Published October 1, 2022 | Version v1
Publication Open

The characteristics and clinical significance of atypical mitosis in breast cancer

Creators

  • 1. University of Nottingham
  • 2. Menoufia University
  • 3. Qassim University
  • 4. Cornell University

Description

Atypical mitosis is considered a feature of malignancy, however, its significance in breast cancer (BC) remains elusive. Here, we aimed to assess the clinical value of atypical mitoses in BC and to explore their underlying molecular features. Atypical and typical mitotic figures were quantified and correlated with clinicopathological variables in a large cohort of primary BC tissue sections (n = 846) using digitalized hematoxylin and eosin whole-slide images (WSIs). In addition, atypical mitoses were assessed in The Cancer Genome Atlas (TCGA) BC dataset (n = 1032) and were linked to the genetic alterations and pathways. In this study, the median of typical mitoses was 17 per 3 mm2 (range 0-120 mitoses), while the median of atypical mitoses was 4 (range 0-103 mitoses). High atypical mitoses were significantly associated with parameters characteristic of aggressive tumor behavior. The total number of mitoses, and a high atypical-to-typical mitoses ratio (>0.27) were associated with poor BC specific survival (BCSS), (p = 0.04 and 0.01, respectively). The atypical-to-typical mitoses ratio dichotomized triple negative-BC (TNBC) patients into two distinct groups in terms of the association with the outcome, while the overall number of mitoses was not. Moreover, TNBC patients with high atypical-to-typical mitoses ratio treated with adjuvant chemotherapy were associated with shorter survival (p = 0.003). Transcriptomic analysis of the TCGA-BRCA cohort dichotomized based on atypical mitoses identified 2494 differentially expressed genes. These included genes linked to pathways involved in chromosomal localization and segregation, centrosome assembly, spindle and microtubule formation, regulation of cell cycle and DNA repair. To conclude, the atypical-to-typical mitoses ratio has prognostic value independent of the overall mitotic count in BC patients and could predict the response to chemotherapy in TNBC.

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

Translated Description (Arabic)

يعتبر الانقسام الفتيلي غير النمطي سمة من سمات الأورام الخبيثة، ومع ذلك، لا تزال أهميته في سرطان الثدي (BC) بعيدة المنال. هنا، كنا نهدف إلى تقييم القيمة السريرية للانقباضات غير النمطية في كولومبيا البريطانية واستكشاف ميزاتها الجزيئية الأساسية. تم قياس الأشكال الانقسامية غير النمطية والنموذجية كمياً وارتبطت بالمتغيرات السريرية المرضية في مجموعة كبيرة من أقسام أنسجة BC الأولية (العدد = 846) باستخدام صور الهيماتوكسيلين واليوزين الرقمية كاملة الشريحة (WSIs). بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم حالات الانقسام غير النمطية في مجموعة بيانات أطلس جينوم السرطان (TCGA) BC (العدد = 1032) وتم ربطها بالتغييرات والمسارات الجينية. في هذه الدراسة، كان متوسط الانقسام المتساوي النموذجي 17 لكل 3 مم 2 (النطاق 0-120 الانقسام المتساوي)، في حين كان متوسط الانقسام المتساوي غير النمطي 4 (النطاق 0-103 الانقسام المتساوي). ارتبطت الانقسامات غير النمطية العالية بشكل كبير بالمعلمات المميزة لسلوك الورم العدواني. ارتبط العدد الإجمالي للانقباضات، وارتفاع نسبة الانقسامات غير النمطية إلى النمطية (>0.27) بضعف البقاء النوعي BC (BCSS)، (p = 0.04 و 0.01، على التوالي). وقد قسمت نسبة الانقسامات غير النمطية إلى نموذجية المرضى الذين يعانون من انقسام ثلاثي سلبي (TNBC) إلى مجموعتين متميزتين من حيث الارتباط بالنتيجة، في حين أن العدد الإجمالي للانقسامات لم يكن كذلك. علاوة على ذلك، ارتبط مرضى TNBC الذين يعانون من نسبة عالية من الميتوزات غير النمطية إلى النموذجية الذين عولجوا بالعلاج الكيميائي المساعد ببقاء أقصر (p = 0.003). حدد التحليل النسخي لفوج TCGA - BRCA المنقسم بناءً على الانقسامات غير النمطية 2494 جينًا معبرًا عنها بشكل تفاضلي. وشملت هذه الجينات المرتبطة بالمسارات المشاركة في توطين الكروموسومات وفصلها، وتجميع الجسيم المركزي، وتشكيل المغزل والأنابيب الدقيقة، وتنظيم دورة الخلية وإصلاح الحمض النووي. في الختام، فإن نسبة الانقسامات غير النمطية إلى الانقسامات النمطية لها قيمة تنبؤية مستقلة عن العدد الإجمالي للانقسامات في مرضى كولومبيا البريطانية ويمكن أن تتنبأ بالاستجابة للعلاج الكيميائي في TNBC.

