Aus dem Institut für Pathologie an den Berufsgenossenschaftlichen Kliniken Bergmannsheil - Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum Direktor: Prof. Dr. med. K.-M. Müller Prognosefaktoren beim Mammakarzinom - Korrelation DNA-zytometrischer, histomorphologischer und immunhistochemischer „Markerbefunde“- Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum vorgelegt von Sabine Möllmann aus Werne a. d. Lippe 1999 Abstract Möllmann Sabine Prognosefaktoren beim Mammakarzinom - Korrelation DNA-zytometrischer, histomorphologischer und immunhistochemischer „Markerbefunde“ In der vorliegenden Arbeit wurden neben „klassischen“ Prognoseparametern immunhistochemisch Östrogen- und Progesteronrezeptoren, pS2, MIB-1 und Kathepsin D sowie DNA-zytometrisch Auer-Index, Stammlinien-Ploidie und DNA-Malignitätsgrad unter besonderer Berücksichtigung tumorbiologischer Aspekte miteinander korreliert. Von 123 unselektierten Mammakarzinomen aus dem Operationsgut der Frauenklinik Ibbenbüren aus den Jahren 1993-1996 wurden am Pathologischen Institut in Osnabrück DNA-zytometrische Untersuchungen vorgenommen. Weitergehende immunhistochemische Untersuchungen am Paraffingewebe erfolgten am Pathologischen Institut der BG-Kliniken Bergmannsheil in Bochum. Aus den Ergebnissen ließen sich folgende Aussagen ableiten: 1.) Für den Proliferationsmarker MIB-1 zeigte sich eine statistisch signifikante Beziehung zu Histologie, Grading, pS2 und DNA-Malignitätsgrad. Korrelationen mit DNAzytometrischen Faktoren ließen eine zunehmende Heterogenität auf chromosomaler Ebene von Tumorzellen bei erhöhter proliferativer Aktivität erkennen. 2.) Der statistisch signifikante Zusammenhang zwischen pS2 und Progesteronrezeptorstatus sowie die abnehmende pS2-Expression mit steigender Entdifferenzierung, erhöhter proliferativer Aktivität und zunehmender genomischer Instabilität zeichneten pS2 insgesamt als Marker erhaltener funktioneller Integrität aus. pS2 könnte in Ergänzung zum Hormonrezeptorstatus zusätzliche prognostische Informationen aufzeigen und Einfluß auf die Therapieselektion nehmen. 3.) Für den „Prognosefaktor“ Kathepsin D ließ sich zu keinem der anderen untersuchten Parameter ein statistisch signifikanter Zusammenhang herstellen. 4.) Der DNA-Malignitätsgrad zeigte eine signifikante Beziehung zu Grading, MIB-1 und Auer-Histogramm-Klassifikation. Ein erhöhter DNA-Malignitätsgrad war mit histologisch aggressiveren Phänotypen, einer Lymphknotenmetastasierung, einem Verlust funktioneller Integrität verschiedener Regulationsmechanismen sowie mit einem heterogenen DNAGehalt assoziiert. Der DNA-Malignitätsgrad ist möglicherweise eine geeignete, objektive und reproduzierbare Ergänzung zu dem histomorphologischen Grading-System. 5.) Für die Auer-Klassifikation konnte ein signifikanter Zusammenhang zum Östrogenrezeptorstatus und DNA-Malignitätsgrad, für die Stammlinieninterpretation zum Progesteronrezeptorstatus hergestellt werden. Aneuploidie ging mit histomorphologischer und zellregulatorischer Entdifferenzierung einher. Die ergänzende Anwendung DNAzytometrischer Faktoren ermöglicht die Beurteilung tumorbiologischen Verhaltens und die Einschätzung erhöhter Tumoraggressivität und -malignität bestimmter Phänotypen. 6.) Histomorphologisch auffällige Aspekte ergaben sich für pS2, das relativ stark in Carcinomata in situ sowie in intraduktalen Komponenten exprimiert wurde. 7.) Die enge Beziehung zwischen wachstumsfördernder und proteolytischer Wirkung des Kathepsin D zur Aggressivität bzw. Metastasierungspotenz des Tumors manifestierte sich histomorphologisch in einer Verstärkung des Färbemusters an der Invasionsfront des Tumors. Die in der Arbeit aufgezeigten Befunde zur Bedeutung sogenannter Prognosefaktoren sollten bezüglich der Validität und klinischen Relevanz im Rahmen prospektiver Studien mit langfristigen klinischen Verläufen berücksichtigt werden. Dekan: Prof. Dr. med. U. Eysel Referent: Prof. Dr. med. K.-M. Müller Korreferent: Prof. Dr. med. A. Bosse Tag der Mündlichen Prüfung: 09.01.2001 In Liebe und Dankbarkeit meinen Eltern gewidmet, die mich auf meinem Weg mit unermüdlichem Einsatz begleitet haben. Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Seite 1.) Einleitung 12 1.1) Ätiologie des Mammakarzinoms 12 1.2) Formale Pathogenese und Morphologie des Mammakarzinoms 14 1.3) Wachstum und Metastasierung 18 1.4) Stadieneinteilung 20 1.5) Diagnostik 25 1.6) Therapie 26 1.7) Prognose 31 1.8) Fragestellung und Ziele der Untersuchungen 36 2.) Material und Methoden 39 2.1) Herkunft und Gewinnung der Gewebeproben 40 2.2) Makromorphologische Beurteilung 40 2.3) Histologische Untersuchungen 41 2.3.1) Lichtmikroskopie 41 2.3.2) Immunhistochemische Untersuchungen 43 2.3.3) Auswertungen 45 2.3.3.1) MIB-1-Auswertung 45 2.3.3.2) Östrogen-/Progesteronrezeptor-Auswertung 46 2.3.3.3) pS2-Auswertung 49 2.3.3.4) Kathepsin D-Auswertung 50 2.4) DNA-Zytometrie 52 2.4.1) DNA-Stammlinie 55 2.4.2) DNA-Malignitätsgrad 55 2.4.3) Auer-Index 55 3.) Ergebnisse 60 3.1) Makromorphologische Beurteilung 60 1 Inhaltsverzeichnis Seite 3.2) Histologische Untersuchungen 61 3.2.1) Lichtmikroskopie 61 3.2.2) Statistik 63 3.2.3) Immunhistochemie 66 3.2.3.1) MIB-1-Auswertung 66 3.2.3.2) pS2-Auswertung 77 3.2.3.3) Kathepsin D-Auswertung 92 3.2.3.4) DNA-Malignitätsgrad-Auswertung 108 3.2.3.5) Auer-Index-Auswertung 120 3.2.3.6) Stammlinien-Ploidie-Auswertung 131 4.) Diskussion 143 4.1) Immunhistochemische Untersuchungsergebnisse 144 4.1.1) MIB-1: Beurteilung der Proliferationskinetik 145 4.1.2) pS2 - ein Faktor mit Perspektiven 151 4.1.3) Kathepsin D - ein kontrovers diskutierter Faktor 159 4.2) DNA-zytometrische Untersuchungsergebnisse 169 4.2.1) DNA-Malignitätsgrad - Ergänzung bzw. Alternative zum histopathologischen Grading? 170 4.2.2) Auer-Histogramm-Klassifikation und Stammlinien-Ploidie - DNA-zytometrische Indikatoren für Aneuploidie 178 5.) Zusammenfassung 189 6.) Literaturverzeichnis 194 7.) Danksagung 211 8.) Lebenslauf 212 2 Tabellen Tabellen Tab. 1: Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach UICC, 5. Auflage, 1997) Tab. 2: Klinische T-Klassifikation zur Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach TNM-Klassifikation der UICC, 5. Auflage, 1997) Tab. 3: Klinische NM-Klassifikation zur Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach TNM-Klassifikation der UICC, 5. Auflage, 1997) Tab. 4: Adjuvanter Therapieplan bei nodal-positiven Patientinnen (nach Possinger und Grosse, 1998) Tab. 5: Definition der Risikogruppen bei Patientinnen ohne Tumorbefall der axillären Lymphknoten (nach Possinger und Grosse, 1998) Tab. 6: Adjuvanter Therapieplan bei nodal-negativen Patientinnen (nach Possinger und Grosse, 1998) Tab. 7: pNM-Klassifikation des Mammakarzinoms (nach TNM-Klassifikation der UICC, 5. Auflage, 1997) Tab. 8: Histologische Wachstumsmuster und zytologische Atypiekriterien als Basis eines histopathologischen Gradings bei Mammakarzinomen (nach Bloom & Richardson, 1957) Tab. 9: Wertung des Gradings bei Mammakarzinomen (nach Bloom & Richardson, 1957) Tab. 10: Kontingenztafel der MIB-1-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern Tab. 11: p-Werte des MIB-1 mit Parametern der Histopathologie und der DNAZytometrie mittels χ²-Test Tab. 12: Kontingenztafel der pS2-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern Tab. 13: p-Werte des pS2 mit Parametern der Histopathologie und der DNAZytometrie mittels χ²-Test Tab. 14: Kontingenztafel der Kathepsin D-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern Tab. 15: p-Werte des Kathepsin D mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test Tab. 16: Kontingenztafel der DNA-Malignitätsgrad-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern 3 Tabellen Tab. 17: p-Werte der DNA-Malignitätsgradgruppen mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test Tab. 18: Kontingenztafel der Auer-Histogramm-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern Tab. 19: p-Werte der zusammengefaßten Auer-Typen I, II und III, IV mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test Tab. 20: Kontingenztafel der DNA-Stammlinien-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern Tab. 21: p-Werte der zusammengefaßten DNA-Stammlinienbereiche mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test 4 Abbildungen Abbildungen Abb. 1: Topographische Level zur Beurteilung der axillären Metastasierung (aus TNM-Atlas der UICC, 1993) Abb. 2a / b: Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach UICC) Abb. 3: Darstellung verschiedener immunhistochemisch, DNA-zytometrisch und molekulargenetisch nachweisbarer „Prognosefaktoren“ Abb. 4: Verknüpfungsmodell der in dieser Arbeit untersuchten Einzelfaktoren Abb. 5: Übersicht zur Herkunft und Gewinnung der Gewebeproben sowie zur Abfolge der weiteren Untersuchungsschritte Abb. 6: Östrogen-kontrollierte, koordinierte Expression verschiedener Gene mit großer Bedeutung für die Zellproliferation und Gewebedifferenzierung (nach Rochefort, 1994) Abb. 7: DNA-zytometrischer Arbeitsplatz bei Anwendung der Methode der statischen DNA-Zytometrie Abb. 8: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ I Abb. 9: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ II (1. Variante) Abb. 10: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ II (2. Variante) Abb. 11: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ III Abb. 12: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ IV Abb. 13: Häufigkeitsverteilung der Tumorgröße im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen unter Berücksichtigung der pTNM-Klassifikation Abb. 14: Häufigkeitsverteilung der nachgewiesenen Lymphknotenmetastasen im postoperativ-histologisch analysierten Untersuchungsgut bei 99 bekannten Lymphknotenstadien Abb. 15: Häufigkeitsverteilung der Differenzierungsgrade von 123 Mammakarzinomen nach den führenden histologischen Merkmalen Abb. 16: Häufigkeitsverteilung der histologischen Tumortypen von 123 Mammakarzinomen nach führenden histomorphologischen Aspekten Abb. 17: Mikrofotogramm eines invasiv lobulären Mammakarzinoms mit immunhistochemisch stark positiver Kernreaktion von MIB-1 in Arealen mit heteromorphen Tumorzellen Abb. 18: MIB-1-Medianwerte in Abhängigkeit von der Tumorausdehnung pT bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 5 Abbildungen Abb. 19: Relative Anteile des Lymphknotenstatus in Abhängigkeit vom cut-offWert des MIB-1 bei 98 untersuchten Mammakarzinomen mit bekanntem Lymphknotenstatus Abb. 20: Relative Anteile des Gradings in Abhängigkeit vom cut-off-Wert des MIB-1 (n=123) Abb. 21: Progesteronrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit vom cut-offWert des MIB-1 (n=123) Abb. 22: Relative Anteile des DNA-Malignitätsgrades in Abhängigkeit vom cutoff-Wert des MIB-1 (n=123) Abb. 23: Relative Anteile der Auer-Histogrammtypen in Abhängigkeit vom cutoff-Wert des MIB-1 (n=123) Abb. 24: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden DNA-StammlinienGruppen in Abhängigkeit vom cut-off-Wert des MIB-1 (n=123) Abb. 25a-d: Mikrofotogramme verschiedener histologischer Wachstumstypen von Mammakarzinomen mit immunhistochemischer Darstellung besonderer Färbemuster für pS2 Abb. 26: pS2-Medianwerte in Abhängigkeit vom Grading (n=123) Abb. 27: Relative Anteile des Gradings in Abhängigkeit von der pS2Expressionsstärke (n=123) Abb. 28 a / b: Mikrofotogramme von invasiv duktalen Mammakarzinomen mit immunhistochemisch stark positiver Kernreaktion für Östrogen- und Progesteronrezeptoren in histomorphologisch gut differenzierten Tumorarealen Abb. 29: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen in Abhängigkeit von der pS2Expressionsstärke (n=123) Abb. 30: Relative Anteile des DNA-Malignitätsgrades in Abhängigkeit von der pS2-Expressionsstärke (n=123) Abb. 31: Relative Anteile der Auer-Histogrammtypen in Abhängigkeit von der pS2-Expressionsstärke (n=123) Abb. 32 / 33: Kombinationsbefunde des immunhistochemisch dargestellten pS2 mit einem DNA-Histogramm vom Auer Typ I 6 Abbildungen Abb. 34a-d: Mikrofotogramme von invasiv duktalen Mammakarzinomen mit immunhistochemischer Darstellung pS2-positiver Tumorzellen in intraduktalen Karzinom-Komponenten sowie in intraduktalen Komponenten mit „Komedo-Nekrosen“ Abb. 35: Relative Anteile des Lymphknotenstatus in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke (n=98) Abb. 36: Östrogenrezeptor-Ausprägung in Abhängigkeit von der Kathepsin DExpressionsstärke (n=123) Abb. 37: Progesteronrezeptor-Ausprägung in Abhängigkeit von der Kathepsin DExpressionsstärke (n=123) Abb. 38: pS2-Ausprägung in Abhängigkeit von der Kathepsin DExpressionsstärke (n=123) Abb. 39: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke (n=123) Abb. 40: Relative Anteile der Auer-Histogrammtypen in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke (n=123) Abb. 41 / 42: Kombinationsbefunde des immunhistochemisch dargestellten Kathepsin D mit einem DNA-Histogramm vom Auer Typ IV Abb. 43: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden DNA-StammlinienGruppen in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke (n=123) Abb. 44a / b: Mikrofotogramme von invasiv duktalen Mammakarzinomen mit immunhistochemischer Darstellung Kathepsin D-positiver Tumorzellen und Makrophagen Abb. 45a / b: Mikrofotogramme eines invasiv duktalen Mammakarzinoms mit Verstärkung des Färbemusters Kathepsin D-positiver Tumorzellen an der Invasionsfront des Tumors Abb. 46: Häufigkeitsverteilung des DNA-Malignitätsgrades im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen Abb. 47: Relative Anteile des Lymphknotenstatus in Abhängigkeit vom DNAMalignitätsgrad (n=98) Abb. 48: Malignitätsgrad-Medianwerte in Abhängigkeit vom Grading (n=123) Abb. 49: Relative Anteile des Gradings in Abhängigkeit vom DNAMalignitätsgrad (n=123) 7 Abbildungen Abb. 50: Östrogenrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit vom DNAMalignitätsgrad (n=123) Abb. 51: Progesteronrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit vom DNAMalignitätsgrad (n=123) Abb. 52: Malignitätsgrad-Medianwerte in Abhängigkeit von der pS2Expressionsstärke (n=123) Abb. 53: pS2-Expressionsstärke in Abhängigkeit vom DNA-Malignitätsgrad (n=123) Abb. 54: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen in Abhängigkeit vom DNAMalignitätsgrad (n=123) Abb. 55: Relative Anteile der Auer-Histogrammtypen in Abhängigkeit vom DNAMalignitätsgrad (n=123) Abb. 56: Malignitätsgrad-Medianwerte in Abhängigkeit von der DNAStammlinien-Ploidie (n=123) Abb. 57: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden DNA-StammlinienGruppen in Abhängigkeit vom DNA-Malignitätsgrad (n=123) Abb. 58: Häufigkeitsverteilung der Auer-Histogrammtypen I-IV im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen Abb. 59: Relative Anteile der einzelnen histologischen Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 60: Tumorgröße in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 61: Relative Anteile des Lymphknotenstatus in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=98) Abb. 62: Relative Anteile des Gradings in Abhängigkeit von den jeweiligen AuerTypen (n=123) Abb. 63: Östrogenrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 64: Progesteronrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 65: pS2-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 66: Kathepsin D-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) 8 Abbildungen Abb. 67: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 68: Relative Anteile des DNA-Malignitätsgrades in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 69: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden DNA-StammlinienGruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (n=123) Abb. 70: Häufigkeitsverteilung der DNA-Stammlinien-Bereiche im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen Abb. 71: Relative Anteile der einzelnen histologischen Gruppen in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten DNA-StammlinienBereichen (n=123) Abb. 72: Tumorgröße in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 73: Relative Anteile des Lymphknotenstatus in Abhängigkeit von den einzelnen DNA-Stammlinien-Bereichen (n=98) Abb. 74: Relative Anteile des Gradings in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 75: Östrogenrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 76: Progesteronrezeptor-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 77: pS2-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den jeweiligen DNAStammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 78: Kathepsin D-Expressionsstärke in Abhängigkeit von den jeweiligen DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 79: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 80: Relative Anteile des DNA-Malignitätsgrades in Abhängigkeit von den jeweiligen DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) Abb. 81: Relative Anteile der einzelnen Auer-Histogrammtypen I-IV in Abhängigkeit von den jeweiligen DNA-Stammlinien-Bereichen (n=123) 9 Abbildungen Abb. 82: Darstellung verschiedener „Prognosefaktoren“ beim Mammakarzinom mit schwerpunktmäßiger Betrachtung der immunhistochemisch nachweisbaren Parameter MIB-1, Kathepsin D und pS2 Abb. 83: Darstellung verschiedener „Prognosefaktoren“ beim Mammakarzinom mit schwerpunktmäßiger Betrachtung DNA-zytometrischer Parameter wie DNA-Malignitätsgrad, Auer-Index und Stammlinien-Ploidie 10 Abkürzungen Abkürzungen DCIS = Duktales Carcinoma in situ LCIS = Lobuläres Carcinoma in situ BET = Brusterhaltende Therapie MRM = Modifiziert radikale Mastektomie ER bzw. ÖR = Östrogen-Rezeptor PR = Progesteron-Rezeptor MIB-1 = Proliferationsmarker benannt nach dem Erstbeschreiber Michael Becker pS2 = Östrogen-induziertes Glykoprotein pS2 Masiakowski et al. (1982) isolierten vier ds-cDNA-Klone repräsentativ für eine MCF-7 RNA, deren Level nach Östrogengabe stark anstieg. Bei den für die Präparation verwandten Plasmiden pS 1-4 wurde insbesondere die Östradiolwirkung auf den RNA-Level mit dem Plasmid pS2 beobachtet. Kathepsin D = Aspartylprotease D (DNA-) MG = (DNA-) Malignitätsgrad 11 Einleitung 1.) Einleitung Das Mammakarzinom steht auch heute noch an der Spitze der am häufigsten diagnostizierten Krebserkrankungen der Frau in den USA und den westeuropäischen Ländern und ist darüberhinaus die absolut häufigste Karzinomtodesursache der Frau in der westlichen Welt (Beckmann et al., 1997). Jede 8. (bis 10.) Frau (12%) erkrankt an diesem Geschwulstleiden, an dem in der Bundesrepublik Deutschland jährlich ca. 17 000 Frauen sterben (Harris et al., 1992). Die derzeit für Gesamtdeutschland geschätzte Mammakarzinom-Inzidenz liegt bei über 45 000 Neuerkrankungen pro Jahr, wobei auch in Zukunft von einer noch steigenden Tendenz auszugehen ist, insbesondere bei jungen Frauen (Beckmann et al., 1997). 1.1) Ätiologie des Mammakarzinoms Die Ätiologie des Mammakarzinoms ist nach wie vor ungeklärt. Viele Einzelfaktoren gehen bei der Bemühung um Klärung der Ursachen für die Entstehung des Mammakarzinoms mit in die Betrachtung ein, dennoch muß von einem multifaktoriellen Geschehen ausgegangen werden. Die einzelnen Faktoren werden als Risikofaktoren mit unterschiedlichem relativen Risiko angesehen. Zu den Risikofaktoren des Mammakarzinoms gehören: • Geographische Aspekte: Epidemiologische Studien haben gezeigt, daß die Inzidenz des Brustkrebses mit einem Häufungsmaximum in den USA und einem Minimum in Japan eine unterschiedliche geographische Verteilung aufweist (Mc Pherson et al., 1994). Ethnische Unterschiede spielen hierbei offenbar eine geringe Rolle, wie Migrantenstudien gezeigt haben. Frauen, die aus Japan in die USA eingewandert sind, zeigen hinsichtlich der Erkrankungsrate innerhalb einer oder zwei Generationen eine Anpassung an das Gastland. Dieser Aspekt unterstützt den Einfluß von Umweltfaktoren bzw. Faktoren des Lebensstils auf die Erkrankung an einem Mammakarzinom (Maass, 1994). • Alter: Die Mammakarzinominzidenz steigt mit zunehmendem Alter bis zur Menopause rapide an. Danach läßt sich weiterhin eine Zunahme der Brustkrebserkrankungen 12 Einleitung verzeichnen, jedoch mit einem weniger steilen Verlauf der Inzidenzkurve (Colditz, 1993). • Frühe Menarche (< 12 J.) und späte Menopause (> 50 J.): Frauen mit früher Menarche und spätem Eintritt in die Menopause weisen ein erhöhtes Risiko auf, an einem Mammakarzinom zu erkranken (Colditz, 1993; Harris et al., 1992). Demgegenüber tragen Frauen, die sich vor dem 35. Lebensjahr einer beidseitigen Ovarektomie unterzogen haben, nur ein 40% iges Risiko gegenüber Frauen, die „natürlich“ in die Menopause eintreten (Mc Pherson et al., 1994). • Nulliparität und erhöhtes Alter zum Zeitpunkt der ersten Geburt (Mettlin, 1994) • Frühere benigne Brusterkrankungen: Bei schwerer atypischer epithelialer Hyperplasie ist das Risiko, an einem Mammakarzinom zu erkranken, um das vier- bis fünffache erhöht gegenüber Frauen, die keine proliferativen Brustveränderungen zeigen (Mc Pherson et al., 1994; Harris et al., 1992). • Adipositas: Bei Untersuchungen an 570 000 Frauen in Norwegen ließ sich bei adipösen, postmenopausalen Frauen eine erhöhte Mammakarzinominzidenz verzeichnen (Tretli et al., 1990). Der Faktor Adipositas wurde überwiegend in der Weise interpretiert, daß im peripheren Fettgewebe, insbesondere in der Postmenopause, eine verstärkte Aromatisierung von androgenen Vorstufen in Östrogene stattfindet. Die daraus resultierende endokrine Dysbalance wird als einer der pathogenetischen Faktoren für das Mammakarzinom angenommen. In neuerer Zeit existieren jedoch Hinweise, daß die Vermehrung von Fettgewebe auch primär eine Bedeutung im Kanzerogeneseprozeß haben könnte. So ist nachgewiesen, daß signifikant erhöhte Konzentrationen an Umweltgiften, wie den Polychlorbiphenylen und Pestiziden, im Fettgewebe der Brust bei Frauen mit Mammakarzinom auftreten (Maass, 1994). • Familiäre Disposition: Das Risiko einer Frau, selbst an einem Mammakarzinom zu erkranken, ist zweifach erhöht, wenn die Mutter oder eine Schwester vor dem 50. Lebensjahr an Brustkrebs erkrankt sind (Mc Pherson et al., 1994). Je jünger die nahe Verwandte zum Zeitpunkt der Entwicklung des Mammakarzinoms war, umso größer ist das Risiko (Claus et al., 1990). 13 Einleitung • Genetische Ursachen: Bei 5-15% der Patientinnen liegt der Erkrankung eine genetische Disposition zugrunde. Neben der Alteration von Tumorsuppressorgenen werden auch aktivierte Onkogene für die maligne Transformation von Zellen verantwortlich gemacht. An dieser Stelle sind v. a. Veränderungen in den prädisponierenden Genen BRCA 1 (Chromosom 17q21), BRCA 2 (Chromosom 13q12-13), TP 53 (Chromosom 17p13), Ataxia Teleangiectasia-Gen (AT; Chromosom 11q22) und HRAS 1 zu nennen (Beckmann et al., 1997). • Exogen zugeführte Hormone: Trotz des Vorliegens zahlreicher Kohorten- und Fall-Kontroll-Studien ist es bisher nicht möglich gewesen, eine verbindliche Aussage über das Risiko einer längerfristigen Östrogen- bzw. Östrogen/Gestagen-Therapie zu treffen. Vier Metaanalysen kamen übereinstimmend zu dem Schluß, daß eine zeitlich begrenzte Hormonsubstitution (bis zu 5 Jahren) das Mammakarzinomrisiko nicht erhöht. Bei langfristiger Anwendung (länger als 5 Jahre) ist eine Risikoerhöhung jedoch nicht auszuschließen. Ob eine zusätzliche Gestagengabe das Mammakarzinomrisiko beeinflußt, läßt sich zur Zeit ebenfalls noch nicht beantworten (Kuhl et al., 1995). Die gegenwärtige Situation der epidemiologischen Erkenntnisse läßt den Schluß zu, daß orale Kontrazeptiva das Mammakarzinomrisiko insgesamt nicht erhöhen. In einigen Untergruppen ist ein solcher Zusammenhang dennoch nicht völlig auszuschließen (Kuhl, 1994). • Ionisierende Strahlung: Untersuchungen der Überlebenden der Atombombenangriffe auf Hiroshima und Nagasaki haben eine eindeutige Korrelation des Risikos vom Abstand zum Epizentrum gezeigt. Hierbei entwickelten sich in den späteren Jahren v. a. bei den Frauen Mammakarzinome, die sich während des Ereignisses in der Phase der Brustdrüsenentwicklung befanden (Maass, 1994). 1.2) Formale Pathogenese und Morphologie des Mammakarzinoms In der formalen Pathogenese des Mammakarzinoms besteht kein Zweifel darüber, daß die Mehrzahl dieser Tumoren dem duktalen Epithel und ein kleinerer Teil dem Terrain der Drüsenläppchen entstammt (Bässler, 1997). 14 Einleitung Die derzeit gültige histologische Klassifikation invasiver und nicht-invasiver Mammakarzinome des AFIP (Rosen und Oberman, 1993), eine Weiterentwicklung der WHO-Klassifikation von 1981, ist in der folgenden Auflistung wiedergegeben: • Nicht-invasive Karzinome - Intraduktale Karzinome (DCIS) - Morbus Paget - Lobuläres Carcinoma in situ (LCIS) • Invasive Karzinome - Invasives duktales Karzinom - Invasives duktales Karzinom mit prädominierender intraduktaler Komponente - Invasives lobuläres Karzinom - Invasives papilläres Karzinom - Invasives kribriformes Karzinom - Medulläres Karzinom - Muzinöses Karzinom - Tubuläres Karzinom - Adenoid-zystisches Karzinom - Sekretorisches Karzinom - Zystisch-hypersekretorisches Karzinom - Apokrines Karzinom - Plattenepithelkarzinom - Metaplastisches Karzinom - Karzinosarkom - Adenosquamöses Karzinom - Mukoepidermoides Karzinom - Siegelringzellkarzinom - Karzinom mit osteoklastenartigen Riesenzellen - Karzinom mit endokriner Differenzierung - Glykogenreiches Klarzellkarzinom - Lipidreiches (-bildendes) Karzinom 15 Einleitung Tumorklassifikationen haben das Ziel, eine Neubildung durch wenige wichtige Eigenschaften zu charakterisieren und diese in ein logisches und verständliches Ordnungssystem einzufügen. Eine hohe Frequenz von Untersuchungen, die daraus gewonnenen Erfahrungen und eine weltweite wissenschaftliche Aktivität auf diesem Gebiet haben zu einer Beschreibung zahlreicher Varianten, neuer Entitäten und zu Subklassifikationen wie auch zu immunhistochemisch begründeten Differenzierungen zahlreicher Tumoren geführt. So ist auch beim Mammakarzinom ein gleichförmiger, isolierter Tumortyp eher die Ausnahme. Vielmehr zeigt gerade dieses Organ in seiner karzinomatösen Entartung eine Vielfalt von nebeneinander auftretenden, heterogenen Wachstumsformen. Die folgenden Ausführungen geben einen kleinen Überblick über die am häufigsten diagnostizierten histologischen Tumortypen des in dieser Arbeit untersuchten Patientenkollektivs. Trotz einer hierbei vereinfachten Zusammenfassung sollte das oben erwähnte, variantenreiche Bild eines Tumors bezüglich seiner Wachstumsform stets berücksichtigt werden. • Die Frequenz und histopathologische sowie klinische Beurteilung des intraduktalen Karzinoms (Synonym: Duktales Carcinoma in situ, DCIS) hat sich im Vergleich zu früheren Dezennien insofern gewandelt, als die Inzidenz intraduktaler Karzinome unter dem Einfluß von Mammographie und Screening von früher 2-4% auf 10-20% angestiegen ist (van Dongen et al., 1989; Schnitt et al., 1988). Dabei stellen die in dem Hohlraumsystem der Milchgänge lokalisierten Karzinome histopathologisch wie auch nach dem klinischen und prognostischen Verhalten eine heterogene Gruppe von Tumoren dar (Böcker et al., 1997). Intraduktale Karzinome sind prognostisch günstige Tumoren, die mit einer Überlebensrate von 94-96% verbunden sind. Die Eigenart dieser Karzinome, sich langsam in dem präformierten Gangsystem der Mamma auszubreiten, führt häufig zu einer Unterschätzung klinischer und mammographischer Symptome; nach bioptisch gesichertem intraduktalen Karzinom entstehen invasive Karzinome in ca. 30 % nach 15 Jahren (Page et al., 1982). • Da das lobuläre Carcinoma in situ (LCIS) keine klinischen Symptome verursacht und gewöhnlich als Begleitbefund festgestellt wird, liegen keine genauen Angaben über die Inzidenz vor. Es macht etwa 3-7% aller Mammakarzinome aus. 16 Einleitung Das LCIS tritt überwiegend in der Prämenopause mit einem Durchschnittsalter von 51-53 Jahren auf, neigt zu Bilateralität und Multizentrizität und wird als ein Proliferationsprozeß bewertet, der sich offensichtlich langsam entwickelt, ausdehnt und viele Jahre unverändert persistieren kann. Bei einer Nachbeobachtung von 15 Jahren sind invasive Karzinome ipsilateral dennoch mit einer Frequenz von 15-23% zu erwarten (Bässler, 1997). • Invasiv duktale Karzinome bilden mit bis zu 75% die größte Gruppe der infiltrierend wachsenden Karzinome (Sloane et al., 1997). Diese ist dadurch definiert, daß die histopathologischen Eigenschaften keine andere Klassifikation erlauben (WHO) und daher von Fisher et al. (1975) als „not otherwise specified“ (NOS) klassifiziert worden sind. Dabei handelt es sich sowohl um einheitliche Texturen als auch um unterschiedlich differenzierte und variable Muster durch Komponenten intraduktaler, tubulärer, medullärer, muzinöser und lobulärer Karzinome, die etwa 25-30% ausmachen. Etwa zwei Drittel der invasiven duktalen Karzinome weisen in ihrer Peripherie gewöhnlich sektorförmige Manifestationen eines intraduktalen (soliden, kribriformen oder komedoförmigen) Wachstums auf, das unterschiedlich stark ausgebildet sein kann (Bässler und Schnürch, 1994). Ein invasives duktales Karzinom mit prädominierender intraduktaler Komponente liegt dann vor, wenn der intraduktale zum invasiven Anteil im Verhältnis 4:1 steht (WHO, 1981). Pathogenetisch zeigt das Verhältnis von invasiven duktalen Karzinomen zur intraduktalen Komponente, daß es sich primär um intraduktale Karzinome handelt, die uni- oder plurifokal infiltrierend in das Stroma einwachsen. Da das intraduktale Kompartiment auch als Ausgangsort von Tumorrezidiven anzusehen ist, hat diese Komponente für die brusterhaltende Chirurgie wie für die Prognose große Bedeutung, weil die peripheren Ausläufer dieser Karzinome klinisch nicht erkennbar sind (außer aufgrund von Mikrokalzifikationen bei komedoförmigen Nekrosen) und daher einer sorgfältigen histopathologischen Aufarbeitung bedürfen (Bässler und Schnürch, 1994). • Invasiv lobuläre Karzinome gehen von den „Azini“ der Lobuli aus und bestehen aus kleinen Zellen umgeben von einer deutlichen fibrösen Stromareaktion. Die histologische Diagnose eines invasiv lobulären Karzinoms beruht auf den zytologischen Charakteristika und dem typischen Infiltrationsmuster mit Einzelzellinvasion und Bildung kettenartiger Zellverbände (Sinn et al., 1997 a). Die im Mittel in den verschiedenen Literaturquellen angegebene Inzidenz liegt bei 1017 Einleitung 14%, und in 50-80% sind invasiv lobuläre Karzinome mit einem Carcinoma lobulare in situ (CLIS) vergesellschaftet. Neben der klassischen Form gibt es Varianten mit soliden, tubulolobulären und duktalen Formationen sowie mit Siegelringzellen. Darüberhinaus werden pleomorphe, seltener alveoläre und histiozytoide Varianten beobachtet (Sinn et al., 1997 a). Klinisch handelt es sich um Tumoren mit langsamer, jedoch typenabhängiger Progredienz, wobei sich der klassische Typ im Vergleich zu allen anderen Varianten und gegenüber dem invasiven duktalen Karzinom prognostisch günstiger verhält (Silverstein et al., 1994 b). • Muzinöse Karzinome sind eine durch intensive extrazelluläre Schleimbildung gekennzeichnete, häufig hormonrezeptorpositive Variante eines invasiven duktalen Karzinoms und stellen eine bevorzugt im höheren Alter vorkommende Neoplasie mit relativ günstiger Prognose dar. Die Häufigkeit typischer muzinöser Karzinome wird mit 2% angegeben, und klinisch stehen Symptome eines palpablen, monate- oder jahrelang bestehenden, gewöhnlich unilateralen Tumors im Vordergrund (Bässler, 1997). 1.3) Wachstum und Metastasierung Von der Initiation der Karzinogenese bis zum Tod des Tumorträgers durch Metastasierung beansprucht das Mammakarzinom einen Zeitraum von 25-30 Jahren (Oeser, 1980). Dabei nimmt die klinisch-apparente Phase etwa ein Drittel dieser Zeit ein, die mit einer Tumorgröße von 1 cm als diagnostischem Grenzwert beginnt. Bei einer Tumorverdoppelungszeit von 100 Tagen benötigt ein Tumor 10 Jahre bis zu einem Durchmesser von 1 cm mit ca. 109 Tumorzellen. Der sehr lange Verlauf erklärt aber auch, warum Metastasen häufig erst sehr spät, gelegentlich nach 10-20 Jahren nachweisbar werden. Schon bei Beginn der Erstbehandlung des Mammakarzinoms muß man damit rechnen, daß in 60-70% aller Fälle eine klinisch noch nicht nachweisbare Metastasierung über den lokoregionären Bereich hinaus besteht. a) Lymphogene Metastasierung Das lymphogene Ausbreitungsmuster hängt von der Quadrantenlokalisation des Primärtumors ab. Karzinome im äußeren oberen Quadranten der Mamma metastasieren führend in die chirurgisch gut erreichbaren axillären Lymphknoten. Medial gelegene 18 Einleitung Karzinome breiten sich überwiegend in die Tiefe durch die Thoraxwand (entlang der Lymphgefäße) hindurch aus und metastasieren in die retrosternalen und supraklavikulären Lymphknoten, so daß schließlich die Pleura, das Mediastinum und die kontralaterale Mamma mit Tumorzellen besiedelt werden können. b) Hämatogene Metastasierung Sie kann gleichzeitig oder nach der lymphogenen Metastasierung erfolgen. Dabei findet man bevorzugt folgende Tumorabsiedelungsmuster: - Knochenmetastasen (70%) : v.a. in Becken, Wirbelkörper, langen Röhrenknochen und Schädelkalotte - Andere Organmetastasen: meist in Lunge (60%), Leber (50%), Gehirn und Pleura, sowie in den Ovarien und im Uterus Zur Beurteilung der axillären Metastasen wird die Axillarregion in drei topographisch zum M. pectoralis minor gelegene Level eingeteilt (Berg, 1955). • Level I liegt lateral • Level II liegt subpectoral • Level III liegt medial Abb. 1: Topographische Level zur Beurteilung der axillären Metastasierung (aus TNM-Atlas der UICC, 1993) 19 Einleitung Die Rate der axillären Metastasierung nimmt mit der Größe des Primärtumors rapide zu; so steigt die axilläre Metastasierungsfrequenz beim pT1a-Karzinom von 3%, über 17% beim pT1b-Karzinom auf 32% beim pT1c-Karzinom, erfährt im Stadium pT2 nochmals eine Steigerung auf 44% und erreicht schließlich beim pT3-Karzinom die höchste Rate von 60% (Silverstein et al., 1994 a). 1.4) Stadieneinteilung Die Stadieneinteilung des Mammakarzinoms erfolgt nach der klinischen TNMKlassifikation, entsprechend den Richtlinien der UICC: Stadium (UICC) TNM-Klassifikation Stadium 0 Tis N0 M0 Stadium I T1 N0 M0 Stadium II A T0, T1 N1 M0 T2 N0 M0 T2 N1 M0 T3 N0 M0 T0, T1, T2 N2 M0 T3 N1, N2 M0 T4 jedes N M0 jedes T N3 M0 jedes T jedes N M1 Stadium II B Stadium III A Stadium III B Stadium IV Tab. 1: Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach UICC, 5. Auflage, 1997) 20 Einleitung TX Primärtumor kann nicht beurteilt werden T0 Kein Anhalt für Primärtumor Tis Carcinoma in situ: intraduktales Karzinom oder lobuläres Carcinoma in situ oder M. Paget der Mamille ohne nachweisbaren Tumor Tumor max. Durchmesser ≤ 2 cm T1 1 mic Mikroinvasion ≤ 0,1 cm in größter Ausdehnung 1a > 0,1 cm ≤ 0,5 cm 1b > 0,5 cm ≤ 1 cm 1c > 1 cm ≤ 2 cm T2 Tumor max. Durchmesser > 2 cm ≤ 5 cm T3 Tumor max. Durchmesser > 5 cm T4 Tumor jeder Größe mit folgenden Kriterien: 4a Mit Ausdehnung auf die Brustwand 4b Mit Ödem (inkl. Apfelsinenhaut) oder Hautulzeration oder Satellitenknötchen der Haut der gleichen Brust 4c Kombination aus 4a und 4b 4d entzündliches (inflammatorisches) Karzinom Tab. 2: Klinische T-Klassifikation zur Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach TNM-Klassifikation der UICC, 5. Auflage, 1997) Anmerkung: 1 Unter Mikroinvasion wird ein Eindringen von Karzinomzellen über die Basalmembran hinaus in das angrenzende Gewebe verstanden. Kein Invasionsherd darf mehr als 0,1 cm in größter Ausdehnung messen. Wenn multiple Mikroinvasionsherde vorliegen, wird nur die Ausdehnung des größten Herdes für die Klassifikation verwendet. (Eine Summe aus der Größe aller Mikroinvasionsherde darf nicht gebildet werden). Das Vorhandensein multipler Mikroinvasionsherde sollte ebenso wie bei multiplen größeren Karzinomen festgehalten werden. 