background image

1

Pathology of the Lymphoid System

Learning Objectives:
●Define lymphadenitis and enumerate its types.
●Briefly describe the morphological appearance of reactive lymph node.
●Describe the microscopic picture of the lymph node affected by acute & chronic inflammation.
●Classify tumors of the lymph node and spleen.
●Give simple classification of non-Hodgkin's lymphoma. Briefly describe an example of each

subgroup.

●Give an account on Hodgkin's disease with emphasis on histological classification & staging.
●Enumerate common causes of enlargement of the spleen.
●Define hypersplenism and enumerate its causes.

Lymph Node:

I. Non-Neoplastic Conditions:

►Reactive Lymphadenitis: Any immune response against foreign antigens (infectious &
noninfectious  inflammatory  stimuli)  is  often  associated  with  lymph  node  enlargement
(lymphadenopathy).  The  infections  that  cause  lymphadenitis  are  numerous  and  varied
and may be acute or chronic. In most instances, the histological appearance of the nodes
is  entirely  nonspecific  i.e.  different  etiologies  are  associated  with  similar  microscopic
changes.

■Acute Nonspecific Lymphadenitis:
Grossly
: inflamed nodes are swollen & congested i.e. gray-red.
Microscopically: there are large germinal centers containing numerous mitotic figures. When
the cause is a pyogenic organism, a neutrophilic infiltrate is seen about the follicles and within
the lymphoid sinuses. With severe infections, the centers of follicles can undergo suppurative
necrosis. The overlying skin is frequently red, and penetration of the infection to the skin can
produce draining sinuses.

■Chronic Nonspecific Lymphadenitis:
This condition can assume one of three patterns, depending on the causative agent:
1. Follicular hyperplasia
2. Paracortical hyperplasia
3. Sinus histiocytosis

●Follicular Hyperplasia: is associated with infections or inflammatory processes that activate
B  cells  in  the  B-cell  areas  i.e.  the  follicles,  &  thus  create  the  follicular  (or  germinal  center)
reactionThe cells in the reactive follicles include the activated B cells (called follicular center
cells), scattered phagocytic macrophages containing nuclear debris and follicular dendritic cells
(function in antigen display to the B cells).
Causes of follicular hyperplasia include:
*Rheumatoid arthritis. *Toxoplasmosis. *Early stages of HIV infection.

●Paracortical Hyperplasia: The paracortex is the zone situated between the cortex and the
medulla,  which  contains  the  mobile  pool  of  T  lymphocytes  responsible  for  cell-mediated
immune responses. Paracortical hyperplasia is characterized by reactive changes within the T-
cell regions of the lymph node, which is reflected microscopically as expanded zones between


background image

2

the  cortical  follicles.  On  immune  activation  parafollicular  T-cells  transform  into large
proliferating immunoblasts.
Paracortical hyperplasia is encountered in:
*Viral  infections  (such  as  EBV).  *Following  certain  vaccinations.  *Immune  reactions
induced by certain drugs.

●Sinus  Histiocytosis: is  characterized  by  distention  and  prominence  of  the  lymphatic
sinusoids,  owing  to  a  marked  hypertrophy  of  lining  endothelial  cells  and  an  infiltrate  of
macrophages.
Sinus histiocytosis is often encountered in:
*Lymph nodes draining cancers and may represent an immune response to the tumor or
its products.

■Granulomatous lymphadenitis:
Immune reactions are usually involved in the development of granulomas. There is often strong
activation of T lymphocytes leading to macrophage activation, which can cause injury to normal
tissues.  Granulomatous  inflammation  is  a  distinctive  pattern  of  chronic  inflammation  that  is
encountered in a limited number of infectious and some noninfectious conditions. The causes
of granulomatous lymphadenitis include:
●Infections. ●Foreign body reactions. ●Malignancy.
Among the infectious causes are: *Tuberculosis. *Atypical mycobacteriosis. *Sarcoidosis.
*Fungal infections. *Toxoplasmosis. *Syphilis & Leprosy. *Brucellosis.
●Malignancy related granulomatous lymphadenitis: occurs whether the neoplasm is:
*Primary (Hodgkin & nonHodgkin lymphomas), or
*Secondary (metastatic carcinoma).
It occurs whether the node is involved by the malignancy or not.

