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Hamburg, Carl von Ossietzky

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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-48797
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2010/4879/


Messung des Östrogenrezeptorstatus mit FISH und Immunhistochemie. Eine vergleichende TMA Studie an 814 Mammakarzinomen

Measurement of estrogen receptor status via FISH and IHC. A comparative study of 814 breast cancer

Hofmann, Stephanie

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SWD-Schlagwörter: Östrogenrezeptor , Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung , Immunhistochemie , Brustkrebs , Genamplifikation
Freie Schlagwörter (Deutsch): ESR1-Amplifikation , Antiöstrogentherapie , Mammakarzinom
Freie Schlagwörter (Englisch): Tissue Microarray
Basisklassifikation: 44.92 , 44.81 , 44.47
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Sauter, Guido (Prof Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 05.11.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 23.11.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Der Östrogen-Rezeptor Alpha (Protein ER, Gen ESR1) ist das wichtigste Therapieziel beim Mammakarzinom. Amplifikationen des ESR1 Genes wurden in einer ersten Studie in ca. 20% von Mammakarzinomen beschrieben und waren mit einer besonders guten Prognose in solchen Tumoren assoziiert, die mit dem ER-Inhibitor Tamoxifen behandelt wurden. Diese Daten deuten auf eine potentiell hohe klinische Relevanz der ESR1-Amplifikation. Nachfolgende Studien zeigten jedoch zum Teil erhebliche Diskrepanzen (0%-22%) beim Nachweis der ESR1-Amplifikation, sowohl mit Fluoreszenz in-situ Hybridisierung (FISH) als auch mit anderen Methoden. Das Ziel der Studie war es, die Reproduzierbarkeit des Nachweises der ESR1-Amplifikation mit FISH zu überprüfen.
Dazu wurde im ersten Versuchsschritt ein Gewebe-Mikroarray (Tissue Microarray, TMA) mit 814 Mammakarzinomen auf Amplifikation und Expression des ESR1-Genes analysiert. Die Auswertung der FISH-Analyse wurde unabhängig von zwei Personen durchgeführt. Der Vergleich beider Auswertungen bestätigte, dass die ESR1-Amplifikation häufig (Auswerter A: 23.9%; Auswerter B: 30.9%) vorkommt und signifi-kant mit der ER-Expression assoziiert ist (p<0.0001 für beide Auswerter). Es zeigten sich aber auch erhebliche Unterschiede beim direkten Vergleich der beiden Analysen. Bei immerhin 64 von 523 (12%) Tumoren, für die ESR1-Daten aus beiden Analysen vorhanden waren, zeigte sich ein stark abweichendes Resultat, wobei Auswerter A in 51 Fällen eine Amplifikation interpretierte, während Auswerter B diese Fälle als nicht-amplifiziert einschätzte. Umgekehrt diagnostizierte Auswerter A 13 Tumoren als normal, die nach Auswerter B eine ESR1-Amplifikation aufwiesen. Eine detaillierte Be-trachtung der Ergebnisse erbrachte, dass in der Hälfte (34 Fälle) der diskrepanten Fälle lediglich geringfügige Unterschiede in der ESR1-Kopiezahl zu einer unterschied-lichen Klassifizierung (amplifiziert versus nicht-amplifiziert) geführt hat. Von 23 Tumoren mit besonders starken Abweichungen der gezählten ESR1-Kopiezahl wurde im zweiten Teil der Studie die Analyse an konventionellen Grossschnitten wiederholt, um anhand der höheren Gewebemenge ein endgültiges Ergebnis zu erhalten. Es be-stätigte sich auch hier, dass „Grenzbefunde“ mit 2-4 ESR1-Genkopien in 13 Fällen die Hauptursache für die Abweichungen darstellten. Nur 4 Fälle, die Auswerter A als ampli-fiziert oder nicht-amplifiziert eingestuft hatte, stellten sich als echte „Fehldiagnose“ heraus, während 10 weitere Fälle, die Auswerter A als nicht-amplifiziert, aber Auswerter B als amplifiziert eingestuft hatte, in der Großschnitt-Analyse als tatsächlich schwer zu beurteilende Grenzbefunde mit 2-4 Genkopien auffielen.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die in der Mehrzahl der ESR1-amplifizierten Tumoren nur geringfügige absolute Kopiezahlerhöhung, zusammen mit den für andere Gene etablierten Auswertekriterien, die Hauptursachen für die zum Teil erheblichen – und für FISH-Analysen eher untypischen – Diskrepanzen in der publizierten Literatur zur ESR1-Amplifikation beim Mammakarzinom darstellen. Eine solche geringfügige Amplifikation ist bei anderen klinisch relevanten amplifizierten Genen (wie z.B. HER2 oder TOP2A), für welche die gängigen Auswertekriterien aufgestellt wurden, jedoch praktisch nicht vorhanden. Für eine mögliche ESR1-basierende Diagnostik sollten daher neue Standards und Verfahren etabliert werden, die der speziellen Situation der meist nur geringfügigen ESR1-Amplifikation beim Mammakarzinom besondere Rechnung tragen.
