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Krebsstammzellen: Die Suche nach einem Therapieziel für Brustkrebs an der Wurzel allen Übels Hendrik Alkemade 1, Felix Ernst 1, Stefanie Bünger 1, Martina Oberländer 1, Christoph Thorns 2, Timo Gemoll 1 und Jens K. Habermann 1 (1) Sektion für Translationale Chirurgische Onkologie & Biomaterialbanken, Klinik für Chirurgie, Universität zu Lübeck (2) Institute für Pathologie, Universität zu Lübeck
Was ist Brustkrebs und welche Rolle spielen Krebsstammzellen? Brustkrebs ist die häufigste Krebsart bei Frauen weltweit (1) und entsteht in Zellen, die die Milchgänge der Brust auskleiden. Ähnlich wie in gesunden Organen gibt es auch in Tumoren Zellen, die das Wachstum des Tumors steuern, sogenannte Krebsstammzellen. Diese Zellen sind nur schwer zu identifizieren und häufig resistent gegen Chemo- und Strahlentherapie. Sie können Jahre still in einer Nische überdauern, plötzlich erneut mit der Zellteilung beginnen und so eine Wiederauftreten des Krebses bewirken (2). Aufgrund dieser Eigenschaften könnten Krebsstammzellen einen wesentlichen Einfluss auf die Erkrankung haben und ein besonders lohnendes Ziel für die Therapie sein. In dieser Arbeit untersuchen wir, wie Oberflächenmarker solcher Krebsstammzellen mit dem Verlauf der Krebserkrankung zusammenhängen und ob sie sich möglicherweise als therapeutisches Ziel eignen.
Vorbereitung der Gewebeproben für die Färbung mit Antikörpern Für diese Studie wurden Gewebeproben von 245 Patientinnen untersucht. Um alle Proben gleichzeitig färben zu können, wurden Tissue Microarrays hergestellt. Bei dieser Technik werden Stanzen aus Gewebeproben entnommen, die in Paraffin eingebettet sind. Die Stanzen werden in einen neuen Paraffinblock übertragen, so dass Schnitte für die Mikroskopie hergestellt werden können, die alle Proben enthalten. Abb. 1: Schema zur Erstellung eines Tissue Microarrays (TMA)
Darstellung der Oberflächenmarker mit färbenden Antikörpern
Abb. 2: Schema der immunhistochemischen Färbung
Um die Marker-Proteine auf der Oberfläche der Krebsstammzellen sichtbar zu machen, wurde das Gewebe mittels Immunhistochemie gefärbt. Bei dieser Technik werden Antikörper auf das Gewebe gegeben, die ausschließlich an das gesuchte Protein binden. Anschließend werden Antikörper hinzugefügt, die ausschließlich an die erstgenannten Antikörper binden und an ihrem Ende ein Enzym tragen, das Farbstoffe oxidiert und sichtbar macht.
Analyse der Färbungen Für die Oberflächenmarker 1 und 2 wurden immmunhistochemische Färbungen durchgeführt. Die Färbungen wurden mikroskopisch analysiert und die Expression der Oberflächenmarker mit den klinischen Daten der Patienten verglichen. Mittels statistischer Analysen wurden mögliche Assoziationen der Krebsstammzellmarkern mit dem klinischen Verlauf des Brustkrebs untersucht.
Abb. 3: Immunhistochemische Färbung für Marker 1
Marker 1
Marker 2
Dieser Krebsstammzellmarker ist assoziiert mit einem längeren Überleben bei Patienten mit Östrogenrezeptor positiven Karzinomen.
Dieser Krebsstammzellmarker ist bei Patienten mit Lymphknotenmetastasen mit einem kürzeren Überleben assoziiert.
Abb. 5: Überlebenskurve von Patienten mit Östrogenrezeptorpositiven Karzinomen in Bezug auf Marker 1 Expression
Abb. 4: Immunhistochemische Färbung für Marker 2
Abb. 6: Überlebenskurve von Patienten mit Lymphknotenmetastasen in Bezug auf Marker 2 Expression
Zusammenfassung Der Krebsstammzellmarker 1 ist mit einer besseren Prognose für Brustkrebspatientinnen assoziiert. Er könnte als positiver prognostischer Marker bei Brustkrebs Verwendung finden. Patientinnen mit Marker 2 positiven Tumoren hingegen haben eine schlechteren Prognose. Der Marker 2 ist daher als Therapieziel vorstellbar.
Literaturverzeichnis 1 J. Ferlay et al.: Cancer incidence and mortality worldwide: Sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. Int J Cancer (2014) 2 Lester, S.C.: The Breast. In: Robbins, S.L., Kumar, V., and Cotran, R.S. (Ed.): Robbins and Cotran pathologic basis of disease. 1066-1094, Saunders/Elsevier, Philadelphia, (2010)
