UNIVERSITÄTSKLINIKUM HAMBURG
Werbung
UNIVERSITÄTSKLINIKUM HAMBURG-EPPENDORF Institut für Pathologie Prof. Dr. med. G. Sauter Bedeutung der Somatostatin-Rezeptoren Typ 2 (SSTR2) für die Prognose des Prostatakarzinoms Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Medizin an der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg. vorgelegt von: Emilia Riedel, geb. Butylow aus Ilawa/Polen Hamburg 2013 Angenommen von der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg am: 18.10.2013 Veröffentlicht mit Genehmigung der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg. Prüfungsausschuss, der Vorsitzende: Prof. Dr. G. Sauter Prüfungsausschuss, zweiter Gutachter: Prof. Dr. F. Sommer Prüfungsausschuss, dritter Gutachter: Prof. Dr. M. Graefen 1. EINFÜHRUNG 3 1.1 Das Prostatakarzinom 1.1.1 Epidemiologie und Ätiologie 1.1.2 Klassifikation und Histologie 1.1.2.1 Staging des Prostatakarzinoms 1.1.2.2 Grading des Prostatakarzinoms 1.1.3 Häufigkeitszunahme 1.1.4 Symptome 1.1.5 Diagnostik 1.1.5.1 Digitale rektale Untersuchung 1.1.5.2 Prostataspezifisches Antigen 1.1.5.3 Transrektaler Ultraschall 1.1.5.4 Prostatabiopsie 1.1.6 Therapie 1.1.6.1 Radikale Prostatektomie 1.1.6.2 Strahlentherapie 1.1.6.3 Hormontherapie 1.1.6.4 Abwartendes Verhalten 1.1.7 Komplikationen 1.1.8 Prognose 4 4 5 6 8 9 10 10 11 11 12 13 14 14 15 16 17 17 18 1.2 Molekulare Biomarker in der Prognose des Prostatakarzinoms 20 1.3 Tissue Microarray Technik (TMA) 24 1.4 SSTR2-Rezeptor 1.4.1 SSTR2-Rezeptor im Prostatakarzinom 1.4.2 Tumorstadium und SSTR2-Rezeptor-Dichte 26 30 32 1.5 33 2 Zielsetzung der Arbeit MATERIAL UND METHODEN 34 2.1 Patientenmaterial 2.1.1 Klinische Parameter des Patientenkollektivs 34 34 2.2 35 TMA-Herstellung 2.3 Immunhistochemie 2.3.1 Immunhistochemische Behandlung der Prostatakarzinomgewebe- Proben 2.3.2 Auswertung der gefärbten TMA-Schnitte 37 37 38 2.4 42 3 Statistik ERGEBNISSE 43 3.1 Klinisch-pathologische Parameter des Patientenkollektivs 43 3.2 Auswertung der TMA´s 49 3.3 SSTR2-Immunhistochemie 3.3.1 SSTR2-Expression und klinisch-pathologische Parametern 3.3.1.1 Präoperativer PSA-Wert und SSTR2-Expression 3.3.1.2 Gleason-Grad des Tumors und die SSTR2-Expression 3.3.1.3 Tumorausdehnung und SSTR2-Expression 3.3.1.4 Absetzungsränder und die SSTR2-Expression 3.3.2 SSTR2-Expression und PSA Rezidiv 49 50 50 51 52 53 53 1 4 4.1 DISKUSSION Diskussion der Methodik 4.2 Wie häufig ist SSTR2 in Prostatakarzinomen exprimiert und welche Bedeutung hat die Expression der SSTR2-Rezeptoren für die Prognose des Prostatakarzinoms? 55 56 57 4.3 Ist die Abwesenheit der SSTR2-Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe mit einem biologisch aggressivem Tumortyp und somit einer schlechteren Prognose assoziiert? 59 4.4 Stellt der SSTR2-Rezeptor eine Basis für neue Therapieoptionen dar? 61 5 ZUSAMMENFASSUNG 64 6 LITERATURVERZEICHNIS 65 7 TABELLEN- UND ABBILDUNGSVERZEICHNIS 75 8 DANKSAGUNG 77 9 LEBENSLAUF 78 10 EIDESSTATTLICHE VERSICHERUNG: 79 2 Einführung 1. Einführung Das Prostatakarzinom ist in den westlichen Staaten nicht nur die am häufigsten gestellte Diagnose unter allen malignen Tumorerkrankungen, sondern auch die zweithäufigste zum Tode führende Krebserkrankung des Mannes. Aufgrund der hohen Mortalitätsraten und einer exponentiell steigenden Inzidenz der klinisch manifestierten Krebserkrankungen Prostatakarzinom Bedeutung. eine Bedingt enorme durch die der Vorsteherdrüse medizinische und demographische erlangte das sozial-ökonomische Entwicklung in den Industrieländern und daraus resultierend zunehmender Anteile älterer Männer in der Gesellschaft wird eine weitere Zunahme der Häufigkeit dieser Erkrankung erwartet (Adamietz 2007). Trotz intensiver Forschung sind die Ergebnisse ätiopathogenetischer Untersuchungen und die Kenntnisse über das biologische Verhalten des Prostatakarzinoms immer noch sehr lückenhaft. Diese Entwicklung erfordert eine intensivere Forschungssuche nach neuen Angriffspunkten und nach Substanzen, die zielgerichtet und selektiv in den Entwicklungsprozess des Prostatakarzinoms eingreifen. Die Suche nach Faktoren und Mechanismen, die einen Einfluss auf die Genese bzw. den Verlauf der Tumorerkrankung haben, und nach neuen Zielmolekülen gehört zu den wichtigsten Aufgaben der Biomarkerforschung. Dabei gehören MikroarrayMethoden zu den Forschungsgebiet molekularbiologischen der Technologien, Prostatakarzinomgenese und die auf dem Entwicklung eine bedeutende Rolle spielen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Rolle des SomatostatinRezeptors-Typ 2 beim Prostatakarzinom. In der Einleitung werden kurz die Ätiologie, Epidemiologie und Klassifikation des Prostatakarzinoms erläutert sowie neben den diagnostischen und therapeutischen Möglichkeiten die derzeit bekannten prognostischen Kriterien des Tumors vorgestellt. Desweiteren wird auf die Gewebe-MikroarrayTechnologie eingegenagen und im Anschluss die Häufigkeit und Bedeutung der SSTR2-Rezeptoren für die Prognose des Prostatakarzinoms diskutiert. 3 Einführung 1.1 Das Prostatakarzinom 1.1.1 Epidemiologie und Ätiologie Das Prostatakarzinom (PCa) ist die häufigste bösartige Tumorerkrankung und macht etwa 20% aller Krebserkrankungen des Mannes aus. Sie ist nach Schätzungen des Robert-Koch-Instituts (RKI) mit 10,1% der Todesfälle die dritthäufigste, gleich nach Lungen- und Darmkrebs, der zum Tode führenden Tumorleiden. Unter den urologischen Krebserkrankungen stellt das Prostatakarzinom die häufigste Todesursache in der männlichen Bevölkerung dar. Weltweit variiert die Inzidenz dieser Erkrankung sehr stark. Die Inzidenz dieses Karzinoms steigt seit mehreren Jahren kontinuierlich an und lag in Deutschland im Jahre 2004 im internationalen Vergleich der Erkrankungsraten im oberen Bereich, gleich hinter der Schweiz, Kanada, Schweden und den USA. Die niedrigste Inzidenz verzeichneten Japan und Polen (RKI 2006). Das durchschnittliche Erkrankungsalter liegt laut Robert-Koch-Institut bei derzeit 69 Jahren mit der höchsten Inzidenz zwischen dem 75. und 80. Lebensjahr. Unter allen Erkrankten sind etwa 90% älter als 60 Jahre. Vor dem 40. Lebensjahr werden Prostatakarzinome klinisch nicht diagnostiziert, zwischen dem 45. und 50. Lebensjahr schätzte das Robert-Koch-Institut im Jahre 2004 eine Inzidenz von 13,6/100.000. Jährlich sterben in Deutschland ca. 11.000 Männer an diesem Tumor und die Mortalitätsrate liegt bei 24/100.000, wobei ca. 96% der Verstorbenen älter als 60 Jahre alt sind (RKI 2006). Über die Ätiologie des Prostatakarzinoms ist trotz langjähriger Forschung derzeit noch wenig bekannt und nur wenige Risikofaktoren, die Entstehung von PCa begünstigen bzw. den Verlauf beeinflussen können, gelten als gesichert. Ein hohes Lebensalter, ethnische Merkmale und genetische Disposition gelten als sichere Risikofaktoren. Einer Studie zufolge liegt die Erkrankungsinzidenz von schwarzen Amerikanern bei 90/100.000 pro Jahr im Vergleich zu Asiaten, die eine Inzidenz von 2-10/100.000 pro Jahr aufweisen (Keeley, Gomella 1996). Eine gehäufte familiäre Erkrankungsrate spricht für eine genetische Komponente in der Genese des Prostatakarzinoms. Das Risiko an PCa zu 4 Einführung erkranken steigt vor allem dann, wenn Verwandte 1. und 2. Grades betroffen sind (Carter et al. 1993). Auch exogene Faktoren wie Umwelteinflüsse und Ernährungsgewohnheiten werden diskutiert. So wird der Einfluss von kalorienund fettreicher Ernährung (insbesondere mit einem hohem Gehalt an gesättigten Fettsäuren) diskutiert (Morton 1996). Diese soll zu einem erhöhten Spiegel von freiem, biologisch wirksamem Testosteron führen, welches nach Umwandlung in Dihydrotestosteron (DHT) in den Prostatazellen, proliferativ wirkt (Golz, Störkel 1999). Auf einen Zusammenhang zwischen den Ernährungsgewohnheiten und der Inzidenz des Prostatakarzinoms weisen Immigrationsstudien hin, bei denen Migranten aus Ländern mit einem niedrigen Erkrankungsrisiko nach erfolgter Immigration in Länder mit einem höheren Risiko bezüglich der Inzidenz von PCa untersucht wurden. So kam es nach einer längeren Latenzzeit unter den Migranten zu einer Annäherung der Inzidenzraten an das Niveau des Immigrationslandes (Meikle, Smith 1990). 1.1.2 Klassifikation und Histologie Die Prädilektionslokalisation des Prostatakarzinoms ist die dorsolaterale periphere Region des Organs. Hier treten bis zu 90% aller bösartigen Neubildungen der Prostata auf (Bostwick 1992). Seltener sind die Transitionszone und die zentrale Zone Ursprungsorte des PCa. Es werden vier Manifestationformen des Prostatakarzinoms unterschieden: latentes, inzidentes, okkultes und manifestes Prostatakarzinom. Das latente Karzinom bleibt zu Lebzeiten klinisch inapparent und wird erst im Rahmen einer histologischen Untersuchung des Organs bei der Autopsie entdeckt. Es sind zumeist kleine Tumore mit einem hohen Differenzierungsgrad und einer nichtinvasiven Wachstumstendenz. Dementsprechend werden sie nicht als Todesursache des obduzierten Patienten angesehen (Adamietz 2007). Das inzidente PCa stellt dagegen einen histologischen Zufallsbefund dar, häufig im Rahmen einer transurethralen Resektion (TURP) von benignem hyperplastischem Gewebe (Eble, Epstein 1990). Wird aufgrund von erfolgter Metastasierung und nach einer Primätumorsuche die Diagnose des Prostatakarzinoms gestellt, spricht man vom okkulten PCa, welches sich 5 Einführung histolopathologisch nicht vom manifesten PCa unterscheidet. Das manifeste Karzinom verursacht ein klinisches Erkrankungsbild und wird histologisch gesichert. Einer Studie zufolge entwickeln etwa 23% der Männer ein klinisch manifestes Prostatakarzinom und bei 7% führt der Tumor zum Tode (Hanks, Myers, Scardino 1993). Die Malignität und Wachstumsmuster des Tumors der Prostata werden hauptsächlich durch den Tumortyp und seinen Differenzierungsgrad bestimmt. Es lassen sich verschiedene Formen des Prostatakarzinoms voneinander abgrenzen. Histologisch dominiert mit etwa 90% das Adenokarzinom, das von den azinären Zellen des Drüsenepithels ausgeht. Zu den Subtypen des Adenokarzinoms gehört das duktale Adenokarzinom, das muzinöse Karzinom und das kleinzellige Karzinom. Diese treten mit einer Häufigkeit von ≤ 0,5% relativ selten auf und zeigen häufig ein aggressives Wachstumsverhalten (Adamietz 2007). Als Vertreter der Gruppe der histologisch ungewöhnlichen Karzinome der Prostata sind das Transitionalzellkarzinom, das ca. 1-4% aller Prostatakarzinome ausmacht, und das seltene Plattenepithelkarzinom zu erwähnen (Golz, Störkel 1999). 1.1.2.1 Staging des Prostatakarzinoms Das Staging beschreibt die Ausbreitung des Prostatakarzinoms in das umliegende Gewebe. In der Stadieneinteilung wird außer der Ausdehnung des Tumors, der Befall von Lymphknoten sowie die Metastasierung in andere Organe berücksichtigt. International durchgesetzt hat sich die TNM- Klassifikation der Internationalen Union gegen den Krebs (UICC) und der Weltgesundheitsbehörde (WHO) (Mostofi et al. 2002). Die malignen Prostatatumoren werden wie folgt bewertet: 6 Einführung Tabelle 1: TNM-Klassifikation des Prostatakarzinoms (UICC 2010) ——————————————————————————————————— T – Primärtumor ——————————————————————————————————— TX: Primärtumor kann nicht beurteilt werden T0: Kein Anhalt für Primärtumor T1: Klinisch inapparenter Tumor, nicht palpabel oder durch bildgebende Verfahren nachweisbar - T1a: Inzidenteller Tumor: histologisch in ≤ 5% des Resektionsgewebes nachweisbar - T1b: Inzidenteller Tumor: histologisch in ≥5% des Resektionsgewebes nachweisbar - T1c: Tumor in Nadelbiopsien identifiziert (z.B. aufgrund von erhöhten PSAWert) T2: Tumor auf die Prostata beschränkt - T2a: Tumorbefall auf einen Seitenlappen beschränkt (< 50%) - T2b: Tumorbefall auf einen Seitenlappen beschränkt (> 50%) - T2c: Tumorbefall in beiden Lappen T3: Tumor überschreitet die Prostatakapsel - T3a: Uni- oder bilateraler Kapseldurchbruch (eingeschlossen mikroskopisch nachweisbare Infiltration des Blasenhalses) - T3b: Tumor infiltriert Samenblase(n) T4: Tumor ist fixiert oder infiltriert benachbarte Strukturen außer Samenblasen: Harnblasenhals, Sphinkter externus, Rektum, Beckenbodenmuskulatur oder laterale Beckenwand ——————————————————————————————————— N – Regionäre Lymphknoten ——————————————————————————————————— NX: Regionäre Lymphknoten können nicht beurteilt werden N0: Keine regionären Lymphknotenmetastasen N1: Regionäre Lymphknotenmetastasen ——————————————————————————————————— M- Fernmetastasen ——————————————————————————————————— M0: Keine Fernmetastasen M1: Fernmetastasen - M1a:Extraregionärer Befall von Lymphknoten - M1b:Knochenmetastasen - M1c: Andere Fernmetastasen 7 Einführung 1.1.2.2 Grading des Prostatakarzinoms Das Ziel des Grading ist die systematische Erfassung der morphologischen Veränderungen der Tumors und der Unterschiede zum normalen Gewebe. Für die Differenzierung des Prostatakarzinoms gibt es viele Klassifikationssysteme (Humphrey 2004). Das international heute eher übliche Standardverfahren ist die Tumordifferenzierung nach Gleason (Gleason und Mellinger 1974, 2002). Sie ist international am weitesten verbreitet und wird hierzulande weitgehend angewendet. Beim Gleason-Grading werden der strukturelle Aufbau des Karzinoms und seine Wachstumsmuster bewertet. Dabei werden die unterschiedlich differenzierte Drüsenstruktur und die Karzinomarchitektur berücksichtigt, und die zytologischen Malignitätskriterien vernachlässigt. Es werden fünf Wachstumsmuster beschrieben, und nach steigender Abweichung von der normalen Drüsenstruktur von Gleason-Grad 1 (sehr gut differenziert) bis Gleason-Grad 5 (sehr niedrig differenziert) bewertet (s. Abbildung 1). Üblicherweise liegen im Prostatakarzinom mehrere Wachstumsmuster nebeneinander vor, deshalb wird zuerst die primär vorherrschende Form und danach die sekundäre (mit dem zweitgrößten Anteil am entdifferenzierten Gewebe) mit einer Punktzahl bewertet. Der Gleason-Score gibt dann die Einzelbewertungen und deren Summe an (z.B. 2+3=5). Die Malignitätsgrade des Prostatakarzinoms richten sich nach dem Ausmaß seiner Entdifferenzierung durch den Verlust der histologischen Architektur und sind mit einer Summe von 2(1+1) am niedrigsten und mit 10(5+5) am höchsten definiert. 8 Einführung Abbildung 1: Tumordifferenzierungsstadien nach Gleason Darstellung der verschiedenen Stadien des Prostatakarzinoms nach Gleason. Der Grad der Differenzierung nimmt von oben (Gleason 1) nach unten (Gleason 5) ab (Gleason 1974). 