Diagnostische Bildgebung des Nierenzellkarzinoms

RCC SYMPOSIUM
KONGRESS
Diagnostische Bildgebung
des Nierenzellkarzinoms
Nierenzellkarzinome sind die häufigsten malignen Tumoren der Niere des
Erwachsenen. Mit zunehmender Anwendung diagnostisch bildgebender
Methoden steigt auch die Anzahl der zufällig entdeckten Nierenzellkarzinome, der sogenannten Inzidentalome. Abgesehen von der initialen Diagnostik hat die diagnostische Bildgebung jedoch noch weitere Aufgaben, welche
die Verlaufskontrolle unter Therapie, die Nachsorge und minimal invasive,
radiologisch-interventionelle Behandlungsmethoden umfassen.
Mit einem Anteil von 90% aller malignen renalen Neoplasien ist das Nierenzellkarzinom der häufigste maligne
Nierentumor des Erwachsenen. Weltweit fand sich das Nierenzellkarzinom
bei geschätzten 271 000 Neuerkrankungen im Jahr 2008 an 13. Stelle der
häufigsten malignen Tumoren des Erwachsenen.1 In der Europäischen Union
lag die Inzidenz im selben Jahr bei
15,8/100 000 Männer und 7,1/100 000
Frauen, wobei diese mit dem Alter
steigt und zwischen 70 und 75 Jahren
ein Plateau erreicht.2 Im Jahr 2008 verstarben weltweit geschätzt 116 000 Personen und in der Europäischen Union
rund 39 300 Personen.3
Zu den Risikofaktoren zählen neben dem Zigarettenrauchen vor allem
Übergewicht, Bluthochdruck, Diabetes
mellitus und genetische Prädispositionen, wie z.B. das Von-Hippel-LindauSyndrom oder das Birt-Hogg-DubéSyndrom.
Vor dem Zeitalter der diagnostischen
Bildgebung war die Diagnose des Nie-
KeyPoints
• Nierenzellkarzinome sind eine Gruppe sehr heterogener Tumoren, eine Eigenschaft, welche sich auch in der diagnostischen Bildgebung reflektiert.
• Während sich bis zu 70% aller Nierenzellkarzinome als Zufallsbefunde in der Bildgebung präsentieren, erweisen sich bis zu 20% aller resezierten Nierentumoren,
welche zu Beginn als maligne eingestuft wurden, nach der histopathologischen
Aufarbeitung als benigne.
• Die diagnostische Bildgebung der Nierenzellkarzinome wird vor allem durch die
Computertomografie dominiert, wobei die Magnetresonanztomografie eine zunehmend wertvollere Alternative darstellt.
• Wenn eine Nierenläsion in der diagnostischen Bildgebung eine Kontrastmittelaufnahme zeigt, so ist diese Läsion keine Zyste, sondern ein solider Tumor.
• Die Differenzierung zwischen maligne und benigne ist bei Nierentumoren schwierig, da viele gutartige Tumoren den Nierenzellkarzinomen sehr ähnlich sehen
können. Dies erfordert ein exaktes radiologisches Staging und eine enge Zusammenarbeit mit den Kollegen der klinischen Urologie.
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C. Karlo, Zürich
renzellkarzinoms auf die klassische
Trias Flankenschmerz – Hämaturie
– palpabler Tumor beschränkt. Diese
Symptome werden allerdings zunehmend seltener beobachtet, da mit dem
weitverbreiteten Zugang zu diagnostischer Bildgebung Nierenzellkarzinome
heute einerseits in früheren Stadien,
andererseits in ca. 70% der Fälle zufällig entdeckt werden.
Die Prognose des Nierenzellkarzinoms
ist sehr stark abhängig vom histopathologischen Subtyp, von der lokalen
Ausdehnung und vom Vorliegen von
Fernmetastasen zum Zeitpunkt der
Diagnosestellung.4 Trotz der steigenden Inzidenz des Nierenzellkarzinoms
über die letzten Jahrzehnte hat sich die
Prognose etwas verbessert. Vor allem,
weil Nierenzellkarzinome heute früher entdeckt werden, liegt die durchschnittliche Fünfjahresüberlebensrate
bei 62%.5 Im Falle eines Vorliegens
von Fernmetastasen reduziert sich
diese Überlebensrate allerdings drastisch auf 10%, die Zehnjahresüberlebensrate gar auf unter 5%.6
Histopathologische Aspekte
Histopathologisch lässt sich das Nierenzellkarzinom nach Häufigkeit grob
in klarzellige, chromophobe und papilläre Karzinome einteilen (Tab. 1).