Translated Description (French)

La mitose atypique est considérée comme une caractéristique de la malignité, mais son importance dans le cancer du sein (BC) reste insaisissable. Ici, nous avons cherché à évaluer la valeur clinique des mitoses atypiques en C.-B. et à explorer leurs caractéristiques moléculaires sous-jacentes. Les chiffres mitotiques atypiques et typiques ont été quantifiés et corrélés avec des variables clinicopathologiques dans une grande cohorte de coupes de tissus BC primaires (n = 846) à l'aide d'images numérisées de l'hématoxyline et de l'éosine entière (WSI). De plus, les mitoses atypiques ont été évaluées dans l'ensemble de données BC de l'Atlas du génome du cancer (TCGA) (n = 1032) et ont été liées aux altérations et aux voies génétiques. Dans cette étude, la médiane des mitoses typiques était de 17 pour 3 mm2 (intervalle 0-120 mitoses), tandis que la médiane des mitoses atypiques était de 4 (intervalle 0-103 mitoses). Des mitoses atypiques élevées ont été significativement associées à des paramètres caractéristiques du comportement tumoral agressif. Le nombre total de mitoses et un rapport élevé entre les mitoses atypiques et les mitoses typiques (>0,27) ont été associés à une faible survie spécifique BC (BCSS) (p = 0,04 et 0,01, respectivement). Le rapport mitoses atypiques/mitoses typiques a dichotomisé les patients atteints de CB triple négatif (CBTN) en deux groupes distincts en termes d'association avec le résultat, alors que le nombre total de mitoses ne l'était pas. De plus, les patients atteints de CSTN présentant un rapport mitoses atypiques/mitoses typiques élevé traités par chimiothérapie adjuvante ont été associés à une survie plus courte (p = 0,003). L'analyse transcriptomique de la cohorte TCGA-BRCA dichotomisée à partir de mitoses atypiques a permis d'identifier 2494 gènes exprimés différentiellement. Ceux-ci comprenaient des gènes liés aux voies impliquées dans la localisation et la ségrégation chromosomiques, l'assemblage des centrosomes, la formation du fuseau et des microtubules, la régulation du cycle cellulaire et la réparation de l'ADN. En conclusion, le rapport mitoses atypiques/mitoses typiques a une valeur pronostique indépendante du nombre total de mitoses chez les patients atteints de CB et pourrait prédire la réponse à la chimiothérapie dans le CSTN.

Translated Description (Spanish)

