Detektion Zirkulierender Tumorzellen mittels EGFR und HER3 in Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkarzinom

Abstract

Die Arbeit umfasst die Etablierung einer neuen Methode zur Isolierung zirkulierender Tumorzellen (CTC) im Blut von Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkarzinom (NSCLC). Diese dienen zum einen als Liquid Biopsy (Flüssigbiopsien) und können zum anderen in weiterer Forschung Aufschluss über die Tumorbiologie geben. Da die Detektionsraten mittels des etablierten CellSearch-Systems, welche den epithelialen Marker EpCam nutzt, sehr gering verbleiben, folgerten wir den positiven Nutzen mehrerer Oberflächenmarker. Die Expression auf Proteinniveau von EGFR und HER3 (ERBB Familie) mittels Immunhistochemie auf NSCLC-Gewebe von Primärtumoren, Lymphknotenmetastasen und Hirnmetastasen zeigten signifikante Positivitätsraten in vorangegangen Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe. Somit schloss sich eine Untersuchung von 45 Blutproben einer Kohorte von NSCLC-Patienten mittels Magnetischer Zellseparation unter dem Nutzen der genannten Marker im parallelen Vergleich zum CellSearch-Assay an. Die EGFR/HER3-Methode detektierte CTCs in 37.8% der Patienten, während eine Kombination mit der EpCam-basierten Methode einen signifikant höheren Anteil von 66.7% aufweist. Dies unterstreicht unsere These und liegt in der Tumorheterogenität des NSCLC begründet. Um den malignen Ursprung der Zellen zu beweisen, sowie den klinischen Nutzen unserer Methode, wurde als letzten Schritt exemplarisch erfolgreich primäres Tumorgewebe und CTCs eines Patienten molekularpathologisch untersucht.

The work includes the establishment of a new method for the isolation of circulating tumor cells (CTC) in the blood of patients with non-small cell lung cancer (NSCLC). These cells serve as liquid biopsy and can also be used for further research in tumor biology. Since the detection rates using the established CellSearch system, which uses the epithelial marker EpCam, remain very low, we concluded the positive benefit of several surface markers. The expression at protein level of EGFR and HER3 (ERBB family) by immunohistochemistry on NSCLC tissues of primary tumors, lymph node metastases and brain metastases showed significant positivity rates in previous studies of our group. This was therfore followed by a study of 45 blood samples from a cohort of NSCLC patients by magnetic cell separation using the aforementioned markers in parallel to the CellSearch assay. The EGFR/HER3 method detected CTCs in 37.8% of the patients, whereas a combination with the EpCam-based method showed a significantly higher proportion of 66.7%. This underlines our hypothesis and is based on the tumor heterogeneity of NSCLC. In order to prove the malignant origin of the cells as well as the clinical benefit of our method, the second step was the successful molecular analysis of primary tumor tissue and CTCs of one patient.