulu University Hospital. TSR, tumor budding, stromal maturity and KM-grade were all independent prognostic factors in the patient cohort. TSR and tumor budding were assessed with high interobserver agreement, while stromal maturity and KM-grade were assessed with moderate interobserver agreement.</p><p>Based on our results, TSR, tumor budding, stromal maturity and KM-grade have prognostic value in gastric cancer. They could potentially be used to improve accuracy of estimating patients’ prognosis after surgery for gastric cancer.</p></div>

<div lang="fi" class="abs"><p class="abs_header">Tiivistelmä</p><p>Mahasyöpä on yksi maailman yleisimmistä syöpätyypeistä ja maailman kolmanneksi yleisin syöpäkuoleman aiheuttaja. Kirurgisesti hoidettujen potilaiden ennuste vaihtelee suuresti. Uudet ennustetekijät olisivat hyödyllisiä nykyään käytetyn tumor-node-metastasis (TNM) -luokituksen antaman ennustetiedon täydentämiseksi.</p><p>Useita uusia rutiinisti tehtävistä hematoksyliini-eosiini (HE) -värjätyistä laseista analysoitavissa olevia ennustetekijöitä on löydetty monista eri syöpätyypeistä. Niihin lukeutuvat kasvain-stroomasuhde (tumor-stroma ratio (TSR)), kasvaimen silmikointi, strooman kypsyys ja Klintrup-Mäkinen (KM) -aste. TSR perustuu tuumorin sisäisen strooman määrän arvioimiseen. Kasvaimen silmikointi analysoidaan laskemalla tuumorisilmujen määrä. Tuumorisilmut ovat yksittäisiä kasvainsoluja tai korkeintaan neljän solun ryhmiä, jotka ovat irronneet kasvaimen pääosasta. Strooman kypsyyden arviointi perustuu paksujen eosinofiilisten kollageenikimppujen esiintymiseen epäkypsässä stroomassa. KM-aste on semikvantitatiivinen menetelmä kasvaimen reunalla olevan lymfosyytti-infiltraatin luokitteluun. Kaikilla näistä tekijöistä on aiemmin osoitettu olevan ennustearvoa eri syöpätyypeissä, mutta niiden merkitys mahasyövässä tunnetaan puutteellisesti.</p><p>Tässä väitöskirjassa tutkittiin TSR:n, kasvaimen silmikoinnin, strooman kypsyyden ja KM-asteen ennustearvoa, pääasiassa suuressa Oulun yliopistollisen sairaalan potilaskohortissa. TSR, kasvaimen silmikointi, strooman kypsyys ja KM-aste olivat kaikki itsenäisiä ennustetekijöitä. TSR:n ja kasvaimen silmikoinnin arvioinnin toistettavuus oli hyvä, ja strooman kypsyyden ja KM-asteen kohtalainen.</p><p>Tuloksiemme perusteella TSR:llä, kasvaimen silmikoinnilla, strooman kypsyydellä ja KM-asteella on ennustearvoa mahasyövässä. Niitä voitaisiin mahdollisesti tulevaisuudessa hyödyntää leikattujen mahasyöpäpotilaiden ennustearvioiden parantamisessa.</p></div>

<div lang="en" class="abs"><p class="abs_header">Original papers</p><p>Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.</p><ol type="I"><li><p>Kemi, N., Eskuri, M., Herva, A., Leppänen, J., Huhta, H., Helminen, O., … Kauppila, J. H. (2018). Tumour-stroma ratio and prognosis in gastric adenocarcinoma. British Journal of Cancer, 119(4), 435–439. <a href="https://doi.org/10.1038/s41416-018-0202-y">https://doi.org/10.1038/s41416-018-0202-y</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2019110737084">Self-archived version</a></p></li><li><p>Kemi, N., Eskuri, M., Ikäläinen, J., Karttunen, T. J., & Kauppila, J. H. (2019). Tumor Budding and Prognosis in Gastric Adenocarcinoma. The American Journal of Surgical Pathology, 43(2), 229–234. <a href="https://doi.org/10.1097/pas.0000000000001181">https://doi.org/10.1097/pas.0000000000001181</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2019110737085">Self-archived version</a></p></li><li><p>Kemi, N. A., Eskuri, M., Pohjanen, V., Karttunen, T. J., & Kauppila, J. H. (2019). Histological assessment of stromal maturity as a prognostic factor in surgically treated gastric adenocarcinoma. Histopathology, 75(6), 882–889. <a href="https://doi.org/10.1111/his.13934">https://doi.org/10.1111/his.13934</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2019110737086">Self-archived version</a></p></li><li><p>Kemi, N., Hiltunen, N., Väyrynen, J., Pohjanen, V.-M., Helminen, O., Junttila, A., … Kauppila, J. (2020) Lymphocytic infiltrate and prognosis in gastric adenocarcinoma. Manuscript in preparation.</p></li><li><p>Kemi, N., Eskuri, M., & Kauppila, J. H. (2019). Tumour-stroma ratio and 5-year mortality in gastric adenocarcinoma: a systematic review and meta-analysis. Scientific Reports, 9(1). <a href="https://doi.org/10.1038/s41598-019-52606-7">https://doi.org/10.1038/s41598-019-52606-7</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2020042219975">Self-archived version</a></p></li></ol></div>

<div lang="fi" class="abs"><p class="abs_header">Osajulkaisut</p><p>Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.</p><ol type="I"><li><p>Kemi, N., Eskuri, M., Herva, A., Leppänen, J., Huhta, H., Helminen, O., … Kauppila, J. H. (2018). Tumour-stroma ratio and prognosis in gastric adenocarcinoma. British Journal of Cancer, 119(4), 435–439. <a href="https://doi.org/10.1038/s41416-018-0202-y">https://doi.org/10.1038/s41416-018-0202-y</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2019110737084">Rinnakkaistallennettu versio</a></p></li><li><p>Kemi, N., Eskuri, M., Ikäläinen, J., Karttunen, T. J., & Kauppila, J. H. (2019). Tumor Budding and Prognosis in Gastric Adenocarcinoma. The American Journal of Surgical Pathology, 43(2), 229–234. <a href="https://doi.org/10.1097/pas.0000000000001181">https://doi.org/10.1097/pas.0000000000001181</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2019110737085">Rinnakkaistallennettu versio</a></p></li><li><p>Kemi, N. A., Eskuri, M., Pohjanen, V., Karttunen, T. J., & Kauppila, J. H. (2019). Histological assessment of stromal maturity as a prognostic factor in surgically treated gastric adenocarcinoma. Histopathology, 75(6), 882–889. <a href="https://doi.org/10.1111/his.13934">https://doi.org/10.1111/his.13934</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2019110737086">Rinnakkaistallennettu versio</a></p></li><li><p>Kemi, N., Hiltunen, N., Väyrynen, J., Pohjanen, V.-M., Helminen, O., Junttila, A., … Kauppila, J. (2020) Lymphocytic infiltrate and prognosis in gastric adenocarcinoma. Manuscript in preparation.</p></li><li><p>Kemi, N., Eskuri, M., & Kauppila, J. H. (2019). Tumour-stroma ratio and 5-year mortality in gastric adenocarcinoma: a systematic review and meta-analysis. Scientific Reports, 9(1). <a href="https://doi.org/10.1038/s41598-019-52606-7">https://doi.org/10.1038/s41598-019-52606-7</a></p><p><a href="https://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2020042219975">Rinnakkaistallennettu versio</a></p></li></ol></div>