Numerical Chromosomal Aberrations in Feline Fibrosarcoma Cell Lines and Feline Fibrosarcoma Tissue Sections

About 90 % of solid tumours and 85 % of haematopoietic neoplasias are aneuploid. Aneuploidy is defined as an abnormal number of chromosomes that differs from multiples of the normal complete set of chromosomes. Moreover, hyperploidy is a characteristic feature of several feline fibrosarcoma cell lines that have been established at the Institute of Veterinary Pathology of the Justus-Liebig-University Giessen, Giessen, Germany. In this study we determined the chromosome number of different feline fibrosarcoma cell lines by counting immunofluorescent marked chromosomes by labelling a DNA-binding protein (Centromere Protein B) during interphase. Subsequently, we analysed and confirmed the aneuploidy in formalin-fixed paraffin-embedded sections of histologically diagnosed spontaneous feline fibrosarcomas by developing a protocol applicable to feline cell as well as by three-dimensional microscopic picture analysis and quantification. We determined a cut-off value of 76 signals per nucleus that was only exceeded in feline fibrosarcoma cell lines and tumour tissue sections taken from feline fibrosarcoma patients. The described approach could pave the road to a reliable method for the diagnosis of feline fibrosarcomas and possibly also other kinds of tumours. This work represents an ongoing effort, and it may be beneficial to integrate an algorithm capable of distinguishing between individual nuclei and effectively quantifying the signals with high accuracy, using a high-resolution scanning fluorescent microscope. By pursuing these paths, we anticipate reaching a point where we can utilize this technique more efficiently and with much less numbers of nuclei analysed to diagnose tumours by confirming the presence of aneuploidy above the threshold of 76 chromosomes, thereby corroborating the presence of malignancy. Rund 90 % aller soliden Tumoren und 85 % der hämatopoetischen Neoplasien sind aneuploid. Aneuploidie beschreibt eine numerische Chromosomenaberration, bei der einzelne Chromosomen zusätzlich zum üblichen Chromosomensatz vorhanden sind oder fehlen. Darüber hinaus ist Hyperploidie ein Hauptmerkmal mehrerer Fibrosarkomzelllinien, die im Institut für Veterinär-Pathologie der Justus-Liebig-Universität Giessen, Giessen, Deutschland, etabliert wurden. In dieser Studie haben wir die Chromosomenzahl der Fibrosarkomzelllinien bestimmt, indem wir Chromosomen durch Kennzeichnung eines DNA-bindenden Proteins (Centromer-Protein B) immunofluoreszenzmarkiert und in der Interphase gezählt haben. Anschließend haben wir die Aneuploidie in Formalin-fixiertem und Paraffin-eingebettetem Gewebe (FFPE) von histologisch diagnostizierten spontanen felinen Fibrosarkomen analysiert und bestätigt. Dies war möglich durch die Entwicklung eines Protokolls für die Anwendung an felinen Zellen und für die Analyse und Quantifizierung von mikroskopischen 3D-Bildern. Im Ergebnis konnten wir einen Schwellenwert von 76 Fluoreszenzsignalen pro Kern festlegen, der nur von den felinen Fibrosarkom-Zelllinien und Tumorgeweben der felinen Fibrosarkom-Patienten überschritten wurde. Der beschriebene Ansatz könnte den Weg zu einer zuverlässigen Methode für die Diagnose von Fibrosarkomen bei Katzen und möglicherweise auch anderen Arten von Tumoren. Diese Arbeit befindet sich noch in der Entwicklung. Es wäre vorteilhaft, einen Algorithmus zu integrieren, der zwischen einzelnen Zellkernen unterscheiden und die Signale mit hoher Genauigkeit quantifizieren kann. Dazu wird ein hochauflösendes, fluoreszierendes Mikroskop verwendet. Durch die Verfolgung dieser Wege erwarten wir, einen Punkt zu erreichen, an dem wir diese Technik effizienter und mit viel weniger analysierten Zellkernen anwenden können, um Tumore zu diagnostizieren, indem wir das Vorhandensein von Aneuploidie über der Schwelle von 76 Chromosomen bestätigen und dadurch das Vorhandensein von Malignität bestätigen.