Immunzellen in primären und metastasierten gastrointestinalen Stromatumoren (GISTs)

Abstract

ZIEL: In dieser Arbeit wurde das Tumorstroma von primären und metastasierten gastrointestinalen Stromatumoren (GISTs) immunhistochemisch auf seine Immunzellen untersucht. GISTs stellen sich in der Regel als histologisch homogene Tumoren mit dichtem Zellverband dar. Es hat sich gezeigt, dass sie ein Tumorstroma besitzen, in das verschiedene Immunzellen des angeborenen und erworbenen Immunsystems eingebettet sind, deren Häufigkeit und Funktion in GISTs bislang weitgehend ungeklärt ist. In dieser Arbeit werden die verschiedenen Immunzellen morphologisch beschrieben und Ihre Häufigkeit in primären GISTs sowie Peritoneal- und Lebermetastasen wird verglichen. Weiterhin sollen mögliche Zusammenhänge zwischen den Kriterien Proliferationsaktivität, Morphologie, Tumorgröße, Organlokalisation und Malignität im Vergleich mit der Anzahl der Immunzellen in den primären und metastasierten GISTs überprüft werden. Bei einer kleinen Anzahl der Metastasen wurde außerdem mit RT-PCR versucht, einen Überblick über die Funktionalität der Immunzellen zu gewinnen.MATERIAL & METHODEN: Insgesamt 188 unbehandelte primäre GISTs und 52 unbehandelte GIST-Metastasen wurden immunhistochemisch aufgearbeitet, um den Anteil an gewebsständigen, fibrohistiozytären Zellen (Kim-1P) und Zellen der Makrophagenlinie (CD68) zu bestimmen. Außerdem wurde die Anzahl verschiedener Lymphozyten (T-Lymphozyten: CD3, B-Lymphozyten: CD20, NK-Zellen: CD56) in diesen Proben untersucht. Hierzu wurden die Paraffinblöcke der Exzisionspräparate oder der Stanzbiopsien mit Hilfe eines manuellen Tissue-Arrayer in einem Empfängerparaffinblock (TMA) nebeneinander in 22 TMAs aufgereiht. Die Fotographien von jeweils 3-6 Stanzen erbrachten durch die computergestützte Auswertung mit nachfolgender statistischer Auswertung der Ergebnisse sehr genaue Angaben der prozentualen Anzahl von Immunzellen in den jeweiligen Präparaten. Desweiteren wurden Reverse Transkription und real-time RT-PCR eingesetzt, um aus einem kleinen Pool aus Frischgewebe von Metastasen die Expression der proinflammatorischen Zytokine Interleukin 1β, Interleukin 6 und Tumornekrosefaktor α zu ermitteln.ERGEBNISSE: GISTs haben ein Tumorstroma, in das zahlreiche Immunzellen eingebettet sind. In den primären GISTs ist eine große Anzahl an Kim-1P+ Zellen (28,8% ±7,1) zu finden, aber auch lymphozytäre Zellen (CD3+(2,2% ±1,8), CD20+(0,6% ±0,7), CD56+(1,1% ±0,9)) und Makrophagen (CD68+(3,6% ±2,1)). Interessanterweise ändert sich die Anzahl der Immunzellen in den Metastasen der GISTs. Zum einen zeigen Metastasen mehr lymphozytäre Zellen als die primären GISTs (CD3+: 7,3% ±2,3 (p<0,01); CD20+: 1,8% ±0,3 (p<0,05)), zum anderen unterscheiden sich die Peritonealmetastasen von den Lebermetastasen. Peritonealmetastasen haben signifikant mehr Kim-1P+-Zellen (31,8% ±7,5) als Lebermetastasen (18,2% ±3,8; p<0,01), während letztere wiederum mehr CD3+-T-Lymphozyten enthalten (11,7% ±1,8) als die peritonealen Metastasen (4,4% ±2,6; p<0,01). Gleichzeitig differieren die beiden Lokalisationen bei der Proliferationsaktivität. Lebermetastasen haben eine niedrigere Proliferationsaktivität (12,9% ±8,2) als peritoneale Absiedelungen des GIST (18,3% ±7,3; p<0,05). In der Auswertung der RT-PCR des Frischgewebes von Metastasen im kleinen Kollektiv zeigte ein Patient mit im Vergleich zum Gesamtkollektiv sehr hohen Kim-1P+-Zellzahlen (49,5% ±17) nicht nur eine im Vergleich relativ hohe RNA-Expression von Il-6 (CT-Wert 26,8) und Il-1β (CT-Wert 26,1), sondern auch die niedrigste Expression von TNF (CT 34,1) sowie einen raschen klinischen Progress.SCHLUSSFOLGERUNG: Die unterschiedliche Anzahl der verschiedenen Immunzellen im Vergleich von primären und metastasierten GISTs sowie innerhalb der Metastasenlokalisationen weist auf ein lokal spezifisches Mikroenvironment hin, das möglicherweise auch für das Tumorwachstum primärer wie sekundärer GISTs eine Rolle spielt. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die Art der Kommunikation zwischen Immunzellen des GIST-Stromas und dem Tumor selbst zu detektieren. Für die Zukunft rückt immer weiter die Individualität des Tumors in den Vordergrund, was verdeutlicht, dass Tumore, die eine unterschiedliche Zusammensetzung ihres Tumorstromas, zum Beispiel der Immunzellen, haben, auch einer auf sie angepassten, individuellen Therapie bedürfen. So ist nicht nur die weitere Aufschlüsselung der Immunzellen notwendig, sondern auch das Verständnis des GIST als Tumorfamilie, der nicht mehr als uniformer, homogener Tumor gesehen werden kann.