II. Lymphoid Neoplasms:
All  lymphoid  neoplasms  have  the  potential  to  spread  to  lymph  nodes  and  various  tissues
throughout the body, especially the liver, spleen, and bone marrow. In some cases lymphomas
spill over into the peripheral blood, creating a leukemia-like picture. Conversely, leukemias of
lymphoid cells, originating in the bone marrow, can infiltrate lymph nodes and other tissues,
creating the histologic picture of lymphoma.
Two groups of lymphomas are recognized:
■Hodgkin lymphoma and (HL).
■Non-Hodgkin lymphomas (NHL).
According to the Iraqi Cancer Registry (2009); NHL ranks the 6

th

, and represents 4.83% of the

top ten cancers by primary site in Iraq.
The behavior and treatment of Hodgkin lymphoma differ from those of most NHLs, thus
making the distinction between the two of practical importance.
It has been shown that NHLs is often widely disseminated at the time of diagnosis, even
when  the  disease  appears  clinically  localized,  that  is  why  only  systemic  therapies  are
curative
.
In contrast, Hodgkin lymphoma often presents at a single site and spreads in a predictable
fashion  to  neighboring  lymph  node  groups.  For  this  reason,  early  in  the  disease,  local
therapy may be effective.
The WHO has established a widely accepted classification that depends on a combination of:
*Clinical. *Microscopic. *Immunophenotypic. *Genetic features (e.g., cytogenetic, molecular,
presence of viral genomes, etc.).
B- and  T-cell  tumors  are  composed  of  cells  derived  from  specific  stages  of  their  normal
differentiation pathways. The diagnosis and classification of these tumors relies heavily on tests


background image

3

(e.g. immunohistochemistry & flow cytometry) that detect specific antigens (e.g., B-cell, T-cell
markers).
B- and T-cell tumors are composed of cells derived from specific stages of their normal
differentiation pathways. All lymphomas are derived from a single transformed cell and
thus are by definition monoclonal.

■Non-Hodgkin lymphomas (NHL):

●Precursor  B- and  T-Cell  Lymphoblastic  Leukemia/Lymphoma:  These  are  aggressive
tumors, composed  of  immature lymphocytes  (lymphoblasts).  They  are  microscopically
indistinguishable. Both pre-B- and pre-T-lymphoblastic lymphomas usually take on the clinical
appearance of an acute lymphoblastic leukemia (ALL) at some time during their course. As a
group, ALLs constitute 80% of childhood leukemia, peaking in incidence at age of 4 years, with
most of the cases being of pre-B-cell origin. The pre-T-cell tumors, which initially present as
thymic tumors
, are most common in adolescent males of between 15 and 20 years of age.

●Small  Lymphocytic  Lymphoma/Chronic  Lymphocytic  Leukemia  (SLL/  CLL): These
two disorders differ only in the extent of peripheral blood involvement.
If  there  is  peripheral  blood  lymphocytosis  >  4000  /µL,  the  patient  is  diagnosed  with
chronic lymphocytic leukemia (CLL); if not, a diagnosis of small lymphocytic lymphoma
(SLL) is made
.
Microscopic features: There is diffuse effacement of the lymph node architecture by lymphoid
cells. The predominant cells are compact, monomorphic, small, resting lymphocytes with
dark-staining round nuclei & scanty cytoplasm. There are, in addition, foci of mitotically
active  larger  cells;  these  aggregated  to  form proliferation  centers
The  latter  are
pathognomonic for CLL/SLL. CLL/SLL is a neoplasm of mature B cells expressing pan-B-
cell markers such as CD19, CD20. In addition to the lymph nodes, the bone marrow is involved
in  almost  all  cases;  this  is  associated  with  peripheral  absolute  lymphocytosis. Generalized
lymphadenopathy and hepatosplenomegaly are present in > 50% of cases. CLL/SLL tends to
transform to more aggressive lymphoid malignancies.

