Typen och graden av cancer är vanligtvis tydliga när cellerna ses i mikroskop efter rutinbearbetning och färgning, men så är inte alltid fallet. Ibland behöver patologen använda andra procedurer för att ställa en diagnos.

Histokemiska fläckar

Dessa tester använder en mängd olika kemiska färgämnen som dras till vissa kemikalier som finns i cancerceller. Mucikarminfläcken, till exempel, dras till slem. Under ett mikroskop kommer slemdroppar inuti en cell som exponeras för detta färgämne att se rosa-röda ut. Om en patolog misstänker ett adenokarcinom (en körtelcancer) i ett lungprov, kan denna fläck hjälpa. Eftersom adenokarcinom kan skapa slem, kommer att upptäcka rosa-röda fläckar i lungcancerceller att indikera att diagnosen är adenokarcinom för patologen.

Andra typer av specifika fläckar används i labbet för att identifiera mikroorganismer (bakterier) som bakterier och svampar i vävnader, förutom att sortera ut olika typer av tumörer. Detta är avgörande eftersom cancerpatienter kan få infektioner som ett resultat av sin behandling eller som ett resultat av själva sjukdomen. Det är också avgörande vid cancerdiagnostik eftersom vissa infektionssjukdomar skapar klumpar som kan misstas för cancer tills histokemiska fläckar visar att patienten lider av en infektion snarare än cancer.

Immunhistokemiska fläckar

Immunhistokemisk (IHC) eller immunoperoxidas-fläckar är en annan klass av specifika tester som kan vara mycket värdefulla. Den underliggande idén bakom denna strategi är att ett immunprotein som kallas en antikropp kommer att binda sig till särskilda molekyler på eller i cellen som kallas antigener. Antikroppar identifierar och vidhäftar antigener som är specifika för dem. Normala celler och maligna celler har var och en sina egna antigener. Om en cell har ett specifikt antigen, kommer antikroppen som matchar antigenet att dras till den. För att se om antikroppar har dragits till cellerna ges kemikalier som gör att cellerna ändrar färg först när en viss antikropp (och därmed antigenet) finns.

Våra kroppar tillverkar normalt antikroppar som känner igen antigener på bakterier och hjälper till att skydda oss mot infektioner. Antikropparna som används i IHC-färger är olika. Theyre som göras i arbetskraften till känner igen antigener som finnas anknutit till cancer och andra sjukdomar.

IHC-fläckar är ganska användbara för att diagnostisera specifika maligniteter. En rutinmässigt bearbetad biopsi av en lymfkörtel, till exempel, kan ha celler som tydligt ser ut som cancer, men patologen kanske inte kan avgöra om cancer startade i lymfkörteln eller spred sig till lymfkörtlarna från någon annanstans i kroppen. Lymfom skulle vara diagnosen om cancer började i en lymfkörtel. Det kan vara metastaserande cancer om cancer startade på en annan plats i kroppen och spred sig till lymfkörteln. Denna skillnad är kritisk eftersom behandlingsalternativen varierar beroende på typen av cancer (liksom några andra faktorer också).

Det finns hundratals antikroppar som används för IHC-tester. Vissa är ganska specifika, vilket innebär att de bara reagerar med en typ av cancer. Andra kan reagera med några typer av cancer, så flera antikroppar kan testas för att avgöra vilken typ av cancer det är. Genom att titta på dessa resultat tillsammans med cancerns utseende efter att biopsiprovet har bearbetats, dess placering och annan information om patienten (ålder, kön, etc.), är det ofta möjligt att klassificera cancer på ett sätt som kan hjälpa till att välja den bästa behandlingen .

IHC-färger används oftast för att klassificera celler, men de kan också användas för att upptäcka eller identifiera cancerceller. Medan ett stort antal cancerceller har flyttat till en närliggande lymfkörtel, kan patologen enkelt identifiera dessa celler med hjälp av konventionella färger när han tittar på lymfvävnaden under mikroskopet. Men om noden bara innehåller ett fåtal cancerceller kan det vara svårt att särskilja cellerna med enbart normala fläckar. IHC-fläckar kan hjälpa till i denna situation. När patologen har bestämt vilken typ av malignitet som ska undersökas, kan han eller hon välja en eller flera antikroppar som har visat sig reagera med dessa celler. Fler kemikalier tillsätts för att cancercellerna ska ändra färg och tydligt sticka ut från de normala cellerna runt dem. IHC-fläckar används i allmänhet inte för att titta på vävnad från lymfkörteldissektioner (som tar bort ett stort antal noder), men de används ibland i sentinel lymfkörtelbiopsier.

