Forschungsaktivitäten am Institut für
Frauengesundheit

 Tumorzelldissimination
 HPV und Zervixkarzinom
 Knochenstoffwechsel in der Onkologie
 Hormonforschung

Die Arbeitsgruppe unter der klinischen Leitung von Prof. Solomayer/PD Fehm beschäftigt sich mit dem Phänomen der Tumorzelldissemination im Knochenmark und Blut bei Patientinnen mit Mammakarzinom oder gynäkologischen Karzinomen.
 

So wurde im Jahre 2001 der Tumorzellnachweis im Knochenmark als Routineuntersuchung bei Patientinnen mit gynäkologischen Malignomen etabliert. Hierzu wurde eigens ein Knochenmarkslabor aufgebaut. Der Tumorzellnachweis erfolgt mittlerweile sowohl über epithelspezifische Antikörper als auch über molekularbiologische Detektionsverfahren (RT-PCR, Multiplex-PCR).
 

Bis 2006 konnten insgesamt über 2000 intraoperative Knochenmarkspunktionen komplikationslos durchgeführt, und deren Ergebnisse mit den Basis- und krankheitsspezifischen Daten der Patientinnen in einer umfangreichen Datenbank zusammengeführt werden. Die Tumorzelldissemination ist unabhängig von Tumorgröße und Nodalstatus (Fehm et al., 2005). Die umfangreichen Knochenmarksuntersuchungen an über 200 Patientinnen mit Ovarial-, Zervix- und Korpuskarzinom haben gezeigt, dass die Tumorzelldissemination ein generelles Phänomen ist und nicht auf das Mammakarzinom beschränkt ist.
 

Seit 2003 werden im Rahmen einer klinischen Studie bei Mammakarzinompatientinnen Knochenmarksrepunktionen im Verlauf durchgeführt, um die Bedeutung der Tumorzellpersistenz zu untersuchen. Die ersten Auswertungen haben gezeigt, dass trotz Primäroperation und adjuvanter Chemotherapie ca. 30% der Patientinnen eine Tumorzellpersistenz aufweisen. Die Gruppe beteiligt sich derzeit in der Kommission Tumorzelldissemination an der Entwicklung sekundärer adjuvanter Studienkonzepte zur Eliminierung disseminierter Tumorzellen (DTZ).
 

Zusätzlich beteiligt sich die Arbeitsgruppe seit 2005 an einer Multicenter-Studie zum seriellen Tumorzellnachweis im Blut und dessen klinische Bedeutung für die Metastasenfrüherkennung. Auf Grund der umfangreichen Expertise wurden PD Solomayer / Fehm von der DSG beauftragt einen internationalen Konsensus zum Tumorzellnachweis im Knochenmark zu initiieren, der mittlerweile fertiggestellt worden ist.
 

Der wissenschaftliche Hauptschwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt in der weitergehenden Charakterisierung disseminierter Tumorzellen mittels Geno- und Phänotypisierung, um
(1.) ein besseres Verständnis des Prozesses der Metastasierung zu entwickeln und
(2.) eine direkte Untersuchung des Wirkungsmechanismus ?zielgerichteter? Therapieansätze zu ermöglichen.
 

Hierzu konnte bereit mittels FisH-Untersuchungen an DTZ gezeigt werden, dass diese multiple genetische Aberrationen aufweisen. Die Bestimmung des HER2-Status an DTZ und der anschließende Vergleich mit dem Primärtumor deuten daraufhin, dass eine Diskrepanz in der HER2-Expression vorliegt, die auch für die Therapie mit Trastuzumab entscheidend sein kann. Der Nachweis apoptotischer Tumorzellen im Knochenmark mittels M30-Antikörper unterstützt die Hypothese, dass einige Tumorzellen nur eine begrenzte Zeit im Knochenmark persistieren können und dann absterben.
 

Durch die weitergehende Charakterisierung konnte die Arbeitsgruppe bereits einen wesentlichen Beitrag zur Klärung der tumorbiologischen Bedeutung disseminierter Tumorzellen beitragen.
 

Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt in Untersuchungen zum Verständnis zur molekularen Biologie der Tumorprogression und -invasion beim Mammakarzinom. Verfolgt wird dieses Ziel

(1.) durch Transkriptom- und Proteomanalysen von Primärtumoren und
(2.) durch die Untersuchung von Signaltransduktion und Regulation verschiedener Hormonrezeptor-Isoformen und deren Auswirkung auf einen invasiven Phänotyp von Mammakarzinomzellen.
 

Aufbauend auf diese Arbeiten verfügt die Arbeitsgruppe über ein auf qualitativer Ebene und im Vergleich mit der Literatur einzigartig erzeugtes Progressionsmarkerset für invasive Mammakarzinomzellen.

Die ursächliche Beteiligung von humanen Papillomaviren (HPV) an der Entstehung von Gebärmutterhalskrebs (Zervixkarzinom) ist heute unumstritten. Epidemiologische Studien haben gezeigt, dass eine eindeutige Beziehung zwischen einer persistenten Infektion mit bestimmten Hochrisiko-HPV-Typen und der Entwicklung von hochgradigen zervikalen intraepithelialen Läsionen besteht. Die Einführung der Früherkennungsuntersuchung mittels zytologischem Suchtest (Papanicolaou-Test kurz Pap) in den siebziger Jahren hat zu einer deutlichen Abnahme in der Inzidenz des Zervixkarzinoms geführt. Dennoch werden in der EU 30.000 Fälle von Zervixkarzinom jährlich diagnostiziert und 12.000 Todesfälle registriert, was auf die Limitationen der gegenwärtigen Früherkennunguntersuchung hinweist.
 

Eine bizentrische Studie in Hannover und Tübingen mit 8600 Patientinnen zur Evaluation des Pap-Tests und eine weitere Meta-Analyse von 97 Studien ergaben, dass die durchschnittliche Sensitivität des Pap-Testes für die Erkennung von hochgradigen CINs deutlich niedriger ist als allgemein angenommen wurde. Ein zusätzliches Problem ist die fehlende prädiktive Aussage einer zytologischen Diagnosestellung, für die Wahrscheinlichkeit mit der eine CIN (zervikale intraepitheliale Läsion) zu einem Zervixkarzinom führt, oder es zu einem spontanen Abheilen kommt, was in den meisten Fällen der Fall ist.
 

In verschiedenen Studien wurde beschrieben, dass HPV-Tests eine höhere Sensitivität und einen größeren negativen Vorhersagewert für den Nachweis einer relevanten Gebärmutterhalskrebsvorstufe aufweisen können als der Pap-Test. Durch den kombinierten Einsatz von Pap-Abstich und HPV-Test konnte in europäischen Studien mit 35.000 Teilnehmerinnen eine hohe Sensitivität für die Entdeckung von behandlungsbedürftigen Vorstufen des Gebärmutterhalskarzinoms festgestellt werden. Möglicherweise erlaubt der kombinierte Einsatz von HPV-Test und zytologischem Abstrich eine sichere Verlängerung des zeitlichen Abstands zwischen den Früherkennungsuntersuchungen.

Vor diesem Hintergrund wird in der Arbeitsgruppe von Professor Thomas Iftner in Zusammenarbeit mit der Danish Cancer Society an mehreren Studien gearbeitet: Die genaue Dokumentation im dänischen Gesundheitssystem bietet hervorragende Voraussetzungen für die Durchführung langfristiger Studien. Jeder dänische Bürger hat eine persönliche CPR-Nummer (Central Personal Registry), unter der persönliche Daten gespeichert sind. Die zytologischen und histologischen Befunde der letzten 20-30 Jahre sowie in diesem Zeitraum erfolgte Behandlungen werden in einer Pathologie-Datenbank erfasst. Über die CPR-Nummer kann ein Bezug zu den Befunden in der Pathologie-Datenbank hergestellt werden, was langfristige Folgeuntersuchungen ermöglicht.
 

