MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
Krankheits-verursachende Keimbahnmutationen durch DNA-
Sequenzierung verifiziert. Mit dieser Strategie haben wir
126 MSI-positive Tumoren und 40 HNPCC Familien mit MMR
-Keimbahnmutationen gefunden. Als Teil einer nationalen
Multicenter-Studie trug unser Labor zur Begutachtung der
Verläßlichkeit und der Qualitätskontrolle bei der MSI Analyse
bei [46]. Die Notwendigkeit eines diagnostischen Satzes
von fünf Mikrosatteliten für die MSI Klassifikation
veranlasste uns, ein effizienteres und kosteneffektiveres
Multiplex-PCR-System zu entwickeln, mit dem die MSI-Typisierung
mit derselben Qualität durchgeführt werden kann
wie mit dem internationalen Referenz – Marker - Panel [47].
Zusätzlich identifizierten wir einen neuen Mikrosatellitenmarker,
der in Kombination mit einem etablierten Mononukleotidmarker
MSI in kolorektalen Karzinomen mit 100%
Sensitivität und Spezifität nachweisen konnte ohne dabei
auf korrespondierendes Normalgewebe angewiesen zu sein
(Findeisen et al. in Vorbereitung).
Zusammen mit der Gruppe von Prof. C.-M. Becker am Institut
für Biochemie der Universität Erlangen entwickeln wir
neuartige Massenspektrometrie-gestützte diagnostische
Methoden für die Analyse des MSI-Status von humanem
Gewebe sowie für die Identifikation von pathogenen Mutationen
in der Keimzell-DNA von Patienten mit erblichen
Krebsformen [1, 2].
Karzinogenese von Papillomvirus (HPV) -
assoziierten Tumoren
Zusatzfinanzierung: Deutsche Krebshilfe
Humane Papillomviren sind ein entscheidender Faktor bei
der Entstehung von anogenitalen Dysplasien und
Neoplasien. Die Forschungen unserer Gruppe sind seit Jahren
auf die grundlegenden Mechanismen der HPV-assoziierten
Onkogenese gerichtet und die sich daraus ergebenden
Konsequenzen für Diagnostik und Therapie der
assoziierten Karzinome. Die zwei viralen Gene E6 und E7
sind essentiell für den neoplastischen Phänotyp der
Zervixkarzinomzelle. Das zelluläre Tumorsuppressorgen
p16ink4a wird aufgrund der HPV-E7 Onkogenexpression
in epithelialen Stammzellen stark überexprimiert. E7 interferiert
mit dem RB-E2F Komplex, der in normalen Zellen
die Expression von p16ink4a unterdrückt. Die Überexpression
von p16ink4a könnte ein attraktiver Marker sowohl
für das primäre Screening als auch die Bestätigung
von Dysplasien sein, weil falsch positive Testergebnisse wie
bei dem direkten HPV-Nachweis als Screeningmethode
vermieden werden. Durch die Untersuchung von zahlreichen
histologischen Präparaten und Abstrichproben der
Zervix aus der ganzen Welt konnten wir inzwischen das
Konzept belegen und zeigen, dass p16ink4a ein wichtiger
Marker für Dysplasien der Zervix ist [15, 16, 33, 34, 37,
40].
Die viralen E6- und E7-Proteine induzieren starke chromosomale
Instabilität in den Wirtszellen durch Interferenz mit
dem mitotischen Spindelapparat. Durch diesen Mechanismus
kommt es zur Integration des HPV-Genoms in das
Wirtszellgenom mit fortschreitender Dysplasie. Entsprechend
wäre der Nachweis des integrierten viralen Genoms
ein interessantes Werkzeug zur Entdeckung von HPV-infizierten
Läsionen, die ein besonders hohes Risiko der Entwicklung
zu invasiven Karzinomen tragen. Umfangreiche
klinische Prüfungen an mehr als 2000 Patientinnen belegten,
dass der Nachweis des integrierten viralen Genoms
einen hohen Vorhersagewert für die Entwicklung von
E110
Gentherapie von Tumoren
invasiven Karzinomen hat [48, 27]. Weitere Untersuchungen
zeigten, dass die Orte der Integration über das ganze
Genom verteilt sind, dies spricht gegen eine Insertionsmutagenese
als Progressionsfaktor bei HPV-assoziierten Läsionen
[39, 49, 45].
Differentielle Genexpressionanalysen zur
Identifizierung neuer Biomarker für die
Krebsfrüherkennung und -diagnostik
Aktivität vorwiegend der Universitäts-Abteilung zugeordnet
In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. S. Post, Prof. Dr. F. Willeke,
Chirurgische Universitätsklinik, Mannheim; Prof.Dr.Dr.h.c. M.
Büchler, PD Dr. P. Kienle, PD Dr. J. Weitz, Chirurgische Universitätsklinik,
Heidelberg; Prof.Dr. W. Dippold, St. Vincenz- u.
Elisabeth-Hospital, Mainz; Prof. R. Wagner, Institut für
Pathologie, Kaiserslautern; Prof. Dr. C.-M. Becher, Institut für
Biochemie, Erlangen; Dr. J. Hoheisel, Prof. Dr. M. Little, DKFZ;
Prof. Dr. W. Ansorge, Dr. P. Bork, EMBL, Heidelberg; ATD-Consortium,
INSERM, Marseille - Paris, Frankreich
Zusatzfinanzierung: BMBF; Forschungsförderung der Universität
Heidelberg; Tumorzentrum Heidelberg/Mannheim; The ATD-Consortium,
6. EU Rahmenprogramm (2005-2006)
Unter Verwendung verschiedener Techniken für die differentielle
Genexpression (Suppressive Subtraktive Hybridisierung
[SSH], cDNA- und Oligonukleotid-Arrays, SELDI-
TOF) vergleichen wir Expressionsmuster von neoplastischen
und nicht-neoplastischen Geweben, um differentiell exprimierte
Gene zu identifizieren. Diverse Markerkandidatengene
wurden definiert, gegenwärtig wird ihr diagnostischer
oder therapeutischer Nutzen untersucht [7, 25, 41].
Zu den isolierten Kandidaten gehört die Glycinrezeptoralpha
Kette (GLRA), die stark in neuroendokrinen Bronchialkarzinomzellen,
nicht aber im normalen Lungengewebe
exprimiert ist. Die Überexpression ist Folge einer tumorspezifischen
Inaktivierung der Repression dieses Gens durch
den neuronenspezifischen Silencing Factor (NRSF) [9]. Eingesetzt
wird dieser Marker beim Nachweis einzelner Tumorzellen
im Sputum von Patienten mit kleinzelligem Bronchialkarzinom
[25].
Ein weiterer potentieller Marker ist eine endogene
retrovirale Sequenz, die ein bisher unbekanntes offenes
Leseraster enthält. Diese Sequenz wird in bis zu 30% von
verschiedenen kolorektalen und anderen gastrointestinalen
Läsionen überexprimiert [41].
Wir etablierten eine sehr sensitive und spezifische Technik
zum Nachweis disseminierter Darmkrebszellen in Knochenmarksproben,
Lympknoten und peripherem Blut (Amplifikation
von CK20 – mRNA - Transkripten). Die Untersuchungen
wurden in Zusammenarbeit mit PD Dr. Jürgen Weitz
und seinen Kollegen in der Chirurgischen Klinik Heidelberg
durchgeführt. Die bisherigen Daten [50, 51, 13, 14, 17,
18, 35, 38] zeigen, dass der Nachweis von disseminierten
Tumorzellen mit dieser Technik einen sehr starken und
unabhängigen Prognosewert hat. Studien zur Anwendung
bei der Entscheidungsfindung zur adjuvanten Therapie insbesondere
bei Hochrisikopatienten mit Darmkrebs im UICC-
Stadium II sind in Planung.
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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