Identifizierung und Charakterisierung neuer Biomarker für maligne Tumorerkrankungen

Abstract

Die Therapieoptionen sowohl im Prostatakarzinom als auch in Tumoren des Kopf- und Halsbereichs sind limitiert und die Stratifizierung der Patienten in unterschiedliche Risiko- oder Therapiegruppen muss weiter verbessert werden. Daher wird die Identifikation und Charakterisierung neuer Biomarker dringend benötigt, um eine optimale Therapie für diese Patienten zu gewährleisten. <br /> Zur Analyse von Methylierung-Biomarkern ist eine vorherige Bisulfitkonverion nötig. Um eine optimale Bisulfitkonversion zu gewährleisten, wurden neun kommerziell erhältliche Kits bezüglich ihrer Bisulfitkonversion getestet. Vor allem für den Einsatz von Formalin-fixiertem und in Paraffin-eingebettetem Gewebe (FFPET), der Hauptquelle für Patienten-DNA, mussten die Kits validiert werden. Die Kits wurden bezüglich ihrer Ausbeute, Degradierung und Reinheit der DNA, Effizienz der Konversion und Stabilität der konvertierten DNA bei verschiedenen Bedingungen verglichen. Dieser Vergleich gewährleistete eine optimale Konversion der DNA für die darauffolgenden Untersuchungen. Das innuCONVERT Bisulfite All-In-One Kit (Analytik Jena) schnitt am besten ab, vor allem bei Einsatz von FFPET DNA, und wurde in allen weiteren Experimenten verwendet.<br /> Im Folgenden wurden verschiedene Gene (<em>LHX3, CXCL12, PITX3, PITX2, PANCR </em>und<em> PD-L1</em>) ausgewählt und Methylierungs-spezifische qRT-PCR Assays entwickelt und validiert. Das Potential der DNA-Methylierung dieser Gene als Biomarker für Prostatakrebs und Tumore des Kopf- und Halsbereichs wurde in retrospektiven Kohortenstudien untersucht. Zudem wurde der Zusammenhang der Methylierung und der Expression untersucht, da diese Ergebnisse wichtige Informationen über das biologische Verständnis dieser Gene im Zusammenhang mit der Karzinogenese liefern können. <br /> Die Ergebnisse zeigten, dass die LHX3 DNA-Methylierung kein geeigneter Biomarker für Prostatakrebs und Tumore des Kopf- und Halsbereichs ist. Die anderen Gene (<em>CXCL12, PITX3, PITX2, PANCR </em>und<em> PD-L1</em>) zeigten alle einen prognostischen Wert. Diese Biomarker könnten somit für die Stratifizierung der Patienten nach der Operation verwendet werden, um beispielsweise zu entscheiden wie engmaschig die Verlaufskontrolle sein sollte oder ob bzw. wie aggressiv eine adjuvante Therapie gewählt werden sollte. Für die CXCL12 DNA-Methylierung konnte gezeigt werden, dass eine Übertragung auf Stanzbiopsien beim Prostatakarzinom möglich ist. Um die Biomarker weiter zu validieren wäre eine prospektive Studie interessant, um zu klären ob diese Biomarker auch für eine Stratifizierung in unterschiedliche Therapiegruppen geeignet sind.