Kurzfassung auf Englisch: The estrogen receptor alpha (protein ER, gene ESR1) is the most important therapy of breast cabcer. Amplifications of the ESR1 gene were described in a first study in approx. 20% by breast cancer and were associated with a particularly good prognosis in such tumors, which were treated with the ER-inhibitor tamoxifen. These data point to a potentially high clinical relevance of the ESR1-amplification. Following studies showed however partially substantial discrepancies (0%-22%) with the proof of the ESR1-amplification, both with fluorescence in situ hybridization (FISH) and with other methods. The intention of the study was it to examine the reproductibility of the proof of the ESR1-amplification with FISH. In addition in the first attempt step a tissue microarray (TMA) with 814 breast cancer on amplification and Expression of the ESR1-genes was analyzed. The evaluation of the fish analysis was accomplished independently of two persons. The comparison of both evaluations confirmed that the ESR1-amplification frequently (plotter A: 23,9%; Plotter B: 30,9%) occur and are significantly with the ER-expression associated (p<0.0001 for both plotter).In addition, substantial differences showed up with the direct comparison of the two analyses. With nevertheless 64 of 523 (12%) tumors, for which ESR1-data from both analyses were present, a strongly deviating result showed up, whereby plotter A in 51 cases interpreted an amplification, while plotter B these cases as if not amplificated estimated. Turned around plotter A diagnosed 13 tumors as normally, which exhibited a ESR1-amplification after plotter B. A detailed view of the results furnished that in half (34 cases) the diskrepanten Cases only slight differences in the ESR1-copynumber to a different classification (amplificated versus not amplificated) led. Of 23 tumors with particularly strong deviations of the counted ESR1-copynumber in the second part of the study the analysis at conventional majority cuts was repeated, in order to receive on the basis the higher fabric quantity a final result. It was confirmed also here that „border findings represented" with 2-4 ESR1-gene copys in 13 cases the main cause for the deviations. Only 4 cases, which plotter A as amplificated or not amplificated had classified, turned out as genuine „wrong diagnosis “, while had amplificated classified 10 further cases, which plotter A as if not amplificated, but plotter B than, on large cut average as border findings with 2-4 gene copies, which can be judged actually with difficulty, were noticeable. The results of this study show that in the majority of the ESR1-amplificated tumors only slight the absolute copy number increase, together with the evaluation criteria established for other genes, which represent main causes for the partially substantial - and for fish analyses rather atypical - discrepancies in the published literature to the ESR1-amplification with the breast cancer. Such an slight amplification is with other clinically relevant amplifizierten genes (like e.g. HER2 or TOP2A), for which the usual evaluation criteria was set up, however practically missing. For a possible ESR1-based diagnostics should from there new standards and procedures to be established, which consider with the breast cancer special to the special situation of the usually only slight ESR1-amplification.

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