21 Einleitung NX Regionäre Lymphknoten können nicht beurteilt werden (z.B. vor klinischer Klassifikation bioptisch entfernt) N0 Keine regionären Lymphknotenmetastasen N1 Metastasen in beweglichen ipsilateralen axillären Lymphknoten N2 Metastasen in ipsilateralen axillären Lymphknoten, untereinander oder an andere Strukturen fixiert N3 Metastasen in ipsilateralen Lymphknoten entlang der A. mammaria interna MX Fernmetastasen können nicht beurteilt werden M0 Keine Fernmetastasen M1 Fernmetastasen Tab. 3: Klinische NM-Klassifikation zur Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach TNM-Klassifikation der UICC, 5. Auflage, 1997) 22 Einleitung Stadium I N0 T1 M0 Stadium II A oder T0 M0 T1 M0 N1 oder N1 T2 N0 M0 Stadium II B T2 oder M0 T3 N1 N0 M0 a) 23 Einleitung Stadium III A T0/T1/T2 T3 oder M0 M0 N1 N2 N2 Stadium III B jedes T T4 oder jedes N Satellitenmetastase T4b = mit Ödem, Infiltration od. Ulzeration der Haut (inkl. Apfelsinenhaut) od. mit Satellitenknoten der gleichen Brust M0 T4c = Komb. aus T4a u. T4b T4a = mit Ausdehnung auf die Brustwand N3 T4d = inflammatorisches Karzinom Stadium IV b) jedes T, jedes N, M1 Abb. 2a und b: Stadieneinteilung des Mammakarzinoms (nach UICC) 24 Einleitung 1.5) Diagnostik Neben der Untersuchung der Brust durch den Arzt oder die Patientin bedarf es zur Früherkennung Zusatzverfahren, wobei die Mammographie in zwei Ebenen die wichtigste und aussagekräftigste apparative Untersuchungsmethode im Rahmen der Mammadiagnostik darstellt. Sie sollte bei Frauen im Alter von 30-40 Jahren einmalig (Basismammographie), bei Frauen unter 50 Jahren jährlich und bei den Älteren in 2Jahres-Intervallen durchgeführt werden. Die Domäne der Sonographie liegt bei der differentialdiagnostischen Identifizierung zystischer Befunde und u.U. bei der Untersuchung Mammographie-dichter Mammae. Die Treffsicherheit der Sonographie scheint deutlich anzusteigen, wenn mit farbkodierten Doppler-Geräten, die langsame Blutflüsse registrieren, untersucht wird. Die MR-(Kernspin-) Mammographie ist eine neue Methode, die sich vor allem bei prämenopausalen Frauen mit mastopathischer, dichter Mamma zu bewähren scheint. Sie sollte aber z.Zt. nur bei sehr jungen Frauen (keine Strahlenbelastung!) mit schwerer familiärer Belastung, bei histologisch positiven axillären Lymphknoten und unbekanntem Primärtumor oder bei bekanntem kontralateralen Mammakarzinom in der Prämenopause eingesetzt werden. Die Thermographie hat sich zur Früherkennung des Mammakarzinoms nicht durchgesetzt. Weitere diagnostische Möglichkeiten bestehen im Rahmen der zytologischen Untersuchung und histologischen Diagnostik am Gewebezylinder unter Vermeidung einer offenen Biopsie: • Exfoliativ-oder Sekretzytologie • Feinnadel-(Aspirations-, Punktat-) Zytologie • Abklatschzytologie ⇒ Einzelzellen oder Zellverbände • Drillbiopsie • Stanzbiopsie (Hochgeschwindigkeits-Stanzbiopsie) ⇒ Gewebezylinder 25 Einleitung 1.6) Therapie An dieser Stelle muß unter kritischer Betrachtung hervorgehoben werden, daß es bis heute kein allgemein gültiges Therapieregime gibt, jedoch zahlreiche Studien mit ganz unterschiedlichen therapeutischen Modalitäten durchgeführt werden. • Operative Therapie An die operativ-histologische Abklärung sollte bei erwiesener Malignität die endgültige operative Therapie kurzfristig angeschlossen werden. Diese sollte auf den individuellen Fall abgestimmt sein; das Ausmaß des chirurgischen Eingriffs wird dabei vom klinischen und histopathologischen Befund sowie in Grenzen auch vom Wunsch der Patientin bestimmt. Die Tendenz zur brusterhaltenden Therapie (BET) nimmt zu. Dies liegt einerseits an dem größeren Anteil kleiner Karzinome und der inzwischen gesicherten Erkenntnis, daß, bei richtiger Selektion und Durchführung, die brusterhaltende Therapie gleiche Resultate erbringt wie die radikale (Dupont-Lampert et al., 1995). Dabei muß aber der Sicherheit Priorität eingeräumt werden, und diese Abwägung setzt spezielle Erfahrung und optimale Kooperation mit einem in dieser Frage qualifizierten Pathologen und Radiologen voraus. Die brusterhaltende Therapie setzt sich aus der chirurgischen Resektion mit Axillarevision Level I-II, der obligaten postoperativen Bestrahlung und der Nachsorge zusammen. Für die BET müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein (nach Dupont-Lampert et al., 1995; Bahnsen, 1994): - „Vernünftige“ Relation der Tumorgröße zur Brustgröße - Abstand Tumorrand-Mamille > 2 cm - Restbrustdrüsengewebe unauffällig; keine Multizentrizität, inflammatorische Komponenten oder Exulzerationen - Der Tumor muß primär sicher in toto exstirpiert worden sein mit einer mind. 1 cm breiten, tumorfreien Umgebungsmanschette - Möglichkeit der effizienten Nachbestrahlung der operierten Brust - Patientinnen-Compliance hinsichtlich kompetenter und regelmäßiger Nachsorge 26 Einleitung Bei ca. 30% der Patientinnen ist die modifiziert radikale Mastektomie (MRM) die Therapie der Wahl, die vor allem bei nicht erfüllten Voraussetzungen zur BET durchgeführt wird. Die Therapie umfaßt: - Mastektomie unter Einschluß der Pektoralisfaszie und Belassung des M. pectoralis major - Axilläre Lymphonodektomie (Level I, II; ggf. auch III) möglichst nur bis zum Unterrand der V. axillaris zur Vermeidung eines späteren Armödems - meist noch adjuvante medikamentöse Maßnahmen • Strahlentherapie Eine postoperative Strahlentherapie im Bereich der Restbrust nach BET ist obligat, in anderen Fällen bedarf sie einer strengen Indikation. Die Bestrahlung der Thoraxwand nach Mastektomie sollte elektiv durchgeführt werden, wenn eine hohe Rezidivwahrscheinlichkeit besteht. Risikofaktoren, die eine Thoraxwandbestrahlung rechtfertigen, sind ein lokal fortgeschrittener Tumor, eine Infiltration des M. pectoralis major, der Thoraxwand, der Kutis und eine sehr exzentrische Tumorlokalisation (z.B. sternumnah, an der unteren Umschlagsfalte, sehr weit kranial). Die Bestrahlung der Axilla sollte nur bei unvollständiger Ausräumung sowie extranodalem Befall angeschlossen werden, da die gefürchteten Komplikationen eines Lymphödems im Arm und Armplexusschäden bei Kombination von Operation und Bestrahlung sehr viel häufiger auftreten. Darüberhinaus ist ein Lymphknotenrezidiv bei ausreichender operativer Radikalität selten (Bahnsen, 1994). • Adjuvante systemische Therapie Die Prognose des Mammakarzinoms entscheidet sich vor allem durch die Fernmetastasen. Ziel der adjuvanten Therapie ist die Vernichtung von Mikrometastasen, die sich zum Zeitpunkt der Primärtherapie noch der Diagnose entziehen. Unter Führung des Epidemiologen R. Peto hat die „Early Breast Cancer Trialists’ Collaborative Group“ (EBCTCG) Anfang 1992 eine zusammenfassende Auswertung (Meta-Analyse) von 133 randomisierten Studien zur systemischen adjuvanten Behandlung von Patientinnen mit Mammakarzinomerkrankungen vorgelegt. 27 Einleitung Hierbei wurde insbesondere die Effektivität einer adjuvanten Chemotherapie bei nodalnegativen Patientinnen untersucht. Nach 10-jähriger Beobachtungszeit lag in der Chemotherapiegruppe sowohl das rückfallfreie Überleben um 7,1% als auch das Gesamtüberleben um 4% höher als in der Kontrollgruppe. Die jährliche Mortalitätsrate wurde gegenüber den systemisch unbehandelt gebliebenen Patientinnen um 18 ± 8% vermindert. Diese Ergebnisse wurden durch eine neuerliche Metaanalyse im September 1995 bestätigt. Verglichen mit nodal-positiven Patientinnen scheinen nodal-negative Patientinnen sogar einen größeren Vorteil aus einer adjuvanten Behandlung zu ziehen. Auf der internationalen Konsensus-Konferenz in St. Gallen/Schweiz (1998) wurden Behandlungsleitlinien für Patientinnen, die nicht innerhalb von Studien behandelt wurden, erarbeitet. Als wesentlich für das therapeutische Vorgehen wurde eine Prognose-orientierte Faktoren wurden Behandlungsführung das Alter, die angesehen. Tumorgröße, Als der therapieentscheidende Lymphknotenbefall, der Hormonrezeptorstatus und das Grading eingestuft. Die neuesten daraus abgeleiteten Empfehlungen sind in den folgenden Tabellen zusammengefaßt: Adjuvante medikamentöse Behandlung bei Patientinnen mit Tumorbefall der axillären Lymphknoten: Hohes Risiko Prämenopause Rezeptor positiv Rezeptor negativ Chemotherapie evtl komb. Chemotherapie mit Tamoxifen (4 × AC oder 6 × CMF) Ovarektomie (GnRH-Analoga) Postmenopause Senium Tamoxifen evtl komb. mit Chemotherapie Chemotherapie (4 × AC oder 6 × CMF) Tamoxifen evtl komb. mit Chemotherapie Chemotherapie (4 × AC oder 6 × CMF) Tab. 4: Adjuvanter Therapieplan bei nodal-positiven Patientinnen (A=Adriamycin; C=Cyclophosphamid; M=Methotrexat; F=5-Fluorouracil) [nach Possinger und Grosse, 1998] 28 Einleitung Bei Patientinnen ohne Tumorbefall der axillären Lymphknoten werden 3 Risikogruppen unterschieden: Faktor Niedriges Risiko Mittleres Risiko Hohes Risiko (10-Jahres- (10-Jahres- (10-Jahres- Rückfallrate < 10%) Rückfallrate > 10% Rückfallrate > 30%) < 30%) Tumorgröße Grading Hormonrezeptor- < 1cm 1,1-2 cm > 2 cm und und oder G1 G1 oder G2 G3 und und oder ER od. PR + ER od. PR + ER − und PR? status oder ER − und PR − Alter und und oder > 35 Jahre > 35 Jahre ≤ 35 Jahre Tab. 5: Definition der Risikogruppen bei Patientinnen ohne Tumorbefall der axillären Lymphknoten (nach Possinger und Grosse, 1998) 29 Einleitung Adjuvante medikamentöse Behandlung bei Patientinnen ohne Tumorbefall der axillären Lymphknoten: Geringes Mittleres Hohes Risiko Risiko Risiko Rezeptor positiv Rezeptor negativ Prämenopause (Tamoxifen) Tamoxifen evtl. Chemotherapie keine komb. mit Chemotherapie und Tamoxifen Chemotherapie Ovarektomie (GnRH-Analoga) Postmenopause (Tamoxifen) Tamoxifen evtl. Tamoxifen evtl. keine komb. mit Chemotherapie komb. mit Chemotherapie Chemotherapie Senium (Tamoxifen) Tamoxifen evtl. Tamoxifen evtl. keine komb. mit Chemotherapie komb. mit Chemotherapie Chemotherapie Tab. 6: Adjuvanter Therapieplan bei nodal-negativen Patientinnen (nach Possinger und Grosse, 1998) Gegenüber den Konsensus-Empfehlungen von 1995 (publiziert von Goldhirsch et al., 1995) ist insbesondere die mögliche kombinierte Gabe von Tamoxifen und Chemotherapie bei mittlerem und die grundsätzliche Kombination bei höherem Rückfallrisiko neu. Bei nodal-positiven Patientinnen ist die Therapieempfehlung nahezu unverändert. Der Einsatz von GnRH-Analoga wurde auch weiterhin als experimentell eingestuft. 30 Einleitung 1.7) Prognose Die Prognose über den Krankheitsverlauf hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab und wird im allgemeinen mit klinischen Parametern wie Tumorgröße, axillärem Lymphknotenstatus, Alter, histologischem Grading und Rezeptorstatus gestellt, wobei der aussagekräftigste Faktor der Lymphknotenbefall ist (Diel et al., 1997; Jänicke, 1995). Eine besonders günstige Prognose haben Patientinnen, die eine Tumorgröße von weniger als 2 cm haben und keinen axillären Lymphknotenbefall aufweisen. In diesem Fall liegt die rezidivfreie 5-Jahres-Überlebensrate bei mehr als 90% (Carter et al., 1989). Die Rezidivrate bei nodal-negativen Patientinnen ohne adjuvante Therapie beträgt 2030%, was bedeutet, daß etwa 70% dieser Patientinnen allein durch chirurgische Therapie geheilt sind (Göhring et al., 1996). Mit steigender Tumorgröße und bei positivem Lymphknotenbefall sinkt die 5-JahresÜberlebensrate rapide ab und beträgt bei einer Karzinomgröße von mehr als 5 cm nur noch ca. 40%. Die Bestimmung zuverlässiger reproduzierbarer Parameter, die bereits zum Zeitpunkt der primären Diagnose Aufschluß über die Prognose, den klinischen Verlauf oder auch das Ansprechen auf eine bestimmte Therapieform geben könnten, würden eine verbesserte und individuell konzipierte Therapie für den einzelnen Patienten ermöglichen. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Thematik der in den letzten Jahren immer lauter werdenden Forderung nach neuen Prognosefaktoren und deren Korrelation zu bisher etablierten „klassischen“ Prognosefaktoren. Auch geht es vielmehr darum, aus diesem Mosaik der bisher untersuchten Indikatoren eine möglichst sinnvolle Kombination von prognostisch aussagekräftigen Parametern zu finden. 31 Einleitung Definition von Prognosefaktoren Prognosefaktoren lassen erkennen, mit welchem Risiko ein Wiederauftreten der Erkrankung (Rezidiv) oder eine verminderte Überlebensrate verbunden sind. Durch moderne Prognosefaktoren sollte es zusätzlich möglich werden, Aussagen über das zu erwartende Ansprechen oder eine Resistenz des Tumors auf die jeweilige adjuvante Therapieform machen zu können. Der Befund zum Zeitpunkt der Primärbehandlung kann also sowohl über die Aggressivität des Tumors und damit über die zukünftigen Risiken des Tumorpatienten informieren als auch die Wirksamkeit bestimmter adjuvanter Therapieformen besser abschätzbar werden lassen. Moderne Prognosefaktoren sollten eine tumorbiologische Hypothese zur Grundlage haben. Hierdurch grenzen sie sich von reinen prognostischen Indikatoren ab, die meist nur indirekt mit tumorbiologischen Phänomenen verbunden sind, (Menopausenstatus, Alter, Tumorgröße, Lymphknotenstatus u.a.m.). So ist z.B. das Staging lediglich eine Momentaufnahme, ein Status quo eines sich dynamisch entwickelnden Tumorprozesses, ohne einen Einblick in diese vielen ineinandergreifenden Mechanismen der Tumorentstehung und -progression geben zu können. In großer Zahl wurden in den letzten Jahren beim Mammakarzinom Befunde als sogenannte neue Prognosefaktoren zur Diskussion gestellt. Dabei nehmen die laufenden Studien zur Prüfung ihrer Validität sowie klinischen Handhabung ein fast nicht mehr zu überschauendes Ausmaß an. Sie werden durch den Einsatz zytophotometrischer, immunhistochemischer Bestimmung der und Ploidie, molekularbiologischer des Techniken DNA-Malignitätsgrades, oder ermittelt Erfassung (z.B. des Hormonrezeptorstatus sowie Untersuchung von Proliferationsmarkern und GenAlterationen z.B in Onko- oder Tumorsuppressorgenen etc.). 32 Einleitung Wachstumsfaktoren z.B. EGF, TGF alpha (Proto-) Onkogene z.B. erb B2 Tumorsuppressorgene z.B. p 53 Proliferationskinetik z.B. MIB-1, S-Phase, PCNA, Thymidin-Labelling-Index Aufhebung Mutation Familiäre Disposition z.B. BRCA 1/ 2, HRAS 1 => angeborene Defekte in bestimmten Genen Ploidie z.B. Auer-Histogrammtypen, Stammlinien-Ploidie + 16c 8c Metastasierung / Invasion z.B. Kathepsin D, uPA 6c Hormonrezeptorstatus Ö IHC-Nachweis von Tumorzellen im Knochenmark ÖR DNA P PR pS2-Gen Glykoprotein pS2 erb B2 = Erythroblastosis Virus EGF = Epidermal growth factor TGF alpha = Transforming growth factor alpha p53 = (Phospho-) Protein 53 000 Dalton MIB-1 = Michael Becker (Erstbeschreiber) S-Phase = Synthese-Phase PCNA = Proliferating cell nuclear antigen BRCA 1/2 = Breast cancer susceptibility gen 1/2 HRAS 1 = gehört zur ras-Familie ; (Murine) "rat sarcoma" ; Virus = MuSV => Harvey-MuSV Kathepsin D = Aspartylprotease D uPA = Plasminogenaktivator vom Urokinasetyp IHC = Immunhistochemisch ÖR / PR = Östrogen - / Progesteronrezeptor Abb. 3: Darstellung verschiedener immunhistochemisch, DNA-zytometrisch und molekulargenetisch nachweisbarer „Prognosefaktoren“ 33 Einleitung Klinische Relevanz sogenannter Prognosefaktoren Der Nutzen der adjuvanten systemischen Therapie beim nodal-positiven Mammakarzinom ist unumstritten (Crombach et al., 1994). Für die Gruppe der nodalnegativen Patientinnen steht die Entscheidung hinsichtlich einer adjuvanten systemischen Therapie jedoch weiterhin im Mittelpunkt kontroverser wissenschaftlicher Diskussionen. Obwohl der axilläre Lymphknotenbefall derzeit als das bedeutendste Staging-Kriterium beim Mammakarzinom und darüberhinaus als stärkster Prädiktor für Rezidiv und Überlebenszeit gewertet wird (Stache, 1994), kommt es dennoch bei 30% der primär nodal-negativen Patientinnen in den ersten 10 Jahren nach lokaler chirurgischer Therapie zu Lokalrezidiven oder Fernmetastasen (Diel et al., 1997). Anders akzentuiert bedeutet dies aber auch, daß 70% der primär nodal-negativen Frauen durch einen chirurgischen Eingriff allein geheilt sind (Göhring et al., 1996) und damit der Nutzen einer zusätzlichen, belastenden systemischen Therapie dem zu erwartenden Gewinn gegenübergestellt werden muß. Die Entscheidung ob, und welche Therapie durchgeführt werden soll, wird derzeit aufgrund klinischer Daten (Alter, Menopausenstatus) und morphologisch/funktioneller Faktoren (Tumorgröße, Lymphknotenbefall, Hormonrezeptorstatus, Grading) getroffen [Internationale Konsensus-Konferenz zur adjuvanten Therapie des primären Mammakarzinoms, St. Gallen/Schweiz, 1998]. Für die Mehrzahl der nodal-negativen Tumoren fehlen allerdings Prognosefaktoren, die die sichere Einordnung von Patientinnen in eine low-risk- und high-risk-Gruppe zulassen und damit eine Aussage ermöglichen, welche Patientinnen von einer adjuvanten systemischen Therapie profitieren können. Eine Erhöhung der Effizienz und die Vermeidung unnötiger adjuvanter Therapien ist aber nur durch eine prognoseorientierte Selektion innerhalb der nodal-negativen Patientinnen möglich. Hierzu werden dringend Prognosefaktoren benötigt, die eine Abschätzung des individuellen Rezidivrisikos sowie des zu erwartenden Ansprechens auf adjuvante Chemo- oder Hormontherapie ermöglichen. 34 Einleitung Zusammenfassung: In drei Bereichen können durch besseres Verstehen von Prognosekriterien Entscheidungsprozesse verbessert werden: 1.) - bei der Identifizierung von Mammakarzinom-gefährdeten Patientinnen 2.) - bei der Vorhersage des klinischen Verlaufs von Patientinnen, bei denen ein Mammakarzinom diagnostiziert wurde, sowie 3.) - bei der individuellen Entscheidung für adjuvante Therapien bei MammakarzinomPatientinnen. Anforderungen an Prognosefaktoren Zur Etablierung eines potenten neuen Prognoseindikators müssen, nachdem Informationen über die biologische Funktion sowohl in-vitro als auch in-vivo vorliegen, Untersuchungsbedingungen geschaffen werden, die den Einsatz in der täglichen klinischen Routine ermöglichen. Hohe Anforderungen sind an die grundlagen- und anwendungsorientierte Erforschung neuer Prognosefaktoren zu stellen, bevor sie Eingang in die Klinik und damit in Therapieentscheidungen finden können (Jänicke, 1995): • Tumorbiologische Hypothese als Grundlage • Entwicklung einer zuverlässigen, reproduzierbaren (und einfachen) Nachweismethode • geringe Intra- und Interobserver-Variabilität • Bestimmung des Faktors im Tumorgewebe • Zusätzliche prognostische Information des neuen Prognosefaktors • Korrelation des Faktors mit „etablierten“ Prognosefaktoren • Analyse und Optimierung der „cut-off-“ (= Grenz-) Werte • univariate und multivariate Analyse des Faktors in Bezug auf den Krankheitsverlauf • Bestätigung der Ergebnisse durch andere Untersucher bei anderen Patientinnen • klinisch prospektive Studie („Therapie-Effekt“) • die Auswertung des neuen Prognosefaktors muß flächenhaft praktikabel sein • die Kosten müssen im Verhältnis zum klinischen Nutzen stehen 35 Einleitung Erst wenn diese Schritte vollzogen sind, läßt sich abschätzen, ob der neue Faktor einen klinisch relevanten Beitrag zur Qualität und Sicherheit der Prognose leisten kann. Aus dem Gesagten wird deutlich, daß zur Zeit nur ein geringer Teil der vielen postulierten Faktoren den Anforderungen an Prognosefaktoren gerecht werden kann. Heute verfügbare klinisch-chemisch, morphologisch und molekularbiologisch technisch darstellbare, tumorbedingte, phänotypisch oder auch genotypisch im Tumorgewebe nachweisbare Parameter sollten als unabhängige Prognosefaktoren beim Mammakarzinom nicht isoliert betrachtet werden. Vielmehr erlangen sie häufig nur durch gezielte Kombination untereinander oder durch Einfügen in ein Muster mit bestehenden „klassischen“ Prognosefaktoren Relevanz. 1.8) Fragestellung und Ziele der Untersuchungen Das Ziel der Arbeit bestand darin, aus dem vielfältigen Mosaik der Prognosefaktoren ausgewählte, morphologisch faßbare und mittels Immunhistochemie darstellbare Parameter teilweise untereinander, in erster Linie aber mit dem Verfahren der statischen DNA-Zytometrie zu korrelieren, um einen Hinweis auf eine mögliche prognostische Signifikanz dieser Faktoren zu erhalten. Die Auswertung erfolgte hierbei unter besonderer Berücksichtigung tumorbiologischer Aspekte. Für die untersuchten Fragestellungen ist es sinnvoll, sich die einzelnen Parameter als Knotenpunkte eines Netzes vorzustellen: 36 Einleitung Tumorheterogenität Histologie/Zytologie Tumorausdehnung Hormonrezeptorenausstattung ÖR Grading Lymphknotenstatus Tumor PR DNA-Malignitätsgrad Immunhistochemische Prognosefaktoren pS2 Kathepsin D Proliferationskinetik Auer-Index Stammlinien-Ploidie MIB-1 Abb. 4: Verknüpfungsmodell der in dieser Arbeit untersuchten Einzelfaktoren 37 Einleitung Problem-und Fragestellung • Gibt es Verbindungen zwischen den jeweiligen Faktoren mit einer tendentiellen Aussage hinsichtlich ihres tumorbiologischen Verhaltens? • Besteht die Möglichkeit, ein Kombinationsmuster zu erstellen, welches eine Hilfestellung bei der Therapieselektion bieten oder eine Vorhersage bezüglich des Ansprechens auf eine Therapieform leisten könnte? • Zeigen sich Instabilitäten innerhalb dieser Verknüpfungen, die ein derartiges Schema ausschließen? • Welche histomorphologisch faßbaren Zusammenhänge bestehen zwischen den einzelnen Parametern? • Können statistisch signifikante Beziehungen der jeweiligen Faktoren zueinander abgeleitet werden? • In welchem Ausmaß können statistisch nachweisbare Zusammenhänge der einzelnen Prognosefaktoren v.a. zum Lymphknotenbefall, dem bislang stärksten Prädiktor für Rezidiv und Überlebenszeit, beobachtet werden? • Die Expressionsstärke von Östrogen- und Progesteronrezeptoren im Tumorgewebe dient aktuell der Entscheidungsfindung bezüglich einer postoperativen Hormontherapie. Besteht für pS2 eine Abhängigkeit vom Hormonrezeptorstatus, so daß dieser Faktor ein zusätzliches Selektionskriterium darstellen könnte? • Welche statistisch belegbaren Zusammenhänge existieren zwischen dem immunhistochemisch nachweisbaren MIB-1 und DNA-zytometrischen Parametern, die einander ergänzende Aussagen zur Proliferationskinetik eines Tumors machen könnten? • Gibt es histomorphologische Auffälligkeiten, v.a. im Färbungsverhalten des Kathepsin D, die die tumorbiologischen Eigenschaften dieser Protease mit hoher Metastasierungspotenz bestätigen können? 38 Material und Methoden 2.) Material und Methoden Chefarzt PD Dr. Schlotter Frauenklinik d. St. ElisabethHospitals Ibbenbüren Prof. Dr. K.-M. Müller Pathol. Institut BHL Bochum • Paraffinblöcke d. Mammakarzinome • DNA-zytometrische Befunde , Staging, Histologie intraoperative Schnellschnitte Dr. U. Bosse Pathol. Institut Osnabrück Präparate aus dem Zeitraum 1993-1996 Zusendung folg. Materialien an • zytologische Abklatschpräparate => DNA-Zytometrie • histologische Klassifikation • pTNM-Klassifikation Sabine Möllmann Doktorandin • Anfertigung von IHC-Schnitten => Untersuchung von ÖR, PR, MIB-1, Kathepsin D, pS2 • Auswertung DNA-zytometrischer Parameter: => DNA-Malignitätsgrad, Auer-Index, Stammlinien-Ploidie • Korrelation der untersuchten "Prognoseparameter" miteinander => Ermittlung statistischer Signifikanzen • Auswertung und Diskussion der Ergebnisse unter besonderer Berücksichtigung tumorbiologischer Aspekte und Einbeziehung histomorphologisch auffälliger Befunde Abb. 5: Übersicht zur Herkunft und Gewinnung der Gewebeproben sowie zur Abfolge der weiteren Untersuchungsschritte 39 Material und Methoden 2.1) Herkunft und Gewinnung der Gewebeproben In einem Zeitraum von vier Jahren (1993-1996) wurden uns 123 Mammakarzinome aus einem unselektierten Operationsgut der Frauenklinik des St. Elisabeth-Hospitals Ibbenbüren mit freundlicher Genehmigung von Chefarzt Priv. Doz. Dr. med. Schlotter zu weiteren Untersuchungen überlassen. Zuvor wurden am Pathologischen Institut in Osnabrück unter Leitung von Dr. med. U. Bosse im Rahmen der intraoperativen Schnellschnittuntersuchung von repräsentativen Tumorregionen zytologische Abklatschpräparate für eine anschließende statische DNA-Zytometrie angefertigt. 2.2) Makromorphologische Beurteilung Das Tumor-Staging erfolgte gemäß der (p-)TNM-Klassifikation, wobei die Tumorresektate postoperativ nach den Empfehlungen der UICC (International Union Against Cancer, 1992) klassifiziert wurden. Dabei wurden Tumorgröße und Tumorausdehnung (pT) sowie Befall der regionären Lymphknoten (pN) berücksichtigt. Die postoperative Klassifikation erfordert die Untersuchung des Primärtumors ohne makroskopisch erkennbaren Tumor an den Resektionsrändern. Ein Fall kann nach pT klassifiziert werden, wenn an den Resektionsrändern Tumor nur histologisch nachgewiesen wird. Die pT-Kategorien entsprechen den T-Kategorien der klinischen TNM-Klassifikation ( ⇒ siehe klinische TNM-Klassifikation zur Stadieneinteilung des Mammakarzinoms in der Einleitung). Anmerkung: Die pN-Klassifikation erfordert die Resektion und Untersuchung zumindest der unteren axillären Lymphknoten (Level I). Hierbei werden üblicherweise 6 oder mehr Lymphknoten histologisch untersucht. 40 Material und Methoden Regionäre Lymphknoten können nicht beurteilt werden (zur pNX Untersuchung nicht entnommen oder bereits früher entfernt) pN0 Keine regionären Lymphknotenmetastasen pN1 Bewegliche ipsilaterale Axillarlymphknotenmetastasen: 1a Nur Mikrometastasen, keine > 0,2 cm 1b Lymphknotenmetastasen, zumindest eine > 0,2 cm i Metastasen in 1-3 Lymphknoten, mind. eine > 0,2 cm, aber alle < 2 cm ii Metastasen in 4 oder mehr Lymphknoten, mind. eine > 0,2 cm, aber alle < 2 cm iii Ausdehnung der Metastasen über die Lymphknotenkapsel hinaus (alle < 2 cm) iv Metastasen in Lymphknoten ≥ 2 cm pN2 Fixierte ipsilaterale Axillarlymphknotenmetastasen pN3 Lymphknotenmetastasen entlang der A. mammaria interna pMX Fernmetastasen können nicht beurteilt werden pM0 Keine Fernmetastasen pM1 Fernmetastasen Tab. 7: pNM-Klassifikation des Mammakarzinoms (nach TNM-Klassifikation der UICC, 5. Auflage, 1997) 2.3) Histologische Untersuchungen 2.3.1) Lichtmikroskopie Für die histomorphologische Bestimmung des Tumortyps und des Gradings nach Bloom & Richardson (1957) wurde das Material nach entsprechendem Zuschnitt 24 Stunden in gepuffertem, 4%igem Formalin fixiert und in bekannter Weise in Paraffin 41 Material und Methoden eingebettet. Es wurden 3µm dicke Schnitte angefertigt und mit Hämatoxylin-Eosin (HE) gefärbt. Bei der histomorphologischen Aufarbeitung der Präparate mit einem Lichtmikroskop (Fa. Zeiss) wurde der Malignitätsgrad der Tumoren mit Hilfe des histopathologischen Gradings nach Bloom & Richardson erfaßt (Bloom & Richardson, 1957). Kriterien Tubuläre Punktwerte 1 2 3 gut mäßig keine keine mäßig stark (Isomorphie) (Varianten) (Riesenkerne) vereinzelt mäßig (2-3) stark Differenzierung oder Azinusbildung Kernpleomorphie Hyperchromasie und Mitosen Tab. 8: Histologische Wachstumsmuster und zytologische Atypiekriterien als Basis eines histopathologischen Gradings bei Mammakarzinomen (nach Bloom & Richardson, 1957) Grading/Differenzierung Malignitätsgrad Punkte G1 (= gut differenziert) niedrig 3-5 G2 (= mäßig differenziert) mittel 6-7 G3 (= schlecht differenziert) hoch 8-9 Tab. 9: Wertung des Gradings bei Mammakarzinomen (nach Bloom & Richardson, 1957) 42 Material und Methoden 2.3.2) Immunhistochemische Untersuchungen a) Immunhistochemische Darstellung von MIB-1, Kathepsin D und pS2 Von den in Paraffin eingebetteten Resektaten wurden 3 µm dicke Schnitte angefertigt und auf einen mit Silan beschichteten Objektträger gegeben. Die Schnitte wurden entparaffiniert und rehydriert, anschließend erfolgte eine Antigendemaskierung mittels Mikrowellenbehandlung. Als primäre Antikörper kamen jeweils ein monoklonaler MIB-1-Antikörper (Fa. Dianova) in der Verdünnung 1:80, weiterhin ein monoklonaler Cat D-Antikörper (Fa. medac) in der Verdünnung 1:300 sowie ein monoklonaler pS2Antikörper (Fa. CIS Diagnostik) in der Verdünnung 1:2 zur Anwendung. Die Schnitte wurden nach der APAAP-Methode gefärbt, wobei der sekundäre Antikörper RAM (Rabbit Anti Mouse; Fa. DAKO) in der Verdünnung 1:30 und der APAAP-Komplex (Fa. DAKO) in der Verdünnung 1:75 verwandt wurden. APAAP-Methode (Alkalische-Phosphatase-Anti-Alkalische-Phosphatase) Primärer Antikörper aus der Maus: • Inkubation mit primärem Antikörper über Nacht bei 5°C • Spülen mit Spülpuffer (Tris-HCl-Puffer) • 30 min sekundärer Antikörper RAM (Rabbit Anti Mouse), Verdünnung 1:30 • Spülen mit Spülpuffer • 45 min APAAP-Komplex, Verdünnung 1:75 • Spülen mit Spülpuffer • 10 min sekundärer Antikörper RAM, Verdünnung 1:30 • Spülen mit Spülpuffer • 10 min APAAP-Komplex, Verdünnung 1:75 • Spülen mit Spülpuffer • 25 min Neufuchsin-Lösung auf Rüttler • Spülen mit Spülpuffer • 2 min Kerngegenfärbung mit Hämatoxylin nach Mayer • Spülen mit Leitungswasser • Eindecken mit Aqua tex. (Fa. Merck) Qualitätskontrolle: Die Negativkontrollen erfolgten jeweils durch Weglassen des primären Antikörpers. 43 Material und Methoden b) Immunhistochemische Darstellung von Östrogen- und Progesteronrezeptoren • Von dem formalinfixierten und in Paraffin eingebetteten Gewebe wurden 3-4 µm dicke Schnittpräparate auf einen speziellen Kapillarspaltobjektträger der Firma DAKO aufgezogen. Anschließend Trocknung der Präparate über Nacht bei 40°C im Wärmeschrank. • Entparaffinierung der Schnittpräparate in Xylol • Rehydrierung in einer absteigenden Alkoholreihe • Spülung in Tris-Puffer (pH 7,6) für 10 min • Zur Antigendemaskierung wurde eine Mikrowellenbehandlung durchgeführt: Die Schnitte wurden in Puffer (Antigen Retrievial Buffer, Citratpuffer, pH 6,0, Fa. DAKO Hamburg) 4 × 5 min in der Mikrowelle bei 600 Watt gekocht und anschließend weitere 20 min im warmen Puffer stehen gelassen. Die Bearbeitung der Schnittpräparate erfolgte ab hier automatisch mit Hilfe des Chem Mate 500, Fa. DAKO. Als primäre Antikörper kamen jeweils monoklonale Antikörper gegen Östrogen- und Progesteronrezeptoren ( Fa. medac GmbH, Hamburg) in der Verdünnung 1:200 zur Anwendung. • Der Primärantikörper wurde in der jeweiligen Gebrauchsverdünnung für 25 min bei Raumtemperatur inkubiert. Die Antikörperverdünnung erfolgte mit Hilfe eines Diluents (=> Tris-Puffer, pH 7,2, Fa. DAKO). Die Präparate wurden in Puffer (Puffer-Kit K 5006, Fa. DAKO) gespült. • Die Präparate wurden für 25 min bei Raumtemperatur mit einem Sekundärantikörper = LINK (APAAP-Kit K 5000, Fa. DAKO, gebrauchsfertig) inkubiert. Beim Brückenantikörper handelte es sich um Kaninchen-Anti-Maus-Immunglobuline aller Isotypen. • Nach Spülung mit Puffer wurde für weitere 25 min bei Raumtemperatur mit einem APAAP-Komplex (APAAP-Kit K 5000, Fa. DAKO, gebrauchsfertig) inkubiert. Der APAAP-Komplex bestand aus monoklonalen Maus Ig G1-Antikörpern, welche spezifisch an die alkalische Phosphatase aus Kälberdarmmukosa gebunden sind. • Zur Verstärkung der Reaktion wurden nach Spülung mit Puffer wiederholt LINK und APAAP-Komplex für jeweils 10 min bei Raumtemperatur aufgegeben. 44 Material und Methoden • Zur Farbentwicklung wurde ebenfalls der APAAP-Kit benutzt. Das Chromogen wurde max. 10 min vor Gebrauch angesetzt. Der verwendetet Farbstoff war Neufuchsin. Die endogene alkalische Phosphatase wurde dabei durch Zugabe von Levamisol (0,2 mM), ebenfalls im APAAP-Kit vorhanden, geblockt. Die Inkubationszeit betrug 4 × 5 min, wobei zwischendurch immer wieder mit Puffer gespült wurde. • Die Gegenfärbung erfolgte in Mayers-Hämatoxylin (Fa. DAKO, Hamburg) für 1 min. Anschließend wurden die Präparate erst in Puffer, dann in Aqua dest. gebläut. • Die Schnittpräparate wurden in aufsteigender Alkoholreihe dehydriert und über Xylol mit Eukitt eingedeckt. Qualitätskontrolle: Die Negativkontrollen erfolgten jeweils durch Weglassen des primären Antikörpers. 2.3.3) Auswertungen Alle immunhistochemisch gefärbten Präparate wurden von demselben Untersucher mit einem Lichtmikroskop (Standard 25, Fa. Zeiss) beurteilt. Nach orientierender Durchsicht mit schwacher Vergrößerung wurde zur semiquantitativen Auswertung eine starke Vergrößerung (HPF = High Power Field) mit 40x Objektiv / 10x Okular eingestellt, womit der Begriff des Gesichtsfeldes reproduzierbar gewährleistet ist. 2.3.3.1) MIB-1 Auswertung: MIB-1 ist ein monoklonaler Antikörper gegen das Ki-67 Antigen. Der Klon MIB-1 wurde durch Immunisierung mit bakteriell exprimiertem Ki-67 gewonnen und weist das nukleäre Antigen Ki-67 nach, das während des Zellzyklus in unterschiedlicher Intensität während der G1- und S-Phase, ebenso in der G2/M-Phase vorhanden ist. Ruhende G0Zellen werden von diesem Antikörper nicht erkannt. Der Anteil der gefärbten Zellen zeigt unmittelbar die Proliferationsaktivität an. Das Ki-67 Antigen wurde zuerst von Gerdes et al. (1983) beschrieben. Bis vor kurzem war die Anwendung der Ki-67-Antikörper aufgrund der Labilität des Epitops auf den Einsatz am Gefriermaterial beschränkt. Mit dem MIB-1 steht jedoch seit 1992 eine neue Generation von Antikörpern zur Verfügung, die nach 45 Material und Methoden vorhergehender Mikrowellenbehandlung zur Antigendemaskierung auch Untersuchungen an formalinfixiertem, in Paraffin eingebettetem Gewebe ermöglicht (Cattoretti et al., 1992). Alle Zellen mit positiven Immunreaktionen der Kerne wurden als positiv bewertet. Nach Durchmusterung des Tumors bei schwacher Vergrößerung wurden die am intensivsten gefärbten Regionen (sog. hot spots) bei einer 400-fachen Vergrößerung eingestellt. Die positiv gefärbten Zellkerne wurden im Verhältnis zur Gesamtzellzahl pro Gesichtsfeld in vier verschiedenen Gesichtsfeldern ermittelt. Die Ergebnisse wurden arithmetisch gemittelt und in Prozent ausgedrückt. Dieser Wert wird als Proliferationsindex (P.I.) bezeichnet. 