●Follicular  Lymphomas: The  tumor  likely  arises  from  germinal  center  B  cells.  The  bone
marrow is almost always involved at the time of diagnosis.
Microscopic features: The native lymph node architecture is effaced by nodular (follicular)
aggregates of proliferating lymphoid cells.
Most commonly, the predominant neoplastic cells are "centrocyte-like" cells; these are slightly
larger  than  resting  lymphocytes  &  have  "cleaved"  nuclei  due  to  prominent  indentations  and
linear infoldings of the nuclear membrane.
The small, cleaved cells are mixed with variable numbers of larger "centroblast-like" cells that
have vesicular chromatin, several nucleoli, and moderate amounts of cytoplasm. These tumors
express the pan-B-cell markers.
The  majority  of  tumors  have  a  characteristic  t(14;18)  translocation.  This  translocation
fuses the BCL

2

gene to the IgH locus on chromosome 14 and leads to the inappropriate

expression of BCL

2

protein, which functions to prevent apoptosis.

●Diffuse  Large  B-Cell  Lymphoma  (DLBCL): this  is  the  most  important  type  of  NHL
lymphoma in adults (50% of adult NHL).
Microscopic  features: The  nuclei  of  the  neoplastic  B  cells  are  large  (3-4  times  the  size  of
resting lymphocytes).
There are two morphologic variants of DLBCLs:
ACentroblastic: the cells have round, or cleaved nuclear contours & several distinct nucleoli,
and moderate amounts of pale cytoplasm.


background image

4

B. Immunoblastic: the cells have a large round or multilobulated nucleus, one or two centrally
placed prominent nucleoli, and abundant cytoplasm.
The cells express pan-B-cell antigens.
Approximately 30% of tumors have a t(14;18) translocation involving the BCL

2

gene. Such

tumors may represent "transformed" follicular lymphomas.

●Burkitt Lymphoma: is endemic in some parts of Africa and sporadic elsewhere. Both the
African  and  nonendemic  forms  are  identical,  although  there  are  clinical  and  virologic
differences.
*In endemic areastumor cells in almost all patients carry EBV genome. In such endemic
areas  concomitant  (endemic)  malaria  (or  other  infections)  impairs  immune  competence,
allowing  sustained  B-cell  proliferation. Lymphoma cells  emerge  only  when  additional
mutations,  such  as  the  t(8;14)  translocation.  This  involves  MYC  proto-oncogene  on
chromosome 8. The latter becomes activated to MYC oncogene as a result of fusion with
the IgH gene on chromosomes 14. The net result is the dysregulation and overexpression
of the MYC protein.
*In nonendemic areas80% of tumors DO NOT harbor the EBV genomebut all tumors
possess  the  specific  t(8  ;  14)  translocation. 
This  observation  suggests  that,  although  non-
African Burkitt lymphomas are triggered by mechanisms other than EBV, they develop cancer
by similar pathways.
Microscopic features: The tumor cells are uniform and intermediate in size with round nuclei
containing  2  to  5  prominent  nucleoli.  There  is  a  moderate  amount  of  basophilic  cytoplasm,
which on cytological smears often contains small lipid vacuoles.
A high mitotic rate is very characteristic of this tumor, as is cell death. The latter accounts
for  the  presence  of  numerous  tissue  macrophages  containing  ingested  nuclear  debris.
Because  these  benign  macrophages  with  their  pale  cytoplasm  are  scattered  within  a  blue
background (of lymphoma cells) a "starry sky" pattern is thus created.
These B-cell tumors express surface IgM, κ or λ light chain, and the pan-B-cell markers.

●Mantle Cell Lymphomas: are composed of B cells that resemble cells in the mantle zone of
normal lymphoid follicles. They involve lymph nodes in a diffuse or vaguely nodular pattern.
The  tumor  cells  are  usually  slightly  larger  than  normal  lymphocytes  and  have  an  irregular
nucleus. The bone marrow is involved in the majority of cases, and about 20% of patients have
peripheral  blood  involvement.  One  unexplained  but  characteristic  tendency  is  the  frequent
involvement of the gastrointestinal tract.

