Urinary Cytology Dr. Maria ODonovan Cambridge University - - PowerPoint PPT Presentation

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Urinary Cytology Dr. Maria ODonovan Cambridge University Hospitals NHS Founda>on Trust 04/03/2020 Preparations Papanicolaou ThinPrep SurePath Cytospin

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SLIDE 1

Urinary ¡Cytology ¡

  • Dr. ¡Maria ¡O’Donovan ¡

Cambridge ¡University ¡Hospitals ¡NHS ¡Founda>on ¡Trust ¡ 04/03/2020 ¡

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SLIDE 2

Preparations ¡

  • Papanicolaou ¡
  • ThinPrep ¡
  • SurePath ¡
  • Cytospin ¡
  • Direct ¡spread ¡
  • Cell ¡block ¡
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SLIDE 3

Specimen ¡Types ¡

  • Voided ¡urine ¡
  • Ureteric ¡washings ¡
  • Bladder ¡washings ¡
  • Catheter ¡sample ¡
  • Nephrostomy ¡sample ¡
  • Ileal ¡conduit ¡sample ¡
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SLIDE 4

Voided ¡Urine ¡

  • Convenient ¡and ¡non-­‑invasive ¡
  • Cheap ¡and ¡quick ¡
  • Samples ¡the ¡en>re ¡urinary ¡tract ¡
  • High ¡PPV ¡for ¡high ¡grade ¡urothelial ¡ ¡carcinoma ¡
  • Low ¡sensi>vity, ¡especially ¡for ¡low ¡grade ¡urothelial ¡neoplasms ¡
  • Lesion ¡cannot ¡be ¡localised ¡
  • Poor ¡cellularity ¡
  • Degenera>on ¡
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SLIDE 5

Urine ¡

  • Urothelial ¡cells ¡
  • Squamous ¡cells ¡
  • Columnar ¡cells ¡
  • Inflammatory ¡cells ¡
  • Crystals ¡
  • (Spermatozoa) ¡
  • (Seminal ¡vescicle ¡epithelium) ¡
  • (Corpora ¡amylacea) ¡
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SLIDE 6

Urine ¡

Urothelial ¡cell ¡ Umbrella ¡cell ¡ Squamous ¡cells ¡ Squamous ¡cells ¡

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SLIDE 7

Urine ¡

Columnar ¡cells ¡ Renal ¡tubular ¡cells ¡ Corpora ¡amylacea ¡ Spermatozoa ¡

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SLIDE 8

Urine ¡

  • Crystals ¡
  • Normal ¡urine ¡
  • Bladder ¡calculi ¡
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SLIDE 9

Instrumentation ¡Samples ¡

  • Localisa>on ¡of ¡lesions ¡possible ¡
  • Good ¡cellularity ¡and ¡preserva>on ¡
  • Less ¡contamina>on ¡
  • Invasive ¡and ¡inconvenient ¡
  • Expensive ¡
  • Cytological ¡artefacts ¡
  • Urothelial ¡>ssue ¡fragments ¡-­‑ ¡papillary ¡groups ¡and ¡sheets ¡
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SLIDE 10

Instrumentation ¡Samples ¡

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SLIDE 11

Ileal ¡Conduit ¡Sample ¡

  • Cellular ¡
  • Degenerate ¡
  • Inflammatory ¡cells ¡
  • Intes>nal ¡epithelial ¡cells ¡
  • Well-­‑preserved ¡-­‑ ¡Columnar ¡
  • Degenerate ¡– ¡Rounded ¡
  • Debris ¡
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SLIDE 12

Scenarios ¡

  • Normal ¡
  • Instrumenta>on ¡
  • Degenera>ve ¡
  • Reac>ve ¡
  • Inflamma>on ¡
  • Infec>ons ¡
  • Treatment-­‑related ¡effects ¡
  • Casts ¡
  • Neoplasia ¡
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SLIDE 13

Degenerative ¡

  • Cell ¡shrinkage ¡
  • Normal ¡or ¡reduced ¡N:C ¡
  • Nuclear ¡hyperchromasia ¡
  • Karyopyknosis ¡
  • Karyorrhexis ¡
  • Cytoplasmic ¡vacuola>on ¡
  • Melamed-­‑Wolinska ¡bodies ¡
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SLIDE 14

Reactive ¡

  • Nuclear ¡enlargement ¡
  • Smooth ¡nuclear ¡

membranes ¡

  • Punctate ¡nucleoli ¡
  • Hyperchromasia ¡
  • +/-­‑ ¡papillary ¡groups ¡in ¡

reac>ve ¡hyperplasia ¡

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In<lammation ¡

  • Infec>ve ¡
  • Bacteria ¡
  • E. ¡coli ¡
  • Viruses ¡
  • BK ¡(Polyoma) ¡
  • CMV ¡
  • HSV ¡
  • Fungi ¡
  • Candida ¡
  • Parasites ¡
  • Schistosoma ¡
  • Enterobius ¡
  • Non-­‑infec>ve ¡
  • Drugs ¡
  • Trauma/Surgery ¡
  • Calculi ¡
  • Malignancy ¡
  • Systemic ¡disorders ¡
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SLIDE 16