2.3.3.2) Östrogen- / Progesteron-Rezeptor-Auswertung Das Mammakarzinom zählt zu den hormonabhängigen Tumoren und ist daher therapeutisch oft durch hormonelle Maßnahmen zu beeinflussen. Die Analyse spezifischer Hormonbindungsstellen, insbesondere der Östrogen- und ProgesteronRezeptoren, gehört heute zu den wichtigsten Kriterien für Prognose und Therapiewahl beim Mammakarzinom (Scharl et al., 1989). Die Expression von Östrogen- und Progesteron-Rezeptoren im primären Mammakarzinom gilt als Marker einer erhaltenen funktionellen Differenzierung und als günstiges Prognosekriterium (Ahr et al., 1995). Der Hormonrezeptorstatus ist darüberhinaus ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl der adäquaten adjuvanten oder palliativen systemischen Therapie bzw. bei der Therapieselektion in der Postmenopause (Therapieentscheidung zwischen endokriner und Chemotherapie). Im Tumorgewebe werden Östrogenrezeptoren bei ca. 70% der Patientinnen mit metastasierendem Karzinom gefunden. Progesteronrezeptoren lassen sich in ca. 75% der ÖR-positiven und in 10% der ÖR-negativen Fälle nachweisen. Die Anzahl der ÖRund PR-positiven Karzinome steigt mit dem Lebensalter. Studien zur Wertigkeit des Rezeptorstatus belegen, daß sich die Prognose sowohl hinsichtlich der Überlebenszeit als auch der Ansprechbarkeit auf eine hormonelle adjuvante Therapie am günstigsten erweist, wenn der ÖR- und der PR-Nachweis positiv sind (Jonat et al., 1994). Allerdings sprechen 20-30% der rezeptorpositiven Brustkrebspatientinnen nicht auf eine Hormontherapie an. 46 Material und Methoden Die Östrogen- und Progesteronrezeptoren sind Steroidrezeptorproteine im Zellkern. Der ÖR hat ein Molekulargewicht von 65 000 Dalton und besteht aus 595 Aminosäuren. Über die Genaktivität reguliert der ÖR seine eigene Synthese und die des PR, dessen Synthese stets von der intakten funktionellen Aktivität des ÖR abhängig ist. Der ÖR steuert außerdem die Zellproliferation durch die Synthese einiger Proteine und Wachstumsfaktoren und deren Rezeptoren. Zur Verdeutlichung der Östrogen-kontrollierten, koordinierten Expression verschiedener Gene, deren Expression von großer Bedeutung für die Zellproliferation und die Gewebedifferenzierung sind (wie z.B. Wachstumsfaktoren, Proteasen, Proteasen-Inhibitoren, Transkriptionsfaktoren und Membranrezeptoren), sei hier die folgende Skizze angeführt: 47 Material und Methoden Anti-Proteasen Wachstumsfaktoren • alpha 1- Antichymotrypsin • alpha-Antitrypsin •TGF alpha, MDGF, IGF II, u.a. cerb BLiganden Proteasen • cerb B2 • TRPM-2 • TGF ß •Kathepsin D •PlasminogenAktivatoren HSP 27 PR - ER 160 K • c-myc • c-fos pS 2 + Östrogene Abb. 6: Östrogen-kontrollierte, koordinierte Expression verschiedener Gene mit großer Bedeutung für die Zellproliferation und Gewebedifferenzierung (nach Rochefort, 1994) Abkürzungen: • TGF α: Transforming growth factor α • TGF β: Transforming growth factor β • MDGF: Mammary-derived growth factor • IGF II: Insulin-like growth factor II • TRPM-2: Testosterone-repressed prostate-message 2 • HSP 27: Heat shock protein mit einem Molekulargewicht von 27 kDa • 160 K: noch nicht identifiziertes sezerniertes Protein 48 Material und Methoden Auswertung: Alle Zellen mit einer sichtbaren Farbreaktion der Kerne wurden als positiv bewertet. Die Beurteilung der Farbreaktion erfolgte in bezug auf das gesamte Präparat zunächst unter Durchmusterung bei 100-facher Vergrößerung, dann 200-facher Vergrößerung. Die Auswertung erfolgte semiquantitativ in Anlehnung an Luqmani et al. (1993), wobei folgende Kriterien aufgestellt wurden: • 0% ⇒ negativ ⇒0 • ≤ 50% ⇒ schwach positiv ⇒+ • > 50% ⇒ mäßig/stark positiv ⇒ ++ 2.3.3.3) pS2-Auswertung pS2 ist ein cysteinreiches Protein mit einem Molekulargewicht von 6450 Dalton und besteht aus 84 Aminosäuren, wobei die Abspaltung eines Signalpeptids von 26 Aminosäuren Länge zum „reifen“ pS2-Protein führt, welches sich dann aus 58 Aminosäuren zusammensetzt (Masiakowski et al., 1982; Nunez et al., 1987). Masiakowski et al. (1982) entdeckten als erste dieses Protein bei der Suche nach Östrogen-regulierten Genen in MCF-7-Kulturmedien aus Mammakarzinomen. Das pS2-Protein ähnelt strukturell dem „insulin-like-growth-factor“ (IGF 1) und einer Gruppe pankreatischer Polypeptide, welche die Motilität des Gastrointestinaltrakts und die Sekretion des Magensaftes steuern. Es weist zudem immunologische Ähnlichkeiten zum „epidermal growth factor“ (EGF) auf. Die Expression von pS2 wurde in Mammakarzinomen, aber auch in normalem oder mastopathisch verändertem Brustdrüsengewebe (Koerner et al., 1992) sowie in normaler Magenschleimhaut und bei ulzerativen Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts gefunden (Rio und Chambon, 1990). Die biologische Funktion des pS2-Proteins ist noch unbekannt (Ahr et al., 1995). Die Synthese des pS2-Proteins wird durch die Östrogen-abhängige Transkription des pS2-Gens induziert und gilt somit als Ausdruck eines funktionell aktiven Östrogenrezeptors (Roberts et al., 1988). Viele Studien belegen eine gute Korrelation zwischen dem Protein pS2 und dem Östrogenrezeptorstatus (Foekens et al., 1990; Henry et al., 1991) und darüberhinaus eine günstige prognostische Aussagekraft bzgl. des klinischen Verlaufs der 49 Material und Methoden Mammakarzinomerkrankung sowie eine Voraussagekraft hinsichtlich des Ansprechens auf eine hormonelle Therapie (Rio und Chambon, 1990; Foekens et al., 1990; Predine et al., 1992), wohingegen andere Autoren die prognostische Relevanz dieses Proteins nicht bestätigen konnten (Henry et al., 1991; Thor et al., 1992; Capelletti et al., 1992). Auswertung: In Anlehnung an Johnston et al. (1995) und Detre et al. (1994) erfolgte die Auswertung für pS2 semiquantitativ, indem zunächst nach orientierender Durchsicht des Präparates mit schwacher Vergrößerung, dann jeweils zwei repräsentative Tumorregionen mit 400facher Vergrößerung eingestellt und die Anzahl der positiv gefärbten Zellen in bezug zur Gesamtzahl der in diesem Gesichtsfeld zu erkennenden Tumorzellen gezählt wurde, wobei jede spezifische Farbreaktion einer Tumorzelle als ein positiver Befund gewertet wurde. Die Ergebnisse aus den zwei verschiedenen Gesichtsfeldern wurden arithmetisch gemittelt und in Prozent ausgedrückt. Dabei kamen folgende Einstufungen zur Anwendung: • negativ (0) , wenn keine positiven Zellen im Tumorpräparat aufzufinden waren • schwach positiv (+) , wenn < 25% der Tumorzellen positiv waren • mittelstark (++) , wenn 25-75% der Tumorzellen positiv waren • stark (+++) , wenn > 75% der Tumorzellen positiv waren 2.3.3.4) Kathepsin D-Auswertung Kathepsin D ist eine lysosomale Protease und wurde erstmals von Westley und Rochefort im Jahre 1979 beschrieben. Das Proenzym des Kathepsin D, das Glykoprotein Prokathepsin D (MG=52 kDa), wird von hormonabhängigen und unabhängigen Mammakarzinomzellinien produziert und sezerniert. Intrazellulär wird es vom Golgi-Apparat zu den Lysosomen transportiert, wo es in ein intermediäres 48 kDaund ein reifes, stabiles 34 kDa- + 14 kDa-Enzym (Kathepsin D) umgewandelt wird (Morisset et al., 1986; Rochefort et al., 1988; Rochefort, 1992). Der Nachweis einer erhöhten Kathepsin D-Expression ist nicht allein auf das Mammakarzinom beschränkt. Auch beim Zervix-, Endometrium- und Ovarialkarzinom sowie in malignen Tumoren der Hals-Kopf-Region fanden sich signifikant höhere 50 Material und Methoden Kathepsin D-Werte als in den korrespondierenden Normalgeweben bzw. als in benignen Tumoren gleicher Lokalisation (Crombach et al., 1992; Nazeer et al., 1992; Zeillinger et al., 1992). Darüberhinaus wird Kathepsin D auch in benignen Mammaveränderungen sowie in normalem Brustdrüsengewebe gefunden, allerdings in sehr viel geringerer Ausprägung als im Mammakarzinom (Capony et al., 1989; Lah et al., 1992). In vitro konnte eine mitogene Aktivität von Kathepsin D auf Östrogen-abhängige Tumorzellen (Vignon et al., 1986) und eine proteolytische Aktivität auf extrazelluläre Proteoglykane (Capony et al., 1987; Briozzo et al., 1988) nachgewiesen werden. Sowohl die wachstumsfördernde als auch die proteolytische Wirkung lassen eine Beziehung zur Aggressivität bzw. Metastasierungspotenz des Tumors vermuten, wobei diese beiden Aspekte die biologische Basis für eine mögliche prognostische Rolle des Kathepsin D bilden. Auswertung: Die Auswertung des Kathepsin D erfolgte semiquantitativ in Anlehnung an Alo’ et al., 1996. Nach Durchmusterung des Präparates in schwacher Vergrößerung wurden jeweils zwei repräsentative Tumorareale bei 400-facher Vergrößerung eingestellt, die Anzahl der positiv gefärbten Zellen im Vergleich zur Gesamtzellzahl dieses Gesichtsfeldes gezählt und nach arithmetischer Mittelung der Ergebnisse in Prozent ausgedrückt. Dabei wurde jede spezifische Farbreaktion als ein positiver Befund gewertet. Positiv gefärbte Makrophagen wurden nicht mitgezählt, ihre Anwesenheit jedoch im einzelnen Fall vermerkt. Die Ergebnisse wurden in folgende Abstufungen unterteilt: • negativ (0) , wenn keine positiven Zellen im Tumorpräparat aufzufinden waren • schwach positiv (+) , wenn < 25% der Tumorzellen positiv waren • mittelstark (++) , wenn 25-75% der Tumorzellen positiv waren • stark (+++) , wenn > 75% der Tumorzellen positiv waren 51 Material und Methoden 2.4) DNA-Zytometrie Bei den meisten bösartigen Neubildungen lassen sich numerische chromosomale Aberrationen (Aneuploidie) nachweisen, so auch bei Mammakarzinomen. Zytogenetische Untersuchungen haben gezeigt, daß Aneuploidie sowohl bei aggressiveren fortgeschrittenen Mammakarzinomen gefunden wird als auch bei den Karzinomen, die nach den klassischen konventionellen Parametern eigentlich eine gute Prognose haben müßten. Derartige Tumoren stellen somit offenbar eine Hochrisikogruppe dar, so daß dem zytogenetischen Nachweis von Aneuploidie eine prognostische Bedeutung zukommt (Harada et al., 1994). Zytogenetische Untersuchungen sind jedoch aufwendig und teuer, so daß sie zur Zeit für die Routinediagnostik keine praktische Bedeutung besitzen. Aussagen über den Netto-DNA-Gehalt einer Tumorzellpopulation und damit über die chromosomale Situation des Mammakarzinoms sind auch durch DNA-Zytometrie möglich, da eine strenge Korrelation zwischen DNA-zytometrisch gemessenen DNA-Werten und zytogenetisch ermittelter Situation besteht (Dutrillaux et al., 1991; Silverstein et al., 1994 a). DNA-Aneuploidie ist dabei das zytometrische Äquivalent chromosomaler Aneuploidie. DNA-zytometrische Untersuchungen haben sich in der letzten Zeit als wichtige Zusatzmethode in der Onkologie bewährt und ergänzen die klassischen Prognosefaktoren (Böcking et al., 1993, 1995). Zur DNA-zytometrischen Auswertung gelangten von verschiedenen Tumorregionen gewonnene, luftgetrocknete zytologische Abklatschpräparate der frischen Schnittfläche der Tumoren, die anschließend mit dem Schiff-Reagenz nach Feulgen gefärbt wurden. Der DNA-Gehalt der Zellen in den Abklatschpräparaten wurde mit Hilfe der interaktiven TV-Bildanalyse bestimmt, wobei für die Messungen das neu entwickelte CYDOK (Fa. Hilgers, Königswinter) benutzt wurde. Das Meßprinzip beruht auf der digitalen Verarbeitung eines Fernsehbildes von mikroskopischen Präparaten mit Hilfe der mathematischen Morphologie. Es wird die integrierte optische Dichte von Feulgen-gefärbten internen Eichzellen mit einem DNA- 52 Material und Methoden Gehalt von 2c (z.B. Lymphozyten oder Granulozyten) auf die der zu messenden Zellen bezogen und so der relative DNA-Gehalt bestimmt. Interne Eichzellen sind solche, die neben den Tumorzellen in den zu messenden Ausstrichen enthalten sind. Sie stammen also vom Patienten selbst und haben die gleichen Färbeschritte durchlaufen. Vermessen wurden mindestens 20 Referenzzellen (autologe diploide Lymphozyten oder Granulozyten) und nach dem Zufallsprinzip 200-250 Tumorzellen. Pyknotische Kerne wurden bei der Messung nicht berücksichtigt. 53 Material und Methoden Abb. 7: DNA-zytometrischer Arbeitsplatz bei Anwendung der Methode der statischen DNA-Zytometrie 54 Material und Methoden Bei der DNA-zytometrischen Auswertung wurden folgende Parameter bestimmt: 2.4.1) DNA-Stammlinie Die DNA-Stammlinie, die den Modalwert einer Zellpopulation, d.h. den am häufigsten vorkommenden Wert (= peak) darstellt, ist die Grundlage für die Interpretation der Aneuploidie eines Tumors. Aneuploidie liegt vor, wenn der Modalwert außerhalb von 2c +/− 2 × CV (CV= Variationskoeffizient der Referenzzellpopulation) liegt (Böcking, 1990). 2.4.2) DNA-Malignitätsgrad Da für den Kliniker die Varianz der DNA-Werte um den Normalwert von 2c (2cDeviationsindex = 2cDI) als prognostischer Index zu abstrakt ist, führten Böcking et al. 1984 eine logarithmische Umrechnung des 2c-Deviationsindex in die Skala eines DNAMalignitätsgrades (DNA-MG) ein, die von 0 bis 3 reicht. Bei dieser Umrechnung wird die niedrigst denkbare Varianz von 0 als DNA-Malignitätsgrad 0 gesetzt und der höchste beobachtete Wert (eines Osteosarkoms) von 51 als DNA-Malignitätsgrad 3,0. Dabei kommt folgende Formel zur Anwendung: DNA-MG = 3 × lg (2cDI + 1) / lg 51 = 1,757 × lg (2cDI + 1) Die prognostische Relevanz dieses DNA-Malignitätsgrades wurde bisher von Böcking et al. für maligne Lymphome, das Kehlkopf-, Prostata-, Mamma- und Harnblasenkarzinom in follow-up-Studien statistisch belegt. Darüberhinaus zeigte der DNA-Malignitätsgrad ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit und Repräsentativität und erwies sich als guter, von anderen Parametern unabhängiger Prädiktor für einen Lymphknotenbefall beim Mammakarzinom (Böcking et al., 1989 a). 2.4.3) Auer-Index Der Ploidie-Wert jeder gemessenen Zelle wird in einem Koordinatensystem eingetragen und als DNA-Histogramm bezeichnet. Auer und Mitarbeiter stellten eine quantitative Histogrammauswertung in 4 Typen (Typ I-IV) vor, die sich als prognostisch signifikant erwies (Auer et al., 1980). 55 Material und Methoden Die folgenden Abbildungen, die der Veranschaulichung der einzelnen AuerHistogrammtypen dienen sollen, entstammen dem in dieser Arbeit untersuchten Patientinnenkollektiv. Die DNA-zytometrischen Untersuchungen wurden am Pathologischen Institut Osnabrück unter Leitung von Herrn Dr. med. U. Bosse durchgeführt. • Nach dieser Klassifikation ist der Typ I durch eine einzelne Säule von modalen DNA-Werten nahe um den diploiden Chromosomensatz von normalen Zellen charakterisiert. Abb. 8: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ I (DNA-Histogramm einer 53-jährigen Patientin mit rechtsseitigem duktalen Carcinoma in situ, G2) 56 Material und Methoden • Der Typ II zeigt entweder eine einzelne Säule im tetraploiden Bereich (4c) von normalen Zellen (1.Variante) oder zwei klar abgrenzbare Säulen bei 2c und 4c, wobei nur wenige der gemessenen Zellen (≤ 5%) zwischen den beiden Säulen zu finden sind, entsprechend den DNA-Werten von normalen Zellen in der DNASynthesephase (2.Variante). Abb. 9: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ II (1. Variante) (DNA-Histogramm einer 57-jährigen Patientin mit einem invasiv lobulären/partiell tubulären Mammakarzinom; pT1c, G2/3) Abb. 10: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ II (2. Variante) (DNA-Histogramm einer 32-jährigen Patientin mit rechtsseitigem Rezidiv eines gering differenzierten Mammakarzinoms; rpT1c, G3) 57 Material und Methoden • Der Typ III ist charakterisiert durch zwei Säulen von Werten im Bereich von 2c und 4c, unterscheidet sich jedoch von Typ II dadurch, daß mehr Zellen (> 5%) mit einem DNA-Gehalt ähnlich dem von normalen Zellen während der DNA-Synthesephase zwischen 2c und 4c angesiedelt sind. Abb. 11: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ III (DNA-Histogramm einer 79-jährigen Patientin mit linksseitigem invasiv lobulären Karzinom; pT1c, G3, N0) 58 Material und Methoden • Der Typ IV ist durch ein Nebeneinander von Zellen unterschiedlichster Ploidie gekennzeichnet. Dabei treten oft DNA-Modalwerte jenseits des tetraploiden Chromosomensatzes auf, und das Histogramm zeigt ein irreguläres Bild, das auch als „skyline“ bezeichnet wird. Abb. 12: DNA-zytometrisches Histogramm vom Auer Typ IV (DNA-Histogramm einer 64-jährigen Patientin mit rechtsseitigem invasiv lobulären Karzinom; pT1c, G2/3, N0) Typ I und II entsprechen einer Verteilung der DNA-Werte im diploiden/tetraploiden Bereich und werden daher auch als euploid zusammengefaßt, wohingegen Typ III und IV als aneuploide Tumoren klassifiziert werden. 59 Ergebnisse 3.) Ergebnisse 3.1) Makromorphologische Beurteilung An den Tumorresektaten wurde postoperativ die Beurteilung der Tumorausdehnung (pT) und der Befall der regionären Lymphknoten (pN) gemäß der pTNM-Klassifikation nach den Richtlinien der UICC (1992) vorgenommen. In 6 Fällen von insgesamt 123 Tumoren (4,9%) wurde ein Carcinoma in situ diagnostiziert. Bei 65 Patientinnen (52,8%) lag ein pT1-Tumor vor, wobei kein Tumor mit pT1a, 15 Tumoren mit pT1b und 49 Tumoren mit pT1c bezeichnet wurden. Bei 44 Karzinomen wurde eine Tumorausdehnung pT2 festgestellt, entsprechend einer relativen Häufigkeit von 35,8%. Zwei Tumoren wurden als pT3 (1,6%) und 6 Karzinome als pT4 (4,9%) diagnostiziert. pT3 1,6% pT4 4,9% pTis 4,9% pTis pT1 pT2 pT2 35,8% pT3 pT4 pT1 52,8% Abb. 13: Häufigkeitsverteilung der Tumorgröße im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen unter Berücksichtigung der pTNM-Klassifikation 60 Ergebnisse Bei 99 bekannten Lymphknotenstadien waren in 66 Fällen (66,7%) pN0-Tumoren nachweisbar. Bei einem Karzinom war die Lymphknotenbeurteilung nicht möglich (pNX), und in 32 Fällen fand man einen pN1-Tumor, entsprechend einer relativen Häufigkeit von 32,3%. pN1 32,3% pNX 1,0% pN0 pN1 pNX pN0 66,7% Abb. 14: Häufigkeitsverteilung der nachgewiesenen Lymphknotenmetastasen im postoperativ-histologisch analysierten Untersuchungsgut bei 99 bekannten Lymphknotenstadien 3.2) Histologische Untersuchungen 3.2.1) Lichtmikroskopie Die Beurteilung der Differenzierung (Grading) erfolgte an den HE-Schnitten nach den von Bloom & Richardson (1957) aufgestellten Kriterien. Dabei waren 28 Tumoren (22,8%) mäßig differenziert (G2); eine mäßig bis niedrige Differenzierung (G2/3) zeigten 38 Karzinome (30,9%), und in 57 Fällen wiesen die Tumoren eine niedrige Differenzierung (G3) auf (46,3%). 61 Ergebnisse G2 22,8% G3 46,3% G2 G2/3 G3 G2/3 30,9% Abb. 15: Häufigkeitsverteilung der Differenzierungsgrade von 123 Mammakarzinomen nach den führenden histologischen Merkmalen Die histologische Typisierung der Tumoren am HE-Schnitt wurde nach der WHOKlassifikation (1981) vorgenommen. Hierbei wurde in 6 Fällen (4,9%) ein duktales Carcinoma in situ diagnostiziert. 68 Tumoren zeigten Merkmale eines invasiv duktalen Karzinoms (auch als not otherwise specified, NOS, bezeichnet), mit einer relativen Häufigkeit von 55,3%. Ein invasiv lobuläres Karzinom wurde in 32 Fällen (26,0%) festgestellt, und bei 10 Patientinnen konnte ein gemischter Wachstumstyp mit duktalen sowie lobulären Komponenten diagnostiziert werden, entsprechend einer relativen Häufigkeit von 8,1%. Die verbleibenden 7 Tumoren stellten seltenere Wachstumsformen dar, teilweise mit besonderer Differenzierung wie muzinöse, karzinosarkomatöse, invasiv apokrine und invasive, partiell riesenzellige Karzinome mit einer relativen Häufigkeit von insgesamt 5,7%. Diese Gruppe wurde in den folgenden Auswertungen und Beschreibungen unter dem Begriff „Sonderformen“ zusammengefaßt. 62 Ergebnisse DCIS Sonderformen 5,7% Inv.gem.lob./dukt. DCIS Ca 4,9% 8,1% Inv.dukt.Ca Inv.lob.Ca Inv.dukt.Ca 55,3% Inv.lob.Ca 26,0% Abb. 16: Häufigkeitsverteilung Inv.gem.lob./dukt.Ca Sonderformen der histologischen Tumortypen von 123 Mammakarzinomen nach führenden histomorphologischen Aspekten 3.2.2) Statistik Zur Beurteilung der nachfolgenden Ergebnisse der Immunhistochemie sowie der DNAzytometrischen Auswertungen wurden die Rohdaten durch die Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes und der Standardabweichung σ charakterisiert, die die Streuung der Einzelwerte um den arithmetischen Mittelwert angibt. Da keine Angaben über den klinischen Verlauf des Patientinnenkollektivs vorhanden waren, und bis zum Zeitpunkt der Fertigstellung dieser Studie kein follow up durchgeführt wurde, wurden die einzelnen prognostischen Parameter mittels χ²-Test auf signifikante Beziehung zueinander untersucht. Dabei wurde in allen Beziehungen p = 0,05 als Signifikanzniveau definiert, d.h. bei p < 0,05 kann eine Signifikanz angenommen werden. Zum besseren Verständnis der folgenden Auswertungen werden vorab die Einteilungskriterien der einzelnen untersuchten Parameter dargestellt: 63 Ergebnisse 1.) Histologie Die histologischen Tumortypen wurden in 5 Gruppen unterteilt: • Duktales Carcinoma in situ • Invasiv duktales Karzinom • Invasiv lobuläres Karzinom • Invasives gemischt lobuläres/duktales Karzinom • Sonderformen 2.) Tumorausdehnung (pT) • pTis • pT1 (mit pT1a,b,c) • pT2 • pT3 • pT4 3.) Lymphknotenstatus (pN) • pN0 • pN1 (mit pN1a,b,bii) 4.) Grading • G2 • G2/3 • G3 5.) Östrogen-/Progesteronrezeptorstatus • 0 (negativ) • + (schwach positiv) • ++ (mäßig/stark positiv) 64 Ergebnisse 6.) Kathepsin D / pS2 • 0 ⇒ negativ • + (< 25%) ⇒ schwach positiv • ++ (25-75%) ⇒ mittelstark positiv • +++ (> 75%) ⇒ stark positiv 7.) MIB-1 In Anlehnung an bisher in der Literatur eingesetzte cut-off-Werte, die meist im Bereich von 20% lagen (Molino et al., 1997; Dettmar et al., 1997), kam auch hier für einige Auswertungen bezüglich MIB-1 ein cut-off-Wert von 20% zur Anwendung, d.h. es wurden zwei Gruppen gebildet mit • MIB-1 ≤ 20% (Anzahl der gefärbten Kerne pro Tumor ≤ 20%) • MIB-1 > 20% ( Anzahl der gefärbten Kerne pro Tumor > 20%) 8.) DNA-Malignitätsgrad Nach Böcking et al. (1984) reicht die Skala des Malignitätsgrades von 0-3. Für die nachfolgenden Auswertungen wurden drei Gruppen gebildet mit • Malignitätsgrad 0-1 (hier gilt: alle Werte < 1,00) • Malignitätsgrad 1-2 (hier gilt: alle Werte 1,00-1,99) • Malignitätsgrad 2-3 (hier gilt: alle Werte 2,00-3,00) 9.) Auer-Index Nach Auer et al. (1980) erfolgt die Klassifikation eines DNA-Histogramms gemäß vier verschiedener Typen: • Auer Typ I • Auer Typ II • Auer Typ III • Auer Typ IV 65 Ergebnisse Typ I und II entsprechen einer Verteilung der DNA-Werte im diploiden/tetraploiden Bereich und werden daher auch als euploid bezeichnet, wohingegen Typ III und IV als aneuploide Tumoren klassifiziert werden. In einigen der nachfolgenden Untersuchungen kam diese zusammenfassende Wertung zur Anwendung. 10.) DNA-Stammlinieninterpretation Die DNA-Stammlinie, die den Modalwert einer Zellpopulation darstellt, ist die Grundlage für die Interpretation der Ploidie eines Tumors. Zur Beurteilung der Ploidie wurde das Spektrum der DNA-Stammlinien in Anlehnung an Falkmer et al. (1990) in Bereiche eingeteilt, die Aussagen über die Proliferationstendenzen von Tumorgewebe zulassen: • < 1,93c ⇒ hypodiploid • 1,93c-2,10c⇒ diploid • 2,11c-3,80c⇒ hyperdiploid • 3,81c-4,20c⇒ tetraploid • > 4,20c ⇒ hypertetraploid Dabei wurden DNA-Stammlinien im diploiden und tetraploiden Bereich als euploid und alle anderen Bereiche als aneuploid zusammengefaßt. 3.2.3) Immunhistochemie 3.2.3.1) MIB-1-Auswertung Bei der immunhistochemischen Anfärbung der Tumoren mit dem monoklonalen Antikörper MIB-1 (Fa. Dianova) zeigte das Färbeverhalten eine meist stark positive, selten schwächere Kernreaktion der Tumorzellen ohne zytoplasmatische Mitreaktion oder „Hintergrundfärbung“ des gesamten histologischen Schnittes. 91,9% der Tumoren waren MIB-1-positiv. Der Prozentrang an positiv gefärbten Kernen pro Tumor reichte von 0% bis 50% mit einem arithmetischen Mittelwert von 15,7% bei einer Standardabweichung σ von ± 12,3%. 66 Ergebnisse 25 µm Abb. 17: Mikrofotogramm eines invasiv lobulären Mammakarzinoms einer 67-jährigen Patientin (Wi 545/96; E-Nr. 19100/96), TNM-Klassifikation: pT1, G3, (Angaben über Lymphknotenbefall nicht vorliegend) Immunhistochemische Darstellung MIB-1-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper: stark positive Kernreaktion in Arealen mit heteromorphen Tumorzellen; Vergr. 400-fach 67 Ergebnisse • Histologie Bei der Histologie zeigte sich ein signifikant höheres MIB-1 bei den invasiv duktalen Karzinomen mit einem medianen Wert von 15% gegenüber den duktalen Carcinomata in situ mit 3,5%. Im Vergleich zum invasiv duktalen Karzinom zeigten die invasiv lobulären Karzinome eine geringere Proliferationskinetik mit einem MIB-1Median von 10%. Die invasiven gemischt lob./dukt. Karzinome wiesen einen medianen Wert von 17% auf, die als „Sonderformen“ zusammengefaßte Gruppe der selteneren Wachstumsformen einen Median von 5%. • Tumorausdehnung Bei der Tumorausdehnung (pT) zeigte sich ein signifikant ansteigendes MIB-1 mit zunehmender Tumorgröße von den in-situ-Karzinomen mit einem Median von 3,5% über die pT1-Karzinome mit 10%, weiter ansteigend auf 15% bei den pT2-Tumoren bis zum höchsten Medianwert von 36,5% bei den pT3-Karzinomen. Die bezüglich der Tumorgröße heterogene Gruppe der pT4-Karzinome wies einen MIB-1-Median von MIB-1-Medianwerte [%] 13,5% auf. 40,00% 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% pTis 36,5% MIB-1-Medianwerte 15,0% 13,5% 10,0% 3,5% pT1 pT2 pT3 pT4 Tumorausdehnung Abb. 18: MIB-1-Medianwerte in Abhängigkeit von der Tumorausdehnung pT bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 68 Ergebnisse • Lymphknotenbefall In Abhängigkeit vom Lymphknotenstatus fand sich ein wesentlich niedrigerer MIB-1Medianwert von 10% in der Gruppe der nodal-negativen Karzinome (pN0). Demgegenüber zeigten die nodal-positiven Tumoren (pN1) einen Median von 22%. Bei Anwendung des cut-off-Wertes von 20% für MIB-1 konnte ein signifikant Anz.d.Fälle[%] n=98 häufigerer N0-Status bei niedrigem MIB-1 (≤ 20%) beobachtet werden. 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 76,12% 48,39% 51,61% MIB-1 < / = 20% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 23,88% pN0 MIB-1 > 20% pN1 Lymphknotenbefall Abb. 19: Relative Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit vom cut-off-Wert des MIB-1 von 20% bei 98 untersuchten Mammakarzinomen mit bekanntem Lymphknotenstatus • Grading Beim Grading ergab sich ein deutlicher Anstieg der MIB-1-Werte von der Gruppe der mäßig differenzierten G2-Karzinome mit einem Medianwert von 6% über die mittel-bis niedrig differenzierten G2/3-Karzinome mit einem medianen Wert von 10%. Den höchsten MIB-1-Medianwert mit 20% erreichte die Gruppe der niedrig differenzierten G3-Karzinome. Auch bei der Bestimmung der relativen Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit von den MIB-1-Gruppen unter Anwendung des cut-off von 20% konnte ein signifikantes Überwiegen der G3-Fälle bei MIB-1 > 20% festgestellt werden. 69 Anz.d.Fälle[%] n=123 Ergebnisse 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 72,73% 37,78% 36,67% 25,56% MIB-1 > 20% 15,15% 20,00% 10,00% 0,00% MIB-1 < / = 20% G2 12,12% G2/3 G3 Grading Abb. 20: Relative Anteile des Grading G2, G2/3, und G3 in Abhängigkeit vom cut-off des MIB-1 von 20% bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Östrogenrezeptorstatus Den höchsten MIB-1-Medianwert von 18% erreichte die Gruppe von Östrogenrezeptor-negativen (0) Karzinomen. Der MIB-1-Medianwert sank in der Gruppe der schwach ÖR-positiven (+) Karzinome auf 10% und erzielte bei den stark ÖR-positiven (++) Tumoren seinen niedrigsten Wert von 8%. • Progesteronrezeptorstatus Auch hier konnte ein abfallendes MIB-1 mit zunehmender Rezeptor-Positivität festgestellt werden: Bei den PR-negativen (0) Karzinomen fand sich ein MIB-1-Medianwert von 13%. In der Gruppe der schwach PR-positiven (+) Tumoren sank der Median auf 12% und lag bei den stark PR-positiven (++) Karzinomen bei 10%. Unter Anwendung des cut-off von 20% für MIB-1 stellte sich bei der Untersuchung der relativen Anteile der PR 0, +, ++ -Gruppen in Abhängigkeit von den beiden MIB-1Gruppen ein deutliches Absinken der Fälle mit MIB-1 > 20% bei steigendem Rezeptorgehalt heraus. 70 Ergebnisse 66,67% Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 60,00% 57,78% 50,00% 40,00% MIB-1 < / = 20% 33,33% 30,00% MIB-1 > 20% 21,21% 20,00% 8,89% 12,12% 10,00% 0,00% PR 0 PR + PR ++ Progesteronrezeptorstatus Abb. 21: Relative Anteile der PR 0, +, ++ -Gruppen in Abhängigkeit vom cut-off des MIB-1 von 20% bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Kathepsin D Es ergab sich ein deutlicher Anstieg des MIB-1-Medianwertes von 4,5% in der Gruppe der Kathepsin D-negativen (0) Tumoren auf 15% bei den für Kathepsin D schwach positiven (+) Karzinomen. Der mediane MIB-1-Wert lag bei den für Kathepsin D mittelstark positiven (++) Tumoren bei 10% und in der Gruppe der Kathepsin D-stark positiven (+++) Karzinome bei 15%. • pS2 In der Gruppe der pS2-negativen (0) Tumoren erreichte der MIB-1-Medianwert im Vergleich zu den anderen Einheiten seinen höchsten Wert von 25%. Mit zunehmender pS2-Positivität sank der MIB-1-Medianwert ab und lag bei den für pS2 schwach (+) und mittelstark (++) positiven Karzinomen jeweils bei 10%. Der mediane MIB-1-Wert erzielte allerdings auch in der Gruppe der stark pS2-positiven (+++) Karzinome einen hohen Wert von 21%. 71 Ergebnisse • Malignitätsgrad Der DNA-Malignitätsgrad ist eine logarithmische Umrechnung des 2c-Deviationsindex, also der Varianz der DNA-Werte um den Normalwert von 2c, in eine Skala von 0 bis 3. Bei dieser Umrechnung wird die niedrigst denkbare Varianz von 0 als DNAMalignitätsgrad 0 gesetzt und der höchste beobachtete Wert (eines Osteosarkoms) von 51 als DNA-Malignitätsgrad 3. Beim Malignitätsgrad ließ sich ein deutlicher Anstieg des MIB-1-Medianwertes von 8% in der Gruppe 0-1 auf 20% bei den Karzinomen mit einem Malignitätsgrad von 1-2 verzeichnen. Auch die Tumoren mit einem Malignitätsgrad 2-3 zeigten einen relativ hohen MIB-1-Median von 17,5%. Die Bestimmung der relativen Anteile der einzelnen Malignitätsgrad-Gruppen in Abhängigkeit von den MIB-1-Gruppen unter Anwendung des cut-off-Wertes von 20% stellte eine signifikante Abnahme der Fälle mit niedrigeren MIB-1-Werten (≤ 20%) bei zunehmendem Malignitätsgrad dar. Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 60,00% 50,00% 37,78% 40,00% 30,00% 60,61% 55,56% MIB-1 < / = 20% 27,27% MIB-1 > 20% 20,00% 6,67% 12,12% 10,00% 0,00% Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 DNA-Malignitätsgrad Abb. 22: Relative Anteile des Malignitätsgrades 0-1, 1-2, 2-3 in Abhängigkeit vom cutoff des MIB-1 von 20% bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Auer-Index Der MIB-1-Medianwert lag bei den Karzinomen mit dem Auer-Typ I am niedrigsten bei 7%. In der Gruppe der mit Auer-Typ II bezeichneten Tumoren ergab sich ein medianer MIB-1-Wert von 18%, bei den Auer-Typ III Karzinomen fand sich ein Wert von 11%. 72 Ergebnisse Die von der Ploidie her am heterogensten strukturierte Gruppe der Auer-Typ IV Tumoren erzielte den höchsten MIB-1-Medianwert von 20%. Bei der Bestimmung der relativen Anteile der zusammengefaßten Gruppen Auer I und II (euploid) sowie Auer III und IV (aneuploid) in Abhängigkeit von den beiden MIB-1Gruppen unter Anwendung des cut-off von 20% ließ sich eine deutliche Abnahme der Fälle mit niedrigerem MIB-1 (≤ 20%) von den euploiden zu den aneuploiden Anz.d.Fälle[%] n=123 Tumoren beobachten. 80,00% 70,00% 76,67% 69,70% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% MIB-1 < / = 20% 23,33% 30,30% MIB-1 > 20% 20,00% 10,00% 0,00% Auer I, II Auer III, IV Auer-Index Abb. 23: Relative Anteile des Auer-Index I,II und III,IV in Abhängigkeit vom cut-off des MIB-1 von 20% bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Stammlinien-Ploidie Bei der Stammlinien-Ploidie zeigte der Bezug zum MIB-1-Medianwert ein irreguläres Bild. Die hypodiploiden Karzinome erreichten einen medianen MIB-1-Wert von 15%. Für die diploiden und hyperdiploiden Tumoren lag der Wert jeweils bei 10%. Die Gruppe der tetraploiden Karzinome erzielte einen Wert von 20%, und bei den hypertetraploiden Tumoren lag der Median bei 15%. Es konnte darüberhinaus eine deutliche Zunahme der Fälle mit hohem MIB-1 (> 20%) von der Gruppe der euploiden Karzinome (= diploid, tetraploid) zu den aneuploiden Tumoren (= hypodiploid, hyperdiploid, hypertetraploid) verzeichnet werden. 73 Anz.d.Fälle[%] n=123 Ergebnisse 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 81,82% 77,78% MIB-1 < / = 20% MIB-1 > 20% 22,22% 18,18% euploid aneuploid Stammlinien-Ploidie Abb. 24: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe in Abhängigkeit vom cut-off des MIB-1 von 20% bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 74 Ergebnisse Dukt. Ca in situ Inv. dukt. Ca Inv. lob. Ca Inv. gem. lob./dukt. Ca Sonderformen gesamt pTis pT1 pT2 pT3 pT4 gesamt pN0 pN1 gesamt G2 G2/3 G3 gesamt ÖR 0 ÖR + ÖR ++ gesamt PR 0 PR + PR ++ gesamt Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ gesamt pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ gesamt Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 gesamt Auer I, II Auer III, IV gesamt euploid aneuploid gesamt MIB-1 ≤ 20% MIB-1 > 20% gesamt 6 44 29 6 5 90 6 48 31 0 5 90 51 16 67 23 34 33 90 50 23 17 90 52 30 8 90 3 54 32 1 90 10 55 24 1 90 50 34 6 90 69 21 90 20 70 90 0 24 3 4 2 33 0 17 13 2 1 33 15 16 31 5 4 24 33 23 4 6 33 22 7 4 33 1 24 8 0 33 11 16 5 1 33 9 20 4 33 23 10 33 6 27 33 6 68 32 10 7 123 6 65 44 2 6 123 66 32 98 28 38 57 123 73 27 23 123 74 37 12 123 4 78 40 1 123 21 71 29 2 123 59 54 10 123 92 31 123 26 97 123 Tab. 10: Kontingenztafel der MIB-1-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNAzytometrischen Parametern 75 Ergebnisse MIB-1 ( ≤ 20% / > 20%) x²-Werte p-Werte Histologie (alle Formen) x² = 10,542 p < 0,032 Tumorgröße (pT) x² = 8,151 n. s. Lymphknotenstatus x² = 7,412 p < 0,006 Grading x² = 13,069 p < 0,001 ÖR (0,+,++) x² = 2,805 n. s. PR (0,+,++) x² = 1,755 n. s. Kat D (0,+,++,+++) x² = 1,941 n. s. pS2 (0,+,++,+++) x² = 9,556 p < 0,023 Malignitätsgrad x² = 7,777 p < 0,020 Auer-Index x² = 0,622 n. s. x² = 0,236 n. s. (pN) (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Stammlinien-Ploidie (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Tab. 11: p-Werte des MIB-1 mit Parametern der Histopathologie und der DNAZytometrie mittels χ²-Test ( p< 0,05 wurde als signifikant definiert) 76 Ergebnisse 3.2.3.2) pS2-Auswertung Bei dem immunhistochemischen Nachweis von pS2 mittels eines monoklonalen Antikörpers (Fa. CIS Diagnostik) zeigten die pS2-positiven Tumoren eine feingranuläre Anfärbung des Zytoplasmas von Tumorzellen. Zusätzlich fand sich auch eine Reaktion mit intraluminalen Substanzen (Mukus, Detritus) in den von Tumorzellen ausgekleideten Drüsenlumina. Insgesamt war die Verteilung des pS2Proteins im Tumor heterogen. Die Zusammensetzung eines Karzinoms aus pS2positiven und pS2-negativen Zellen variierte erheblich und zeigte auch innerhalb eines Tumors regionale Unterschiede. Das Tumorstroma war stets negativ. In einigen Fällen wiesen die Tumorzellen eine schwache, homogene „Hintergrundfärbung“ auf, die jedoch nicht als eigentliche selektive Anfärbung einer Tumorzelle zu werten war und sich deutlich von den meist starken, zytoplasmatischen, feingranulären Reaktionen bei pS2-positiven Zellen unterschied. 82,9% der Karzinome waren pS2-positiv. Der Prozentsatz der positiv gefärbten Zellen pro Tumor reichte von 0 bis 80% mit einem arithmetischen Mittelwert von 16,9% und einer Standardabweichung σ von ± 18,1%. Bei der Anwendung des vierstufigen Musters zur pS2-Expressionsstärke (0,+,++,+++) zeigte sich folgende Häufigkeitsverteilung: ⇒ von 123 Tumoren waren 21 (17,1%) negativ für pS2. 71 Fälle (57,7%) wiesen eine schwach positive (+) und 29 Karzinome (23,6%) eine mittelstark (++) positive pS2-Ausprägung auf. Nur zwei Tumoren (1,6%) ließen eine für pS2 starke (+++) Anfärbung erkennen. 77 Ergebnisse a b 50 µm 50 µm c d 100 µm 50 µm Abb. 25: a) Mikrofotogramm eines invasiv duktalen Mammakarzinoms einer 71jährigen Patientin (Wi 3241/95; E-Nr. 15474/95); TNM-Klassifikation: pT2, N1b, G2 Immunhistochemische Darstellung pS2-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper mit feingranulärem, zytoplasmatischem Färbemuster; Tumorstroma deutlich negativ; Vergr. 200-fach b) Mikrofotogramm eines invasiv duktalen/partiell tubulären Mammakarzinoms einer 65-jährigen Patientin (Wi 2892/95; E-Nr. 23520/93); TNM-Klassifikation: pT1c, N0, G2/3 Immunhistochemische Darstellung pS2-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper mit perinukleär betonter Färbung; Vergr. 200-fach c) und d) Mikrofotogramme eines invasiv lobulären Mammakarzinoms einer 46jährigen Patientin (Wi 560/95; E-Nr. 14225/94) TNM-Klassifikation: pT2, G3, (Angaben über Lymphknotenbefall nicht vorliegend) Immunhistochemische Darstellung pS2-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper: positive Reaktion in kleinherdigen Tumorzellnestern und negative, originäre Drüsenschläuche; Vergr. c) 100-fach, Vergr. d) 200-fach 78 Ergebnisse • Histologie Der pS2-Medianwert war in der Gruppe der Sonderformen mit 20% am höchsten. Hierbei muß auf die auffallend stärkere pS2-Expression in muzinösen Karzinomen hingewiesen werden. Bei den als „Sonderformen“ klassifizierten Wachstumstypen waren außer den muzinösen Karzinomen alle anderen Formen pS2-negativ. Auch die duktalen Carcinomata in situ zeigten einen hohen pS2-Medianwert von 15%, der bei den invasiv duktalen Formen auf 12% absank und in der Gruppe der invasiv lobulären Karzinome mit 9,5% seinen niedrigsten Wert erreichte. Die invasiven gemischt lob./dukt. Wachstumsformen wiesen einen pS2-Median von 12,5% auf. • Tumorausdehnung Die pS2-Medianwertbestimmung in bezug zur Tumorausdehnung zeigte ein sehr heterogenes Bild. In der Gruppe der pT4-Tumoren lag der pS2-Medianwert mit 20% am höchsten, gefolgt von den Carcinomata in situ mit 15%. Die pT1-Tumoren erreichten einen pS2-Median von 12%, die pT2-Karzinome einen Wert von 14,5%, und wohl eher zufälligerweise wiesen die pT3-Tumoren einen pS2-Medianwert von 0% auf. • Lymphknotenbefall Der pS2-Medianwert lag bei den nodal-positiven Fällen mit 15% etwas höher als bei den nodal-negativen Tumoren mit 12%. • Grading Beim Grading ergab sich eine signifikante Abnahme der pS2-Medianwerte mit zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren. In der Gruppe der mäßig differenzierten Karzinome (G2) lag der mediane pS2-Wert bei 19%. Er sank auf 12,5% bei den mäßig bis niedrig differenzierten Tumoren (G2/3) und erreichte bei den niedrig differenzierten Karzinomen (G3) mit 8% seinen niedrigsten Wert. 79 pS2-Medianwerte [%] Ergebnisse 20,00% 19,00% 15,00% pS2-Medianwerte 12,50% 10,00% 8,00% 5,00% 0,00% G2 G2/3 G3 Grading Abb. 26: pS2-Medianwerte in Abhängigkeit vom Grading bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Bei der Bestimmung der relativen Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit von den jeweiligen pS2-Ausprägungsgraden (0,+,++,+++) stellte sich eine deutliche Zunahme der pS2-negativen (0) Fälle sowie eine Abnahme der stark pS2-positiven (+++) Fälle mit steigendem Malignitätsgrad heraus. 