Physical basis of the ‘magnification rule’ for standardized Immunohistochemical scoring of HER2 in breast and gastric cancer
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Detection of HER2/neu receptor overexpression and/or amplification is a prerequisite for efficient anti-HER2 treatment of breast and gastric carcinomas. Immunohistochemistry (IHC) of the HER2 protein is the most common screening test, thus precise and reproducible IHC-scoring is of utmost importance. Interobserver variance still is a problem; in particular in gastric carcinomas the reliable differentiation of IHC scores 2+ and 1+ is challenging. Herein we describe the physical basis of what we called the 'magnification rule': Different microscope objectives are employed to reproducibly subdivide the continuous spectrum of IHC staining intensities into distinct categories (1+, 2+, 3+). METHODS: HER2-IHC was performed on 120 breast cancer biopsy specimens (n = 40 per category). Width and color-intensity of membranous DAB chromogen precipitates were measured by whole-slide scanning and digital morphometry. Image-analysis data were related to semi-quantitative manual scoring according to the magnification rule and to the optical properties of the employed microscope objectives. RESULTS: The semi-quantitative manual HER2-IHC scores are correlated to color-intensity measured by image-analysis and to the width of DAB-precipitates. The mean widths ±standard deviations of precipitates were: IHC-score 1+, 0.64 ± 0.1 μm; score 2+, 1.0 ± 0.23 μm; score 3+, 2.14 ± 0.4 μm. The width of precipitates per category matched the optical resolution of the employed microscope objective lenses: Approximately 0.4 μm (40×), 1.0 μm (10×) and 2.0 μm (5×). CONCLUSIONS: Perceived intensity, width of the DAB chromogen precipitate, and absolute color-intensity determined by image-analysis are linked. These interrelations form the physical basis of the 'magnification rule': 2+ precipitates are too narrow to be observed with 5× microscope objectives, 1+ precipitates are too narrow for 10× objectives. Thus, the rule uses the optical resolution windows of standard diagnostic microscope objectives to derive the width of the DAB-precipitates. The width is in turn correlated with color-intensity. Hereby, the more or less subjective estimation of IHC scores based only on the staining-intensity is replaced by a quasi-morphometric measurement. The principle seems universally applicable to immunohistochemical stainings of membrane-bound biomarkers that require an intensity-dependent scoring.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,010 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».