Hintergrund

Maligne solide Tumoren des Kindesalters umfassen morphologisch ein extrem breites Spektrum, und auch die häufigsten soliden Tumoren der Kindheit sind seltene Entitäten. Pro Jahr erkrankt ungefähr eines von 100.000 Kindern unter 15 Jahren an einem Neuroblastom, welches der häufigste extrakranielle solide Tumor des Kindesalters ist. Rhabdoidtumoren treten mit einer Häufigkeit von 1,5 Fällen/Jahr unter 10.000.000 Kindern unter 15 Jahren auf. Daher wird der überwiegende Anteil aller Tumoren in europaweite Protokolle eingebracht, um ausreichend Daten über Verlauf, Prognose, Therapiewirksamkeit und mögliche neue therapeutische Optionen sammeln zu können.

In den letzten Jahrzehnten hat sich dank dieser Studien immer deutlicher herauskristallisiert, dass jene Tumoren, die typischerweise während des Kindesalters auftreten, oft eine völlig unterschiedliche histogenetische Entstehung im Vergleich zu Tumoren des Erwachsenenalters aufweisen.

Die Genetik spielt bei der korrekten Diagnose und dem weiteren therapeutischen Prozedere eine immer wichtigere Rolle. Üblicherweise sind in jenen Zentren, in denen Kindertumoren operiert, diagnostiziert und weiterfolgend therapiert werden, für die pathologische Aufarbeitung bereits Leitlinien (sogenannte Standing Operating Procedures [SOPs]) etabliert, die die notwendige qualitativ hochwertige Aufarbeitung der Tumoren gewährleisten. Diese Leitlinien berücksichtigen nicht nur die örtlichen Gegebenheiten, sondern insbesondere die einzelnen internationalen Protokolle. Zur Gewährleistung einer qualitativ gleichwertigen Beurteilung im Rahmen des Studienprotokolls muss Material oftmals für histologische und/oder genetische Untersuchungen an zentrale SIOP-autorisierte (International Society of Paediatric Oncology) Reviewboards, wie beispielsweise das Deutsche Kindertumorregister in Kiel oder die entsprechenden nationalen Reviewboards der einzelnen europäischen Länder, versandt werden. Solide Kindertumoren sollen immer unfixiert an eine mit den Leitlinien vertraute Pathologie versandt und dann entsprechend den Vorgaben verarbeitet werden.

Der folgende Artikel gibt einen Einblick in die spezielle Diagnostik solider Kindertumoren. Dafür haben wir 3 Tumorentitäten ausgewählt, die nicht auf ein Organ beschränkt auftreten und im Erwachsenenalter lediglich in Einzelfällen in der Literatur beschrieben werden.

Neuroblastom

Neuroblastome gehören zu den häufigsten extrakraniellen soliden Tumoren der Kindheit. Die Tumoren entstehen aus Gewebe des sympathischen Nervensystems wie beispielsweise der Nebenniere [15].

Makroskopische Beurteilung

Eine korrekte makroskopische Aufarbeitung ist für die Qualität der Diagnosestellung essenziell, daher wurde dies in einheitlichen europäischen Richtlinien festgelegt. Dabei müssen von mindestens 2 unterschiedlichen Tumorarealen zytologische Abklatschpräparate (Tupfpräparate) angefertigt und dazu korrespondierende Tumoranteile eingefroren werden. Mithilfe eines Gefrier- oder Paraffinschnitts muss überprüft werden, ob ein minimaler Gehalt von 60 % Tumorzellen für genetische Analysen und 20 % für Ploidieanalysen in den Proben enthalten ist (Infobox 1). Genetische Untersuchungen von Ganglioneuroblastomen und -neuromen können nur unter speziellen Bedingungen durchgeführt werden, um eine Unterscheidung zwischen Tumorzellen und Schwannzellen zu ermöglichen (beispielsweise Mikrodissektion). Die genetischen Untersuchungen der Tumoren werden in zentralen Referenzlaboren durchgeführt [1].