1.1.3 Häufigkeitszunahme Analysiert man die in der Literatur angegebenen Inzidenzzahlen, wird deren kontinuierlicher Anstieg deutlich. Nach Schätzungen des Robert-Koch-Instituts hat sich die Inzidenz der Erkrankung in Deutschland innerhalb von acht Jahren bis 2004 mehr als verdoppelt. Diese Entwicklung wird anhand unterschiedlicher Gesichtspunkten erklärt. Einerseits spielt die demographische Entwicklung in den westlichen Industrieländern eine bedeutende Rolle. Der steigende Anteil an älteren Männern führt zu einer Erhöhung der klinisch diagnostizierten Prostatakarzinome. Andererseits wird die immer bessere Diagnostik als Erklärung für den Inzidenzanstieg diskutiert. Im Vergleich zu den stetig 9 Einführung steigenden Inzidenzraten ist die Veränderung der Mortalitätsraten der Tumorerkrankung sehr gering. 1.1.4 Symptome Das Prostatakarzinom verursacht im Frühstadium keine Symptomatik. Der Zeitpunkt der Diagnosestellung des Prostatakarzinoms wird nur selten durch rektale Obstruktion, abdominelle Schmerzen oder Hämatochezie bestimmt. Erst in fortgeschrittenen Stadien treten Symptome wie Dysurie ggf. mit Hämaturie oder Knochenschmerzen auf. Die beim fortgeschrittenen Prostatakarzinom auftretenden Miktionsbeschwerden unterscheiden sich nicht von denen, die von der benignen Prostata Hyperplasie verursacht werden (BPH), daher sind sie nicht als pathognomonisch für das PCa anzusehen. Andererseits kann das Prostatakarzinom als Zufallbefund bei vorhandener BPH, die Miktionsbeschwerden verursacht, diagnostiziert werden. Ossäre Schmerzen, Lyphadenopathie oder pathologische Frakturen können Hinweise für bereits erfolgte hämatogene Metastasierung liefern. Dies gilt auch für einen stark erhöhten Prostataspezifischen Antigen (PSA)-Wert, z.B. ˃20 ng/ml. 1.1.5 Diagnostik In der Diagnostik des Prostatakarzinoms wird zwischen einer Untersuchung im Sinne der Früherkennung und dem Screening unterschieden. Im ersten Fall werden diejenigen Patienten untersucht, die Symptome (z.B. Miktionsirritationen) zeigen, im zweiten Fall beschwerdefreie Personen. Dabei unterscheiden sich die diagnostischen Methoden kaum voneinander. Der Goldstandard in der Detektion des Prostatakarzinoms sind die digitale rektale Untersuchung (DRU), Bestimmung des Prostataspezifischen Antigens und der transrektale Ultraschall (TRUS). Bei einem suspekten Befund oder einem Verdacht auf das Vorhandensein eines Prostatakarzinoms wird eine Sextantenbiopsie oder eine transrektale Feinnadelbiopsie des Prostatagewebes indiziert. Weitere diagnostische Maßnahmen wie konventionelles Röntgen, 10 Einführung Ultraschall, Knochenszintigraphie, Computertomographie (CT), PositronenEmissions-Tomographie (PET) und Magnetresonanztomographie (MRT) dienen in erster Linie der Suche nach Fernmetastasen, der Stadieneinteilung sowie Einschätzung der Ausdehnung des bei der Prostatabiopsie diagnostizierten Karzinoms. 1.1.5.1 Digitale rektale Untersuchung Die digitale rektale Untersuchung ist eine schnell durchführbare und kostengünstige Untersuchungsmethode. Die Aussagekraft dieser Untersuchung ist relativ eingeschränkt, da ausschließlich Tumore in der peripheren Zone erfasst werden können. Allerdings entwickelt sich die überwiegende Zahl der Prostatakarzinome im dorsolateralen Bereich der peripheren Zone und sind für den untersuchenden Finger gut zugänglich (Bartels 1996). Zudem können tumuröse Veränderungen an der Vorsteherdrüse nur dann palpiert werden, wenn sie eine gewisse Größe erreicht haben, wobei auch in diesem Fall die Erfahrung des Untersuchers eine wichtige Rolle spielt. Beim Screening einer Population werden nur 0,1-4% der Karzinome gefunden (Chodak 1989). Die DRU wird trotz ihrer sehr niedrigen Sensitivität und Spezifität empfohlen, vor allem in Kombination mit der PSA-Bestimmung. 1.1.5.2 Prostataspezifisches Antigen Das prostataspezifische Antigen ist eine Glykoprotein-Serin-Protease, die in den Epithelzellen der Vorsteherdrüse synthetisiert wird. Es wird vorzugsweise im normalen, hyperplastischen und malignen Prostatagewebe exprimiert. Seine Produktion wird androgenabhängig durch Testosteron/Dihydrotestosteron stimuliert. Die Funktion des PSA liegt in der Verflüssigung des Ejakulats durch Spaltung von Seminogelin 1 und 2. Das PSA ist ein Organ-spezifischer und kein Tumormarker, wobei es in geringen Konzentrationen auch in den paraurethralen und perianalen Drüsen, apokrinen Schweißdrüsen, Schilddrüsen-, Mamma und Plazentagewebe nachweisbar ist (Schmeller 2006). Im Serum kommt PSA in freier (fPSA) und in gebundener Form (cPSA) vor. Der 11 Einführung PSA-Spiegel-Erhöhung im Serum können verschiedene Ursachen zugrunde liegen. So findet man beispielsweise bei benigner Prostatahyperplasie, Prostatitis, Prostatainfarkt oder nach einer mechanischen Reizung des Organs eine Erhöhung des PSA-Spiegel im Serum. Diskutiert wird das Problem der Grenzwertsetzung bei der Unterscheidung zwischen benignen und malignen Prozessen in der Prostata (Seitz 2008). International hat sich ein Grenzwert des Gesamt-PSA von 4ng/ml etabliert. Dieser Schwellenwert gilt als geeignet für die Indikation einer Prostatabiopsie (Catalona 1994). Darunter liegende Werte können ein malignes Geschehen in der Vorsteherdrüse jedoch nicht ausschließen. Dieser Cut-off-Wert erschwert oftmals die Detektion von pT2Karzinomen (Seitz 2008). Da eine Korrelation zwischen dem Volumen des Prostataepithels und dem PSA-Wert besteht, kann eine kombinierte Betrachtung des Grenzwerts mit der Anstiegsgeschwindigkeit pro Jahr (PSAVelocity) bei der Beurteilung der Dignität der Veränderung im Prostatagewebe hilfreich sein. Sie wird aus zwei PSA-Bestimmungen im 12monatigen Abstand verrechnet. So gilt ein kontinuierlicher PSA-Anstieg von mehr als 0,75ng/ml pro Jahr, auch bei negativer vorausgegangener Biopsie, als karzinomverdächtig und eine Rebiopsie als empfehlenswert (Carter et al. 1992). Bei PSA-Werten über 10ng/ml liegt der positiv-prädiktive Wert fürs Prostatakarzinom bei etwa 50-80% (Seitz 2008). Als prädiktiv bedeutsame Faktoren werden die Messung der PSA-Dichte, PSA-Verdopplungszeit oder der unterschiedlichen PSAFraktionen im Serum, die durch Assays nachgewiesen werden können, diskutiert. Letztendlich ist die Bedeutung dieser Messmethoden in Bezug auf die Erhöhung der Spezifität von PSA noch nicht endgültig geklärt. 1.1.5.3 Transrektaler Ultraschall Die transrektale sonographische Darstellung der Vorsteherdrüse gehört zu etablierten diagnostischen Verfahren in der urologischen Praxis (Zacharias et al. 2002). Bei dieser Untersuchung wird eine hochauflösende Ultraschallsonde in den Mastdarm eingeführt. Prostata-Karzinome zeigen im transrektalen Ultraschall meist ein echoarmes Muster (Delorme und Debus 1998), wobei die Echostruktur innerhalb des Organs variieren kann. Zu den sonographischen Malignitätskriterien der Prostata gehören neben der herabgesetzten 12 Einführung Echogenität, die einzeln, mehrfach oder durchgehend sein kann, vor allem Unregelmäßigkeiten- und Kapselunterbrechungen sowie Veränderungen der Organdiameter (Bartels 1996). Bei der Darstellung des Organs sind unter anderem Faktoren wie Alter des Patienten, Einstellung der Geräte und der Ebene sowie der Flüssigkeitsgehalt zu berücksichtigen (Bartels 1996). Die Abgrenzung vom gesunden Gewebe ist häufig schwierig. Wie bei der digitalen rektalen Untersuchung, sind die Befunde stark von der Erfahrung des Untersuchers abhängig. In der Literatur wird von einer Sensivität von etwa 1757% ausgegangen (Seitz 2008), und auch die Spezifität wird mit 40-63% als niedrig eingeschätzt (Cornud et al. 1997). Aufgrund der niedrigen Sensivität und Spezifität der transrektalen Sonographie wird sie vor allem zur Steuerung von Prostatabiopsien zur Diagnosesicherung eingesetzt. Die ultraschallgesteuerte transrektale Biopsie der Prostata besitzt jedoch eine höhere Aussagekraft als eine digital gesteuerte Biopsie (Beerlage et al. 1998). Dabei sollte im Falle eines negativen Biopsiebefundes bei anhaltend erhöhten PSA-Werten eine erneute transrektale Biopsie angestrebt werden (Keetch et al. 1994). Ebenfalls stellt ein Fehlen des sonographischen Nachweises der Prostata-Neoplasie, etwa bei einem Anstieg des PSA-Werts, eine häufige Indikation zur Durchführung einer Sextantenbiopsie (Bartels 1996). Überdies kann bei einem bekannten Prostata-Karzinom diese Untersuchungsmethode eine Stadieneinteilung wesentlich erleichtern. Da bei der DRU posterolaterale Oberflächenstrukturen der Prostata palpatorisch begutachtet werden können, kann der TRUS, weil man mithilfe dessen die Binnenstrukturen beurteilt, als eine erweiternde Untersuchungsmethode betrachtet werden. 1.1.5.4 Prostatabiopsie Ein weit verbreitetes Verfahren stellt neben der perinealen Biopsie die ultraschallgesteuerte, transrektale, erweiterte Sextantenbiopsie der Prostata dar. Hier werden aus der Vorsteherdrüse jeweils von dem rechten und dem linken Lappen 6 Proben aus dem Apex, der zentralen und der basalen Zone entnommen. Erweitert werden kann dieses Schema durch eine zusätzliche beidseits lateral gesetzte Probeentnahme. Die Möglichkeit der Abschätzung des Tumorstadiums mithilfe der Sextantenbiopsie spielt als Prognosekriterium eine 13 Einführung besondere Rolle. Einer Studie zufolge kann über die Anzahl der vom Tumor befallenen Stanzzylinder auf die Ausdehnung des Tumors geschlossen werden (Breul und Paul 1999). Eine Indikationsstellung für eine Biopsie der Prostata ist bei jedem Karzinomverdacht gegeben, und eine histologische Sicherung der Diagnose nur über eine Probeentnahme aus dem Organ möglich (Bartels H 1999). 1.1.6 Therapie Die Auswahl der Therapieverfahren ist von mehreren Faktoren abhängig und wird individuell angepasst. Das Stadium der Erkrankung zum Zeitpunkt der Diagnosestellung entscheidende ist entscheidend Rolle spielen für die dabei Primärbehandlung. sowohl der Eine histologische Differenzierungsgrad und das Stadium der Ausbreitung als auch das Alter und der Gesundheitszustand des betroffenen Patienten. Eine kurative Therapie des Prostatakarzinoms im fortgeschrittenen Stadium ist nach wie vor nicht möglich. Beim klinisch organbegrenztem PCa steht der kurative Ansatz jedoch im Vordergrund. Die wichtigsten Therapieansätze des Prostatakarzinoms sind: radikale Prostatektomie, Strahlentherapie, Hormonsubstitution und das abwartende Verhalten. 1.1.6.1 Radikale Prostatektomie Die im Jahre 1889 von Czerny zum ersten Mal durchgeführte totale perineale Entfernung der Vorsteherdrüse gehört heute zu den wichtigsten und etablierten Therapieoptionen Samenbläschen des PCa. chirurgisch Lymphadenektomie. Dieser Dabei entfernt. Eingriff wird die gesamte Zusätzlich kann erfolgt nerverhaltend Prostata eine oder samt pelvine nicht- nervschonend durchgeführt werden. Die Indikation zur radikalen Prostatektomie wird beim klinisch organbegrenzten Karzinom gestellt. Die Lebenserwartung des Patienten (sollte > 10 Jahren betragen) wird bei der Indikationsstellung mit berücksichtigt. Einer Studie zufolge, die Patienten nach einer radikalen 14 Einführung Prostatektomie von T2-Karzinomen begleitet hat, wurde eine deutlich höhere Wahrscheinlichkeit der Progressionsfreiheit (nach 10 Jahren: 86%) bei gut differenzierten Tumoren im Vergleich zu schlecht differenzierten Karzinomen (nach 10 Jahren: 38%) beobachtet (Catalona 1994). Auch andere Studien zeigen ähnliche Ergebnisse mit progressionsfreien Überlebensraten nach 10 Jahren von etwa 85 % (Walsh 1994). Die Beeinträchtigung der Potenz und der Kontinenz gehören zu den möglichen Komplikationen der radikalen Prostatektomie, besonders wenn sie als nichtnervschonend durchgeführt wird (Hammerer und Huland 2002). In der urologischen Universitätsklinik Hamburg-Eppendorf wurden seit 1992 mehr als 2000 radikale Prostatektomien durchgeführt. Dabei wurde bei der Mehrzahl der Fälle ein einseitig oder beidseitig nervschonendes Verfahren durchgeführt (Hammerer und Huland 2002). 1.1.6.2 Strahlentherapie Strahlentherapie stellt bei organbegrenztem oder lokal fortgeschrittenem Prostatakarzinom ohne Fernmetastasen einen alternativen kurativen Therapieansatz zur radikalen Prostatektomie dar. Neben der Möglichkeit der perkutanen Bestrahlung der Prostata mittels Linearbeschleuniger kommt die interstitielle Brachytherapie zum Einsatz. Dabei werden radioaktive Seeds direkt ins Tumorgewebe appliziert. Die Regressionsfreiheit nach 5 Jahren beträgt nach der perkutanen Bestrahlung über 80% (Paul et al. 2008). Ein Nutzen einer kombinierten neoadjuvanten oder adjuvanten Hormontherapie mit der perkutanen Strahlentherapie wird diskutiert. Bisherige Untersuchungen geben jedoch wenig Hinweise darauf (Chodak et al. 2002). Bei der interstitiellen Strahlentherapie und einer selektionierten Patientengruppe (organbegrenztes Karzinom, gut bis mäßig differenziert, PSA < 10) lassen sich vergleichbar gute Ergebnisse erzielen (Kupelian et al. 2004). 15 Einführung 1.1.6.3 Hormontherapie Die Testosteronproduktion in den Leydig-Zellen des Hodens wird durch eine Hormonkaskade stimuliert. Die durch den Hypothalamus gesteuerte Freisetzung des Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH), das seinerseits eine hypophysäre Ausschüttung des luteinisierten Hormons (LH) bewirkt, führt zur Androgenproduktion. Das freigesetzte Testosteron wird enzymatisch, von der 5-alpha-Reduktase in seine aktive Form, Dihydrotestosteron umgewandelt. Erst dieser aktive Metabolit kann über seine Bindung an den Androgenrezeptor seine proliferationssteigernde Wirkung erzielen. Das Wachstum des Prostatakarzinoms ist androgenabhängig. Eine Androgendeprivation kann somit zu einer Hemmung der Tumorzell-Proliferation und zu einem temporären Wachstumsstopp des Karzinoms führen. Es stehen grundsätzlich 3 Therapieformen zur Verfügung: - Androgenentzug (Hemmung der Androgenproduktion durch eine medikamentöse oder chirurgische Kastration) - Inhibition der Umwandlung von Testosteron in DHT - Androgenrezeptor-Blockade Da sich Prostatakarzinome sowohl aus androgensensitiven als auch aus androgeninsensitiven Zellen zusammensetzen, fungiert diese Therapieform in den meisten Fällen nicht als kurativer Ansatz. Bei metastasierten Tumoren stellt der Hormonentzug dagegen eine Standardtherapie dar. Androgendeprivation des lokal begrenzten Prostatakarzinoms ist bei Patienten mit langsam wachsenden Tumoren, einer niedrigen Lebenserwartung und bei denen eine lokale Therapie nicht möglich ist, indiziert (Graefen et al. 2005). In den meisten Fällen entwickelt ein primär androgenabhängiges Karzinom ein hormonrefräkteres Stadium, in welchen es zu einem Tumorprogress unter der Therapie kommt. In metastasierten Tumorstadien ist unter Androgenblockade nach kurzer Zeit mit einer Karzinomprogression zu rechnen (Graefen et al. 2000). Die Entwicklungsmechanismen des androgenunabhängigen Stadiums des Prostatakarzinoms Behandlungsoptionen sind bis dato nicht beschränken sich hierbei vollständig auf geklärt. Die Chemotherapeutika 16 Einführung (Taxane), Bisphosphonate (ergänzend bei ossären Metastasen) sowie Stimulatoren der Erythropoese (Ohlmann C-H, Heidenreich A, 2007). 