■Hodgkin Lymphoma (HL): encompasses a distinctive group of neoplasms that arise almost
invariably in a single lymph node or chain of lymph nodes and spread characteristically in a
stepwise fashion to the anatomically contiguous nodes. HL accounts for 30% of all lymphomas.
Classification: HL has been classified into:

1. Classical HLs.
2. Nodular lymphocyte predominant HL.

►Classical  Hodgkin's  lymphoma are  subclassified  into  4 pathologic  subtypes  based  upon
Reed-Sternberg cell morphology and the composition of the reactive cell infiltrate seen in the
lymph node biopsy specimen.
Microscopic  features: The  characteristic  microscopic  feature  is  the  presence  of  distinctive
neoplastic  giant  cells  called Reed-Sternberg  (RS) cells  in  a  reactive  background  of
prominent  inflammatory  response  composed  of  a  variable  number  of  lymphocytes,
macrophages, eosinophils, plasma cells and fibroblasts.
RS  cell  is  a  large  cell  (15-45  μm  in  diameter) with  an  enlarged  bi- or  multilobated  nucleus,
prominent  nucleoli,  and  abundant,  usually  slightly  eosinophilic  cytoplasm.  Particularly


background image

5

characteristic are cells with two mirror-image nuclei or nuclear lobes, each containing a large
acidophilic nucleolus surrounded by a distinctive clear zone; together they impart an owl-eye
appearance. The nuclear membrane is thick.
Also present are large cells of a similar appearance but with a single round nucleus and a very
large nucleolus, designated mononuclear Hodgkin cells.

Immunophenotype:
Hodgkin and RS cells are CD30 positive in nearly all cases, and CD15 positive in most. In
30-40% of cases CD20 may be detected, usually of varied intensity and in a minority of
Hodgkin and RS cells.

►Classical HL: Under this heading are the following subtypes:

●Nodular Sclerosis Hodgkin Lymphoma: is the most common form. It is equally frequent
in men and women and has a striking tendency to involve the lower cervical, supraclavicular,
and  mediastinal  lymph  nodes.  Most  of  the  patients  are  adolescents  or  young  adults,  and  the
overall prognosis is excellent.
It is characterized microscopically by the presence of a particular variant of the RS cell,
the “lacunar cell”. 
This cell is large and has a single multilobated nucleus with multiple small
nucleoli and an abundant, pale-staining cytoplasm. In formalin-fixed tissue, the cytoplasm often
retracts, giving rise to the appearance of cells lying in empty spaces, or lacunae. The presence
of collagen bands that divide the lymphoid tissue into circumscribed nodules. 
The cellular
infiltrate 
may show varying proportions of lymphocytes, eosinophils, histiocytes, and lacunar
cells. Classic RS cells are infrequent. Lacunar variants express CD15 & CD30.

●Mixed-Cellularity Hodgkin Lymphoma (MCHL): is the most common form of Hodgkin
lymphoma in patients older than the age of 50 years with a male predominance. Classic RS
cells  are  plentiful 
within  a  distinctive  mixed  cellular  infiltrate,  which  includes  small
lymphocytes,  eosinophils, plasma  cells,  and  benign  histiocytes. Compared  with  the  other
subtypes,  patients  with  mixed  cellularity  have  more  disseminated  disease  and  systemic
manifestations.

●Lymphocyte-depleted Hodgkin disease (LDHL) (< 1% of cases): it is characterized by the
presence  of  large  numbers  of  RS  that  are  often  of  bizarre  morphology.  Reactive  cells  are
infrequent and fibrosis may be extensive. It is associated with older age and HIV positive status.

●Lymphocyte-rich  HL (LRHL)  (5%  of  cases):  RS  cells  of  the  classic  or  lacunar  type  are
observed with a background infiltrate of B-lymphocytes.