Ein wichtiges Kriterium für einen möglichen aggressiven klinischen Verlauf von Neuroblastomen ist die Metastasierung ins Knochenmark. In den Konsensuskriterien wird daher die quantitative Bewertung von bilateralen Knochenmarkstanzen und von Knochenmarkaspirat festgelegt [8].

Infobox 1 Neuroblastom

  • Standard: Tumortupfpräparate in Alkohol und bei RT fixieren. Wichtig: Farbmarkierung der Resektionsränder erst nach Tupfpräparatabnahme und Entnahme der Proben für die Genetik.

  • Für genetische Untersuchungen unfixiertes Gewebe aus 2 Tumorarealen asservieren.

  • Makroskopische Beurteilung und Dokumentation (ggf. Foto) aller Herde/separater Knoten erforderlich, da eine spätere/nachträgliche histologische Rekonstruktion oftmals unmöglich ist.

Histologie und histologische Subtypen

Histologisch bestehen Neuroblastome aus unreifem neuronalem Gewebe. Die histologische Klassifikation erfolgt anhand der International Neuroblastoma Pathology Classification (INPC). Grundsätzlich wird dabei zwischen schwannzellstromareichen/schwannzellstromaprädominanten Tumoren, nämlich Ganglioneuromen und -neuroblastomen, und schwannzellstromaarmen Tumoren, den Neuroblastomen im eigentlichen Sinn, unterschieden.

Neuroblastome werden anhand des Differenzierungsmusters der unreifen Neuroblasten in undifferenzierte, wenig differenzierte und differenzierende Neuroblastome unterteilt.

MKI

Die histologische Begutachtung von Neuroblastomen muss auch die Beurteilung des Mitose-Karyorhexis-Index (MKI) enthalten (Tab. 1). In die Beurteilung werden 5000 unreife Neuroblasten einbezogen, abhängig von der Zellularität müssen entsprechend viele HPFs („high power fields“) ausgezählt werden. Hohe Zellularität ist dabei definiert mit 700–900 Neuroblasten/HPF, mittlere Zellularität mit 400–600 Zellen/HPF und niedrige Zellularität mit 100–300 Zellen/HPF. Der MKI wird ebenfalls anhand eines dreiteiligen Schemas unterteilt: geringer MKI < 2 %, mittlerer MKI 2–4 %, hoher MKI > 4 % (Abb. 1c). Die Mitoserate wird mit mehr oder weniger als 10 Mitosen/10 HPF gewertet.

Tab. 1 Histologische Begutachtung von Neuroblastomen
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Abb. 1
figure 1

a Unreifes Neuroblastom, morphologisch einem klein-rund-blauzelligen Tumor entsprechend. b Differenzierende Neuroblasten mit synchroner Ausreifung von Zytoplasma und Kern. c Mitose- und Karyorhexisfiguren in einem Neuroblastom; eine semiquantitative Beurteilung ist Bestandteil der histopathologischen Beurteilung

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Kalzifikationen müssen auch dokumentiert werden. Die Parameter MKI, Mitoserate und Kalzifikation gehen in die weitere Prognose ein.

Undifferenzierte Neuroblastome

Für die eindeutige Diagnose des undifferenzierten Neuroblastoms (Abb. 1a) sind weitere immunhistochemische Untersuchungen mit Antikörpern gegen Chromogranin, Synaptophysin und Neuroblastommarker (NB84) zur Abgrenzung gegenüber anderen kleinen rundzelligen Tumoren wie beispielsweise Rhabdomyosarkome oder Lymphome notwendig [21, 25, 26]. Einen wichtigen negativen prognostischen Faktor der gering differenzierten Neuroblastome stellen prominente, eosinophile Nukleolen („bull’s eyes“) in bereits etwas größeren blasigen Zellkernen dar [29].

