background image

NEOPLASIA 


background image

OBJECTIVES 

DEFINITION.  
NOMECLATURE OF NEOPLASMS.  
BIOLOGY OF TUMOR GROWTH. 
PRECANCEROUS CONDITIONS. 
HOST DEFENCE AGAINST CANCERS. 
EFFECTS OF TUMORS ON THE HOST. 
GRADING AND STAGING OF CANCERS. 


background image

NEOPLASIA

  

   

Neoplasm

 = a new growth/ interchangeable with 

Tumor

  

  

Oncology

 (Gr. oncos = tumor): study of neoplasms 

  

Cancer

: all malignant tumors 

  

Neoplasm:

 

    - an abnormal tissue proliferation 

    - exceeds that of  adjacent normal tissue 

    - Proliferation continues even after removing inciting stimulus 
 

 

 

(Tumor autonomous) 

 

Heritable genetic changes in stem cell (T-IC)   

 

      

Progeny of tumor cells (growth advantage)

  

 

 

 

 

 

     

 

 

 

 


background image

NOMENCLATURE 

  

  Tumors c/o two basic components 

 

1. Proliferating neoplastic cells  

 

2. Stroma: 

CT + BVs:

  

vital

  

Providing B. supply

   

 

 

 

 

Offering support

  

 

Cross-talk with neoplastic cells influence growth 

  Variable proportions of two components 

 

 

 

 

 

 

Determines consistency 

 

 

↑↑Neoplastic cells 

 

 

↑↑fibrotic stroma  

Desmoplasia: hard tumor 

Soft/fleshy (encephaloid) 

  Nomenclature based on neoplastic cells 


background image

NOMENCLATURE OF BENIGN TUMORS

  

  By attaching suffix 

-oma

 to cell of origin  

  Tumors of mesenchymal cells follow this rule  

  

fibroma 

 

- chondroma   

 

 

- osteoma

  

 

  Benign epithelial tumors more complex  

    - variously classified according to 

 

Cells of origin   

Microscopic &/or macroscopic  

 

 

 

 

 

appearance  

 


background image

  

Adenoma

 

     

1. Forming glandular structures e.g.

  

Renal cell adenoma 

 

 

 

 

 

    Thyroid follicular adenoma

   

     

2. Tumors derived from glands but not necessarily reproducing 

 

glandular structures e.g.

 

Thyroid follicular adenoma

   

  Papilloma

: producing micro- or macro- visible finger-like (warty) 

 

projections from epithelial surfaces, e.g. 

laryngeal papilloma 

  

Cystadenoma

: adenoma forming large cystic space (es) e.g.  

 

 

 

 

 

 

       

ovarian cystadenoma 

  

Papillary cystadenoma

 as above +  papillary projections e.g.  

 

 

 

 

 

         

ovarian papillary cystadenoma

  

  

Polyp: 

 

benign/producing macro. visible projection above mucosa e.g. 

 

 

 

            

Adenomatous polyp of stomach & colon

  

 

  Malignant polyps are designated polypoid cancers

  


background image

Follicular adenoma thyroid

 


background image

Follicular adenoma thyroid 


background image

Papilloma 

 

Squamous papilloma larynx

 


background image

Ovarian cystadenoma and papillary cystadenoma

 


background image

Papillary cystadenoma 


background image

Adenomatous polyps large intestine

 


background image

NOMENCLATURE OF MALIGNANT TUMORS 

  Follows essentially same scheme used for benign neoplasms   

 

 

 

+ certain additions 

  Sarcomas

 

(Greek sar = fleshy):  

 

- malignant tumors arising from or differentiating towarsd 

 

mesenchymal cells 

 

- generally scant CT stroma 

 

fleshy consistency 

  Nomenclature of sarcomas relies on either 

 

a. cell of origin 

 

b. differentiation  

 

 

- fibrosarcoma (fibroblasts)  

 

 

- liposarcoma (lipocytes) 

 

 

- leiomyosarcoma (SMCs) 

 

 

- rhabdomyosarcoma (striated muscle cells) 


background image

  Carcinoma: 

malignant neoplasm of epithelial cell origin derived from 

 

 

any one of three germ layers 

 

- arising in epidermal epithelial cells (ectoderm)  

 

 

- derived from renal tubules (mesoderm)  

 

- originating from epithelial cells line GIT (endoderm)  

•  Further qualified according to morphology e.g.  

 

- with a glandular growth pattern: adenoca 

 

- with squamous cells arising in any epithelium: squamous cell ca. 

  Specify organ of origin e.g. 

 

- Renal cell Ca. 

 

- Bronchogenic squamous cell Ca. 


background image

Undifferentiated malignant tumor 

c/o undifferentiated cells (no 

 

enough criteria to point to site of origin or differentiation 

 

 Mixed tumor: 

due to divergent differentiations of a single line  of   

 

neoplastic cells into other tissues e.g.  

