Vergleich genomischer Analysen von Primärtumorgewebe und zirkulierender extrazellulärer DNA in Blut und Knochenmark in Relation zur Tumorzelldisseminierung beim Mamma- und Prostatakarzinom

Abstract

Die zurzeit eingesetzten Methoden zur Diagnostik des Mammakarzinoms (MaCas) und Prostatakarzinoms (PCas) sind nicht sensitiv genug, um alle Karzinome in frühen Stadien zu erkennen. Auch genügen die heute üblichen Indikatoren für eine Metastasierung nicht, um alle Fälle metastatischer Streuung vor der klinischen Manifestation zu entdecken. Die vorliegende Arbeit sollte prüfen, ob die Detektion genetischer Alterationen, wie Verlust der Heterozygotie („loss of heterozygosity“, LOH) und Mikrosatelliteninstabilität (MSI), für die Früherkennung des MCa und PCa geeignet ist. Zudem wurde die klinische Bedeutung von zirkulierenden Tumorzellen (CTC) im Blut und disseminierten Tumorzellen (DTC) im Knochenmark (KM) für die Früherkennung von Metastasierung erforscht. Zu diesem Zweck wurde die extrazelluläre DNA im Blut von 36 PCa-Patienten und 30 MaCa-Patientinnen auf das Vorhandensein genetischer Alterationen untersucht. Vergleichende Analysen wurden mit 21 KM-Proben der PCa-Patienten sowie 7 KM- und 6 Tumorproben der MaCa-Patientinnen durchgeführt. Zudem wurden Blut und KM auf das Vorhandensein von CTC bzw. DTC untersucht. Alle Ergebnisse wurden mit den geltenden Prognoseparametern korreliert. Des Weiteren wurde geprüft, ob es eine Assoziation zwischen dem Auftreten von CTC und DTC und der LOH-Frequenz gibt. Folgende Hauptergebnisse erbrachte die vorliegende Untersuchung: (1) Im Blutserum wurde bei MaCa-Patientinnen im Durchschnitt fast doppelt soviel extrazelluläre DNA nachgewiesen wie im Blutplasma von PCa-Patienten. (2) Die Konzentration der extrazellulären DNA lag im Durchschnitt bei N1-metastasierten MaCa-Patientinnen fast viermal höher als bei N0-Patientinnen. Bei N1-metastasierten PCa-Patienten war die durchschnittliche DNA-Konzentration fast doppelt so hoch wie bei N0-Patienten. (3) Bei PCa-Patienten war die LOH-Frequenz im KM etwa doppelt so hoch wie im Blut. (4) Bei MaCa-Patientinnen wurden im KM fast zweimal soviel DTC detektiert wie im Blut CTC. Bei PCa-Patienten wurden im KM weniger DTC nachgewiesen als bei MaCa-Patientinnen; im Blut der PCa-Patienten fanden sich keine CTC. (5) Das Auftreten von CTC bzw. DTC bei MaCa-Patientinnen korrelierte signifikant (p=0,02) mit dem Nodalstatus. (6) Bei PCa-Patienten fanden sich in 67 % der DTC-positiven KM-Proben auch LOH in den korrespondierenden KM-Proben. Bei MaCa-Patientinnen bestand in 40 % eine Assoziation zwischen dem Auftreten von DTC im KM und LOH im KM. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie unterstreichen die Bedeutung der Detektion von CTC und DTC zum Monitoring der Progression des MaCa und PCa. Besondere Relevanz in der TZ-Analyse hat das KM, wie in der vorliegenden Studie gezeigt wurde. Ein zusätzlicher Ansatz zur Detektion mikrometastatischer Streuung könnte die Analyse genetischer Alterationen in extrazellulärer DNA werden. Große prognostische Studien sind notwendig, um die in der vorliegenden Arbeit gemachten Hypothesen zu bekräftigen und letztendlich Empfehlungen für die routinemäßige klinische Anwendung geben zu können.