Intratumorale Heterogenität beim Mammakarzinom: Dedifferenzierung zur Tumorstammzelle über Epithelial to Mesenchymal Transition

Fragestellung:

Ist der Nachweis und die Spezifizierung der intratumoralen Heterogenität durch die Existenz von Tumorstammzellen und Epithelial-Mesenchymal-Transition (EMT) signifikanter Prognosefaktor beim Mammakarzinom? Welche Rolle spielt das entzündliche CD8 positive Begleitinfiltrat?

Methode:

Von 171 Mammakarzinompatientinnen wurden Tissue Micro Arrays, separiert nach Tumorzentrum und -peripherie, hergestellt. Das Follow up betrug mindestens 60 Monate Rezidivfreiheit und/oder Gesamtüberleben. Die Kontrollgruppe mit 43 Fällen normalen Mammagewebes erlaubte ein verblindetes Untersuchungsverfahren. Nach Spezifizierung über Panzytokeratinfärbungen und Qualifizierung sowie Quantifizierung des entzündlichen Begleitinfiltrates (CD3, CD8, CD20) wurden unterschiedliche EMT-Marker (Snail, Twist, Slug, Zeb1) sowie Tumorstammzellaktivitäten (CD24, CD44, CD49, FoxP3) sowohl über immunhistochemische sowie über Doppelfloureszen- und Dreifachfloureszenzfärbungen bestimmt. Die Auswertung erfolgte im verblindeten Verfahren über den Remmelescore (Quantifizierung der Farbprozentualität und Farbintensität).

Die statistische Auswertung umfasste die Korrelation der Ergebnisse mit dem mindestens disease free und overall survival.

Ergebnisse:

Wir konnten ein signifikant unterschiedliches Expressionsmuster zwischen Tumorzentrum und Tumorperipherie nachweisen für die EMT-Marker: Snail, Slug und Zeb1. Darüber hinaus ließen sich fokale Herde mit Tumorstammzellaktivität (CD24(high) und CD44(high) sowie CD49 zeigen. Darüber hinaus zeigten die Patienten mit erhöhter Tumorstammzellaktivität ein signifikant niedrigeres Rezidivfreies und Gesamtüberleben. Desweiteren bestand ein signifikant höheres CD8 positives Lymphozyteninfiltrat im Bereich der Invasionsfront.

Schlussfolgerung:

Ursache für das anhaltende Risiko eines Rezidivs oder Metastasierung beim therapierten Mammakarzinom könnte die Persistenz einer kleinen Subpopulation an Tumorstammzellen sein, die die Fähigkeit zur Selbsterneuerung, Differenzierung und Tumorinitiation besitzt und resistent gegenüber Chemotherapie und Bestrahlung ist. Die Tumorstammzellen entstehen aus transformierten, differenzierten Epithelzellen über die Aneignung von Stammzelleigenschaften (EMT). Dies führt zur Schwächung der Zell-Zell-Adhäsionen über EMT induzierte Transkriptionsfaktoren (ZEB1, ß-catenin und E-cadherin) und zur Induktion eines Genexpressionsmusters, das die Tumorinvasion begünstigt.

Über etablierte Methoden wurden Tissue Microarrays hergestellt und die intratumorale Heterogenität über das Expressionsmuster von EMT-Markern und Tumorstammzellaktivitäten nachgewiesen. Die Ergebnisse bestätigen die Existenz von einer kleinen Subpopulation persistierender Tumorstammzellen, deren Existenz die Prognose für das rezidivfreie und das Gesamtüberleben negativ beeinflusst. Das ebenfalls unterschiedliche entzündliche Begleitinfiltrat bestätigt die Hypothese der EMT-Triggerung CD8-positiver Lymphozyten.