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Hamburg, Carl von Ossietzky

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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-57415
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2012/5741/


Klinische Bedeutung von zirkulierender Mikrosatelliten-DNA und Tumorzellen im Blut und Knochenmark von Prostatakarzinom-Patienten.

Carpenter, Sebastian William

Originalveröffentlichung: (2012) Detection of tumor-specific DNA in blood and bone marrow plasma from patients with prostate cancer. (2007) Int J Cancer 120(7):1465-1471.
pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Prostatakrebs , Metastase , Krebszelle , Repetitive DNS
Freie Schlagwörter (Deutsch): Krebsfrüherkennung , Tumorzelldisseminierung , LOH , MSI , zellfreie DNA
Basisklassifikation: 44.81 , 44.88
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Pantel, Klaus (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.06.2012
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 20.07.2012
Kurzfassung auf Deutsch: Das Prostatakarzinom ist die häufigste maligne Erkrankung des Mannes und nach dem Bronchialkarzinom die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache. Die Tumorprogression und die Metastasierung stellen dabei den entscheidenden prognostischen Faktor im Hinblick auf das Überleben einer Krebserkrankung dar, die molekularen Mechanismen, die dazu führen, sind noch nicht gut verstanden. Die Früherkennung und die rechtzeitige Erkennung von Risikopatienten für eine Tumorprogression sind bisher zu ungenau bzw. nicht ausreichend, daher müssen neue Diagnostikmethoden erforscht und etabliert werden.
In der vorliegenden experimentellen Arbeit wurde ein potenzieller Ansatz zur Optimierung der Diagnostik evaluiert. Dafür wurden verschiedene Gewebeproben von 36 Patienten mit einem gesicherten Prostatakarzinom auf tumorspezifische Veränderungen wie LOH und MSI untersucht. Es wurde die freie zirkulierende DNA aus Blutplasma und Knochenmarkplasma isoliert, quantifiziert und analysiert. Zusätzlich wurde DNA aus dem Tumorgewebe, welche eine potenzielle Quelle der freien DNA im Blut und Knochenmark sein könnte, isoliert und analysiert. Als Referenzgruppe galt ein Kollektiv von 27 Patienten mit einer BPH. Für die mikrosatellitenbasierte PCR wurde ein Panel von 13 Mikrosatellitenmarkern auf den Chromosomen 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 17 ausgewählt, die in der Nähe von bekannten Tumorsuppressorgenen (TSGs) lokalisiert sind (THRB, D3S3703, D6S474, D6S1631, D7S522, D8S87, D8S137, D8S360, D9S1748, D10S1765, D11S898, D11S1313 und TP.53.6) amplifiziert. Zusätzlich wurde das Knochenmark der Prostatakarzinom-Patienten auf das Vorliegen disseminierter Tumorzellen (DTCs) untersucht, um mögliche Zusammenhänge zwischen den detektierten DNA-Veränderungen und einer Disseminierung von Tumorzellen aufzudecken. Die Analyse der DNA im Blut von BPH-Patienten sollte zeigen, ob der Nachweis von genetischen Alterationen im zirkulierenden Blut prostatakarzinom-spezifisch ist.
Es zeigte sich, dass die durchschnittliche Konzentration an freier zirkulierender DNA im Blut von Prostatakarzinom-Patienten gegenüber der von Patienten mit einer BPH deutlich erhöht ist (p=0,001). Weiterhin zeigte sich innerhalb des Kollektivs der Patienten mit einem Prostatakarzinom, dass die durchschnittliche Konzentration an freier DNA im Blut bei DTC-negativen Patienten höher ist als die im Knochenmarkplasma. DTC-positive Patienten haben dagegen eine höhere DNA-Konzentration im Knochenmarkplasma als im Blut (p=0,001).
Fast 90% der Patienten mit Prostatakarzinom zeigten bei den LOH-Analysen mindestens ein LOH/MSI im Blut, Knochenmark oder Tumorgewebe an mindestens einem der 13 Mikrosatellitenmarker. An allen Markern ließen sich LOH oder MSI detektieren, wobei MSI nur im Tumorgewebe nachgewiesen werden konnte. Die Menge der detektierten genetischen Alterationen war im Tumorgewebe (14,4%) am höchsten, dann folgten das Knochenmarkplasma (9,9%) und das Blutplasma (3,6%). Genetische Alterationen im Tumorgewebe konnten dabei im Blut oder Knochenmark in bis zu 33% der Fälle konkordant nachgewiesen werden.
Insgesamt zeigten 25% der Karzinompatienten DTCs in ihrem Knochenmark. Diese Patienten hatten, im Unterschied zu Patienten ohne DTCs im Knochenmark, zu 67% ein pT-Stadium 2, durchschnittlich kleinere Prostaten (p=0,015) und tendenziell höhere Gleason-Scores. Auch die LOH/MSI-Frequenz (67% vs. 52%) und die Anzahl an LOHs/Patient (3,3 vs. 2,7) waren höher als bei DTCs-negativen Patienten. Dabei war die Rate an LOHs vor allem im Knochenmark erhöht und auch die LOH-Muster an den Markern waren zwischen diesen beiden Subgruppen unterschiedlich. Meine Beobachtungen unterstützen Erkenntnisse der letzten Jahre, nach denen eine frühe Tumorzelldisseminierung bei epithelialen Tumoren auftreten kann. Dabei scheint eher der Differenzierungsgrad (Gleason) als die Größe des Tumors für die frühzeitige TZ-Disseminierung von Bedeutung zu sein.
Weiter konnte ich zeigen, dass auch Patienten mit einer gutartigen Veränderung der Prostata (BPH) genetische Veränderungen im Blut aufweisen. Bei 52% der Patienten mit BPH konnte mindestens ein LOH/MSI nachgewiesen werden, allerdings waren nur 10 der 13 untersuchten Mikrosatellitenmarker von LOH/MSI betroffen.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Detektion und Analyse genetischer Veränderungen in der freien DNA im Blut und Knochenmark möglich ist und sie interessante Informationen über das molekulare Profil des Tumorgewebes liefern kann. Auch konnte ein Zusammenhang zwischen einer erhöhten LOH-Frequenz und dem Vorkommen von DTCs beobachtet werden. Die Kombination aus DNA-Analysen an tumorspezifischer DNA und der Detektion von DTCs könnte somit ein Ansatz sein, die Diagnostik für das Prostatakarzinom zu verfeinern, wenn sich diese Ergebnisse an größeren Patientenkollektiven bestätigen lassen.

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