80,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 71,43% 70,00% 60,00% 50,00% 50,00% 50,00% 31,03% 22,54% 20,00% 10,00% pS2 + 37,93% 40,00% 30,00% pS2 0 46,48% 30,99% 31,03% pS2 ++ pS2 +++ 19,05% 9,52% 0,00% 0,00% G2 G2/3 Grading G3 Abb. 27: Relative Anteile des Grading G2, G2/3, G3 in Abhängigkeit von der pS2Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 80 Ergebnisse • Östrogenrezeptorstatus Der pS2-Medianwert lag in der Gruppe der stark ÖR-positiven (++) Fälle mit 15% am höchsten. Bei den für ÖR schwach positiven (+) sowie negativen (0) Tumoren erreichte der pS2-Medianwert jeweils 12%. Der Prozentsatz der ÖR-positiven Tumoren, die auch gleichzeitig pS2-positiv waren, lag bei 88%. Von den pS2-negativen Karzinomen waren gleichzeitig 71,4% ÖR-negativ. • Progesteronrezeptorstatus Der pS2-Medianwert erreichte in der Gruppe der PR-negativen (0) Fälle mit 8% seinen niedrigsten Wert und stieg signifikant auf 20% bei den PR schwach positiven (+) Karzinomen. Die stark PR-positiven (++) Tumoren erzielten ebenfalls einen hohen pS2-Medianwert von 17,5%. Von den PR-positiven Tumoren waren gleichzeitig 91,8% pS2-positiv. Der Prozentsatz der pS2-negativen Karzinome, die auch gleichzeitig PR-negativ waren, lag bei 81%. In der Gruppe der pS2-negativen Tumoren waren 66,6% der Fälle gleichzeitig für ÖR und PR negativ. Diese Zahlen lassen einen Zusammenhang zwischen dem Prognosefaktor pS2 und dem Hormonrezeptorstatus vermuten. 81 Ergebnisse a b 50 µm Abb. 28: a) Mikrofotogramm eines 100 µm invasiv duktalen/partiell tubulären Mammakarzinoms einer 69-jährigen Patientin (Wi 2892/95; E-Nr. 20155/93), TNMKlassifikation: pT1c, G2/3, (Angaben über Lymphknotenbefall nicht vorliegend) Immunhistochemische Darstellung ÖR-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper: stark positive Kernreaktion bei einem morphologisch insgesamt gleichmäßigen Zellbild; Vergr. 200-fach ⇒ pS2 7% (+) b) Mikrofotogramm eines invasiv duktalen Mammakarzinoms einer 59-jährigen Patientin (Wi 4663/95; E-Nr. 19608/95), TNM-Klassifikation: pT1c, N0, G3 Immunhistochemische Darstellung PR-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper: stark positive Kernreaktion bei insgesamt strukturell erhaltener Differenzierung der Drüsenschläuche; Vergr. 100-fach ⇒ pS2 20% (+) 82 Ergebnisse • Kathepsin D Beim Kathepsin D zeigte sich in der Gruppe der für diesen Faktor negativen (0) Fälle der niedrigste pS2-Medianwert von 7%. Die Kathepsin D schwach positiven Karzinome erreichten einen pS2-Median von 10%, und die mittelstark (++) bis stark (+++) Kathepsin D positiven Tumoren wiesen einen medianen pS2-Wert von jeweils 18% auf. • MIB-1 Der pS2-Medianwert lag in der Gruppe der Karzinome mit niedrigerem MIB1 (≤ 20%) mit 12,5% etwas höher als bei den Tumoren mit höherem MIB-1 (> 20%), bei denen er 10% betrug. Bei der Bestimmung der relativen Anteile der beiden MIB-1-Gruppen (≤ 20% / >20%) in Abhängigkeit von den jeweiligen pS2-Ausprägungsgraden ließ sich ein leichter Anstieg der pS2-negativen Fälle mit zunehmendem MIB-1 sowie eine signifikante Abnahme der für pS2 schwachen/mittelstarken (+/++) Tumoren mit zunehmendem MIB-1 feststellen. 90,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 77,46% 82,76% 70,00% pS2 0 60,00% 50,00% 47,62% 50,00% 52,38% 50,00% pS2 + pS2 ++ 40,00% 22,54% 17,24% 30,00% pS2 +++ 20,00% 10,00% 0,00% MIB-1 < / = 20% MIB-1 > 20% MIB-1-Gruppen Abb. 29: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen (≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von der pS2-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 83 Ergebnisse • Malignitätsgrad Beim Malignitätsgrad konnte eine deutliche Abnahme des pS2-Medianwertes mit steigendem Malignitätsgrad verzeichnet werden. In der Gruppe der Tumoren mit einem Malignitätsgrad 0-1 lag der mediane pS2-Wert bei 15%, sank bei den Karzinomen mit einem Malignitätsgrad 1-2 auf 12% und erreichte in der Gruppe der Tumoren mit einem Malignitätsgrad 2-3 mit 7,5% den niedrigsten Wert. Die Bestimmung der relativen Anteile der einzelnen Malignitätsgradgruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen pS2-Ausprägungsgraden zeigte ein deutliches Überwiegen der pS2-positiven Tumoren, v.a. der für pS2 stark positiven (+++) Karzinome, in der Gruppe der niedrigen Malignitätsgrade. 100,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% pS2 0 51,72% 49,30% 33,33% 57,14% pS2 + 40,85% 44,83% pS2 ++ 9,86% 9,52% 3,45% 20,00% pS2 +++ 0,00% Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 DNA-Malignitätsgrad Abb. 30: Relative Anteile des Malignitätsgrades 0-1, 1-2, 2-3 in Abhängigkeit von der pS2-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Auer-Index Die Bestimmung des pS2-Medianwertes in den jeweiligen mit Typ I-IV klassifizierten Auer-Gruppen zeigte ein eher heterogenes Bild. In der euploiden Gruppe lag der pS2Median bei den Typ I-Karzinomen bei 15% und bei den Typ II-Tumoren bei 10%. Die aneuploiden Karzinome erreichten bei den mit Typ III eingestuften Tumoren einen medianen pS2-Wert von 16,5%, und die Typ IV-Karzinome wiesen einen Wert von 12% auf. 84 Ergebnisse Dagegen ließ sich bei der Bestimmung der relativen Anteile der euploiden (Auer I, II) und aneuploiden (Auer III, IV) Gruppe in Abhängigkeit von den jeweiligen pS2Ausprägungsgraden ein deutliches Absinken der pS2 schwach/mittelstark (+ / ++) Anz.d.Fälle[%] n=123 positiven Fälle von den euploiden zu den aneuploiden Karzinomen feststellen. 90,00% 80,00% 70,00% 80,95% 71,83% 79,31% pS2 0 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 50,00% 50,00% pS2 + pS2 ++ 28,17% 20,69% 19,05% 20,00% 10,00% 0,00% Auer I, II pS2 +++ Auer III, IV Auer-Index Abb. 31: Relative Anteile des Auer-Index I, II und III, IV in Abhängigkeit von der pS2Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Die Kombination histomorphologischer bzw. immunhistochemischer Befunde mit DNA-zytometrischen Parametern führte zu folgender Beobachtung: In einigen Fällen konnten den uniformen c-peaks im DNA-Histogramm, die sich vorwiegend im diploiden 2c-Bereich befanden und somit als Auer I klassifiziert wurden, auch histologisch eine gute Differenzierung und isomorphe Tumorstrukturen zugeordnet werden. Darüberhinaus zeigten sich im Rahmen dieser als prognostisch günstig zu bewertenden Kriterien passende Befunde wie ein stark positiver Hormonrezeptorstatus, eine geringe Proliferationskinetik sowie ein niedriger DNA-Malignitätsgrad. 85 Ergebnisse Abb. 32: Kombinationsbefunde des immunhistochemisch dargestellten pS2 in morphologisch gut differenzierten Tumorstrukturen mit einem als Auer I klassifizierten DNA-Histogramm Weitere Angaben: • Invasiv lobuläres/partiell tubuläres Mammakarzinom einer 64-jährigen Patientin (Wi 4663/95; E-Nr. 19743/95 • TNM-Klassifikation: pT2, N1b, G2/3 • pS2-Expressionsstärke: 78% (+++), stark positiv • Hormonrezeptorstatus: ÖR (++), PR (++) ⇒ stark positiv • Kathepsin D-Expressionsstärke: 30% (++), mittelstark positiv • Proliferationsaktivität: MIB-1 10% • DNA-Malignitätsgrad: 0,14 • DNA-Stammlinie: 1,89c 86 Ergebnisse Abb. 33: Kombinationsbefunde des immunhistochemisch dargestellten pS2 in morphologisch gut differenzierten Tumorstrukturen mit einem als Auer I klassifizierten DNA-Histogramm Weitere Angaben: • Invasiv duktales Mammakarzinom einer 67-jährigen Patientin (Wi 4663/95; E-Nr. 20124/95) • TNM-Klassifikation: pT1c, N0, G2 • pS2-Expressionsstärke: 35% (++), mittelstark positiv • Hormonrezeptorstatus: ÖR (++), stark positiv; PR (+), schwach positiv • Kathepsin D-Expressionsstärke: 5% (+), schwach positiv • Proliferationsaktivität: MIB-1 25% • DNA-Malignitätsgrad: 0,23 • DNA-Stammlinie: 2,24c 87 Ergebnisse • Stammlinien-Ploidie Die pS2-Medianwert-Bestimmung in bezug zur Stammlinien-Ploidie zeigte die höchsten Werte in der euploiden Gruppe mit 16% bei den diploiden und 18% bei den tetraploiden Karzinomen. In der Gruppe der aneuploiden Tumoren lag der pS2-Median im hypodiploiden Bereich mit 4% am niedrigsten, stieg bei den hyperdiploiden Karzinomen auf 10% und erreichte bei den hypertetraploiden Tumoren 12%. Bei der Bestimmung der relativen Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe in Abhängigkeit von den jeweiligen pS2-Ausprägungsgraden konnten alle pS2-negativen Fälle dem aneuploiden Bereich zugeordnet werden. Besondere histomorphologische Aspekte: pS2 - stark exprimiert in intraduktalen Komponenten Bei der histomorphologischen Beurteilung des Färbeverhaltens von pS2 im Tumorgewebe konnte eine intensive pS2-Expression in Karzinomen mit intraduktalen Komponenten beobachtet werden. Auch in Karzinomen mit „KomedoNekrosen“ der intraduktalen Komponenten zeigte sich eine z.T. starke immunhistochemische Reaktion. 88 Ergebnisse b a 100 µm 200 µm c d 200 µm 100 µm Abb. 34: a) und b) Mikrofotogramme eines invasiv duktalen Mammakarzinoms einer 71-jährigen Patientin (Wi 3241/95; E-Nr. 15474/95), TNM-Klassifikation: pT2, N1b, G2; Immunhistochemische Darstellung pS2-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper in intraduktalen Karzinom-Komponenten; Vergr. a) 50fach, Vergr. b) 100-fach c) und d) Mikrofotogramme eines invasiv duktalen Mammakarzinoms einer 52jährigen Patientin (Wi 4663/95; E-Nr. 16039/95), TNM-Klassifikation: pT1c, N0, G2 Immunhistochemische Darstellung pS2-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper: verstärkte pS2-Expression in intraduktalen Komponenten mit „KomedoNekrosen“; Vergr. c) 100-fach, Vergr. d) 50-fach 89 Ergebnisse Dukt. Ca in situ Inv. dukt. Ca Inv. lob. Ca Inv. gem. lob./dukt. Ca Sonderformen gesamt pTis pT1 pT2 pT3 pT4 gesamt pN0 pN1 gesamt G2 G2/3 G3 gesamt ÖR 0 ÖR + ÖR ++ gesamt PR 0 PR + PR ++ gesamt Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ gesamt MIB-1 ≤ 20% MIB-1 > 20% gesamt Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 gesamt Auer I, II Auer III, IV gesamt euploid aneuploid gesamt pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ gesamt 0 15 2 1 3 21 0 10 8 2 1 21 14 6 20 2 4 15 21 15 5 1 21 17 3 1 21 1 16 4 0 21 10 11 21 7 12 2 21 17 4 21 0 21 21 5 36 23 6 1 71 5 41 23 0 2 71 40 16 56 16 22 33 71 40 14 17 71 44 18 9 71 3 42 25 1 71 55 16 71 35 29 7 71 51 20 71 18 53 71 1 16 6 3 3 29 1 14 11 0 3 29 12 8 20 9 11 9 29 17 8 4 29 12 16 1 29 0 19 10 0 29 24 5 29 15 13 1 29 23 6 29 7 22 29 0 1 1 0 0 2 0 0 2 0 0 2 0 2 2 1 1 0 2 1 0 1 2 1 0 1 2 0 1 1 0 2 1 1 2 2 0 0 2 1 1 2 1 1 2 6 68 32 10 7 123 6 65 44 2 6 123 66 32 98 28 38 57 123 73 27 23 123 74 37 12 123 4 78 40 1 123 90 33 123 59 54 10 123 92 31 123 26 97 123 Tab. 12: Kontingenztafel der pS2-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNAzytometrischen Parametern 90 Ergebnisse pS2 (0, +, ++, +++) x²-Werte p-Werte Histologie (alle Formen) x² = 14,130 n. s. Tumorgröße (pT) x² = 18,338 n. s. Lymphknotenstatus (pN) x² = 5,104 n. s. Grading x² = 10,043 n. s. ÖR (0,+,++) x² = 6,357 n. s. PR (0,+,++) x² = 17,883 p < 0,007 Kat D (0,+,++,+++) x² = 4,468 n. s. MIB-1 ( ≤ 20% / > 20%) x² = 9,556 p < 0,023 Malignitätsgrad x² = 5,307 n. s. Auer-Index x² = 1,719 n. s. x² = 7,541 n. s. (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Stammlinien-Ploidie (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Tab. 13: p-Werte des pS2 mit Parametern der Histopathologie und der DNAZytometrie mittels χ²-Test ( p < 0,05 wurde als signifikant definiert) 91 Ergebnisse 3.2.3.3) Kathepsin D-Auswertung Die immunhistochemische Darstellung von Kathepsin D mittels eines monoklonalen Antikörpers (Fa. medac) zeigte bei Kathepsin D-positiven Tumoren eine granuläre, teils schollige bis vakuolige Anfärbung v.a. in der Peripherie des Zytoplasmas von Tumorzellen, passend zur lysosomalen Lokalisation dieser Protease. Vereinzelt fand sich auch eine Reaktion mit intraluminalem Material (Detritus, abgestoßene Zellen) in von Tumorzellen ausgekleideten Drüsenlumina. In fast allen Fällen war eine Anfärbung von Makrophagen zu beobachten, so daß das Tumorstroma eine positive Reaktion zeigte. Insgesamt war die Verteilung des Kathepsin D im Tumor heterogen. Während häufig fokal eine starke Reaktion festgestellt werden konnte, waren große Teile desselben Tumors negativ für Kathepsin D. Besonders auffällig bezüglich des Färbeverhaltens war jedoch die topographische Bevorzugung der Tumorperipherie. In fast allen Fällen konnte eine eindeutige Verstärkung des Färbemusters an der Invasionsfront des Karzinoms beobachtet werden, passend auch zu der dem Kathepsin D zugesprochenen metastatischen und proteolytischen Potenz. 96,7% der Tumoren waren Kathepsin D-positiv. Die in der Literatur beschriebene immunhistochemische Nachweisrate von Kathepsin D in Mammakarzinomen schwankt erheblich zwischen 37 und 90% (Nakopoulou et al., 1995; Rajakariar und Walker, 1995). Der Prozentsatz der positiv gefärbten Zellen pro Tumor reichte von 0 bis 80% mit einem arithmetischen Mittelwert von 19,5% und einer Standardabweichung σ von ± 16,2%. Bei der Einteilung der Kathepsin D-Expressionsstärke in vier Grade (0,+,++,+++) ergab sich folgende Häufigkeitsverteilung: ⇒ von 123 Tumoren waren 4 (3,3%) negativ für Kathepsin D. In 78 Fällen (63,4%) konnte eine schwach (+) positive, und bei 40 Karzinomen (32,5%) eine mittelstark (++) positive Kathepsin D-Ausprägung festgestellt werden. Nur ein Tumor (0,8%) zeigte eine für Kathepsin D starke (+++) Anfärbung. 92 Ergebnisse • Histologie Der Kathepsin D-Medianwert war in der Gruppe der duktalen Carcinomata in situ mit 26,5% am höchsten. Die invasiv lobulären Karzinome mit 18% sowie die invasiven gemischt lob./dukt. Karzinome mit 17,5% zeigten ebenfalls hohe Kathepsin D-Medianwerte. In der Gruppe der invasiv duktalen Karzinome lag der Kathepsin DMedian bei 15%, und bei den histologischen „Sonderformen“ ließ sich ein medianer Wert von 12% verzeichnen. • Tumorausdehnung Die Bestimmung des Kathepsin D-Medianwertes in bezug zur Tumorausdehnung zeigte ein heterogenes Bild. Den höchsten Wert von 26,5% erreichten die mit pTis eingestuften Tumoren. In der Gruppe der pT4-Tumoren lag der mediane Kathepsin DWert bei 17,5%, und auch die pT2-Karzinome zeigten einen relativ hohen Wert von 17%. Bei den pT1-Tumoren lag der Kathepsin D-Medianwert bei 15%, und der niedrigste Wert von 8,5% konnte bei den pT3-Karzinomen festgestellt werden. • Lymphknotenbefall Der Kathepsin D-Medianwert lag bei den nodal-positiven Karzinomen mit 18% etwas höher als bei den nodal-negativen Tumoren mit 15%. Die Bestimmung der relativen Anteile der nodal-negativen und -positiven Fälle in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke (0, +, ++, +++) zeigte jedoch eine größere Anzahl von Kathepsin D-positiven Tumoren in der nodal-negativen Gruppe. 93 Ergebnisse 100,00% Anz.d.Fälle[%] n=98 100,00% 70,97% 80,00% Kat D 0 63,64% 60,00% 50,00% 50,00% 36,36% 29,03% 40,00% Kat D + Kat D ++ Kat D +++ 20,00% 0,00% 0,00% pN0 pN1 Lymphknotenbefall Abb. 35: Relative Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 98 untersuchten Mammakarzinomen mit bekanntem Lymphknotenstatus • Grading In der Gruppe der mäßig differenzierten (G2) Karzinome ließ sich ein medianer Kathepsin D-Wert von 17,5% verzeichnen. Die mäßig bis niedrig differenzierten Tumoren (G2/3) zeigten einen Kathepsin D-Medianwert von 16%, und bei den niedrig differenzierten (G3) Karzinomen lag der Wert bei 17%. • Östrogenrezeptorstatus Die ÖR-negativen (0) Karzinome zeigten mit 16% den niedrigsten Kathepsin DMedianwert. In der Gruppe der ÖR schwach (+) positiven Tumoren fand sich ein medianer Kathepsin D-Wert von 20% und bei den für ÖR mäßig bis stark (++) positiven Karzinomen ein Wert von 18%. Bei der Bestimmung der relativen Anteile der ÖR-negativen sowie ÖR-positiven Fälle in Abhängigkeit von den jeweiligen Kathepsin D-Ausprägungsgraden (0,+,++,+++) konnte eine deutliche Abnahme der Kathepsin D-positiven Tumoren mit zunehmendem Östrogenrezeptorgehalt beobachtet werden. Darüberhinaus waren alle Kathepsin D-negativen Fälle gleichzeitig ÖR-negativ. 94 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 100,00% 100,00% 62,82% 80,00% Kat D 0 47,50% Kat D + 60,00% Kat D ++ 40,00% 30,00% 19,23% 20,00% 17,95% 22,50% Kat D +++ 0,00% ÖR 0 ÖR + ÖR ++ Östrogenrezeptorstatus Abb. 36: Relative Anteile der ÖR 0,+,++ Gruppen in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Progesteronrezeptorstatus Den niedrigsten Kathepsin D-Medianwert erreichte die Gruppe der PR-negativen (0) Karzinome mit 13%. Demgegenüber lag der mediane Kathepsin D-Wert sowohl bei den PR schwach (+) positiven Tumoren mit 25%, als auch bei den für PR mäßig bis stark (++) positiven Karzinomen mit 20,5% relativ hoch. Die Berechnung der relativen Anteile der PR-negativen und PR-positiven Karzinome in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke ließ auch hier eine Abnahme der Kathepsin D-positiven Tumoren mit zunehmendem Progesteronrezeptorgehalt verzeichnen. Alle Kathepsin D-negativen Karzinome waren gleichzeitig PR-negativ. 95 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 100,00% 100,00% 80,00% Kat D 0 67,95% Kat D + 60,00% 42,50% 45,00% Kat D ++ 40,00% 23,08% 20,00% 12,50% 8,97% Kat D +++ 0,00% PR 0 PR + PR ++ Progesteronrezeptorstatus Abb. 37: Relative Anteile der PR 0,+,++ Gruppen in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • pS2 Die Kathepsin D-Medianwerte in bezug zu pS2 zeigten auch bei diesem Faktor ein inhomogenes Muster. Die Gruppe der pS2-negativen (0) Karzinome erreichte mit 8% den niedrigsten Median. Sowohl die pS2 schwach (+) positiven Fälle mit 18% als auch die für pS2 mittelstark (++) positiven Tumoren mit 17% zeigten deutlich höhere Werte. In der Gruppe der pS2 stark (+++) positiven Karzinome lag der mediane Kathepsin D-Wert mit 22,5% am höchsten. Die Bestimmung der relativen Anteile der pS2-negativen und pS2-positiven Fälle in Abhängigkeit von den einzelnen Kathepsin D-Ausprägungsgraden zeigte eine Abnahme der Kathepsin D-Positivität mit zunehmender pS2-Expression der Tumoren. 96 Ergebnisse 100,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 75,00% 62,50% 80,00% Kat D 0 53,85% 60,00% 40,00% 20,00% Kat D + Kat D ++ 25,00% 20,51% 24,36% 25,00% 10,00% Kat D +++ 2,50% 1,28% 0,00% pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ pS2-Gruppen Abb. 38: Relative Anteile der pS2-Gruppen (0,+,++,+++) in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • MIB-1 Der Kathepsin D-Medianwert lag in der Gruppe der Karzinome mit niedrigerem MIB-1 (≤ 20%) bei 17,5% und damit deutlich höher als bei den Tumoren mit höherem MIB-1 (> 20%), die einen medianen Wert von 10% zeigten. Bei der Bestimmung der relativen Anteile der beiden MIB-1-Gruppen (≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von den einzelnen Kathepsin D-Ausprägungsgraden waren deutlich mehr Kathepsin D-positive Tumoren in der Gruppe mit niedrigerem MIB-1 zu verzeichnen. 97 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 100,00% 75,00% 80,00% 80,00% 69,23% Kat D 0 Kat D + 60,00% 30,77% 40,00% 25,00% 20,00% Kat D ++ 20,00% Kat D +++ 0,00% 0,00% MIB-1 < / = 20% MIB-1 > 20% MIB-1-Gruppen Abb. 39: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen (≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Malignitätsgrad Der Kathepsin D-Medianwert sank mit steigendem Malignitätsgrad ab. In der Gruppe der Karzinome mit einem Malignitätsgrad 0-1 lag der mediane Kathepsin DWert mit 17% am höchsten. Die mit einem Malignitätsgrad 1-2 eingestuften Tumoren erreichten einen Wert von 16,5%, und die Fälle mit einem Malignitätsgrad von 2-3 zeigten einen Kathepsin D-Median von 14,5%. • Auer-Index Wie bei fast allen anderen aufgestellten Beziehungen zeigte sich auch hier, bei der Kathepsin D-Medianwertverteilung hinsichtlich der Auer-Histogrammtypen, ein irreguläres Bild. Die mit Auer I klassifizierten Karzinome erreichten mit 18% den höchsten medianen Kathepsin D-Wert. In der Gruppe der Auer II-Tumoren lag der Median bei 15%, bei den Auer III-Karzinomen bei 17%, und die mit Auer IV eingestuften Fälle wiesen mit 11% den niedrigsten medianen Kathepsin D-Wert auf. Bei der Berechnung der relativen Anteile der zusammengefaßten Gruppen Auer I und II (euploid) sowie Auer III und IV (aneuploid) in Abhängigkeit von der Kathepsin DExpressionsstärke waren deutlich mehr Kathepsin D-positive Karzinome in der als euploid klassifizierten Gruppe zu beobachten. 98 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 80,00% 100,00% 75,00% 75,00% 74,36% Kat D 0 60,00% Kat D + 40,00% 25,00% 25,64% 25,00% 20,00% Kat D ++ Kat D +++ 0,00% 0,00% Auer I, II Auer III, IV Auer-Index Abb. 40: Relative Anteile des Auer-Index I, II und III, IV in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Bei der Kombination histomorphologischer bzw. immunhistochemischer Befunde mit DNA-zytometrischen Parametern konnte folgender Zusammenhang hergestellt werden: In einigen Fällen konnten den irregulären und multiplen c-peaks in DNAHistogrammen, die als Ausdruck der Aneuploidie mit Auer IV klassifiziert wurden, auch histologisch entdifferenzierte und heteromorphe Tumorareale zugeordnet werden. Die durch DNA-zytometrische Parameter aufgedeckte chromosomale Instabilität fand demnach auch auf histomorphologischer Ebene ihr entsprechendes Korrelat. Zudem zeigten sich im Rahmen dieser als prognostisch ungünstig zu bewertenden Kriterien passende Befunde wie ein negativer Hormonrezeptorstatus, eine geringe pS2-Expressionsstärke sowie ein höherer DNA-Malignitätsgrad. Diese Beobachtung sollte jedoch kritisch beurteilt werden; eine Übertragung der geschilderten Zusammenhänge auf das gesamte Patientinnenkollektiv scheint nicht möglich zu sein, wenn man die bisher dargestellten Korrelationen zwischen Kathepsin D und anderen „Prognosefaktoren“ berücksichtigt. Die daraus resultierenden Ergebnisse waren größtenteils kontrovers bezüglich des vom tumorbiologischen Standpunkt anzunehmenden Verhaltens von Kathepsin D und den tatsächlich erhobenen Befunden. 99 Ergebnisse Abb. 41: Kombinationsbefunde des immunhistochemisch dargestellten Kathepsin D in entdifferenzierten und heteromorphen Tumorstrukturen mit einem als Auer IV klassifizierten DNA-Histogramm Weitere Angaben: • Invasiv duktales Mammakarzinom einer 44-jährigen Patientin (Wi 2892/95; E-Nr. 24841/93) • TNM-Klassifikation: pT1c, G3 (Angaben über Lymphknotenbefall nicht vorliegend) • Kathepsin D-Expressionsstärke: 28% (++), mittelstark positiv • pS2-Expressionsstärke: 1% (+), schwach positiv • Hormonrezeptorstatus: ÖR (0), PR (0), ⇒ negativ • Proliferationsaktivität: MIB-1 7% • DNA-Malignitätsgrad: 2,56 • DNA-Stammlinie: 4,43c 100 Ergebnisse Abb. 42: Kombinationsbefunde des immunhistochemisch dargestellten Kathepsin D in mäßig differenzierten und heteromorphen Tumorstrukturen mit einem als Auer IV klassifizierten DNA-Histogramm Weitere Angaben: • Intraduktales Carcinoma in situ einer 51-jährigen Patientin (Wi 3241/95; E-Nr. 12025/95) • TNM-Klassifikation: pTis, G2 • Kathepsin D-Expressionsstärke: 35% (++), mittelstark positiv • pS2-Expressionsstärke: 12% (+), schwach positiv • Hormonrezeptorstatus: ÖR (0), PR (0) ⇒ negativ • Proliferationsaktivität: MIB-1 20% • DNA-Malignitätsgrad: 1,57 • DNA-Stammlinie: 3,48c 101 Ergebnisse • Stammlinien-Ploidie Der Kathepsin D-Medianwert lag in der Gruppe der als euploid zusammengefaßten Tumoren mit 16% bei den diploiden und 15% bei den tetraploiden Karzinomen nur geringfügig niedriger als bei den aneuploid eingestuften Tumoren. Hier zeigten die hypodiploiden Fälle einen Wert von 15%, die hyperdiploiden einen Median von 17%, und die hypertetraploiden Karzinome erreichten schließlich mit 20% den höchsten Kathepsin D-Medianwert. Die Bestimmung der relativen Anteile der euploiden und aneuploiden Fälle in Anhängigkeit von den Kathepsin D-Ausprägungsgraden zeigte einen signifikanten Anstieg der Kathepsin D-positiven Tumoren von der euploiden zur aneuploiden Gruppe. 100,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 100,00% 82,50% 75,64% 80,00% Kat D 0 Kat D + 60,00% Kat D ++ 40,00% 24,36% 20,00% 0,00% Kat D +++ 17,50% 0,00% 0,00% euploid aneuploid Stammlinien-Ploidie Abb. 43: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe in Abhängigkeit von der Kathepsin D-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Besondere histomorphologische Aspekte Kathepsin D - Expression in Tumorzellen und Makrophagen In fast allen Fällen konnte eine gleichzeitige positive Immunreaktion sowohl von Tumorzellen als auch von Makrophagen mit Kathepsin D beobachtet werden. Die Bedeutung Kathepsin D-positiver Makrophagen bezüglich aggressiveren Tumorverhaltens und einer möglichen Korrelation zu anderen prognostisch ungünstigen Faktoren ist Gegenstand der Untersuchung vieler Studien. Weitere Aspekte sollen jedoch im Diskussionsteil erörtert werden. 102 Ergebnisse a b 50 µm Abb. 44: a) Mikrofotogramm eines 50 µm invasiv duktalen/partiell tubulären Mammakarzinoms einer 65-jährigen Patientin (Wi 2892/95; E-Nr. 23520/93), TNMKlassifikation: pT1c, N0, G2/3 Immunhistochemische Darstellung Kathepsin D-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper; Vergr. 200-fach b) Mikrofotogramm eines invasiv duktalen Mammakarzinoms einer 35-jährigen Patientin (Wi 545/96; E-Nr. 10329/96), TNM-Klassifikation: pT2, N1b, G3 Immunhistochemische Darstellung Kathepsin D-positiver Makrophagen mittels monoklonalem Antikörper; Vergr. 200-fach 103 Ergebnisse Kathepsin D - eine lysosomale Protease mit Metastasierungspotenz Bei nahezu allen Karzinomen ließ sich eine deutliche Verstärkung des Färbemusters an der Invasionsfront des Tumors verzeichnen. Dieser histomorphologisch sehr interessante Befund ist durchaus passend zu den biologischen Eigenschaften des Kathepsin D, dessen wachstumsfördernde und proteolytische Wirkung eine enge Beziehung zur Aggressivität bzw. Metastasierungspotenz des Tumors vermuten lassen (Bussen et al., 1995). Eine weitere Beobachtung erhärtete diesen Aspekt: in mehreren Fällen konnte in Tumorgeweben mit strukturell noch erhaltenen Drüsenschläuchen eine basale Akkumulation von Kathepsin D in Richtung Basalmembran festgestellt werden. Kathepsin D erleichtert in seiner Funktion als lysosomale Protease die Andauung von Basalmembranen und begünstigt damit die Tumorausbreitung (Crombach et al., 1994). 104 Ergebnisse a b 50 µm 200 µm Abb. 45: a) und b) Mikrofotogramme eines invasiv duktalen Mammakarzinoms einer 84-jährigen Patientin (Wi 2318/95; E-Nr. 16656/93), TNM-Klassifikation: pT4, N0, G3 Immunhistochemische Darstellung Kathepsin D-positiver Tumorzellen mittels monoklonalem Antikörper: Verstärkung des Färbemusters an der Invasionsfront des Tumors; Vergr. a) 50-fach, Vergr. b) 200-fach 105 Ergebnisse Dukt. Ca in situ Inv. dukt. Ca Inv. lob. Ca Inv. gem. lob./dukt. Ca Sonderformen gesamt pTis pT1 pT2 pT3 pT4 gesamt pN0 pN1 gesamt G2 G2/3 G3 gesamt ÖR 0 ÖR + ÖR ++ gesamt PR 0 PR + PR ++ gesamt pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ gesamt MIB-1 ≤ 20% MIB-1 > 20% gesamt Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 gesamt Auer I, II Auer III, IV gesamt euploid aneuploid gesamt Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ gesamt 0 3 1 0 0 4 0 1 3 0 0 4 1 1 2 0 1 3 4 4 0 0 4 4 0 0 4 1 3 0 0 4 3 1 4 2 1 1 4 3 1 4 0 4 4 3 20 12 3 2 40 3 20 14 0 3 40 21 12 33 9 11 20 40 19 12 9 40 17 18 5 40 4 25 10 1 40 32 8 40 20 18 2 40 30 10 40 7 33 40 3 44 19 7 5 78 3 43 27 2 3 78 44 18 62 19 26 33 78 49 15 14 78 53 18 7 78 16 42 19 1 78 54 24 78 37 34 7 78 58 20 78 19 59 78 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 6 68 32 10 7 123 6 65 44 2 6 123 66 32 98 28 38 57 123 73 27 23 123 74 37 12 123 21 71 29 2 123 90 33 123 59 54 10 123 92 31 123 26 97 123 Tab. 14: Kontingenztafel der Kathepsin D-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern 106 Ergebnisse Kathepsin D (0, +, ++, +++) x²-Werte p-Werte Histologie (alle Formen) x² = 3,312 n. s. Tumorgröße (pT) x² = 6,370 n. s. Lymphknotenstatus (pN) x² = 2,912 n. s. Grading x² = 3,600 n. s. ÖR (0,+,++) x² = 6,305 n. s. PR (0,+,++) x² = 12,422 n. s. pS2 (0,+,++,+++) x² = 4,468 n. s. MIB-1 ( ≤ 20% / > 20%) x² = 1,941 n. s. Malignitätsgrad x² = 3,609 n. s. Auer-Index x² = 0,346 n. s. x² = 2,143 n. s. (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Stammlinien-Ploidie (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Tab. 15: p-Werte des Kathepsin D mit Parametern der Histopathologie und der DNAZytometrie mittels χ²-Test ( p < 0,05 wurde als signifikant definiert) 107 Ergebnisse 3.2.3.4) DNA-Malignitätsgrad-Auswertung In Anlehnung an Böcking et al. (1989 a), die in ihren Untersuchungen bezüglich des DNA-Malignitätsgrades drei Gruppen mit signifikant unterschiedlichem Überleben herausstellen konnten, erfolgte auch hier eine Einteilung des Wertespektrums in drei Bereiche. Die mit einem Malignitätsgrad 0-1 eingestufte Einheit bestand aus 59 Tumoren (48%). 54 Karzinome (43,9%) zeigten einen Malignitätsgrad von 1-2, und 10 Tumoren wurden mit einem Malignitätsgrad von 2-3 klassifiziert, entsprechend einer relativen Häufigkeit von 8,1%. Die Spannbreite der einzelnen Malignitätsgrad-Werte reichte von 0,03 als niedrigstem Wert bis 2,73 als maximalem Malignitätsgrad. Der arithmetische Mittelwert lag bei 1,05 mit einer Standardabweichung σ von ± 0,69. Mal.grad 2-3 8,1% Mal.grad 0-1 48,0% Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 43,9% Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 Abb. 46: Häufigkeitsverteilung des DNA-Malignitätsgrades im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen • Histologie Bei der MG-Medianwertbestimmung bezüglich der histologischen Wachstumsformen zeigten sich niedrige Werte in der Gruppe der duktalen Carcinomata in situ mit 0,52 sowie bei den invasiv lobulären Karzinomen mit 0,64 als auch bei den „Sonderformen“ mit einem MG-Medianwert von 0,79. Demgegenüber lagen die MG-Mediane bei den invasiven gemischt lob./dukt. Karzinomen mit 1,32 sowie bei den invasiv duktalen Karzinomen mit 1,37 deutlich höher. 108 Ergebnisse • Tumorausdehnung Der niedrigste MG-Medianwert konnte bei den Carcinomata in situ mit 0,52 beobachtet werden. Auch in der Gruppe der pT4-Tumoren war der Wert mit 0,83 vergleichsweise niedrig. Dagegen lagen die medianen MG-Werte bei den pT1Karzinomen mit 1,17, bei den pT2-Tumoren mit 1,85 und auch in der Gruppe der pT3Karzinome mit 1,68 wesentlich höher. • Lymphknotenbefall Bei den nodal-negativen Fällen lag der mediane MG-Wert mit 0,9 niedriger als bei den nodal-positiven Tumoren mit einem Wert von 1,31. Die Bestimmung der relativen Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit von den einzelnen Malignitätsgradgruppen ergab ein deutliches Überwiegen der niedrigeren MG-Gruppen bei den nodal-negativen Fällen sowie Anz.d.Fälle[%] n=98 ein Ansteigen der höheren MG-Gruppen bei den nodal-positiven Tumoren. 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 73,91% 63,64% 50,00% 50,00% Mal.grad 0-1 36,36% Mal.grad 1-2 26,09% Mal.grad 2-3 pN0 pN1 Lymphknotenbefall Abb. 47: Relative Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 98 untersuchten Mammakarzinomen mit bekanntem Lymphknotenstatus • Grading Beim Grading fiel ein deutlicher Anstieg der medianen MG-Werte mit zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren auf. 109 Ergebnisse In der Gruppe der mäßig differenzierten Karzinome (G2) lag der MG-Medianwert bei 0,55 und stieg bei den mäßig bis niedrig differenzierten (G2/3) Karzinomen auf 0,73. Den höchsten medianen MG-Wert von 1,41 erreichten die niedrig differenzierten (G3) Mal.grad-Medianwerte Tumoren. 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,41 0,55 0,73 G2 MG-Medianwerte G2/3 G3 Grading Abb. 48: MG-Medianwerte in Abhängigkeit vom Grading bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Die Berechnung der relativen Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit von den einzelnen Malignitätsgradgruppen ließ eine Zunahme der Fälle mit höherem Malignitätsgrad bei steigendem Grading erkennen. 80,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 70,00% 62,96% 60,00% Mal.grad 0-1 50,00% 40,00% 40,68% 33,90% 24,07% 30,00% 20,00% Mal.grad 1-2 25,42% Mal.grad 2-3 12,96% 10,00% 10,00% 10,00% 0,00% G2 G2/3 G3 Grading Abb. 49: Relative Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 110 Ergebnisse • Östrogenrezeptorstatus Die MG-Medianwertbestimmung bezüglich des Östrogenrezeptorstatus zeigte eine signifikante Abnahme der Werte mit steigendem ÖR-Gehalt der Tumoren. In der Gruppe der ÖR-negativen (0) Fälle lag der mediane MG-Wert mit 1,33 am höchsten. Er sank auf 0,88 bei den schwach (+) ÖR positiven Karzinomen und erreichte bei den ÖR mäßig bis stark (++) positiven Tumoren mit 0,27 seinen niedrigsten Wert. Bei der Beurteilung der relativen Anteile der ÖR-negativen sowie ÖR-positiven Tumoren in Abhängigkeit von den einzelnen Malignitätsgradgruppen ließ sich ein signifikantes Überwiegen der Fälle mit höheren Malignitätsgraden in der ÖRnegativen (0) Gruppe beobachten. Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 70,00% 70,37% 70,00% 60,00% 50,00% 47,46% Mal.grad 0-1 40,00% Mal.grad 1-2 23,73% 20,37% 30,00% 20,00% 28,81% Mal.grad 2-3 20,00% 9,26% 10,00% 10,00% 0,00% ÖR 0 ÖR + ÖR ++ Östrogenrezeptorstatus Abb. 50: Relative Anteile der ÖR 0,+,++ Gruppen in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Progesteronrezeptorstatus Auch hier zeigte die MG-Medianbestimmung niedrigere Werte bei höherem PRGehalt der Tumoren. Die PR-negativen (0) Karzinome erreichten einen medianen MG-Wert von 1,19, der in der Gruppe der schwach (+) PR-positiven Fälle nur geringfügig auf 1,17 abfiel. Zu den mäßig bis stark (++) PR-positiven Tumoren ließ sich dann jedoch eine signifikante Abnahme auf 0,58 feststellen. 111 Ergebnisse Die Berechnung der relativen Anteile der PR-negativen sowie PR-positiven Fälle in Abhängigkeit von den jeweiligen Malignitätsgradgruppen zeigte sowohl ein Überwiegen der Fälle mit höheren Malignitätsgraden in der PR-negativen (0) Gruppe als auch ein Absinken der MG-Werte mit steigendem Rezeptorgehalt. Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 60,00% 61,11% 59,32% 60,00% 50,00% Mal.grad 0-1 40,00% 40,00% Mal.grad 1-2 31,48% 27,12% 30,00% Mal.grad 2-3 20,00% 13,56% 7,41% 10,00% 0,00% 0,00% PR 0 PR + PR ++ Progesteronrezeptorstatus Abb. 51: Relative Anteile der PR 0,+,++ Gruppen in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • pS2 Bei der MG-Medianwertbestimmung hinsichtlich des pS2 konnte eine kontinuierliche Abnahme der Werte mit zunehmender pS2-Expressionsstärke der Tumoren verzeichnet werden. Die für pS2 negativen (0) Fälle zeigten mit 1,36 den höchsten medianen MG-Wert. Dieser sank bei den schwach (+) pS2 positiven Karzinomen auf 1,17 und bei den mittelstark (++) pS2 positiven Tumoren auf 0,91. Den niedrigsten MG-Median erreichten die pS2 stark (+++) positiven Fälle mit 0,36. 112 Mal.grad-Medianwerte Ergebnisse 1,4 1,36 1,17 1,2 1 0,91 MG-Medianwerte 0,8 0,6 0,4 0,2 0,36 0 pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ pS2-Expressionsstärke Abb. 52: MG-Medianwerte in Abhängigkeit von der pS2-Expressionsstärke bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Bei der Bestimmung der relativen Anteile der einzelnen pS2-Ausprägungsgrade in Abhängigkeit von den jeweiligen Malignitätsgradgruppen zeigte sich eine signifikante Abnahme der Fälle mit höherem Malignitätsgrad bei zunehmender pS2Expressionsstärke. 70,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 59,32% 53,70% 60,00% 50,00% Mal.grad 0-1 40,00% 30,00% Mal.grad 1-2 22,22% 11,86% 25,42% 24,07% 20,00% Mal.grad 2-3 20,00% 10,00% 10,00% 3,39% 0,00% pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ pS2-Gruppen Abb. 53: Relative Anteile der pS2-Gruppen (0,+,++,+++) in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 113 Ergebnisse • Kathepsin D Demgegenüber ergab sich bei der MG-Medianwertbestimmung bezüglich des Kathepsin D ein gegenläufiges Bild. Mit zunehmender Kathepsin D- Expressionsstärke stiegen auch die medianen MG-Werte. Die Gruppe der Kathepsin D-negativen (0) Fälle zeigte mit 0,96 den niedrigsten MGMedian. Dieser stieg bei den schwach (+) Kathepsin D positiven Tumoren auf 1,19 und lag bei den mittelstark (++) Kathepsin D positiven Karzinomen bei 0,99. Die für Kathepsin D stark (+++) positiven Tumoren erreichten mit 1,99 den höchsten medianen MG-Wert. • MIB-1 Der MG-Medianwert lag bei den Karzinomen mit höheren MIB-1-Werten (> 20%) mit 1,47 deutlich höher als bei den Fällen mit niedrigerem MIB-1 (≤ 20%), bei denen er 0,82 betrug. Darüberhinaus ließ sich bei der Berechnung der relativen Anteile der beiden MIB-1Gruppen (≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von den einzelnen Malignitätsgradgruppen ein signifikantes Überwiegen der Fälle mit niedrigeren MG-Werten in der Gruppe Anz.d.Fälle[%] n=123 mit den niedrigeren MIB-1 Werten (≤ 20%) feststellen. 