Desert Hedgehog Protein als Neurofibromatose Typ1-assoziierter Differenzierungsmarker

Abstract

Die Neurofibromatose Typ1 ist ein neurokutanes Syndrom, welches sich überwiegend an der Haut und im Nervensystem manifestiert. Ein Hauptmerkmal ist die Entstehung peripherer Nervenscheidentumore (PNST). Diese können in dermale (dNF) und plexiforme Neurofibrome (pNF) unterschieden werden, wobei letztere ein 6-13 prozentiges Risiko der malignen Entartung zu einem malignen PNST (MPNST) bergen. MPNSTs besitzen eine schlechte Prognose und bislang gibt es keine gezielten Therapiemöglichkeiten. Ziel der vorliegenden Studie war es, verschiedene Wachstumsmuster von pNFs zu untersuchen, um mögliche Zeichen einer Dedifferenzierung der Zellen und damit ggf. eine Malignisierung zu detektieren. Hierzu wurde das Signalmolekül Desert Hedgehog Protein (DHH) auf seine potenzielle Beteiligung an der Dedifferenzierung untersucht. An insgesamt 83 Proben fünf verschiedener Wachstumsmuster der PNSTs (dermale, plexiform-intraneurale, plexiform-kapselüberschreitende, plexiform-diffuse Neurofibrome und MPNSTs) wurde mit Hilfe der Immunhistologie die DHH-Expression ermittelt. Dies geschah anhand der Färbeintensität der Proben und anhand des prozentualen Anteils DHH-positiver Tumorzellen je Probe. Die DHH-Intensität bzw. der Anteil DHH-positiver Zellen für jeden Tumortyp wurden verglichen. Zudem wurden doppelmarkierte Gewebeschnitte erstellt, um zu überprüfen welche Zellarten in den Tumoren DHH exprimieren. Zunächst konnte das in der Literatur bislang kaum beachtete plexiform-kapselüberschreitende Wachstum dargestellt werden. Dieses ist bei pNFs offenbar eine Eigenschaft ihres invasiven Wachstums, nicht wie bei vielen anderen Tumoren ein Zeichen der Dedifferenzierung. Wir fanden heraus, dass DHH nicht nur in Schwannzell-artigen Tumorzellen und myelinisierenden Schwannzellen, sondern auch in Perineuralzellen und Mastzellen exprimiert wird. Im Vergleich der DHH-Expression zeigten benigne Tumore eine signifikant stärkere DHH-Expression als MPNSTs. Somit scheint DHH als Differenzierungsmarker zwischen benignen und malignen PNSTs zu fungieren, ein prädiktiver Wert bezüglich der Malignisierung dieser Tumore konnte jedoch nicht gezeigt werden. Diese Rolle und den Stellenwert von DHH in der hämatogenen Metastasierung von MPNSTs gilt es in Studien mit größeren Stichproben noch zu überprüfen.

Neurofibromatosis type 1 is a neurocutaneous syndrome which involves the nervous system and the skin. One of its hallmarks is the development of peripheral nerve-sheath tumours. These can generally be subdivided into dermal and plexiform neurofibromas. The latter harbour a 6-13 percent risk of a malignant degeneration into a MPNST. MPNSTs are associated with a poor prognosis and lack targeted therapies. The aim of this study was to investigate different growth types of neurofibromas in order to detect possible signs of the dedifferentiation of cells and thus potential signs of a malignization. Specifically, the role of the signalling protein Desert Hedgehog in dedifferentiation was investigated. DHH-expression was determined in a total of 83 samples belonging to five different growth types (dermal, plexiform-intraneural, plexiform-capsule-exceeding or plexiform-diffuse neurofibromas and MPNSTs) using immunohistology. This was done by determination of the staining intensity of the samples and of the relative abundance of DHH-positive tumour cells in each sample. DHH staining intensity and DHH-positive cell abundance were compared between the different tumour types. We performed double staining of tissue sections to identify the cell types expressing DHH in the tumours. As a result, the phenotype of plexiform-capsule-exceeding growth, a currently unrecognized type of growth, was described. Unlike in many other tumours, capsule-exceeding growth of plexiform neurofibromas does not seem to be a sign of dedifferentiation but represents a by-product of their invasive growth. We identified DHH expression not only in Schwann cell-like tumour cells and myelinating Schwann cells, but also in perineural cells and mast cells. A comparison between benign tumours and MPNSTs revealed a significantly higher expression of DHH in the former, which might allow the discrimination between benign and malignant peripheral neurofibromas using DHH as a differentiation marker. However, DHH expression does not seem to exert a predictive value in regard of the malignancy of these tumours. Further studies with larger sample sizes will be required to clarify the role of DHH as a differentiation marker and its possible role in the metastatic spread of MPNSTs by hematogenous dissemination.