Wenig differenzierte Neuroblastome

In wenig differenzierten Neuroblastomen findet man zumindest stellenweise den typischen neuronalen Hintergrund, das Neuropil, und eine geringe Anzahl (unter 5 %) an bereits teilweise differenzierten Neuroblasten. Die Kriterien einer teilweise differenzierten neuroblastischen Zelle sind ein mindestens doppelt so großer Zellkern mit Nukleolus und die doppelte Zytoplasmabreite, also eine synchrone Ausreifung von Kern und Zytoplasma in Richtung einer ausdifferenzierten Ganglienzelle im Vergleich zu einer unreifen neuroblastischen Zelle (Abb. 1b). In differenzierenden Neuroblastomen liegt die Anzahl eben dieser Zellen über 5 %, der Hintergrund zeigt ausgedehnt Neuropil. Gerade im Randbereich oder in fibrovaskulären Septen können differenzierende Neuroblastome deutlich schwannzellreiches Stroma mit S100-Protein-positiven Schwannzellen aufweisen. Solange dieses jedoch unter 50 % des Tumorvolumens ausmacht, stellt dies lediglich eine Differenzierung dar, die Kriterien eines Ganglioneuroblastoms sind jedoch nicht erfüllt.

Gemischte Ganglioneuroblastome

Gemischte Ganglioneuroblastome (Abb. 2a) zeigen eine Mischung aus histomorphologischen Anteilen an Neuroblastomen und reifen Arealen mit Ganglienzellen in einem schwannzellreichen Stroma, dabei nehmen die ausdifferenzierten Anteile mehr als 50 % ein. Die unreifen Neuroblasten liegen als kleine Herde untermischt („intermixed“) in den reifen Arealen. Seltener sind bereits makroskopisch ein oder multiple hämorrhagische Knoten abgrenzbar, die unreifen Neuroblastomanteilen entsprechen, diese Tumoren werden als noduläre Ganglioneuroblastome klassifiziert. Histologisch spiegelt sich das in einem abrupten Übergang von unreifen Anteilen zu einer schwannzellreichen differenzierten Komponente wider. Wenn eine Metastase eines Neuroblastoms z. B. im Knochenmark oder in Lymphknoten vorliegt, werden Ganglioneurome und -neuroblastome („intermixed“) automatisch als noduläre Ganglioneuroblastome entsprechend einer schlechteren klinischen Prognose klassifiziert. Eine weitere Variante nodulärer Ganglioneuroblastome zeigt makroskopisch lediglich einen großen Knoten, mit ausgedehnten Arealen eines Neuroblastoms und einem schmalen Rand entsprechend einem Ganglioneurom. Für die unreifen Anteile der nodulären Ganglioneuroblastome muss unbedingt auch der MKI und eventuell vorliegende Kalzifikationen angegeben werden, da diese Parameter in die Prognose eingehen.

Abb. 2
figure 2

a Schwannzellstromareiches Ganglioneuroblastom mit differenzierten Ganglienzellen und stellenweise Gruppen unreifer Neuroblasten. b Ausreifendes (maturierendes) Ganglioneuroblastom mit teils reifen, teils nahezu jedoch noch nicht vollständig ausgereiften Ganglienzellen. c Ganglioneurom mit schwanzellreichem Stroma und reifen Ganglienzellen

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Klassisches noduläres Ganglioneuroblastom

Im klassischen nodulären Ganglioneuroblastom ist die Neuroblastomkomponente entweder wenig differenziert oder differenzierend, der MKI gering oder mittel bei Kindern unter 1,5 Jahren, oder die Neuroblastomkomponente differenzierend mit einem geringen MKI bei Kindern zwischen 1,5 und 5 Jahren. Die Variante des klassischen nodulären Ganglioneuroblastoms umfasst jene Tumoren, die mit einer schlechteren Prognose assoziiert sind: Neuroblastomkomponenten mit hohem MKI oder undifferenzierte Neuroblastomkomponente bei allen Altersstufen, mittlerer MKI oder wenig differenzierte Neuroblastomkomponente bei Kindern älter als 1,5 Jahre und alle nodulären Ganglioneuroblastome bei Kindern über 5 Jahren (Tab. 2).