En annan specialiserad användning av dessa fläckar är att hjälpa till att skilja lymfkörtlar som innehåller lymfom från de som är svullna från ökat antal normala vita blodkroppar (vanligtvis som ett svar på infektion). Vissa antigener finns på ytan av vita blodkroppar som kallas lymfocyter. Godartad (icke-cancerös) lymfkörtelvävnad innehåller många olika typer av lymfocyter med en mängd olika antigener på ytan. Däremot börjar cancer som lymfom med en enda onormal cell, så cancercellerna som växer från den cellen delar vanligtvis de kemiska egenskaperna hos den första onormala cellen. Detta är särskilt användbart vid diagnostisering av lymfom. Om de flesta av cellerna i en lymfkörtelbiopsi har samma antigener på sin yta, stöder detta resultat en diagnos av lymfom.

Vissa IHC-färger kan hjälpa till att känna igen specifika substanser i cancerceller som påverkar en patientprognos och/eller om de sannolikt kommer att dra nytta av vissa läkemedel. Till exempel används IHC rutinmässigt för att kontrollera östrogenreceptorer på bröstcancerceller. Patienter vars celler har dessa receptorer kommer sannolikt att dra nytta av hormonbehandlingsläkemedel, som blockerar produktionen eller effekterna av östrogener. IHC kan också hjälpa till att avgöra vilka kvinnor med bröstcancer som sannolikt kommer att dra nytta av läkemedel som blockerar de tillväxtfrämjande effekterna av onormalt höga nivåer av HER2-proteinet.

Elektronmikroskopi

Det typiska medicinska labbmikroskopet använder en stråle av vanligt ljus för att titta på prover. Ett större, mycket mer komplext instrument som kallas an elektron mikroskop använder elektronstrålar. Elektronmikroskopets förstoringseffekt är cirka 1,000 XNUMX gånger större än för ett vanligt ljusmikroskop. Denna grad av förstoring behövs sällan för att avgöra om en cell är cancer. Men det hjälper ibland att hitta mycket små detaljer om en cancercellstruktur som ger ledtrådar till den exakta typen av cancer.

Under ett standardljusmikroskop kan vissa fall av melanom, en mycket dödlig hudcancer, tyckas vara andra cancerformer. Merparten av tiden kan IHC-fläckar identifiera dessa melanom. Om sådana tester inte avslöjar något, kan ett elektronmikroskop användas för att leta efter mikroskopiska strukturer som kallas melanosomer inuti melanomceller. Detta hjälper till att bestämma typen av cancer och bestämma det bästa behandlingsalternativet.

Flödescytometri

Flödescytometri används ofta för att testa cellerna från benmärg, lymfkörtlar och blodprover. Det är mycket noggrant när det gäller att ta reda på den exakta typen av leukemi eller lymfom en person har. Det hjälper också till att skilja lymfom från icke-cancersjukdomar i lymfkörtlarna.

Ett cellprov från en biopsi, ett cytologiprov eller ett blodprov behandlas med speciella antikroppar. Varje antikropp fastnar bara på vissa typer av celler som har de antigener som passar med den. Cellerna passerar sedan framför en laserstråle. Om cellerna nu har dessa antikroppar, kommer lasern att få dem att avge ljus som sedan mäts och analyseras av en dator.

Att analysera fall av misstänkt leukemi eller lymfom med flödescytometri använder samma principer som förklaras i avsnittet om immunhistokemi:

• Att hitta samma ämnen på ytan av de flesta celler i provet tyder på att de kom från en enda onormal cell och sannolikt är cancer.
• Hitta flera olika celltyper med en mängd olika antigener innebär att provet är mindre sannolikt att innehålla leukemi eller lymfom.

Flödescytometri kan också användas för att mäta mängden DNA i cancerceller (kallad ploidi). Istället för att använda antikroppar för att detektera proteinantigener kan celler behandlas med speciella färgämnen som reagerar med DNA.

• Om det finns en normal mängd DNA, sägs cellerna vara det diploid.
• Om mängden är onormal beskrivs cellerna som aneuploid. Aneuploida cancerformer i de flesta (men inte alla) organ tenderar att växa och spridas snabbare än diploida.