Acute ¡In<lammation ¡

  • Numerous ¡neutrophils ¡
  • Macrophages ¡
  • Reac>ve ¡urothelial ¡cells ¡
  • Red ¡blood ¡cells ¡
  • Organisms ¡
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SLIDE 17

Granulomatous ¡In<lammation ¡

  • BCG ¡therapy ¡
  • Trauma/Surgery ¡
  • Tuberculosis ¡
  • Parasites ¡
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SLIDE 18

Viruses ¡

  • BK ¡(Polyoma) ¡Virus ¡Effect ¡
  • “Decoy” ¡cells ¡
  • Smooth ¡nuclear ¡membrane ¡
  • Raised ¡N:C ¡
  • “Ground ¡glass” ¡or ¡

degenerated ¡“Lace-­‑like” ¡or ¡ “Spider ¡web” ¡chroma>n ¡

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SLIDE 19

Parasites ¡

Schistosoma ¡heamatobium ¡ Enterobius ¡vermicularis ¡

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SLIDE 20

Treatment-­‑related ¡effects ¡

  • Ileal ¡conduit ¡
  • Bacille ¡Calmeae ¡Guerin ¡(BCG) ¡
  • Cyclophosphamide ¡
  • Mitomycin ¡C ¡
  • Thiotepa ¡
  • Radia>on ¡
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SLIDE 21

Chemotherapy ¡

  • Cyclophosphamide ¡
  • Nuclear ¡enlargement ¡
  • Raised ¡N:C ¡
  • Nuclear ¡hyperchromasia ¡
  • Mitomycin ¡C ¡and ¡Thiotepa ¡
  • Nuclear ¡enlargement ¡
  • Mul>nuclea>on ¡
  • Nuclear ¡hyperchromasia ¡
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SLIDE 22

Radiation ¡

  • Cytomegaly ¡
  • Nucleomegaly ¡
  • Preserved ¡N:C ¡
  • Mul>nuclea>on ¡
  • Nuclear ¡vacuola>on ¡
  • Cytoplasmic ¡vacuola>on ¡
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SLIDE 23

Casts ¡

Cellular ¡(renal ¡tubular) ¡cast ¡ Granular ¡(red ¡blood ¡cell) ¡cast ¡

  • Casts ¡can ¡be ¡associated ¡with ¡renal ¡pathology ¡
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SLIDE 24

Neoplasia ¡

  • Urothelial ¡neoplasia ¡
  • Low ¡grade ¡
  • High ¡grade ¡
  • Squamous ¡cell ¡carcinoma ¡
  • Adenocarcinoma ¡
  • Neuroendocrine ¡carcinoma ¡
  • Lymphoma ¡
  • Sarcoma ¡
  • Melanoma ¡
  • Metastases ¡
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SLIDE 25

Urothelial ¡neoplasia ¡

  • Low ¡or ¡high ¡grade ¡
  • Can ¡occur ¡anywhere ¡along ¡urinary ¡tract ¡
  • Risk ¡factors ¡
  • Smoking ¡
  • Aniline ¡dyes ¡
  • Aroma>c ¡amines ¡
  • Rubber ¡and ¡leather ¡workers ¡
  • Cyclophosphamide ¡
  • Spinal ¡cord ¡injury ¡
  • Schistosomiasis ¡
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SLIDE 26

Low ¡Grade ¡Urothelial ¡Neoplasia ¡

  • Urothelial ¡papilloma, ¡PUNLMP ¡and ¡

low ¡grade ¡urothelial ¡carcinoma ¡

  • Three-­‑dimensional ¡clusters ¡and ¡

papillary ¡groups ¡

  • Fibrovascular ¡cores ¡
  • Increased ¡numbers ¡of ¡urothelial ¡cells ¡
  • Slightly ¡increased ¡N:C ¡
  • Cytoplasmic ¡heterogeneity ¡
  • Differen>al ¡diagnosis ¡includes ¡reac>ve ¡

changes ¡due ¡to ¡infec>on, ¡ instrumenta>on ¡or ¡calculi ¡

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SLIDE 27

High ¡Grade ¡Urothelial ¡Carcinoma ¡

  • Urothelial ¡carcinoma ¡-­‑ ¡invasive, ¡papillary ¡and ¡carcinoma ¡in ¡situ ¡
  • Increased ¡numbers ¡of ¡urothelial ¡cells ¡
  • Dispersed ¡single ¡cells ¡and/or ¡papillary ¡groups ¡
  • Nuclear ¡pleomorphism ¡
  • High ¡N:C ¡(>0.7) ¡
  • Nuclear ¡hyperchromasia ¡
  • Irregular ¡nuclear ¡membranes ¡
  • Coarse ¡nuclear ¡chroma>n ¡
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High ¡Grade ¡Urothelial ¡Carcinoma ¡

