Titelblatt, Referat, Abstract, Inhaltsverzeichnis

Aus dem Institut für Medizinische Immunologie
(Direktor: Prof. Dr. med. habil. J. Langner)
der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Immunphänotypisierung von tumorinfiltrierenden Lymphozyten
mittels Durchflusszytometrie
Dissertation
zur Erlangung des akademischen Grades Dr. med.
vorgelegt
der Medizinischen Fakultät
der Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg
von
Katrin Eisert
geboren am 21.01.1971 in Dresden
Betreuer
Dr. med. habil. D. Riemann
Gutachter:
1. Frau PD Dr. D. Riemann
2. Prof. Dr. G. Metzner
3. PD Dr. D. Reinhold (Magdeburg)
eingereicht am: 08.10.2002
verteidigt am: 04.04.2003
urn:nbn:de:gbv:3-000005546
[http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn=nbn%3Ade%3Agbv%3A3-000005546]
Referat
In dieser Arbeit wurden die phänotypischen Eigenschaften von tum orinfiltrierenden Lym phozyten (TIL) aus frischen Gew ebeproben von Patienten mit Tumoren unterschiedlicher Herkunft
unters ucht. Dabei galt die Suche prognostischen Zusamm enhängen zwischen bestimm ten
Express ionsm ustern von O berflächena ntigenen und der Üb erlebenszeit von Patienten mit
nichtkleinzelligen Lungenkarzinom en (NSCLC) gesucht. D er zweite Teil der Arbeit besch äftigte
sich mit dem Vergleich phänotypischer Eigenschaften von TIL verschiede ner m aligner Primärtumoren und Metastasen.
Die gesamte Untersuchungsgruppe umfasste 303 Patienten mit Tumordiagnose (125 Lungen-,
116 Nierenzell-, 21 Magen-, 4 Mam ma-, 10 Harnblasen-, 7 Ösophagus- und 5 Kolon-/Rektumkarzinome, 20 Lungen m etastasen, 5 Hirntumore), welche sich an der Martin-Luther-Universität
Halle-W ittenberg einer chirurgischen Therapie unterzogen. Nach Gewinnung und Aufbereitung
der frischen Tumorresektate erfolgten die Immunfluoreszenzfärbung mit einer Kombination
aus Fluorescein (FIT C)- und Phycoerythrin (PE)-m arkierten monoklonalen Antikörpern (mAK)
und Analyse m ittels Durchflus szytom eter. Die resultierenden Daten wurden m it Hilfe univariater u nd multivariater Analysemodelle (Kaplan-Meier-Modell, Cox-R egres sionsm odell,
Allgem eines lineares M odell) statistisc h ausgewertet.
Ein Zusamm enhang zwischen der Überlebenswahrscheinlichkeit und der Höhe des Anteils der
B-Zellen, T-Zellen und natürliche Killerzellen (NK-Zellen) an den TIL konnte statistisch nicht
nachgewiesen werden. Dies gilt ebenfalls für CD4 +, CD8+, HLA-DR+, CD56 + und/oder CD16 +,
CD13 +, CD25 +, CD57 +, CD45RO +, CD69 +, CD49a + tumorinfiltrierende T-Z ellen (T ITL ) sowie
das Verhältnis CD4+/CD8+ TITL. Für Lungentumorpatienten war eine modera te Expression von
CD11b, CD26 bzw. CD54 gegenüber einer geringen CD11b-, CD26- bzw. CD54-Expression
m it einem signifikant geringeren Sterbe risiko (p < 0,05) asso ziiert. Im Ergebnis dieser Untersuchung ist es bisher nicht möglich, aus den hier in der Flowzytometrie gewonnenen Daten zum
T-Zellphänotyp und zur lymphozytären Zusamm ensetzung eindeutige Aussagen zur Prognose
der NSCLC-Patienten abzuleiten.
Es war nachzuweisen, dass die Expression der untersuchten Oberflächenantigene in den 125
Lungen- und 116 Nierenzellkarzinomen wesentlich von der Tumorentität abhängt. Die Faktoren
Alter und Geschlecht der Patienten und der Tumorsubtyp zeigten hier eine geringe Relevanz.
Metastasen und ihre Primärtum oren s cheine n sich in ihre m TIL-P rofil zu ähneln. Dies kon nte
am Beispiel der Lungenmetastasen von Nierenzellkarzinomen und prim ären Nierenzellkarzinomen, sowie Lungenmetastasen von Mammatum oren und primären Mamm atumoren
belegt werden. Bei der vergleichenden Gegenüberstellung der Magen-, Harnblasen-,
Ösophagus -, Kolon-/Rektumkarzinome und Hirntumore ließen sich aus den phänotypischen
Eigenschaften der TIL charakteristische Muster ableiten.
Eisert, Katrin: Imm unphänotypisierung tumorinfiltrierender Lymphozyten mittels Durchflusszytometrie. 80 Seiten, 2002
Halle/S., Martin-Luther-Universität Halle-W ittenberg, Medizinische Fakultät, Dissertation
Abstract
Tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) of different kinds of tum or were chara cterized with respect
to their expression of cell surface molecules (imm unophenotype). The aim of this study was to
look for significant correlations between the patterns of surface molecules and the survival of
patients with non-small cell lung cancer (NSCLC). Furthermore, we compared the imm unphenotype of different primary tumors and/or metastases.
303 tumor probes resected at the Martin Luther University Halle-W ittenberg were investigated
(125 lung cancers, 116 renal cell carcinomas, 21 tumors of the stomach, 4 of mam ma, 10 of
bladder, 7 of oesophagus, 5 of colon, 5 of brain, and 20 of lung metastases). After preparation
of lymphocytes by density centrifugation, cells were stained with a com bination of a fluorescein
(FITC)- and a phycoerythrin (PE)-labeled monoclonal antibody specific for different surface
molecules and analysed in a flow cytometer. The statistical analyses included uni- and m ultivariate models (Kaplan-M eyer Method, Cox regression M odel, Gene ral Linear Model).
W e found no significant correlation between survival of lung cancer patients and the percentages of tu m or-infiltrating B lymphocytes , T cells and natural killer (NK) cells. Similarly, no
significant correlation could be found between survival and CD4+, CD8+, HLA-DR+, CD56+
and/or CD16+, CD13+, CD25+, CD57+, CD45RO+, CD69+ , CD4 9a+ TIL or the ratio
CD4+/CD8+ TIL. We found only an association with patients survival of the percentage of
CD1 1b+-, CD26+- and C D54+ tum or infiltrating T ce lls (significant only in case of m odera te
expression ). Sum m arizing our res ults, we cannot give a clear prediction for the patient’s
prognosis with the surface m olecules investigated in this study.
Com paring TIL of renal cancer und lung cancer, we found several peculiarities of immunophenotype. Age and gender of patients as well as the histological subtype of a tumor had a
smaller influence on the surface molecules of TIL. W e found similarities between phenotype
of metastases and the appropriate primary tum or. Last not least, specific patterns were
described for the TIL’s imm unophenotype of tumors of stomach, bladder, oesophagus, colon
and brain.
Keywords: tumor-infiltrating lymphocytes, imm unphennotype, non-sm all ce ll lung cancer, flow
cytometer
Inhaltsverz eichnis
Seite
1.
Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen
1
2.
Einleitung und Problembehandlung
2
2.1.
Tumorerkrankung und Imm unkompetenz
3
2.1.1.
Lymphozytenvermittelte Tumorabwehr
3
2.1.2.
Funktionsassoziation der Oberflächenmoleküle auf Lymphozyten
5
2.2.
Therapie und Prognose des Lungenkarzinoms
8
3.
Material und Methoden
10
3.1.
Patientenrekrutierung
10
3.2.
Gewinn ung und Präpara tion der TIL
10
3.3.
Durchflus szytom etrie
12
3.4.
Statistische Analysen
15
3.4.1.
Überlebensstatistik
15
3.4.2.
W eitere vergleichende Analysemodelle
16
3.4.3.
Grafische Darstellung der Ergebnisse als Boxplots
17
4.
Ergebnisse
19
4.1.
Überlebensanalyse bei Lungenkarzinomen
19
4.2.
Vergleichende Aufbereitung von Tumorproben mit und ohne Kollagenase
29
4.3.
Vergleiche des T-Zellphäno typs verschiedener T um ore
30
4.3.1.
Primäre Lungen- und Nierenzellkarzinome
30
4.3.2.
Sonstige Primärtumore und Lungenmetastasen
37
5.
Diskussion
40
5.1.
Epidemiologie der häufigsten Tumorerkrankungen
40
5.2.
Genese und Imm unologie der Tumoren
42
5.3.
Prognostische Relevanz von Lymphozyteninfiltraten in Tumoren
44
5.3.1.
Lymphozyteninfiltrate und Prognose von Lungentumorpatienten
44
5.3.2.
T-Zellphänotyp und Prognose von Lungentumorpatienten
46
5.4.
Gegenüberstellung von TIL-Phänotypen unterschiedlicher Tumore und
Lungenmetastasen
52
5.5.
Zusamm enfassende Bewertung
56
6.
Tabellen und grafische Darstellungen
58
7.
Literatu rverzeichnis
71
8.
Thesen
80