Expression von Differenzierungsmarkern in kombinierten kleinzelligen Bronchialkarzinomen

Bronchialkarzinome stellen eine Gruppe heterogen differenzierter Tumoren dar. Insbesondere die Untergruppe der kleinzelligen Karzinome ist aufgrund der Entwicklung sekundärer Resistenz im Rahmen der Behandlung durch Chemotherapie mit dem Stigma einer inkurablen Erkrankung behaftet. Die Resistenz kor...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Starke, Hannah
Beteiligte: Schuermann, Marcus (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2006
Innere Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Bronchialkarzinome stellen eine Gruppe heterogen differenzierter Tumoren dar. Insbesondere die Untergruppe der kleinzelligen Karzinome ist aufgrund der Entwicklung sekundärer Resistenz im Rahmen der Behandlung durch Chemotherapie mit dem Stigma einer inkurablen Erkrankung behaftet. Die Resistenz korreliert mit dem Nachweis varianter Zellen in histopathologischen Untersuchungen, die einen Verlust ihrer neuroendokrinen Differenzierung erlitten haben. Ausgangspunkt unserer Untersuchungen, die auf die Entwicklung eines in-vitro-Modells, das die Pathogenese varianter Tumoren in vivo erklären könnte, abzielten, war die Beobachtung einer spontanen Transdifferenzierung dreier klassisch kleinzelliger Bronchialkarzinomlinien von der typischen Suspensionsform in einen adhärenten Typ. Die morphologische Transdifferenzierung führte in den betreffenden Linien zu einer Konformationsänderung der Zellen in einen eher epithelialen Typ. Durch die detaillierte Charakterisierung dieser Varianten auf sowohl Gen- als auch Proteinebene stets im Vergleich mit den Ursprungslinien ließen sich die „Begleiterscheinungen“ des Transdifferenzierungsprozesses aufzeigen: Es resultierte ein Verlust verschiedener neuroendokriner Markergene (L-Dopa-Decarboxylase, Chromogranin A, Synaptophysin etc). Konsekutiv kam es in den adhärenten Linien zu einem Zugewinn von ansonsten in Nichtkleinzellern vertretenen Genprodukten (CD44, Integrine, Thrombospondin). Des Weiteren wurde die prinzipielle Reversibilität dieses Transdifferenzierungsprozesses überprüft, indem in einem zeitlich definierten Zwei-Punkt-Experiment die Adhärenz aufgehoben wurde. Es konnte eine teils ausgeprägte, teils unvollständige oder noch in Anfängen befindliche Rückdifferenzierung der adhärenten Zellen in Richtung Suspensionszelle beobachtet werden. Am deutlichsten trat dieser Effekt in der Linie N592 zutage, die sich durch ausgeprägte Adhärenz auszeichnete. Zu zeigen war ein Anstieg der Expression für L-Dopa-Decarboxylase und ein leichtes Absinken der CD44-Expression. Integrin β1 sank in etwas stärkerem Maße ab. Auch in den beiden anderen Linien fanden sich Ansätze einer zumindest partiellen Rückdifferenzierung. Im letzten Schritt wurde der Versuch unternommen, die Erkenntnisse des zuvor postulierten Zellkulturmodells auf Mischtumoren von Bronchialkarzinomen zu übertragen. Dazu wurden immunhistochemische Färbungen für den bewährten Differenzierungsmarker CD44 an paraffin-konservierten Lungenturmoren durchgeführt. Es zeigte sich eine dem in-vitro-Modell ähnliche Verteilung des Oberflächenrezeptors innerhalb der Untergruppen der Bronchialkarzinome: Sämtliche klassische kleinzellige Tumoren waren negativ für diesen Oberflächenrezeptor, wohingegen 65,5% aller NSCLC eine CD44-Immunoreaktivität aufwiesen. Für eine kleine Auswahl echter kombinierter (varianter) Kleinzeller konnte ein differentielles CD44-Verteilungsmuster innerhalb desselben Präparates gefunden werden. So färbte sich ausschließlich der jeweils enthaltene nichtkleinzellige Tumoranteil an, während der Kleinzeller selbst negativ war. Dies galt ebenso für die zwei heterogen differenzierten Tumoren, die als zusätzliche Komponente lediglich plattenepitheliale Metaplasien als potentielles Vorläuferstadium eines invasiven Karzinoms enthielten. Diese Arbeit hat dazu beigetragen, den Prozess der spontanen Variantenentstehung unter in-vitro-Bedingungen gezielt zu charakterisieren und detailliert die Veränderungen in den Linien zu beschreiben. Die vorliegenden Ergebnisse können in Zusammenschau mit in der Arbeitsgruppe vorgenommenen Untersuchungen zur erhöhten Chemoradioresistenz und zur verstärkten Aktivität von Apoptoseinhibitoren dazu helfen, ein Modell für die Entstehung varianter Kleinzeller in vitro zu beschreiben. Die Übertragbarkeit dieses Erklärungsmodells für die Pathogenese varianter Tumoren in vivo scheint aufgrund erster immunhistochemischer Daten für CD44 möglich, ist allerdings durch diese Resultate nicht ausreichend zu bestätigen. Insbesondere im Hinblick auf einen therapeutischen Nutzen für die betroffenen Patienten wäre die Ausweitung von Zellkulturexperimenten auf weitere kleinzellige Linien und die Suche nach geeigneten Differenzierungsmarkern für Untersuchungen an soliden Tumoren wünschenswert, um das Verständnis für die Besonderheiten der varianten kleinzelligen Bronchialkarzinome zu vertiefen und damit letztlich die Behandlungsstragien zu optimieren.