Published November 18, 2022 | Version v1
Publication Open

Improving mitotic cell counting accuracy and efficiency using <scp>phosphohistone‐H3</scp> (<scp>PHH3</scp>) antibody counterstained with haematoxylin and eosin as part of breast cancer grading

Creators

  • 1. University of Nottingham
  • 2. Suez Canal University
  • 3. Assiut University
  • 4. Menoufia University
  • 5. University of Warwick

Description

Mitotic count in breast cancer is an important prognostic marker. Unfortunately, substantial inter- and intraobserver variation exists when pathologists manually count mitotic figures. To alleviate this problem, we developed a new technique incorporating both haematoxylin and eosin (H&E) and phosphorylated histone H3 (PHH3), a marker highly specific to mitotic figures, and compared it to visual scoring of mitotic figures using H&E only.Two full-face sections from 97 cases were cut, one stained with H&E only, and the other was stained with PHH3 and counterstained with H&E (PHH3-H&E). Counting mitoses using PHH3-H&E was compared to traditional mitoses scoring using H&E in terms of reproducibility, scoring time, and the ability to detect mitosis hotspots. We assessed the agreement between manual and image analysis-assisted scoring of mitotic figures using H&E and PHH3-H&E-stained cells. The diagnostic performance of PHH3 in detecting mitotic figures in terms of sensitivity and specificity was measured. Finally, PHH3 replaced the mitosis score in a multivariate analysis to assess its significance.Pathologists detected significantly higher mitotic figures using the PHH3-H&E (median ± SD, 20 ± 33) compared with H&E alone (median ± SD, 16 ± 25), P < 0.001. The concordance between pathologists in identifying mitotic figures was highest when using the dual PHH3-H&E technique; in addition, it highlighted mitotic figures at low power, allowing better agreement on choosing the hotspot area (k = 0.842) in comparison with standard H&E (k = 0.625). A better agreement between image analysis-assisted software and the human eye was observed for PHH3-stained mitotic figures. When the mitosis score was replaced with PHH3 in a Cox regression model with other grade components, PHH3 was an independent predictor of survival (hazard ratio [HR] 5.66, 95% confidence interval [CI] 1.92-16.69; P = 0.002), and even showed a more significant association with breast cancer-specific survival (BCSS) than mitosis (HR 3.63, 95% CI 1.49-8.86; P = 0.005) and Ki67 (P = 0.27).Using PHH3-H&E-stained slides can reliably be used in routine scoring of mitotic figures and integrating both techniques will compensate for each other's limitations and improve diagnostic accuracy, quality, and precision.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد عدد الانقسام الفتيلي في سرطان الثدي علامة تنبؤية مهمة. لسوء الحظ، يوجد تباين كبير بين وداخل المرصد عندما يقوم أخصائيو علم الأمراض بحساب الأرقام الانقسامية يدويًا. للتخفيف من هذه المشكلة، قمنا بتطوير تقنية جديدة تتضمن كل من الهيماتوكسيلين واليوزين (H&E) والهيستون الفوسفوري H3 (PHH3)، وهو علامة خاصة للغاية بالأشكال الانقسامية، وقارناها بالتسجيل البصري للأشكال الانقسامية باستخدام H&E فقط. تم قطع قسمين كاملين للوجه من 97 حالة، أحدهما ملطخ بـ H&E فقط، والآخر ملطخ بـ PHH3 وملطخ بـ H&E (PHH3 - H&E). تمت مقارنة عد الفتيليات باستخدام PHH3 - H&E بتسجيل الفتيليات التقليدي باستخدام H&E من حيث قابلية التكاثر، وتسجيل الوقت، والقدرة على اكتشاف النقاط الساخنة للانقسام الفتيلي. قمنا بتقييم الاتفاق بين التسجيل اليدوي وتحليل الصور للأشكال الانقسامية باستخدام خلايا H&E و PHH3 - H&E الملطخة. تم قياس الأداء التشخيصي لـ PHH3 في الكشف عن الأشكال الانقسامية من حيث الحساسية والخصوصية. أخيرًا، حل PHH3 محل درجة الانقسام المتساوي في تحليل متعدد المتغيرات لتقييم أهميته. اكتشف علماء الأمراض أرقامًا متفرقة أعلى بكثير باستخدام PHH3 - H&E (متوسط ± SD، 20 ± 33) مقارنة بـ H&E وحدها (متوسط ± SD، 16 ± 25)، P < 0.001. كان التوافق بين علماء الأمراض في تحديد الأشكال الانقسامية أعلى عند استخدام تقنية PHH3 - H&E المزدوجة ؛ بالإضافة إلى ذلك، سلط الضوء على الأشكال الانقسامية عند طاقة منخفضة، مما يسمح باتفاق أفضل على اختيار منطقة النقطة الساخنة (k = 0.842) مقارنة بـ H&E القياسية (k = 0.625). لوحظ وجود اتفاق أفضل بين البرمجيات المدعومة بتحليل الصور والعين البشرية للأشكال الانقسامية الملطخة بـ PHH3. عندما تم استبدال درجة الانقسام المتساوي بـ PHH3 في نموذج انحدار COX بمكونات درجة أخرى، كان PHH3 مؤشراً مستقلاً للبقاء على قيد الحياة (نسبة الخطر [HR] 5.66، فاصل ثقة 95 ٪ [CI] 1.92-16.69 ؛ P = 0.002)، وحتى أظهر ارتباطًا أكثر أهمية مع البقاء على قيد الحياة الخاص بسرطان الثدي (BCSS) من الانقسام المتساوي (HR 3.63، 95 ٪ CI 1.49-8.86 ؛ P = 0.005) و Ki67 (P = 0.27). يمكن استخدام الشرائح الملطخة بـ PHH3 - H&E بشكل موثوق في التسجيل الروتيني لأشكال الانقسام المتساوي ودمج كلتا التقنيتين لتعويض قيود كل منهما وتحسين دقة التشخيص والجودة والدقة.