►Nodular lymphocyte predominant HL (NLPHL):
NLPHL is a monoclonal B-cell tumor considered to be of germinal centre B- cell origin.
It  is  characterized  by  formation  of  poorly  defined  nodules  (nodular)  or  (nodular  &
diffuse) 
with proliferation of scattered large multilobated neoplastic cells ‘LP (Lymphocyte-
Predominant
) cells’ in an inflammatory background, which contain a large number of small
mature lymphocytes admixed with a variable number of benign histiocytesClassic RS cells are
difficult  to  find. Unlike  classic  RS  cells,  LP  cells  are:  Positive  for  B-cell  antigens  (CD19,
CD20, CD79a), Negative for CD15 & CD30.
A diagnosis of NLPHD needs to be supported by immunohistochemical studies because it can
appear similar to lymphocyte-rich HL or even some non-Hodgkin lymphomas.

The histologic diagnosis of Hodgkin lymphoma rests on the definitive identification of RS
cells or their variants in the appropriate background of reactive cells.
Immunophenotyping  plays  an  important  adjunct  role  in  helping  to  distinguish  Hodgkin
lymphoma from reactive conditions and other forms of lymphoma.


background image

6

Clinical Staging of Hodgkin (and Non-Hodgkin Lymphoma) (Ann Arbor Classification):
Stage  I: 
involvement  of  a  single  lymph  node  region  (I)  or  involvement  of  a  single
extralymphatic organ or tissue (I

E

).

Stage II: involvement of two or more lymph node regions on the same side of the diaphragm
alone (II) or with involvement of limited contiguous extralymphatic organs or tissue (II

E

).

Stage III: involvement of lymph node regions on both sides of the diaphragm (III), which may
include the spleen (III

S

), limited contiguous extralymphatic organ or site (III

E

), or both (III

ES

).

Stage IV: multiple or disseminated foci of involvement of one or more extralymphatic organs
or tissues with or without lymphatic involvement.
All stages are further divided on the basis of the absence (A) or presence (B) of the following
systemic  symptoms:  significant  fever,  night sweats,  unexplained  loss  of  more  than  10%  of
normal body weight.

Etiology and Pathogenesis of HL:
Hodgkin lymphoma (whether classical HL or NLPHL) is a neoplasm arising from germinal
center B cells. 
All RS cell and its variants in Classical HL show somatic hypermutation
that leads to Ig gene rearrangements and preclude expression of B cell markers, except in
NLPHL variant (ongoing somatic hypermutation).
Some  cases  are  etiologically  linked  to  EBV  and  incidence  is  increased  in  HIV-positive
individuals. 
The EBV genome is present in the RS cells in up to 70% of cases of the mixed-
cellularity  type  and  a  smaller  fraction  of  the  nodular  sclerosis  type.  Thus,  EBV  infection  is
likely  to  be  a  contributing  step  to  the  development  of  Hodgkin  lymphoma,  particularly  the
mixed-cellularity  type. It  has  been  found  that  the  RS  cells  in  classical  forms  of  Hodgkin
lymphoma,  regardless  of  their  EBV  status,  contain  high  levels  of  activated  NF-

κB,  a

transcription factor that normally stimulates B-cell proliferation and protects B cells from
pro-apoptotic signals. 
Several EBV proteins that are known to activate NF-κB are expressed
in  EBV-positive  RS  cells.  Thus, hyperactivation  of  NF-

κB  may  be  a  central  event  in  the

genesis, growth, and survival of RS cells. The characteristic non-neoplastic, inflammatory-cell
infiltrate seems to result from a number of cytokines secreted by RS cells, including IL-5 (which
attracts  and  activates  non-neoplastic,  inflammatory cell  infiltrate  & eosinophils).  These
produce  CD30 ligand which maintain the growth & survival of RS cells.

Spleen:

Splenomegaly: The  spleen  is  frequently  secondarily  involved  in  a  wide  variety  of  systemic
diseases.  In  virtually  all  instances,  the  response  of  the  spleen  causes  its  enlargement
(splenomegaly).

Causes of splenomegaly:
■Hematological:
●Chronic myeloid leukemia*.
●Chronic lymphocytic leukemia.
●Acute leukemia.
●Malignant lymphoma*.
●Primary myelofibrosis*.
●Polycythemia vera.
●Hairy cell leukemia.
●Thalassemia major or intermedia*.
●Sickle cell anemia (before splenic infarction).
●Hemolytic anemias.
●Megaloblastic anemia.


background image

7

■Portal hypertension:
●Cirrhosis.
●Hepatic. ●Portal. ●Splenic vein thrombosis.