En annan användning av flödescytometri är att mäta S-fasfraktionen, vilket är andelen celler i ett prov som befinner sig i ett visst stadium av celldelningen som kallas syntes or S-fas. Ju fler celler som är i S-fasen, desto snabbare växer vävnaden och desto mer aggressiv är cancern sannolikt.

Bildcytometri

Liksom flödescytometri använder detta test färgämnen som reagerar med DNA. Men istället för att suspendera cellerna i en ström av vätska och analysera dem med en laser använder bildcytometri en digitalkamera och en dator för att mäta mängden DNA i celler på ett objektglas. Liksom flödescytometri kan bildcytometri också bestämma cancercellers ploidi.

Genetiska tester

cytogenetik

Normala mänskliga celler har 46 kromosomer (bitar av DNA och protein som styr celltillväxt och funktion). Vissa typer av cancer har en eller flera onormala kromosomer. Att känna igen onormala kromosomer hjälper till att identifiera dessa typer av cancer. Detta är särskilt användbart för att diagnostisera vissa lymfom, leukemier och sarkom. Även när typen av cancer är känd, kan cytogenetiska tester hjälpa till att förutsäga patienternas utsikter. Ibland kan testerna till och med hjälpa till att förutsäga vilka kemoterapiläkemedel som cancern sannolikt kommer att svara på.

Flera typer av kromosomförändringar kan hittas i cancerceller:

• A transloka betyder att en del av en kromosom har brutits av och nu finns på en annan kromosom.
• An invertering betyder att en del av en kromosom är upp och ner (nu i omvänd ordning) men fortfarande fäst vid den högra kromosomen.
• A radering indikerar att en del av en kromosom har gått förlorad.
• A duplicering händer när en del av en kromosom har kopierats, och för många kopior av den finns i cellen.

Ibland kan en hel kromosom fås eller förloras i cancercellerna.

För cytogenetisk testning odlas cancerceller i labbskålar i cirka 2 veckor innan deras kromosomer kan tittas på under mikroskop. På grund av detta tar det vanligtvis cirka 3 veckor att få resultat.

Fluorescerande in situ hybridisering

FISH, eller fluorescerande in situ hybridisering, liknar cytogenetisk testning. Den kan upptäcka majoriteten av kromosomförändringar som är synliga under ett mikroskop i rutinmässiga cytogenetiska tester. Det kan också upptäcka förändringar som är för små för att upptäckas med traditionell cytogenetisk testning.

FISH använder sig av fluorescerande färgämnen som är kopplade till DNA-fragment som bara ansluter till specifika delar av kromosomerna. FISH kan upptäcka kromosomförändringar såsom translokationer, som är användbara för att klassificera vissa typer av leukemi.

Att hitta vissa kromosomförändringar är också viktigt för att avgöra om vissa riktade läkemedel kan hjälpa patienter med vissa typer av cancer. Till exempel kan FISH visa när det finns för många kopior (kallas förstärkning) av HER2-genen, vilket kan hjälpa läkare att välja den bästa behandlingen för vissa kvinnor med bröstcancer.

Till skillnad från standard cytogenetiska test är det inte nödvändigt att odla celler i labbdiskar för FISK. Detta innebär att FISH-resultat är tillgängliga mycket tidigare, vanligtvis inom några dagar.

Molekylärgenetiska tester

Andra tester av DNA och RNA kan användas för att hitta de flesta av de translokationer som hittas av cytogenetiska tester. De kan också hitta vissa translokationer som involverar delar av kromosomerna som är för små för att kunna ses i mikroskop med vanliga cytogenetiska tester. Denna typ av avancerade tester kan hjälpa till att klassificera vissa leukemier och, mindre ofta, vissa sarkom och karcinom. Dessa tester är också användbara efter behandling för att hitta ett litet antal kvarvarande leukemicancerceller som kan missas under ett mikroskop.

Molekylärgenetiska tester kan också identifiera mutationer (onormala förändringar) i vissa områden av DNA som kontrollerar celltillväxt. Vissa av dessa mutationer kan göra cancer särskilt benägna att växa och spridas. I vissa fall kan identifiering av vissa mutationer hjälpa läkare att välja behandlingar som är mer benägna att fungera.