1.1.6.4 Abwartendes Verhalten Als zusätzliche Behandlungsoption steht das so genannte wachtful waiting (abwartendes Verhalten) zur Verfügung. Dabei erhalten Patienten bis zum Auftreten von klinischen Symptomen keine Therapie. Eine Studie zeigte eine Korrelation zwischen dem Differenzierungsgrad des Tumors und der Prognose. Die metastasenfreie 10-Jahres-Überlerlebensrate bei gut differenzierten Karzinomen war mit über 80% signifikant höher als die bei Patienten mit schlecht differenzierten Tumoren (26%) (Chodak 1994). Im Angesicht der hohen Zahl der zu Lebzeiten stumm gebliebenen Prostatakarzinome und einer hohen Komplikationsrate nach konventionellen Therapieversuchen erscheint dieser Therapieansatz, vor allem bei älteren Patienten mit lokal begrenzten Tumoren oder bei denen mit infauster Prognose, sinnvoll. 1.1.7 Komplikationen Unabhängig von der Art der therapeutischen Behandlung des Prostatakarzinoms lassen sich unerwünschte Wirkungen oder Komplikationen, die zum Teil schwerwiegend sind, nicht immer vermeiden. Die therapiebedingten Komplikationen reichen von intraoperativen Vorfällen wie Narkosezwischenfälle, Infektionen, Verletzungen von Darm, Nerven, großen Gefäßen und daraus resultierenden Blutungen, über osteoporotische Beschwerden nach Hormontherapie bis zu Akut- und Spätreaktionen nach Strahlenbehandlung. Zu den möglichen und von Patienten meist gefürchteten Komplikationen nach operativen Eingriffen gehören die Beeinträchtigung der Kontinenz und der erektilen Funktion (Walsh 2000). Das Auftreten von Inkontinenz und Potenzstörungen ist sowohl von der Art der Therapie als auch von Faktoren wie Alter, Prostata- oder Tumorgröße abhängig (Rabbani et al. 2000, Catalona et al. 1999). Die Angaben zur postoperativen Inkontinenz 17 Einführung schwanken in der Literatur erheblich. Bei der Evaluation der Potenzstörungen ist es vor allem wichtig, das Alter des Patienten zu berücksichtigen, denn bei einer großen Anzahl der Patienten über 60 Jahre die erektile Funktion bereits präoperativ bzw. prätherapeutisch aus unterschiedlichen Gründen beeinträchtigt sein kann. Die Potenzverlustrate ist einerseits von der Therapie bzw. Operationstechnik andererseits von dem Tumorstadium abhängig. Eine radikale, nicht-nervschonende Prostatektomie führt in 90-100% der Fälle zur Beeinträchtigung bzw. Verlust der erektilen Funktion (Steiner und Miller 1999). Die Angaben zur Erhaltung der Kontinenz nach einem nicht- gefäßnervenbündelschonenden Eingriff schwanken erheblich. Im Gegensatz dazu können nach radikaler nerverhaltender Entfernung des Organs bis zu 90% der Patienten eine Wiedergewinnung der erektilen Funktion und über 95% der Patienten eine vollständige Kontinenz aufweisen (Hammerer und Huland 2002). 1.1.8 Prognose Der diagnostische und therapeutische Fortschritt hat die Prognose des Prostata-Ca erheblich verändert. Die Ausdehnung des Prostatakarzinoms zum Zeitpunkt der Diagnosestellung scheint von grundlegender Bedeutung zu sein. Bei einem organbegrenzten PCa beträgt die 10-Jahres-Überlebensrate 75% und sinkt bei bereits Fernmetastasen gesetzten Tumoren auf nur noch 15% (Kramer et al. 1993). Der Verlauf des Karzinoms der Vorsteherdrüse ist schwierig voraus zu sehen, denn seine Aggressivität variiert sehr stark. In den meisten Fällen ist ein langsames Wachstum bekannt, allerdings werden auch Verläufe mit aggressiver, rascher und invasiver Proliferation der Tumorzellen beobachtet. Beim invasiven Wachstum werden die benachbarten Strukturen (Samenblasen, Rektum, Harnblase) infiltriert. Die Metastasierung des Prostatakarzinoms erfolgt zunächst lymphogen, am häufigsten in die retroperitonealen, paraaortalen, gefolgt von cervikalen, pelvinen und inguinalen Lymphknoten. Im Rahmen der hämatogenen Metastasierung werden vor allem osteoblastische Metastasen gebildet mit der Prädilektionsstelle im lumbosakralen Bereich der Wirbelsäule (Tofe 1975). In nahezu 50% der Fälle von erfolgter Fernmetastasierung findet 18 Einführung man pulmonale Metastasen, gefolgt von Lebermetastasen (Golz und Störkel 1999). Ein bedeutender Anteil der langsam wachsenden Tumore bleibt lebenslang latent. Etwa 25% der betroffenen Patienten sterben an den Folgen der im fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung entstehenden Metastasierung des Karzinoms. Eine Prognoseeinschätzung über den Verlauf beim diagnostizierten Prostatakarzinom ist schwierig und von einem breiten Spektrum an Faktoren abhängig. Für die individuelle Prognose und eine optimale Therapieplanung steht eine Analyse von morphologischen und klinischen Komponenten im Vordergrund. Eine prognostische Relevanz haben in erster Linie der vor Einleitung der Therapie bestimmte PSA-Wert, Beurteilung des Staging, Grading sowie die Absetzungsränder des Prostatakarzinoms. Positive Resektionsränder bei einem radikal chirurgisch entfernten Präparat gelten als prognostisch ungünstiges Zeichen (Epstein et al. 1993). Zu weiteren pathomorphologischen Prognosefaktoren gehören: Kapselperforation, Tumorvolumen, Lymphknotenbefall, hämatogene Metastasen, Gefäßdichte des Tumors, Anteil der Androgenrezeptoren am Gesamttumor. Für die Entscheidung, eine zielgerichtete Therapie für die Behandlung des Prostatakarzinoms zu wählen, ist eine bessere molekulare Charakterisierung des Tumors notwendig. 19 Einführung 1.2 Molekulare Biomarker in der Prognose des Prostatakarzinoms In jüngster Zeit gewinnen neben den klassischen diagnostischen Methoden, die auf der Grundlage von morphologischen Kriterien der Tumordiagnostik basieren, molekulare Marker immer mehr an Bedeutung. Die Grundlage der Forschung und Entwicklung der molekularen Biomarker ist die Aufklärung von biologischen Prozessen, welche eine wichtige Rolle in der Entwicklung von Neoplasien oder deren Supression spielen können. Die schwierige Einschätzung des Krankheitsverlaufs und ungenaue Vorhersagekraft der in der Praxis angewendeten Prognosefaktoren erschweren eine gezielte und höchsteffektive Therapie des Prostatakarzinoms. Mehrere Studien weisen auf eine Korrelation zwischen den Gen-Expressionsmustern und Tumor-Subtypen sowie daraus resultierende mögliche prognostische und therapeutische Relevanz. Die Bestimmung von molekularen Tumormarkern könnte zusätzlich zu den konventionell angewandten Prognosekriterien eine verbesserte und individualisiertere Therapieplanung sowie eine genauere Einschätzung des Verlaufs ermöglichen. Molekularbiologische Prognosefaktoren und deren Wertigkeit sind Gegenstand intensiver Forschung. Zwischen 1996 und 2006 sind mehrere Tausend Publikationen erschienen, die molekulare Prädiktor-Faktoren untersucht haben. 267 dieser Studien behaupten prognostisch relevante Ergebnisse erzielt zu haben (s. Abbildung 2) (Schlomm et al. 2007). Keinem dieser Zielmoleküle wurde jedoch bis dato ein Zutritt in die diagnostische Routine gewährt (Schlomm et al.) (s. Abbildung 3). Grund hierfür ist der noch fehlende Nachweis der bestätigten Relevanz als prognostisch wichtiger Parameter. 20 Einführung Abbildung 2 Medline-Analyse („prostate“ + „cancer“ + „immunohistochemistry“ + „prognosis“ + „year1996-2006“) Aus: Schlomm et al. 2007. Rote Säulen: Studien mit Prognosereleveanz. Blaue Säulen: Studien ohne Prognoserelevanz. Die meisten Studien untersuchten weniger als 100 Patienten. Als Erklärung für die wenig aussagekräftigen Ergebnisse dieser Studien werden vor allem zu kleine Patientenkollektive und dadurch resultierende unzureichende Stichprobengröße, subjektive Auswertungskriterien und häufig auch ein fehlendes follow-up (Schlomm et al.) vermutet. Zudem liefern die Resultate der Studien häufig widersprüchliche Ergebnisse. Diese Tatsache könnte in der fehlenden Standardisierung unterschiedlichen der statistischen laboratorischen Analysetechniken Auswertungsmethoden begründet und sein (Schlomm 2007). Für den Nachweis der Relevanz der untersuchten Prognosemarker sowie Validierung der gewonnen und dokumentierten Daten ist ein ausreichend großes Patientenkollektiv unabdingbar. Ebenso ist es notwendig eine Nachbeobachtungszeit der Studien über längere Zeit und kontinuierlich durchzuführen. 21 Einführung Abbildung 3 Potentiell prognostisch relevante Marker aus 267 zwischen 1996-2006 publizierten Studien. Aus: Schlomm et al. 2007. 22 Einführung Zu den meist untersuchten potentiellen Prognosemarkern gehören: p53 P53 gehört zur Gruppe der Tumorsuppressorgene. Im Falle einer Zellschädigung induziert das p53 eine Unterbrechung des Zellzyklus bzw. eine Apoptose. Mutationen der p53-DNA (Desoxyribonukleinsäure) finden sich in etwa 50% aller malignen Tumoren. Eine Expression von p53 im Prostatagewebe und eine erhöhte Gefäßdichte zum Zeitpunkt der Diagnose korrelieren mit einem schlechten Verlauf und erhöhten Sterberisiko (Concato et al. 2009). Bcl-2 Dieses Protein verhindert den Tod der Tumorzellen durch Hemmung der Apoptose. Sein Nachweis im Prostatakarzinom-Gewebe (1-69%) könnte mit einer schlechten Prognose assoziiert sein. Ki-67 Ki-67 spielt eine Rolle im Zellzyklus. Ein hoher Ki-67-Index korreliert mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit eines Rezidivs von Prostatakarzinom und Metastasenbildung (Mc Loughlin et al. 1993). E-Cadherin Das Zelladhäsionsmolekül ist für die Aufrechterhaltung des epithelialen Phänotyps zuständig. Eine Verminderung der Expression von E-Cadherin wird bei fortgeschrittenen Prostatatumoren mit einem höheren Gleason-Grad beobachtet (Augustin et al. 2003). p27 Dieses Tumorsuppressor-Gen reguliert die Zellproliferation. Eine reduzierte Expression von p27 wurde in 19,5-84% der Prostatakarzinome gefunden und war assoziiert mit einer schlechten Differenzierung der Tumorzellen und schlechteren Prognose (Schlomm et al. 2007; Cordon-Cardo et al. 1998). 23 Einführung Neuroendokrine Differenzierung Das Ausmaß der neuroendokrinen Differenzierung im Prostatakarzinom in Hinsicht auf die Prognose wird kontrovers diskutiert. Als endokrine Marker fungieren typischerweise die neuronenspezifische Enolase (NSE) und Chromogranin A. 1.3 Tissue Microarray Technik (TMA) Kleine Patientenkollektive und Anwendung von unterschiedlichen Untersuchungsmethoden der gewonnenen Proben haben widersprüchliche Ergebnisse zahlreicher veröffentlichter Studien zufolge. Mithilfe der MicroarrayTechnik sind eine Identifikation genetischer Veränderungen im Tumorgewebe, und deren Rolle in der Entwicklung von Karzinomen, in einem großen Kollektiv und unter konstanten Reaktionsbedingungen möglich. Dies kann durch Validierung großer Probenmengen die Aussagekraft der erzielten Ergebnisse erhöhen. Gewebe-Microarrays werden verwendet, um eine hohe Zahl an PatientenProben zu untersuchen. Es ist möglich mehr als 600 Proben auf einem einzigen Objektträger zu analysieren (Schlomm et al. 2007). Sowohl die große Menge der Gewebeproben als auch ihre vergleichbare Größe machen verleihen diesem Verfahren eine hohe Aussagekraft. Für die Herstellung der Gewebe-Microarrays werden ausgestanzte Gewebezylinder auf einem Paraffinblock zusammengesetzt. Von der Region, in der der Tumor am größten ist und den höchsten Gleason Grad aufweist, werden 0,6 mm große Proben ausgestanzt und auf ein TMA Format, mit einem Abstand von 650 µm zwischen den einzelnen Stanzen, übertragen (s. Abbildung 4). Dieser Vorgang wird bis zur Fertigstellung des Gewebearrays n Mal wiederholt. Für unsere Studie wurden 3261 Tumorproben auf 7 TMABlöcke übertragen. Nachdem der Gewebearray fertig gestellt ist, wird er mithilfe eines Mikrotoms in 4 µm dünne Schnitte geschnitten. Diese sind nach Fixierung auf Objektträgern bereit für Verarbeitung mit einer visualisierenden Technik. Die am weitesten verbreitete Methode für den Nachweis von im Gewebe 24 Einführung exprimierten Proteinen ist die Immunhistochemie (IHC). Die immunhistochemische Färbung erlaubt mithilfe von Antikörpern eine genaue Darstellung von Zielproteinen im Gewebeverband. Abbildung 4: TMA-Herstellung Dargestellt ist eine im Durchmesser 0,6 mm betragende Gewebeprobe (links im Bild). Diese wurde aus einem Gewebeblock ausgestanzt. Rechts im Bild: Gewebeblöcken Darstellung entnommene eines Stanzgeräts, das Prostatakarzinomproben die in zuvor einen aus leeren Paraffinblock im TMA-Format überträgt. Alle Gewebeproben haben eine vergleichbare Größe und der Abstand zwischen den einzelnen Proben im TMA-Block beträgt 650 µm. 25 Einführung In der Hamburger Martiniklinik werden jährlich mehr als 1.800 radikale Prostatektomien und über 4.000 Prostatabiopsien durchgeführt. Die dort hergestellten TMA´s beinhalten Proben von über 3.000 Patienten, welche sich zwischen 1992 und 2005 einer chirurgischen Entfernung der Prostata an der Universitätsklinik Hamburg Eppendorf unterzogen haben. Eine seit 10 Jahren geführte klinische Datenbank ermöglicht zudem eine standardisierte, maximale Verlaufsbeobachtung der Patienten. Die Vorteile der Tissue-Microarray-Methode zur Identifizierung von genetischen Veränderungen in einem großen Patientenkollektiv liegen nicht nur in der raschen Darstellung der gesuchten Moleküle in einem Experiment, sondern auch in deren schneller Auswertbarkeit. Die Tissue-Microarray-Technik stellt eine hocheffiziente Methode für parallele Analyse von Antigenen sowohl in normalem als auch im pathologischen Gewebe dar. Sie ermöglicht eine genaue und schnelle Lokalisierung von Zielmolekülen und eignet sich somit hervorragend zur Untersuchung von SSTR2-Protein im Prostatakarzinomgewebe. 