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 84,75% 62,96% 60,00% Mal.grad 0-1 50,00% 37,04% 40,00% 40,00% Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 30,00% 15,25% 20,00% 10,00% 0,00% MIB-1 < / = 20% MIB-1 > 20% MIB-1-Gruppen Abb. 54: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen (≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 114 Ergebnisse • Auer-Index In der Gruppe der als euploid zusammengefaßten Auer-Histogrammtypen (Typ I, II) lag der mediane MG-Wert niedriger als bei den aneuploiden Tumoren (Typ III, IV). Die Gruppe der mit Auer I bezeichneten Karzinome zeigte einen MG-Median von 0,23, der bei den Auer II-Tumoren auf 1,45 anstieg. Die als Auer III eingestuften Fälle erreichten einen medianen MG-Wert von 0,82, und der höchste Wert konnte bei den Auer IV-Tumoren mit 1,8 gefunden werden. Bei der Bestimmung der relativen Anteile der zusammengefaßten Gruppen Auer I und II (euploid) sowie Auer III und IV (aneuploid) in Abhängigkeit von den jeweiligen Malignitätsgradgruppen ließ sich ein signifikantes Überwiegen der Fälle mit niedrigeren MG-Werten in der euploiden Gruppe feststellen. Demgegenüber nahm die Zahl der Fälle mit höherem Malignitätsgrad von der euploiden zur aneuploiden Gruppe zu. Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 79,66% 75,93% 70,00% 60,00% 60,00% Mal.grad 0-1 50,00% 40,00% 40,00% Mal.grad 1-2 24,07% 30,00% Mal.grad 2-3 20,34% 20,00% 10,00% 0,00% Auer I, II Auer III, IV Auer-Index Abb. 55: Relative Anteile des Auer-Index I, II und III, IV in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Stammlinien-Ploidie Die MG-Medianbestimmung hinsichtlich der Stammlinien-Ploidie zeigte eine stetige Zunahme der Werte mit steigender Ploidie. Die als hypodiploid eingestuften Karzinome erreichten einen MG-Median von 0,38, der bei den diploiden Tumoren auf 115 Ergebnisse 0,44 anstieg. Die hyperdiploiden Karzinome zeigten einen medianen MG-Wert von 0,83; dieser stieg in der Gruppe der tetraploiden Tumoren auf 1,57 und erzielte schließlich bei den hypertetraploiden Karzinomen mit 1,99 seinen höchsten Wert. MG-Medianwerte Mal.grad-Medianwerte 1,99 2 1,57 1,5 0,83 1 0,44 0,5 0,38 0 hypodiploid diploid hyperdiploid tetraploid hypertetraploid Stammlinien-Ploidie Abb. 56: MG-Medianwerte in Abhängigkeit von der Stammlinien-Ploidie bei 123 untersuchten Mammakarzinomen Bei der Bestimmung der relativen Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe in Abhängigkeit von den jeweiligen Malignitätsgradgruppen ließ sich feststellen, daß alle Fälle mit einem Malignitätsgrad 2-3 aneuploid waren. 116 Ergebnisse 100,00% 100,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 90,00% 79,66% 74,07% 80,00% 70,00% Mal.grad 0-1 60,00% Mal.grad 1-2 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% Mal.grad 2-3 25,93% 20,34% 10,00% 0,00% 0,00% euploid aneuploid Stammlinien-Ploidie Abb. 57: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe in Abhängigkeit vom Malignitätsgrad 0-1, 1-2, 2-3 bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 117 Ergebnisse Dukt. Ca in situ Inv. dukt. Ca Inv. lob. Ca Inv. gem. lob./dukt. Ca Sonderformen gesamt pTis pT1 pT2 pT3 pT4 gesamt pN0 pN1 gesamt G2 G2/3 G3 gesamt ÖR 0 ÖR + ÖR ++ gesamt PR 0 PR + PR ++ gesamt pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ gesamt Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ gesamt MIB-1 ≤ 20% MIB-1 > 20% gesamt Auer I, II Auer III, IV gesamt euploid aneuploid gesamt Tab. 16: Mal.gr. 0-1 Mal.gr. 1-2 Mal.gr. 2-3 Gesamt 4 25 22 4 4 59 4 30 21 0 4 59 34 12 46 20 24 15 59 28 14 17 59 35 16 8 59 7 35 15 2 59 2 37 20 0 59 50 9 59 47 12 59 12 47 59 2 35 10 5 2 54 2 29 19 2 2 54 28 16 44 7 13 34 54 38 11 5 54 33 17 4 54 12 29 13 0 54 1 34 18 1 54 34 20 54 41 13 54 14 40 54 Kontingenztafel der 0 8 0 1 1 10 0 6 4 0 0 10 4 4 8 1 1 8 10 7 2 1 10 6 4 0 10 2 7 1 0 10 1 7 2 0 10 6 4 10 4 6 10 0 10 10 6 68 32 10 7 123 6 65 44 2 6 123 66 32 98 28 38 57 123 73 27 23 123 74 37 12 123 21 71 29 2 123 4 78 40 1 123 90 33 123 92 31 123 26 97 123 DNA-Malignitätsgrad-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern 118 Ergebnisse DNA-Malignitätsgrad (0-1, 1-2, 2-3) x²-Werte p-Werte Histologie (alle Formen) x² = 12,583 n. s. Tumorgröße (pT) x² = 4,916 n. s. Lymphknotenstatus (pN) x² = 2,272 n. s. Grading x² = 21,496 p < 0,001 ÖR (0,+,++) x² = 9,072 n. s. PR (0,+,++) x² = 2,705 n. s. pS2 (0,+,++,+++) x² = 5,307 n. s. Kat D (0,+,++,+++) x² = 3,609 n. s. MIB-1 ( ≤ 20% / > 20%) x² = 7,777 p < 0,020 Auer-Index x² = 7,200 p < 0,027 x² = 3,446 n. s. (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Stammlinien-Ploidie (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Tab. 17: p-Werte der DNA-Malignitätsgradgruppen mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test ( p < 0,05 wurde als signifikant definiert) 119 Ergebnisse 3.2.3.5) Auer-Index-Auswertung Die DNA-Histogramme der 123 Patientinnen wurden nach Auer et al. (1980) in vier Typen (Typ I-IV) unterteilt. In 41 Fällen (33,3%) lag ein Typ I-Histogramm und bei 51 Patientinnen (41,5%) ein Typ II-Histogramm vor. Da die Auer-Typen I und II als euploid zusammengefaßt wurden, waren somit nach der Auer-Klassifikation 92 Karzinome (74,8%) euploid. 16 Tumoren (13,0%) wurden als Auer Typ III eingestuft und 15 Karzinome (12,2%) als Auer Typ IV. Demnach waren 31 Tumoren (25,2%) aneuploid. Auer III 13,0% Auer IV 12,2% Auer I 33,3% Auer I Auer II Auer III Auer IV Auer II 41,5% Abb. 58: Häufigkeitsverteilung der Auer-Histogrammtypen I-IV im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen • Histologie Bei der Bestimmung der relativen Anteile der einzelnen histologischen Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen zeigte sich folgendes Bild: 1.) In der Gruppe der invasiv duktalen Karzinome fanden sich im Vergleich zu den anderen histologischen Einheiten die meisten mit Auer I und II klassifizierten Fälle. Allerdings war hier auch prozentual die Anzahl der mit III und IV beschriebenen Histogrammtypen vergleichsweise hoch. Darüberhinaus muß berücksichtigt werden, daß die Mehrzahl (55,3%) der 123 Karzinome invasiv duktale Karzinome darstellten. 2.) Beim duktalen Carcinoma in situ zeigte sich in Relation zu den anderen histologischen Gruppen eine größere Zahl von Typ I-Fällen, wobei allerdings die als Typ IV eingestuften Karzinome ebenfalls recht stark vertreten waren. 120 Ergebnisse 3.) In der Gruppe der invasiven gemischt lob./dukt. Karzinome konnte dagegen ein fast spiegelbildliches Muster beobachtet werden. Hier war die Anzahl der euploiden (Typ I/II) Fälle eher gering, während eine Zunahme der aneuploiden (Typ III/IV) Tumoren festgestellt werden konnte. 4.) Beim invasiv lobulären Karzinom fand sich eine gleichstarke Ausprägung von Typ I und Typ III-Fällen; demgegenüber ließ sich z.B. im Vergleich zum invasiv duktalen Karzinom eine signifikante Abnahme der mit Typ II/IV klassifizierten Tumoren verzeichnen 5.) Die heterogene Gruppe der histologischen Sonderformen zeigte ein gleichmäßig flaches Zahlenniveau der einzelnen Auer-Typen. Auer I Auer II Dukt.Ca in situ Inv.lob.Ca Auer III Auer IV 70,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% Inv.dukt.Ca Inv.gem.lob./ dukt.Ca Sonderformen Histologie Abb. 59: Relative Anteile der einzelnen histologischen Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Tumorausdehnung Die Auswertung der relativen Anteile der pT-Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Gruppen ergab eine deutliche Abnahme der euploiden Fälle mit zunehmender Tumorgröße. 121 Ergebnisse Beim Vergleich der Carcinomata in situ mit den in ihrer Ausdehnung fortgeschrittenen Tumoren (pT3, pT4) fiel auf, daß der Typ IV in der pTis- sowie in der pT3-Gruppe gleichermaßen stark vertreten war, in der pT4-Gruppe hingegen nicht. Anz.d.Fälle[%] n=123 60,00% 50,00% 40,00% Auer I 30,00% Auer II Auer III 20,00% Auer IV 10,00% 0,00% pTis pT1 pT2 pT3 pT4 Tumorausdehnung Abb. 60: Relative Anteile der pT-Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen AuerTypen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Lymphknotenbefall Die Berechnung der relativen Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen zeigte eine signifikante Abnahme der euploiden Fälle (v.a. Typ I) von der nodal-negativen zur nodal-positiven Gruppe. 122 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=98 80,00% 78,79% 64,10% 70,00% 61,54% 53,85% 60,00% Auer I 46,15% 50,00% 35,90% 40,00% 30,00% Auer II 38,46% Auer III Auer IV 21,21% 20,00% 10,00% 0,00% pN0 Lymphknotenbefall pN1 Abb. 61: Relative Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 98 untersuchten Mammakarzinomen mit bekanntem Lymphknotenstatus • Grading Bei der Bestimmung der relativen Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit von den einzelnen Auer-Gruppen konnte eine Abnahme der mit Typ I klassifizierten Karzinome, sowie ein signifikanter Anstieg der Fälle mit Typ IV-Histogrammen mit zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren festgestellt werden. 80,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 58,82% 70,00% 37,50% 60,00% 50,00% 40,00% Auer I 43,90% 34,15% 31,25% 15,69% Auer II 31,25% 25,49% 30,00% Auer III 21,95% 20,00% 10,00% Auer IV 13,33% 6,67% 0,00% G2 G2/3 Grading G3 Abb. 62: Relative Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 123 Ergebnisse • Östrogenrezeptorstatus Die Auswertung der relativen Anteile der ÖR-negativen sowie ÖR-positiven Fälle in Abhängigkeit von den einzelnen Auer-Typen wies eine deutliche Abnahme der aneuploiden Karzinome (Typ III, IV) mit zunehmendem Östrogenrezeptorgehalt der Tumoren auf. 93,33% Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% Auer I 80,00% 60,00% 62,50% 58,82% 46,34% Auer II 40,00% 19,51% 25,00% 20,00% 13,73% 12,50% 6,67% ÖR + Auer IV 0,00% 0,00% ÖR 0 Auer III 34,15% 27,45% ÖR ++ Östrogenrezeptorstatus Abb. 63: Relative Anteile der ÖR 0,+,++ -Gruppen in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Progesteronrezeptorstatus Auch hier zeigte sich ein signifikantes Absinken der aneuploiden Karzinome (Typ III, IV) mit steigender Progesteronrezeptorexpression. 124 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 70,00% 60,00% 80,00% 58,54% 62,50% 54,90% Auer I 50,00% Auer II 39,22% 40,00% 26,83% 30,00% 18,75% 14,63% 20,00% 20,00% 18,75% 5,88% Auer III Auer IV 10,00% 0,00% 0,00% PR 0 PR + PR ++ Progesteronrezeptorstatus Abb. 64: Relative Anteile der PR 0,+,++ -Gruppen in Abhängigkeit von den einzelnen Auer-Typen I-IV bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • pS2 Bei der Bestimmung der relativen Anteile der einzelnen pS2-Ausprägungsgrade in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Histogrammtypen konnte eine deutliche Abnahme der aneuploiden Fälle (Typ III, IV) mit zunehmender pS2Expressionsstärke verzeichnet werden. Allerdings fand sich gleichzeitig eine kontinuierliche Abnahme der als euploid (Typ I, II) eingestuften Karzinome. 125 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 60,00% 50,00% Auer I 40,00% Auer II 30,00% Auer III 20,00% Auer IV 10,00% 0,00% pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ pS2-Gruppen Abb. 65: Relative Anteile der pS2-Gruppen (0,+,++,+++) in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Kathepsin D Die Auswertung der relativen Anteile der Kathepsin D-Ausprägungsgrade in Abhängigkeit von den einzelnen Auer-Typen (I-IV) zeigte sowohl eine deutliche Abnahme der euploiden (Typ I, II) als auch der aneuploiden (Typ III, IV) Fälle mit zunehmender Kathepsin D-Expressionsstärke. Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 70,00% 60,00% Auer I 50,00% Auer II 40,00% Auer III 30,00% Auer IV 20,00% 10,00% 0,00% Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ Kathepsin D-Gruppen Abb. 66: Relative Anteile der Kathepsin D-Gruppen (0,+,++,+++) in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 126 Ergebnisse • MIB-1 In der Gruppe mit niedrigeren MIB-1-Werten ( ≤ 20%) konnte ein signifikantes Überwiegen der euploiden Fälle (v.a. des Typ I) beobachtet werden. Anz.d.Fälle[%] n=123 90,00% 87,80% 80,00% 70,00% 68,75% 64,71% 66,67% Auer I 60,00% Auer II 50,00% 35,29% 33,33% 31,25% 40,00% 30,00% Auer III Auer IV 20,00% 12,20% 10,00% 0,00% MIB-1 < / = 20% MIB-1 > 20% MIB-1-Gruppen Abb. 67: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen ( ≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Malignitätsgrad Bei der Berechnung der relativen Anteile der Malignitätsgrad-Gruppen in Abhängigkeit von den Auer-Histogramm-Typen ergab sich folgendes Bild: Alle mit Auer I klassifizierten Tumoren lagen in der Gruppe mit dem niedrigsten Malignitätsgrad (0-1). Darüberhinaus konnte eine deutliche Zunahme der Typ IVFälle mit steigendem Malignitätsgrad festgestellt werden. 127 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 100,00% 80,39% 68,75% 80,00% 11,76% Auer I 53,33% 31,25% 60,00% Auer II 40,00% 40,00% 7,84% 20,00% 6,67% 0,00% 0,00% Mal.grad 0-1 0,00% Mal.grad 1-2 Auer III Auer IV 0,00% Mal.grad 2-3 DNA-Malignitätsgrad Abb. 68: Relative Anteile des Malignitätsgrades 0-1, 1-2, 2-3 in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Stammlinien-Ploidie Die Bestimmung der relativen Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe bezüglich der Auer-Typen zeigte sowohl einen signifikanten Anstieg der Typ III und IVKarzinome vom euploiden zum aneuploiden Bereich als auch eine gleichzeitige Zunahme der Typ I und II-Tumoren von der euploiden zur aneuploiden Gruppe. 93,33% Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 78,43% 80,49% 62,50% 80,00% Auer I 60,00% 40,00% 20,00% Auer II 37,50% Auer III 21,57% 19,51% Auer IV 6,67% 0,00% euploid aneuploid Stammlinien-Ploidie Abb. 69: Relative Anteile der euploiden und aneuploiden Gruppe (nach Stammlinieninterpretation) in Abhängigkeit von den jeweiligen Auer-Typen (I-IV) bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 128 Ergebnisse Auer I Auer II Auer III Auer IV gesamt Dukt. Ca in situ Inv. dukt. Ca Inv. lob. Ca Inv. gem. lob./dukt. Ca Sonderformen gesamt pTis pT1 pT2 pT3 pT4 gesamt pN0 pN1 gesamt G2 G2/3 G3 gesamt ÖR 0 ÖR + ÖR ++ gesamt PR 0 PR + PR ++ gesamt pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ gesamt Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ gesamt MIB-1 ≤ 20% MIB-1 > 20% gesamt Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 gesamt euploid aneuploid gesamt 4 18 15 2 2 41 4 22 13 0 2 41 26 7 33 14 18 9 41 19 8 14 41 24 11 6 41 4 25 11 1 41 1 26 14 0 41 36 5 41 41 0 0 41 8 33 41 1 35 9 3 3 51 1 30 18 1 1 51 25 14 39 8 13 30 51 30 14 7 51 28 20 3 51 13 26 12 0 51 2 32 16 1 51 33 18 51 6 41 4 51 11 40 51 0 7 6 2 1 16 0 6 7 0 3 16 7 6 13 5 5 6 16 10 4 2 16 10 3 3 16 1 10 4 1 16 0 9 7 0 16 11 5 16 11 5 0 16 6 10 16 1 8 2 3 1 15 1 7 6 1 0 15 8 5 13 1 2 12 15 14 1 0 15 12 3 0 15 3 10 2 0 15 1 11 3 0 15 10 5 15 1 8 6 15 1 14 15 6 68 32 10 7 123 6 65 44 2 6 123 66 32 98 28 38 57 123 73 27 23 123 74 37 12 123 21 71 29 2 123 4 78 40 1 123 90 33 123 59 54 10 123 26 97 123 Tab. 18: Kontingenztafel der Auer-Histogramm-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern 129 Ergebnisse Auer-Gruppen (zusammengefaßt: I,II / III, IV) x²-Werte p-Werte Histologie (alle Formen) x² = 3,893 n. s. Tumorgröße (pT) x² = 4,215 n. s. Lymphknotenstatus (pN) x² = 1,500 n. s. Grading x² = 2,368 n. s. ÖR (0,+,++) x² = 6,245 p < 0,044 PR (0,+,++) x² = 2,390 n. s. pS2 (0,+,++,+++) x² = 1,719 n. s. Kat D (0,+,++,+++) x² = 0,346 n. s. MIB-1 ( ≤ 20% / > 20%) x² = 0,622 n. s. Malignitätsgrad x² = 7,200 p < 0,027 Stammlinien-Ploidie x² = 0,052 n. s. (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Tab. 19: p-Werte der zusammengefaßten Auer-Typen I, II und III, IV mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test ( p < 0,05 wurde als signifikant definiert) 130 Ergebnisse 3.2.3.6) Stammlinien-Ploidie-Auswertung Das Spektrum der DNA-Stammlinien wurde in folgende fünf Bereiche eingeteilt: • < 1,93 c ⇒ hypodiploid • 1,93 c - 2,10 c ⇒ diploid • 2,11 c - 3,80 c ⇒ hyperdiploid • 3,81 c - 4,20 c ⇒ tetraploid • > 4,20 c ⇒ hypertetraploid DNA-Stammlinien im diploiden und tetraploiden Bereich wurden als euploid, alle anderen als aneuploid zusammengefaßt. Von insgesamt 123 DNA-zytometrisch untersuchten Karzinomen zeigten 5 (4,1%) eine DNA-Stammlinie im hypodiploiden Bereich. Jeweils 13 Tumoren (2 × 10,6%) lagen im diploiden und tetraploiden Bereich und konnten damit als euploid eingestuft werden. Die Mehrzahl bildeten die hyperdiploiden Karzinome mit 75 Fällen (61,0%). 17 Tumoren (13,8%) zeigten eine DNA-Stammlinie im hypertetraploiden Bereich. Als euploid konnten insgesamt 26 Tumoren (21,1%) bezeichnet werden, während 97 Karzinome (78,9%) als aneuploid bewertet wurden. hypertetraploid 13,8% hypodiploid 4,1% diploid 10,6% hypodiploid diploid tetraploid 10,6% hyperdiploid tetraploid hypertetraploid hyperdiploid 61,0% Abb. 70: Häufigkeitsverteilung der DNA-Stammlinien-Bereiche im Untersuchungsgut von 123 Mammakarzinomen 131 Ergebnisse • Histologie Bei der Bestimmung der relativen Anteile der einzelnen histologischen Gruppen in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten StammlinienBereichen ergab sich folgendes Bild: Die meisten euploiden, aber auch aneuploiden Fälle konnten in der Gruppe der invasiv duktalen Karzinome verzeichnet werden. Auch bei den invasiv lobulären Karzinomen waren die euploiden Tumoren im Vergleich zu den anderen histologischen Einheiten relativ stark vertreten. Demgegenüber fand sich weder beim duktalen Carcinoma in situ noch bei den „Sonderformen“ ein als euploid eingestufter Tumor. Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 60,00% 61,54% 53,61% 50,00% 40,00% 26,92% 30,00% 20,00% 11,54% 6,19% 10,00% euploid 25,77% 0,00% 0,00% Inv.duct. Ca Duct. Ca in situ aneuploid 7,22% 7,22% 0,00% Inv.lob. Ca Inv.gem.lob./ Sonderformen duct. Ca Histologie Abb. 71: Relative Anteile der einzelnen histologischen Gruppen in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Tumorausdehnung Die Berechnung der relativen Anteile der pT-Gruppen in bezug zu den StammlinienBereichen zeigte eine deutliche Abnahme der euploiden Fälle mit zunehmender Tumorgröße. Bemerkenswert war auch das anteilsmäßig fast gleiche Bild der Carcinomata in situ zu den pT3- und pT4-Karzinomen. 132 Ergebnisse 57,69% Anz.d.Fälle[%] n=123 60,00% 51,55% 50,00% 38,46% 40,00% 35,05% euploid 30,00% aneuploid 20,00% 6,19% 10,00% 0,00% 0,00% pTis 0,00% pT1 pT2 2,06% pT3 5,15% 3,85% pT4 Tumorausdehnung Abb. 72: Relative Anteile der pT-Gruppen in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Lymphknotenbefall Bei der Auswertung der relativen Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in den jeweiligen Stammlinien-Bereichen konnte ein signifikantes Absinken der diploiden und tetraploiden (⇒ euploiden) Fälle von der nodal-negativen zur nodal-positiven Gruppe beobachtet werden. Allerdings konnte auch eine Abnahme der hypodiploiden und hyperdiploiden Karzinome von der pN0- zur pN1-Gruppe festgestellt werden, wohingegen die Anzahl der hypertetraploiden Tumoren mit jeweils 50% konstant blieb. 133 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=98 80,00% 70,00% 72,73% 69,84% 66,67% 66,67% hypodiploid 60,00% 50,00% 50,00% 50,00% 33,33% 40,00% 30,16% 27,27% 33,33% 30,00% diploid hyperdiploid tetraploid 20,00% hypertetraploid 10,00% 0,00% pN0 pN1 Lymphknotenbefall Abb. 73: Relative Anteile des Lymphknotenstatus pN0 und pN1 in Abhängigkeit von den einzelnen Stammlinien-Bereichen bei 98 untersuchten Mammakarzinomen mit bekanntem Lymphknotenstatus • Grading Die Bestimmung der relativen Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle bezüglich der euploiden/aneuploiden Stammlinienbereiche zeigte einen kontinuierlichen Anstieg der aneuploiden Fälle mit zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren. Darüberhinaus ergab sich von der Gruppe der mäßig bis niedrig differenzierten (G2/3) Karzinome zu den niedrig differenzierten (G3) Tumoren ein deutliches Absinken der euploiden Fälle. 134 Ergebnisse 48,45% Anz.d.Fälle[%] n=123 50,00% 42,31% 38,46% 40,00% 27,84% 30,00% 20,00% euploid 23,71% 19,23% aneuploid 10,00% 0,00% G2 G2/3 G3 Grading Abb. 74: Relative Anteile der G2, G2/3, G3-Fälle in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Östrogenrezeptorstatus Mit zunehmendem Östrogenrezeptorgehalt der Tumoren ergab sich eine signifikante Abnahme der Fälle im aneuploiden Stammlinien-Bereich. Allerdings nahm auch gleichzeitig die Anzahl der als euploid eingestuften Tumoren mit zunehmendem Rezeptorgehalt ab. Anz.d.Fälle[%] n=123 60,00% 57,69% 59,79% 50,00% 40,00% euploid 30,00% 23,08% 21,65% 20,00% 19,23% 18,56% aneuploid 10,00% 0,00% ÖR 0 ÖR + ÖR ++ Östrogenrezeptorstatus Abb. 75: Relative Anteile der ÖR 0,+,++ -Gruppen in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 135 Ergebnisse • Progesteronrezeptorstatus Die Auswertung der relativen Anteile der PR-positiven und PR-negativen Karzinome in Abhängigkeit von den euploiden/aneuploiden Tumoren zeigte eine deutliche Abnahme der aneuploiden Fälle mit steigendem Progesteronrezeptorgehalt der Karzinome. Die Zahl der euploiden Tumoren nahm zwar von der PR-negativen (0) zur PR schwach positiven (+) Gruppe stark ab, blieb dann jedoch zur PR mäßig/stark positiven (++) Gruppe konstant. Anz.d.Fälle[%] n=123 70,00% 60,00% 61,86% 53,85% 50,00% 40,00% 31,96% 30,00% 23,08% euploid 23,08% 20,00% aneuploid 6,19% 10,00% 0,00% PR 0 PR + PR ++ Progesteronrezeptorstatus Abb. 76: Relative Anteile der PR 0,+,++ -Gruppen in Abhängigkeit von den als euploid/aneuploid zusammengefaßten Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • pS2 Die Berechnung der relativen Anteile der pS2 0,+,++,+++ -Gruppen in bezug zu den jeweiligen Stammlinien-Bereichen zeigte folgendes Bild: Bemerkenswerterweise war in der pS2-negativen (0) Gruppe kein einziger euploider Fall zu beobachten. Demgegenüber waren die diploiden und tetraploiden (⇒ euploiden) Tumoren in der für pS2 schwach positiven (+) Einheit überaus stark vertreten. Allerdings war auch hier gleichzeitig ein Anstieg der aneuploiden Fälle festzustellen. In der für pS2 stark positiven (+++) Gruppe waren nur noch die beiden StammlinienBereiche „hypodiploid“ und „diploid“ zu verzeichnen. 136 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 70,00% 60,00% hypodiploid 50,00% diploid 40,00% hyperdiploid 30,00% tetraploid 20,00% hypertetraploid 10,00% 0,00% pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ pS2-Gruppen Abb. 77: Relative Anteile der pS2-Gruppen (0,+,++,+++) in Abhängigkeit von den jeweiligen Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Kathepsin D In der Gruppe der Kathepsin D-negativen (0) Karzinome zeigte sich eine nur geringe Anzahl von Tumoren jeweils im hyperdiploiden und hypertetraploiden StammlinienBereich. Die Zahl der aneuploiden, allerdings auch die der euploiden Karzinome stieg zu der Gruppe der schwach Kathepsin D positiven (+) Tumoren signifikant an. Mit zunehmender Kathepsin D-Expressionsstärke konnte sowohl ein Absinken der euploiden als auch der aneuploiden Stammlinien-Bereiche beobachtet werden. Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 70,00% 60,00% hypodiploid 50,00% diploid 40,00% hyperdiploid 30,00% tetraploid 20,00% 10,00% hypertetraploid 0,00% Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ Kathepsin D-Gruppen Abb. 78: Relative Anteile der Kathepsin D-Gruppen (0,+,++,+++) in Abhängigkeit von den jeweiligen Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 137 Ergebnisse • MIB-1 Bei der Bestimmung der relativen Anteile der beiden MIB-1-Gruppen ( ≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von den einzelnen Stammlinien-Bereichen konnte eine signifikante Abnahme bevorzugt der niedrigeren Stammlinien-Werte (hypodiploid, diploid) von der Gruppe mit MIB-1 ≤ 20% zu der Gruppe mit höheren MIB-1-Werten ( > 20%) verzeichnet werden. 84,62% 90,00% Anz.d.Fälle[%] n=123 80,00% 80,00% 70,67% 76,47% 69,23% 70,00% hypodiploid 60,00% diploid 50,00% hyperdiploid 40,00% 29,33% 30,77% 23,53% 15,38% 20,00% 30,00% 20,00% tetraploid hypertetraploid 10,00% 0,00% MIB-1 < / = 20% MIB-1 > 20% MIB-1-Gruppen Abb. 79: Relative Anteile der MIB-1-Gruppen ( ≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von den einzelnen Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Malignitätsgrad Beim Malignitätsgrad zeigte sich ein deutliches Überwiegen der niedrigeren Stammlinienbereiche (hypodiploid, diploid) in der Gruppe mit einem Malignitätsgrad 0-1. Alle tetraploiden Karzinome (⇒ euploid) hatten einen Malignitätsgrad von 1-2. Demgegenüber fanden sich in der Gruppe mit dem höchsten Malignitätsgrad von 2-3 keine euploiden Tumoren, wohingegen die hypertetraploiden Karzinome recht stark vertreten waren. 138 Ergebnisse Anz.d.Fälle[%] n=123 100,00% 100,00% 92,31% 100,00% hypodiploid 80,00% diploid 52,94% 56,00% 60,00% 47,06% 41,33% 40,00% hyperdiploid tetraploid 20,00% 7,69% hypertetraploid 2,67% 0,00% Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 DNA-Malignitätsgrad Abb. 80: Relative Anteile des Malignitätsgrades 0-1, 1-2, 2-3 in Abhängigkeit von den jeweiligen Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen • Auer-Index Die Auswertung der relativen Anteile der einzelnen Auer-Histogrammtypen (I-IV) bezüglich der jeweiligen Stammlinien-Bereiche ergab in der Gruppe Auer I ein Überwiegen der Karzinome im hypodiploiden/diploiden Bereich. Die mit Auer II klassifizierten Tumoren zeigten in der Mehrzahl tetraploide/hypertetraploide Stammlinien-Werte. Die Gruppe der Auer IV-Karzinome stellte ein eher irreguläres Bild, die StammlinienVerteilung betreffend, dar. Hier waren v.a. aneuploide Bereiche (hyperdiploid, hypertetraploid) repräsentiert. 139 Anz.d.Fälle[%] n=123 Ergebnisse 90,00% 80,00% 70,00% hypodiploid 60,00% 50,00% diploid hyperdiploid 40,00% tetraploid 30,00% 20,00% hypertetraploid 10,00% 0,00% Auer I Auer II Auer III Auer IV Auer-Index Abb. 81: Relative Anteile der einzelnen Auer-Histogrammtypen I-IV in Abhängigkeit von den jeweiligen Stammlinien-Bereichen bei 123 untersuchten Mammakarzinomen 140 Ergebnisse DNA-Stammlinien-Bereiche Dukt. Ca in situ Inv. dukt. Ca Inv. lob. Ca Inv. gem. lob./dukt. Ca Sonderformen gesamt pTis pT1 pT2 pT3 pT4 gesamt pN0 pN1 gesamt G2 G2/3 G3 gesamt ÖR 0 ÖR + ÖR ++ gesamt PR 0 PR + PR ++ gesamt pS2 0 pS2 + pS2 ++ pS2 +++ gesamt Kat D 0 Kat D + Kat D ++ Kat D +++ gesamt MIB-1 ≤ 20% MIB-1 > 20% gesamt Mal.grad 0-1 Mal.grad 1-2 Mal.grad 2-3 gesamt Auer I Auer II Auer III Auer IV gesamt hypodi- diploid ploid hyperdiploid tetraploid hypertetraploid gesamt 1 1 2 0 1 5 1 1 2 0 1 5 2 1 3 1 2 2 5 2 2 1 5 3 1 1 5 2 2 0 1 5 0 3 2 0 5 4 1 5 5 0 0 5 3 1 1 0 5 5 38 21 5 6 75 5 37 27 2 4 75 44 19 63 20 22 33 75 46 13 16 75 46 24 5 75 18 39 18 0 75 3 47 25 0 75 53 22 75 42 31 2 75 30 26 9 10 75 0 10 3 0 0 13 0 7 6 0 0 13 6 3 9 2 4 7 13 11 1 1 13 6 5 2 13 0 9 4 0 13 0 10 3 0 13 9 4 13 0 13 0 13 0 11 1 1 13 0 13 2 2 0 17 0 12 5 0 0 17 6 6 12 2 3 12 17 10 6 1 17 11 6 0 17 1 12 4 0 17 1 9 6 1 17 13 4 17 0 9 8 17 0 13 0 4 17 6 68 32 10 7 123 6 65 44 2 6 123 66 32 98 28 38 57 123 73 27 23 123 74 37 12 123 21 71 29 2 123 4 78 40 1 123 90 33 123 59 54 10 123 41 51 16 15 123 0 6 4 3 0 13 0 8 4 0 1 13 8 3 11 3 7 3 13 4 5 4 13 8 1 4 13 0 9 3 1 13 0 9 4 0 13 11 2 13 12 1 0 13 8 0 5 0 13 141 Ergebnisse Tab. 20: Kontingenztafel der DNA-Stammlinien-Häufigkeiten mit histopathologischen und DNA-zytometrischen Parametern DNA-Stammlinien-Bereiche (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) x²-Werte p-Werte Histologie (alle Formen) x² = 4,199 n. s. Tumorgröße (pT) x² = 2,430 n. s. Lymphknotenstatus (pN) x² = 0,080 n. s. Grading x² = 2,013 n. s. ÖR (0,+,++) x² = 0,039 n. s. PR (0,+,++) x² = 6,753 p < 0,034 pS2 (0,+,++,+++) x² = 7,541 n. s. Kat D (0,+,++,+++) x² = 2,143 n. s. MIB-1 ( ≤ 20% / > 20%) x² = 0,236 n. s. Malignitätsgrad x² = 3,446 n. s. Auer-Index x² = 0,052 n. s. (zusammengefaßt als euploid/aneuploid) Tab. 21: p-Werte der zusammengefaßten DNA-Stammlinien-Bereiche mit Parametern der Histopathologie und der DNA-Zytometrie mittels χ²-Test ( p < 0,05 wurde als signifikant definiert) 142 Diskussion 4.) Diskussion Im vorangehenden Ergebnisteil wurden aus einem unselektierten Operationsgut von 123 Mammakarzinomen neben „klassischen“ Prognoseparametern wie Tumorgröße, Histologie, Lymphknotenbefall und Grading immunhistochemisch nachweisbare „Markerbefunde“ wie Östrogen- und Progesteronrezeptoren, pS2, MIB-1 und Kathepsin D erhoben. Unter Anwendung der statischen DNA-Zytometrie wurde darüberhinaus von allen Karzinomen der Auer-Histogramm-Typ, die Stammlinien-Ploidie sowie der DNA-Malignitätsgrad ermittelt. Die einzelnen prognostischen Parameter wurden mittels χ²-Test auf signifikante Beziehung zueinander untersucht. Die Auswertung und Diskussion der Ergebnisse erfolgte unter besonderer Berücksichtigung tumorbiologischer Aspekte sowie unter Einbeziehung histomorphologisch auffälliger Befunde. 143 Diskussion 4.1) Immunhistochemische Untersuchungsergebnisse Wachstumsfaktoren z.B. EGF, TGF alpha (Proto-) Onkogene z.B. erb B2 Tumorsuppressorgene z.B. p 53 Proliferationskinetik z.B. MIB-1, S-Phase, PCNA, Thymidin-Labelling-Index Aufhebung Mutation Familiäre Disposition z.B. BRCA 1/ 2, HRAS 1 => angeborene Defekte in bestimmten Genen Ploidie z.B. Auer-Histogrammtypen, Stammlinien-Ploidie + 16c 8c Metastasierung / Invasion z.B. Kathepsin D, uPA 6c Hormonrezeptorstatus P Ö IHC-Nachweis von Tumorzellen im Knochenmark ÖR DNA PR pS2-Gen Glykoprotein pS2 Abb. 82: Darstellung verschiedener „Prognosefaktoren“ beim Mammakarzinom mit schwerpunktmäßiger Betrachtung der immunhistochemisch nachweisbaren Parameter MIB-1, Kathepsin D und pS2 144 Diskussion 4.1.1) MIB-1: Beurteilung der Proliferationskinetik Eine der wesentlichen Anforderungen an Prognosefaktoren besteht darin, daß prognostische Parameter eine tumorbiologische Hypothese als Grundlage aufweisen sollten (Jänicke, 1995). Die Proliferationskinetik stellt einen wichtigen Teilaspekt bei der Charakterisierung des biologischen Verhaltens von Neoplasien dar. Verschiedene Nachweisverfahren zur Erfassung proliferationskinetischer Phänomene beim Mammakarzinom stehen im Mittelpunkt wissenschaftlichen Interesses. Neben immunhistochemischen Methoden, die Proliferationsantigene oder Enzyme bzw. Kofaktoren des Zellzyklus identifizieren, wie z.B. Antikörper gegen DNA-Polymerase α, Topoisomerase II a, PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen), Ki-67/MIB-1 oder AgNOR (Argyrophilic Nucleolus Organizing Regions), werden heutzutage auch DNAzytometrische Messungen am Tumorgewebe durchgeführt. Durch spezifische Anfärbung der DNA mit Hilfe von markierten Metaboliten wie 3H-Thymidin oder 5Bromo-desoxy-Uridin (BrdU) kann das Verhalten der DNA abgeleitet und daraus der proliferative Zustand photometrisch ermittelt werden. Nicht alle diese Verfahren erfüllen hierbei die geforderten Standards, um routinemäßigen Eingang in die Laboratorien der Pathologie zu finden bzw. klinische Einsetzbarkeit zu erlangen. Hohe Spezifität und Sensivität hinsichtlich der Erkennung proliferierender Zellen, einfache und schnelle Durchführbarkeit der Nachweismethoden sowie niedrige Kosten, Reproduzierbarkeit und nachweisliche prognostische Validität sind einige der grundlegenden Standards, die derartige Nachweisverfahren erfüllen sollten (Mac Grogan et al., 1997). MIB-1 ist ein monoklonaler Antikörper und weist das nukleäre Antigen Ki-67 nach, das während des Zellzyklus in unterschiedlicher Intensität während der G1- und S-Phase, ebenso in der G2/M-Phase vorhanden ist. Der Anteil der gefärbten Zellen zeigt unmittelbar die Proliferationsaktivität immunhistochemischen Nachweisverfahrens an. Der gegenüber große einigen Vorteil der dieses genannten Methoden besteht in seiner einfachen Durchführbarkeit, der Möglichkeit, Untersuchungen an kleinen, formalinfixierten und in Paraffin eingebetteten Gewebeproben vorzunehmen sowie seiner prognostischen Aussagekraft bezüglich des klinischen Verlaufs bei bösartigen Tumoren der Mamma (Veronese et al., 1993; Ellis et al., 1996). Durch Vergleiche mit S-Phase-Fraktionen mittels Durchflußzytometrie, AgNOR und 3 H-Thymidin-Labelling-Index (Mac Grogan et al., 1997; Dettmar et al., 1997) wurden 145 Diskussion die Ergebnisse der immunhistochemischen Färbung ausreichend validiert und objektiviert. Im Einzelfall finden sich jedoch z.T. erhebliche Diskrepanzen zwischen der durchflußzytometrisch bestimmten S-Phase-Fraktion und dem Ki-67- Proliferationsindex. Diese beruhen auf einer intratumoralen Heterogenität, dem Problem der Stromakontamination in der DNA-Zytometrie, der Fixation und vor allem darauf, daß diese Antikörper auch Zellen der G1- und G2-Phase markieren (Sinn et al., 1997 b). Bei der Beurteilung der proliferativen Aktivität mittels immunhistochemischem Nachweis von MIB-1 zeigte sich eine auch statistisch gesicherte signifikante Korrelation zu den führenden histologischen Wachstumsformen. Im Vergleich zu den duktalen Carcinomata in situ sowie den invasiv lobulären Karzinomen ließ sich bei den invasiv duktalen Tumoren eine deutlich stärkere Proliferationskinetik verzeichnen. Dieser Befund steht im Einklang mit in der Literatur beschriebenen Ergebnissen (Markiewski und Domagala, 1996). Darüberhinaus paßt diese Beobachtung zu dem eher ruhigen histologischen Bild des invasiv lobulären Karzinoms mit überwiegend isomorphen Zellen und langsamerer Tumorprogression, was sich auch an der längeren präklinischen Phase des Tumorwachstums zeigt (Sinn et al., 1997 a). Der signifikante Zuwachs der MIB-1-Medianwerte mit der Tumorgröße von den pTisbis zu den pT3-Karzinomen wird durch einige Untersucher bestätigt (Molino et al., 1997; Veronese et al., 1995), wohingegen andere Autoren einen derartigen Zusammenhang nicht feststellen konnten (Leonardi et al., 1992; Locker et al., 1992). Auffällig ist der Befund, daß der MIB-1-Medianwert für die pT4-Karzinome mit 13,5% deutlich unter dem der pT3-Tumoren mit 36,5% lag. In den Untersuchungen von Veronese et al. (1995) fand sich demgegenüber bei den pT3-Karzinomen noch eine Steigerung des MIB-1 zu den pT4-Karzinomen. Nach der TNM-Klassifikation ist ein pT4-Karzinom definiert als ein Tumor jeder Größe mit zusätzlichen Kriterien wie z.B. Brustwandinfiltration, Hautulzeration usw. Als mögliche Erklärung könnte an dieser Stelle angeführt werden, daß demzufolge keine korrelierende einheitliche Größe in dieser heterogen strukturierten Gruppe vorausgesetzt werden kann. Die Korrelation zwischen MIB-1 und dem Lymphknotenbefall ergab eine auch statistisch gesicherte Signifikanz. In der Gruppe der nodal-negativen Karzinome 146 Diskussion konnten deutlich niedrigere MIB-1-Medianwerte verzeichnet werden. Die veröffentlichten Ergebnisse bezüglich dieses Zusammenhangs werden kontrovers diskutiert. Die oben genannte Beobachtung stimmt mit den Untersuchungen einiger Autoren überein (Molino et al., 1997; Leonardi et al., 1992), während andere dazu im Widerspruch stehen (Mac Grogan et al., 1997; Railo et al., 1993). MIB-1 konnte in keiner Studie die prognostische Aussagekraft des Lymphknotenbefalls ersetzen; ein Konsens hinsichtlich seiner Beziehung zur Lymphknotenmetastasierung läßt sich nicht realisieren, was durch die gegensätzlichen Studienergebnisse deutlich wird. Dennoch steht die in dieser Arbeit beschriebene Korrelation zum Lymphknotenstatus im Einklang mit folgendem tumorbiologischen Phänomen: die Rate der axillären Metastasierung nimmt mit der Größe des Primärtumors rapide zu (Silverstein et al., 1994 a). MIB-1 steigt ebenfalls mit zunehmender Tumorgröße an. Diese beiden Befunde könnten möglicherweise die biologische Grundlage für die statistisch erwiesene Korrelation erhärten. Ein signifikanter Zusammenhang histopathologischen Grading konnte zwischen festgestellt werden. MIB-1 Mit und dem zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren stiegen auch die MIB-1-Werte an. Diese Korrelation wurde in der Literatur mehrheitlich bestätigt (Dettmar et al., 1997; Mac Grogan et al., 1997; Rajakariar und Walker, 1995). Der Differenzierungsgrad ist ein morphologisches, phänotypisches Kriterium, welches als Summe eines komplexen Regulationsmechanismus auf zellulärer und molekularbiologischer Ebene zu verstehen ist. Aus diesem Grund läßt sich unschwer nachvollziehen, daß eine unkontrolliert gesteigerte Proliferation die reguläre Erscheinungsform der einzelnen Zelle und konsekutiv das histologische Gefüge zerstört. Dieser Differenzierungsverlust des Tumorgewebes findet Ausdruck im ansteigenden nukleären und histopathologischen Grading. Hinsichtlich des Hormonrezeptorstatus konnte bei der immunhistochemischen Untersuchung sowohl der Östrogen- als auch der Progesteronrezeptorexpression ein abfallendes MIB-1 mit zunehmender Rezeptor-Positivität beobachtet werden. Die Ergebnisse anderer Untersucher bezüglich dieses Zusammenhangs sind sehr unterschiedlich. Der in dieser Studie erhobene Befund steht im Einklang mit vielen weiteren Arbeitsgruppen (Pinder et al., 1995; Molino et al., 1997; Wintzer et al., 1991), 147 Diskussion während andere eine derartige Korrelation nicht bestätigen konnten (Dettmar et al., 1997; Railo et al., 1993). Diese Diskrepanz findet möglicherweise ihre Erklärung in unterschiedlichen abweichenden Nachweisverfahren cut-off-Werten für MIB-1 (biochemisch/immunhistochemisch), sowie verschieden bemessenen Auswertungskriterien. Andererseits ist die Beobachtung einer inversen Korrelation zwischen MIB-1 und der Hormonrezeptorexpression vom tumorbiologischen Standpunkt betrachtet ein durchaus schlüssiger Befund. Die Expression von Östrogen- und Progesteronrezeptoren im primären Mammakarzinom gilt als Marker einer erhaltenen funktionellen Differenzierung und als günstiges Prognosekriterium (Ahr et al., 1995). Dahingegen weisen erhöhte MIB-1-Werte als Ausdruck gesteigerter proliferativer Aktivität auf eine zunehmende Entdifferenzierung des Tumorgewebes hin. An dieser Stelle sei nochmals auf die signifikante Korrelation zum histopathologischen Grading hingewiesen, die diesen Zusammenhang zusätzlich unterstützt. Die Auswertung der MIB-1-Werte bezüglich der pS2-Expressionsstärke ergab eine statistisch signifikante Beziehung dieser beiden Faktoren zueinander. Mit zunehmender pS2-Positivität sank der MIB-1-Medianwert ab. In der Gruppe der stark pS2-positiven (+++) Karzinome konnte zwar ein relativ hoher MIB-1-Wert verzeichnet werden, doch möglicherweise ist dies aufgrund der sehr kleinen Fallzahl der stark pS2-positiven (+++) Karzinome (⇒ 2 Tumoren) ein zufälliges Phänomen. Bisher existieren kaum Untersuchungen über eine mögliche Korrelation zwischen MIB-1 und pS2. Dennoch ist die in dieser Arbeit aufgestellte Beobachtung unter Berücksichtigung tumorbiologischer Aspekte nachvollziehbar. Die hochsignifikante Beziehung zwischen pS2-Expression und dem Hormonrezeptorstatus gilt als gesichert (Ahr et al., 1995; Correale et al., 1993; Gion et al., 1993). Die Synthese des pS2-Proteins wird durch die Östrogen-abhängige Transkription des pS2-Gens induziert und gilt somit als Ausdruck eines funktionell aktiven Östrogenrezeptors (Roberts et al., 1988). Bereits im Zusammenhang mit dem Hormonrezeptorstatus wurde auf einen zunehmenden Differenzierungsverlust verschiedener Synthese- und Regulationsmechanismen bei gesteigerter proliferativer Aktivität hingewiesen, was sich möglicherweise auch in einer verminderten pS2-Expression manifestiert. 