 

e.g. mixed tumor of salivary glands 

 

 

Benign epithelial/myoepithelial cells 

 

 

glands/strands/sheets 

 

scattered within  

 

myxoid stroma  

  

 

 

- They are in reality adenomas 

(pleomorphic adenoma)

 

Squamous nests 

Cartilage/bone 


background image

MIXED PAROTID TUMOR

 

Pleomorphic Adenoma

 


background image

MIXED PAROTID TUMOR 

 

(pleomorphic adenoma)

 


background image

Mixed salivary gland  tumor (Pleomorphic adenoma)

 


background image

Mixed salivary gland  tumor (Pleomorphic adenoma)

 


background image

Teratomas

 

 

- c/o of variety of neoplastic cell types representative of > one  germ 

layer/usually all the three 

 

- Arise from 

totipotent cells

 (located in gonads) 

 

-  

Gonads

 principal site 

 

Totipotent cells

 differentiate along various germ lines 

 

producing 

different tissues 

 

skin

 (ectodermal)     

muscle/fat

 (mesodermal)      

gut epith

 (endodermal)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            

- tooth/brain tissues/bronchial structures etc,

    

  A common example

 cystic teratoma (dermoid cyst) 

 

- seen in ovary  

 

- commonly cystic 

 

-  skin & adenexae predominant component  


background image

OVARIAN CYSTIC TERATOMA

 

Dermoid cysts

 


background image

•  Inappropriate designations/do not follow above principles  

 

- usage continues conventionally e.g.

  

 

Melanoma

 (melanocarcinoma)

  

 

 

 

 

Seminoma 

(type of testicular carcinoma) 

 

 

 

 

Hepatoma 

(hepatocellular carcinoma) 


background image

Melanoma skin 

 


background image

Testicular Seminoma

 


background image

Hepatoma (Hepatocellular ca) 

The neoplasm is large and bulky and has a greenish 
cast because it contains bile. To the right of the main 
mass are smaller satellite nodules. 


background image

Two entities ending with –oma 

but not true neoplasms

anomalous 

development   

1. Choristoma 

(ectopia; heterotopia)

 

(Gr. choristos: separated):

  

 

- presence of a normal tissue in an unexpected location e.g.       
 

pancreatic tissue in wall of esophagus/stomach/ SI. 

 

- may form masse mimicking neoplasm grossly 

 

2. Hamartoma: 

aberrant differentiation produce mass 

 

   1. c/o disorganized but mature tissues  

   2. Tissues related to site of origin  

 - 

Lung hamartoma

: islands of cartilage/blood vessels/bronchial mucosa

 

 - One element can predominate 

          purely cartilaginous/angiomatous

   


background image

Ectopic pancreas wall of jejunum

  


background image

Figure 1.Nest of pancreatic acinar tissue 
covered by squamous esophageal mucosa 
(hematoxylin-eosin, original magnification 
×250). 

Figure 2.Immunostaining for the pancreatic 
exocrine component of PAT. Yellow-brown–
stained cells represent positive staining for 

trypsin (A), lipase (B), and amylase (C) 

Ectopic pancreatic tissue esophagus 


background image

Pulmonary hamartoma. The lesion is subpleural, is 
well circumscribed, and has a glistening cut surface.  

PULMONARY HAMARTOMA

 

A mixture of cartilage, respiratory epithelium 
and fat
 


background image

IMPORTANCE OF NOMENECLATURE  

•  Specific names have specific clinical implications  

   -  

Seminoma  

 

- tends to remain localized to testis for some time  

 

- Spreads to para-aortic LNs 

 

- Extremely radiosensitive/radiotherapy     

        eradication

  

  - 

Embryonal ca 

 

- more aggressive 

 

 

- disseminates rapidly 

 

 

 

- invades locally beyond testis 

 

 

 

- spreads extensively throughout body 

 

- not radiosensitive 

 

 

 

 

 


background image

 

Tissue of Origin 

Benign 

Malignant 

COMPOSED OF ONE PARENCHYMAL CELL TYPE 

Tumors of Mesenchymal Origin 

Connective tissue and 
derivatives 

Fibroma 

Fibrosarcoma 

Lipoma 

Liposarcoma 

Chondroma 

Chondrosarcoma 

Osteoma 

Osteogenic sarcoma 

Endothelial and Related Tissues 

Blood vessels 

Hemangioma 

Angiosarcoma 

Lymph vessels 

Lymphangioma 

Lymphangiosarcoma 

Synovium 

Synovial sarcoma 

Mesothelium 

Mesothelioma 

Brain coverings 

Meningioma 

Invasive meningioma 

Blood Cells and Related Cells 

Hematopoietic cells 

  

Leukemias 

Lymphoid tissue 

Lymphomas 

Muscle 

Smooth 

Leiomyoma 

Leiomyosarcoma 

Striated 

Rhabdomyoma 

Rhabdomyosarcoma 

Tumors of Epithelial Origin 

Stratified squamous 

Squamous cell papilloma  Squamous cell carcinoma 

Basal cells of skin or 
adnexa 

Basal cell carcinoma 

Epithelial lining of 
glands or ducts 

Adenoma 

Adenocarcinoma 

Papilloma 

Papillary carcinomas 

Cystadenoma 

Cystadenocarcinoma 

Respiratory passages 

Bronchial adenoma 

Bronchogenic carcinoma 

Renal epithelium 

Renal tubular adenoma 

Renal cell carcinoma 

Liver cells 

Liver cell adenoma 

Hepatocellular carcinoma 

Urinary tract 
epithelium 
(transitional) 