Tab. 2 Beurteilungskriterien des klassischen nodulären Ganglioneuroblastoms
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Ganglioneurome enthalten schwannzellreiches Stroma und ausgereifte Ganglienzellen (Abb. 2c), wobei der Begriff des reifenden Ganglioneuroms für Tumoren angewendet wird, in welchen noch nicht vollständig ausgereifte Ganglienzellen identifiziert werden (Abb. 2b; [21, 25, 26]).

Genetische Parameter

Das Neuroblastom war einer der ersten soliden Tumoren, bei dem bestimmte genetische Veränderungen identifiziert wurden, welche die Prognose und damit auch die Therapie des Patienten bestimmen. Die wichtigste genetische Veränderung ist eine Amplifikation (Vermehrung des genetischen Materials) des MYC-N-Gens auf Chromosom 2p24 [24, 28]. Eine solche Amplifikation tritt bei ungefähr einem Viertel der Fälle auf und ist mit einer deutlich schlechteren Überlebensrate von weniger als 50 % assoziiert [19]. Relativ aktuelle Untersuchungen zeigen jedoch, dass jene Tumoren, die gut auf die chemotherapeutische Induktionstherapie ansprechen, auch im Falle einer MYC-N-Amplifikation eine vergleichbare Überlebensrate wie jene Tumoren ohne Amplifikation aufweisen [17]. MYCN ist dennoch nach wie vor ein extrem wichtiger Stratifikationsfaktor bzgl. Verlauf und Therapie von Neuroblastomen: Metaanalysen von Genomsignaturen wiesen die Tumorklassifikation gemäß INPC- und MYC-N-Status als wichtigsten Parameter der Prognose aus [20]. Deletionen im langen Arm von Chromosom 11 sind mit einem geringeren Überlebenszeitraum assoziiert, unabhängig vom MYC-N-Gen-Status. Tumoren mit dieser genetischen Veränderung sind typischerweise langsam wachsend und treten bei älteren Kindern auf [19]. Ein hyperdiploider und hypotetraploider DNA-Gehalt von Neuroblastomen ist mit einer guten Prognose assoziiert.

Kongenitale mesoblastische Nephrome

Kongenitale mesoblastische Nephrome repräsentieren ungefähr 2–5 % der Nierentumoren der frühen Kindheit. Die Mehrzahl manifestiert sich innerhalb der ersten 6 Monate oft auch kongenital [9]. Eine Manifestation nach dem 3. Lebensjahr ist extrem selten [4].

Makroskopische Beurteilung

Makroskopisch sind die Tumoren solide, mit einer glatten harten Oberfläche und einer leicht gelb gefärbten, faszikulären Schnittfläche [34] (Infobox 2).

Infobox 2 Kongenitale mesoblastische Nephrome

  • Unfixiertes Material für genetische Untersuchungen asservieren.

  • Makroskopische Beurteilung möglicher Nekrosen.

  • Proben aus der Übergangszone zwischen Tumor und Nierenparenchym für eine ausreichende Beurteilung des Infiltrationsmusters einbetten.

Histologie und histologische Subtypen

Histologisch werden 3 Subtypen unterschieden, der klassische Typ (Abb. 3a), welcher ungefähr 24 % der Fälle ausmacht, und der zelluläre Typ (Abb. 3b), welcher in ungefähr 66 % der Fälle vorliegt. In bis zu 10 % der Fälle liegen Areale beider Subtypen vor. Entsprechend der gängigen Definition wird die Unterscheidung zwischen klassischen und zellulären mesoblastischen Nephromen anhand der Zellularität getroffen [12].