148 Diskussion Bei der Korrelation zwischen MIB-1 und Kathepsin D ließ sich ein sprunghafter Anstieg der MIB-1-Medianwerte von den Kathepsin D-negativen zu den Kathepsin Dpositiven Karzinomen verzeichnen. Für Kathepsin D konnte eine mitogene Aktivität auf Östrogen-abhängige Tumorzellen (Vignon et al., 1986) sowie eine proteolytische Aktivität auf extrazelluläre Proteoglykane nachgewiesen werden (Capony et al., 1987; Briozzo et al., 1988). Sowohl die wachstumsfördernde als auch die proteolytische Wirkung lassen eine Beziehung zur Aggressivität bzw. Metastasierungspotenz des Tumors vermuten. Die Fähigkeit zu Proliferation und Wachstum einerseits, sowie zur Invasion, hämatogenen Streuung und Metastasierung andererseits, können unabhängig voneinander reguliert sein. Während Proliferation DNA-Synthese voraussetzt, scheinen Invasion und Metastasierung hauptsächlich gesteigerte Proteinsynthese, v.a. von Proteasen, zur Voraussetzung zu haben (Jänicke, 1995). Trotz einer möglicherweise voneinander unabhängigen Regulation dieser beiden Faktoren muß ein Zusammenhang dennoch nicht ausgeschlossen sein, denn beide Parameter führen schließlich zu einer gemeinsamen Wirkung. Sowohl das MIB-1 als Marker einer gesteigerten Proliferation als auch Kathepsin D als immunhistochemisches Korrelat einer wachstumsfördernden und proteolytischen Potenz des Tumors bedingen eine unkontrollierte Ausbreitung der maligne entarteten Brustdrüsenzellen. Die Korrelation des MIB-1 mit dem DNA-Malignitätsgrad, der HistogrammKlassifikation nach Auer und der DNA-Stammlinien-Ploidie weist darauf hin, daß eine erhöhte proliferative Aktivität mit einer zunehmenden Heterogenität auf chromosomaler Ebene von Tumorzellen einhergeht (Clark et al., 1989; Devilee et al., 1988). Diese Dissoziation genetischer Stabilität äußert sich in dem Verlust eines euploiden DNA-Gehalts und der Prädominanz heterogener, aneuploider Chromosomensätze. Vom tumorbiologischen Standpunkt resultiert daraus eine gesteigerte Aggressivität des Tumors. Bei der in dieser Arbeit aufgestellten Beziehungen zwischen MIB-1 und den oben genannten DNA-zytometrischen Parametern erreichte nur der DNA-Malignitätsgrad eine auch statistisch gesicherte Signifikanz. Die meisten bisher veröffentlichten Untersuchungen hinsichtlich der Korrelation von MIB-1 und DNA-zytometrischen Faktoren stützen sich auf das Verfahren der Durchflußzytometrie, und nicht, wie in dieser Studie, auf die statische DNA-Zytometrie. Dabei wurde vorwiegend die S-Phase149 Diskussion Fraktion dem MIB-1 gegenübergestellt. Ein signifikanter Zusammenhang dieser beiden Faktoren konnte in der überwiegenden Mehrheit der Fälle bestätigt werden (Mac Grogan et al., 1997; Ellis et al., 1996; Keshgegian und Cnaan, 1995). Einige Untersucher stellten jedoch Diskrepanzen zwischen MIB-1 und der S-Phase-Fraktion bezüglich diploider und aneuploider Tumoren fest (Dettmar et al., 1997; Isola et al., 1990). Diese beruhen v.a. darauf, daß der monoklonale Antikörper neben den Zellen, die sich in der S-Phase befinden, auch Zellen der G1- und G2/M-Phase markiert. Darüberhinaus besteht die Tendenz zur Unterschätzung der S-Phase-Fraktion bei der Durchflußzytometrie, so daß aufgrund systemischer Fehler häufig zu niedrige SPFWerte errechnet werden (Sinn et al., 1997 b). Ob dem MIB-1-Proliferationsindex oder der DNA-zytometrischen Zellzyklusanalyse bei der Beurteilung der Proliferationskinetik in der Diagnostik des Mammakarzinoms der Vorzug zu geben ist, müssen weitere prospektive Untersuchungen zeigen. 150 Diskussion 4.1.2) pS2 - ein Faktor mit Perspektiven Das Mammakarzinom zählt zu den hormonabhängigen Tumoren. Hormonale therapeutische Maßnahmen, wie die Tamoxifen-Therapie, sind seit längerer Zeit mit gutem klinischen Erfolg in der Behandlung von Brustkrebs-Patientinnen etabliert. Die Bestimmung des Östrogen- und Progesteronrezeptorstatus gehört heute zu den wichtigsten Kriterien für Prognose und Therapiewahl beim Mammakarzinom (Scharl et al., 1989). Die Nebenwirkungen sowie der lange Zeitraum einer Tamoxifen-Therapie sollten nicht unterschätzt werden. Daher muß eine hinreichende Selektion hormonrezeptor-positiver Patientinnen stattfinden, um die Belastung durch diese Therapieform zugunsten des Benefits der Patientin im individuellen Fall zu reduzieren. Ein positiver Hormonrezeptorstatus ist mit einer günstigen Prognose sowohl hinsichtlich der Überlebenszeit als auch des Ansprechens auf eine hormonelle adjuvante Therapie assoziiert (Jonat et al., 1994). Es bestehen jedoch Diskrepanzen bezüglich der Therapieversager, die ursprünglich als Östrogen- bzw. Progesteronrezeptor-positiv eingestuft wurden. 20-30% der rezeptor-positiven Brustkrebspatientinnen sprechen nicht auf eine Hormontherapie an, was darauf hinweisen könnte, daß einige der vom Tumorgewebe exprimierten Hormonrezeptoren möglicherweise funktionell inaktiv sind. Aus diesem Grund richten sich die wissenschaftlichen Bemühungen auf die Suche nach Faktoren, die eine präzisere Aussage im Hinblick auf das Ansprechen auf eine endokrine Therapie treffen könnten. Einer dieser Faktoren ist das pS2, ein Glykoprotein, dessen Synthese durch die östrogenabhängige Transkription des pS2-Gens induziert wird und somit als Ausdruck eines funktionell aktiven Östrogenrezeptors gilt (Ahr et al., 1995). Eine signifikante Korrelation zwischen pS2 und dem Hormonrezeptorstatus konnte in vielen Studien bestätigt werden (Gion et al., 1993; Henry et al., 1991; Schwartz et al., 1991). Darüberhinaus wird dem pS2-Protein eine prognostische Wertigkeit bezüglich des klinischen Verlaufs bösartiger Tumoren der Mamma zugesprochen. Niedrige pS2Konzentrationen im Tumor sollen mit einem kürzeren krankheitsfreien Intervall und einer niedrigeren Gesamtüberlebensrate einhergehen (Schmidt et al., 1996; Foekens et al., 1990; Thompson et al., 1993). Dieser Zusammenhang wird dennoch von anderen Arbeitsgruppen kontrovers diskutiert (Crombach et al., 1993; Thor et al., 1992). Das pS2-Protein kann immunoradiometrisch im Tumorzytosol (IRMA) und immunhistochemisch im Tumorgewebe, seine mRNA durch Northern-blot-Analyse nachgewiesen werden. Im Vergleich zu den anderen Verfahren werden der 151 Diskussion immunhistochemischen Darstellung mehr Vorteile zugesprochen. Diese ist rasch und einfach auch an kleinen Tumorproben durchführbar, und für retrospektive Analysen steht ausreichend Gewebe von fixierten und in Paraffin eingebetteten Tumoren zur Verfügung. Darüberhinaus kann das Färbemuster unter Berücksichtigung tumortopographischer Aspekte beurteilt werden. Die Validität des immunhistochemischen pS2-Nachweises wurde durch die enge Übereinstimmung zwischen dem immunhistochemischen Färbeindex und der quantitativen Messung der pS2-mRNA belegt (Piggott et al., 1991). Eine hohe Konkordanz der Ergebnisse zwischen immunhistochemischer und biochemischer Methode konnte in weiteren Studien bestätigt werden (Ahr et al., 1995; Detre et al., 1994). Das in dieser Arbeit insgesamt sehr heterogene Färbemuster mit einem Anteil positiv gefärbter Zellen pro Tumor von 0 bis 80% und einem arithmetischen Mittelwert von 16,9% wurde auch von anderen Untersuchern beobachtet. So lag die Rate immunhistochemisch positiver Tumorzellen nach Untersuchungen von Henry et al. (1991) und Piggott et al. (1991) bei 0 bis 81%. In dieser Studie waren 82,9% der Karzinome pS2-positiv. Dieses Ergebnis liegt damit im Rahmen der in der Literatur beschriebenen immunhistochemischen Nachweisrate von pS2 in Mammakarzinomen, die erheblich zwischen 29 und 82% schwankt (Ahr et al., 1995). Die Korrelation von pS2 mit den einzelnen histologischen Wachstumsformen zeigte eine starke pS2-Expression in muzinösen Karzinomen. Dieser Zusammenhang konnte auch von anderen Untersuchern festgestellt werden (Horiguchi et al., 1996; Nakopoulou et al., 1995; Henry et al., 1991). Zudem konnte pS2 auch in von Tumorzellen ausgekleideten Drüsenlumina dargestellt werden. Diese Beobachtung wurde durch einige Arbeitsgruppen bestätigt (Ahr et al., 1995). Das pS2-Protein ähnelt strukturell dem „insulin-like growth factor“ (IGF) sowie einer Gruppe pankreatischer Polypeptide und weist ferner immunologische Ähnlichkeiten zum „epidermal growth factor“ (EGF) auf. Die oben erwähnte Sekretion des Proteins würde übereinstimmen mit der aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit zum IGF-1 aufgestellten Hypothese, daß pS2 die Funktion eines Wachstumsfaktors hat (Rio und Chambon, 1990; Wright et al., 1990). Die starke pS2-Expression in muzinösen Karzinomen sowie in glandulär differenzierten Geweben mit sekretorischer Aktivität, wie z.B die Magenschleimhaut (Luqmani et al., 152 Diskussion 1989), erhärten die für pS2 vermutete Funktion eines erleichterten Transports von hohen Muzinkonzentrationen vor der Sekretion (Nakopoulou et al., 1995; Luqmani et al., 1989). Gegenüber den invasiv duktalen Formen zeigten die duktalen Carcinomata in situ einen höheren pS2-Medianwert, während dieser bei den invasiv lobulären Tumoren seinen niedrigsten Wert erreichte. Histomorphologisch konnte zudem eine starke Anfärbung für pS2 in intraduktalen Komponenten festgestellt werden (siehe Fotos im Ergebnisteil). Zu diesem Ergebnis kamen auch andere Studien (Nakopoulou et al., 1995). Luqmani et al. (1993) fanden eine starke, häufig fokal betonte pS2-Reaktion in duktalen Carcinomata in situ, wohingegen invasive Wachstumsformen eine schwächere Färbeintensität sowie ein heterogenes Verteilungsmuster pS2-positiver Zellen aufwiesen. Als Erklärungsansatz wird an dieser Stelle angeführt, daß pS2 bereits stark in maligne entarteten Zellen exprimiert wird, bevor sie die Fähigkeit zur Invasion erwerben. Die Hypothese eines stärkeren pS2-Ausprägungsgrades in Frühstadien der karzinomatösen Entartung bzw. proliferativ-invasiver Progression steht ebenfalls im Einklang mit der in dieser Arbeit beobachteten intensiven pS2-Expression in intraduktalen Komponenten invasiver Tumoren. Da das intraduktale Kompartiment als Ausgangsort von Tumorrezidiven anzusehen ist, hat diese Komponente für die brusterhaltende Chirurgie wie für die Prognose große Bedeutung. Die sorgfältige histopathologische Aufarbeitung eines solchen Tumorpräparates ist hierbei von großer Wichtigkeit, da die peripheren Ausläufer dieser Karzinome klinisch nicht erkennbar sind. Das Komedo-Karzinom z.B, als eine Variante des DCIS, scheint mit einem histologisch aggressiveren Phänotyp sowie erhöhtem Risiko zu invasivem Übergang assoziiert zu sein. Es bestehen jedoch Diskrepanzen bezüglich diagnostischer Kriterien und ein Mangel an prognostischen Markern, die einen Hinweis auf ein erhöhtes invasives Risiko geben könnten (Luqmani et al., 1993). Möglicherweise könnte pS2 im Rahmen der Frühdiagnostik derartiger Neoplasien sowie im Hinblick auf eine erleichterte histopathologische Beurteilung Bedeutung erlangen. Hierzu bedarf es aber weiterer, groß angelegter Studien mit ausreichenden follow-up-Daten. Zwischen pS2 und der Tumorausdehnung sowie dem Lymphknotenbefall konnte keine Korrelation eruiert werden. Auch in anderen Studien ließ sich keine Beziehung zwischen den genannten Faktoren herstellen (Horiguchi et al., 1996; Ahr et al., 1995; Henry et al., 1991). Die Wertigkeit des pS2 als unabhängiger Prognosefaktor könnte 153 Diskussion durch dieses Ergebnis erhärtet werden. Der auffallend hohe pS2-Medianwert in der Gruppe der Carcinomata in situ steht im Einklang mit den oben genannten Untersuchungen anderer Forschungsgruppen. Auf die stärkere pS2-Expression in präinvasiven Formen, wie z.B auch in intraduktalen Kompartimenten, wurde bereits hingewiesen. Beim histopathologischen Grading zeigte sich eine signifikante Abnahme der pS2Medianwerte mit zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren. Mit steigendem Malignitätsgrad ließ sich eine deutliche Zunahme der pS2-negativen Fälle sowie eine Abnahme der pS2-positiven Fälle verzeichnen. Dieser Zusammenhang konnte in der Literatur mehrfach bestätigt werden (Ioakim-Liossi et al., 1997 a; Foekens et al., 1993; Thor et al., 1992). Ein ansteigendes Grading ist das histomorphologische Korrelat eines zunehmenden Differenzierungsverlustes auf zellulärer bzw. molekulargenetischer Ebene. Die Beobachtung einer stärkeren pS2-Expression in muzinösen Karzinomen sowie in Geweben mit sekretorischer Funktion erhärten den Aspekt noch hinreichender Differenzierung bei ausgeprägter pS2-Positivität. In der Regel sind es v.a. gut differenzierte Tumoren, die ihre funktionelle Integrität von biochemischen Transport- und Synthesemechanismen erhalten haben, die wesentlich an der pS2Expression beteiligt sind (Nakopoulou et al., 1995). Darüberhinaus unterstützt die Beobachtung von Luqmani et al. (1993) einer intensiveren pS2-Immunreaktion in präinvasiven gegenüber invasiven Neoplasien die Verknüpfung von Entdifferenzierung der Zellen und damit einhergehender verminderter pS2-Expression. Bei zunehmender Größe und einem Differenzierungsverlust der Zellen wird ein Tumor häufig unabhängig von hormonellen Stimuli (Tinnemas et al., 1990). Wenn man von der Hypothese einer Östrogen-induzierten pS2-Synthese ausgeht, ist hiermit ein weiterer Erklärungsansatz für den Zusammenhang zwischen ansteigendem Grading und abnehmender pS2Expression gegeben. Die Korrelation zwischen pS2 und dem Hormonrezeptorstatus ergab ansteigende pS2Medianwerte mit zunehmender Hormonrezeptorpositivität. Zudem ließen die Prozentzahlen der Tumoren, die entweder gleichzeitig ÖR/PR-positiv und pS2-positiv oder ÖR/PR-negativ und pS2-negativ waren, einen Zusammenhang zwischen dem 154 Diskussion Faktor pS2 und dem Hormonrezeptorstatus vermuten. Für pS2 und PR konnte eine statistisch signifikante Korrelation hergestellt werden. In der Literatur wird in der überwiegenden Mehrheit die Beziehung zwischen pS2 und dem Hormonrezeptorstatus bestätigt (Gion et al., 1993; Pallud et al., 1993; Henry et al., 1991). Einige Untersucher sprachen dem pS2 eine prognostische Wertigkeit bezüglich des klinischen Verlaufs bösartiger Tumoren der Mamma sowie eine Voraussagekraft hinsichtlich eines hormonellen Therapieerfolges zu (Foekens et al., 1993; Predine et al., 1992), während andere Autoren diese Ergebnisse nicht unterstützen konnten (Thor et al., 1992; Cappelletti et al., 1992). Da 20-30% der rezeptorpositiven Brustkrebspatientinnen nicht auf eine Hormontherapie ansprechen, besteht ein großes wissenschaftliches, v.a. aber klinisch-praktisches Interesse an zuverlässigen Faktoren, die eine präzisere Aussage über das Ansprechen auf eine hormonelle Therapie zulassen als die bisher routinemäßig bestimmten Östrogen- und Progesteronrezeptoren. Einige Arbeitsgruppen belegten für den Nachweis des pS2-Proteins in Mammakarzinomen eine gleichwertige (Skilton et al., 1989) oder sogar höhere Voraussagekraft (Henry et al., 1991; Schwartz et al., 1991) hinsichtlich des Ansprechens auf eine hormonelle Therapie als für den ÖR-Status. Die enge Verknüpfung zwischen pS2 und dem Hormonrezeptorstatus wird gemeinhin als Ausdruck eines funktionell aktiven Östrogenrezeptors interpretiert (Ahr et al., 1995; Nakopoulou et al., 1995; Rochefort, 1994). Als biologische Hypothese liegt diesem Phänomen zugrunde, daß die Synthese des pS2-Proteins durch die östrogenabhängige Transkription des pS2-Gens induziert wird. Wie in anderen Studien (Ahr et al., 1995) konnte auch in dieser Arbeit eine höhere Korrelation des pS2 zum PRals zum ÖR-Status festgestellt werden. Dies stimmt mit der Annahme überein, daß die Produktion sowohl von pS2 als auch von PR durch Östrogene vermittelt wird, was auf die Präsenz eines Östrogenrezeptors mit intakter funktioneller Aktivität hindeutet. Bei aller Euphorie dieser mehrfach belegten Beziehungen und ihrer sehr logisch erscheinenden Erklärungsansätze dürfen dennoch gewisse Diskrepanzen nicht vernachlässigt werden. In einigen Arbeitsgruppen konnte eine geringe Anzahl von Tumoren mit der Kombination ÖR-negativ und pS2-positiv verzeichnet werden (Ioakim-Liossi et al., 1997 b; Detre et al., 1994; Foekens et al., 1993). Auf der Hypothese basierend, daß die Expression von pS2 und PR von einem funktionell aktiven ÖR abhängig ist und Östrogen-induziert stattfindet, sind die oben genannten 155 Diskussion Ergebnisse ungewöhnlich. Demnach würde man eine Expression von pS2 und PR in ÖR-negativen Karzinomen nicht erwarten. Es existieren verschiedene Hypothesen, die zur Klärung dieses Sachverhalts beitragen sollen. Eine mögliche Begründung für das Eintreten einer östrogenunabhängigen pS2-Expression wurde durch Versuche veranschaulicht, in denen EGF (epidermal growth factor) und bestimmte Moleküle, die in den Prozeß der Signaltransduktion von Wachstumsfaktoren eingebunden waren, die Produktion von pS2-mRNA in MCF-7-Zellen stimulierten (Nunez et al., 1989). Darüberhinaus gibt es Hinweise darauf, daß das pS2-Gen zwei Startpunkte für die Transkription besitzt: den pSB1 -Lokus, der normalerweise genutzt wird, und den pSB2 -Lokus. Der ungewöhnliche Phänotyp ÖR-negativ/pS2-positiv ist wahrscheinlich auf die Nutzung des pSB2 -Lokus als Transkriptionsstartpunkt zurückzuführen. Für die Konstellation ÖR-negativ/PR-positiv/pS2-positiv ist möglicherweise eine variable Aktivität aufgrund einer geringfügig veränderten strukturellen Beschaffenheit des Östrogenrezeptors verantwortlich, die mit den herkömmlichen Nachweismethoden nicht aufgedeckt werden kann und so zu einem phänotypisch negativen Östrogenrezeptorergebnis führt (Ioakim-Liossi et al., 1997 b). Diese vielfältigen Erklärungsansätze verdeutlichen, wie differenziert und komplex Interaktionen zwischen Faktoren wie pS2 und den Hormonrezeptoren ablaufen können. Viele Fragen hinsichtlich dieser Wechselbeziehungen bleiben ungeklärt und müssen durch weitere Studien eruiert werden. Eine signifikante Korrelation zwischen Kathepsin D und pS2 konnte in dieser Studie nicht hergestellt werden. Diese Beobachtung steht im Einklang mit den Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen (Stonelake et al., 1994; Rochefort, 1994; Goussard et al., 1991), während einige Studien eine schwache, jedoch statistisch nicht signifikante Assoziation von Kathepsin D zu pS2 aufzeigen konnten (Gion et al., 1995; Nakopoulou et al., 1995). Ein nicht ersichtlicher Zusammenhang zwischen Kathepsin D und pS2 ist insofern bemerkenswert, als beiden Faktoren eine Östrogen-stimulierte Synthese in Östrogenrezeptor-positiven Mammakarzinomzellen zugesprochen wird (Rochefort, 1994). Eine derartige Diskrepanz wurde bereits für das Auftreten von Tumoren mit der Konstellation ÖR-negativ/pS2-positiv erörtert. Auch für Kathepsin D muß ein komplexer Regulationsmechanismus bezüglich seiner Synthese und Sekretion angenommen werden. Neben einer direkten transkriptionalen Regulation durch aktivierte Östrogenrezeptoren sind zudem Wachstumsfaktoren (EGF und insulin-like 156 Diskussion growth factor II) über eine indirekte, autokrine Stimulation an der Kathepsin DProduktion beteiligt (Nakopoulou et al., 1995; Rochefort et al., 1988). Eine lückenlose Aufklärung dieser verschiedenen Interaktionsmechanismen ist bis heute nicht gelungen. Dementsprechend werden Ergebnisse, wie die in dieser Arbeit bezüglich des Kathepsin D und pS2 aufgezeigten Befunde, weiterhin kontrovers diskutiert und ihre Wertigkeit im Rahmen prognostischer Relevanz kritisch beurteilt. Zwischen dem Proliferationsmarker MIB-1 und pS2 zeigte sich in dieser Studie eine statistisch signifikante Korrelation. Mit steigenden MIB-1-Werten konnte eine deutliche Abnahme der für pS2 schwach/mittelstark positiven Tumoren festgestellt werden. Auf eine Beziehung der beiden Faktoren zueinander wurde bereits im Rahmen der Diskussion des MIB-1 hingewiesen. Ein erhöhter MIB-1-Wert ist richtungsweisend für eine gesteigerte proliferative Aktivität und einem damit einhergehenden Differenzierungsverlust des Tumorgewebes, während die Expression von pS2 wesentlich von einem funktionell intakten Östrogenrezeptor beeinflußt wird. Die Beobachtung, daß ein Tumor mit zunehmender Größe und Entdifferenzierung häufiger eine Unabhängigkeit von hormonellen Stimuli aufweist (Tinnemas et al., 1990), manifestiert sich möglicherweise in dem gegenläufigen Verhalten von MIB-1 und pS2. Darüberhinaus steht die Tendenz zu höheren pS2-Werten in Tumoren mit geringerer MIB-1-Expression durchaus im Einklang mit den Ergebnissen von Luqmani et al. (1993), die einen stärkeren pS2Ausprägungsgrad in duktalen Carcinomata in situ, also in Frühstadien der karzinomatösen Entartung bzw. proliferativ-invasiver Progression aufzeigen konnten. Die Korrelation zwischen pS2 und dem DNA-Malignitätsgrad zeigte eine deutliche Abnahme des pS2-Medianwertes mit steigendem Malignitätsgrad sowie ein signifikantes Überwiegen der pS2-positiven Tumoren in der Gruppe der niedrigen Malignitätsgrade. Unter Berücksichtigung der bisher dargestellten Zusammenhänge zwischen einer abnehmenden pS2-Expression bei steigender Entdifferenzierung und Aggressivität des Tumors (⇒ siehe z.B histopathologisches Grading, Histologie, MIB-1) findet diese tumorbiologische Hypothese nun auch auf chromosomaler Ebene ihre Bestätigung. 157 Diskussion Durch eine weitergehende Untersuchung bezüglich pS2 und anderer DNAzytometrischer Parameter wie Auer-Klassifikation und Stammlinien-Ploidie wurde der oben genannte Aspekt zusätzlich unterstützt. Hierbei zeigte sich unter Anwendung der Auer-Histogrammklassifikation ein deutliches Überwiegen der pS2-positiven Tumoren in der Gruppe der als euploid eingestuften Karzinome. In bezug zur Stammlinien-Ploidie ließen sich die höchsten pS2-Medianwerte in der euploiden Gruppe verzeichnen; alle pS2-negativen Fälle konnten dem aneuploiden Bereich zugeordnet werden. Eine äquivalente Beobachtung fand sich in den Ergebnissen von Ioakim-Liossi et al. (1997 a), die einen größeren Anteil pS2-positiver Fälle in euploiden Tumoren (klassifiziert nach Auer) und umgekehrt ein Ansteigen aneuploider Fälle in pS2-negativen Karzinomen aufzeigen konnten. Ein vom euploiden Chromosomensatz abweichender DNA-Gehalt und eine niedrige Tumordifferenzierung stehen in engem Zusammenhang (Furlong, 1994; Susnik et al., 1995). Offensichtlich besteht eine häufigere pS2-Expression in gut differenzierten Tumoren (Pallud et al., 1993; Thor et al., 1992). Die erhobenen Befunde im Rahmen der oben genannten Untersuchungen führen aus tumorbiologischer Sicht zu der Annahme, daß genomische Alterationen die Aggressivität eines Tumors zu steigern vermögen (Ioakim-Liossi et al., 1997 a) und in enger Beziehung zum Verlust funktioneller Integrität bestimmter Regulationsmechanismen stehen. 158 Diskussion 4.1.3) Kathepsin D - ein kontrovers diskutierter Faktor Der wichtigste Parameter bezüglich Prognose und Krankheitsverlauf beim Mammakarzinom ist heutzutage immer noch der Lymphknotenbefall. Darüberhinaus wird auch dem Hormonrezeptorstatus im Hinblick auf die Vorhersage des Ansprechens auf Hormontherapien sowie zur Prognose große Bedeutung beigemessen. Der Lymphknotenbefall beim Mammakarzinom ist Ausdruck einer aggressiven Invasivität des Tumorgewebes. Daher scheint Kathepsin D in seiner Funktion als lysosomale Protease und der ihm zugesprochenen Metastasierungspotenz eng mit der Wachstums- und Ausbreitungstendenz von Tumorzellen verknüpft zu sein. Zudem haben die bekannte biologische und klinische Wichtigkeit von Östrogenrezeptoren in maligne entartetem Brustdrüsengewebe zu einem wachsenden Interesse an Östrogenregulierten Proteinen geführt, zu denen u. a. Kathepsin D gehört (Lazaris et al., 1997). Dennoch besteht gerade bei diesem Faktor eine große Uneinigkeit hinsichtlich seiner prognostischen Aussagekraft und prädiktiven Funktion als Indikator für einen Therapieerfolg, so daß seine klinische Relevanz weiterhin kontrovers diskutiert wird. Eine erhöhte zytosolische Kathepsin D-Konzentration wird überwiegend mit einer schlechten Prognose assoziiert (Pujol et al., 1993; Thorpe et al., 1989). Immunhistochemische Untersuchungen von Kathepsin D haben jedoch zu ganz unterschiedlichen Ergebnissen geführt. Während einige Arbeitsgruppen eine Korrelation zwischen erhöhter Kathepsin D-Immunreaktivität und kürzeren Überlebenszeiten oder krankheitsfreien Intervallen nachweisen konnten (Isola et al., 1993; Göhring et al., 1996), stellten andere Untersucher Kathepsin D als günstigen Prognosefaktor bezüglich der Überlebenszeit dar (Henry et al., 1990). Darüberhinaus konnte in einigen Fällen kein Zusammenhang zwischen Kathepsin D und der Gesamtüberlebenszeit oder rezidivfreien Intervallen eruiert werden (Domagala et al., 1992; Kandalaft et al., 1993). In bezug zur prädiktiven Potenz des Kathepsin D hinsichtlich des Ansprechens auf eine Hormontherapie sind die in der Literatur veröffentlichten Ergebnisse ebenfalls gegensätzlich. Auch in dieser Arbeit zeigten sich Diskrepanzen bezüglich der vom tumorbiologischen Aspekt eigentlich zu erwartenden Beziehungen des Kathepsin D zu anderen Faktoren. Die Korrelation von Kathepsin D mit den in dieser Studie untersuchten histopathologischen, immunhistochemischen und DNA-zytometrischen Parametern 159 Diskussion erreichte in keinem Fall statistische Signifikanz. Ungeachtet dessen ließen sich dennoch einige interessante Aspekte und Zusammenhänge herstellen. Bei der Untersuchung einer möglichen Korrelation zwischen Kathepsin D und den führenden histologischen Wachstumstypen der Mammakarzinome zeigten sich die höchsten Kathepsin D-Medianwerte in der Gruppe der duktalen Carcinomata in situ sowie bei den in der Regel als prognostisch günstig eingestuften invasiv lobulären Karzinomen. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Rajakariar und Walker (1995), die eine verstärkte Kathepsin D-Expression in Frühstadien der Brustkrebserkrankung beobachten konnten. Lazaris et al. (1997) fanden eine intensivere Kathepsin D-Färbung in intraduktalen als in infiltrativen Komponenten bei Komedokarzinomen, während Nakopoulou et al. (1995) eine erhöhte Kathepsin D-Expression in invasiven Regionen gegenüber in situ-Komponenten feststellen konnten. In anderen Untersuchungen wiederum (Gion et al., 1995; Bussen et al., 1995) ließ sich keine Korrelation zwischen Kathepsin D und dem histologischen Tumortyp herstellen. Die Beobachtung einer stärkeren Kathepsin D-Immunreaktivität im duktalen Carcinoma in situ scheint zunächst mit den dem Kathepsin D zugeschriebenen aggressiven Eigenschaften bezüglich Wachstums- und Metastasierungspotenz im Widerspruch zu stehen. Auf tumorbiologischer Ebene geht man vorwiegend davon aus, daß sich diese Zellen am Beginn ihres Differenzierungsverlustes befinden. Dennoch ist die maligne Entartung von Tumorzellen und ihre Entwicklung zu invasiven Formen ein komplexes Phänomen, in das viele, sich gegenseitig beeinflussende Faktoren eingehen. Gerade dieser Prozeß der Ausbildung metastatischer bzw. invasiver Potenz von Tumorzellen mit der auf molekularer Ebene einhergehenden Veränderungen kann durch eine ausgeprägte Dynamik gekennzeichnet sein. Möglicherweise ist die verstärkte Kathepsin D-Expression im Carcinoma in situ Ausdruck dieser erhöhten zellulären Aktivität in der stufenweise verlaufenden Karzinogenese. Darüberhinaus ist dieser Befund durchaus passend zu den Ergebnissen bezüglich Kathepsin D und Tumorausdehnung. Neben den als pTis eingestuften Tumoren mit dem höchsten Kathepsin D-Medianwert erzielten auch die pT1- und pT2-Karzinome hohe Medianwerte, während der niedrigste Kathepsin D-Median bei den pT3-Tumoren verzeichnet wurde. In der Literatur konnte jedoch in den meisten Studien keine 160 Diskussion Korrelation zwischen Kathepsin D und Tumorgröße eruiert werden (Schmidt et al., 1996; Stonelake et al., 1994; Crombach et al., 1994). Kathepsin D erleichtert in seiner Funktion als lysosomale Protease die Andauung von Basalmembranen und begünstigt damit die Tumorausbreitung (Crombach et al., 1994). Zudem vermag Kathepsin D an insulin-like growth factor II (IGF-II)-Rezeptoren zu binden und über diesen Mechanismus eine autokrine mitogene Aktivität auszuüben und das Tumorwachstum zu fördern (Joensuu et al., 1995). In dieser Arbeit konnte jedoch eine vom tumorbiologischen Verhalten her eigentlich zu erwartende Gleichläufigkeit zwischen erhöhter Kathepsin D-Expression und Tumorwachstum bzw. Tumorgröße nicht festgestellt werden. Auch in bezug zum Lymphknotenbefall fanden sich erhebliche Diskrepanzen hinsichtlich der dem Kathepsin D zugeordneten invasiven Potenz, wenn man davon ausginge, daß eine erhöhte Kathepsin D-Expression in nodal-positiven Tumoren das histomorphologische Korrelat der Invasionskapazität dieses Faktors sei. Zwar ließ sich in der nodal-positiven Gruppe ein geringfügig höherer Kathepsin D-Medianwert verzeichnen; jedoch zeigten sich bei der Untersuchung der Kathepsin DExpressionsstärke in Abhängigkeit vom Lymphknotenstatus deutlich mehr Kathepsin D-positive Fälle in der nodal-negativen Gruppe. Der Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen Kathepsin D und dem Lymphknotenbefall beim Mammakarzinom wurde bislang die größte Bedeutung beigemessen, in der Hoffnung, einen zusätzlichen, aussagekräftigen Parameter zu dem klassischen Prognosefaktor Lymphknotenmetastasierung etablieren zu können. Obwohl der axilläre Lymphknotenbefall derzeit als das bedeutendste Staging-Kriterium beim Mammakarzinom und darüberhinaus als stärkster Prädiktor für Rezidiv und Überlebenszeit gilt (Stache, 1994), kommt es dennoch bei 30% der primär nodal-negativen Patientinnen in den ersten 10 Jahren nach lokaler chirurgischer Therapie zu Lokalrezidiven oder Fernmetastasen (Diel et al., 1997). Andererseits können 70% der primär nodal-negativen Frauen durch alleinige chirurgische Intervention als geheilt angesehen werden (Göhring et al., 1996), wodurch der Nutzen einer adjuvanten systemischen Therapie dem zu erwartenden Gewinn gegenübergestellt werden muß. Aus diesem Grund besteht ein großes Interesse an der Erforschung von Prognosefaktoren, die die sichere Einordnung von Patientinnen in eine low-risk- und high-risk-Gruppe zulassen und eine Entscheidungsfindung ermöglichen, welche 161 Diskussion Patientinnen von einer zusätzlichen systemischen Therapie profitieren können. Ob Kathepsin D diesen Anforderungen gerecht werden kann, wird derzeit jedoch kontrovers diskutiert. Während einige Arbeitsgruppen eine positive Korrelation zwischen Kathepsin D und dem Lymphknotenbefall beobachten konnten (Lazaris et al., 1997; Crombach et al., 1994; Kandalaft et al., 1993), zeigten Ergebnisse anderer Studien keinen Zusammenhang dieser beiden Faktoren (Schmidt et al., 1996; Bussen et al., 1995; Domagala et al., 1992). Henry et al. (1990) konnten demgegenüber sogar einen prognostischen Vorteil bezüglich des rezidivfreien Intervalls und der Überlebenszeit bei nodal-positiven Patientinnen mit verstärkter Kathepsin D-Expression feststellen. Angesichts des fehlenden Konsens hinsichtlich der prognostischen Aussagekraft des Kathepsin D bleibt dessen klinische Relevanz weiterhin kritisch zu beurteilen. Die Untersuchung der Beziehung zwischen Kathepsin D und dem histopathologischen Grading stellte sich als wenig aufschlußreich heraus. Der Kathepsin D-Medianwert war in den G2, G2/3, G3-Gruppen annähernd gleich. Während einige Autoren eine fehlende Korrelation dieser beiden Faktoren bestätigen konnten (Crombach et al., 1994; Foekens et al., 1993; Pujol et al., 1993), fanden andere Arbeitsgruppen eine Tendenz zu höheren Kathepsin D-Werten in gering differenzierten Tumoren (Schmidt et al., 1996; Gion et al., 1995; Stonelake et al., 1994). Möglicherweise ist die Beobachtung einer stärkeren Kathepsin D-Expression in niedrig differenzierten Karzinomen mit nekrotischen Arealen mit einer erhöhten makrophagozytären Infiltration verknüpft. Da Makrophagen ebenfalls Kathepsin D sythetisieren, könnten gerade zytosolische Kathepsin DMessungen, die keine histomorphologische Unterscheidung von Tumorzellen und Makrophagen erlauben, zu falsch-positiven Ergebnissen führen. Lazaris et al. (1997) stellten demgegenüber fest, daß Kathepsin D-positive Karzinome überwiegend gut differenziert waren, ein Befund, der im Einklang mit den Ergebnissen anderer Autoren steht (Nadji et al., 1996; Armas et al., 1994). In gut differenzierten Tumoren ist die funktionelle Integrität biochemischer Kaskaden und SyntheseSysteme, die für die Kathepsin D-Produktion (z.B. spezifische Zell-Rezeptoren, Östrogen-regulierte Mechanismen, Glykosylierung und Phosphorylierung) verantwortlich sind, weitgehend erhalten. In Tumoren mit hohem Grading scheint die Fähigkeit zur Phosphorylierung stark eingeschränkt bzw. aufgehoben zu sein, so daß 162 Diskussion Kathepsin D möglicherweise nur in Zellen exprimiert wird, die die notwendigen biologischen Eigenschaften aufweisen (Lazaris et al., 1997). Hinsichtlich der Beziehung zwischen Kathepsin D und dem Hormonrezeptorstatus ließen sich höhere Kathepsin D-Medianwerte in ÖR/PR-positiven Karzinomen als in hormonrezeptornegativen Tumoren verzeichnen. Die Bestimmung der relativen Anteile der ÖR/PR-positiven sowie -negativen Fälle in Abhängigkeit von den jeweiligen Kathepsin D-Ausprägungsgraden zeigte jedoch eine deutliche Abnahme der Kathepsin D-positiven Tumoren mit zunehmendem Hormonrezeptorgehalt. Allerdings waren alle Kathepsin D-negativen Fälle gleichzeitig ÖR/PR-negativ. Diese Diskrepanzen werden auch in der Literatur beschrieben. Einige Studien konnten keine Korrelation zwischen Kathepsin D und dem Hormonrezeptorstatus herstellen (Schmidt et