Transitional-cell 
papilloma 

Transitional-cell carcinoma 

Placental epithelium 

Hydatidiform mole 

Choriocarcinoma 


background image

 

Placental epithelium 

Hydatidiform mole 

Choriocarcinoma 

Testicular epithelium 
(germ cells) 

  

Seminoma 

Embryonal carcinoma 

Tumors of Melanocytes  Nevus 

Malignant melanoma 

MORE THAN ONE NEOPLASTIC CELL TYPE—MIXED TUMORS, 
USUALLY DERIVED FROM ONE GERM CELL LAYER
 

Salivary glands 

Pleomorphic adenoma 
(mixed tumor of salivary 
origin) 

Malignant mixed tumor of 
salivary gland origin 

Renal anlage 

Wilms tumor 

MORE THAN ONE NEOPLASTIC CELL TYPE DERIVED FROM 
MORE THAN ONE GERM CELL LAYER—TERATOGENOUS
 

Totipotential cells in 
gonads or in embryonic 
rests 

Mature teratoma, dermoid 
cyst 

Immature teratoma, 
teratocarcinoma 

 


background image

BIOLOGY OF TUMOR GROWTH  

  Malignant tumors differ from benign ones by natural history 
 

 

(expected behavior)   

 

I. Malignant transformation 

 

II. Growth rate 

 

 

III. Local invasion 

 

IV. Distant metastases 


background image

I. Malignant transformation 

  

 

  

 

 

 

 
 

 

 

Morphological features  

 

 

    used to distinguish benign/malignant    

 

 

 

 

 

  

Differentiation and Anaplasia  


background image

DIFFERENTIATION AND ANAPLASIA 

•  Differentiation: 

extent to which neoplastic cells resemble  comparable 

 

 

        normal cells 

    - Degree of differentiation represented by a spectrum   

 

 

 

- very well differentiated 

 

 - well differentiated 

 

 - moderately differentiated 

 

 - poorly differentiated 

 

 - undifferentiated (Anaplastic) 

 


background image

Very well differentiated tumor

  

  Neoplastic cells  almost identical to native normal cells.  

  A feature of benign tumors  

 

    

 

 

 

Examples 

 

 

1. SMCs in leiomyoma  

 

 

2. Adipocytes in lipoma   

 

 


background image

Leiomyomas uteri

 


background image

background image

background image

Lipoma small intestine

 

 


background image

Malignant tumors divided into  

1. Well-differentiated tumors:

  

  - 

C/O cells resembling comparable mature normal cells 

  - Certain WD follicular ca. thyroid               follicles simulating normal
 

 

 

 

 

 

 

 

  -  Some SCC contain cells simulating normal squamous cells  

  Morphologic Dx of malignancy in WD tumors can be difficult.

   

 

2. Poorly differentiated tumors 

   

- C/O cells hardly resemble (& only focally) normal cells of origin 


background image

3. Moderately differentiated tumors 

  

features in-between WD/PD tumors 

 

4. undifferentiated tumors (anaplastic tumors) 

  - Anaplasia:

 

total

 

lack of differentiation 

  -  Undifferentiated tumors

 

c/o primitive-appearing/unspecialized  

 

 

 

cells/can not be assigned to any of normal cells 

 

 


background image

Morphologic features of anaplasia 

(Anaplastic/undifferentiated tumors)  

1. Pleomorphism: 

variations in size/shape of cells (and nuclei) 

 

- large cells adjacent to small cells 

2.  Abnormal nuclear morphology  

     

a. hyperchromasia 

      b. 

↑N/C

 (1/1 Vs 1/4-1/6)

  

      c. variations in shape/abnormal chromatin clumping & distrib. 

      d. Large nucleoli 

3. 

 

Mitoses:

 

↑/

atypical 

4.  Loss of polarity; 

disturbed orientation of cells  

5. Other changes.   

     

a. Tumor giant cells  

b. Large areas of ischemic necrosis  


background image

Degrees of differentiation

 

Normal 

adenoma 

carcinoma 


background image

Poorly differentiated

 

Very little evidence to suggest  site of  origin

 


background image

UNDIFFERENTIATED (ANAPLASTIC) CANCER

 

Complete loss of differentiation 
(primitive cells).

 
 

Frequent mitoses including abnormal 
ones

 
 

Cells/nuclei show marked 
pleomorphism/sometimes 
multinucleated tumor giant cells

 
 

Extreme nuclear hyperchromasia

 
 

Marked nuclear enlargement N:C may 
reach 1:1 (instead of 1:4 or 1:6)

 
 

The chromatin is coarsely clumped and 
irregularly distributed

 
 

Usually large, prominent nucleoli

 


background image

UNDIFFERENTIATED/ANAPLASTIC CARCINOMA

 

This neoplasm is so poorly differentiated that it is difficult to tell the cell of origin.  Note that nucleoli 
are numerous and large in this neoplasm. Neoplasms with no differentiation are designated anaplastic. 


background image

ABNORMAL MITOSES

 

Here are three abnormal mitoses. Mitoses by themselves are not indicators of malignancy. However, 
abnormal mitoses are highly indicative of malignancy. The marked pleomorphism and 
hyperchromatism of surrounding cells also favors malignancy. 


background image

RHABDOMYOSARCOMA 

 


background image

DYSPLASIA  

•       “disordered growth.”  
  encountered principally in epithelial

T

 

membranes 

 ppally in 

epithelial

 

 (e.g. the squamous epithelium of the cervix, skin, and

 

  bronchial mucosa)   characterized by  

1.