La mitosis atípica se considera una característica de la malignidad, sin embargo, su importancia en el cáncer de mama (BC) sigue siendo difícil de alcanzar. Aquí, nuestro objetivo fue evaluar el valor clínico de las mitosis atípicas en BC y explorar sus características moleculares subyacentes. Las cifras mitóticas atípicas y típicas se cuantificaron y correlacionaron con variables clinicopatológicas en una gran cohorte de secciones primarias de tejido BC (n = 846) utilizando imágenes digitalizadas de hematoxilina y eosina de portaobjetos completos (WSI). Además, las mitosis atípicas se evaluaron en el conjunto de datos BC de The Cancer Genome Atlas (TCGA) (n = 1032) y se relacionaron con las alteraciones y vías genéticas. En este estudio, la mediana de las mitosis típicas fue de 17 por 3 mm2 (rango 0-120 mitosis), mientras que la mediana de las mitosis atípicas fue de 4 (rango 0-103 mitosis). Las mitosis atípicas altas se asociaron significativamente con parámetros característicos del comportamiento tumoral agresivo. El número total de mitosis y una alta relación de mitosis atípica a típica (>0,27) se asociaron con una supervivencia específica de BC (BCSS) deficiente (p = 0,04 y 0,01, respectivamente). La relación de mitosis atípica a típica dicotomizó a los pacientes con triple BC negativo (TNBC) en dos grupos distintos en términos de la asociación con el resultado, mientras que el número total de mitosis no lo fue. Además, los pacientes con CMTN con una alta proporción de mitosis atípica a típica tratados con quimioterapia adyuvante se asociaron con una supervivencia más corta (p = 0,003). El análisis transcriptómico de la cohorte TCGA-BRCA dicotomizada basada en mitosis atípicas identificó 2494 genes expresados diferencialmente. Estos incluían genes relacionados con las vías involucradas en la localización y segregación cromosómica, el ensamblaje de centrosomas, la formación de husos y microtúbulos, la regulación del ciclo celular y la reparación del ADN. Para concluir, la relación de mitosis atípica a típica tiene un valor pronóstico independiente del recuento mitótico general en pacientes con BC y podría predecir la respuesta a la quimioterapia en TNBC.

Files

pdf.pdf

Files (16.1 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:bf6f2941d02ba56da6db0a77a009a337
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخصائص والأهمية السريرية للانقسام الفتيلي غير النمطي في سرطان الثدي
Translated title (French)
Les caractéristiques et la signification clinique de la mitose atypique dans le cancer du sein
Translated title (Spanish)
Las características y la importancia clínica de la mitosis atípica en el cáncer de mama

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4225276367
DOI
10.1038/s41379-022-01080-0

Is supplement to
https://openalex.org/W4318472169 (Other)
https://openalex.org/W3038183684 (Other)
https://openalex.org/W3015968519 (Other)
https://openalex.org/W2914745707 (Other)
https://openalex.org/W2561895286 (Other)
https://openalex.org/W2378234934 (Other)
https://openalex.org/W2374667300 (Other)
https://openalex.org/W2263342795 (Other)
https://openalex.org/W2119794933 (Other)
https://openalex.org/W2071174853 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1488637588
  • https://openalex.org/W1498934519
  • https://openalex.org/W1533199841
  • https://openalex.org/W1826750984
  • https://openalex.org/W1908864745
  • https://openalex.org/W1964764218
  • https://openalex.org/W1967220865
  • https://openalex.org/W1980548655
  • https://openalex.org/W1990573783
  • https://openalex.org/W1999032811
  • https://openalex.org/W2027571088
  • https://openalex.org/W2044702943
  • https://openalex.org/W2045892008
  • https://openalex.org/W2051899080
  • https://openalex.org/W2054270840
  • https://openalex.org/W2073113564
  • https://openalex.org/W2096283457
  • https://openalex.org/W2105219549
  • https://openalex.org/W2123431542
  • https://openalex.org/W2126144698
  • https://openalex.org/W2128920415
  • https://openalex.org/W2147538304
  • https://openalex.org/W2148026843
  • https://openalex.org/W2158485828
  • https://openalex.org/W2163167967
  • https://openalex.org/W2179438025
  • https://openalex.org/W2343208428
  • https://openalex.org/W2344022496
  • https://openalex.org/W2345152897
  • https://openalex.org/W2546080187
  • https://openalex.org/W2560367415
  • https://openalex.org/W2613265403
  • https://openalex.org/W2773608260
  • https://openalex.org/W2885304676
  • https://openalex.org/W3095872986
  • https://openalex.org/W3113501345
  • https://openalex.org/W3176465542
  • https://openalex.org/W3197404386
  • https://openalex.org/W3197983687
  • https://openalex.org/W3199128916
  • https://openalex.org/W3204414803
  • https://openalex.org/W4200189071
  • https://openalex.org/W4211084629