Translated Description (French)

La numération mitotique dans le cancer du sein est un marqueur pronostique important. Malheureusement, une variation inter et intra-observateur importante existe lorsque les pathologistes comptent manuellement les chiffres mitotiques. Pour atténuer ce problème, nous avons développé une nouvelle technique incorporant à la fois de l'hématoxyline et de l'éosine (H&E) et de l'histone phosphorylée H3 (PHH3), un marqueur hautement spécifique aux figures mitotiques, et nous l'avons comparée à la notation visuelle des figures mitotiques en utilisant uniquement l'H&E. Deux coupes complètes du visage de 97 cas ont été coupées, l'une colorée uniquement avec l'H&E, et l'autre colorée avec le PHH3 et contre-colorée avec l'H&E (PHH3-H&E). Le comptage des mitoses à l'aide de PHH3-H&E a été comparé à la notation traditionnelle des mitoses à l'aide de H&E en termes de reproductibilité, de temps de notation et de capacité à détecter les points chauds de mitose. Nous avons évalué la concordance entre la notation manuelle et la notation assistée par analyse d'image des figures mitotiques à l'aide de cellules colorées H&E et PHH3-H&E. La performance diagnostique de PHH3 dans la détection des figures mitotiques en termes de sensibilité et de spécificité a été mesurée. Enfin, PHH3 a remplacé le score de mitose dans une analyse multivariée pour évaluer sa signification. Les pathologistes ont détecté des chiffres mitotiques significativement plus élevés en utilisant le PHH3-H&E (médiane ± ET, 20 ± 33) par rapport au H&E seul (médiane ± ET, 16 ± 25), P < 0,001. La concordance entre les pathologistes dans l'identification des figures mitotiques était la plus élevée lors de l'utilisation de la technique double PHH3-H&E ; en outre, elle a mis en évidence des figures mitotiques à faible puissance, permettant un meilleur accord sur le choix de la zone de point chaud (k = 0,842) par rapport à l'H&E standard (k = 0,625). Une meilleure concordance entre le logiciel assisté par analyse d'image et l'œil humain a été observée pour les figures mitotiques colorées au PHH3. Lorsque le score de mitose a été remplacé par PHH3 dans un modèle de régression de Cox avec d'autres composants de grade, PHH3 était un prédicteur indépendant de la survie (hazard ratio [HR] 5,66, intervalle de confiance à 95 % [IC] 1,92-16,69 ; P = 0,002), et a même montré une association plus significative avec la survie spécifique au cancer du sein (BCSS) que la mitose (HR 3,63, IC à 95 % 1,49-8,86 ; P = 0,005) et Ki67 (P = 0,27). L'utilisation de lames colorées PHH3-H&E peut être utilisée de manière fiable dans la notation de routine des chiffres mitotiques et l'intégration des deux techniques compensera les limites de l'autre et améliorera la précision, la qualité et la précision du diagnostic.

Translated Description (Spanish)