Klarzellige Nierenzellkarzinome, ausgehend von proximalen TubuluszelHämatologie & Onkologie 5/15
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len, repräsentieren mit einem Anteil
von ca. 75% den häufigsten Subtyp.
Klarzellige Nierenzellkarzinome sind
hypervaskulär und zeigen häufig hämorrhagische oder nekrotische Areale.
Zudem enthält das Zytoplasma der
klarzelligen Nierenzellkarzinome unterschiedliche Anteile an Cholesterol,
Phospholipiden und neutralen Lipiden.
Klarzellige Nierenzellkarzinome sind
häufig mit Zysten assoziiert. Bei klarzelligen Nierenzellkarzinomen, welche
mehrheitlich zystisch sind, spricht man
von multilokulären zystischen Nierenzellkarzinomen. Klarzellige Nierenzellkarzinome metastasieren üblicherweise
über die Vena cava inferior direkt in
die Lunge, können aber typischerweise
auch nach langen tumorfreien Intervallen von bis zu über 10 Jahren noch an
ungewöhnlichen Lokalisationen Metastasen ausbilden.
Papilläre Nierenzellkarzinome machen
ungefähr 10% aller Nierenzellkarzinome aus. Bei papillären Nierenzellkarzinomen unterscheidet man grundsätzlich zwischen Typ I und II, wobei
Typ II aggressiver, bei Erstdiagnose
häufig grösser als Typ I ist und eine
stärker ausgeprägte Tendenz zur Metastasierung hat. Papilläre Nierenzellkarzinome zeigen oftmals ausgedehnte
nekrotische Areale und sind häufiger
als klarzellige Nierenzellkarzinome
multipel oder bilateral anzutreffen.7
Chromophobe Nierenzellkarzinome
machen ungefähr 5% aller Nierenzellkarzinome aus. Im Vergleich zum
klarzelligen Nierenzellkarzinom ist die
Prognose des chromophoben Nierenzellkarzinoms bei einer Mortalitätsrate
von unter 10% deutlich besser.8 Chromophobe Nierenzellkarzinome sind
vor allem anhand von Biopsiematerial tendenziell schwer zu diagnostizieren, weil sie, wie das benigne Onkozytom, ebenfalls aus onkozystischen Zellen bestehen.
Diagnostische Bildgebung
Ungefähr 70% der Nierenzellkarzinome sind sogenannte Inzidentalome,
werden also zufällig im Rahmen diagnostisch bildgebender Untersuchungen
entdeckt, deren Indikation ursprünglich nicht auf die Nieren bezogen war.9
Durch die zunehmende Verfügbarkeit
5/15 Hämatologie & Onkologie
und Anwendung diagnostisch bildgebender Methoden steigt auch die Inzidenz der Nierenzellkarzinome. Im Folgenden werden die häufigsten diagnostisch bildgebenden Modalitäten und
deren Einsatzbereiche in der Bildgebung des Nierenzellkarzinoms näher
erläutert.
Ultraschall
Ultraschall ist heute vor allem eine
bildgebende Modalität, welche in vielen Fällen als Screening-Methode eingesetzt wird. Ultraschall ist stark untersucherabhängig und weist zudem
eine niedrigere Sensitivität in Bezug
auf die Detektion und Charakterisierung des Nierenzellkarzinoms im Vergleich zur Computer- und Magnetresonanztomografie auf. Daher erachtet
man heutzutage vielerorts die Sonografie nicht mehr als First-Line-Untersuchungsmethode bei Patienten mit
Nierentumoren. Sollte im Ultraschall
ein Nierentumor (zumeist zufällig) entdeckt werden, so untersucht man den
Patienten weiterführend in erster Linie
mittels Computertomografie.
Computertomografie
Die Computertomografie ist die bildgebende Methode der Wahl für die
Abklärung des Nierenzellkarzinoms.
In der Computertomografie kann man
das Nierenzellkarzinom zuverlässig
detektieren und bis zu einem gewissen Grad auch charakterisieren. Die
Computertomografie ist zudem eine
geeignete Modalität, um eine Biopsie des Nierenzellkarzinoms sicher
durchzuführen. Ein klassisches Untersuchungsprotokoll zur Abklärung des
Nierenzellkarzinoms in der Computertomografie besteht typischerweise
aus mehreren Datenakquisitionen: einmal vor der intravenösen Verabreichung von jodhaltigem Kontrastmittel (sogenannte „native Phase“) sowie mehrmals nach Verabreichung von
jodhaltigem Kontrastmittel während
der kortikomedullären (oder arteriellen) Phase, der nephrografischen (oder
venösen) Phase und der urografischen
Phase (oder Ausscheidungsphase). Abbildung 1 zeigt ein Beispiel eines solchen Untersuchungsprotokolls bei einem Patienten mit klarzelligem Nierenzellkarzinom.
