Dokument: Detektion und molekulargenetische Charakterisierung einzelner disseminierter Tumorzellen in Lymphknoten und Knochenmark von Patienten mit Kopf-Hals-Karzinomen

Titel:Detektion und molekulargenetische Charakterisierung einzelner disseminierter Tumorzellen in Lymphknoten und Knochenmark von Patienten mit Kopf-Hals-Karzinomen
Weiterer Titel:Detection and molecular genetic characterization of single disseminated tumor cells in lymph node and bone marrow from patients with head and neck cancer
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20180118-093353-2
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor:Dr. med. Reising, Benedikt [Autor]
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Dateien vom 10.01.2018 / geändert 10.01.2018
Beitragende:Prof. Dr. Dr. Meyer, Ulrich [Gutachter]
Prof. Dr. Gerber, Peter Arne [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die Prognose bei Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereiches (head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC) ist neben fortgeschrittener Tumorstadien bei Erstdiagnose von den sich nach Jahren entwickelnden Rezidiven und Metastasen abhängig. Es ist bekannt, dass sich einzelne Tumorzellen bereits zu einem frühen Zeitpunkt von ihrem Primärtumor absiedeln sowie in andere Organe disseminieren und sich unabhängig genetisch weiter entwickeln können. Diese okkulten disseminierten Tumorzellen (DTCs) können als Ausgangspunkt späterer Rezidive und Metastasen sowie als eine mögliche Ursache für die sog. minimale Resterkrankung (MRD) angesehen werden. In der vorliegenden Dissertationsarbeit wurde zunächst die Detektionsrate von DTCs aus den beiden mesenchymalen Kompartimenten Knochenmark (KM) und Lymphknoten (LK) bei HNSCC-Patienten über eine Immunfluoreszenzfärbung gegen den epithelialen Marker Zytokeratin 18 (CK 18) und gegen das epitheliale Zelladhäsionsmolekül CD326 (EpCAM) bestimmt. Dabei zeigte sich eine höhere Detektionsrate von LK-DTCs als von KM-DTCs. Des Weiteren wiesen die DTCs überwiegend eine CK18-Positivität und EpCAM-Negativität auf. Ein solcher Funktionsverlust von EpCAM könnte somit eine wichtige Voraussetzung für das Disseminierungs- und Metastasierungsverhalten von DTCs darstellen. In dieser Dissertationsarbeit konnten 38 DTCs mittels der Metaphasen-basierten komparativen genomischen Hybridisierung (mCGH) gesamtgenomisch analysiert werden. Die beobachteten genetischen Veränderungen betrafen Chromosomenregionen mit bereits in der Literatur beschriebenen relevanten Onkogenen und Tumorsuppressorgenen. Ferner zeigte sich im Rahmen der mCGH-Auswertung, dass die KM-DTCs hochsignifikant mehr chromosomale Aberrationen als die LK-DTCs aufwiesen. Bei der Analyse des prognostischen Einflusses der Anwesenheit von LK-DTCs auf das Gesamtüberleben der HNSCC-Patienten zeigte sich, dass Patienten mit nodalen DTCs länger überlebten als Patienten ohne LK-DTCs. Diese Ergebnisse könnten darauf hindeuten, dass es sich bei einem Teil der wenig aberranten LK-Einzelzellen nicht um DTCs, sondern um sog. Zytokeratin-positive interstitielle Retikulumzellen (CIRCs) handelte, deren Funktion bis heute nicht abschließend geklärt ist. In dieser Dissertationsarbeit konnten die KM-DTCs als relevante Zellen identifiziert werden, die aufgrund ihrer genetischen Eigenschaften als potentielle Vorläuferzellen von Metastasen angesehen werden können. Eine weitere Charakterisierung mit hochauflösenden Methoden sowie eine Identifikation von Mechanismen, die diese Zellen zu einer Disseminierung in das Knochenmark, in die (lokoregionären) Lymphknoten u./o. in weitere Organe veranlassen, könnten zusätzliche wichtige Einblicke in den Disseminierungs- und Metastasierungsprozess beim HNSCC geben.

The prognosis of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is reliant on advanced tumor stages at initial diagnosis, but more importantly is determined by relapses and metastases of the disease. It is known that single disseminated tumor cells (DTCs) can egress from their primary tumor at an early stage into other organs and can develop genetic aberrations independently. This occult tumor cell dissemination can be seen as a starting point of subsequent relapses and metastasization and can be a reason for the so-called minimal residual disease (MRD).
In the present thesis, the detection rate of DTCs in the two mesenchymal compartments bone marrow (BM) and lymph node (LN) in HNSCC patients was determined by immunofluorescence staining against the epithelial marker Cytokeratin 18 (CK 18) and against the epithelial cell adhesion molecule CD326 (EpCAM). By this analysis, a higher detection rate of LN-DTCs than BM-DTCs could be observed. Furthermore, almost every detected DTC from BM and LN was positive for CK18 and negative for EpCAM. Such a loss of function of EpCAM could thus be an important prerequisite for the dissemination and metastasization behavior of DTCs. In this thesis, 38 DTCs could be analyzed by metaphase-based comparative genomic hybridization (mCGH). The observed genetic changes affected chromosomal regions with relevant oncogenes and tumor suppressor genes already described in the literature. Additionally, mCGH analyses revealed that the BM-DTCs had highly significant more chromosomal aberrations than the LN-DTCs. Analysis of the prognostic influence of the presence of LN-DTCs concerning overall survival of HNSCC patients showed that patients with nodal DTCs survived longer than patients without LN-DTCs. These results could indicate that some of the analyzed low-/non-aberrant single LN cells were not DTCs, but so-called Cytokeratin-positive interstitial reticulum cells (CIRCs); the function of which remains still unknown.
In this thesis, the BM-DTCs could be identified as relevant cells which can be regarded as potential precursor cells of metastases on the basis of their genetic properties. A further characterization with high-resolution techniques as well as the identification of the mechanisms that cause these cells to disseminate into the bone marrow, (locoregional) lymph nodes or other organs could provide additional important insights into the dissemination and metastasization process of HNSCC.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:18.01.2018
Dateien geändert am:18.01.2018
Promotionsantrag am:27.04.2017
Datum der Promotion:12.12.2017
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