Urinary Cytology Dr. Nishant Patel Cambridge University - PowerPoint PPT Presentation

Urinary ¡Cytology ¡ Dr. ¡Nishant ¡Patel ¡ Cambridge ¡University ¡Hospitals ¡NHS ¡Founda=on ¡Trust ¡ 16/09/2019 ¡

Preparations ¡ • Papanicolaou ¡ • ThinPrep ¡ • SurePath ¡ • Cytospin ¡ • Direct ¡spread ¡ • Cell ¡block ¡

Specimen ¡Types ¡ • Voided ¡urine ¡ • Ureteric ¡washings ¡ • Bladder ¡washings ¡ • Catheter ¡sample ¡ • Nephrostomy ¡sample ¡ • Ileal ¡conduit ¡sample ¡

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 ¡

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

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

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

Urine ¡ • Crystals ¡ • Normal ¡urine ¡ • Bladder ¡calculi ¡

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 ¡

Instrumentation ¡Samples ¡

Ileal ¡Conduit ¡Sample ¡ • Cellular ¡ • Degenerate ¡ • Inflammatory ¡cells ¡ • Intes=nal ¡epithelial ¡cells ¡ • Well-­‑preserved ¡-­‑ ¡Columnar ¡ • Degenerate ¡ – ¡Rounded ¡ • Debris ¡

Scenarios ¡ • Normal ¡ • Instrumenta=on ¡ • Degenera=ve ¡ • Reac=ve ¡ • Inflamma=on ¡ • Infec=ons ¡ • Treatment-­‑related ¡effects ¡ • Casts ¡ • Neoplasia ¡

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

Reactive ¡ • Nuclear ¡enlargement ¡ • Smooth ¡nuclear ¡ membranes ¡ • Punctate ¡nucleoli ¡ • Hyperchromasia ¡ • +/-­‑ ¡papillary ¡groups ¡in ¡ reac=ve ¡hyperplasia ¡

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

Acute ¡In<lammation ¡ • Numerous ¡neutrophils ¡ • Macrophages ¡ • Reac=ve ¡urothelial ¡cells ¡ • Red ¡blood ¡cells ¡ • Organisms ¡

Granulomatous ¡In<lammation ¡ • BCG ¡therapy ¡ • Trauma/Surgery ¡ • Tuberculosis ¡ • Parasites ¡

Viruses ¡ BK ¡(Polyoma) ¡Virus ¡Effect ¡ • “Decoy” ¡cells ¡ • Smooth ¡nuclear ¡membrane ¡ • Raised ¡N:C ¡ • “Ground ¡glass” ¡or ¡ • degenerated ¡“Lace-­‑like” ¡or ¡ “Spider ¡web” ¡chroma=n ¡

Parasites ¡ Schistosoma ¡heamatobium ¡ Enterobius ¡vermicularis ¡

Treatment-­‑related ¡effects ¡ • Ileal ¡conduit ¡ • Bacille ¡Calmeae ¡Guerin ¡(BCG) ¡ • Cyclophosphamide ¡ • Mitomycin ¡C ¡ • Thiotepa ¡ • Radia=on ¡

Chemotherapy ¡ • Cyclophosphamide ¡ • Nuclear ¡enlargement ¡ • Raised ¡N:C ¡ • Nuclear ¡hyperchromasia ¡ • Mitomycin ¡C ¡and ¡Thiotepa ¡ • Nuclear ¡enlargement ¡ • Mul=nuclea=on ¡ • Nuclear ¡hyperchromasia ¡

Radiation ¡ • Cytomegaly ¡ • Nucleomegaly ¡ • Preserved ¡N:C ¡ • Mul=nuclea=on ¡ • Nuclear ¡vacuola=on ¡ • Cytoplasmic ¡vacuola=on ¡

Casts ¡ Cellular ¡(renal ¡tubular) ¡cast ¡ Granular ¡(red ¡blood ¡cell) ¡cast ¡ • Casts ¡can ¡be ¡associated ¡with ¡renal ¡pathology ¡

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

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 ¡

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 ¡

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 ¡

High ¡Grade ¡Urothelial ¡Carcinoma ¡

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 ¡

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 ¡

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 ¡

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 ¡

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 ¡

Ancillary ¡Tests ¡ • Cell ¡block ¡ • Immunohistochemistry ¡ • UroVysion ¡ • Muta=onal ¡analysis ¡

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

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 ¡