El recuento mitótico en el cáncer de mama es un marcador pronóstico importante. Desafortunadamente, existe una variación sustancial entre e intraobservadores cuando los patólogos cuentan manualmente las figuras mitóticas. Para aliviar este problema, desarrollamos una nueva técnica que incorpora tanto hematoxilina como eosina (H&E) e histona fosforilada H3 (PHH3), un marcador muy específico de las figuras mitóticas, y lo comparamos con la puntuación visual de las figuras mitóticas utilizando solo H&E. Se cortaron dos secciones de cara completa de 97 casos, una teñida solo con H&E y la otra teñida con PHH3 y contra teñida con H&E (PHH3-H&E). El recuento de mitosis utilizando PHH3-H&E se comparó con la puntuación de mitosis tradicional utilizando H&E en términos de reproducibilidad, tiempo de puntuación y la capacidad de detectar puntos calientes de mitosis. Evaluamos la concordancia entre la puntuación manual y la asistida por análisis de imágenes de las figuras mitóticas utilizando células teñidas con H&E y PHH3-H&E. Se midió el rendimiento diagnóstico de PHH3 en la detección de figuras mitóticas en términos de sensibilidad y especificidad. Finalmente, PHH3 reemplazó la puntuación de mitosis en un análisis multivariante para evaluar su importancia. Los patólogos detectaron cifras mitóticas significativamente más altas utilizando PHH3-H&E (mediana ± SD, 20 ± 33) en comparación con H&E solo (mediana ± SD, 16 ± 25), P < 0.001. La concordancia entre los patólogos en la identificación de las figuras mitóticas fue mayor cuando se utilizó la técnica dual PHH3-H&E; además, destacó las figuras mitóticas a baja potencia, lo que permitió una mejor concordancia en la elección del área del punto caliente (k = 0.842) en comparación con la H&E estándar (k = 0.625). Se observó una mejor concordancia entre el software asistido por análisis de imágenes y el ojo humano para las figuras mitóticas teñidas con PHH3. Cuando la puntuación de mitosis se reemplazó con PHH3 en un modelo de regresión de Cox con otros componentes de grado, PHH3 fue un predictor independiente de supervivencia (cociente de riesgos instantáneos [HR] 5,66, intervalo de confianza del 95% [IC] 1,92-16,69; P = 0,002), e incluso mostró una asociación más significativa con la supervivencia específica del cáncer de mama (BCSS) que la mitosis (HR 3,63, IC del 95% 1,49-8,86; P = 0,005) y Ki67 (P = 0,27). El uso de portaobjetos teñidos con PHH3-H&E se puede utilizar de manera confiable en la puntuación rutinaria de figuras mitóticas e integrar ambas técnicas compensará las limitaciones de cada uno y mejorará la precisión, calidad y exactitud del diagnóstico.

Files

his.14837.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:734233b5c9f8a540d16a924b315f7705
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين دقة وكفاءة عد الخلايا الانقسامية باستخدام <scp>الجسم</scp> المضاد للفوسفوهستون-<scp> H3</scp> (PHH3) الملطخ بالهيماتوكسيلين واليوزين كجزء من تصنيف سرطان الثدي
Translated title (French)
Amélioration de la précision et de l'efficacité du comptage des cellules mitotiques en utilisant un anticorps <scp>phosphohistone‐</scp> <scp>H3</scp> (PHH3) contre-coloré avec de l'hématoxyline et de l'éosine dans le cadre du classement du cancer du sein
Translated title (Spanish)
Mejora de la precisión y eficiencia del recuento de células mitóticas <scp>mediante el uso de</scp> anticuerpos<scp> fosfohistona-H3 (PHH3</scp>) contra teñidos con hematoxilina y eosina como parte de la clasificación del cáncer de mama

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4308601294
DOI
10.1111/his.14837

Is supplement to
https://openalex.org/W4286536155 (Other)
https://openalex.org/W2807550074 (Other)
https://openalex.org/W2598900099 (Other)
https://openalex.org/W2597809763 (Other)
https://openalex.org/W2255716463 (Other)
https://openalex.org/W2207818480 (Other)
https://openalex.org/W2203899862 (Other)
https://openalex.org/W2147340144 (Other)
https://openalex.org/W2131181628 (Other)
https://openalex.org/W2056300413 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1828935018
  • https://openalex.org/W1964151908
  • https://openalex.org/W1964153122
  • https://openalex.org/W1979410391
  • https://openalex.org/W1983946189
  • https://openalex.org/W1987677999
  • https://openalex.org/W1990573783
  • https://openalex.org/W1992320844
  • https://openalex.org/W1997782004
  • https://openalex.org/W2016324266
  • https://openalex.org/W2038024232
  • https://openalex.org/W2040029747
  • https://openalex.org/W2044702943
  • https://openalex.org/W2048109276
  • https://openalex.org/W2049578627
  • https://openalex.org/W2051631514
  • https://openalex.org/W2054469596
  • https://openalex.org/W2055239896
  • https://openalex.org/W2082172177
  • https://openalex.org/W2099540110
  • https://openalex.org/W2132893003
  • https://openalex.org/W2137853125
  • https://openalex.org/W2144247813
  • https://openalex.org/W2163167967
  • https://openalex.org/W2168860104
  • https://openalex.org/W2293514492
  • https://openalex.org/W2312895542
  • https://openalex.org/W2423934772
  • https://openalex.org/W2469984379
  • https://openalex.org/W2527422888
  • https://openalex.org/W2546080187
  • https://openalex.org/W2586804250
  • https://openalex.org/W2611837547
  • https://openalex.org/W2612476887
  • https://openalex.org/W2740363896
  • https://openalex.org/W2742666685
  • https://openalex.org/W2759004613
  • https://openalex.org/W2894361837
  • https://openalex.org/W2952481429
  • https://openalex.org/W2989507855
  • https://openalex.org/W3004278388
  • https://openalex.org/W3036976081
  • https://openalex.org/W3128646645
  • https://openalex.org/W3197404386
  • https://openalex.org/W3199128916
  • https://openalex.org/W3205802794
  • https://openalex.org/W4200189071