Aktuelle WHO-Klassifizierung der
histopathologischen Subtypen des
Nierenzellkarzinoms
Clear cell renal cell carcinoma
Multilocular clear cell renal cell carcinoma
Papillary renal cell carcinoma
Chromophobe renal cell carcinoma
Renal medullary carcinoma
Xp11 translocation carcinoma
Carcinoma associated with neuroblastoma
Mucinous tubular and spindle cell carcinoma
Unclassified renal cell carcinoma
Tab. 1
Abb. 1: CT eines Patienten mit klarzelligem Nierenzellkarzinom
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Abb. 2: Klarzelliges Nierenzellkarzinom mit Infiltration der Nierenvene
Detektion
Das Nierenzellkarzinom wird, wie bereits erwähnt, zumeist zufällig in der
Computertomografie, im Ultraschall
oder in der Magnetresonanztomografie entdeckt. Heutzutage wird der Patient daraufhin mittels Computertomografie weiterführend abgeklärt. Bei
der Detektion des Nierenzellkarzinoms
ist auch darauf zu achten, dass ca.
1% der Nierenzellkarzinome bilateral auftritt – d.h., die kontralaterale
Niere sollte immer genau nach weiteren Raumforderungen abgesucht werden. Papilläre Nierenzellkarzinome
treten häufiger bilateral auf.
Lage und lokale Ausdehnung
Bei der Lage und der lokalen Ausdehnung des Nierenzellkarzinoms ist
die Nähe zum Nierensinus/Nierenhilus und somit die Nähe zu den arteriellen, venösen und lymphatischen Gefässstrukturen wichtig. Dies vor allem, weil Nierenzellkarzinome, welche
einen direkten Kontakt zum Fettgewebe des Nierensinus/Nierenhilus in
der Computertomografie haben, sich
bereits zu über 30% in einem fortgeschrittenen Stadium (i.e. T3a) befinden.10, 11
In der Computertomografie kann man
die Infiltration der Nierenvene und der
Vena cava inferior mit hoher Sensibilität feststellen. Abbildung 2 zeigt den
Fall eines klarzelligen Nierenzellkarzinoms mit Infiltration der Nierenvene.
Im Vergleich zur Nierenveneninvasion,
welche für die Diskriminierung zwiI Seite 78
schen lokalisiertem und fortgeschrittenem Stadium entscheidend ist, ist die
Infiltration des Nierenbeckenkelchsystems, welche in der Computertomografie ebenfalls zuverlässig bestimmt
werden kann, noch nicht im TNM-Staging-System vertreten.12 Dies, obwohl
die Infiltration des Nierenbeckenkelchsystems negative Auswirkungen auf die
Prognose des Patienten hat.
Tumorkomposition
Mittels Computertomografie ist es
des Weiteren möglich, die Komposition der Nierenzellkarzinome bis zu
einem gewissen Grad zu untersuchen.
So lassen sich z.B. Regionen abgrenzen, die auf mögliche Nekrosen, einen
ebenfalls ungünstigen prognostischen
Faktor, hinweisen können. Vor allem
grosse Nierenzellkarzinome zeigen
häufig ausgedehnte, zentral hypodense
Areale, welche in erster Linie Nekrosen entsprechen.
Neben nekroseverdächtigen Aralen
kann man in der Computertomografie auch makroskopische Fettanteile eines Tumors aufgrund deren niedriger
Dichte identifizieren. Obwohl makroskopisches Fett in erster Linie und vor
allem beim gutartigen Angiomyolipom
zu finden ist, können auch Nierenzellkarzinome in seltenen Fällen extrazelluläres Fett enthalten.
Die native Phase der Computertomografieuntersuchung dient in erster Linie der Detektion von Konkrementen,
Verkalkungen, Blut oder Blutabbauprodukten sowie von dichtem Protein-
gehalt kortikaler Nierenzysten, welche
in der Computertomografie nicht mit
Kontrastmittel aufnehmenden Nierentumoren verwechselt werden dürfen.
Die Computertomografie bietet im
Vergleich zur Magnetresonanztomografie – und hier liegt der grosse Vorteil der Computertomografie – die
Möglichkeit, die Lunge während derselben Untersuchung nach Metastasen
abzuklären. Dies ist essenziell, da das
Nierenzellkarzinom natürlich primär
in die Lunge metastasiert.
