Dokument: Molecular cytogenic and immunohistochemical studies for the evaluation of new prostate cancer biomarkers

Titel:	Molecular cytogenic and immunohistochemical studies for the evaluation of new prostate cancer biomarkers
Weiterer Titel:	Molecular cytogenic and immunohistochemical studies for the evaluation of new prostate cancer biomarkers
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=33138
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20150113-105240-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. rer. nat osman, youssef [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,86 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 13.01.2015 / geändert 13.01.2015
Beitragende:	Prof. Dr. Royer-Pokora, Brigitte [Gutachter] Prof. Dr. Martin, William [Gutachter]
Stichwörter:	Prostate cancer
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	ZUSAMMENFASSUNG Das Prostatakarzinom gehört zu den soliden Tumoren und kann in verschiedenen histologischen Formen auftreten, welche die pathologische Analyse erschweren. Die Inzidenz des Prostatakarzinoms hat sich in den letzten Jahrzehnten insbesondere in den westlichen Ländern rasch erhöht. Zurzeit ist jeder sechste Mann von dem Risiko betroffen, ein Prostatakarzinom auszubilden. In der Regel wird das Prostatakarzinom bei Männern über 55 Jahren entdeckt. Das Durchschnittsalter bei Diagnose beträgt 70 Jahre, weswegen Prostatakrebs auch als Krankheit älterer Männer bezeichnet wird. Die Früherkennung des Prostatakarzinoms ist für eine kurative Therapie von großer Bedeutung. Ziel dieser Arbeit war die Analyse klinischer Proben des Prostatakarzinoms mittels molekular-zytogenetischer und immunohistochemischer Parameter zwecks Evaluierung neuer Biomarker für die Diagnostik des Prostatakarzinoms. In dieser Arbeit wurden verschiedene technische Methoden wie “Fluoreszenz In-Situ-Hybridisierung”, und immunohistochemische Verfahren verwendet sowie molekularbiologische Analysen. Alle Tumorproben zeigten eine Duplikation im chromosomalen Bereich 7q31, in den meisten Fällen sogar einer Amplifikation. Die Verwendung der FISH -Methode (FISH) in dieser Arbeit zeigte, dass die Frequenz der Amplifikation von 7q31, 8q22-24 und Deletion von 8p12-22 als Indikatoren für die Entwicklung eines Prostatakarzinoms und die Progression der Krankheit dienen können. Allerdings zeigte sich, dass diese Methode sehr aufwendig und deshalb für die Routine-Diagnostik ungeeignet ist. Eine Korrelation zwischen der Amplifikation der 7q31 Region, in der sich die Caveolin-1 und -2-Gene befinden und den Grad der Caveolin-1-Expression konnte am Anfang dieser Studie nicht nachgewiesen werden, da lediglich eine kleine Anzahl von Proben gleichzeitig mit FISH und immunhistochemischer Methode untersucht wurde. Deshalb wurden weitere immunohistochemische Analysen zur Caveolin-1 und YB-1 Expression durchgeführt, dabei zeigte es sich, dass die Caveolin-1-Expression sowohl in Basalzellen der Kontrollgewebe als auch im Tumorgewebe festgestellt wurde und damit als Basalzell-Biomarker verwendet werden kann. Das Fehlen von Basalzellen in den Tumorproben ist ein relevanter Indikator für ein fortgeschrittenes Prostatakarzinom und kann mit Hilfe der Caveolin-1 Expression einfach bewertet werden. Die Caveolin-1 Expression wurde entweder im Zytoplasma, oder im Zellkern der Tumorzellen oder in beiden festgestellt. Die Zellenzahl und Intensitätsgrade der Caveolin-1 Expression in Tumorproben stieg in höherem Stadium und Metastasen an. In 51.14% alle Tumorproben wurde Caveolin-1 Expression in mehr als 50% der Tumorzellen gefunden und in 61.36% der pT3 Stadien und Metastasen festgestellt. Bis jetzt ist dies die erste Studie, welche eine gute Korrelation zwischen prozentualen Anteilen der Expression in den Tumorzellen (Evaluation in [%]), Intensität der Expression, sowie eine semiquantitative Auswertung der Expression von Caveolin-1 (Immunoscore) und TNM Stadien zeigte. Die statistische Analyse bestätigte eine signifikante Korrelation der Expression von Caveolin-1 zwischen Expression in % und TNM Stadium (P = 0.018) unter Verwendung von Kendall's Tau Test. Außerdem hat die statistische Analyse eine signifikante Differenz zwischen semi-quantitativer Expression von Caveolin-1 (Immunoscore) und den TNM Stadien (P = 0.0332) bewiesen und zeigte einen schrittweisen Anstieg der Expression von Caveolin-1 in Korrelation mit dem Anstieg des WHO Grades. Aufgrund der erhaltenen Daten weist die Arbeit daraufhin, dass die Caveolin-1-Expression als Biomarker für die Progression des Prostatakarzinoms, geeignet sein könnte. Außerdem zeigte die YB-1-Analyse, dass dieses Protein hauptsächlich im Zytoplasma der untersuchten Tumorproben vorliegt, und dass die YB-1-Expression in Tumorzellen deutlich stärker ist als in Normalzellen. Die statistische Analyse zeigte eine signifikante Korrelation zwischen YB-1 Expression in Normal- und Tumorzellen unter Verwendung von Wilcoxon Test (P = 0.000014). Außerdem zeigte sich eine signifikante Differenz zwischen YB-1 Expression in normalen sekretorischen Zellen, Prostata Neoplasie Zellen (PIN) (oder Pre-Karzinoma Zellen), und Tumorzellen unter Verwendung des Friedman Tests (P = 0.00929). YB-1 Expression in Normal- und Tumorzellen zeigten eine signifikante Korrelation in pT2 Stadium (P = 0.0009873) wie auch in pT3 (0.003792) unter Verwendung des