Oxidativer Stress als Biomarker für die (Neben-) Wirkungen von Strahlentherapie: Bestimmung von Isoprostanspiegeln und Genexpressionsprofilen in Patientenproben

Abstract

Die Strahlentherapie kommt in verschiedenen Applikationsformen sowohl beim Prostatakarzinom als auch in der neoadjuvanten Vorbehandlung des lokal fortgeschrittenen Rektumkarzinoms zum Einsatz. Um den Zusammenhang zwischen der Wirkung ionisierender Strahlung und der Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) besser zu verstehen, wurden in dieser Arbeit Isoprostanspiegel als Marker oxidativen Stresses und die Expressionsprofile einiger für den ROS-Stoffwechsel wichtiger Gene untersucht. Als Untersuchungsmaterial wurden Blut- und Urinproben von Patienten mit einem Rektumkarzinom gewonnen, welche im Rahmen der CAO/ARO/AIO-04-Studie neoadjuvant radiochemotherapiert wurden, sowie Blut- und Urinproben von Patienten mit einem Prostatakarzinom, die eine definitive Radiotherapie der Prostata erhielten. Die Isoprostanspiegel bestimmten wir mit einem ELISA. Die Untersuchung der Genexpressionsprofile erfolgte nach Isolierung von mRNA und Prozessierung in cDNA mittels quantitativer realtime-PCR. Die Untersuchung der Isoprostanspiegel beim Prostatakarzinom zeigte keine signifikanten Veränderungen. Bei den Rektumkarzinompatienten zeigte die Bestimmung der Isoprostanspiegel, dass Patienten mit geringgradigen Nebenwirkungen tendenziell höhere Isoprostanspiegel im Urin aufwiesen. Dieser Befund soll mit optimierter Methodik in einer Folgestudie weiter untersucht werden. Bei der Untersuchung von Genexpressionsprofilen fanden sich folgende signifikante Befunde: Die GPX1 wurde unabhängig von Therapieschema und klinischen Charakteristika der Patienten induziert. Die CAT wurde ebenfalls unabhängig von Therapieschema und Patientencharakteristika induziert. TXN zeigte einen interessanten Zusammenhang zwischen der Expression und dem Tumorregressionsgrad. Bei Patienten mit einem Tumorregressionsgrad von 4, d.h. einem vollständigen histopathologischen Ansprechen auf die neoadjuvante Vorbehandlung stieg die Expressionsstärke dieses Gens an. Diese Befunde deuten auf die Möglichkeit hin, anhand der Analyse von Blut- oder Urinproben Aussagen über das Therapieansprechen oder die Prognose von Patienten mit einem Rektum- oder Prostatakarzinom zu machen. Um diesen Hinweisen weiter nachzugehen ist es erforderlich, diese Untersuchungen auf größere Patientenkollektive und die Miteinbeziehung von Genvarianten (SNPs) auszuweiten.