Histochemical demonstration of thyroxine, triiodothyronine, and thyroglobulin in the primary lesion of thyroid carcinoma, and its predictability for radioiodine uptake by metastatic lesions

Abstract

Although a total thyroidectomy followed by¹³¹I therapy is widely adopted for hematogenous metastatic lesions of thyroid carcinoma, they do not always take up enough¹³¹I for treatment. This work was undertaken to elucidate the predictive value of histochemical demonstration of thyroid hormones in the primary lesion for¹³¹I uptake by the metastatic lesions. A total of 27 patients with thyroid carcinoma underwent the above treatment during a 19-year period (1966–1984). Metastases in either the lung, the bone, or both were found in 12, 9, and 6 patients, respectively. Five patients died of thyroid cancer 2, 4, 10, 10, and 20 years after the initial surgery. Five patients demonstrated negative¹³¹I uptake in the lung metastases, but one of them had simultaneous bone metastasis, which was positive for¹³¹I uptake. Sectioned specimens were stained by the peroxidase antiperoxidase method for thyroxine, triiodothyronine, and thyroglobulin, the presence of which was demonstrated in 15, 9, and 26 cases, respectively. All of the thyroxine- or triiodothyronine-positive patients showed the ability to take up¹³¹I.¹³¹I uptake was not shown in 4 of 12 thyroxine-negative or in 4 of 18 triiodothyronine-negative cases. From these results, it may be concluded that¹³¹I uptake by metastatic lesions is predictable when thyroxine or triiodothyronine is demonstrated immunohistochemically in the primary lesion. In the absence of thyroxine or triiodothyronine, however, no prediction can be made.

Résumé

Bien que la thyroïdectomie totale suivie d'iode 131 radioactive soit le traitement le plus répandu des lésions métastatiques des cancers thyroïdiens, ces lésions ne fixent pas toujours assez d'iode radioactif pour être traitées efficacement. Ce travail a pour but de déterminer la valeur prédictive de la présence d'hormones thyroïdiennes dans la lésion primitive de façon à prévoir la fixation des métastases par l'iode radioactif. Vingtsept patients avec un cancer de la thyroïde ont reçu ce traitement pendant la période 1966–1984. Ces patients avaient des métastases pulmonaires, osseuses ou les deux dans 12, 9, et 6 cas, respectivement. Cinq patients sont morts de leur cancer, 2, 4, 10, 10, et 20 ans, respectivement, après la chirurgie initiale. Cinq patients n'avaient pas de fixation positive par l'iode 131 dans leurs métastases pulmonaires. L'un d'entre eux avait par ailleurs une métastase osseuse qui fixait bien l'iode 131. Les prélèvements sélectifs du tissue thyroïdien ont été colorés par la méthode de péroxidase anti-péroxidase pour la présence de thyroxine, de tri-iodo-thyronine et de thyroglobuline, mise en évidence dans 15, 9, et 26 cas, respectivement. Tous les patients positifs pour la présence de thyroxine ou de tri-iodothyronine avaient une fixation positive. Quatre des 12 patients n'ayant pas de thyroxine et 4 des 18 patients n'ayant pas de tri-iodo-thyronine, ne présentaient pas de fixation de l'iode 131. On conclut que la mise en évidence immunochimique de thyroxine ou de tri-iodo-thyronine dans la lésion primitive laisse prévoir une fixation par l'iode 131 des lésions secondaires, mais que l'absence de ces deux mêmes substances ne permet pas de prédire cette fixation.

Resumen

Aunque la tiroidectomía total seguida de terapia con¹³¹I es una modalidad ampliamente adoptada en el manejo de lesiones metastásicas hematógenas del carcinoma tiroideo, éstas no siempre captan suficiente¹³¹I para lograr un efecto terapéutico. Este trabajo fue emprendido con el propósito de elucidar el valor predictivo de la demostración histoquímica de las hormonas tiroideas en la lesión primaria en cuanto a la captaciön de¹³¹I por las lesiones metastásicas. Un total de 27 pacientes fue sometido a la anterior modalidad terapéutica en el curso de un período de 19 años (1966–1984). Se hallaron metástasis en el pulmón o en el hueso, o en ambas localizaciones, en 12, 9, y 6 pacientes, respectivamente. Cinco pacientes fallecieron por cáncer tiroideo a los 2, 4, 10, 10, y 20 años después de la cirugía. Cinco pacientes exhibieron captación negativa de¹³¹I en las metástasis pulmonares, pero uno de ellos presentó metástasis óseas simultáneas que aparecieron positivas para captación de¹³¹I. Los especímenes ya seccionados fueron coloreados mediante el método de la peroxidasa-antiperoxidasa para tiroxina, triyodotironina, y tiroglobulina, cuya presencia fue demostrada en 15, 9, y 26 casos, respectivamente. Todos los pacientes tiroxina-positivos o triyodotironina-positivos mostraron capacidad de captar¹³¹I. La captación de¹³¹I no se presentó en 4 de los 12 casos tiroxina-negativos ni en 4 de los 18 casos triyodotironina-negativos. Como resultado de estos estudios se puede concluir que la captación de¹³¹I por las lesiones metastásicas es predecible cuando se demuestra por inmunohistoquímica la presencia de tiroxina o de triyodotironina en la lesión primaria. Sin embargo, en ausencia de tiroxina o de triyodotironina no es posible hacer tal predicción.