1.4 SSTR2-Rezeptor Der SSTR2 gehört zur Familie von bisher 5 bekannten SomatostatinRezeptoren (SSTR1-SSTR5). Somatostatin, ein zyklisches Peptid und natürlicher Ligand der SSTRRezeptoren, wurde ursprünglich als ein neuroendokrines, aus dem Hypothalamus stammendes und das Wachstumshormon Somatotropin (STH)inhibierendes Hormon beschrieben (Brazeau et al. 1973). An der Hypophyse übt es eine hemmende Wirkung sowohl auf die Somatotropin- als auch Prolaktin- und TSH (Thyroidea-stimulierendes-Hormon) -Sekretion aus. Mittlerweile ist eine Somatostatin-Produktion durch neuroendokrine Zellen in vielen anderen Organen, beispielsweise des zentralen und peripheren Nervensystems, des endokrinen Pankreas, Schilddrüse, Nieren, Nebennieren, Gastrointestinaltrakts und Prostata lokalisiert worden (Patel 1999). Somatostatin spielt nicht nur als Neuromodulator, sondern auch Regulator von zahlreichen Sekretionsprozessen vor allem im Gastrointestinaltrakt und in Pankreas eine bedeutende Rolle. Die Wirksamkeit von Somatostatin als 26 Einführung Regulator von Wachstumsprozessen in neuroendokrinen und anderen Geweben ist durch die Anwesenheit von SST-Rezeptoren bekannt (Hansson et al. 2002). Die biologische Wirkung des Somatostatin in den Zielzellen wird über die membranständigen G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) vermittelt (s. Abbildung 5). Diese bestehen aus einer Polypeptidkette, die die Plasmamembran siebenmal durchzieht und so genannte Transmembranhelices bildet (Müller-Esterl 2004). Eine Ligand-Rezeptor-Interaktion führt über Konformationsänderung des sich auf der zytosolischen Seite befindenden heterotrimeren G-Poteins zu einer Signalkaskade und damit zur Freisetzung von intrazellulären Botenstoffen. Diese vermitteln den intrazellulären Effekt des von außen an die Zelle durch Hormone übertragenes Signals. Die durch GProtein-gekoppelte Rezeptoren angestoßene Signaltransduktion moduliert über entsprechende intrazelluläre Enzyme zahlreiche Vorgänge im Organismus, u. a. auch Differenzierung und Proliferation von Zellen (Müller-Esterl 2004). Abbildung 5: Struktur von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren Dargestellt ist ein 7-Transmembranhelix-Rezeptor. Der Rezeptor enthält drei intra- (I1, I2, I3) und drei extrazelluläre (E1, E2, E3) Domänen. Die vierte intrazelluläre Domäne (I4) wird durch die Verankerung der carboxyterminalen Schleife (C-Terminus) über einen Palmitoylthioester mit der Plasmamembran gebildet. Der N-Terminus ragt nach extrazellulär und enthält häufig Kohlenhydratseitenketten. Aus: Schenker 1995. 27 Einführung Die antiproliferativen Aspekte der Somatostatinwirkung machen den Nachweis von SSTR-Rezeptoren in Geweben zu einem bedeutenden Gegenstand der Tumorforschung. Somatostatin-Bindungsstellen sind in vielen menschlichen Tumoren bereits nachgewiesen worden. SSTR2 ist ein besonders interessanter und gleichzeitig relativ unbekannter Rezeptor. Die Literaturrecherche ergibt nicht nur wenige, sondern auch widersprüchliche Ergebnisse in Bezug auf SSTR2. Sein Vorkommen im gesunden- und Tumorgewebe unterschiedlicher Herkunft ist bekannt. Im gesunden Gewebe ist SSTR2, lokalisiert am Chromosom 17q24, eines der meist exprimierten Proteine unter den Somatostatin-Rezeptoren (Patel YC, 1999). SSTR2 scheint nicht nur eine wachstumshemmende Rolle beim Pankreaskarzinom, sondern auch beim medullären Schilddrüsenkarzinom zu spielen (Benali et al. 2000, Tagliati et al. 2006). Zou et al. beschreibt einen Einfluss von SSTR2 auf den Zellzyklus in Tumorzellen des Pankreas (Zou et al. 2009). Dabei konnte an einem Tiermodell gezeigt werden, dass eine vermehrte Expression von SSTR2 zu einer Erhöhung von p16-Protein führt. P16 ist ein Cyklin-abhängiger Kinase-Inhibitor, welcher an der Zellzyklus-Regulation beteiligt ist (Zou et al. 2009). Diese Gruppe der Proteine kann eine Progression des Zellzyklus von der G1- in die S-Phase verhindern. Sie sind bei malignen Tumoren häufig inaktiviert. Nicht nur die Funktion von SSTR2, sondern auch die Regulierung der SSTR2Expression in Tumorzellen ist ein Gegenstand der Forschung. Es gibt Hinweise auf eine bedeutende Rolle der Methylierung in der Steuerung der SSTR2Expression in Tumoren. In der Studie von Torrisani et al. konnte gezeigt werden, dass über die DNA-Methylierung und Histonacetylierung die Aktivität des SSTR2-Promotors reguliert werden kann (Torrisani et al. 2008). Es wurde veranschaulicht, dass die Aktivität des SSTR2-Pomotors umgekehrt proportional mit der Expression von SSTR2 bei Melanom, Mamma-, Pankreas-, Leberkarzinom und Retinoblastom korreliert. Darüber hinaus zeigte sich unter einer Therapie dieser Tumore mit demethylierenden Agens und AcetylaseInhibitoren eine Zunahme der SSTR2-Expression (Torrisani et al. 2008). 28 Einführung Der Somatostatin-Rezeptor 2 ist ein membranöses Protein, dessen Funktion zu therapeutischen Zwecken genutzt werden kann. Zahlreiche Studien beschäftigen sich mit SSTR2 als Ziel einer medikamentösen Therapie. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit von Somatostatin wurden synthetisch hergestellte Somatostatin-Analoga entwickelt, welche nicht nur eine längere Halbwertszeit, sondern auch eine höhere Potenz aufweisen (Appetecchia und Baldelli 2010). Ein Bespiel für ein Somatostatin-Analogon stellt Octreotid dar. Octreotid gehört zu den besterforschten Somatostatin-Analoga und bindet an Somatostatin-Rezeptoren 2 mit einer höheren Affinität als Somatostatin selbst (Appetecchia und Baldelli 2010). Dieses Therapeutikum findet bereits seit Jahren eine Anwendung bei der Suche und Therapie endokriner Tumoren (Kwekkeboom et al. 2010). Auch in der Therapie des Prostatakarzinoms wird die Möglichkeit des Einsatzes von Somatostatin-Analoga diskutiert (Halmos et al. 2000). Die meisten davon binden selektiv an SSTR2 (Patel 1999). Eine Verbesserung der Prognose und Lebensqualität bei Patienten mit metastasiertem hormonrefraktärem Prostatakarzinom konnte nach einer Therapie mit Somatostatin-Analoga in klinischen Studien demonstriert werden (Gonzales-Barcena D et al. 1998; Maulard C et al. 1995). In der Studie von Koppman et al. wurde die Wirksamkeit von SomatostatinAnaloga an Ratten, die an einem SSTR2-positiven, hormonrefraktären Prostatakarzinom Dunning R-3327-AT-1 erkrankt waren, getestet (Koppman et al. 1998). Unter der Therapie mit AN-238 zeigte sich ein Stopp der Wachstumsprogredienz des Tumors in vivo schon nach einer i.v. Injektion. Die Untersuchungen ergaben zudem eine geringe Toxizität des Wirkstoffs. Plonowski et al. liefern ähnliche Untersuchungsergebnisse. In dieser Studie konnte eine hohe Wirksamkeit einer Chemotherapie mit SSTR2-Analoga in einer humanen Prostatakarzinom-Zellinie nachgewiesen werden (Plonowski et al. 1999). Vermutet wird eine Wirkung der SSTR2-Analoga über eine Aktivierung der Apoptose der Tumorzellen, welche bei hormonrefraktären Prostatakarzinomen vermindert ist (Plonowski et al. 1999). Diese Ergebnisse legen nahe, dass Somatostatin-Analoga als wirksame und wenig toxische Medikamente in der Therapie des hormonrefraktären Prostatakarzinoms künftig eine wichtige Rolle spielen könnten. 29 Einführung 1.4.1 SSTR2-Rezeptor im Prostatakarzinom Das Wachstum des Prostatagewebes ist von zahlreichen Faktoren abhängig. Hormonelle Einflüsse, wie Regulation durch Androgene und unterschiedliche Peptidhormone, spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation der Proliferation der Drüsenzellen. Dabei scheint SSTR2 eine Schlüsselrolle zu spielen (Cariaga-Martinez et al. 2009). Das Vorkommen der SSTR2-Rezeptoren im benignen Prostatagewebe und beim Prostatakarzinom ist in nur wenigen Studien untersucht und bestätigt worden (Cariaga-Martinez et al. 2009, Hansson et al. 2002, Halmos et al. 2000). In der Studie von Sinisi et al. konnten SSTR2-Rezeptoren mittels RTPCR (Reverse Transkriptase Polymerase Kettenreaktion) ausschließlich im benignen Prostatagewebe nachgewiesen werden (Sinisi et al. 1997). Diese Studie umfasste insgesamt 11 Gewebeproben, darunter 5 normale und 6 von Prostatakarzinomen. Die Karzinomproben wurden nach Gleason eingeteilt. In keiner der Karzinomproben konnte SSTR2 nachgewiesen werden. Dagegen zeigten sowohl eine Studie von Hansson et al als auch die Untersuchungen von Cariaga-Martinez et al. andere Resultate. In beiden Fällen wurde die Expression von SSTR2-Rezeptoren sowohl im benignen als auch im malignen Prostatagewebe gefunden. Cariaga-Martinez et al. beschreibt, dass das Vorkommen von SSTR2-Rezeptoren im Epithel des benignen Prostatagewebes auf der Lumenseite der Drüsengänge und in den azinären Zellen lokalisiert ist (Cariaga-Martinez et al. 2009). Das von Cariaga-Martinez et al. untersuchte maligne Prostatagewebe zeigte in 38 eine schwache und bei zwei Fällen gar keine Färbung. In dieser Studie wurden insgesamt 45 ProstatakarzinomGewebeproben mittels Immunhistochemie untersucht. Hierbei verhielt sich die Intensität der Färbung umgekehrt proportional zum Gleasongrad des Tumors, d.h. die Färbung zeigte sich desto schwächer, je höher der Gleasongrad der Prostatakarzinomproben war. In dieser Studie konnte also eine negative Korrelation der SSTR2-Expression mit dem Gleasongrad nachgewiesen werden (Cariaga-Martinez et al. 2009). Hansson et al. stellte dagegen eine stärkere Expression von SSTR2 in malignen Zellen als bei BPH fest (Hansson et al. 2002). Hier wurden 14 Prostatakarzinomproben und 11 BPH-Proben mittels 30 Einführung RNA (Ribonucleinsäure) in situ-Hybridisierung untersucht. Dabei zeigten 12 von 14 Karzinomproben eine SSTR2-Expression. Eine Beziehung zwischen der Stärke der SSTR2-Expression und dem Gleasongrad des Tumors wurde in dieser Studie nicht nachgewiesen. Andere Ergebnisse zeigte Reubi et al. Sowohl benignes als auch neoplastisches Prostatagewebe wurde mittels in vitro Autoradiographie untersucht. Eine Expression von SSTR2 konnte hier vor allem im benignen Prostatagewebe nachgewiesen werden. Die in dieser Studie untersuchten Prostatakarzinomgeweben zeigten lediglich eine geringe Dichte von SSTR2 (Reubi et al. 1995). Ebenfalls konnte Halmos et al. nur eine geringe Menge an SSTR2-Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe aufzeigen (Halmos et al. 2000). Untersucht wurden hier 22 Prostatakarzinomproben mithilfe von RT-PCR auf das Vorhandensein von SSTR2-Rezeptoren. Eine SSTR2Expression zeigte sich lediglich in drei von 22 untersuchten Karzinomproben. Morichetti et al. konnten in ca. 80% der nach Prostatektomien entnommenen Prostatakarzinomproben eine schwache bis mittelstarke SSTR2-Expression nachweisen (Morichetti et al. 2010). Das Vorkommen der SSTR2-Rezeptoren wurde nicht nur in primären Prostatakarzinomen, sondern auch in deren Metastasen (Plonowski et al. 1999) festgestellt. Diese Tatsache sowie Hinweise auf eine hohe möglicherweise Affinität neue der Somatostatinanaloga Behandlungsmöglichkeiten in für der SSTR2 stellen Therapie von fortgeschrittenen Prostatakarzinomen sowie bei Patienten nach radikaler Prostatektomie mit einem hohen Risiko eines Rezidiv (Koppan et al. 1998, Halmos et al. 2000) dar. In den Untersuchungen von Koppan et al. (1998) konnte eine SSTR2-Expression im malignen Tumorgewebe der Prostata bei Ratten nachgewiesen werden. 31 Einführung 1.4.2 Tumorstadium und SSTR2-Rezeptor-Dichte Bisher gibt es nur unzureichende Untersuchungen bezüglich des Stadiums des Prostatakarzinoms und der Dichte der SSTR2-Rezeptoren. Die Studie von Cariaga-Martinez et al (2009) zeigte eine Korrelation zwischen der Expression von SSTR2-Rezeptoren und dem Gleason-Grad des Prostatakarzinoms. Hier wurde festgestellt, dass die Dichte der SSTR2Rezeptoren sinkt, je höher der Gleason-Grad des Tumors ist. Dagegen konnte Hansson et al (2002) keine Korrrelation zwischen dem Differenzierungsgrad des Tumors und der SSTR2-Expression feststellen. Die Untersuchungsergebnisse von Halmos et al. (2000) zeigen ebenfalls eine Unabhängigkeit der Inzidenz von Somatostatinrezeptoren vom Tumorstadium der Prostata. Die wenigen veröffentlichten Studienergebnisse zu SSTR2-Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe zeigen bezüglich ihrer Ergebnisse erhebliche Widersprüche. Gemeinsam ist dieser Studien jedoch eine sehr kleine Anzahl an untersuchten Gewebeproben (zwischen 11 und 45 Proben). 32 Einführung 1.5 Zielsetzung der Arbeit In westlichen Gesellschaften stellt das Prostatakarzinom den häufigsten Tumor und die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache dar. Die Betreuung von Prostatakarzinom-Patienten ist aus mehreren Gründen schwierig. Einerseits ist unklar welche Patienten tatsächlich eine radikale Therapie benötigen, da mehr als die Hälfte der Prostatakarzinom-Patienten letztlich nicht an ihrem Tumor versterben. Darüber hinaus fehlen beim Prostatakarzinom, falls es zu einer metastatischen Diskriminierung kommt, therapeutische Optionen, spätestens dann wenn es zu einem hormonrefraktären Rezidiv nach initial erfolgreicher hormoneller Therapie kommt. Somit besteht ein Bedarf nach 1) besseren Prognosefaktoren und 2) nach neuen Therapien. Der Somatostatin-Rezeptor Typ 2 (SSTR2) kommt für beide Optionen in Frage. Bisher ist bekannt, dass SSTR2 bei einem Teil der Prostatakarzinome exprimiert wird. Als membranöses Protein und aufgrund seiner Funktion könnte SSTR2 als Therapieziel dienen. Darüber hinaus gibt es bisher keine Untersuchungen über die prognostische Relevanz dieses Parameters. Ziel dieser Doktorarbeit ist es deswegen, herauszufinden wie häufig Somatostatin-Rezeptor Typ 2 in Prostatakarzinomen exprimiert ist und ob die Expression dieses Markers auch mit dem klinischen Verlauf bzw. dem Tumorphänotyp korreliert. Zur Klärung dieser Frage sollen weitere Patientendaten aus den Archiven des Institutes für Pathologie und der Martiniklinik zusammengetragen werden mit dem Ziel die existierende GewebeDatenbank zu optimieren. An diesem Tissue-Microarray soll die SSTR2Expression dann immunhistochemisch evaluiert und mit klinisch-pathologischen Parametern korreliert werden. 33 Material und Methoden 2 Material und Methoden 2.1 Patientenmaterial Das für die vorliegende Patientenprobenkollektiv Dissertation umfasst 3261 zur Verfügung stehende Prostatakarzinom-Proben von Patienten, die zwischen 1992 und 2005 in der urologischen Klinik des Uniklinikums Hamburg Eppendorf prostatektomiert worden waren. Von insgesamt 2385 (73.1%) Patienten standen klinische follow-up Daten zur Verfügung. Der Nachbeobachtungszeitraum betrug zwischen 1 und 143 Monaten (im Mittel 34.7 Monate). 