Wilcoxon Test. Zudem wurde auch eine signifikante Differenz zwischen YB-1 Expression in Normal- und Tumorzellen in Grad 2 (P = 0.003891) und Grad 3 (P = 0.01310) bestätigt. Die YB-1-Expression zeigte einen schrittweisen Anstieg in Tumorzellen von Grad 1 bis Grad 3 im Vergleich zu Normalzellen. Aus diesem Grund kommt YB-1 als neuer Biomarker für das Prostatakarzinom in Betracht. Zusammenfassend ist die Kombination von zwei Markern wie Caveolin-1 und YB-1 im Vergleich zu oder in Kombination mit pathologischen, histologischen und molekulargenetischen Parametern wie 7q31, 8p12-22 und 8q22-24 Imbalancen geeignet, die Entwicklung und die Progression der Krankheit zu charakterisieren. SUMMARY Prostate cancer has many different histological forms making its pathological analysis difficult. The incidence of prostate carcinoma has increased in the last few decades in the Western countries. Currently, one in six men has a lifetime risk of developing prostate cancer. Prostate cancer is mainly found in men older than 55 years with an average age of 70 at the time of diagnosis and therefore represents a disease of older men. Early detection of prostate cancer is important for curative treatment. The aim of this study was to analyse clinical samples of prostate cancer using both molecular cytogenetic and immunohistochemical parameters in order to evaluate new molecular biomarkers for prostate cancer diagnostics. In this study different technical methods including FISH and immunohistochemistry were used. Gain of 7q31 was found in all studied tumours even amplification in the most of the cases. FISH analyses showed that the frequency of the amplification of 7q31 and 8q22-24, and the deletion of 8p12-22 are indicators for prostate cancer development and progression of the disease. But, this method turned out to be very laborious. Therefore, it cannot be used in a routine-diagnostic setting. A correlation between amplification of 7q31 region which contains the Caveolin-1 and -2 genes and expression could not be confirmed at the beginning of this study, due to the small number of tumour samples studied in FISH and immunohistochemistry simultaneously. The immunohistochemical study of more prostate cancer tumour samples showed that Caveolin-1 was expressed in basal cells in both control and tumor tissues and could be assessed as a new basal cell marker. The absence of basal cells in tumour samples is a relevant indicator for advanced prostate cancer and therefore the lack of basal cells using Caveolin-1 expression can easily be identified. Caveolin-1 expression was found in tumor cells either in the cytoplasm or in the nucleus, or sometimes in both. Percentage of cells and intensity of Caveolin-1 expression increased with higher stage and metastasis. Caveolin-1 expression was found in more than 50% of the tumour cells in 51.14 % of all studied tumour samples and in 61.36 % in pT3 stage and metastasis tumours. This is the first statistical study showing a significant correlation between expression of Caveolin-1 and TNM stages in prostate cancer. A significant correlation between percentage of Caveolin-1 expression (Evaluation in %) and TNM stage (P= 0.018) was found using the Kendall's tau test. Additionally, a significant difference between semi-quantitative expression (immunoscore) of Caveolin-1 and TNM stage (P = 0.0332) was found using Kendall's tau test. Moreover, stepwise increase of Caveolin-1 expression with WHO grade was observed. Thus, based on the obtained data, the present study confirmed the reliability of Caveolin-1 as biomarker for the progression of prostate cancer. The analysis of YB-1 demonstrated that it is mostly localized in the cytoplasm of examined samples and the level of its expression was more pronounced in tumor cells in comparison with normal cells. A significant correlation between YB-1 expression in tumour and normal cells was identified using Wilcoxon test (P = 0.000014). Moreover a significant difference between YB-1 expression in normal secretory cells, prostate intraneoplasia cells (PIN), and tumour cells using Friedman test (P = 0.00929) was identified. YB-1 expression in normal and tumour cells showed a significant difference in pT2 (P = 0.0009873) as well as in pT3 (0.003792) using Wilcoxon test. In addition, a significant difference between YB-1 expression in normal and tumour cells in grade 2 and grade 3 having P-values 0.003891 and 0.01310 using Wilcoxon test was found, respectively. The expression of YB-1 in the tumor tissues, increased gradually from grade 1 to grade 3, when compared with normal tissues. Thus, the application of YB-1 as a new biomarker for prostate cancer may be considered. In conclusion, the combination of two markers such as Caveolin-1 and YB-1 in comparison to or in combination with pathological, histological, and molecular genetics parameters like alterations of 7q31, 8p12-22 and 8q22-24 can help to characterize the disease's development and progression. Consequently the combined analysis mentioned above is the preferred method. In the future this may help to establish a more individualized method of treatment.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Humangenetik und Anthropologie
Dokument erstellt am:	13.01.2015
Dateien geändert am:	13.01.2015
Promotionsantrag am:	17.04.2014
Datum der Promotion:	17.09.2014