Abb. 3
figure 3

a Klassisches kongenitales mesoblastisches Nephrom mit infiltrativem Wachstum in das Nierenparenchym. b Zelluläre Variante mit hoher Zellularität und deutlicher mitotischer Aktivität insbesondere im Vergleich zu a

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Klassische kongenitale mesoblastische Nephrome zeigen fibroblastenähnliche Zellen in Faszikeln und eine niedrige mitotische Aktivität. Zelluläre kongenitale mesoblastische Nephrome hingegen weisen einen höheren Grad an Zellulärität auf, schlechter ausgeformte Faszikel, eine höhere mitotische Aktivität und Nekroseareale. In der zellulären Variante wurden auch Nukleolen beschrieben [4]. Mesoblastische Nephrome haben kein charakteristisches immunhistochemisches Muster, können Positivität für SMA, Desmin, Vimentin und Zytokeratin aufweisen, in Einzelfällen aber auch für andere Marker [12].

Genetische Parameter

Ein wichtiger diagnostischer Durchbruch war die Entdeckung der typischen Translokation zwischen dem ETV6- und dem NTRK-3-Gen. Die In-situ-Hybridisierung klassischer und zellulärer mesoblastischer Nephrome und infantiler Fibrosarkome zeigte das Vorliegen der oben beschriebenen Translokation in zellulären mesoblastischen Nephromen und infantilen Fibrosarkomen [3, 16].

Zelluläre mesoblastische Nephrome zeigen damit nicht nur eine identische Histologie und Ultrastruktur wie infantile Fibrosarkome [22], sondern zudem die gleiche Translokation wie infantile Fibrosarkome, welche zur Expression des ETV6-NTRK3-Transkripts führt [4, 22]. Die zelluläre Variante des mesoblastischen Nephroms scheint somit eine in der Niere lokalisierte Variante des infantilen Fibrosarkoms mit der identischen genomischen Translokation t(12;15)(p13;q25) zu repräsentieren [5].

Für den Großteil der Patienten mit kongenitalem mesoblastischem Nephrom ist die Prognose unabhängig vom Subtyp ausgezeichnet. Derzeit werden beide Subtypen chirurgisch behandelt, wobei die Resektionsrandanalyse des Pathologen einen enorm wichtigen Indikator für die weitere Prognose des Patienten darstellt [9, 11].

In den meisten Fällen ist die chirurgische Exzision kurativ; insbesondere für die zelluläre Variante sind jedoch Fälle mit Metastasierung beschrieben [31].

Rhabdoidtumor

Der maligne Rhabdoidtumor tritt typischerweise im Kleinkindalter auf; 90 % der Tumoren werden innerhalb der ersten 3 Lebensjahre diagnostiziert. Ursprünglich wurde der Rhabdoidtumor als Nierentumor beschrieben, in der Folge aber auch in anderen Körperregionen wie beispielsweise den Weichteilen, der Leber oder den Gallenwegen. Im ZNS gibt es das atypische Teratom/Rhabdoidtumor mit identischer Morphologie und immunhistochemischer Charakteristik. Klinisch präsentiert sich der Tumor oftmals in einem fortgeschrittenen Stadium, teils bereits mit intrakranieller Metastasierung, und hat insgesamt eine schlechte Prognose [32, 33].

Makroskopische Beurteilung

Makroskopisch stellen sich Rhabdoidtumoren grauweiß, leicht zerreißlich mit Nekrosearealen und Einblutung dar. Das Tumorgewebe ersetzt gewissermaßen das Nierenparenchym, und oft ist nur mehr ein schmaler Saum an normalem Nierengewebe vorhanden [33].

Histologie und histologische Subtypen

Histologisch zeigen Rhabdoidtumoren ein solides Proliferat an Zellen. Die für den Tumor charakteristischen Zellen sind zytoplasmareich, mit typischen intrazytoplasmatischen Inklusionen (Abb. 4b; [27]). Die Zellkerne sind oft exzentrisch, groß, mit einem deutlichen Nukleolus. Die intrazytoplasmatischen Inklusionen stellen sich elektronenmikroskopisch als Ansammlung von Intermediärfilamenten dar und sind immunhistochemisch positiv für Vimentin, teilweise Zytokeratin, EMA sowie Desmin [32, 33]. Neben diesem klassischen Wachstumsmuster gibt es morphologisch ein weites Spektrum, welches beispielsweise das sklerosierende, epitheloide, spindelzellige, lymphozytenreiche oder gefäßreiche Wachstumsmuster umfasst. Die Tumoren zeichnen sich auch histologisch durch ein sehr aggressives Wachstum mit Zeichen der Kapselinvasion, Gefäßeinbrüchen (Abb. 4a) und Einbruch ins Nierenbecken aus [33].