al., 1996; Crombach et al., 1994; Stonelake et al., 1994), wohingegen andere Autoren eine positive Assoziation dieser beiden Faktoren aufzeigten (Lazaris et al., 1997; Gion et al., 1995; Henry et al., 1990). Der Befund höherer Kathepsin D-Medianwerte in hormonrezeptorpositiven Karzinomen sowie die Beobachtung, daß alle Kathepsin D-negativen Tumoren gleichzeitig ÖR/PRnegativ waren, könnte mit folgender tumorbiologischer Hypothese verknüpft sein: Kathepsin D gilt als Östrogen-reguliertes Protein auf transkriptionaler Ebene, und eine erhöhte Kathepsin D-Expression in ÖR/PR-positiven Karzinomen könnte möglicherweise Ausdruck der funktionellen Integrität dieser Östrogen-vermittelten Synthesewege sein (Lazaris et al., 1997). Andererseits könnte die Abnahme der Kathepsin D-positiven Tumoren mit zunehmendem Hormonrezeptorgehalt ein Hinweis dafür sein, daß Kathepsin D alternativen, Östrogen-unabhängigen Regulationsmechanismen unterliegt. An dieser Stelle ist die Stimulation der Kathepsinbildung durch autokrine Wachstumsfaktoren (EGF, IGF-II) zu nennen (Nakopoulou et al., 1995; Bussen et al., 1995; Lazaris et al., 1997). Bei der Untersuchung einer möglichen Korrelation zwischen Kathepsin D und pS2 zeigten sich ähnlich inkongruente Ergebnisse. Die Kathepsin D-Medianwerte stiegen mit zunehmender pS2-Expression an. Dagegen konnte bei der Bestimmung der relativen Anteile der pS2-negativen und -positiven Fälle in Abhängigkeit vom Kathepsin DAusprägungsgrad eine Abnahme der Kathepsin D-positiven Fälle mit zunehmender pS2-Expression verzeichnet werden. Diese Beobachtung steht durchaus im Einklang 163 Diskussion mit den oben dargestellten Erklärungsansätzen bezüglich Kathepsin D und Hormonrezeptorstatus, wenn man berücksichtigt, daß auch pS2 als ein Östrogenreguliertes Protein gilt, dessen Expression auf die Präsenz eines Östrogenrezeptors mit intakter funktioneller Aktivität hindeutet (Ahr et al., 1995). Darüberhinaus werden für pS2 ebenfalls zusätzliche, Östrogen-unabhängige Synthesewege (z.B. durch Wachstumsfaktoren wie EGF) aufgezeigt, wodurch die bereits oben erwähnten, unterschiedlichen Regulationsmechanismen der Kathepsin D-Expression unterstützt werden. Folglich kann einerseits ein Zusammenhang zwischen Kathepsin D und pS2 über eine gemeinsame Östrogen-Induktion angenommen werden, andererseits bleibt unter der Vorstellung alternativ eingeschlagener Synthesewege eine gewisse Unabhängigkeit dieser beiden Faktoren bestehen. In prognostischer Hinsicht ist der Befund einer abnehmenden Kathepsin D-Positivität mit zunehmendem Hormonrezeptorgehalt sowie erhöhter pS2-Expression durchaus passend zu der dem Kathepsin D zugesprochenen Assoziation mit einer ungünstigen Prognose (Göhring et al., 1996; Pujol et al., 1993). Demgegenüber werden eine intensive pS2Immunreaktivität sowie hormonrezeptorpositive Tumoren überwiegend als prognostisch vorteilhaft beurteilt (Jonat et al., 1994; Foekens et al., 1990). Zusammenfassend läßt sich herausstellen, daß die Regulation der Kathepsin DExpression als ein komplexes Phänomen zu betrachten ist, dessen vollständige Aufklärung auf tumorbiologischer Ebene bis heute noch nicht gelungen ist. Demnach werden Diskrepanzen, wie sie ebenfalls in dieser Arbeit aufgezeigt werden konnten, weiterhin spekulativ erörtert. Die Korrelation zwischen Kathepsin D und dem als Proliferationsmarker beurteilten MIB-1 zeigte höhere Kathepsin D-Medianwerte bei den Karzinomen mit niedrigem MIB-1 (≤ 20%) als in der Gruppe mit höherem MIB-1 (> 20%). Bei der Bestimmung der relativen Anteile der beiden MIB-1-Gruppen (≤ 20% / > 20%) in Abhängigkeit von den jeweiligen Kathepsin D-Ausprägungsgraden waren zudem deutlich mehr Kathepsin D-positive Tumoren in der Gruppe mit niedrigerem MIB-1 (≤ 20%) zu verzeichnen. Bisher existieren kaum Untersuchungen über eine mögliche Beziehung dieser beiden Faktoren zueinander. Vom tumorbiologischen Verhalten wird Kathepsin D in seiner Funktion als lysosomale Protease mit wachstumsfördernder Wirkung und metastatischer Potenz vorwiegend mit phänotypisch aggressiveren Tumoren in Verbindung gebracht (Alo’ et al., 1996; Bussen et al., 1995; Stonelake et al., 1994). Darüberhinaus scheint die 164 Diskussion Expression von Kathepsin D als Indikator der Zellproliferation mit der malignen Zelltransformation assoziiert zu sein (Schmidt et al., 1996; Crombach et al., 1994). Dementsprechend müßte ein genau umgekehrtes Ergebnis als der hier erhobene Befund zu erwarten sein, nämlich eine stärkere Kathepsin D-Expression in Tumoren mit höheren MIB-1-Werten als Ausdruck gesteigerter proliferativer Aktivität. Die Fähigkeit einerseits zu Proliferation und Wachstum sowie andererseits zu Invasion, hämatogener Streuung und Metastasierung können jedoch auch unabhängig voneinander reguliert sein. Während Proliferation DNA-Synthese voraussetzt, scheint Invasion und Metastasierung hauptsächlich gesteigerte Proteinsynthese, v.a. von Proteasen, zur Voraussetzung zu haben (Jänicke, 1995). Eine gegenläufige bzw. unabhängige Expression der beiden Faktoren, wie es in dieser Arbeit beobachtet werden konnte, ist möglicherweise durch unterschiedliche Regulationsmechanismen bedingt. Bei der Auswertung eines Zusammenhangs zwischen Kathepsin D und dem DNAMalignitätsgrad konnte ein abnehmender Kathepsin D-Medianwert mit steigendem Malignitätsgrad festgestellt werden. Dieser Befund ist zunächst nicht mit der für Kathepsin D aufgezeigten Assoziation zu erhöhter Tumoraggressivität in Einklang zu bringen. Andererseits histopathologischen fanden Gradings einige eine Arbeitsgruppen stärkere Kathepsin z.B. bezüglich D-Expression in des gut differenzierten Tumoren mit niedrigem Malignitätsgrad (Lazaris et al., 1997; Nadji et al., 1996; Armas et al., 1994). Diese Beobachtung wird vorwiegend mit der in gut differenzierten Tumoren erhaltenen funktionellen Integrität verschiedener biochemischer Kaskaden und Synthese-Systeme, die für die Kathepsin D-Produktion verantwortlich sind, erklärt. Möglicherweise ist eine abnehmende Kathepsin DExpression in Karzinomen mit höherem Malignitätsgrad Ausdruck eines Verlustes biologischer Regulationsmechanismen, die für die Kathepsin D-Synthese von Bedeutung sind. Die Korrelation zwischen Kathepsin D und den durch Auer-Index als euploid/aneuploid klassifizierten Karzinomen auf der einen Seite und den durch die DNA-Stammlinien-Ploidie als euploid/aneuploid eingestuften Tumoren auf der anderen Seite, zeigte ein inverses Verhalten. Bei der Anwendung der AuerHistogrammtypen ließen sich deutlich mehr Kathepsin D-positive Fälle in der euploiden 165 Diskussion Gruppe (Auer I, II) verzeichnen, während bei der DNA-Stammlinien-Ploidie mehr Kathepsin D-positive Tumoren im aneuploiden Bereich zu beobachten waren. Tandon et al. (1990) konnten in ihren Untersuchungen eine positive Korrelation zwischen Kathepsin D und aneuploiden Tumoren feststellen, wohingegen andere Studien einen Zusammenhang zwischen Kathepsin D und DNA-zytometrischen Parametern nicht bestätigten (Kristen et al., 1991). Demgegenüber konnten Fernö et al. (1994) eine signifikant positive Korrelation zwischen Kathepsin D-Expression und DNAStammlinien-Ploidie sowie S-Phase-Fraktion herstellen. Aneuploide Karzinome werden vorwiegend mit einem biologisch aggressiveren TumorPhänotyp, einer schlechteren Differenzierung und einer ungünstigen Prognose assoziiert (Peiró et al. 1997; Fallenius et al., 1988 a). Unter Berücksichtigung der dem Kathepsin D zugeschriebenen wachstumsfördernden und metastatischen Potenz sowie seine angenommene Indikatorfunktion bezüglich Zellproliferation und maligner Zelltransformation (Crombach et al., 1994), ist eine erhöhte Kathepsin D-Expression in aneuploiden Tumoren durchaus in Einklang zu bringen. Da Kathepsin D häufig mit einer ungünstigen Prognose im Hinblick auf rezidivfreies Intervall und Gesamtüberlebenszeit in Verbindung gebracht wird (Göhring et al., 1996; Isola et al., 1993), scheint auch in dieser Hinsicht eine Parallele zwischen erhöhter Kathepsin D-Expression und aneuploiden Tumoren zu existieren. Diskrepanzen, die den biologischen Eigenschaften dieser Protease widersprechen, wurden jedoch schon an anderer Stelle dieser Arbeit aufgedeckt und diskutiert. Hier sei nochmals auf die Beobachtung höherer Kathepsin D-Werte in gut differenzierten Tumoren (Lazaris et al., 1997), auf eine verstärkte Kathepsin D-Expression in Frühstadien der Brustkrebserkrankung (Rajakariar und Walker, 1995) sowie auf positive Korrelationen zwischen Kathepsin D und dem Hormonrezeptorstatus als Ausdruck erhaltener funktioneller Integrität der Tumorzellen (Lazaris et al., 1997) hingewiesen. Diese Befunde lassen sich eher mit der größeren Anzahl Kathepsin Dpositiver Fälle in euploiden (Auer I, II) Tumoren vereinbaren, wenn man von der engen Verknüpfung zwischen Euploidie und genetischer Stabilität bzw. daraus resultierender höherer Differenzierung auf zellulärer und biochemischer Ebene ausgeht. Eine weitere Erklärung für die unterschiedlichen Ergebnisse zwischen AuerKlassifikation und Stammlinien-Ploidie bezüglich Kathepsin D liegt möglicherweise in einer Inkongruenz dieser beiden Methoden. Eine Beurteilung der Kompatibilität dieser verschiedenen DNA-zytometrischen Auswertungskriterien soll jedoch an späterer 166 Diskussion Stelle, im Rahmen der Diskussion der einzelnen DNA-zytometrischen Parameter, erfolgen. Kathepsin D und die Rolle der Makrophagen Die in dieser Studie in fast allen Fällen beobachtete Anfärbung von Makrophagen für Kathepsin D steht im Einklang mit den immunhistochemischen Befunden anderer Untersucher (Lazaris et al., 1997; Nakopoulou et al., 1995; Stonelake et al., 1994; Henry et al., 1990). Während in den meisten Studien die Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen Kathepsin D-Expression in Tumorzellen und prognostischen Aussagen bezüglich des Krankheitsverlaufs Arbeitsgruppen eine im Korrelation Mittelpunkt zwischen steht, Kathepsin konnten einige D-Expression in Makrophagen bzw. Stromazellen und ungünstiger Prognose herstellen (Joensuu et al., 1995; Visscher et al., 1995; Nadji et al., 1996). Joensuu et al. (1995) fanden zudem eine Assoziation zwischen Kathepsin D in Stromazellen und einer gesteigerten zellulären Proliferationsrate, schlechter Tumor-Differenzierung und positivem Lymphknotenstatus. Die immunhistochemische Nachweismethode von Kathepsin D bietet in bezug auf dieses histomorphologische Phänomen gegenüber dem zytosolischen Nachweisverfahren einen großen Vorteil. Die Kathepsin D-Expression in Tumorzellen und in Makrophagen kann durch immunhistochemische Untersuchungen getrennt erfaßt werden. Zusätzlich wird die Beurteilung morphologischer Kriterien der Tumorzellen im Gefüge ihres umgebenden Gewebes ermöglicht, während zytosolische Messungen diese wichtigen Aspekte zwangsläufig vernachlässigen (Nakopoulou et al., 1995). Die funktionelle Bedeutung einer makrophagozytären Infiltration in Mammakarzinomen ist ein komplexes Phänomen. Einerseits besitzen Makrophagen u.a. durch ihre phagozytotischen Eigenschaften die Fähigkeit zu immunmodulatorischen Interaktionen mit Tumorzellen. In-vitro-Studien konnten eine tumorizide Aktivität von infiltrierenden Makrophagen aufzeigen (van Ravenswaay-Claasen et al., 1992). Andererseits stimulieren Makrophagen die Produktion von Angiogenese- und Wachstumsfaktoren sowie von Proteasen, wodurch sie möglicherweise die Tumorausbreitung wesentlich begünstigen (Lazaris et al., 1997; Visscher et al., 167 Diskussion 1995). Die auch in dieser Arbeit beobachtete Expression von Kathepsin D in Makrophagen vermag gerade durch die proteolytische Wirkung und Andauung von Basalmembranen eine weitere Invasion neoplastischer Zellen zu fördern. Demnach kann vom tumorbiologischen Standpunkt eher eine kooperative Aktivität zwischen Tumorzellen und Makrophagen als eine kontraproduktive Wirkung beider Komponenten angenommen werden (Visscher et al., 1995). Kathepsin D - eine lysosomale Protease mit Wachstums- und Metastasierungspotenz Bei der histomorphologischen Beurteilung der Tumorpräparate konnte in fast allen Fällen eine Verstärkung des Färbemusters für Kathepsin D an der Invasionsfront der Karzinome beobachtet werden. Dieser histomorphologisch sehr interessante Aspekt wurde bislang in der Literatur kaum aufgegriffen, bis auf wenige Untersucher, die eine topographische Bevorzugung der Tumorperipherie im Färbeverhalten von Kathepsin D bestätigen konnten (Nakopoulou et al., 1995). Unter Berücksichtigung der biologischen Eigenschaften von Kathepsin D könnte dieser Befund als morphologisch sichtbare Manifestation der proteolytischen und wachstumsfördernden Wirkung verstanden werden. Durch die Andauung von Basalmembranen begünstigt Kathepsin D die Tumorausbreitung. Zudem vermag diese lysosomale Protease durch Bindung an insulinlike-growth factor II (IGF-II) -Rezeptoren eine autokrine mitogene Aktivität auszuüben und das Tumorwachstum zu fördern (Joensuu et al., 1995). An der Invasionsfront der Karzinome ließ sich darüberhinaus eine meist intensive Makrophagen-Infiltration des Tumorgewebes verzeichnen, eine Beobachtung, die von anderen Untersuchern bestätigt wurde (Visscher et al., 1995). Die „Wachstumsfront“ eines Tumors kann als die Region mit der stärksten proteolytischen Aktivität angesehen werden (Visscher et al., 1995). Der Befund einer erhöhten Kathepsin D-Expression sowohl in Makrophagen als auch in Tumorzellen an der Invasionsfront der Tumoren unterstützt folglich die tumorbiologischen Eigenschaften dieses Faktors und die Annahme einer engen Beziehung zur Aggressivität und Metastasierungspotenz des Tumors. 168 Diskussion 4.2) DNA-zytometrische Untersuchungsergebnisse Wachstumsfaktoren z.B. EGF, TGF alpha (Proto-) Onkogene z.B. erb B2 Tumorsuppressorgene z.B. p 53 Proliferationskinetik z.B. MIB-1, S-Phase, PCNA, Thymidin-Labelling-Index Aufhebung Mutation Familiäre Disposition z.B. BRCA 1/ 2, HRAS 1 => angeborene Defekte in bestimmten Genen Ploidie z.B. DNA-Mal.grad, AuerIndex, Stammlinien-Ploidie + 16c 8c Metastasierung / Invasion z.B. Kathepsin D, uPA 6c Hormonrezeptorstatus Ö IHC-Nachweis von Tumorzellen im Knochenmark ÖR DNA P PR pS2-Gen Glykoprotein pS2 Abb. 83: Darstellung verschiedener „Prognosefaktoren“ beim Mammakarzinom mit schwerpunktmäßiger Betrachtung DNA-zytometrischer Parameter wie DNAMalignitätsgrad, Auer-Index und Stammlinien-Ploidie 169 Diskussion 4.2.1) DNA-Malignitätsgrad - Ergänzung bzw. Alternative zum histopathologischen Grading? Die Suche nach neuen Prognosekriterien zur immer besseren Einschätzung der Bösartigkeit eines Malignoms ist eine der zentralen Fragen der Onkologie. Hierbei steht neben der Erleichterung therapeutischer Entscheidungen im Rahmen verschiedener Risikogruppen auch ein besseres Verständnis des biologischen Verhaltens von Tumoren im Vordergrund. Demnach erlangen Untersuchungen zum genetischen Material der malignen Zelle zunehmend auch klinische Bedeutung (Kristen et al., 1991). 1924 beschrieb Feulgen erstmals eine histochemische Färbemethode, deren Produkt stöchiometrisch an die Zell-DNA gebunden war. Seit dieser Zeit ist die quantitative DNA-Bestimmung mit Hilfe mikrospektrophotometrischer Messungen immer wieder Gegenstand wissenschaftlichen Interesses. Die DNA-Zytometrie, als ein technisch relativ einfaches, wenig aufwendiges automatisiertes Verfahren, wird in Instituten für Pathologie heute weltweit routinemäßig eingesetzt. Ihre Aufgabe besteht v.a. darin, histopathologische Diagnosen durch quantitative Daten zur Proliferation und Ploidie zu ergänzen (Sinn et al., 1997 b). Die Beurteilung des DNA-Gehaltes der Zellen, d.h. deren Ploidie und proliferativer Anteil spielen schon in der morphologischen Beurteilung indirekt eine wesentliche Rolle. So wird beim histopathologischen Grading nach Bloom & Richardson die Hyperchromasie und Pleomorphie des Zellkerns und die Anzahl von Mitosen pro Gesichtsfeld zur Klassifikation mit herangezogen (Jonat et al., 1994). Gradingsysteme, die vorwiegend auf morphologischen Kriterien basieren, sind jedoch durch den subjektiven Charakter der Interpretation des jeweiligen Präparates belastet. Die Repräsentativität derartiger Grading-Systeme wurde zudem durch die ausgeprägte morphologische Heterogenität vieler Tumoren in Frage gestellt (Böcking et al., 1989 b). Ein weiterer Kritikpunkt von Böcking et al. (1989 b) bestand in der Einteilung maligner Tumoren in nur 2-4 Malignitätsgruppen, in Orientierung an morphologische Grading-Kriterien. Ein kontinuierliches System könnte demgegenüber dem Phänomen heteromorpher Vielfalt sowie dem individuellen Fall besser gerecht werden. In früheren Studien erreichte das Bloom & Richardson-Grading für Mammakarzinome eine Interobserver-Reproduzierbarkeit von nur 65 bis 72% für zwei Untersucher und von 14,5% zwischen sechs erfahrenen Pathologen (Böcking et al., 1989 a). Diese Diskrepanzen veranlaßten Böcking et al. (1984) den sog. DNAMalignitätsgrad einzuführen, eine logarithmische Umrechnung des 2c-Deviationsindex 170 Diskussion in die Skala eines DNA-Malignitätsgrades, die von 0 bis 3 reicht. Bei dieser Umrechnung wird die niedrigst denkbare Varianz um den diploiden Chromosomensatz von 0 als DNA-MG 0 gesetzt und der höchste beobachtete Wert (eines Osteosarkoms) von 51 als DNA-MG 3. Die prognostische Relevanz dieses DNA-Malignitätsgrades wurde bisher von Böcking et al. für maligne Lymphome, das Kehlkopf-, Prostata-, Mamma-, und Harnblasenkarzinom in follow-up-Studien statistisch belegt. Darüberhinaus zeigte der DNA-Malignitätsgrad ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit und Repräsentativität und erwies sich als guter Prädiktor für einen Lymphknotenbefall beim Mammakarzinom (Böcking et al., 1989 a). Mit Hilfe des DNA-Malignitätsgrades konnten Böcking et al. (1989 a) drei Patientinnengruppen mit signifikant unterschiedlichen Überlebenszeiten differenzieren. Die Mehrzahl der Studien, die die Beziehung zwischen DNA-zytometrischen Parametern und tumorbiologischen Eigenschaften untersucht haben, kommen übereinstimmend zu dem Schluß, daß ein abnormer DNA-Gehalt mit einer erhöhten Tumoraggressivität assoziiert ist (Peiró et al., 1997; Ghali et al., 1992). Dieser Zusammenhang konnte fast durchgehend bei der Korrelation des DNAMalignitätsgrades mit anderen histomorphologischen, immunhistochemischen und DNA-zytometrischen Faktoren in dieser Arbeit bestätigt werden. Die Medianwertbestimmung des Malignitätsgrades bezüglich der führenden histologischen Wachstumsformen zeigte niedrige Werte in der Gruppe der duktalen Carcinomata in situ sowie bei den invasiv lobulären Karzinomen. Demgegenüber waren die Medianwerte bei den invasiv duktalen Tumoren deutlich höher. Diese Beobachtung konnte durch ähnliche Ergebnisse anderer Arbeitsgruppen bestätigt werden, die deutlich mehr Fälle mit abnormem DNA-Gehalt in der Gruppe der invasiv duktalen Karzinome verzeichneten als bei den invasiv lobulären Tumoren (Falkmer et al., 1990; Fallenius et al., 1988 a). Dieser Zusammenhang wird vorwiegend mit der niedrigeren Malignität, der klinisch eher langsamen Progredienz und dem prognostisch günstigeren Verhalten des invasiv lobulären Karzinoms gegenüber invasiv duktalen Karzinomen erklärt (Silverstein et al., 1994 b; Fallenius et al., 1988 a). Die Auswertung der Malignitätsgrad-Medianwerte in bezug zur Tumorausdehnung zeigte zwar deutlich geringere Werte bei den Carcinomata in situ gegenüber weiter 171 Diskussion fortgeschrittenen Tumoren, es ließ sich jedoch kein kontinuierlicher Anstieg der Medianwerte über die einzelnen Gruppen pT1-pT4 feststellen. Einige Studien konnten dennoch eine signifikante Korrelation zwischen Tumoren mit abweichendem DNAGehalt und Tumorgröße herstellen (Falkmer et al., 1990; von Rosen et al., 1989; Fallenius et al., 1988 a). Möglicherweise induziert die hohe genomische Instabilität aneuploider Tumoren die schnelle Entwicklung neuer Phänotypen, die ihrerseits wiederum Voraussetzung für die Progression der Tumorerkrankung sind (Fallenius et al., 1988 b). Andererseits existieren Hinweise, daß eine genetische Dissoziation in Form aneuploider Chromosomensätze in Frühstadien der malignen Entartung stattfindet. Neben anderen Malignomen konnte auch für das Mammakarzinom gezeigt werden, daß Alterationen des DNA-Gehalts zu einem raschen Fortschreiten des invasiven Krankheitsverlaufes geführt haben (Erhardt und Auer, 1987). Auer et al. (1984 a) beobachteten bei einigen Mammakarzinom-Typen (v.a. beim Adenokarzinom) eine hohe Stabilität des DNA-Gehalts über einen langen Zeitraum der Erkrankung. Darüberhinaus sprechen Ergebnisse, die aus der Berechnung von Tumorverdoppelungszeiten gewonnen wurden und darauf hinweisen, daß die klinischapparente Phase als die kürzeste Zeitspanne im Rahmen der Tumorentstehung und progression zu werten ist, gegen eine Beziehung zwischen Ploidie und Tumorgröße (Fallenius et al., 1988 a). Bei der Untersuchung einer möglichen Korrelation zwischen DNA-Malignitätsgrad und Lymphknotenbefall zeigte sich ein deutliches Überwiegen der niedrigeren Malignitätsgradgruppen bei den nodal-negativen Fällen sowie ein Ansteigen der höheren Malignitätsgradgruppen bei den nodal-positiven Tumoren. Böcking et al. (1989 a) konnten in ihren Studien zum DNA-Malignitätsgrad eine hochsignifikante Korrelation zwischen diesem DNA-zytometrisch ermittelten Parameter und dem Lymphknotenbefall aufzeigen und leiteten daraus eine mögliche prädiktive Funktion des DNA-Malignitätsgrades bezüglich einer Lymphknotenmetastasierung ab. Darüberhinaus stellten Böcking et al. (1989 a) eine hohe Übereinstimmung des DNAMalignitätsgrades zwischen dem Primärtumor und den Lymphknotenmetastasen fest. Dies könnte sich als Hilfestellung zur Voraussage des malignen Potentials primär nicht palpabler Tumoren aus aspirationstechnisch gewonnenem Material aus Lymphknotenmetastasen erweisen. 172 Diskussion Eine auch statistisch gesicherte signifikante Beziehung ergab sich zwischen DNAMalignitätsgrad und histopathologischem Grading. Die nach dem Bloom & Richardson-System als niedrig differenziert eingestuften Tumoren gingen ebenfalls mit höheren DNA-Malignitätsgraden einher. Diese Beobachtung ist vom tumorbiologischen Standpunkt durchaus nachvollziehbar, da beide Grading-Systeme eine gemeinsame biologische Basis bezüglich ihrer letztlich resultierenden Aussagen über die Malignität eines Tumors besitzen. Zwar stützt sich das histopathologische Grading mehr auf morphologische Beurteilungskriterien, während der DNA-Malignitätsgrad vorwiegend Ausdruck genetischer Instabilität ist; dennoch ist in beiden Fällen die schrittweise Entdifferenzierung des Tumorgewebes Zeichen erhöhter Aggressivität und Malignität des Tumors. Bei der Untersuchung einer möglichen Korrelation zwischen DNA-Malignitätsgrad und dem Hormonrezeptorstatus ließ sich sowohl in bezug zum Östrogen- als auch zum Progesteronrezeptorstatus eine deutliche Abnahme der DNA-Malignitätsgrad- Medianwerte mit steigender Rezeptorpositivität verzeichnen. In Abhängigkeit von den einzelnen Malignitätsgradgruppen konnte ein Überwiegen der Fälle mit höheren Malignitätsgraden in der rezeptor-negativen Gruppe beobachtet werden. Ähnliche Ergebnisse fanden sich in Studien, die signifikant häufiger einen negativen Östrogenrezeptorstatus in aneuploiden als in diploiden Karzinomen aufzeigen konnten (Sinn et al., 1997 b; von Rosen et al., 1989; Raber et al., 1982). Die Expression von Östrogen- und Progesteronrezeptoren im primären Mammakarzinom gilt als Marker einer erhaltenen funktionellen Differenzierung und als günstiges Prognosekriterium (Ahr et al., 1995). Über die Genaktivität reguliert der ÖR seine eigene Synthese und die des PR, dessen Synthese stets von der intakten funktionellen Aktivität des ÖR abhängig ist. Demgegenüber geht ein abnormer DNAGehalt als Zeichen genetischer Instabilität mit einer ausgeprägten Beeinträchtigung zellbiologischer Funktionen einher (Uyterlinde et al., 1988). Darüberhinaus kann ein ansteigender DNA-Malignitätsgrad Differenzierungsverlustes auf als zellulärer Korrelat bzw. eines zunehmenden molekulargenetischer Ebene verstanden werden. Der Befund eines abnehmenden DNA-Malignitätsgrades mit zunehmender pS2Expressionsstärke steht im Einklang mit den oben aufgeführten Ergebnissen 173 Diskussion hinsichtlich der Tendenz zu niedrigeren Malignitätsgradwerten bei erhöhter Rezeptorpositivität. Dieser Zusammenhang konnte in einer Studie von Ioakim-Liossi et al. (1997 a) bestätigt werden, die deutlich mehr pS2-negative Fälle in aneuploiden und niedrig differenzierten Tumoren verzeichneten. Die Synthese des pS2-Proteins wird durch die Östrogen-abhängige Transkription des pS2-Gens induziert und gilt als Ausdruck eines funktionell aktiven Östrogenrezeptors (Roberts et al., 1988). Der Erhalt funktioneller Integrität von biochemischen Transportund Synthesemechanismen, die wesentlich an der pS2-Expression beteiligt sind, scheint in hohem Ausmaß mit einer guten Differenzierung des Tumorgewebes assoziiert zu sein (Nakopoulou et al., 1995). Es ist anzunehmen, daß genomische Alterationen, die sich u.a. in höheren DNA-Malignitätsgraden manifestieren und mit einer zunehmenden Entdifferenzierung der Zellen einhergehen, zu einem wesentlichen Verlust biologischer Regulations- Malignitätsgradwerte bei und Synthesemechanismen gleichzeitig abnehmender führen. Ansteigende pS2-Expression sind möglicherweise Ausdruck solcher Differenzierungsverluste und der Einschränkung zellbiologischer Funktionen. Bei der Malignitätsgradmedianbestimmung bezüglich des Kathepsin D zeigte sich im Vergleich zum pS2 ein genau gegenläufiges Bild. Mit zunehmender Kathepsin DExpressionsstärke stiegen auch die medianen DNA-Malignitätsgradwerte. Vom tumorbiologischen Verhalten wird Kathepsin D in seiner Funktion als lysosomale Protease mit wachstumsfördernder Wirkung und metastatischer Potenz vorwiegend mit phänotypisch aggressiveren Tumoren assoziiert (Alo’ et al., 1996; Bussen et al., 1995; Stonelake et al., 1994). Darüberhinaus scheint eine enge Beziehung zwischen der Kathepsin D-Expression als Indikator der Zellproliferation und der malignen Zelltransformation zu bestehen (Schmidt et al., 1996; Crombach et al., 1994). In einzelnen Untersuchungen wurde auf eine mögliche Korrelation zwischen Kathepsin DExpression und Aneuploidie hingewiesen (Tandon et al., 1990). Der in dieser Arbeit erhobene Befund steigender DNA-Malignitätsgrade mit zunehmender Kathepsin DExpressionsstärke sollte jedoch, auch im Rahmen bisher aufgezeigter Diskrepanzen hinsichtlich des Kathepsin D, kritisch beurteilt werden. An dieser Stelle sind v.a. Ergebnisse mehrerer Arbeitsgruppen zu nennen, die eine stärkere Kathepsin DExpression in gut differenzierten Tumoren mit niedrigem histopathologischen Malignitätsgrad aufzeigen konnten (Lazaris et al., 1997; Nadji et al., 1996; Armas et al., 174 Diskussion 1994). Diese Beobachtung wird vorwiegend mit der in gut differenzierten Tumoren erhaltenen funktionellen Intaktheit verschiedener biochemischer Kaskaden- und Synthese-Systeme, die für die Kathepsin D-Produktion verantwortlich sind, erklärt. In Tumoren mit hohem Grading scheinen jedoch einige der für die Kathepsin DExpression wichtigen Regulationsmechanismen, z.B. die Phosphorylierung, eingeschränkt bzw. aufgehoben zu sein, so daß Kathepsin D möglicherweise nur in Zellen exprimiert wird, die die notwendigen biologischen Eigenschaften aufweisen (Lazaris et al., 1997). Ein erhöhter DNA-Malignitätsgrad als Ausdruck genetischer Instabilität und damit einhergehendem Differenzierungsverlust auch auf molekularbiologischer Ebene führt demnach eher zu der Annahme, daß eine derartige Einschränkung funktioneller Integrität in einer verminderten Kathepsin D-Expression resultieren würde. Folglich ist eine kritische Bewertung des in dieser Arbeit erhobenen Befundes bezüglich Kathepsin D und dem DNA-Malignitätsgrad vorzunehmen. Zwischen dem Proliferationsmarker MIB-1 und dem DNA-Malignitätsgrad ließ sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang verzeichnen. Der Malignitätsgrad-Median lag bei den Karzinomen mit höheren MIB-1-Werten ( > 20%) deutlich höher als bei den Fällen mit niedrigerem MIB-1 ( ≤ 20%). Es existieren kaum Untersuchungen, die diese beiden Faktoren zueinander in Beziehung setzen. Demgegenüber konnte in mehreren Studien beim Vergleich des MIB-1 mit dem histopathologischen Grading ein deutlicher Anstieg der MIB-1-Werte mit zunehmender Entdifferenzierung festgestellt werden (Dettmar et al., 1997; Mac Grogan et al., 1997; Rajakariar und Walker, 1995). Während sich das Bloom & Richardson-Gradingsystem vorwiegend auf histomorphologische Beurteilungskriterien, z.B. Anzahl der Mitosen, Kernpleomorphien usw. stützt, ist ein ansteigender DNAMalignitätsgrad Ausdruck zunehmender Instabilität auf molekulargenetischer Ebene. Beide Grading-Systeme basieren jedoch auf einem gemeinsamen biologischen Prozeß: einer genetischen Dissoziation mit daraus folgender erhöhter Tumormalignität. Demnach ist ein Zusammenhang zwischen DNA-Malignitätsgrad und MIB-1 durchaus nachvollziehbar. Darüberhinaus fanden Auer et al. (1983) in Untersuchungen zur Ploidie und Wachstumsaktivität, daß Tumoren, die bezüglich ihres DNA-Gehalts als niedrig maligne klassifiziert wurden, eine niedrige Proliferationsaktivität zeigten, wohingegen hochmaligne Tumoren eine stark gesteigerte Proliferation aufwiesen. 175 Diskussion Studien zum Phänomen der „Mehrschritt-Kanzerogenese“ betonten die Assoziation von Tumorzellen in der Phase der unkontrollierten Proliferation mit irreversiblen Alterationen des Zellgenoms und daraus resultierender karyotypischer Instabilität (Pitot, 1989). Fortschreitende Beeinträchtigungen genetischer Stabilität äußern sich in dem Verlust eines euploiden Chromosomensatzes und der Prädominanz von Zellen mit irregulärem, abnormem DNA-Gehalt. Eine erhöhte proliferative Aktivität scheint mit einer zunehmenden Heterogenität auf chromosomaler Ebene einherzugehen (Clark et al., 1989; Devilee et al., 1988). Ein ansteigender DNA-Malignitätsgrad kann demnach als Manifestation dieser genetischen Dissoziationen im Rahmen erhöhter proliferativer Aktivität interpretiert werden. Bei der Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen DNA- Malignitätsgrad und Ploidie konnte eine statistisch signifikante Beziehung von DNAMalignitätsgrad und Auer-Histogrammklassifikation festgestellt werden. Der Malignitätsgrad-Median lag in der nach Auer als euploid eingestuften Gruppe niedriger als in der aneuploiden. Die Zahl der Fälle mit höherem Malignitätsgrad nahm von den euploiden zu den aneuploiden Tumoren zu. In bezug zur Stammlinien-Ploidie ließ sich eine stetige Zunahme der Malignitätsgradmedianwerte mit steigendem DNA-Gehalt verzeichnen. Alle Karzinome mit einem Malignitätsgrad von 2-3 konnten dem aneuploiden Stammlinien-Bereich zugeordnet werden. Es herrscht weitgehender Konsens bezüglich der Verknüpfung zwischen Aneuploidie und erhöhter Tumoraggressivität (Peiró et al., 1997). Mehrere Arbeitsgruppen kamen übereinstimmend zu dem Befund, daß aneuploide Karzinome vorwiegend mit einer niedrigen Differenzierung, einer gesteigerten Malignität und Aggressivität des Tumorgewebes und mit einer ungünstigen Prognose assoziiert sind (Peiró et al., 1997; Ioakim-Liossi et al., 1997 a; Cook und Weaver, 1995; Auer et al., 1980). Fallenius et al. (1988 b) konnten in ihrer Studie beobachten, daß das Rezidivrisiko für Mammakarzinome mit steigender Ploidie zunahm. Diese stufenweise Risikoerhöhung parallel zu dem schrittweisen Anstieg der Ploidie weist vom tumorbiologischen Standpunkt darauf hin, daß die Tumormalignität möglicherweise vom Grad der Abweichung vom normalen DNA-Gehalt der Zelle abhängt (Fallenius et al., 1988 b). Auch andere Arbeitsgruppen kamen, gestützt durch ihre Ergebnisse, zu der Annahme, daß genomische Alterationen, deren Manifestation letztlich eine 176 Diskussion Aneuploidie ist, die Tumoraggressivität zu steigern vermögen (Ioakim-Liossi et al., 1997 a). Zusammenfassend läßt sich für den DNA-Malignitätsgrad herausstellen, daß eine gute Übereinstimmung zwischen den vom tumorbiologischen Verhalten zu erwartenden Beziehungen zu den anderen Parametern und den tatsächlich erhobenen Befunden besteht. Der DNA-Malignitätsgrad stellt möglicherweise eine geeignete, objektive und reproduzierbare Ergänzung zu dem klassischen histomorphologischen Grading-System dar. Zur Beurteilung seiner prognostischen Relevanz und klinischen Einsetzbarkeit sollten jedoch größere, prospektive Studien durchgeführt werden, die eine Verlaufskontrolle der Erkrankung ermöglichen und mehrere Prognosefaktoren zueinander in Beziehung setzen. 177 Diskussion 4.2.2) Auer-Histogramm-Klassifikation und Stammlinien-Ploidie - DNA-zytometrische Indikatoren für Aneuploidie Der axilläre Lymphknotenbefall gilt derzeit als stärkster Prädiktor für Rezidiv und Überlebenszeit (Stache, 1994). Dennoch erleiden 30% der primär nodal-negativen Patientinnen und demnach als prognostisch günstig bewertete Gruppe in den ersten 10 Jahren nach lokaler chirurgischer Therapie ein Rezidiv (Diel et al., 1997). Eine Erhöhung der Effizienz und die Vermeidung unnötiger adjuvanter Therapien ist nur durch eine prognoseorientierte Selektion möglich. Neben konventionellen Prognosefaktoren steht daher die Suche nach weiteren, alternativen bzw. ergänzenden Parametern im Mittelpunkt wissenschaftlichen Interesses, die eine Einordnung von Patientinnen in eine low-risk- und high-risk-Gruppe zulassen. Klassische Staging- und Grading-Systeme sind als „Momentaufnahme“ der Tumorausdehnung bzw. der histomorphologischen Entdifferenzierung zu einem gegebenen Zeitpunkt zu verstehen (Fallenius et al., 1988 b). Demgegenüber besteht ein wachsendes Interesse an objektiven, reproduzierbaren Prognosefaktoren, die eine Aussage über das tumorbiologische Verhalten, die Proliferationsaktivität und eine erhöhte Aggressivität des Tumors, z.B. aufgrund genomischer Instabilität, zulassen. Zahlreiche Arbeiten haben speziell für das Mammakarzinom eine deutliche prognostische Wertigkeit des quantitativen DNA-Gehalts für den klinischen Verlauf dargestellt (Balslev et al., 1994; Norden et al., 1994; Fallenius et al., 1988 a). Die DNAZytometrie bietet sich als ein technisch relativ einfaches, wenig aufwendiges automatisiertes Verfahren zur Messung des Ploidiegrades von Tumoren auch im klinischen Alltag an (Kristen et al., 1991). Der Ursprung dieser Methode geht auf die Idee von Caspersson (1936) zurück, der bereits damals den DNA-Gehalt von Zellkernen bestimmen konnte. Zu den Techniken, die für die Bestimmung der Ploidie des Mammakarzinoms angewandt werden, gehören die statische (Mikroskop-) Zytometrie und die DNA-Durchflußzytometrie. Bei der statischen DNA-Zytometrie werden zytologische Abklatsch-(„Imprint“-) Präparate DNA-spezifisch angefärbt, in der Regel nach der Feulgen-Methode. Mittels einer rechnergestützten Bildanalyse wird der DNA-Gehalt des einzeln erfaßten Zellkerns gemessen. Durch die gleichzeitige zytologische Beurteilung können zusätzlich morphologische Kriterien einbezogen werden. Eine Beeinflussung der Ergebnisse durch Hintergrundartefakte und Zellüberlagerungen kann durch die interaktive Methodik während der Messung ausgeschlossen werden. Da nur etwa 1% der 178 Diskussion üblicherweise bei der Flowzytometrie beurteilten Zellzahl gemessen wird, besteht bei der statischen DNA-Zytometrie auch die Möglichkeit zur Messung sehr kleiner Gewebeproben sowie aspirationstechnisch gewonnenen Tumormaterials. Bei der Durchflußzytometrie wird zunächst eine Einzelzellsuspension aus Tumorgewebe hergestellt, die dann mit einem Fluoreszenzfarbstoff gefärbt wird. Dabei reagiert dieser Farbstoff stöchiometrisch mit der DNA. Die Meßgeräte erfassen im laminaren Strom die Fluoreszenzsignale, wobei sich ein direkter Zusammenhang zwischen der gemessenen Lichtintensität und dem DNA-Gehalt der Einzelzelle ergibt. Der Vorteil dieser Methode liegt v.a. in der Möglichkeit, einige zigtausend Einzelzellen in relativ kurzer Zeit zu messen. Nur so ist auch eine statistisch zuverlässige Aussage über den Anteil der Zellen in der Synthesephase (S-Phase) möglich. Nachteilig ist, daß eine direkte morphologische Begutachtung der Zellen nicht möglich ist, so daß immer ein gewisser Anteil von Tumorstromazellen und Detritus mitgemessen wird. Bei aneuploiden, insbesondere multiploiden Tumoren, ist zudem die Abschätzung der SPhase erschwert bzw. unmöglich, wenn es zu einer Überlagerung der verschiedenen Zellpopulationen kommt. Bei stromareichen, diploiden Tumoren wird die S-Phase zu niedrig errechnet, da neoplastische und nicht-neoplastische Zellen gleichermaßen in die Berechnung eingehen (Sinn et al., 1997 b; Jonat et al., 1994; Kristen et al., 1991). Trotz methodischer Unterschiede und z.T. unterschiedlicher Beurteilungskriterien in der Auswertung konnte beiden Verfahren eine gute Konkordanz (ca. 90%) zugesprochen werden (Peiró et al., 1997; Ghali et al., 1992). In der statischen DNA-Zytometrie werden häufig andere Deskriptoren als für die Durchflußzytometrie herangezogen. Weit verbreitet ist die Klassifikation der DNAZytophotogramme nach Auer et al. (1980). Ferner besteht die Möglichkeit der Ploidie-Beurteilung eines Tumors durch die Stammlinien-Interpretation. Die Stammlinie bezieht sich auf den modalen, d.h. am häufigsten vorkommenden DNAGehalt einer Zellpopulation. Liegt dieser Modalwert in einem aneuploiden Bereich, wird Aneuploidie der gesamten Population angenommen (Böcking et al., 1990). Die Stammlinien-Interpretation ist vergleichbar mit dem bei der Durchflußzytometrie häufig angewandten DNA-Index. Der DNA-Index ist der Quotient aus dem modalen DNAWert der gemessenen Tumorzellpopulation und dem modalen DNA-Wert der Referenzzellen und definiert somit die Lage der sog. Stammlinie. Die prognostische Relevanz der Auer-Klassifikation konnte in mehreren Studien bestätigt werden (Auer et al., 1980; 1984 b; Fallenius et al., 1988 a; Aubele et al., 1995). 