Diagnostische und prognostische Bedeutung der Expression von Arginase-1 in menschlichen Tumoren und Normalgeweben: Eine Tissue-Microarray-Studie an 12 047 Tumoren

Abstract

Arginase-1 ist ein zytosolisches Enzym, das die Umwandlung von Arginin in Ornithin und Harnstoff im letzten Schritt des Harnstoffzyklus katalysiert. Aufgrund seiner überwiegenden Expression in Hepatozyten wird der immunhistochemische Nachweis der Arginase-1- Expression als Marker für hepatozelluläre Karzinome verwendet. Auch bei anderen Tumorentitäten wurde die Expression von Arginase-1 beschrieben. Um die Expression von Arginase-1 in normalem und neoplastischem Gewebe umfassend zu bestimmen, wurde ein Gewebe-Mikroarray mit 14 912 Proben von 117 verschiedenen Tumortypen und -subtypen sowie 608 Proben von 76 verschiedenen normalen Gewebetypen immunhistochemisch analysiert. In normalem Gewebe wurde die Expression von Arginase-1 in der Leber, in der Granularzellschicht der Epidermis und in Granulozyten festgestellt. Bei den Tumoren wurde eine nukleäre und zytoplasmatische Arginase-1-Immunfärbung vor allem beim hepatozellulären Karzinom festgestellt, wobei 88 % der 49 Karzinome eine starke und 96 % eine zumindest moderate Positivität aufwiesen. Obwohl 22 weitere Tumorkategorien in einem viel geringeren Anteil der Fälle eine Arginase-1 Immunfärbung aufwiesen, war eine starke Färbung bei diesen Entitäten äußerst selten. Eine fokale Anfärbung von wenigen Tumorzellen wurde häufig bei Plattenepithelkarzinomen verschiedener Lokalisationen beobachtet. In Analogie zur Arginase-1 Expression des normalen Plattenepithels betraf die Arginase-1 Positivität bei diesen Tumoren typischerweise reifende Zellen mit beginnender Keratinisierung. Dementsprechend war die Arginase-1-Positivität bei 635 Plattenepithelkarzinomen verschiedener Herkunftsorte signifikant mit einem hohen Differenzierungsgrad assoziiert (p=0,0025). Seltene positive Tumoren wie Teratome, Urothelkarzinome und pleomorphe Adenome zeigten meist eine Arginase-1-Expression in Bereichen mit plattenepithelialer Differenzierung. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Arginase-1-Immunhistochemie hoch sensitiv und spezifisch für hepatozelluläre Karzinome ist, wenn schwache und fokale Färbungen außer Acht gelassen werden.