Pleomorphism 

2.

Loss of polarity 

3.

Nuclear Changes  

 

a. hyperchromasia  

 

b. ↑N/C  

 

c. ↑Mitotic figures:  

 

 

- Almost invariably normal 

 

 

- Frequently appear in abnormal locations

  

•  Mild/moderate/severe  

 

 

CIS 

 

invasion 

•  

Dysplastic changes often found adjacent to foci of invasive ca 


background image

Cervix uteri severe dysplasia amounting to carcinoma in situ

 


background image

II. GROWTH RATE OF THE TRANSFORMED CELLS 

 The growth rate of neoplasms (i.e. how rapidly they increase in size) 

influences not only their clinical outcome but also their response to 
therapy.  

 Any neoplasm is now considered clonal i.e. originating from one (or at 

most few) initially transformed cells (I-TC).  

 For the tumor to be clinically detectable (at least 1 g in wt), the I-TC and 

its progeny (collectively referred to as tumor cell population) must 
undergo at least 30 population doublings. 

 Further 10 population doublings; however, are required to produce a 

mass with a maximal size compatible with survival (a weight of 1 Kg).  

 These calculations mean that by the time a solid tumor is clinically 

detected (at least 1 g in wt); it has already completed a major portion 
(75%) of its life cycle.  

 The larger the cancer, the more difficult it becomes to treat and control. 
 Accordingly, diagnostic investigations are needed to detect early cancers 

& this is the prime goal of screening programs e.g. that of the cervix (Pap 
smear) & breast (mammography). 

 


background image

II. GROWTH RATE (GR) OF TRANSFORMED CELLS  

•  GR  influence 

 

Clinical outcome

  

 

 

 

 

 

Responses to therapy 

•  Neoplasm originates from 

ITC

 (Clonal) 

                                                                      

 

 

            1/4 life cycle 

 

 

 

 

3/4 of life cycle 

 

  The larger the T, the more difficult to treat/control 

  

  SCREENING PROGRAMS DETECT EARLY CANCERS 

Divisions X 30 

  detectable (1 g) 

          Max size (1 Kg) 

     Divisions X10 


background image

Biology of tumor growth and evolution 


background image

 The cell-cycle controls are disturbed in most neoplasms and 

this leads to an increase in the number of cells that enter into 
the replicative pool.  

 The size of the replicative pool relative to the total size of the 

tumor is referred to as the 

growth fraction 

because this 

fraction is the prime determinant of tumor expansion.  

 Thus, a tumor with a large growth fraction grows more 

rapidly than that with a small one.  

 Commonly, the growth of tumors is not due to a shortening of 

cell-cycle time but because more cells enter into the replicative 
pool of the cell cycle.  

 Studies suggest that during the early phase of tumor growth, 

the vast majority of transformed cells are in the replicative 
pool.  


background image

GR determined by  

 1.  Doubling time of tumor cells (length of cell cycle) 

 2.  Fraction of cells in replicative pool (dividing cells) (growth fraction) 

 3.  Rate of cell loss

   

•  Cell-cycle controls deranged in neoplasia 

  

↑↑ cells enter  

 

 

 

 

 

 

            replicative pool 

   - Growth of most tumors due to 

> cells entering replicative pool 

•  During early stages: 

most transformed cells are in replicative pool 

• As growth continues: 

>

 

cells leave proliferative pool 

1. Shedding   

2. Lack of Blood (O

2

 + nutrients) 

3. Apoptosis  

4. Differentiation 

5. Reversion to G0 


background image

 Ultimately the rate at which a neoplasm grows is 

determined by an excess of cell production over cell 
loss. 

 

 Some leukemias, lymphomas and small cell 

undifferentiated carcinomas

, have a high growth 

fraction, and their clinical course are, therefore, rapid. 

 By comparison, many common tumors such as cancers 

of the 

colon and breast 

have low growth fractions, and 

cell production exceeds cell loss only marginally; that is 
why they tend to grow relatively slowly.  


background image

As the cell population expands, a progressive higher percentage of tumor cells leaves the replicative 

pool by reversion to G

0

, differentiation and death. 

Schematic representation of tumor growth 


background image

Multistep carcinogenesis

 


background image

•  Ultimate GR determinant: 

excess of cell production over cell loss 

 

•  By time tumor detectable; 

most cells left replicative pool 

(

GF 20%)  

   - Tumors with large GF

*

  

   

Rapid course 

   - Tumors with small GF

**

 

             Slow course 

 


background image

Practical lessons deduced from studies of tumor cell kinetics  

1.  Fast-growing tumors: 

have a high cell turnover 

     - 

High rates of proliferation & apoptosis 

     - Rate of proliferation > rate of apoptosis                  ↑↑tumor growth 

 

2. Growth fraction 

a determinant of susceptibility to chemotherapy

*

 

 

3. GR correlates inversely with level of differentiation 

 

- most malignant Ts grow > rapidly than benign Ts   

4. Factors affecting GR include 

a. Hormonal stimulation    b. Blood supply   c. unknown influences

** 

5. Cancers show wide variations of GR: 

dedifferentiation phenomenon  


background image

CANCER STEM CELLS 

  

  Cancer stem cell (T-IC)           

mitoses

 

 daughter cells (clonal)  

  

•  Stem cells 

initiate & sustain tumor 

•  Cancer stem cells (T-IC)  

 

- identified in breast cancers & AML  

 

- constitute 1- 2% of cell population 

 

- initial targets of neoplastic transformation 

 

- have low rate of replication 

 

- probably responsible for recurrence after treatment 

Different./specialization 

heterogeneous cells 


background image

III. LOCAL INVASION 

  

Benign tumors

 differ from malignant ones by the following   

 

1. Grow as cohesive expansile masses 

 

2. Remain localized to site of origin (no invasion or metastasis)  

      + slow rate of growth 

  

 

 

Rim of compressed CT (fibrous capsule) 

Malignant tumors

 characterized by  

1. Progressive infiltration (invasion)/destruction of surrounding tissue  

 

 

 

Makes surgical resection difficult 

     

necessary to remove margin of apparently  normal tissues adjacent 

 

 

 

to  cancer (margin of safety)  


background image

Sharply demarcated mass, about 3 cm in diameter. The cut surface is solid, grayish white.  

 

Fibroadenoma Breast 


background image

Well-defined fibrotic capsule surrounding the tumor. The latter consists of compressed ducts set within 
fibroblastic stroma. 

Fibroadenoma Breast 


background image

Follicular adenoma thyroid

 

This is a benign tumor of the thyroid gland. It is surrounded by a thin white capsule.  


background image

Carcinoma lung invasion

 

Malignant neoplasms are characterized by the tendency to invade surrounding tissues. Here, a lung 
cancer is seen to be spreading along the bronchi into the surrounding lung tissues & pleura. 


background image

Ca breast invasion

 

This carcinoma of the breast is definitely infiltrating the surrounding breast. The central white area is 
very hard in consistency and gritty on section, because the neoplasm is producing a desmoplastic 
reaction with lots of collagen. This is often called a "scirrhous" appearance. There is also focal 
dystrophic calcification leading to the gritty areas.  


background image

Ca breast invasion

 

On micrscopic examination, the infiltrating ductal carcinoma of the breast has pleomorphic cells 
infiltrating through the stroma.

 


background image

Ca breast invasion

 

On micrscopic examination, the infiltrating ductal carcinoma of the breast has pleomorphic cells 
infiltrating through the stroma.

 


background image

IV. METASTASIS 

  

  

Metastases

“tumor implants discontinuous with primary  tumor”  

 

- The only definite criterion of malignancy 

 

- The major exceptions are 

 

1.  Most malignant gliomas of CNS (derived from glial cells) 

 

2. Basal cell carcinoma of the skin. (Rodent ulcer) 

Cancers more likely to metastasize are 

 

1.  The more aggressive & more rapidly growing  

 

3.  The larger the size  

 

•  

Metastatic spread strongly reduces the possibility of cure 


background image

Basal cell carcinoma lower lip  

These rarely metastasize, but are slow-growing and progressive over time. Leaving them to get larger 
just makes the plastic surgeon's job much harder, with more disability to the patient, so early detection 
and excision is a must. Most basal cell carcinomas occur in the head and neck area of adults with 
prolonged sun exposure.

 


background image

  The invasiveness of cancers permits penetration into  

 

1.  Blood vessels  

 

2.  Lymphatic vessels 

 

3.  Body cavities  

Pathways of Spread  

  Dissemination of cancers may occur through one of three 
 

pathways: 

 

1.  Direct seeding of body cavities or surfaces 

 

2.  Lymphatic spread 

 

3.  Hematogenous spread  

 


background image

Seeding of Body Cavities and Surfaces 

•  Occurs when cancer penetrates into a natural "open field."  

      

 

Peritoneal cavity/pleural/ pericardial/ subarachnoid/joint space 

  Peritoneal cavity

  

     - 

Seeding is characteristic of ovarian carcinomas 

     - 

Mucus-secreting carcinomas of appendix

  

pseudomyxoma 

 

 

 

 

 

 

 

    peritonei 

•  

pleural cavity

 

involved by  lung carcinoma, Br. Ca etc.

  

 

 

 

Pouring of exudates (malignant pleural effusion)  

 


background image

Pseudomyxoma peritonei

 

The entire peritoneal cavity is occupied by a multinodular mucinous  mass

 


background image

Pseudomyxoma peritonei

 

Clusters of well-differentiated mucin-producing glandular cells are seen floating in a sea of mucin. 


background image

Metastatic breast carcinoma-pleura

 

Neoplasms can spread by seeding along body cavities, and this pattern is more typical for carcinomas 
than other neoplasms. Here is a focus of metastatic breast carcinoma seen along the pleura overlying 
the lung. 


background image

Lymphatic Spread 

  Commonest pathway for initial spread of ca (some sarc.) 

 

•  LN involvement follows natural routes of lymphatic drainage  

    

Br. Ca

 usually in UOQ  

 

axillary LNs.  

   - Br. Ca inner quadrants  

 

LNs along internal mammary As   

   - Later  

 

infra-clavicular & supra-clavicular nodes 

   -

 

Ca lung

    

tracheo-bronchial    

mediastinal nodes  

  


background image

 Axillary LNs involvement in Br. Ca very important for 

    

1. Assessing future course 

    2. Selecting suitable therapy. 

    - Assessment of LN involvement by  

    

a. Full axillary LN dissection 

 

morbidity 

    b. Sentinel node Bx 

         - also used for spread of melanomas, colon cancers, and others  

        

- SLN "first node in a regional lymphatic basin that receives    

 

lymph flow from primary tumor."  

•  Drainage of tumor cell antigens (no cells)  

                       

 

 

 

Reactive lymph node hyperplasia 


background image

  Enlargement of the regional nodes may be due to caused by either 

 

1. The spread of cancer cells (metastasis) or 

 

2. Reactive hyperplasia to tumor antigens 

 

 

 

NODAL ENLARGEMENT NEAR A CANCER DOES NOT 

NECESSARILY MEAN DISSEMINATION 

 

 

 

 

 


background image

Microscopically, metastatic adenocarcinoma is seen in a lymph node here. It is common for carcinomas 
to metastasize to lymph nodes. The first nodes involved are those draining the site of the primary.  

Lymph node: metastatic adenocarcinoma 


background image

Hematogenous Spread 

  

  Typical of sarcomas/ but seen with ca   

•  With venous invasion, spread follow venous flow draining site 

•  Liver & lungs most frequently involved by metastases   

•  Cancers close to vertebral column 

   

 

Paravertebral plexus of veins 

   

 

 

Vertebral (bone) metastases  (ca thyroid/prostate)

  

•  Certain cancers show remarkable tendency to invade veins  

 

Renal cell ca

    

             branches of the renal vein  

 

         Renal vein  

 

 

IVC (snakelike fashion) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rt. side of the heart   


background image

Hepatocellular carcinomas

   

portal and hepatic veins  

 

 

 

 

 

 

 

 

main venous channels 

 

  

Histologic evidence of penetration of small vessels at site of   

 

primary neoplasm is ominous feature 

 

 

 


background image

Liver metastases

 


background image

Liver metastasis by adenocarcinoma

 


background image

Pulmonary metastases

 


background image

Metastatic adenocarcinoma lung

 


background image

PRECANCEROUS CONDITIONS 

  

  Conditions having ↑ risk of association with cancer 

  Divided into two groups 

   

A. Non-neoplastic conditions

; e.g.  

 

1. Chronic atrophic gastritis 

 

2. Actinic keratosis of skin  

 

3. Chronic ulcerative colitis  

 

4. Leukoplakia of oral cavity, vulva, and penis 

 

5. Chronic viral B & C hepatitis 

   

B. Benign neoplasms; e.g. 

 

1. Villous adenoma of colon

    

 

2. Familial adenomatous polyposis (FAP) of colon  


background image

Host Defense against tumors—Immune Surveillance 

•  Normally, immune system inspects body for emerging malignant 
 

cells to destroy them: 

Immune Surveillance

  

  

  Strongest evidence for existence of IS: 

↑frequency of cancers in    

 

 

 

 

immunodeficient hosts  

 

Congenital immunodeficiencies         Acquired Immunodeficiences  
 

(X200)   

 

 

- transplant recipients 

     

 

 

 

 

- AIDS  

  Most neoplasms are lymphomas  

   

  

Most cancers occur in immuno-competent persons:

 

mechanisms 

developed by tumor cells to escape or evade immune system

 


background image

1. Selective outgrowth of antigen-negative variants:  

 

 

 

 

elimination of   strongly  immunogenic subclones 

2. Loss/reduced expression of MHC molecules by tumor cells:  

 

 

 

 

escaping attack by cytotoxic T cells. 

3. Lack of costimulation:  

    

- T-cells requires two signals to be sensitized 

      a. MHC molecules          

b. Co-stimulatory molecules;       

 

- failure to express costimulatory molecules       

  

Prevents T-cell sensitization                   T cells anergy/undergo apoptosis 

 

4. Immunosuppression: 

through tumor products e.g. TGF-β, 

 

secreted by many tumors (potent immunosuppressant


background image

5. Antigen masking:  

 

Surface antigens of tumors may be hidden from immune system 

6. Apoptosis of cytotoxic T cells:  

Melanomas/ HCC kill tumor- specific T lymphocytes encountering them 

EFFECTS OF TUMORS ON THE HOST  

  Neoplasms (Benign & malignant) may cause problems through 

 

1. Physical progression 

 

2. Functional activity

: hormone synthesis 

 

3. Bleeding & infections

: ulceration through adjacent surfaces 

 

4. Acute symptoms

: rupture/infarction  

  

Metastases may produce same complications 

  

Cancers may also produce  

 

5. Cachexia   

 

6. Paraneoplastic syndromes 


background image

Local and Hormonal Effects 

  

  GIT tumors  

 

      

Obstruction  

 

 

     

Intussusception

*

 

  Tumors with critical locations e.g.  

Pituitary adenoma:      

 

enlargement/expansion  

       destruction remaining gland  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

panhypopituitarism  

•  Tumors of endocrine glands may be functional 

   - 

A benign β-cell adenoma of pancreatic islets                 ↑↑insulin  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fatal hypoglycemia 

 

- Nonendocrine tumors may produce hormone-like substances 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Paraneoplastic syndromes

  


background image

  Destructive growth of cancers/expansile pressure of         benign 
tumor on skin/mucosa of bronchi/ GIT/bladder   

    

1. Ulcerations/secondary infections 

2. Bleeding: hemoptysis/melena/hematuria 

 

 


background image

Cancer Cachexia 

  

  Loss of weight + weakness + anorexia + anemia  

   

  ? Origin   

- ↓intake of food + tumor parasitism + Action of TNF

**

 + ↑BMR

*

 

   

  Cancer cachexia    

equal loss of fat and muscle (protein)

*

  

              

 


background image

PARANEOPLASTIC SYNDROMES 

  

•  Manifestations not related to the physical presence of cancer (or its 
 

metastases) 

  Excluded are genuine endocrine cell tumors  

•  Occur in 10% of patients with malignancy 

•  Important to recognize because 

   1.

 

Frequent (10%)  

   2. may be the earliest manifestations of occult cancer 

   3. may be serious/sometimes fatal 

   4. may simulate clinically metastatic disease thus confuse management 

 


background image

The more common syndromes are 

I. Endocrinopathies 

  

1. Cushing syndrome 

  2. Inappropriate ADH secretion  

  3. Hypercalcemia 

  4. Hypoglycemia 

   5. Polycythemia 

 

II. Nerve and Muscle Syndromes

: Myasthenia/neuropathies 

 

III. Dermatologic Disorders 

  1. Acanthosis nigricans 

 

  2. Dermatomyositis 


background image

IV. Osseous, articular, and soft tissue Changes:   

Hypertrophic  

 

 

 

 

 

 

 

osteoarthropathy

  

 

V. Vascular and Hematologic Changes 

    

1. Venous thrombosis

  

    

2. Nonbacterial thrombotic endocarditis

 

 

VI. Others 

 

1. Nephrotic synd 

 

2. Amyloidosis  


background image

ENDOCRINOPATHIES 

Cushing syndrome 

Small-cell carcinoma of lung  ACTH or ACTH-like 

substance 

Pancreatic carcinoma 

Neural tumors 

Syndrome of inappropriate 
antidiuretic hormone secretion 

Small-cell carcinoma of lung; 
intracranial neoplasms 

Antidiuretic hormone or atrial 
natriuretic hormones 

Hypercalcemia 

Squamous cell carcinoma of 
lung 

Parathyroid hormone–related 
protein (PTHRP), TGF-α, 
TNF, IL-1 

Breast carcinoma 

Renal carcinoma 

Adult T-cell 
leukemia/lymphoma 


background image

Hypoglycemia 

Fibrosarcoma 

Insulin or insulin-like 
substance 

Other mesenchymal sarcomas 

Carcinoid syndrome 

Hepatocellular carcinoma 

  

Bronchial adenoma 
(carcinoid) 

Serotonin, bradykinin 

Pancreatic carcinoma 

Polycythemia 

Gastric carcinoma 

  

Renal carcinoma 

Erythropoietin 

Cerebellar hemangioma 


background image

Clinical Syndromes 

Major Forms of Underlying 
Cancer 

Causal Mechanism 

NERVE AND MUSCLE SYNDROMES 

Myasthenia 

Bronchogenic carcinoma 

Immunological 

Disorders of the central and 
peripheral nervous system 

Breast carcinoma 

  

DERMATOLOGIC DISORDERS 

Acanthosis nigricans 

Gastric carcinoma 

Immunological; secretion of 
epidermal growth factor 

Lung carcinoma 

Uterine carcinoma 

Dermatomyositis 

Bronchogenic, breast 
carcinoma 

Immunological 


background image

OSSEOUS, ARTICULAR, AND SOFT-TISSUE CHANGES 

Hypertrophic 
osteoarthropathy and clubbing 
of the fingers 

Bronchogenic carcinoma 

Unknown 

VASCULAR AND HEMATOLOGIC CHANGES 

Venous thrombosis (Trousseau 
phenomenon) 

Pancreatic carcinoma 

Tumor products (mucins that 
activate clotting) 

Bronchogenic carcinoma 

Other cancers 

Nonbacterial thrombotic 
endocarditis 

Advanced cancers 

Hypercoagulability 

Red cell aplasia 

Thymic neoplasms 

Unknown 

OTHERS 

Nephrotic syndrome 

Various cancers 

Tumor antigens, immune 
complexes 


background image

GRADING AND STAGING OF CANCERS

  

  To assess prognosis & effectiveness of various forms of treatment  

 
  

 

Separation of cancers into groups 

 

each with members of high degree of similarity.