■Storage diseases:
●Gaucher’s disease*.
●Niemann-Pick disease.
●Histiocytosis X.

■Systemic diseases:
●Sarcoidosis.
●Amyloidosis.
●Collagen diseases: •Systemic lupus erythematosus. •Rheumatoid arthritis.
●Systemic mastocytosis.

■Infections:
●Acute: •Septicaemia. •Bacterial endocarditis. •Typhoid. •Infectious mononucleosis.
●Chronic: •Tuberculosis. •Brucellosis. •Syphilis. •Malaria. •Leishmaniasis*.
•Schistosomiasis*.

■Tropical*:
●Possibly caused by malaria.

* Possible causes of massive (>20 cm) splenomegaly.

An enlarged spleen often removes excessive numbers of one or more of the formed elements
of  blood,  resulting  in  anemia,  leukopenia,  or  thrombocytopenia.  This  is  referred  to  as
hypersplenism, 
a state that can be associated  with many  of the diseases affecting  the  spleen
listed above. In addition, platelets are particularly susceptible to sequestration in the red pulp;
as a result, thrombocytopenia is more prevalent and severe in individuals with splenomegaly
than are anemia or neutropenia.

Thymus:

Thymic Hyperplasia: Hyperplasia of the thymus is often associated with the appearance of
lymphoid  follicles,  or  germinal  centers,  within  the  medulla.  These  germinal  centers  contain
reactive  B  cells,  which  are  normally  present  in  only  low  numbers  in  the  thymus.  Thymic
follicular hyperplasia is present in most patients with myasthenia gravis and is sometimes also
found in other autoimmune diseases, such as SLE and rheumatoid arthritis.
Thymomas: These  are  tumors  in  which  epithelial  cells  constitute  the  neoplastic  element.
Scant or abundant precursor T cells (thymocytes) are present in these tumors, but these are
non-neoplastic.
Thymomas are classified as follows
■Benign or encapsulated (60-70%): cytologically and biologically benign.
■Malignant thymoma:
●Type  I (20-25%)
:  cytologically  benign  but  biologically  aggressive  and  capable  of  local
invasion and, rarely, distant spread.
●Type II (Thymic carcinoma) (5%): cytologically & biologically malignant.
Gross features: Thymomas are lobulated, firm, gray-white masses up to 15 to 20 cm in longest
dimension. Most appear encapsulated, but in 20% to 25% there is apparent penetration of the
capsule and infiltration of perithymic tissues and structures.
In thymic carcinomas metastases occur e.g. to the lungs.


background image

8

Microscopic features: Almost all thymomas are made up of a mixture of epithelial cells and a
variable infiltrate of non-neoplastic thymocytes (T-lymphocytes).
Benign thymomas: show spindled or elongated epithelial cells that resemble those normally
populate  the  medullaIn  other  tumors  the  above  cells  are  admixed  with  plump,  rounder,
cortical-type epithelial cells; this pattern is referred to as a mixed thymoma.

Malignant Thymoma Type I: is a tumor that is cytologically bland but locally invasive. They
are composed of varying proportions of epithelial cells and reactive thymocytes; the epithelial
cells have abundant cytoplasm and rounded vesicular nuclei. They often form palisades around
blood vessels. Sometimes spindled epithelial cells are also present. The critical distinguishing
feature is the penetration of the capsule and the invasion of surrounding structures.

Malignant Thymoma Type II (Thymic Carcinoma): they are malignant cytologically. Most
resemble  either  poorly  or  well-differentiated  squamous  cell  carcinomasThe  next  most
common  malignant  pattern  is  undifferentiated  lymphoepithelioma-like  carcinomawhich  is
composed  of  anaplastic  cortical-type  epithelial  cells  mixed  with  large  numbers  of  benign
thymocytes.




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 13 عضواً و 142 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل