Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most common malignancy of the head and neck region with over four hundred thousand new cases diagnosed annually worldwide. It is characterized by a high rate of locoregional recurrences and a short-term survival rate less than 68%. Despite the advancements in improving prognostic stratification and accuracy, the pathological staging system fails to identify OSCC characterized by poor prognosis Accumulating evidence suggest tumor-stroma interactions play a critical role in promoting tumor invasion and metastases. So, the morphological and morphometrical analysis of the tumor stroma, performed by light microscopy and Synchrotron Phase Contrast µ -CT, are crucial for better understanding the biological events underlying the oral tumorigenesis. The results confirmed the prognostic value of tumor budding, tumor stroma ratio, and immunophenotype in predicting poor survival outcomes of OSCC patients. Moreover, these parameters showed significant correlations with OSCC adverse risk factors. Therefore, their evaluation should be included in daily practice to improve the pathological staging and better predict the patient’s outcomes. The Synchrotron analyses demonstrated the extratumoral stroma is characterized by dense and mature collagen resulting in a functional and highly organized tissue similar to the physiological collagen. On the contrary, the intratumoral and the peritumoral collagen appear to be altered and immature, resulting in an edematous and loosely packed stroma promoting the epithelial-mesenchymal transition of neoplastic cells. The µ-CT provides to reliably reconstruct the 3D organization of connective tissue and to discriminate between healthy and pathological collagen distribution, providing a significant contribution to understand the stromal alterations during the tumor progression. Moreover, it could represent a new methodological possibility for the stroma analysis in the soft tissues of different body districts.

Il carcinoma squamocellulare orale (OSCC) rappresenta il tumore maligno più frequente del cavo orale, caratterizzato da un alto tasso di recidive locoregionali ed una scarsa sopravvivenza a breve termine. Nonostante, lo stroma tumorale venga considerato parte integrante della progressione neoplastica, la stadiazione patologica si basa principalmente su caratteristiche istopatologiche del copartimento epiteliale, senza raggiungere un adeguato livello di accuratezza prognostica. Pertanto, lo studio si propone di valutare le caratteristiche morfologiche e morfometriche dello stroma tumorale in campioni chirurgici di OSCC, mediante analisi di microscopia ottica e di microtomografia a luce di sincrotrone per analizzare le modificazioni del microambiente tumorale durante la progressione neoplastica. Le analisi di correlazione e di sopravvivenza dei fattori morfologici stromali, quali tumor budding, tumor stroma ratio ed immunofenotipo, hanno dimostrato come tali parametri predicano efficacemente esiti clinici di malattia sfavorevoli e siano significativamente correlati a fattori di rischio avversi di OSCC. Pertanto, la valutazione di tali parametri potrebbe essere introdotta nella pratica istopatologica di routine per migliorare la stratificazione prognostica e guidare il management clinico dei pazienti. Dalle analisi morfometriche emerge come lo stroma extratumorale sia caratterizzato da collagene denso e maturo che conferisce al tessuto buona funzionalità ed un’organizzazione tridimensionale simile al collagene fisiologico. Al contrario, il collagene intratumorale e peritumorale appare alterato ed immaturo, formando uno stroma edematoso e lasso capace di promuovere la transizione epitelio-mesenchimale delle cellule neoplastiche. Questi risultati potrebbero facilitare la discriminazione fra una distribuzione sana e patologica di collagene e fornire nuove metodologie per lo studio dello stroma connettivale dei tessuti molli di differenti distretti corporei.

Analisi morfologica e fotometrica dello stroma tumorale con microscopia ottica e microtomografia a luce di sincrotone nel carcinoma squamocellulare orale / Togni, Lucrezia. - (2023 Mar 27).

Analisi morfologica e fotometrica dello stroma tumorale con microscopia ottica e microtomografia a luce di sincrotone nel carcinoma squamocellulare orale

TOGNI, LUCREZIA
2023-03-27

Abstract

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most common malignancy of the head and neck region with over four hundred thousand new cases diagnosed annually worldwide. It is characterized by a high rate of locoregional recurrences and a short-term survival rate less than 68%. Despite the advancements in improving prognostic stratification and accuracy, the pathological staging system fails to identify OSCC characterized by poor prognosis Accumulating evidence suggest tumor-stroma interactions play a critical role in promoting tumor invasion and metastases. So, the morphological and morphometrical analysis of the tumor stroma, performed by light microscopy and Synchrotron Phase Contrast µ -CT, are crucial for better understanding the biological events underlying the oral tumorigenesis. The results confirmed the prognostic value of tumor budding, tumor stroma ratio, and immunophenotype in predicting poor survival outcomes of OSCC patients. Moreover, these parameters showed significant correlations with OSCC adverse risk factors. Therefore, their evaluation should be included in daily practice to improve the pathological staging and better predict the patient’s outcomes. The Synchrotron analyses demonstrated the extratumoral stroma is characterized by dense and mature collagen resulting in a functional and highly organized tissue similar to the physiological collagen. On the contrary, the intratumoral and the peritumoral collagen appear to be altered and immature, resulting in an edematous and loosely packed stroma promoting the epithelial-mesenchymal transition of neoplastic cells. The µ-CT provides to reliably reconstruct the 3D organization of connective tissue and to discriminate between healthy and pathological collagen distribution, providing a significant contribution to understand the stromal alterations during the tumor progression. Moreover, it could represent a new methodological possibility for the stroma analysis in the soft tissues of different body districts.
27-mar-2023
Il carcinoma squamocellulare orale (OSCC) rappresenta il tumore maligno più frequente del cavo orale, caratterizzato da un alto tasso di recidive locoregionali ed una scarsa sopravvivenza a breve termine. Nonostante, lo stroma tumorale venga considerato parte integrante della progressione neoplastica, la stadiazione patologica si basa principalmente su caratteristiche istopatologiche del copartimento epiteliale, senza raggiungere un adeguato livello di accuratezza prognostica. Pertanto, lo studio si propone di valutare le caratteristiche morfologiche e morfometriche dello stroma tumorale in campioni chirurgici di OSCC, mediante analisi di microscopia ottica e di microtomografia a luce di sincrotrone per analizzare le modificazioni del microambiente tumorale durante la progressione neoplastica. Le analisi di correlazione e di sopravvivenza dei fattori morfologici stromali, quali tumor budding, tumor stroma ratio ed immunofenotipo, hanno dimostrato come tali parametri predicano efficacemente esiti clinici di malattia sfavorevoli e siano significativamente correlati a fattori di rischio avversi di OSCC. Pertanto, la valutazione di tali parametri potrebbe essere introdotta nella pratica istopatologica di routine per migliorare la stratificazione prognostica e guidare il management clinico dei pazienti. Dalle analisi morfometriche emerge come lo stroma extratumorale sia caratterizzato da collagene denso e maturo che conferisce al tessuto buona funzionalità ed un’organizzazione tridimensionale simile al collagene fisiologico. Al contrario, il collagene intratumorale e peritumorale appare alterato ed immaturo, formando uno stroma edematoso e lasso capace di promuovere la transizione epitelio-mesenchimale delle cellule neoplastiche. Questi risultati potrebbero facilitare la discriminazione fra una distribuzione sana e patologica di collagene e fornire nuove metodologie per lo studio dello stroma connettivale dei tessuti molli di differenti distretti corporei.
TUMOR STROMA; ORAL SQUAMOUS CELL CARCINOMA; SYNCHROTRON; COLLAGEN;
STROMA TUMORALE; CARCINOMA ORALE; LUCE DI SINCROTRONE; COLLAGENE
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