Im Rahmen der Danish Prospective Cohort Study, die 2003 initiiert wurde, wird untersucht, ob der Einsatz des HPV-Tests eine sichere Ausdehnung des Intervalls zwischen den Früherkennungsuntersuchungen für Gebärmutterhalskrebs erlaubt. Weiterhin soll das absolute Risiko für die Entstehung hochgradiger zervikaler Zellveränderungen in Abhängigkeit vom HPV-Typ bestimmt werden. Der prognostische Wert der HPV-Diagnostik soll eingehend untersucht und bereits diskutierte zelluläre Prognosemarker überprüft werden.

Die Mehrzahl der Frauen, bei denen sich eine zervikale intraepitheliale Läsion (CIN) entwickelt, ist persistent mit Hochrisiko-HPV-Typen infiziert. In den meisten Fällen wird die Gewebeveränderung durch eine Konisation beseitigt. Im Rahmen der dänischen COCO-Studie (Conus Control Project) wird untersucht:

- ob nach einer Konisation das Vorliegen bestimmter Hochrisiko-HPV-Typen als prognostischer Marker für eine erfolglos verlaufene Behandlung einer CIN herangezogen werden kann, um Frauen mit hohem Remissionsrisiko zu identifizieren.

- Frauen, die nach erfolgter Behandlung nicht mehr mit Hochrisiko-HPV infiziert sind, ohne Risiko unmittelbar im Rahmen der Routine-Früherkennungsuntersuchung im 3-jährigen Turnus weiteruntersucht werden können.

Im Rahmen des Follow-ups soll die Sensitivität, Spezifität und der negative Vorhersagewert für den alleinigen Einsatz von HPV-Tests bzw. Pap-Test oder einer Kombination beider Tests vergleichend untersucht werden.

Es ist bekannt, dass der Einsatz des HPV-Tests im Rahmen der Früherkennungsuntersuchung eine höhere Sensitivität und einen größeren negativen Vorhersagewert für den Nachweis einer relevanten Gebärmutterhalskrebsvorstufe besitzt als die zervikale Zytologie allein. Ziel der LBC-Studie ist die Evaluation des prognostischen Nutzens der HPV-Diagnostik an einer großen dänischen Patientinnengruppe von 40.000 Frauen. Darüber hinaus wird der Wert von möglichen Prognosemarkern wie HPV-Typ, Mehrfachinfektionen mit HPV, Einfluß der Virusmenge und p16 Antigen evaluiert. Aufgrund der aktuellen Datenlage in der LBC-Studie ist das Risiko später einen ≥ CIN3 Befund zu erhalten für Hochrisiko-HPV positive, zytologisch unauffällige Frauen fast zehn mal höher als für Hochrisiko-HPV negative Frauen. Die Daten über das Vorkommen der verschiedenen HPV-Typen sind auch Voraussetzung für die Entwicklung und Kosten-Nutzen-Analyse von HPV-Impfstoffen.

Im Rahmen der Hercules-Studie werden HPV-Prävalenz, HPV-assoziierte Krankheiten, sowie das Vorkommen von HPV-Typen bei jungen Männern untersucht.
 

Im Rahmen des EU Projektes INCA (The role of chronic infections in the development of cancer) untersucht die Arbeitsgruppe von Professor Thomas Iftner die molekularen Grundlagen der persistenten Replikation in HPV-infizierten Zellen. Speziell wird dabei untersucht:

- die Rolle von Chromatin-modifizierenden Proteinen bei der Etablierung einer persistenten Replikation und

- der Einfluß von E3 Ubiquitin Ligasen auf die Replikation und das Immortalisierungspotential von Papillomaviren in Zellkultur und für die Tumorentwicklung und Tumorprogression

In einer prädiktiven klinischen Studie wird zudem der Einfluß des HPV-Typs auf das absolute Risiko für die Entwicklung einer persistenten Infektion untersucht. Es werden Genexpressionsprofile von HPV-infizierten Patienten analysiert, um Eigenschaften zu identifizieren, die die Entwicklung einer persistenten Infektion oder einer fortgeschrittenen Erkrankung vorhersagen. Durch die Identifizierung von neuen prädiktiven Markern soll die Vorhersage über den Krankheitsverlauf bei HPV-Infektion der Zervix verbessert werden.