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SLIDE 29

Squamous ¡cell ¡carcinoma ¡

  • Rare ¡(2-­‑5% ¡of ¡urinary ¡tract ¡

malignancies) ¡

  • Associated ¡with ¡epithelial ¡

injury ¡leading ¡to ¡squamous ¡ metaplasia ¡

  • Schistosomiasis ¡
  • Calculi ¡
  • Diver>culae ¡
  • Spinal ¡cord ¡injury ¡
  • Squamous ¡differen>a>on ¡can ¡

be ¡seen ¡in ¡urothelial ¡ carcinoma ¡and ¡metasta>c ¡ tumours ¡

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SLIDE 30

Adenocarcinoma ¡

  • Third ¡most ¡common ¡urinary ¡tract ¡neoplasm ¡(0.5-­‑2.5%) ¡
  • Vesical ¡
  • Urachal ¡
  • Metasta>c ¡
  • Risk ¡factors ¡include ¡bladder ¡exstrophy ¡and ¡cys>>s ¡glandularis, ¡

intes>nal ¡type ¡

  • Mucinous, ¡enteric, ¡signet-­‑ring ¡cell, ¡mixed ¡or ¡NOS ¡
  • Glandular ¡differen>a>on ¡can ¡also ¡be ¡seen ¡in ¡urothelial ¡

carcinoma ¡

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SLIDE 31

Answer ¡Structure ¡

  • Microscopy ¡
  • Cellularity/Adequacy ¡
  • Cons>tuents ¡
  • Abnormality ¡
  • Diagnosis ¡
  • Comment ¡
  • Correla>on ¡with ¡clinical ¡findings ¡
  • Urology ¡MDT ¡discussion ¡
  • Ancillary ¡tests ¡
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The ¡Paris ¡System ¡for ¡Reporting ¡ Urinary ¡Cytology ¡

1. Non-­‑diagnos>c/unsa>sfactory ¡ 2. Nega>ve ¡for ¡high-­‑grade ¡urothelial ¡carcinoma ¡(NHGUC) ¡ 3. Atypical ¡urothelial ¡cells ¡(AUC) ¡ 4. Suspicious ¡for ¡high-­‑grade ¡urothelial ¡carcinoma ¡(SHGUC) ¡ 5. High-­‑grade ¡urothelial ¡carcinoma ¡(HGUC) ¡ 6. Low-­‑grade ¡urothelial ¡neoplasm ¡(LGUN) ¡ 7. Other: ¡primary ¡and ¡secondary ¡malignancies ¡and ¡miscellaneous ¡lesions ¡

The ¡Paris ¡System ¡for ¡Repor>ng ¡Urinary ¡Cytology: ¡The ¡Quest ¡to ¡Develop ¡a ¡Standardized ¡Terminology. ¡Barkan ¡GA ¡et ¡al. ¡Acta ¡ Cytologica ¡2016;60:185-­‑197 ¡

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SLIDE 33

Algorithmic ¡Approach ¡to ¡Diagnosis ¡

The ¡Paris ¡System ¡for ¡Repor>ng ¡Urinary ¡Cytology: ¡The ¡Quest ¡to ¡Develop ¡a ¡Standardized ¡Terminology. ¡Barkan ¡GA ¡et ¡al. ¡Acta ¡ Cytologica ¡2016;60:185-­‑197 ¡

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Risk ¡of ¡Malignancy ¡

The ¡Paris ¡System ¡for ¡Repor>ng ¡Urinary ¡Cytology: ¡The ¡Quest ¡to ¡Develop ¡a ¡Standardized ¡Terminology. ¡Barkan ¡GA ¡et ¡al. ¡ Acta ¡Cytologica ¡2016;60:185-­‑197 ¡

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Ancillary ¡Tests ¡

  • Cell ¡block ¡
  • Immunohistochemistry ¡
  • UroVysion ¡
  • Muta>onal ¡analysis ¡
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Immunohistochemistry ¡

  • MIB-­‑1 ¡(Ki-­‑67) ¡
  • CK20 ¡
  • P53 ¡
  • P16 ¡
  • Ubiquilin-­‑2 ¡(UBQLN-­‑2) ¡
  • ImmunoCyt ¡
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UroVysion ¡

  • Increases ¡sensi>vity ¡when ¡compared ¡to ¡cytology ¡alone ¡
  • Fluorescence ¡in ¡situ ¡hybridisa>on ¡(FISH) ¡
  • Four-­‑probed ¡
  • Probes ¡iden>fy ¡gains ¡of ¡chromosomes ¡3, ¡7 ¡and ¡17 ¡
  • Homozygous ¡dele>on ¡of ¡9p21 ¡
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Mutational ¡analysis ¡

  • Fibroblast ¡growth ¡factor ¡receptor ¡3 ¡(FGFR3) ¡
  • TP53 ¡
  • DNA ¡methyla>on ¡
  • Microsatellite ¡instability ¡
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Acknowledgment ¡

  • Thank ¡you ¡to ¡Dr. ¡Maria ¡O’Donovan ¡for ¡the ¡

cytological ¡photographs ¡and ¡review ¡of ¡the ¡slide ¡ workshop ¡

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SLIDE 40

Slide ¡Workshop ¡