Nachweis zirkulierender Tumorzellen mittels Durchflusszytometrie bei Patientinnen mit Karzinom der Cervix uteri

Abstract

Einleitung: Auch nach Einführung nationaler Screeningprogramme bleibt das Zervixkarzinom weltweit die vierthäufigste Tumorerkrankung der Frau. Es besteht dringender Bedarf an wirksamen, vor allem auch gezielten Therapien. Zirkulierende Tumorzellen (CTCs) gewinnen durch die Entwicklung und Optimierung der Methoden ihrer Isolation und Charakterisierung zunehmend an Bedeutung als „Liquid Biopsy“. Sie bieten eine nichtinvasive Möglichkeit des Beitrags zum individuellen Tumormanagement. Methoden: Um den potentiellen Nutzen von CTCs für Patientinnen mit Zervixkarzinom zu evaluieren, wurde anhand der Tumorzelllinien HeLa, SiHa, Caski und SW620, Spiking-Experimenten und Blut- und Gewebeproben von 8 Patientinnen ein Markerpanel zur durchflusszytometrischen CTC-Detektion etabliert. Die CTC-Anreicherung erfolgte mittels immunomagnetischer CD45-Depletion. Ergebnisse: Zusammenfassend zeigten sich die Zervixkarzinomzelllinien stark positiv für EGFR und CK7/8 und schwach (SiHa, HeLa) bzw. stark positiv für EpCAM (Caski). In Spiking-Experimenten mit der EpCAM-positiven Kolonkarzinomzelllinie SW620 wurden anhand der Marker EpCAM und CK7/8 durchschnittliche Wiederfindungsraten von 50%, bei Spiking-Experimenten mit der EpCAM-schwach-positiven Zervixkarzinomzelllinie SiHa nur von durchschnittlich 20% erreicht. Beim Einsatz der Methode zur Analyse von Patientenblutproben fanden sich CK7/8-positive Zellen bei 6 von 8 Patientinnen. Immunhistochemische Referenzfärbungen von zervikalem Adeno- und Plattenepithelkarzinom-gewebe erwiesen sich als gleichermaßen CK7/8- und p16-positiv, jedoch EGFR-negativ. Diskussion: Das in dieser Arbeit eingesetzte CTC-Detektionsverfahren weist klare technische Limitationen auf, erbringt jedoch den Hinweis, dass der Nachweis von CTCs bei Zervixkarzinompatientinnen anhand ihrer Expression von CK7/8 möglich ist. Eine Aussage über die Rolle der CTCs nicht nur als Tumormarker sondern als Tumormodellsystem kann anhand der vorliegenden Ergebnisse für das Zervixkarzinom nicht getroffen werden.

Introduction: Despite the establishment of national screening programs cervical cancer still remains the fourth most commonly diagnosed cancer in females worldwide. Evidently there is an urgent need of effective, especially targeted therapeutic agents. Due to the development and optimisation of methods for the isolation and characterisation of circulating tumour cells (CTCs) they become of increasing interest as a „Liquid Biopsy“. Methods: To evaluate the potential benefit of CTCs for cervical cancer patients a marker panel was developed, that allows the flow cytometric detection of circulating tumour cells in cervical cancer patients. A flow cytometric analysis of the cancer cell lines HeLa, SiHa, Caski und SW620, and blood and tissue samples from 8 cervical cancer patients as well as spiking experiments were performed for this purpose. CTCs were enriched by immunomagnetic CD45-Depletion. Results: Overall, the cervical cancer cell lines showed to be strongly positive for the markers EGFR and CK7/8 as well as weakly (HeLa, SiHa) and strongly (Caski) positive for EpCAM respectively. In spiking experiments using the EpCAM-positive colon carcinoma cell line SW620 and the markers EpCAM and CK7/8 for CTC-Detection average recovery rates of 50% have been reached. Using the weakly EpCAM-positive cervical cancer cell line SiHa the average recovery rate was not higher than 20%. When applying the Method to patient’s blood samples CK7/8-positive cells were found in 6 out of 8 patients. Reference staining of cervical squamous cell carcinoma and adenocarcinoma tissue showed to be equally CK7/8- and p16-positive and EGFR-negative. Discussion: The CTC detection method applied in this thesis shows obvious technical limitations but provides evidence that CTC detection could be feasible in cervical cancer patients using CK7/8. The present results do not allow conclusions about the role of CTCs not only as a tumour marker but as a tumour model system.