2.1.1 Klinische Parameter des Patientenkollektivs Zum Patientenmaterial standen folgende klinisch-pathologischen Daten zur Verfügung: • Das Alter des Patienten zum Zeitpunkt der Diagnosestellung • Das präoperative PSA in ng/ml • Eine Klassifikation des Tumors nach Gleason • Die Ausdehnung des Primärtumors im Gewebe (pT) • Vorhandensein von Lymphknotenmetastasen (pN) • Der Zustand der Absetzungsränder • Der Zeitpunkt eines PSA-Rezidives 34 Material und Methoden 2.2 TMA-Herstellung Für die vorliegende Arbeit stand ein Prostatakarzinom-Gewebe-Array von 3261 Patienten zur Verfügung. Zur Herstellung des Gewebe Microarrays war es notwendig histologische Schnitte aus in Paraffin eingebeteten Tumorgewebeproben anzufertigen sowie diese mit Hämatoxylin/Eosin (HE) anzufärben. Diese wurden aus den im Archiv des Instituts für Pathologie des Uniklinikum Hamburg Eppendorf vorhandenen Gewebeproben des oben genannten Patientenkollektivs entnommen. Die jeweils zu einem Gewebeblock passenden HE-Schnitte wurden von einem Pathologen begutachtet und nach dem Vorhandensein eines repräsentativen Tumorareals inspiziert. Hierbei wurde das repräsentative Tumorareal auf dem Objektträger markiert. Das auf dem HE-Schnitt markierte Feld entsprach dem Areal im Gewebeblock, aus dem Gewebeproben gestanzt wurden. So wurden aus jedem Gewebeblock Gewebeproben ausgestanzt und in einen leeren Paraffinblock im TMA-Format überführt. Der Stanzdurchmesser betrug 0,6 mm und die Abstände zwischen den einzelnen Stanzen 650 µm. Bis zur Fertigstellung des Gewebearrays wurde dieser Vorgang n Mal wiederholt. Insgesamt wurden 3261 Tumorproben auf 7 TMA-Blöcke übertragen. Jeder TMA-Block enthielt zwischen 129-522 Gewebestanzen. Neben den Tumorproben wurden Kontrollstanzen aus gesunden Prostaten und anderen Geweben, beispielsweise aus Darmschleimhaut, Lungenparenchym oder Milz in die TMA-Blöcke eingesetzt, um eine optimale Antikörperaustestung erreichen zu können. Aus den fertig gestanzten TMA-Blöcken wurden mithilfe eines Microtoms 4 µm dicke Schnitte angefertigt und auf Objektträger übertragen. Diese wurden für eine Zeit von 1 Minute unter einer Ultraviolettlampe einem Polymerisation-Verfahren eingebrachten unterzogen, Paraffinschnitte zu um eine erzielen. Aushärtung Nachdem die der darauf Objektträger getrocknet waren, war deren Vorbereitung für die immunhistochemische Färbung abgeschlossen. 35 Material und Methoden Abbildung 6: Beispiel eines Prostatakarzinom-Arrays; Hämatoxylin /EosinFärbung. Aus: Hermann (Dissertation, ausgehändigt von Prof. G. Sauter). Die Abbildung 6 zeigt ein Beispiel eines fertigen mit Hämatoxylin/Eosin gefärbten TMA-Schnittes. Abbildung 7: Beispiele der Gewebespots mit einem Durchmesser von 0,6mm. Aus: Hermann (Dissertation, ausgehändigt von Prof. G. Sauter). 36 Material und Methoden 2.3 Immunhistochemie Die immunhistochemische Färbung (IHC) dient der Visualisierung von Proteinen auf histologischen Schnitten. Dabei erfolgt eine Bindung eines Primärantikörpers an ein Epitop der Proteinoberfläche und eine darauf folgende Bindung eines sekundären Antikörpers an den Primärantikörper. Dieser Antigen-Antikörper-Komplex kann mithilfe von Detektion-Methoden dargestellt und somit das Vorhandensein von im Gewebe exprimierten Proteinen lokalisiert werden. Die Anwendung von IHC bei der Auswertung von Gewebe-Microarrays ermöglicht neben der optimalen Erkennung der Gewebemorphologie eine durch konstante Reaktionsbedingungen bedingte Standardisierung der Auswertungsmethode. 2.3.1 Immunhistochemische Behandlung der Prostatakarzinomgewebe- Proben Vor der Durchführung der Immunhistochemie wurden die Tumor Multi Arrays zunächst einer Gewebevorbehandlung unterzogen. Im ersten Schritt wurden sie mindestens 1 Stunde in Xylol entparaffinisiert. Danach wurde das Xylol aus den Geweben entfernt, indem die TMA-Schnitte in einer absteigenden Ethanolreihe und anschließend mit Aqua dest. behandelt wurden. Die Vorbehandlung wurde nach Vorschrift gemäß der SSTR2-Antikörperdatenbank durchgeführt. Nach der erfolgten Vorbehandlung der TMA-Schnitte wurden diese einmalig über 5 Minuten mit dem TBST-Puffer gespült. Im nächsten Schritt wurden die TMASchnitte über 10 Minuten mit H2O2 (DAKO S2023 ready to use) behandelt und anschließend 2mal über 5 Minuten mit TBST-Puffer gespült. Für die Antikörperinkubation wurden diese über 1 Stunde bei 37°C entsprechend verdünnt. Anschließend erfolgte eine Applikation der verdünnten Antikörper (Atlas Antibodies; SSTR2, Kaninchen, polyklonal, HPA007264, Lot. Nr: A08840, Stockholm, Schweden, in der Verdünnung 1:150 appliziert), welche die SSTR2Rezeptoren in Prostatakarzinomgewebe detektieren, auf die TMA-Objektträger. Die nicht-gebundenen Antikörper wurden im Anschluss 2x mit einer TBSTPuffer Spülung (jeweils über 5 Minuten) abgewaschen. Für Detektion der 37 Material und Methoden gebundenen Antikörper wurde eine indirekte Methode der Antikörperbindung En Vision rabbit/mouse (DAKO 5007, Glostrup, Dänemark) verwendet. Dabei erfolgte in der Inkubationszeit von 30 Minuten bei 37°C eine Bindung eines unkonjugierten Antikörpers (von Kaninchen oder Maus stammend) an das Antigen. Anschließend fand die Bindung eines Sekundärantikörpers, welcher gegen Kaninchen- oder Mausimmunglobuline gerichtet war, statt. Danach erfolgte eine erneute doppelte Spülung mit TBST-Puffer (5 Minuten). Um eine entsprechende Visualisierung der gebundenen Antigen-Antikörperbindungen zu erreichen, wurde im nächsten Schritt eine DAB-Chromogen-Lösung (K5007) angesetzt und bei Raumtemperatur 10 Minuten lang inkubiert. Danach erfolgte eine einmalige Spülung mit destilliertem Wasser. Weiterhin wurden die TMASchnitte 1 Minute lang mit Heamalaun behandelt und anschließend mit Leitungswasser gespült. Der letzte Schritt bestand in einer Behandlung der Schnitte mit aufsteigender Ethanolreihe bis Xylol sowie einem im Anschluss erfolgten Eindecken der TMA-Schnitte. Im Anschluss wurden die Präparate trocken gelegt und für eine Auswertung im Lichtmikroskop bereitgestellt. 2.3.2 Auswertung der gefärbten TMA-Schnitte Bei der Auswertung der immunhistochemisch gefärbten ProstatakarzinomArrays mithilfe eines Lichtmikroskops wurde der prozentuale Anteil der SSTR2 positiven Tumorzellen ermittelt. Die Intensität der Färbung wurde semiquantitativ wie folgt kategorisiert: - 0: keine Färbung - 1: schwache Färbung - 2: mittlere Färbung - 3: starke Färbung Für die Beurteilung der Expression von SSTR2 im Prostatakarzinomgewebe wurden Färbergebnisse anhand deren prozentualen Verteilung sowie Färbintensität in 4 Kategorien eingeteilt. Die Tabelle 2 veranschaulicht die Kategorisierung der Färbergebnisse. 38 Material und Methoden Tabelle 2: Kriterien für die Bewertung der Expression von SSTR2 entsprechend des prozentualen Anteils und der Färbeintensität des Prostatakarzinomgewebes Färbungsbeurteilung Expression von SSTR2 Keine Färbung (0) negativ Färbeintensität 1 in bis zu 80% oder 2 in bis zu schwach positiv 20% der Tumorzellen Färbeintensität 1 in mehr als 80% der Tumorzellen mittelstark positiv oder 2 in mehr als 20% aber nicht mehr als 80% der Tumorzellen oder 3 in bis zu 30% der Tumorzellen Färbeintensität 2 in mehr als 80% oder 3 in stark positiv mehr als 20% der Tumorzellen 39 Material und Methoden Abbildung 8: Ein Gewebespot aus gesundem Prostataepithel, SSTR2 positiv. Abbildung 9: Beispiel eines Gewebespots aus gesundem Prostataepithel mit negativer SSTR2-Expression 40 Material und Methoden Abbildung 10: Beispiel eines Gewebespots vom Prostatakarzinom mit positiver SSTR2-Expression Abbildung 11: Beispiel eines Gewebespots vom Prostatakarzinom mit negativer SSTR2-Expression neben gesundem Prostataepithel mit starker SSTR2-Expression Abbildungen 8-11 zeigen Beispiele von Gewebespots aus gesunden Prostataepithel- und Prostatakarzinomgewebe-Arrays mit unterschiedlichen Färbeintensitäten entsprechend ihrer SSTR2-Expression. 41 Material und Methoden Die Ergebnisse der Ki67-Immunhistochemie, die an denselben TMA-Schnitten durchgeführt wurde, konnten aus einer vorausgegangenen Studie entnommen werden (Minner et al. 2010). 2.4 Statistik Die statistische Auswertung wurde mit der Statistik Software JUMP 5.0.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) durchgeführt. Die Berechnung erfolgte mittels chi2-Tests. Die Beziehung zwischen dem Ki67-Index und der SSTR2-Expression wurde mithilfe von Varianzanalyse (ANOVA) ermittelt. Die Darstellung der Überlebenskurven erfolgte mittels Kaplan-Meier-Analyse. Diese wurden mit dem log rank Test verglichen. Die Multivariate Analyse bediente sich des Coxregression-Modells, um die Abhängigkeit der klinischen Parameter und der SSTR2-Expression für die Prognose des PSA-Rezidiv nach der radikalen Prostatektomie zu ermitteln. 42 Ergebnisse 3 Ergebnisse 3.1 Klinisch-pathologische Parameter des Patientenkollektivs Folgende Tabellen veranschaulichen die klinisch-pathologischen Parameter der an Prostatakarzinom erkrankten Patienten, die in diese Studie einbezogen wurden. 1) Alter der Patienten Bei einem Kollektiv von 2206 Patienten wurde das Alter zum Zeitpunkt der Diagnosestellung dokumentiert. Tabelle 3: Aufschlüsselung des Patientenkollektivs nach Alter bei Diagnosestellung Patientenalter N % < 50 57 2.6 50-60 701 31.8 60-70 1317 59.7 >70 131 5.9 bei Diagnosestellung 43 Ergebnisse Abbildung 12: Darstellung der Altersverteilung des Patientenkollektivs. 1400 1200 1000 Anzahl der Proben 800 600 400 200 0 ˂50 50-60 60-70 ˃70 Patientenalter 2) Präoperativer PSA-Wert Zur Verfügung standen laborchemische Parameter von 2201 Patienten. Die vor der radikalen Prostatektomie bei dem Patientenkollektiv bestimmten PSA-Werte stellten sich wie folgt dar: Tabelle 4: Aufschlüsselung des Patientenkollektivs nach dem präoperativ gemessenen PSA-Wert PSA präoperativ N % <4 339 15.4 4-10 1178 53.5 10-20 493 22.4 >20 191 8.7 (ng/ml) 44 Ergebnisse Abbildung 13: Darstellung der präoperativ erhobenen PSA-Werte in (ng/ml) 1200 1000 800 Anzahl der 600 Patienten 400 200 0 ˂4 4−10 10−20 ˃20 PSA präoperativ (ng/ml) 3) Gleason-score Der Gleason-Grad des Tumors wurde bei 2240 Patienten bestimmt. Tabelle 5: Aufschlüsselung der Prostatakarzinomproben nach GleasonGrad Gleason-score N % ≤ 3+3 932 41.6 3+4 1002 44.7 4+3 257 11.5 ≥ 4+4 49 2.2 45 Ergebnisse 4) Pathologisches Staging (pT-Stadium) Insgesamt 2236 der Prostatakarzinomproben konnten nach dem klinischpathologischen Klassifikationssystem (s. S. 9) eingeteilt werden. Hierbei wird die Ausdehnung des Tumorwachstums im Gewebe beurteilt. Die Verteilung sieht wie folgt aus: Tabelle 6: Aufschlüsselung der Prostatakarzinom-Proben nach deren Ausdehnung im Gewebe Tumorstadium N % pT2 1405 62.8 pT3a 495 22.1 pT3b 305 13.6 pT4 31 1.5 Abbildung 14: Darstellung der Verteilung der Prostatakarzinome nach dem pT-Stadium 1600 1400 1200 1000 Anzahl der 800 Patienten 600 400 200 0 pT2 pT3a pT3b pT4 Tumorstadium 46 Ergebnisse 5) Befall der Lymphknoten Der histologische Nachweis von Lymphknotenmetastasen als wichtiger prognostischer Faktor wurde bei 2234 Patienten durchgeführt. Hierbei zeigte sich folgende Verteilung: Tabelle 7: Aufschlüsselung der Prostatakarzinom-Proben nach Lymphknotenbefall Lymphknoten- N % pN0 1150 51.5 pN1-3 79 3.55 pNx 1005 45.0 Metastasen des Prostatakarzinoms Abbildung 15: Darstellung der Verteilung nach dem Lymphknotenbefall 1200 1000 800 Anzahl der 600 Patienten 400 200 0 pN0 pN1-3 pNx Lymphknotenstatus 47 Ergebnisse 6) Absetzungsränder Die Absetzungsränder nach Prostatektomie geben eine Auskunft über das Verbleiben von Tumorresten nach einer Tumor entfernenden Operation. Sind diese positiv, kann ein Verbleiben von Tumorzellen im Gewebe nicht ausgeschlossen werden. Es standen Angaben über den Zustand der Absetzungsränder zu 2237 Patienten zur Verfügung. Tabelle 8: Aufschlüsselung der Prostatakarzinom-Proben nach dem Vorhandensein von Tumorzellen in Schnitträdern nach radikaler Prostatektomie Schnittränder N % Positiv 488 21.8 Negativ 1749 78.2 Abbildung 16: Darstellung der Verteilung der Tumorproben nach der Positivität der Absetzungsränder Zustand der Absetzungsräder 488 positiv negativ 1749 48 Ergebnisse 3.2 Auswertung der TMA´s Eine Anzahl von 2195 aus 3261 aller zur Verfügung stehenden Proben des Gewebe-Array konnte erfolgreich für SSTR2 ausgewertet werden. Die Gründe für die unvollständige Auswertbarkeit der TMA´s waren neben der Abwesenheit von eindeutigen Tumorzellen ein mögliches Abschwemmen der Gewebeprobe. 3.3 SSTR2-Immunhistochemie Insgesamt waren 2195 Tumorproben für SSTR2 auswertbar. Davon zeigten 1231 (56.1%) der Proben keine Färbung (negativ), 680 (31%) eine schwache, 187 (8.5%) eine mittelstarke und 92 (4.4%) ein starkes immunhistochemisches Färbeergebnis. Abbildung 17: Färbungsergebnisse der 2195 Prostatakarzinomproben Färbungsintensität 187 92 negativ schwach mittelstark 680 1231 stark 49 Ergebnisse 3.3.1 SSTR2-Expression und klinisch-pathologische Parametern Anhand der bekannten Parameter wie der präoperative PSA-Wert, Gleasonscore, T-Stadium sowie der Zustand der Absetzungsräder des Tumors wurde ermittelt, ob und in welchem Ausmaß diese mit der Expression von SSTR2 im Prostatakarzinomgewebe im Zusammenhang stehen. 