  

 

 

 

              Systems of  

 

 

        grading & 

staging

  

 

Reflecting seriousness of various cancers 

 

Expresses degree of differentiation  
            +  

Other micro. Features 
       - no. of mitoses 
       - Necrosis

   

 

Expresses extent of cancer spread 

 

 Grades 1 to 4 
  

Staging is of great importance in selection of best therapy & has 

proved to be of greater clinical value than grading. 

 


background image

  Staging of cancers is based on  

 

1. Size of primary tumor  

 

2. Extent of spread to regional LNs 

 

3. Presence/absence of blood-borne metastases 

  Two major staging systems in use 

 

1. TNM (ICC

)

 

 

2. AJC on Cancer Staging.  

•  

The TNM varies for each specific form of cancer 

 

General principles  

 

- T1 to T4 with ↑size 

    

- TIS (in situ)  

    

- N0: no nodal involvement 

 

- N1 to N3: involvement of an  ↑number and range of nodes 

  

 

- M0: no distant metastases,  

 

- M1 or M2: presence of blood-borne metastases. 

• 


background image

 

The AJC: divides all cancers into 

stages 0 to IV

, depending on  

 

- Size 

 

- Nodal spread  

 

- Distant metastases.  

   

 


background image

TNM staging for ca breast

 


background image

LABORATORY DIAGNOSIS OF CANCER  

  Becomes more complex & specialized 

  Several approaches to correct Dx  

 

- Sometimes > than one approach employed 

 

   

A. Histologic and Cytologic Methods

  

•  Separating benign from malignant not usually difficult  

 

- Difficulty is Dx of 

borderline tumors  

 

- Clinical data and surgical findings very useful 

 


background image

  Specimen delivered to lab must be  

 

1. Adequate  

 

2. Representative 

 

3. Properly preserved

   

• 

Several sampling approaches are available 

 

 1. Incisional or excisional biopsy specimen for  

 

 

a. conventional histopathological diagnosis  

 

 

b. frozen section diagnosis  

 

2. Needle Biopsies 

 

 

a. Fine needle aspiration material (cytology) 

 

 

b. Needle-core biopsy material (histopathology) 

 

3. Endoscopic biopsy material  

 

4. Laparoscopic, or thoracoscopic biopsies 

 

5. Cytologic smears from the tumor in question 

 

 


background image

• 1. Incisional biopsy  

 means that only a portion of the lesion is sampled, and therefore the 

procedure is strictly of a diagnostic nature.  

 In excisional biopsies

the entire lesion is removed, usually with a rim of 

normal tissue, and therefore the procedure serves 

both a diagnostic and 

a therapeutic function.

  

 When excision of the whole lesion is not possible, incisional biopsy is 

performed, however, selection of an appropriate site for a biopsy of a 
large mass by the surgeon requires awareness that the margins of the 
lesion may not be representative and its center may be largely necrotic. 

 Requesting an intra-operative "quick-frozen section

" diagnosis is 

sometimes desirable, for example, 

in determining the nature of a mass 

lesion or in evaluating the margins of an excised cancer to ascertain 
that the entire neoplasm has been removed.  

 This method permits histologic evaluation within minutes, while the 

patient is still under anesthesia. The results in such cases will modify 
the course of the surgical operation.  

•   

 


background image

 


background image

 


background image

2. Needle biopsies 

Fine-needle aspiration of tumors 

 During fine-needle aspiration, a long, thin needle is inserted into the 

suspicious area.  

 A syringe is used to draw out fluid and cells for analysis.  
 The material is then spread on a slide, stained and then examined for the 

evaluation of the mass.  

Core needle biopsy 

 A wide-bore needle with a cutting tip is used to draw a thin core of tissue 

(the size of a match stick) out of a suspicious area.  

 The tissue obtained is processed to obtain histological sections for 

evaluation.  

 Image-guided biopsy

 combines an imaging procedure, such as X-ray, 

computerized tomography (CT) or ultrasound, with a needle biopsy. 

 Image-guided biopsy allows access to suspicious areas that cannot be felt 

through the skin, such as a suspicious lesion of the 

liver or prostate. 

 Through the use of images, it possible to be sure that the biopsy needle 

reaches the correct spot.  

 


background image

 


background image

Multistep carcinogenesis

 


background image

The 

most commonly used method to determine tumor 

clonality involves the analysis of methylation patterns 
adjacent to the highly polymorphic locus of the human 
androgen receptor gene,
 AR. The frequency of such 
polymorphisms in the general population is more than 90%, 
so it is easy to establish clonality by showing that all the 
cells in a tumor express the same allele. For tumors with 
acquired cytogenetic aberrations of any type (e.g., a 
translocation) their presence can be taken as evidence that 
the proliferation is clonal. Immunoglobulin receptor and 
T-cell receptor gene rearrangements
 serve as markers of 
clonality in B- and T-cell lymphomas, respectively.

 
 


background image

The sequence of events in normal 

cell growth

 

1. The binding of growth factor to its receptor.

 

2. transient & limited activation of this complex 
leads to activation of signal trasducing proteins.

 

3. Transmission of the signal via second 
messengers.

 

4. Induction & activation of nuclear regulatory 
factors that initiate transcription.

 

5. Entry & progression in the 

cell cycle.

 


background image



رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 160 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل