Lung, head and neck cancers have similar genotoxic risk factors. While the vast majority of lung cancer is caused by cigarette smoking alone, smoke together with heavy drinking are the major etiological agents of head and neck cancer. In addition, human papilloma virus (HPV) has been identified as an important causative factor of tonsillar carcinomas. In contrast, chromosomal instability and aneuploidy being identifiable by DNA measurement are predominant associated with cancer progression. The aim of our studies was a better understanding of the biology and pathology of lung and head neck cancer. In particular, it was attempted a) to develop a microscopy-based tumor classification system that provides insight into the genetics of cancer cells and in particular their DNA ploidy, b) to apply this classification system to lung and head and neck cancer and to correlate it with clinicopathological parameters and molecular biomarkers and c) to analyze molecular characteristics and in particular the presence of human papilloma virus in lung and head and neck cancer. Therefore we developed a core classification which was based on the semi-quantitative assessment of the size and type of tumor cell nuclei and mitoses. It was found that 1) nucleus and mitosis size correlated with the DNA content of the tumor cells, 2) tripolar mitoses were indicative for cancer with near-triploid DNA content, 3) morphological and DNA parameters indicating variability of the cancer genome were associated with poor prognosis of lung cancer patients, 4) HPV-positive head and neck squamous cell carcinomas were characterized by smaller tumor nuclei and reduced DNA amount compared to HPV- negative carcinomas and 5) HPV is associated with lung cancer in certain geographical regions of the world.
Lungen und Kopf-Hals-Karzinome haben ähnliche genotoxische Riskofaktoren. Während die Mehrzahl der Lungenkarzinome allein durch das Zigarettenrauchen verursacht wird, ist das Rauchen zusammen mit einem Alkoholabusus die Hauptursache der Kopf-Hals-Karzinome. Humane Papilloma Viren (HPV) wurden identifiziert als wichtiger ursächlicher Faktor für Tonsillenkarzinome. Demgegenüber ist die chromosomale Instabilität und Aneuploidie, die durch eine DNA Messung nachgewiesen werden kann, vorrangig mit der Tumorprogression assoziiert. Das Ziel unserer Studien war ein besseres Verständnis der Biologie und Pathologie der Lungen- und Kopf-Hals-Karzinome. Speziell sollte versucht werden a) eine mikroskopische Tumorklassifikation zu entwickeln, die Einblicke in die Genetik der Krebszellen und insbesondere deren DNA Ploidie erlaubt, b) diese Klassifikation auf Lungen- und Kopf-Hals-Klassifikation anzuwenden und mit klinisch-pathologischen Parametern wie auch Biomarkern zu korrelieren, c) molekulare Charakteristika und insbesondere den HPV Status von Lungen- und Kopf-Hals-Karzinomen zu analysieren. Dafür wurde eine Kern-Klassifikation entwickelt, die auf der semiquantiativen Analyse der Größe und Art von Tumorzellkernen und -mitosen basierte. Es wurde herausgefunden, dass 1) die Kern- und Mitosegröße mit dem DNA Gehalt der Tumorzellen korrelierte, 2) tripolare Mitosen ein Indikator für nahe-triploide Karzinome sind, 3) morphologische und DNA Parameter, die auf eine Variabilität des Krebsgenoms hinweisen, mit einer schlechten Prognose von Lungenkrebspatienten assoziiert sind, 4) HPV positive Kopf-Hals-Karzinome durch kleinere Kerne und einen geringeren DNA als HPV-negative charakterisiert und 5) HPV mit dem Lungenkrebs in bestimmten geographischen Regionen der Erde verknüpft ist.