Computertomografische Untersuchungen sind jedoch mit der Applikation
von ionisierender Strahlung assoziiert.
Daher sollte jede Indikation sorgfältig
gestellt werden und redundante Untersuchungen sollten nach bestem Wissen
und Gewissen vermieden werden.
Abb. 3: „Chemical shift imaging“ in der MRT: Signalabfall von der sogenannten „in-phase“ zur „opposed
phase“ innerhalb eines klarzelligen Nierenzellkarzinoms
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Eine weitere Aufgabe der Computertomografie ist die Bildsteuerung minimal
invasiver Methoden, wie z.B. der Radiofrequenz- oder Kryoablation. Dies
sind zwei Methoden, welche vor allem bei nicht operationstauglichen Patienten oder bei Patienten mit signifikanten Komorbiditäten angewendet
werden. Durchgeführt werden diese
minimal invasiven Behandlungstechniken institutsabhängig entweder von
interventionellen Radiologen und/oder
Urologen.
Magnetresonanztomografie
Im Vergleich zur Computertomografie
kommt die Magnetresonanztomografie ohne die Applikation von ionisierender Strahlung aus. Dies ist zugleich
auch der grösste Vorteil dieser Technologie. Die Magnetresonanztomografie
erlaubt uns, neben morphologischen
Eigenschaften von Nierenzellkarzinomen auch funktionelle Aspekte näher
zu untersuchen.
Eine Standarduntersuchung der Nieren mittels Magnetresonanztomografie beinhaltet im Regelfall Sequenzen
in transversaler und koronarer Ebene.
Ein Standardprotokoll einer Nierenuntersuchung in der Magnetresonanztomografie beinhaltet neben den klassischen T1- und T2-gewichteten Sequenzen auch noch das sogenannte
„chemical shift imaging“ und die diffusionsgewichtete Bildgebung. Beim
„chemical shift imaging“ kann man
den intrazellulären Lipid- und Glykogengehalt von klarzelligen Nierenzellkarzinomen qualitativ und quantitativ
erfassen.13 Sichtbar wird dieser an einem Signalabfall von der sogenannten
„in-phase“ zur „opposed phase“ innerhalb des klarzelligen Nierenzellkarzinoms (Abb. 3).
Mittels diffusionsgewichteter Bildgebung kann man die Beweglichkeit (Diffusibilität) von Wassermolekülen im
Gewebe untersuchen. Da das Gewebe
der Nierenzellkarzinome eine höhere
Zelldichte im Vergleich zum gesunden
Nierenkortex aufweist, kann man die
Nierenzellkarzinome auf diese Art und
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Weise nicht nur detektieren, sondern
bis zu einem gewissen Grad auch Aussagen zu Subtyp und Differenzierungsgrad machen.14
Eine weitere Technik, die in der Magnetresonanztomografie
routinemässig angewendet wird, ist die Akquisition von Daten nach intravenöser Verabreichung von Gadolinium-haltigem
Kontrastmittel. Hierbei ist das Prinzip
ähnlich wie in der Computertomografie. Sobald eine kortikale Nierenläsion Kontrastmittel aufnimmt, ist der
Nachweis erbracht, dass diese Läsion
perfundiert ist. Dann kann man davon ausgehen, dass es sich nicht um
eine Zyste handelt, sondern um eine
solide Läsion, also einen Tumor.15 Die
Unterscheidung von benignen und malignen Nierentumoren, also die nicht
invasive Identifikation des Nierenzellkarzinoms, ist allerdings auch in der
Magnetresonanztomografie nach wie
vor eine Herausforderung. Obschon
man verschiedene benigne und maligne Nierentumortypen im Rahmen
wissenschaftlicher Arbeiten zum Teil
sehr gut unterscheiden kann, gibt es
bis heute keinen radiologischen Algorithmus, welcher die zuverlässige Identifikation von Malignität in der Magnetresonanztomografie erlaubt. Vor allem bei Nierenzellkarzinomen, welche
auf die Niere beschränkt sind (Stadium
T1 und T2), ist es schwierig, sie als
solche auch zu erkennen. Ab dem Stadium T3 ist die Charakterisierung vor
allem durch die Detektion der Nierenveneninvasion etwas einfacher, wenngleich bis zu einem Drittel der Nierenzellkarzinome, welche morphologisch
noch beschränkt auf die Niere imponieren, in der histopathologischen Aufarbeitung durch die Invasion kleiner
Sinusvenen bereits ein Stadium T3 aufweisen.11
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Autor:
Dr. med. Christoph Karlo
Institut für diagnostische und
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UniversitätsSpital Zürich
E-Mail: [email protected]
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