Vissa ämnen kallas antigenreceptorer finns på ytan av immunsystemets celler som kallas lymfocyter. Normal lymfkörtelvävnad innehåller lymfocyter med många olika antigenreceptorer, som hjälper kroppen att svara på infektion. Men vissa typer av lymfom och leukemi börjar från en enda onormal lymfocyt. Detta betyder att alla dessa cancerceller har samma antigenreceptor. Labbtester av DNA från varje cells antigenreceptorgener är ett mycket känsligt sätt att diagnostisera och klassificera dessa cancerformer.

Polymeraskedjereaktion (PCR): Detta är ett mycket känsligt molekylärgenetiskt test för att hitta specifika DNA-sekvenser, såsom de som förekommer i vissa cancerformer. Omvänt transkriptas PCR (eller RT-PCR) är en metod som används för att detektera mycket små mängder RNA. RNA är ett ämne relaterat till DNA som behövs för att celler ska kunna göra proteiner. Det finns specifika RNA för varje protein i vår kropp. RT-PCR kan användas för att hitta och klassificera cancerceller.

En fördel med RT-PCR är att den kan upptäcka mycket små antal cancerceller i blod- eller vävnadsprover som skulle missas av andra tester. RT-PCR används rutinmässigt för att upptäcka vissa typer av leukemiceller som finns kvar efter behandling, men dess värde för vanligare cancertyper är mindre säkert. Nackdelen är att läkarna inte alltid är säkra på om att ha några få cancerceller i blodomloppet eller en lymfkörtel innebär att en patient faktiskt kommer att utveckla fjärrmetastaser som kommer att växa tillräckligt för att orsaka symtom eller påverka överlevnaden. I att behandla patienter med de mest mycket gemensamma cancerslagen, dess alltjämt inte klart huruvida att finna några cancerceller med detta test att finnas en faktor i att välja behandlingalternativ.

RT-PCR kan också användas för att underklassificera cancerceller. Vissa RT-PCR-tester mäter nivåer av ett eller till och med flera RNA samtidigt. Genom att jämföra nivåerna av viktiga RNA kan läkare ibland förutsäga om en cancer sannolikt kommer att vara mer eller mindre aggressiv (sannolikt att växa och spridas) än vad som förväntas baserat på hur den ser ut under mikroskopet. Ibland kan dessa tester hjälpa till att förutsäga om cancer kommer att svara på vissa behandlingar.

Genuttrycksmikroarrayer: Dessa små enheter är på något sätt som datorchips. Fördelen med denna teknik är att relativa nivåer av hundratals eller till och med tusentals olika RNA från ett prov kan jämföras samtidigt. Resultaten berättar vilka gener som är aktiva i en tumör. Denna information kan ibland hjälpa till att förutsäga en patientprognos (outlook) eller svar på vissa behandlingar.

Detta test finnas ibland använt när cancer har utbredning till flera delar av kroppen, men doktorer som är arent säker var den började. (Dessa kallas cancer av okänd primär.) RNA-mönstret för dessa cancerformer kan jämföras med mönstren för kända cancertyper för att se om de matchar. Att veta var cancer började är till hjälp vid val av behandling. Dessa tester kan hjälpa till att begränsa cancertypen, men de kan inte alltid säga den exakta typen av cancer med säkerhet.

DNA-sekvensering: Under de senaste decennierna har DNA-sekvensering använts för att identifiera personer som har ärvt genetiska mutationer som kraftigt ökar deras risk att utveckla vissa typer av cancer. I det här fallet använder testet i allmänhet DNA från blodceller från antingen patienter som redan har vissa cancerformer (som bröstcancer eller tjocktarmscancer) eller från blodet från deras släktingar som inte har någon känd cancer men som kan ha ökad risk.

Läkare har börjat använda DNA-sekvensering av vissa cancerformer för att hjälpa till att förutsäga vilka riktade läkemedel som mest sannolikt kommer att fungera på enskilda patienter. Denna praktik kallas ibland personlig onkologi eller precisionsonkologi. Till en början gjordes DNA-sekvensering för endast en gen eller för ett fåtal gener som var kända för att vara oftast påverkade för vissa typer av cancer. De senaste framstegen har gjort det möjligt att sekvensera många fler gener eller till och med alla gener från cancer (även om detta fortfarande inte görs rutinmässigt). Denna sekvensinformation visar ibland oväntade mutationer i gener som påverkas mindre ofta och kan hjälpa läkaren att välja ett läkemedel som annars inte skulle ha övervägts och undvika andra läkemedel som sannolikt inte kommer att vara till hjälp.