3.3.1.1 Präoperativer PSA-Wert und SSTR2-Expression Die Untersuchung der Beziehung zwischen der SSTR2-Expression und dem vor der radikalen Prostatektomie ermittelten PSA-Wert wurde anhand von 2040 Tumorproben durchgeführt. Es zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen der Höhe des PSA-Wertes und der Färbeintensität der Gewebespots (p<0.0011). Ein hoher präoperativer PSA-Wert (>20) korreliert mit der Intensität der Färbung. In diesem Fall zeigten die Tumoren 71.6% keine Färbung, 4.9% eine mittelstarkes und nur 2.2% der Tumorproben (n=183) ein starkes Färbeergebnis. Bei Patienten mit einem PSA-Wert von <4 (n=304) haben sich 53.0% der Proben gar nicht gefärbt, 33.2% schwach, 9.2% zeigten eine mittelstarke und 4.6% der Proben eine starke Färbung. Tabelle 9: Darstellung der Beziehung zwischen dem präoperativ ermittelten PSA-Wert und der Färbeintensität Parameter Präoperativer PSA-Wert [ng/ml] Variable N <4 304 negativ (%) 53.0 schwach (%) 33.2 mittelstark (%) 9.2 stark (%) 4.6 4 – 10 1091 53.5 31.5 9.8 5.1 10 – 20 462 58.4 31.0 6.9 3.7 > 20 183 71.6 21.2 4.9 2.2 p-Wert <0.001 1 50 Ergebnisse 3.3.1.2 Gleason-Grad des Tumors und die SSTR2-Expression Für 2077 Patientenproben konnte der Gleason-Grad der Tumorgewebeproben ermittelt werden. Bei diesen Patienten korrelierte der Grad der Tumordifferenzierung signifikant mit der Expression der SSTR2-Proteine. Dabei zeigte eine große Anzahl der Tumoren mit hohem Gleason-Grad (≥ 4+4) (n=46) keine Färbung (78.3%) und 17.4% der Tumoren eine schwache Färbereaktion. Der Anteil der mittelstark gefärbten Proben betrug 4.4% und der stark gefärbten 0%. Prostatakarzinomgeweben mit einem hohen Gleason-Grad exprimieren demnach nur wenige oder keine SSTR2-Rezeptoren (p<0.0001). Dagegen zeigten die Tumore mit einem niedrigen Gleason-Grad (≤ 3+3) (n=858) eine erhöhte Färbungstendenz: 51.5% zeigten ein negatives Färbeergebnis, 31.9% ein schwaches, wogegen 10.4% sich mittelstark und 6.2% stark färbten. Im mittleren Bewertungsbereich des Gleason-score (3+4 und 4+3) zeigte sich eine ähnliche Reaktion: die Intensität der Färbung steigt mit dem Differenzierungsgrad des Tumors. Tabelle 10: Darstellung der Beziehung zwischen dem ermittelten Gleasonscore der Tumorproben und dem Färbeergebnis. Parameter Gleasonscore Variable N 858 negativ (%) 51.5 schwach (%) 31.9 mittelstark (%) 10.4 stark (%) 6.2 ≤3+3 3+4 930 55.4 32.4 8.3 4.0 4+3 243 71.6 23.5 4.1 0.8 ≥ 4+4 46 78.3 17.4 4.4 0.0 p-Wert <0.000 1 51 Ergebnisse 3.3.1.3 Tumorausdehnung und SSTR2-Expression Das pathologische Stadium der Tumorausdehnung (pT) wurde ebenfalls mit der Färbungsintensität des Tumorgewebes in Beziehung gesetzt. Es konnten 2076 Tumorproben untersucht werden. Hierbei zeigte sich eine signifikante Beziehung zwischen der Intensität der Färbung und dem pT-Stadium des Prostatakarzinoms. Eine starke Färbung des Gewebes trat nur in niedrigeren Tumorstadien auf: Im pT2-Stadium (n=1277) haben sich 5.6% der Gewebeproben stark gefärbt. Hierbei war der Anteil der gefärbten Zellen desto höher, je niedriger das Tumorstadium war. Im pT4-Stadium zeigten die Tumore keine bis geringe SSTR2-Expression und somit weder ein starkes (0.0%) noch ein mittelstarkes (0.0%) Färbeergebnis. Lediglich 21.9% der Tumorproben in diesem Stadium färbten sich schwach. Die hohe Expressionsrate von SSTR2Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe korreliert demnach mit niedrigeren Tumorstadien und somit mit einer besseren Prognose (p<0.0001). Tabelle 11: Darstellung der Beziehung zwischen dem pT-Stadium des PCa und der SSTR2-Expressionsrate. Parameter pT-Stadium Variable N pT2 1277 negativ (%) 51.5 schwach (%) 32.0 mittelstark (%) 11.0 stark (%) 5.6 pT3a 470 63.0 28.3 5.5 3.2 pT3b 297 63.3 31.0 4.0 1.7 pT4 32 78.1 21.9 0.0 0.0 p-Wert <0.000 1 52 Ergebnisse 3.3.1.4 Absetzungsränder und die SSTR2-Expression Angaben zu Absetzungsrändern der Tumorproben nach radikalen Prostatektomien waren für 2237 der Patienten vorhanden. Tabelle 12: Darstellung der Beziehung zwischen der Färbungsintensität und der Absetzungsränder nach radikaler Prostatektomie. Parameter AbsätzungsRänder Variab le Negati v Positiv e N 1613 negativ (%) 54.3 schwach (%) 32.0 mittelstark (%) 9.2 stark (%) 4.5 461 62.9 26.9 6.1 4.1 p-Wert 0.0060 Bei der Analyse der Absetzungsränder und der Färbungsintensität zeigte sich eine signifikante Korrelation dieser Parameter. 3.3.2 SSTR2-Expression und PSA Rezidiv Für 2385 Patienten (73.1%) waren Daten zur Nachbeobachtungszeit nach Prostatektomie verfügbar. Hierbei wurde der Verlauf des PSA-Werts im Serum beurteilt. Bei diesen Patienten zeigte sich eine Korrelation zwischen der Intensität der Färbung und dem Zeitpunkt des Prostatakarzinom-Rezidives, gemessen am PSA-Wert (p<0.0009). Die Abwesenheit bzw. geringe Dichte an SSTR2-Rezeptoren (keine bzw. schwache Färbung) im Prostatakarzinomgewebe war assoziiert mit einem frühen PSA Rezidiv (s. Abbildung 18). Patienten, bei denen keine SSTR2-Rezeptoren gefunden wurden (keine Färbung) zeigten dabei die schlechteste Prognose. Eine mittelstarke Expression von SSTR2 ging mit einer mittelmäßigen Prognose einher. Die beste Prognose zeigten somit Patienten mit einer starken SSTR2Dichte in Prostatakarzinomgewebe. 53 Ergebnisse Abbildung 18: SSTR2-Expression und PSA Rezidiv. Die rezidivfreie Überlebenszeit sinkt entsprechend der SSTR2-Expressionsrate des Prostatakarzinoms, von starker über die mittelstarke, schwache bis zur fehlenden SSTR2-Expression (p=0.0009). 54 Diskussion 4 Diskussion Seit 1980 wird eine deutliche Zunahme der Inzidenz des Prostatakarzinoms beobachtet (RKI 2006). Sowohl der demographische Entwicklungsprozess als auch neue Verfahren in der Diagnostik des Prostatakarzinoms haben zu dieser Entwicklung beigetragen. Anders als noch vor etwas mehr als 20 Jahren werden heute Prostatakarzinome zunehmend in früheren, klinisch lokalisierten Stadien diagnostiziert (Leman und Getzenberg 2009). Kritiker des PSAScreenings betonen die Gefahr einer „Überdiagnostizierung“ der Prostatakarzinome, denn das Risiko im Laufe des Lebens an einem klinisch manifesten Prostatakarzinom zu erkranken beträgt 18%, an diesem zu versterben jedoch nur 3% (Thompson und Ankerst 2007). Für die Prognose des Prostatakarzinoms ist nicht nur dessen Früherkennung von Bedeutung, sondern vielmehr die Differenzierung der Dignität des Tumors. Hier werden zwei Formen des Prostatakarzinoms unterschieden: langsam wachsende und somit klinisch nicht signifikante Karzinome, die keiner Therapie bedürfen und die klinisch signifikanten, aggressiv wachsenden Karzinome, die unbehandelt rasch zum Tode führen, jedoch bei adäquater Behandlung kurabel sind (Hammerer 1997). Da diese Differenzierung der Tumore bei Diagnosestellung oft nicht möglich ist, hat eine frühere Diagnose des Prostatakarzinoms häufig eine Therapie von klinisch nicht signifikanten Tumoren zur Folge. Dies führt nicht nur zu einer vermeidbaren psychischen und körperlichen Belastung des Patienten, die mit der Diagnose und Therapie verbunden ist, sondern auch zur Steigerung der Kosten für das Gesundheitssystem. Diese Tatsache zeigt die Notwendigkeit der Untersuchung neuer Prognosefaktoren, die eine präzisere Voraussage des Krankheitsverlaufs ermöglichen. Seitdem werden immer neue potentielle prognostische Biomarker untersucht. Mittlerweile gibt es eine Vielzahl an Studien über molekularbiologische Veränderungen in Hinsicht auf die Entwicklung des Prostatakarzinoms (Schlomm 2007). Die Prognose des Prostatakarzinoms ist jedoch nach wie vor schwierig abzuschätzen. Die bisher relevanten Prognosefaktoren sind nicht in der Lage, die Aggressivität des Tumors und somit den individuellen Krankheitsverlauf hinreichend vorherzusagen. Zudem charakterisiert die 55 Diskussion meisten Studien eine zu kleine Anzahl an Patientenkollektiven, fehlendes follow-up sowie unterschiedliche laborchemische Analysetechniken (Schlomm 2007). Diese Faktoren sind jedoch zum Erzielen prognostisch relevanter und validierter Daten unabdingbar. In dieser Arbeit wird die Expression des SSTR2-Rezeptors beim Prostatakarzinom anhand von 3261 Gewebeproben aus Prostatektomien, die in der Martiniklinik des Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf zwischen 1992 und 2005 durchgeführt Gewebeprobenkollektiv wurde wurden, anhand untersucht. der Das gesamte Tissue-Microarray-Technik analysiert. In unserer Studie wurden folgende Fragestellungen formuliert: Wie häufig ist SSTR2 in Prostatakarzinomen exprimiert und welche Bedeutung hat die Expression der SSTR2-Rezeptoren für die Prognose des Prostatakarzinoms? Ist die Abwesenheit der SSTR2-Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe mit einem biologisch aggressivem Tumortyp und somit einer schlechteren Prognose assoziiert? Stellt der SSTR2-Rezeptor eine Basis für neue Therapieoptionen dar? 4.1 Diskussion der Methodik Für die vorliegende Arbeit wurde ein Gewebe-Array von 3261 Patientenproben verwendet. Mithilfe der Tissue-Microarray-Technik war es möglich die hohe Zahl an Gewebeproben unter konstanten Reaktionsbedingungen zu untersuchen. Hierbei wird durch Validierung des Untersuchungsprozesses eine höhere Aussagekraft erzielt. Die Tissue-Microarray-Technik ermöglicht als eine hocheffiziente Methode nicht nur eine genaue, sondern auch schnelle Lokalisation der gesuchten Zielproteine im Gewebe (Schlomm 2007). 56 Diskussion Für die Mehrzahl der Patienten (2385) stehen klinische follow-up Daten zur Verfügung. Der Beobachtungszeitraum betrug zwischen 1 und 143 Monate bei einer durchschnittlichen Beobachtungszeit von 34.7 Monaten. Als klinischer Endpunkt wurde ein PSA-Rezidiv definiert. Mithilfe eines Tissue-Microarray kann die Expression von SSTR2 nicht nur immunhistochemisch evaluiert, sondern auch mit klinischen Parametern korreliert werden. 4.2 Wie häufig ist SSTR2 in Prostatakarzinomen exprimiert und welche Bedeutung hat die Expression der SSTR2Rezeptoren für die Prognose des Prostatakarzinoms? Das Vorkommen der SSTR2-Rezeptoren sowohl in benignen Geweben als auch in Tumoren unterschiedlicher Herkunft wie Mamma-, Nieren- oder Magentumore ist bereits bekannt (Koppman et al. 1998; Patel YC 1999). In normalen Geweben ist SSTR2, lokalisiert am Chromosom 17q24, eines der meist exprimierten Proteine unter den Somatostatin-Rezeptoren (Patel YC, 1999). Bei zahlreichen Tumortypen scheint SSTR2 eine Rolle bei der Hemmung der Zellproliferation zu spielen (Benali et al. 2000, Patel YC, 1999; Tagliati et al. 2006). Die Rolle der SSTR2-Rezeptoren im malignen Prostatakarzinomgewebe ist jedoch nach wie vor umstritten. Die bisher veröffentlichen Studien zur SSTR2-Expression beim Prostatakarzinom liefern Ergebnisse, die lediglich eine begrenzte Anzahl an untersuchten Tumorproben betreffen. Die Untersuchungsresultate dieser Studien zeigen dem zufolge eine enorme Variabilität bezüglich ihrer Ergebnisse. Um herauszufinden, welche Rolle SSTR2-Protein-Expression bei der Karzinogenese des Prostatakarzinoms spielt, ist es erforderlich, diese in einem großen Tumorkollektiv und unter gleichen Bedingungen zu untersuchen. In unserer Studie konnte eine Expression von SSTR2-Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe in 44% der dafür verwertbaren Gewebeproben immunhistochemisch nachgewiesen werden. Davon färbten sich nur etwa 13% mittelstark bis stark. 57 Diskussion Im Vergleich zu unseren Daten wurde sowohl auf eine niedrigere (Halmos et al. 2000; Cariaga-Martinez et al. 2009) als auch auf eine höhere Inzidenz der SSTR2-Expression beim Prostatakarzinom (Hansson et al. 2002; Morichetti et al. 2010) hingewiesen. Halmos et al. fanden mithilfe der PCR lediglich in drei von 22 Tumorproben einen Nachweis von SSTR2-Expression. Ebenfalls beschreiben Cariaga-Martinez et al. eine verminderte oder fehlende SSTR2Expression in 40 von 45 mittels Immunhistochemie untersuchten Prostatakarzinom-Proben. Dagegen konnte Hansson et al. in 12 von 14 untersuchten Proben eine SSTR2-Expression mittels In-situ-Hybridisierung nachweisen. Ähnliche Ergebnisse erzielten Morichetti et al., indem sie die Anwesenheit der SSTR2-Proteine in mehr als 80% der ProstatakarzinomProben nachweisen konnten. Eine Studie von Reubi et al. zeigt einen Vergleich zwischen der SSTR2Expression im normalen und malignen Prostatagewebe (Reubi et al. 1995). Hier wird deutlich, dass das Vorkommen der SSTR2-Rezeptoren im neoplastischen Gewebe vermindert ist im Gegensatz zum gesunden Gewebe. Diese Untersuchungsergebnisse unterstützen die Annahme, dass Somatostatin eine antiproliferative Wirkung in Geweben ausübt. Zahlreiche Studien weisen auf eine regulative Rolle von SSTR2 bei verschiedenen Tumoren hin (Plonowski et al. 1999; Tagliati et al. 2006; Zhou et al. 2009). Zudem ist bekannt, dass SSTR2 nicht nur in der Zellproliferation, sondern auch in der Apoptose eine Rolle spielt. Zum Beispiel zeigt eine vermehrte Expression von SSTR2 in MCF-7 MammaKarzinomzellen eine erhöhte Apoptoserate und Induktion des Zellzyklusarrests (He et al. 2009). In der Studie von Plonowski et al. konnte eine hohe Wirksamkeit von Chemotherapie mit SSTR2-Analoga in einer humanen Prostatakarzinom-Zellinie nachgewiesen werden (Plonowski et al. 1999). Vermutet wird eine Wirkung über die SSTR2-Rezeptoren, die eine Aktivierung der Apoptose der Tumorzellen hervorrufen, welche bei hormonrefraktären Prostatakarzinomen vermindert ist (Plonowski et al. 1999). Darüber hinaus suggerieren unsere Daten, dass das Nachlassen bzw. Verlust dieser wachstumshemmenden Wirkung durch eine verminderte Expression der SSTR2-Rezeptoren, einen ungünstigen Einfluss auf das Entstehen von Neoplasien im Prostatagewebe haben könnte. 58 Diskussion 4.3 Ist die Abwesenheit der SSTR2-Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe mit einem biologisch aggressivem Tumortyp und somit einer schlechteren Prognose assoziiert? In unserer Studie zeigte sich in mehr als der Hälfte (56.1%) der verwertbaren Karzinomproben keine SSTR2-Expression. Eine schwache Färbung konnte in 680 Proben (31.0%), eine mittelstarke in nur 187 (8.5%) und eine starke SSTR2-Expression in 97 (4.4%) der Tumorproben nachgewiesen werden. Wir untersuchten die Abwesenheit und Intensität der immunhistochemischen Färbung in Bezug auf das Tumorstadium (pT, pN), den Gleason score, den präoperativen PSA-Wert und die Absetzungsränder. Diese klinisch- pathologischen Parameter wurden in Korrelation mit dem klinischen Endpunkt gesetzt. Klinischer Endpunkt wurde als ein PSA-Rezidiv definiert. Unter Rezidiv versteht man den Zeitpunkt, an dem postoperativ erstmals ein PSA von größer gleich 0.1 ng/ml gemessen wurde. Keiner der Patienten aus dem untersuchten Kollektiv erhielt eine neoadjuvante oder adjuvante Chemotherapie. Die Intensität der immunhistochemischen Färbung und somit der SSTR2Expression korreliert laut unserer Ergebnisse signifikant mit dem Gleasongrad und dem pT-Tumorstadium (beide: p<0.0001), dem präoperativen PSA-Wert (p=0.0011) und dem Zustand der Absetzungsränder (p=0.006). Die SSTR2Expression zeigt eine negative Korrelation zum Gleasongrad und zum PSARezidiv. In unserer Untersuchung konnte gezeigt werden, dass das rezidivfreie Überleben der Patienten signifikant mit der SSTR2-Expression korreliert und desto länger war, je stärker die immunohistochemische Färbung war (p<0.0009). Ebenso zeigte sich eine negative Korrelation zum Ki67-Index (s. Abbildung 19). Je höher dieser ausfiel, desto schwächer war der immunhistochemische SSTR2-Nachweis (Ki67 labeling index, p<0.0001). Ein hoher Ki-67-Index korreliert mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit eines Rezidivs von Prostatakarzinom und Metastasenbildung (Mc Loughlin et al. 1993). Bei kolorektalem Karzinom fanden Qui et al. einen signifikant höheren Ki67-Index in Zellen, in welchen kein SSTR2-Rezeptor exprimiert wurde (Qiu et al. 2006). Die Beziehung zwischen dem hohen Ki67-Index und der verminderten SSTR2-Expression legt eine Vermutung nahe, dass eine 59 Diskussion Abwesenheit bzw. Verminderung der SSTR2-Rezeptoren durch den Verlust der Kontrolle über die Proliferation prognostisch ungünstige Effekte auf das Epithel der Prostata ausüben könnte. Abbildung 19: SSTR2-Expression und Ki-67-Index Ki-67-Index zeigt eine starke negative Korrelation zur SSTR2-Expression (p<0,0001). Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Abwesenheit bzw. verminderte Expression von SSTR2 mit einem früheren Tumorrezidiv und somit mit einem aggressiv wachsenden, klinisch signifikanten Prostatakarzinom assoziiert ist. Diese Beobachtungen stimmen mit den Studienergebnissen von CariagaMartinez et al. überein. In dieser Studie zeigte sich eine positive immunhistochemische Reaktion bei 100% aller 12 Prostatakarzinom-Proben mit Gleason-Grad 1 bis 2 und nur bei 20% der 20 Gewebeproben mit GleasonGrad 4 bis 5 (Cariaga-Martinez et al. 2009). Hier wurde deutlich, dass die SSTR2-Expression desto niedriger ist, je höher der Gleason-Grad des Tumors ist. In der vorliegenden Studie konnte durch den Vergleich zwischen dem normalen und malignen Prostataepithel veranschaulicht werden, dass SSTR2 beim 60 Diskussion Prostatakarzinom vermindert exprimiert wird. Unsere Ergebnisse stimmen mit den schon zuvor erzielten Studienergebnissen überein (Reubi et al. 1995; Cariaga-Martinez et al. 2009). Zusammen fassend untermauert unsere Studie die Annahme, dass das Sisitieren der SSTR2-Expression eine verminderte Kontrolle der Zellproliferation bei Prostatakarzinom nach sich zieht und dadurch einen eher ungünstigen Verlauf der Erkrankung begünstigt. In Anbetracht dessen stellt sich der SSTR2-Rezeptor als ein Prognosefaktor dar, der für die Verlaufseinschätzung des Prostatakarzinoms von biologischer und klinischer Relevanz sein könnte. 4.4 Stellt der SSTR2-Rezeptor eine Basis für neue Therapieoptionen dar? Die Mechanismen der antiproliferativen Wirkung auf Zellen durch das membranöse Protein SSTR2 wurden in jüngster Zeit mehrfach untersucht (Patel 1999; Torrisani et al. 2008). In der Studie von Zou et al. wurde anhand eines Modells für das Pankreaskarzinom gezeigt, dass SSTR2-Proteine eine positive regulatorische Wirkung auf das p16-Protein haben (Zou et al. 2009). P16 gehört zur Gruppe der Proteine, welche eine Progression des Zellzyklus von der G1- in die S-Phase verhindern können und häufig bei malignen Tumoren inaktiviert sind. He et al. untersuchten die antiproliferativen Effekte von SSTR2 bei MCF-7-Mammakarzinomzellen. Hier konnte gezeigt werden, dass eine vermehrte SSTR2-Expression eine Zunahme der Apoptoserate und des Zellarrest hervorgerufen hat (He et al. 2009). Die Untersuchung der Regulation der SSTR2-Expression brachte Hinweise auf eine bedeutende Rolle der Methylierungsvorgänge von DNA sowie der Acetylierung von Histonen (Torrisani et al. 2008). Torrisani et al. stellten den Einfluss von genetischen Modifikationsvorgängen auf die SSTR2-Expression bei zahlreichen malignen Tumoren sowie die sich daraus ergebende Möglichkeit des therapeutischen Nutzens dar. Durch die, zur Tumortherapie, in der Studie angewendeten demethylierenden Agens und Acetylase-Inhibitoren konnte eine Zunahme der SSTR2-Expression erreicht werden (Torrisani et al. 2008). Die Wirkmechanismen von Somatostatin, die über Somatostatin-Rezeptoren 2 vermittelt werden, zeigen, dass diese potentielle Kandidaten für neue Ansätze 61 Diskussion in der Prostatakarzinomtherapie sind. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit von Somatostatin werden Somatostatin-Analoga bereits seit Jahren in der Tumortherapie eingesetzt (Appetecchia und Baldelli 2010). Hierzu gehört Octreotid, welches außer einer längeren Halbwertszeit auch eine höhere Potenz und Selektivität in Bezug auf SSTR2-Rezeptoren aufweist (Appetecchia und Baldelli 2010). Zahlreiche weitere Somatostatin-Analoga finden bereits Anwendung oder befinden sich in der klinischen Testphase. In der randomisierten prospektiven PROMID-Studie konnte eine signifikante Verringerung des Tumorwachstums unter der Octreotid-Therapie im Vergleich zu Placebo bei metastasierten endokrinen Tumoren nachgewiesen werden (Rinke et al. 2009). Koppman et al. untersuchten die Wirksamkeit von Somatostatin-Analoga an Ratten, die an einem SSTR2-positiven, hormonrefraktären Prostatakarzinom erkrankt waren (Koppman et al. 1998). Unter der Therapie mit AN-238 kam es zur Wachstumsregredienz des Tumors in vivo schon nach einer einzelnen i.v. Injektion. Die Untersuchungen ergaben zudem eine geringe Toxizität des Wirkstoffs (Koppman et al. 1998). Plonowski et al. liefern ähnliche Untersuchungsergebnisse. In seiner Studie konnte eine hohe Wirksamkeit von Chemotherapie mit SSTR2-Analoga in einer humanen Prostatakarzinom-Zellinie belegt werden (Plonowski et al. 1999). Vermutet wird eine Wirkung der SSTR2-Analoga über eine Aktivierung der Apoptose der Tumorzellen, welche bei hormonrefraktären Prostatakarzinomen vermindert ist (Plonowski et al. 1999). Barbieri et al. untersuchten die Rolle von SomatostatinRezeptoren in der Therapie des Glioblastoms. Seine Studienergebnisse zeigten, dass die Aktivierung von SSTR2-Rezeptoren durch SomatostatinAnaloga einerseits die Proliferation der Glioblastom-Zellen, andererseits auch die Neoangiogenese des Tumors und die Ki67-Expression inhibieren kann (Barbieri et al. 2008; 2009). In weiteren klinischen Studien konnte eine Verbesserung der Prognose und Lebensqualität bei Patienten mit metastasiertem hormonrefraktären Prostatakarzinom nach einer Therapie mit Somatostatin-Analoga demonstriert werden (Gonzales-Barcena D et al. 1998; Maulard C et al. 1995). Die Ergebnisse unserer Studie untermauern die Annahme, dass Somatostatin eine antiproliferative Wirkung über die SSTR2-Rezeptoren erzielt und ein 62 Diskussion Verlust bzw. Verminderung der Expression dieser beim Prostatakarzinom mit einem aggressiv wachsenden, prognostisch ungünstigen Verlauf assoziiert ist. Unsere Untersuchungen verdeutlichen letztendlich nicht nur die Relevanz von SSTR2-Rezeptor als Prognosefaktor, sondern auch aufgrund seiner Funktion als Therapieziel in der Behandlung des Prostatakarzinoms. 63 Zusammenfassung 5 Zusammenfassung Das Prostatakarzinom als zweithäufigste krebsbedingte Todesursache beim Mann in westlichen Gesellschaften stellt eine große Herausforderung sowohl für die Gesellschaft als auch für die medizinische Betreuung und Forschung dar. Die schwierige Einschätzung des Krankheitsverlaufs macht die Betreuung der Prostatakarzinom-Patienten besonders schwierig. Die in der heutigen Praxis angewendeten Prognosefaktoren erleichtern diese nur unzureichend. Diese Tatsache macht deutlich, wie wichtig die Suche nach neuen prognostischen Parametern ist. So könnten nicht nur der individuelle Verlauf, sondern auch eine gezielte und höchsteffektive Therapie optimiert werden. Der Somatostatin-Rezeptor 2 kommt aufgrund seiner Eigenschaften für diese beiden Optionen in Frage. Dieser Rezeptortyp wird von allen SomatostatinRezeptoren am häufigsten im gesunden menschlichen Gewebe exprimiert. Auch im Tumorgewebe, hier auch beim Prostatakarzinom, sind SSTR2Rezeptoren nachweisbar. Wir fanden heraus, dass die Dichte der SSTR2Rezeptoren im Prostatakarzinomgewebe mit dem Tumorphänotyp und – Stadium, und somit mit dem klinischen Verlauf korreliert. Ein Verlust von SSTR2-Rezeptoren im Karzinomgewebe der Prostata deutet auf einen prognostisch ungünstigen Verlauf der Erkrankung. Unsere Daten zeigen somit eine große prognostische Relevanz dieses Parameters. Diese Erkenntnisse stützen die Annahme, dass SSTR2 ein geeignetes Ziel in der Therapie des Prostatakarzinoms sein kann. Besonders interessant scheint diese Option für die Therapie von Patienten, bei denen es bereits zu einer metastatischen Diskriminierung des Prostatakarzinoms gekommen ist und solchen, die einen hormonrefraktären Rezidiv erlitten haben. Das Wissen um die Eigenschaften des SSTR2-Rezeptors ermöglicht in der Zukunft neue Wege für die Therapieplanung und Betreuung von Patienten mit Prostatakarzinom. 64 Literaturverzeichnis 6 Literaturverzeichnis Adamietz IA (2007) Natürliche Entwicklung und Klinik des Prostatakarzinoms. In: Prostatakarzinomrezidiv. Alles, was Sie wissen müssen. Adamietz IA, Noldus J, Feyer P, Böttcher HD (Hrg.) W. Zuckerschwedt Verlag, München, 1-8. Appetecchia M, Baldelli R (2010) Somatostatin analogues in the treatment of gastroenteropancreatic neuroendocrine tumours, current aspects and new perspectives. J Exp Clin Cancer Res 29: 19. Augustin H, Hammerer PG, Graefen M, Palisaar J, Daghofer F, Huland J, Ebersdobler A (2003) Characterisation of biomolecular profiles in primary highgrade prostate cancer treated by radical prostatectomy. J Cancer Res Clin Oncol 129:662-668. Barbieri F, Pattarozzi A, Gatti M, Porcile C, Bajetto A, Ferrari A, Culler MD, Florio T (2008) Somatostatin receptors 1, 2 and 5 cooperate in the somatostatin inhibition of C6 glioma cell proliferation in vitro via a phosphotyrosine phosphatase-eta-dependent inhibition of extracellulary regulated kinase-1/2. Endocrinology 149: 4736-4746. Barbieri F, Pattarozzi A, Gatti M, Aiello C, Quintero A, Lunardi G, Bajetto A, Ferrari A, Culler MD, Florio T (2009) DIFFERENTIAL EFFICACY OF SSTR1, 2 AND 5 AGONISTS IN THE INHIBITION OF C6 GLIOMA GROWTH IN NUDE MICE. Am J Physiol Endocrinol Metab. Bartels H (1996) Transrektale Prostatasonographie. Springer, Berlin, Heidelberg, New York. Beerlage H, de Reijke TM, de la Rosette J (1998) Considerations regarding prostate biopsies. Eur Urol 34: 303-312. Benali N, Cordelier P, Calise D, Pages P, Rochaix P, Nagy A, Esteve JP, Pour PM, Schally AV, Vaysse N, Susini C, Buscail L (2000) Inhibition of growth and 65 Literaturverzeichnis metastatic progression of pancreatic carcinoma in hamster after somatostatin receptor subtype 2 (sst2) gene expression and administration of cytotoxic somatostatin analog AN-238. Proc Natl Acad Sci U S A, 1;97: 9180-9185. Bostwick DG, Cooner WH, Denis L, Jones GW, Scardino PT, Murphy GP (1992) The association of benign prostatic hyperplasia and cancer of the prostate. Cancer 70: 291-301. Bostwick DG (1994) Grading prostate cancer. Am J Clin Pathol 102: 38-56. Brazeau P, Vale W, Burgus R, Ling N, Butcher M, Rivier J, Guillemin R (1973) Hypothalamic polypeptide that inhibits the secretion of immunoreactive pituitary growth hormone. Science 179: 77-79. Breul P in: Hinkelbein W, Miller K, Wiegel Th (1999) Prostatakarzinom. Urologische und strahlentherapeutische Aspekte. Springer, Berlin, 85. Cariaga-Martinez AE, Lorenzati MA, Riera MA, Cubilla MA, De La Rossa A, Giorgio EM, Tiscornia MM, Gimenez EM, Rojas ME, Chaneton MJ, Rodriquez DI, Zapata PD (2009) Tumoral Prostate Shows Different Expression Pattern of Somatostatin Rezeptor 2 (SSTR2) and Phosphotyrosine Phosphatase SHP-1 (PTPN6) According to Tumor Progression. Advances in Urology: 723831. Carter BS, Bova GS, Beaty TH, Steinberg GD, Childs B, Isaacs WB, Walsh PC (1993) Hereditary prostate cancer: epidemiologic and clinical features. J Urol 150: 797-802. Chodak GW (1989) Early detection and screening for prostatic cancer. Urology 34: 10-2. Chodak GW, KeaneT, Klotz L, Hormone Therapy Study Group (2002) Critical evaluation of hormonal therapy for carcinoma of the prostate. Urology 60: 201208. 66 Literaturverzeichnis Carter HB, Pearson JD, Metter EJ, Brant LJ, Chan DW, Andres R, Fozard JL, Walsh PC (1992) Longitudinal evaluation of prostate-specific antigen levels in men with and without prostate disease. JAMA 267: 2215-20. Catalona WJ, Richie JP, Ahmann FR, Hudson MA, Scardino PT, Flaningan RC, DeKernion JB, Ratliff TL, Kavoussi LR, Dalkin BL, Waters WB, MacFarlane, Southwick (1994) Comparison of digital rectal examination and serum prostate specific antigen in the early detection of prostate cancer: Results of a multicenter clinical trial of 6,630 men. J Urol 151: 1283-1290. Catalona WJ, Smith DS (1994) 5-year tumor recurrence rates after anatomical radical retropubic prostatectomy for prostate cancer. J Urol 152: 1837-1842. Catalona WJ, Carvalhal GF, Mager DE, Smith DS (1999) Potency, continence and complication rates in 1,870 consecutive radical retropubic prostatectomies. J Urol 162: 433-438. Chodak GW (1994) The role of watchful waiting in the management of localized prostate cancer. J Urol 152: 1766-8. Concato J, Jain D, Uchio E, Risch H, Li WW, Wells CK (2009) Molecular Markers and death from prostate cancer. Ann Intern Med 150: 595-603. Cordon-Cado C, Koff A, Drobnjak M, Capodieci O, Osman I, Millard SS, Gaudin PB, Fazzari M, Zhang ZF, Massague J, Scher HI (1998) Distinct altered patterns of p27KIP1 gene expression in benign prostatic hyperplasia and prostatic carcinoma. J Natl Cancer Inst 90: 1284-1291. Cornud F, Belin X, Piron D et al. (1997) Color Doppler-guided prostate biopsies in 591 patiens with an elevated serum PSA level impact on Gleason score for nonpalpable lesions. Urology 49: 709-715. Death From Prostate Cancer. Annals of Internal Medicine; 150: 595-603. 67 Literaturverzeichnis Deger S, Böhmer D, Roigas J, Türk I, Budach V, Loening SA (2001) Brachytherapy of local prostatic carcinoma. Urologe 40(30):181-184. Delorme S, Debus J (1998). Ultraschalldiagnostik. Verstehen, Lernen, Anwenden. Bob A und K (Hrg.) Hippokrates, Stuttgart, 346-347. Epstein JI, Carmichael M, Partin AW, Walsh PC (1993). Is tumor volume an independent predictor of progression following radical prostatectomy? A multivariate analysis of 185 clinical stage B adenocarcinomas of the prostate with 5 years of followup. J Urol 149: 1478-1481. Gleason DF, Mellinger GT (1974) Prediction of prognosis for prostatic adenocarcinoma by combined histological grading and clinical staging. J Urol 111: 58-64. Gleason DF, Mellinger GT, The Veterans Administration Cooperative Urological Research Group (2002) Prediction of prognosis for prostatic adenocarcinoma by combined histological grading and clinical staging (Reprinted from J Urol 111: 58-64, 1974). J Urol 167: 953-959. Gonzales-Barcena D, Molina-Ayala MA, Cortez-Moralez A, Vadillo-Buenfil I, Cardenas-Cornejo I, Comaru-Schally AV (1998). Response to administration of somatostatin analog RC-160 (Vapreotide) in patients with advanced prostatic cancer at relapse time. 80th Annual Meeting of the Endocrine Society. P: 421. Graefen M, Hammerer P, Haese A, Huland H (2000). Therapeutic options in hormone refractory prostate carcinoma. Urologe A 39: 267–73. Graefen M, Eichelberg C, Huland H (2005) Therapieoptionen des lokal begrenzten Prostatakarzinoms. Blickpunkt DER MANN. 3: 13-18. Halmos G, Schally AV, Sun B, Davis R, Bostwick DG, Plonowski A (2000) High Expression of Somatostatin Receptors and Messenger Ribonucleic Acid for Its 68 Literaturverzeichnis Receptor Subtypes in Organ-Confined and Locally Advanced Human Prostate Cancers. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 85: 2564-2571. Hansson J, Bjartell A, Gadaleanu V, Dizeyi N, Abrahamsson P-A (2002) Expression of Somatostatin Receptor Subtypes 2 and 4 in Human Benign Prostatic Hyperplasia and Prostatic Cancer. The Prostate 53: 50-59. Hammerer P (1997) Zur Diagnostik des klinisch lokalisierten Prostatakarzinoms. Habilitationsschrift zur Erlangung der Venia legendi für das Fach Urologie im Fachbereich Medizin der Universität Hamburg. S.111. Hammerer P, Huland H (2002) Nervschonende radikale Prostatektomie erhält die Potenz. Journal Onkologie. Zeitschrift online – Ausgabe 02-02, www.journalonko.de, 23.02.2010. Hanks GE, Myers CE, Scardino PT (1993) Cancer of the prostate. In: DeVita VT, Hellmann S, Rosenberg SA (eds): Cancer Priciples and Practice of Oncology; 4. Auflage, J.B. Lippincott Company, Philadelphia, 1073-1113. He Y, Yuan X-M, Lei P, Wu S, Xing W, Lan X-L, Zhu H-F, Huang T, Wang G-B, An R, Zhang Y-X, Shen G-X (2009) The antiproliferative effects of somatostatin receptor subtype 2 in breast cancer cells. Acta Pharmacol Sin 30: 1053-1059. Helpap B, Böcking A, Dhom G, Faul P, Kastendieck H, Leitenschneider W, Müller HA (1985) Klassifikation, histologisches und zytologisches Grading sowie Regressionsgrading des Prostatakarzinoms. Eine Empfehlung des Pathologisch- Urologisches Arbeitskreises „Prostatakarzinom“. Pathologe, 6: 37. Hermann L, Dissertation, ausgehändigt von Prof. Dr. med. G. Sauter. Hinkelbein W, Miller K, Wiegel Th (1999) Prostatakarzinom. Urologische und strahlentherapeutische Aspekte. Springer, Berlin, 85. 69 Literaturverzeichnis Humphrey PA (2004) Gleason grading and prognostic factors in carcinoma of the prostate. Modern Pathology 17: 292-306. Keetch DW, Catalona WJ, Smith DS (1994) Serial prostatic biopsies in men with persistently elevated serum prostate specific antigen values. J Urol. 151: 1571-1574. Koppan M, Nagy A, Schally AV, Arencibia JM, Plonowski A, Halmos G (1998) Targeted Cytotoxic Analogue of Somatostatin AN-238 Inhibits Growth of Androgen-independent Dunning R-3327-AT-1 Prostate Cancer in Rats at Nontoxic Doses. Cancer Research 58: 4132-4137. Kupelian PA, Potters L, Khuntia D, Ciezki JP, Reddy CA, Reuther AM, Carlson TP, Klein EA (2004) Radical prostatectomy, external beam radiotherapy <72 Gy, external beam radiotherapy > or =72 Gy, permanent seed implantation, or combined seeds/external beam radiotherapy for stage T1-T2 prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1;58: 25-33. Kwekkeboom DJ, Kam BL, van Essen M, Teunissen JJM, van Eijck CHJ, Valkema R, de Jong M, de Herder WW, Krenning EP (2010). Somatostatinreceptor-based imaging and therapy of gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors. Endocr Relat Cancer 17: R53-73. Leman ES, Getzenberg RH (2009) Biomarkers for Prostate Cancer. Journal of Cellular Biochemistry 108: 3-9. Maulard C, Richaud P, Droz JP, Jessueld D, Dufour-Esquerre F, Housset M (1995) Phase I-II study of the somatostatin analogue lanreotide in hormonrefractory prostate cancer. Cancer Chem. Pharmacol 36: 259-262. McLoughlin J, Foster C, Price P, Wiliams G, Abel PD (1993) Evaluation of KI-67 monoclonal antibody as prognostic indicator for prostatic carcinoma. Br J Urol 72: 92-97. 70 Literaturverzeichnis Meikle AW, Smith JA (1990) Epidemiology of prostate cancer. Urol Clin North Am 17: 709-718. Minner S, Jessen B, Stiedenroth L, Burandt E, Köllermann J, Mirlacher M, Ebersdobler A, Eichelberg C, Fisch M, Brümmendorf TH, Bokemeyer C, Simon R, Steuber T, Graefen M, Huland H, Sauter G, Schlomm T (2010) Low level HER2 overexpression is associated with rapid tumor cell proliferation and poor prognosis in prostate cancer. Clin Cancer Res 16: 1553-1560. Morichetti D, Mazzuchelli R, Santinelli A, Stramazotti D, Lopez-Beltran A, Scarpelli M, Bono AV, Chenq L, Montironi R (2010) Immunohistochemical expression and localisation of somatostatin receptor subtypes in prostate cancer with neuroendocrine differentiation. Int J Immunopathol Pharmacol. 23: 511-22. Morton MS, Griffiths K, Blacklock N (1996) The preventive role of diet in prostatic disease. Br J Urol 77: 481-493. Mostofi FK (1975) Grading of prostatic carcinoma. Cancer Chemother Rep 59: 111-7. Mostofi FK, Sesterhenn J, Sobin L H (1980). Histological typing of prostate tumours. International histological classification of tumours. No. 22. World Health Organisation, Geneva. Mostofi FK, Sesterhenn I A, Davis C J, Sobin L H (2002) Histological Typing of Prostate Tumours. International histological classification of tumors. W.H.O. (WHO). Berlin, Springer. Müller-Esterl W (2004) Biochemie. Eine Einführung für Mediziner und Naturwissenschaftler. 1. Auflage. Elsevier, Münschen, 403. 71 Literaturverzeichnis Ohlmann CH, Heidenreich A (2007) Therapie des systemischen Rezidivs. In: Prostatakarzinomrezidiv. Alles, was sie wissen müssen. Adamietz IA, Noldus J, Feyer P, Böttcher H D (Hrg.). Zuckerschwedt, München, 57. Patel YC (1999) Somatostatin and its receptor family. Front Neuroendocrinol, 20:157-198. Pedersen KV, Carlsson P, Varenhorst E , Löfman O, Berglund K (1990) Screening for carcinoma of the prostate by digital rectal examination in a randomly selected population. BMJ 300: 1041-1044. Plonowski A, Schally AV, Nagy A, Baodong S, Szepeshazi K (1999) Inhibition of PC-3 Human Androgen-independent Prostate Cancer and Its Metastases by Cytotoxic Somatostatin Analogue AN-238. Cancer Research 59: 1947-1953. Qiu C-Z, Wang C, Huang Z-X, Zhu S-Z, Wu Y-Y, Qiu J-L (2006) Relationship between somatostatin receptor subtype expression and clinicopathology, Ki-67, Bcl-2 and p53 in colorectal cancer. World J Gastroenterol 12: 2011-2015. Rabbani F, Stapleton AMF, Kattan MW, Wheeler TM, Scardino PT (2000) Factors predicting recovery of erections after radical prostatectomy. J Urol 164: 1929-1935. Rinke A, Muller HH, Schade-Brittinger C, Klose KJ, Barth P, Wied M, Mayer C, Aminossadati B, Pape UF, Blaker M, Harder J, Arnold C, Gress T, Arnold R (2009) Placebo-controlled, double-blind, prospective, randomised study on the effect of octreotide LAR in the control of tumor growth in patients with metastatic neuroendocrine midgut tumors: a report from the PROMID Study Group. J Clin Oncol 27: 4656-4663. RKI (2006) Krebs in Deutschland. Häufigkeiten und Trends. 5. überarbeitete, aktualisierte Ausgabe. Gesellschaft der epidemiologischen Krebsregister in Deutschland e.V. und das RKI, Saarbrücken. 72 Literaturverzeichnis Shenker A (1995) G Protein-coupled receptor structure and function: the impact of disease-causing mutations. In: Genetic and Molecular Biological Aspects of Endocrine Disease. Baillieres Clin Endocrinol Metab. 9: 427-51. Schlomm T, Erbersdobler A, Mirlacher M, Sauter G (2007) Molecular staging of prostate cancer in the year 2007. World J Urol 25: 19–30. Schlomm T (2007) Tissue Microarray: Molekulare Hochdurchsatzforschung beim Prostatakarzinom. Blickpunkt der Mann. 5: 28-30. Schmeller N (2006) PSA und Prostatakarzinom – Zusammenhänge und therapeutische Konsequenzen. 1. Auflage, Bremen. UNI-MED Verlag, 14. Schröder FH, Hermanek P, Denis L, Fair WR, Gospodarowicz MK, PavoneMacaluso M (1992) The TNM classification of prostate cancer. Prostate, 4: 129138. Seitz M (2008). Diagnose. In: Prostatakarzinom. R. Paul, F. Zimmermann, P. Dettmar, M. Adam, H. van Randenborgh, M. Alschibaja, K. Herkommer, M. Seitz. In: Manual Urogenitale Tumoren. Empfehlungen zur Diagnostik, Therapie und Nachsorge. U. Treiber, D. Zaak (Hrg.) 4. Auflage, München, 7-11. Steiner U, Miller K (1999) Radikale Prostatektomie – Indikationen uns Ergebnisse. In: Prostatakarzinom. Urologische und strahlentherapeutische Aspekte. Hinkelbein W, Miller K, Wiegel Th. Springer, Berlin, 85. Tagliati F, Zatelli MC, Bottoni A, Piccin D, Luchin A, Culler MD, Degli EEC (2006) Role of complex cyclin D1/Cdk4 in somatostatin subtype 2 receptormediated inhibition of cell proliferation of a medullary thyroid carcinoma cell line in vitro. Endocrinology 147: 3530-3538. Thompson IM, Ankerst DP (2007) Prostate-specific antigen in the early detection of prostate cancer. Cmaj 176: 1853-8. 73 Literaturverzeichnis Tofe J (1975) Correlation of neoplasm with incidence and localisation of skeletal metastases: An analysis of 1355 bisphosphonate scans. J Nucl Med 16: 986-9. Torrisani J, Hanoun N, Laurell H, Lopez F, Maoret JJ, Souque A, Susini C, Cordelier P, Buscail L (2008) Identification of an upstream promoter of the human somatostatin receptor, hSSTR2, which is controlled by epigenetic modifications. Endocrinology 149: 3137-3147. International Union Against Cancer (UICC) (2010) TNM Klassifikation maligner Tumoren. Wittekind C, Meyer H-J (Hrg.). 7. Auflage, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. Walsh PC, Partin AW, Epstein JI (1994) Cancer control and quality of life following anatomical radical retropubic prostatectomy: Results at10 years. J Urol 152: 1831-1836. Walsh PC (2000) Patient-reported urinary continence and sexual function after anatomic radical prostatectomy. J Urol 164: 242. Zacharias M, Jenderka KV, Heynemann H, Fornara P (2002) Transrektale Sonographie der Prostata. Aktueller Stand und Perspektiven. Urologe A 41: 559-568. Zhou T, Xiao X, Xu B, Li H, Zou Y (2009) Overexpression of SSTR2 inhibited the growth of SSTR2-positive tumors via multiple signaling pathways. Acta Oncol 48: 401-410. Zou Y, Xiao X, Li Y, Zhou T (2009) Somatostatin analogues inhibit cancer cell proliferation in an SSTR2-dependent manner via both cytostatic and cytotoxic pathways. Oncol Rep 21: 379-386. 74 Tabellen- und Abbildungsverzeichnis 7 Tabellen- und Abbildungsverzeichnis Tabelle 1: TNM-Klassifikation des Prostatakarzinoms (UICC 2010)…………….7 Tabelle 2: Kriterien für die Bewertung der Expression von SSTR2 entsprechend des prozentualen Anteils und der Färbeintensität des Prostatakarzinomgewebes …………………………………………………………39 Tabelle 3: Aufschlüsselung des Patientenkollektivs nach Alter bei Diagnosestellung …………………………………………………………………….43 Tabelle 4: Aufschlüsselung des Patientenkollektivs nach dem präoperativ gemessenen PSA-Wert ……………………………………………………………44 Tabelle 5: Aufschlüsselung der Prostatakarzinomproben nach Gleason-Grad 45 Tabelle 6: Aufschlüsselung der Prostatakarzinom-Proben nach deren Ausdehnung im Gewebe ……………………………………………………………46 Tabelle 7: Aufschlüsselung der Prostatakarzinom-Proben nach Lymphknotenbefall …………………………………………………………………47 Tabelle 8: Aufschlüsselung der Prostatakarzinom-Proben nach dem Vorhandensein von Tumorzellen in Schnitträdern nach radikaler Prostatektomie ………………………………………………………………………………………….48 Tabelle 9: Darstellung der Beziehung zwischen dem präoperativ ermittelten PSA-Wert und der Färbeintensität …………………………………………………50 Tabelle 10: Darstellung der Beziehung zwischen dem ermittelten Gleason-score der Tumorproben und dem Färbeergebnis ………………………………...……..51 Tabelle 11: Darstellung der Beziehung zwischen dem pT-Stadium des PCa und der SSTR2-Expressionsrate………………………………………………………...52 Tabelle 12: Darstellung der Beziehung zwischen der Färbungsintensität und der Absetzungsränder nach radikaler Prostatektomie………………………………..53 75 Tabellen- und Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Tumordifferenzierungsstadien nach Gleason (Gleason 1974)….9 Abbildung 2: Medline-Analyse („prostate“ + „cancer“ + „immunohistochemistry“ + „prognosis“ + „year1996-2006“) (Schlomm et al. 2007)……………………… 21 Abbildung 3 Potentiell prognostisch relevante Marker aus 267 zwischen 19962006 publizierten Studien (Schlomm et al. 2007) ………………………………..22 Abbildung 4: TMA-Herstellung …………………………………………………….25 Abbildung 5: Struktur von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (Schenker 1995) ………………………………………………………………………………………….27 Abbildung 6: Beispiel eines Prostatakarzinom-Arrays; Hämatoxylin /EosinFärbung (Hermann, ausgehändigt von Prof. G. Sauter)…………………………………………………………………………………36 Abbildung 7: Beispiele der Gewebespots mit einem Durchmesser von 0,6mm (Hermann, ausgehändigt von Prof. G. Sauter) …………………………………...36 Abbildung 8: Ein Gewebespot aus gesundem Prostataepithel, SSTR2 positiv.40 Abbildung 9: Beispiel eines Gewebespots aus gesundem Prostataepithel mit negativer SSTR2-Expression……………………………………………………….40 Abbildung 10: Beispiel eines Gewebespots vom Prostatakarzinom mit positiver SSTR2-Expression ………………………………………………………………….41 Abbildung 11: Beispiel eines Gewebespots vom Prostatakarzinom mit negativer SSTR2-Expression neben gesundem Prostataepithel mit starker SSTR2Expression ……………………………………………………………………………41 Abbildung 12: Darstellung der Altersverteilung des Patientenkollektivs ………44 Abbildung 13: Darstellung der präoperativ erhobenen PSA-Werte in (ng/ml) ..45 Abbildung 14: Darstellung der Verteilung der Prostatakarzinome nach dem pTStadium ……………………………………………………………………………….46 Abbildung 15: Darstellung der Verteilung nach dem Lymphknotenbefall ……..47 Abbildung 16: Darstellung der Verteilung der Tumorproben nach der Positivität der Absetzungsränder ………………………………………………………………48 Abbildung 17: Färbungsergebnisse der 2195 Prostatakarzinomproben ………49 Abbildung 18: SSTR2-Expression und PSA Rezidiv ……………………………54 Abbildung 19: SSTR2-Expression und Ki-67-Index ……………………………..60 76 Danksagung 8 Danksagung Ein besonderer Dank an Prof. Dr. med. Guido Sauter für die Bereitstellung des Themas, seine kompetente Betreuung sowie zahlreiche Anregungen und Kritiken. Desweiteren danke ich Julia Müller und Dr. Jan K. Hennigs für die fachliche Unterstützung sowie dem Insitut für Pathologie und seinen Mitarbeitern. Ein ganz besonderer Dank gilt meiner Familie, die mich in jedem Lebensabschnitt unterstützt hat. Ohne sie wäre ich heute nicht dort, wo ich angekommen bin. Meinem Mann, Michael danke ich vom ganzen Herzen für die gemeinsame Zeit, Motivation und Kraft, die er mir immer aufs Neue gegeben hat, um diese Arbeit zu vollenden. 77 Lebenslauf 9 Lebenslauf Entfällt aus datenschutzrechtlichen Gründen. 78 Eidesstattliche Versicherung 10 Eidesstattliche Versicherung Ich versichere ausdrücklich, dass ich die Arbeit selbständig und ohne fremde Hilfe verfasst, andere als die von mir angegebenen Quellen und Hilfsmittel nicht benutzt und die aus den benutzten Werken wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen einzeln nach Ausgabe (Auflage und Jahr des Erscheinens), Band und Seite des benutzten Werkes kenntlich gemacht habe. Ferner versichere ich, dass ich die Dissertation bisher nicht einem Fachvertreter an einer anderen Hochschule zur Überprüfung vorgelegt oder mich anderweitig um Zulassung zur Promotion beworben habe. Emilia Riedel 79