179 Diskussion Auch für die Beurteilung der Ploidie mittels Stammlinien-Interpretation wurde mehrfach eine signifikante Beziehung zur Prognose hergestellt (Aubele et al., 1995; Fallenius et al., 1988 b). Ein wesentlicher Unterschied hinsichtlich der Bewertung eines DNA-Histogramms mittels Auer-Klassifikation einerseits und der Stammlinien-Interpretation andererseits ist zugleich auch ein Kritikpunkt der zuletzt genannten Methode. Die einfache Abschätzung der Stammlinien-Position als modaler DNA-Wert einer Zellpopulation gibt wenig Auskunft über die Anzahl der Zellen, die außerhalb dieses peaks liegen. Demgegenüber werden in der Auer-Klassifikation durch die einzelnen Typen auch DNA-Modalwerte im euploiden (diploiden oder tetraploiden) Bereich sowie das Auftreten von Stammlinien zwischen dem 2c- und 4c-Bereich berücksichtigt. Die Auer-Klassifikation schließt demnach Variationen des DNAGehalts mit ein, weshalb dieser Methode eine stärkere prädiktive Potenz beigemessen wird (Fallenius et al., 1988 b). Bei der Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen Ploidie und führenden histologischen Wachstumsformen konnte eine statistisch signifikante Beziehung nicht hergestellt werden. Die invasiv duktalen Karzinome zeigten sowohl bei Anwendung der Auer-Klassifikation als auch der Stammlinien-Interpretation eine auffällig hohe Anzahl von euploiden Tumoren. Demgegenüber waren in der Gruppe der invasiv lobulären Karzinome eine höhere Anzahl euploider und auch aneuploider Fälle zu verzeichnen. Bemerkenswerterweise waren bei Anwendung der StammlinienInterpretation in der Gruppe der duktalen Carcinomata in situ keine euploiden Tumoren festzustellen, und nach der Auer-Klassifikation konnte ein fast gleich starker Anteil von Auer-Typ I sowie Auer-Typ IV-Karzinomen beobachtet werden. Diese Befunde stehen nicht im Einklang mit Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen, die eine signifikante Korrelation zwischen Ploidie und Tumorhistologie aufzeigen konnten (Falkmer et al., 1990; Fallenius et al., 1988 a). In der Studie von Falkmer et al. (1990) fanden sich für invasiv duktale Karzinome deutlich häufiger aneuploide DNA-Histogramme als für invasiv lobuläre Tumoren. Cook und Weaver (1995) kamen zu dem Ergebnis, daß 80% der untersuchten invasiv duktalen Karzinome mindestens eine aneuploide Stammlinie aufwiesen. Sinn et al. (1997 b) konnten häufiger einen diploiden DNA-Gehalt in lobulär-invasiven Wachstumsformen feststellen. Auf die in dieser Arbeit beobachtete 180 Diskussion Assoziation zwischen Aneuploidie und Frühstadien maligner Entartung (⇒ duktales Carcinoma in situ) wurde auch schon an anderer Stelle hingewiesen. Zwar ist das Auftreten eines aneuploiden DNA-Gehalts in präinvasiven Tumoren deutlich seltener als in weiter fortgeschrittenen Tumoren, jedoch scheint Aneuploidie durchaus ein Phänomen verschiedener Entwicklungsstadien maligner Tumoren zu sein, ohne eine verifizierbare direkte Beziehung zur Invasivität (Mellin, 1990). Auch andere Studien kamen zu der Beobachtung, daß Aneuploidie sich in einem frühen Stadium der Tumorentwicklung des Mammakarzinoms manifestieren kann (Erhardt und Auer, 1987). Genomische Alterationen des DNA-Gehalts scheinen die Invasivität der Tumorerkrankung voranzutreiben. Hinsichtlich einer möglichen Korrelation zwischen Ploidie und Tumorgröße konnte keine statistische Signifikanz bzw. eine richtungsweisende Aussage formuliert werden. Zwar ließ sich eine deutliche Abnahme der euploiden Fälle mit zunehmender Tumorgröße verzeichnen, jedoch war ein hoher Anteil aneuploider Fälle ebenfalls bei kleineren Karzinomen zu beobachten. Während einige Studien eine positive Korrelation zwischen Aneuploidie und Tumorgröße aufzeigen konnten (von Rosen et al., 1989; Falkmer et al., 1990; Fallenius et al., 1988 a), zeigten Ergebnisse anderer Arbeitsgruppen keinen Zusammenhang dieser beiden Variablen (Cook und Weaver, 1995; Kristen et al., 1991; Coulson et al., 1984). Aneuploide Tumoren sind gekennzeichnet durch eine hohe genomische Instabilität, was einerseits zu einer schnelleren Entwicklung neuer Phänotypen und darüber zu einem raschen Fortschreiten der Tumorerkrankung führen kann (Fallenius et al., 1988 b). Andererseits muß Aneuploidie nicht konsekutiv mit einer höheren Tumorgröße assoziiert sein, was sich auch in dieser Arbeit an dem hohen Anteil aneuploider Histogramme in der Gruppe kleinerer Tumoren widerspiegelt. Untersuchungen von Auer et al. (1984 b) an Adenokarzinomen der Brustdrüse zeigten einen hohen Stabilitätsgrad des DNA-Gehalts während des Krankheitsverlaufs. Darüberhinaus sprechen Ergebnisse aus Berechnungen von Tumorverdoppelungszeiten, die darauf hinweisen, daß die klinisch-apparente Phase als die kürzeste Zeitspanne im Rahmen der Tumorentstehung und -progression zu werten ist, gegen eine Beziehung zwischen Ploidie und Tumorgröße (Fallenius et al., 1988 a). 181 Diskussion Die Gegenüberstellung von Ploidie und Lymphknotenbefall zeigte sowohl bei Anwendung der Auer-Klassifikation als auch bei der Stammlinien-Interpretation eine deutliche Abnahme der euploiden Fälle von der nodal-negativen zur nodal-positiven Gruppe. Gleichzeitig ließ sich jedoch auch eine Reduktion der aneuploiden Tumoren verzeichnen, so daß eine statistisch signifikante Korrelation nicht hergestellt werden konnte. Der Zusammenhang zwischen Ploidie und Lymphknotenbefall wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Während einige Studien eine positive Assoziation zwischen Aneuploidie und Lymphknotenmetastasierung eruieren konnten (Sinn et al., 1997 b; Feichter, 1991; Dressler et al., 1988), zeigten Ergebnisse anderer Arbeitsgruppen keine signifikante Korrelation dieser beiden Variablen (Kristen et al., 1991; von Rosen et al., 1989; Fallenius et al., 1988 a). Obwohl allgemeiner Konsens darüber besteht, daß ein aneuploider DNA-Gehalt häufiger bei aggressiveren Phänotypen und schnell metastasierenden Tumoren festzustellen ist (Peiró et al., 1997; Aubele et al., 1995; Fallenius et al., 1988 b), scheint die DNA an sich vom tumorbiologischen Verhalten nicht der determinierende Faktor für lokale Metastasierung zu sein (von Rosen et al., 1989). Fallenius et al. (1988 a) interpretierten die fehlende Korrelation zwischen Ploidie und Lymphknotenbefall in der Art, daß diese beiden Parameter möglicherweise zwei voneinander unabhängige Prognosefaktoren darstellen. Bei der Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen Ploidie und histopathologischem Grading ließ sich eine Abnahme der als euploid eingestuften Karzinome sowie ein kontinuierlicher Anstieg der aneuploiden Fälle mit zunehmender Entdifferenzierung der Tumoren beobachten. In der Literatur wurde mit überwiegender Mehrheit der Befund erhoben, daß mit fortschreitender Entdifferenzierung die Anzahl der aneuploiden Tumoren zunahm (Ioakim-Liossi et al., 1997 a; Sinn et al., 1997 b; Cook und Weaver, 1995; Fallenius et al., 1988 a). Diese Beobachtung ist vom tumorbiologischen Standpunkt durchaus nachvollziehbar. Während Aneuploidie als Dissoziation auf genomischer Ebene zu verstehen ist, kann das Bloom & Richardson-Grading als die histomorphologische Manifestation dieser genetischen Instabilität betrachtet werden, die konsekutiv mit einer Gefügestörung des histologischen Musters einhergeht. Ein aneuploider DNA-Gehalt scheint mit einer schweren Beeinträchtigung zellbiologischer Funktionen und Regulationsmechanismen assoziiert zu sein (Uyterlinde et al., 1988). Darüberhinaus induzieren genomische 182 Diskussion Alterationen möglicherweise eine gesteigerte Aggressivität und Malignität des Tumors, die sich letztlich in einem steigenden Grading als Ausdruck eines progredienten Differenzierungsverlustes widerspiegelt (Ioakim-Liossi et al., 1997 a). Hinsichtlich des Hormonrezeptorstatus konnte sowohl bei Anwendung der AuerKlassifikation als auch bei der Stammlinien-Interpretation eine Abnahme der aneuploiden Fälle mit zunehmender Hormonrezeptorexpression verzeichnet werden. Die Korrelationen zwischen Auer-Klassifikation und Östrogenrezeptorstatus sowie zwischen Stammlinien-Interpretation und Progesteronrezeptorstatus erwiesen sich als statistisch signifikant. Die Formulierung einer eindeutig richtungsweisenden Aussage wurde jedoch durch den Befund erschwert, daß auch die Anzahl der euploiden Tumoren mit steigender Hormonrezeptorpositivität absank. Ergebnisse zahlreicher Studien bestätigten einen signifikanten Zusammenhang zwischen Ploidie und Rezeptorexpressionsstärke. ÖR-positive Tumoren waren häufiger diploid, wohingegen Aneuploidie überwiegend mit einem negativen Hormonrezeptorstatus verbunden war (Dettmar et al., 1997; von Rosen et al., 1989; Hedley et al., 1987). Die Expression von Östrogen- und Progesteronrezeptoren im primären Mammakarzinom gilt als Marker einer erhaltenen funktionellen Differenzierung und als günstiges Prognosekriterium (Ahr et al., 1995). Über die Genaktivität reguliert der ÖR nicht nur seine eigene Synthese, sondern auch die des PR. Für den Synthesemechanismus des PR ist eine intakte funktionelle Aktivität des ÖR unabdingbar. Demgegenüber geht ein abnormer DNA-Gehalt als Zeichen genetischer Instabilität mit einer ausgeprägten Beeinträchtigung zellbiologischer Funktionen einher (Uyterlinde et al., 1988). Wenn man die HormonrezeptorRegulationsmechanismen sowie die Synthesewege als eine Art biochemischen Gradings betrachtet, deren ungestörte Funktion nur durch ausreichende Differenzierung gewährleistet werden kann, erscheint eine Beziehung zwischen der Rezeptorexpressionsstärke und der Ausprägung nukleärer Malignitätskriterien logisch. Der Befund einer deutlichen Abnahme der aneuploiden Fälle mit zunehmender pS2Expressionsstärke unterstützt die oben genannten Ausführungen zur Abhängigkeit funktionell integrer Regulationsmechanismen von der erhaltenen Differenzierung auch auf genetischer Ebene. Sowohl bei der Auer-Klassifikation als auch im Rahmen der Stammlinien-Interpretation konnte jedoch gleichzeitig ebenfalls eine Abnahme der 183 Diskussion als euploid bewerteten Karzinome mit zunehmender pS2-Expressionsstärke beobachtet werden. Dadurch wird die Interpretation der erhobenen Befunde beträchtlich erschwert. Bemerkenswerterweise fand sich bei Anwendung des DNA-Stammlinien-Spektrums in der pS2-negativen Gruppe kein einziger euploider Fall. Es existieren kaum Untersuchungen über eine Kombination dieser beiden Variablen, so daß die Diskussion der Ergebnisse dieser Arbeit vor dem Hintergrund anderer Studienergebnisse zwangsläufig unzureichend ausfallen muß. Ioakim-Liossi et al. (1997 a) konnten in ihrer Arbeit einen deutlichen Anstieg aneuploider Fälle in der Gruppe pS2-negativer Tumoren mit schlechter Differenzierung feststellen. Die pS2-Expression nahm mit steigender Entdifferenzierung der Tumoren ab; eine Beobachtung, die durch andere Autoren bestätigt werden konnte (Pallud et al., 1993; Crombach et al., 1993). Die Synthese des pS2-Proteins wird durch die Östrogen-abhängige Transkription des pS2Gens induziert und gilt somit als Ausdruck eines funktionell aktiven Östrogenrezeptors (Roberts et al., 1988). Auch für diese Regulations- und Synthesemechanismen scheint eine ausreichende Differenzierung und die Integrität zellbiologischer Funktionen Voraussetzung zu sein. Ein abnormer DNA-Gehalt als Ausdruck genetischer Instabilität führt jedoch möglicherweise zu einer entscheidenden Beeinträchtigung der über Genaktivität gesteuerten Prozesse. Bei der Untersuchung einer Korrelation zwischen Kathepsin D und DNA-zytometrisch ermittelter Ploidie ließ sich sowohl eine Abnahme der euploiden als auch der aneuploiden Tumoren mit zunehmender Kathepsin D-Expressionsstärke feststellen. Eine signifikante Beziehung dieser beiden Variablen ließ sich, in Übereinstimmung mit den Beobachtungen anderer Arbeitsgruppen (Kristen et al., 1991), demnach nicht eruieren. In einzelnen Studien konnte zwar eine positive Korrelation zwischen Kathepsin D und Aneuploidie hergestellt werden (Fernö et al., 1994; Tandon et al., 1990), jedoch sollte ein solcher Befund wie auch das in dieser Arbeit beschriebene Ergebnis im Rahmen bisher aufgezeigter Diskrepanzen hinsichtlich des Kathepsin D kritisch beurteilt werden. Vom tumorbiologischen Verhalten wird Kathepsin D in seiner Funktion als lysosomale Protease mit wachstumsfördernder Wirkung und metastatischer Potenz überwiegend mit phänotypisch aggressiveren Tumoren assoziiert (Alo’ et al., 1996; Bussen et al., 1995; Stonelake et al., 1994). Zudem ist die Expression von Kathepsin D als Indikator der Zellproliferation mit der malignen Zelltransformation eng verbunden (Crombach et al., 1994). Es besteht allgemeiner Konsens über die 184 Diskussion Assoziation eines aneuploiden DNA-Gehalts mit aggressiveren Phänotypen sowie schnell metastasierenden Tumoren (Peiró et al., 1997; Aubele et al., 1995; Fallenius et al., 1988 b). Demnach scheinen Kathepsin D und Aneuploidie vom tumorbiologischen Standpunkt mit den gleichen prognostisch ungünstigen Attributen belegt zu sein. Andererseits weisen Ergebnisse einiger Studien, die eine stärkere Kathepsin DExpression in Tumoren mit niedrigem histopathologischen Grading feststellten, auf den möglicherweise notwendigen Differenzierungserhalt für die Kathepsin D-Synthese hin (Lazaris et al., 1997; Nadji et al., 1996; Armas et al., 1994). Es ist anzunehmen, daß die funktionelle Integrität verschiedener biochemischer Regulations- und Synthesemechanismen, die für die Kathepsin D-Produktion verantwortlich sind, in aneuploiden Tumoren mit schlechter Differenzierung erheblich beeinträchtigt sind. Dieser Zusammenhang erklärt möglicherweise das in dieser Arbeit beobachtete Absinken aneuploider Fälle mit zunehmender Kathepsin D-Expressionsstärke als Ausdruck erhaltener Differenzierung auch auf molekulargenetischer Ebene. Die Gegenüberstellung von Ploidie und MIB-1 als Marker proliferativer Aktivität zeigte eine deutliche Abnahme der als euploid eingestuften Tumoren von der Gruppe mit niedrigeren MIB-1-Werten zu der Gruppe mit gesteigerter Proliferation. Ein höherer Anteil aneuploider Tumoren in der Gruppe mit verstärkter proliferativer Aktivität konnte jedoch, im Gegensatz zu Ergebnissen anderer Studien, nicht beobachtet werden. Hierbei wurden überwiegend andere Parameter zur Beurteilung des Proliferationsverhaltens herangezogen. Mehrere Arbeitsgruppen konnten eine niedrigere S-Phase-Fraktion in diploiden als in aneuploiden Karzinomen verzeichnen (Sinn et al., 1997 b; Feichter, 1991). Auer et al. (1983) fanden durch Messungen an spezifisch angefärbten nukleären Proteinen eine eindeutige Beziehung zwischen Ploidie und Proliferation. Tumoren, die nach der Auer-Klassifikation als niedrig maligne bewertet wurden, zeigten eine geringe Wachstumsaktivität, während als hochmaligne eingestufte Karzinome durch eine verstärkte proliferative Aktivität gekennzeichnet waren. Dagegen konnten Ergebnisse anderer Studien keine Beziehung zwischen Ploidie und Proliferation herstellen (Cook und Weaver, 1995; Raber et al., 1982). Eine erhöhte proliferative Aktivität scheint mit einer zunehmenden Heterogenität auf chromosomaler Ebene von Tumorzellen einherzugehen (Clark et al., 1989; Devilee et al., 1988). Die daraus resultierende genetische Instabilität manifestiert sich in 185 Diskussion dem Verlust eines euploiden DNA-Gehalts und der Prädominanz heterogener, aneuploider Chromosomensätze mit einer konsekutiv gesteigerten Aggressivität des Tumors. Dieser Zusammenhang könnte möglicherweise eine Erkärung für die in dieser Arbeit beobachtete signifikante Abnahme euploider Tumoren mit steigender proliferativer Aktivität sein. Andererseits steht der gleichzeitig erhobene Befund einer nicht erhöhten Anzahl aneuploider Karzinome in der Gruppe mit höheren MIB-1-Werten nicht im Einklang mit der oben aufgestellten Hypothese. Demnach stellt sich die Frage, ob ein aneuploider Tumor gleichzeitig hochproliferativ sein muß bzw. ein Tumor mit gesteigerter proliferativer Tendenz konsekutiv aneuploid sein muß? Der Zweifel an einer derartigen, hypothetisch aufgezeigten „Kausalbeziehung“ hat durchaus seine Berechtigung, wenn man bedenkt, daß das Wachstumsverhalten eines Tumors durch viele Faktoren und Mechanismen beeinflußt wird (z.B. Wachstumsfaktoren wie EGF; Onkogene, Tumorsuppressorgene usw.). Bei der Untersuchung einer möglichen Beziehung zwischen Ploidie und DNAMalignitätsgrad erwies sich die Korrelation zwischen Auer-Klassifikation und Malignitätsgrad als statistisch signifikant. Die mit Auer I und II bewerteten Tumoren (euploid) zeigten überwiegend niedrigere Malignitätsgrade, wohingegen mit steigendem Malignitätsgrad eine Zunahme der vom DNA-Gehalt sehr heterogenen Typ IVKarzinome festgestellt werden konnte. Aneuploide Tumoren sind v.a. durch ihre genomische Instabilität gekennzeichnet (Fallenius et al., 1988 b), die sich in einem Verlust euploider Chromosomensätze und dem Auftreten heterogener Zellen mit variablem DNA-Gehalt manifestiert. Darüberhinaus werden aneuploide Karzinome vorwiegend mit einer niedrigeren Differenzierung, einer gesteigerten Malignität und Aggressivität des Tumorgewebes und mit einer ungünstigen Prognose assoziiert (Peiró et al., 1997; Ioakim-Liossi et al., 1997 a; Cook und Weaver, 1995; Auer et al., 1980). Der Malignitätsgrad, als Parameter für die Varianz um den normalen 2c-Gehalt der Zellen, ist folglich eng mit dem heterogenen und variablen DNA-Gehalt von aneuploiden Tumoren verknüpft. In bezug zur Stammlinien-Ploidie konnte ein deutliches Überwiegen der niedrigeren Stammlinienbereiche (hypodiploid, diploid) in der Gruppe mit einem Malignitätsgrad 01 beobachtet werden. Demgegenüber fanden sich in der Gruppe mit dem höchsten 186 Diskussion Malignitätsgrad von 2-3 keine euploiden Tumoren, wohingegen die hypertetraploiden Karzinome in dieser Einheit dominierten. Die Ergebnisse von Fallenius et al. (1988 b) zeigten einen ähnlichen Befund. Hier stellte sich für die diploiden Tumoren das geringste Rezidivrisiko heraus. Die Rezidivwahrscheinlichkeit stieg bei triploiden und hypertetraploiden Karzinomen und ließ im tetraploiden Stammlinienbereich wiederum einen leichten Rückgang des relativen Risikos erkennen. Diese Ergebnisse führten Fallenius et al. (1988 b) zu der Annahme, daß das maligne Potential der DNA möglicherweise vom Grad der Abweichung vom normalen diploiden und tetraploiden DNA-Gehalt abhängt. Auch andere Studien kamen zu dem Schluß, daß genomische Alterationen eine gesteigerte Tumoraggressivität zu induzieren vermögen (Ioakim-Liossi et al., 1997 a). Vom tumorbiologischen Standpunkt läßt sich durchaus nachvollziehen, daß genomische Instabilität, die als Aneuploidie mit einer erhöhten Aggressivität des Tumorgewebes einhergeht, in einem steigenden Malignitätsgrad Ausdruck findet. Der Vergleich der beiden DNA-zytometrischen Bewertungsverfahren bezüglich der Ploidie von Tumoren, d.h. Auer-Klassifikation versus Stammlinien-Ploidie, weist auf eine unzureichende Kompatibilität dieser beiden Methoden hin. In der nach der Stammlinien-Ploidie als aneuploid bewerteten Tumorgruppe zeigte sich ein hoher Prozentsatz an Auer I und II-Karzinomen, die definitionsgemäß als euploid bezeichnet werden. Demgegenüber ließ sich bei der Zuordnung der einzelnen Stammlinienbereiche zu den jeweiligen Auer-Typen eine größere Übereinstimmung eruieren. Die mit Auer I klassifizierten Tumoren wiesen v.a. hypodiploide und diploide Stammlinienbereiche auf, während der Anteil tetraploider Stammlinienbereiche vorwiegend in den mit Auer II bezeichneten Karzinomen zu verzeichnen war. Eine äquivalente Beziehung zwischen beiden Beurteilungsparametern ließ sich in letzter Konsequenz jedoch nicht herstellen. Auf eine derartige Diskrepanz weist auch der sehr unterschiedlich eingeschätzte Anteil aneuploider Tumoren mit den jeweils angewandten Bewertungskriterien hin. Nach der Auer-Klasifikation waren 25,2% der Tumoren aneuploid, während nach der Stammlinien-Interpretation 78,9% der Karzinome als aneuploid eingestuft wurden. Dieser erheblichen Differenz von aneuploid bewerteten Tumoren liegen methodisch unterschiedliche Beurteilungskriterien zugrunde. Auf diese Divergenz wurde auch an anderer Stelle in der Literatur mehrfach hingewiesen (Aubele et al., 1995; von Rosen et al., 1989; Fallenius et al., 1988 b). Die einfache 187 Diskussion Abschätzung der Stammlinienposition als modaler DNA-Wert einer Zellpopulation gibt wenig Aufschluß über die Anzahl der Zellen, die außerhalb dieses peaks liegen. Demgegenüber werden in der Auer-Klassifikation durch die einzelnen Typen auch DNA-Modalwerte im euploiden (diploiden oder tetraploiden) Bereich sowie das Auftreten von Stammlinien zwischen dem 2c- und 4c-Bereich berücksichtigt. Ein Tumor könnte folglich durch einen DNA-Modalwert im hyperdiploiden Bereich nach der Stammlinien-Interpretation als aneuploid bewertet werden, ungeachtet eines evtl. großen Anteils von Zellen im euploiden (diploiden/tetraploiden) Stammlinienbereich. Bei der Auer-Klassifikation werden dahingegen ebenfalls diploide und tetraploide Anteile in die Beurteilung miteinbezogen. Erst die Interpretation des Gesamtbildes führt zu der Einstufung in einzelne AuerTypen und zu dem Ergebnis euploid bzw. aneuploid. Die Auer-Klassifikation schließt demnach Variationen des DNA-Gehalts mit ein, weshalb dieser Methode eine stärkere prädiktive Potenz beigemessen wird (Fallenius et al., 1988 b). Zusammenfassend scheint die Messung des DNA-Gehalts zur Bestimmung der Ploidie zusätzlich zu den klinischen, histomorphologischen und biochemischen Parametern sinnvoll zu sein. Trotz großer technischer Fortschritte und einer Erleichterung der Durchführung DNA-zytometrischer Messungen durch Automatisation ist das geschulte Auge des Pathologen für die Diagnosefindung nach wie vor Grundvoraussetzung. DNA-zytometrische Befunde sollen den diagnostischen Entscheidungsfindungsprozeß zu objektivieren versuchen und prognostische Hinweise für den individuellen Patienten geben. Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der DNA-Zytometrie können zu einem besseren Verständnis tumorbiologischer Prozesse führen sowie Hilfestellung im Rahmen der Selektion therapeutischer Modalitäten (chirurgische Intervention bzw. adjuvante systemische Therapie) leisten. 188 Zusammenfassung 5.) Zusammenfassung: In der vorliegenden Arbeit wurden neben „klassischen“ Prognoseparametern wie Tumorgröße, Histologie, Lymphknotenbefall und Grading immunhistochemisch Östrogen- und Progesteronrezeptoren, pS2, MIB-1 und Kathepsin D sowie DNAzytometrisch Auer-Index, Stammlinien-Ploidie und DNA-Malignitätsgrad auf statistische Signifikanz zueinander untersucht. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgte unter besonderer Berücksichtigung tumorbiologischer Aspekte sowie unter Einbeziehung histomorphologisch auffälliger Befunde. Von 123 unselektierten Mammakarzinomen aus dem Operationsgut der Frauenklinik Ibbenbüren aus den Jahren 1993-1996 wurden am Pathologischen Institut in Osnabrück im Rahmen der intraoperativen Schnellschnittuntersuchung zytologische Abklatschpräparate für eine anschließende statische DNA-Zytometrie angefertigt. Die weitergehenden immunhistochemischen Untersuchungen am Paraffingewebe erfolgten am Pathologischen Institut der BG-Kliniken Bergmannsheil in Bochum. In Orientierung an den Ergebnissen dieser Arbeit lassen sich zusammenfassend folgende Aussagen ableiten: 1. Die Untersuchung des Proliferationsmarkers MIB-1 zeigte statistisch signifikante Beziehungen zu den führenden histologischen Wachstumsformen (höhere Werte in invasiv duktalen Karzinomen), zum histopathologischen Grading (stärkere MIB-1Expression in entdifferenzierten Tumoren), zum pS2 (höhere MIB-1-Werte in Tumoren mit schwacher pS2-Expression als Zeichen des Differenzierungsverlustes der für pS2 notwendigen Regulationsmechanismen) und zum DNA-Malignitätsgrad (zunehmende Heterogenität auf chromosomaler Ebene bei erhöhter proliferativer Aktivität). 2. Die Korrelation des Proliferationsmarkers MIB-1 mit dem DNA-Malignitätsgrad, der Histogramm-Klassifikation nach Auer und der DNA-Stammlinien-Ploidie weist darauf hin, daß eine erhöhte proliferative Aktivität mit einer zunehmenden Heterogenität auf chromosomaler Ebene von Tumorzellen einhergeht. Demnach lassen sich aus dem Nachweis von MIB-1 und von DNA-zytometrischen Parametern einander ergänzende Aussagen ableiten. 189 Zusammenfassung 3. Ein statistisch gesicherter Zusammenhang ergab sich zwischen pS2 und dem Progesteronrezeptorstatus sowie dem Proliferationsmarker MIB-1. Die pS2Expression nahm mit steigender Entdifferenzierung, erhöhter proliferativer Aktivität und zunehmender genomischer Instabilität ab. Die enge Beziehung zum Hormonrezeptorstatus zeigt, daß pS2 insgesamt als Marker erhaltener funktioneller Integrität bewertet werden kann. pS2 könnte folglich in Ergänzung zum Hormonrezeptorstatus zusätzliche prognostische Informationen aufzeigen und Einfluß auf die Therapieselektion nehmen. 4. Für den „Prognosefaktor“ Kathepsin D ließ sich mit keinem der anderen untersuchten Parameter ein statistisch signifikanter Zusammenhang herstellen. 5. Hinsichtlich der Untersuchung des DNA-Malignitätsgrades zeigte sich eine statistisch signifikante Beziehung zum histopathologischen Grading, zum MIB-1 und zur Auer-Histogramm-Klassifikation. Aus weiteren Gegenüberstellungen zu den anderen in dieser Arbeit verwandten Faktoren läßt sich ableiten, daß ein erhöhter DNA-Malignitätsgrad als Ausdruck genetischer Instabilität vorwiegend mit histologisch aggressiveren Phänotypen, mit einer Lymphknotenmetastasierung, histomorphologischer Entdifferenzierung, erhöhter proliferativer Aktivität, einem Verlust funktioneller Integrität verschiedener Regulationsmechanismen sowie mit einem heterogenen DNA-Gehalt assoziiert ist. Der DNA-Malignitätsgrad stellt möglicherweise eine geeignete, objektive und reproduzierbare Ergänzung zu dem klassischen histomorphologischen GradingSystem dar. 6. Für die Auer-Klassifikation als Bewertungskriterium zur Ploidie von Tumoren ergab sich eine statistisch signifikante Korrelation zum Östrogenrezeptorstatus und zum DNA-Malignitätsgrad. Die Stammlinien-Interpretation zeigte demgegenüber eine statistisch signifikante Beziehung zum Progesteronrezeptorstatus. 7. Im Rahmen der Untersuchungen zur Ploidie ließen sich vorwiegend Verknüpfungen zu den Parametern herstellen, die eine enge Beziehung zwischen Aneuploidie als Ausdruck genomischer Instabilität mit daraus resultierender erhöhter Tumoraggressivität und gleichzeitig zunehmender Entdifferenzierung (⇒ histomorphologisches Grading, DNA-Malignitätsgrad) sowie der Beeinträchtigung verschiedener zellbiologischer Funktionen (⇒ Hormonrezeptorstatus, pS2) aufzeigen konnten. Demnach ermöglicht die ergänzende Anwendung DNA190 Zusammenfassung 8. zytometrischer Faktoren die Beurteilung tumorbiologischen Verhaltens und die Einschätzung einer erhöhten Tumoraggressivität und -malignität bestimmter Phänotypen. 9. Histomorphologisch auffällige Aspekte ergaben sich im Rahmen der Auswertung des Färbeverhaltens für pS2 und Kathepsin D. In Carcinomata in situ sowie v.a. in intraduktalen Komponenten von Tumorgewebe konnte eine relativ starke pS2Expression beobachtet werden. Dieser Befund deutet auf einen stärkeren pS2Ausprägungsgrad in Frühstadien der karzinomatösen Entartung bzw. proliferativinvasiver Progression hin, möglicherweise als Ausdruck noch erhaltener zellbiologischer histopathologische Synthese- und Aufarbeitung Regulationsmechanismen. intraduktaler Komponenten Die sorgfältige ist für die brusterhaltende Therapie und für die Prognose von großer Bedeutung, da die peripheren Ausläufer dieser Karzinome klinisch nicht erkennbar sind und als Ausgangsort von Tumorrezidiven anzusehen sind. Möglicherweise könnte pS2 im Rahmen der Frühdiagnostik derartiger Neoplasien sowie im Hinblick auf eine erleichterte histopathologische Beurteilung Bedeutung erlangen. 10.In den meisten Karzinomen ließ sich eine gleichzeitige positive Immunreaktion sowohl von Tumorzellen als auch von Makrophagen mit Kathepsin D verzeichnen. Zwar konnten in-vitro-Studien eine tumorizide Aktivität von infiltrierenden Makrophagen aufzeigen, andererseits stimulieren Makrophagen die Produktion von Angiogenese- und Wachstumsfaktoren sowie von Proteasen, wodurch sie möglicherweise die Tumorausbreitung wesentlich begünstigen. Demnach kann vom tumorbiologischen Standpunkt eine kooperative Aktivität zwischen Tumorzellen und Makrophagen angenommen werden, die sich in einer proteolytischen Wirkung mit Andauung von Basalmembranen manifestiert und eine weitere Invasion neoplastischer Zellen fördert. 11.Bei nahezu allen Karzinomen ließ sich eine deutliche Verstärkung des Färbemusters für Kathepsin D an der Invasionsfront des Tumors feststellen. Dieser Befund ist durchaus passend zu den biologischen Eigenschaften des Kathepsin D, dessen wachstumsfördernde und proteolytische Wirkung eine enge Beziehung zur Aggressivität bzw. Metastasierungspotenz des Tumors vermuten lassen. 191 Zusammenfassung Die in dieser Arbeit aufgezeigten Befunde zur Bedeutung sogenannter Prognosefaktoren sollten bezüglich der Validität und klinischen Relevanz im Rahmen prospektiver Studien mit langfristigen klinischen Verläufen berücksichtigt werden. Ausblick: In großer Zahl wurden in den letzten Jahren beim Mammakarzinom sogenannte „neue Prognosefaktoren“ zur Diskussion gestellt. Das vorrangige Ziel der aktuellen Forschung auf dem Gebiet des Mammakarzinoms besteht darin, über ein besseres Verständnis tumorbiologischer Phänomene zu prognostischen Kriterien zu gelangen, die einen gezielteren Einsatz der derzeit etablierten Therapieformen ermöglichen. Die Bestimmung neuerer Wertigkeit“, v.a. „Prognosefaktoren“ bei Frauen mit und ihrer gesicherten „differentialdiagnostischen Mammakarzinomen ohne Lymphknotenmetastasen, steht hierbei im Mittelpunkt wissenschaftlichen Interesses. Diese Entwicklung ist zur Zeit in vollem Fluß, und man darf davon ausgehen, daß in den nächsten Jahren noch weitere sogenannte Prognosefaktoren für das Mammakarzinom gefunden werden. Zukünftige Entwicklungen richten sich auf die „Etablierung“ klinisch oder pathologisch-anatomisch bzw. molekularbiologisch bestimmbarer Parameter als Ergänzung zu „klassischen“ Prognosefaktoren wie Größe des Primärtumors und Lymphknotenbefall, dem derzeit wichtigsten prognostischen Einzelfaktor beim primären Mammakarzinom. Zwar steht das Bemühen um Validierung zahlreicher auch in dieser Arbeit aufgezeigter „Prognosefaktoren“ im Mittelpunkt der Forschungen. Dennoch wird deren prognostische und klinische Relevanz insgesamt kontrovers diskutiert, was einen Konsens hinsichtlich der Praktikabilität im klinischen Alltag deutlich erschwert. Für die z.T. sehr unterschiedlichen Literaturangaben bezüglich der prognostischen Aussagekraft und Korrelation mit anderen Prognosefaktoren werden v.a. methodisch verschiedene Nachweisverfahren (z.B. IHC, ELISA, IRMA, mRNA-Analysen) sowie Unterschiede in der Art der verwandten Antikörper, Art und Dauer der Fixation und Dicke des Gewebeblocks angeführt (Ioakim-Liossi et al., 1997 a; Schmidt et al., 1996; Göhring et al., 1996). Darüberhinaus werden Differenzen in der Selektion von cut-offWerten zur Beurteilung der Expressionsstärke einzelner Parameter sowie kleine, heterogene und damit nicht repräsentative Patientinnenkollektive, zu kurze followup-Zeiträume und unzureichend durchgeführte multivariate Analysen für die 192 Zusammenfassung teilweise erheblichen Diskrepanzen bezüglich der Ergebnisse verantwortlich gemacht (Molino et al., 1997; Crombach et al., 1994). Auch im Rahmen DNA-zytometrischer Untersuchungen werden die z.T. widersprüchlichen Befunde und Schlußfolgerungen mit methodischen Differenzen und unterschiedlichen Beurteilungskriterien zur Ploidie-Bewertung von Tumoren begründet (von Rosen et al., 1989). Von entscheidender Bedeutung sind Standardisierungen für Nachweisverfahren klinisch-chemisch, morphologisch und molekularbiologisch bestimmbarer Parameter. Nur so sind Vergleiche der Untersuchungsergebnisse verschiedener Arbeitsgruppen und Korrelationen zu klinischen Verläufen im Rahmen von Studien möglich (nach Dettmar et al., 1997). Zudem resultiert die in vielen Fällen nur eingeschränkte Bedeutung zahlreicher histomorphologisch, immunhistochemisch und DNA-zytometrisch faßbarer Parameter als Prognosefaktoren aus der großen Heterogenität der Tumoren. Insbesondere das Mammakarzinom zeigt eine Vielfalt an phänotypisch und genotypisch unterschiedlichen Erscheinungsformen. Weitere Forschungen auf diesem Gebiet sollten zu einem verbesserten Verständnis tumorbiologischer Phänomene ermutigen und ihre klinische Relevanz im Rahmen prospektiver Studien erhärtet werden. 193 Literaturverzeichnis 6.) Literaturverzeichnis 1.) Ahr A., Scharl A., Göhring U.-J., Crombach G., Stoffl M.: Immunhistochemischer Nachweis des pS2-Proteins an Paraffinschnitten Mammakarzinomgeweben Pathologe 16: 278-284 (1995) von 2.) Alo’ P.L., Visca P., Marci A., Mangoni A., Botti C., Di Tondo U.: Expression of Fatty Acid Synthase (FAS) as a predictor of recurrence in Stage I Breast Carcinoma Patients Cancer 77: 474-482 (1996) 3.) Armas O.A., Gerald W.L., Lesser M.L., Arroys C.D., Norton L., Rosen P.P.: Immunohistochemical detection of Cathepsin D in T2 N0 M0 breast carcinoma Am J Surg Pathol 18 (2): 158-166 (1994) 4.) 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Schlotter und Herrn Dr. med. U. Bosse danke ich für die Zusendung der Gewebeproben und DNA-zytometrischen Untersuchungsbefunde. Frau E. Schefzick, Frau J. Beck, Frau S. Schaub und Frau A. Maurmann bin ich für die Anfertigung der zahlreichen immunhistochemischen Schnittpräparate zu Dank verpflichtet. Für die Hilfe bei der Erstellung und Bearbeitung der fotographischen Abbildungen gilt mein Dank Frau G. Müller, Frau C. Troske und Herrn A. Ren. 211 Lebenslauf 8.) Lebenslauf Sabine Möllmann Stiepeler Str. 75 44801 Bochum Adresse der Eltern: Bernhard Möllmann Goetheweg 8 59368 Werne Tel.: 02389/59392 Persönliche Daten Geburtsdatum Geburtsort Eltern Staatsangehörigkeit Konfession 09.03.1974 Hamm/Heessen Bernhard Möllmann, Produktmanager Hildegard Möllmann, geb. Pankoke, Industriekauffrau deutsch römisch-katholisch Schulausbildung 1980-1984 1984-1993 Besuch der Uhland-Grundschule in 59368 Werne Besuch des bischöflich-privaten St. ChristophorusGymnasiums in 59368 Werne Abschluß: Allg. Hochschulreife (Abitur) Studium Oktober 1993 bis voraussichtlich Frühj. 2000 August 1995 August 1996 März 1999 voraussichtlich Frühj. 2000 Studium der Humanmedizin an der RuhrUniversität Bochum Physikum Erstes Staatsexamen Zweites Staatsexamen Drittes Staatsexamen 212 Lebenslauf 1