CD44- Überexpression zur Einschätzung des malignen Potentials von Leukoplakien der Mundhöhle

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2021-10-25
Issue Year
2021
Authors
Albert, Katharina
Editor
Abstract

Das Oberflächenglykoprotein CD44 wurde als potenzieller Biomarker für die Prognose von Karzinomen identifiziert. Ebenfalls wurde nachgewiesen, dass es eine höhere Expressionsrate in Krebsstammzellen (CSC) aufweist. Daher gilt es als sogenannter Krebsstammzellmarker. In der Literatur wurde die etablierte Rolle von CD44 als Tumormarker in Mund- und Halskarzinomen und für CSC bereits mehrfach beschrieben. CD44 agiert als Oberflächenadhäsionsmolekül: Die unterschiedlichen Varianten des Moleküls beeinflussen über die Bindung an das Hyaluron von Zellen zahlreiche biologische Aktivitäten, welche auch an der Tumorentstehung beteiligt sein können. Dazu gehören zum Beispiel die Stimulation, Progression, Proliferation von Zellen und auch die Metastasierung eines Tumors. Durch Steuerung verschiedener Signalwege der Zellen kann CD44 auch auf die Initiation der Tumorzellen Einfluss nehmen. Im Kopf- Hals Bereich lenkt dies das Augenmerk auf die Rolle von CD44 in den häufigsten Vorläuferläsionen der Tumore, den Leukoplakien (LP). Die Beteiligung des Moleküls an der Entartung dieser Vorläuferläsionen könnte für deren Risikobewertung und für das Auftreten einer malignen Transformation von großer Bedeutung sein. Die Expression des Markers in den LP, die einem Plattenepithelkarzinom (PEC) vorausgehen, wurde allerdings noch nicht ausreichend untersucht. Ziel der Studie war es zu prüfen, inwieweit Leukoplakien der Mundhöhle (OLP) und des Oropharynx, die eine Überexpression des Oberflächenproteins CD44 zeigen, ein höheres Potential haben maligne zu entarten. Der Nachweis dieser Überexpression könnte zudem zur frühen Diagnose der Erkrankung dienen.

Das untersuchte Patientenkollektiv wurde in vier Gruppen unterteilt. Gruppe 1 beinhaltet 84 Patienten mit LP aller Dysplasiegrade aus denen innerhalb von 5 Jahren ein PEC der Mundhöhle oder des Oropharynx entstanden ist. Gruppe 2 umfasst 105 Patienten aller Dysplasiegrade, bei denen in einem Zeitraum zwischen 1997 und 2009 eine LP der Mundhöhle diagnostiziert wurde, die sich innerhalb von 5 Jahren nicht zu einem PEC entwickelte. Gruppe 3 bilden die korrespondierenden PEC der Gruppe I mit 86 Patienten. In Gruppe 4 dienen 39 Proben gesunder Mundschleimhaut als Kontrollgruppe. Zur histopathologischen Untersuchung wurden Schnitte von formalinfixierten Paraffinproben angefertigt. Diese wurden zum Nachweis der Antigen Expression mit dem Antikörper, der CD44 nachweist, gefärbt und ausgewertet. Es wurden sowohl Zellen ausgezählt, welche rein membranös gefärbt waren, als auch Zellen, die cytoplasmatisch und membranös angefärbt waren. Die statistische Untersuchung erfolgte mit dem Mann-Whitney-U-Test und dem Kruskal Wallis Test unter Verwendung eines Signifikanzniveaus von p<0,05. Zur graphischen Darstellung der Ergebnisse wurden Box-Plots und ROC-Kurven erstellt.

Zur Berechnung des Labeling Index wurden nur Zellen als positiv gewertet und ausgezählt, die cytoplasmatisch und membranös gefärbt waren. Die Einbeziehung von Zellen, die rein membranös gefärbt waren, zeigte keinen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen der Höhe der Expressionsrate und der Zugehörigkeit zu einer Gruppe. In der Gruppe 1 war der Labeling Index am höchsten, in der Gruppe 2 am geringsten. Es lag eine höhere Expression des Stammzellmarkers CD44 in den LP vor, aus denen sich innerhalb von 5 Jahren ein PEC entwickelt, als in den präkanzerösen Läsionen, die nicht entarten. Der Unterschied in der Expressionsrate war hoch signifikant (p=0,0001). Ein signifikanter Expressionsunterschied konnte auch bei der Expressionsanalyse zwischen den Gruppen 3 und 2 nachgewiesen werden (p=0,001). Auch hier war die Expression in der Malignität erhöht. Es bestand kein signifikanter Unterschied in der Expression zwischen den LP der Gruppe 1 und der Gruppe der Tumore (p=0,201). Veränderungen in den Expressionsraten zwischen gesunder Schleimhaut und des PEC konnten nicht nachgewiesen werden. Es gab keinen Zusammenhang zwischen der Expressionshöhe und dem Dysplasiegrad der LP, was eine Unabhängigkeit der Expression von CD44 gegenüber dem dysplastischen Erscheinungsbild einer LP darstellt.

Die Ergebnisse zeigen, dass über die Expressionsanalyse von CD44 eine Unterscheidung zwischen LP mit erhöhtem Entartungsrisiko und solchen, die innerhalb von 5 Jahren keine maligne Transformation durchlaufen, möglich sein könnte. Somit könnte die Methode zur präziseren Identifikation von LP mit hohem Risiko zur malignen Entartung dienen. Für die Aufnahme des Stammzellmarkers in die routinemäßige Diagnostik ist eine genaue Definition des Färbemusters bei der Auswertung und eine weitere Analyse der Funktionen des Proteins CD44 notwendig.

DOI
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