Abb. 4
figure 4

a Infiltration eines Gefäßes des Nierenhilus durch einen Rhaboidtumor. b Typische Morphologie eines solide wachsenden Rhabdoidtumors: die Tumorzellen zeigen große eosinophile zytoplasmatische Inklusionen. c Immunhistochemische Untersuchung mit Antikörper gegen INI1/SMARCB1. Endothelzellen mit erhaltener Kernfärbung, vollständige Negativität der Tumorzellen

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Gerade extrarenal liegen oft ausgedehnte Nekrosen und Einblutungen vor, sodass die typischen Zellen extrem schwer zu identifizieren sind. Teilweise präsentieren sich diese Tumoren auch morphologisch als klein-, rund- und blauzelliger Tumor; dies erschwert die Differenzialdiagnose und eindeutige Zuordnung [13, 18].

Genetische Parameter

Untersuchungen 13 verschiedener Zelllinien von Rhabdoidtumoren und die parallele Analyse der Primärtumoren charakterisierten chromosomale Veränderungen des Tumorsuppressor-Gens INI1/SMARCB1 (hSNF5-Gens) als relativ spezifische und konstante genetische Veränderung. Dabei kommt es aufgrund kombinierter genetischer Veränderungen zu einem Ausfall beider Allele [6, 30]. INI1 ist Teil eines Proteinkomplexes, der Veränderungen der Chromatinstruktur im Rahmen der Transkription von Genen bewirkt [7]. Eine kleine Anzahl an Rhabdoidtumoren zeigt allerdings genetische Veränderungen des Tumorsuppressor-Gens SMARCA4, welches dem gleichen Proteinkomplex angehört [23]. Bei Vorliegen der beschriebenen genetischen Veränderungen kommt es zu einem Ausfall der Proteinexpression, welcher für beide Tumorsuppressor-Gene sehr gut immunhistochemisch nachgewiesen werden kann. Dabei sind die Tumorzellen vollständig negativ, alle anderen Zellen wie beispielsweise Endothelzellen oder Fibroblasten nukleär deutlich positiv (Abb. 4c; Infobox 3; [14]). Differenzialdiagnostisch sollte allerdings berücksichtigt werden, dass die oben beschriebenen genetischen Veränderungen nicht vollständig spezifisch sind, sondern auch in anderen Tumorentitäten wie beispielsweise dem epitheloiden Sarkom oder kleinzelligen Ovarialkarzinom vorliegen können [2, 10].

Infobox 3 Rhabdoidtumor

  • Unfixiertes Material für genetische Untersuchungen asservieren.

  • Histologische Proben stets auch aus Randarealen von Nekrosen entnehmen zur Identifikation typischer rhabdoider Zellen.

  • Differenzialdiagnostisch schwierige kleinzellige Tumoren zum Ausschluss eines Rhabdoidtumors mit Antikörper gegen SMARCB1 und SMARCA4 gegentesten.

Fazit für die Praxis

  • Nahezu alle soliden Tumoren des Kindesalters werden von klinischer, pathologischer und genetischer Seite in internationale Studien eingebracht.

  • Material solider Kindertumoren ist für entsprechende genetische Studien gemäß den vorliegenden Richtlinien zu sichern.

  • Bei der Beurteilung muss immer die klinische Korrelation mit in Betracht gezogen werden. Dafür ist das Gespräch mit den klinischen behandelnden Kollegen (Kinderchirurgie, Kinderonkologie) zu suchen.