Im Teilprojekt Öffentlichkeitsarbeit des INCA Projektes koordiniert Professor Thomas Iftner die Informationskampagne Zervita. Das Ziel der Projektgruppe Zervita ist es, eine einheitliche, abgestimmte, hochqualifizierte und bedarfsgerechte Information zum Thema Zervixkarzinom zu verbreiten, um das Bewusstsein über das Zervixkarzinom zu erhöhen, die Teilnahmequote an der Früherkennungsuntersuchung zu erhöhen und präventive Maßnahmen aufzuzeigen. Die Geschäftsstelle der Projektguppe Zervita, ist am IFG angesiedelt.
 

Das Ziel des EU Studienprojekts ?Development of Mathematical Models of Novel HPV-Based Cervical Cancer Screening Protocols for Evaluation of the Projected Health and Cost Benefits (HPVCCS)? ist die Verbesserung und Kostenreduktion der Gebärmutterhals Früherkennung in Europa. Es werden mathematischer Modelle zur Beurteilung der klinischen Kosten- und Nutzeneffizienz von neu entwickelten Zervixkarzinom Früherkennungsprogrammen entwickelt, die auf der Kombination von HPV und Zytologie basieren.

www.cervical-cancer.de

Das Auftreten von Skelettmetastasen unter verschiedenen Tumoren wie Prostata- und Brustkrebs ist mit Hilfe einer nicht-radiologischen Methode schwierig zu diagnostizieren. Des Weiteren ist ein Monitoring der entsprechenden Therapie klinisch schwierig durchzuführen.

Neuere Studien deuten daraufhin, dass biochemische Marker des Knochenaufbaus und des Knochenabbaus ein nützliches Hilfsmittel sein könnten um Patienten mit Knochenmetastasen entsprechend zu überprüfen. Diese Marker sind abnormal erhöht in Patienten mit Knochenmetastasen. Erste, viel versprechende Ergebnisse zeigen, dass bestimmte Marker signifikant mit der Anzahl der von Metastasen betroffenen skeletalen Stellen korrelieren, als auch mit dem Ausmaß der Metastasierung. Somit könnte mit Hilfe der biochemischen Marker sowohl die Entscheidung hinsichtlich Therapieart unterstützt werden als auch ein Therapieerfolg überprüft werden.

Folgende biochemischen Marker werden bestimmt:

1) Knochenaufbaumarker:
   a) Osteocalcin
   b) Alkalische Knochenphosphatase (BAP) 

2) Knochenabbaumarker
   a) N-terminales oder C-terminales Telopeptid (NTx bzw. CTx)
   b) Tartrat-resistente saure Phosphatase 5 (TRAP 5b)
 

Diese Marker spiegeln zum einen enzymatische Aktivitäten wieder (BAP und TRAP) bzw. messen Matrixbestandteile, die beim Knochenaufbau und -abbau freigesetzt werden (Osteocalcin bzw. NTx und CTx).

Kardiovaskuläres System

An Zellkulturen werden die Effekte von verschiedenen Gestagenen allein und in Kombination mit Estradiol auf vasoaktive und atherogene Marker untersucht.
In klinischen Studien werden verschiedene Hormonpräparate hinsichtlich ihrer Wirkung auf vasoaktive Marker im Blut und Urin verglichen.
 

Mammakarzinom:

An Zellkulturen werden die Effekte von verschiedenen Gestagenen allein und in Kombination mit Estradiol bzw. Wachstumsfaktoren auf Proliferation und Apoptose untersucht.

Estradiolmetabolite:
An Zellkulturen wird die Wirkung verschiedener Estradiolmetabolite auf kardiovaskuläre Marker untersucht. Am Karzinomzellen von Mamma und Ovarien wird die Wirkung der Estradiolmetabolite hinsichtlich Proliferation und Apoptose bestimmt.

In klinischen Studien werden Profile der Metaboliten im Urin bei Frauen mit und ohne Mammakarzinom erstellt.

Die Wirkung von Rauchen unter Hormonsubstitution wird anhand der Bestimmung verschiedener Metabolite im Urin von postmenopausalen Frauen untersucht.