Über die Reaktion von Astrozyten auf hirninvasive Meningeome

Abstract

In der vorliegenden Studie untersuchten wir 35 hirninvasive Meningeome (14 WHO-Grad II, otherwise benign, 11 WHO-Grad II, otherwise atypical, 10 WHO-Grad III) und das angrenzende ZNS-Gewebe mittels immunhistochemischer Färbemethoden. Wir verwendeten Antikörper gegen GFAP, Osteonektin und CD44 zur Darstellung der Astrozyten, sowie Antikörper gegen Kollagen IV zur Darstellung der pial-glialen Basalmembran. Die verschiedenen Antikörper zur Darstellung der Astrozyten färben unterschiedliche Anteile des Astrozyten: GFAP und Osteonektin färben vor allem die Astrozytenkörper, während CD44 lediglich die Astrozytenfortsätze färbt. In unseren Färbungen konnten wir festellen, dass invasive Meningeome die durch Anti-Kollagen IV-Antikörper dargestellte pial-gliale Basalmembran durchbrechen. Die pial-gliale Basalmembran steht in engem Zusammenhang zu den subpialen Astrozytenfortsätzen, welche die der Basalmembran direkt anliegende Membrana glia limitans bilden. Bisher war nicht bekannt, wie diese angrenzenden Astrozyten auf die Invasion der Meningeome reagieren. In 100% (35/35) der von uns untersuchten Meningeome konnten wir eine vermehrte Expression von GFAP, Ostenektin und CD44 mit Bildung eines reaktiven Astrozytensaumes beobachten. Der Saum von reaktiven Astrozyten war jedoch nicht durchgehend, sondern durch eindringende Tumorzapfen und –inseln unterbrochen. Bei der Untersuchung der pial-glialen Basalmembran konnten wir feststellen, dass die Astrozytenreaktion mit der Intaktheit der pial-glialen Basalmembran vergesellschaftet war. Eine pial-gliale Grenzmembran konnten wir in 79% (11/14) der Fälle bei WHO-Grad II, otherwise benign, in 64% (7/11) der Fälle bei WHO-Grad II, otherwise atypical und in 70% (7/10) der Fälle bei WHO-Grad III feststellen. Diese pial-gliale Grenzmembran war zum Teil diskontinuierlich oder ausgedünnt und wurde genau wie der Astrozytensaum durch Tumorzapfen und –inseln unterbrochen. Wir konnten feststellen, dass die Basalmembran an denselben Stellen im Tumor anwesend (bzw. abwesend) war, wie der reaktive Astrozytensaum. Vor allem tiefer in das angrenzende Hirngewebe eindringende Tumoranteile zeigten weder eine angrenzende Basalmembran, noch einen reaktiven Astrozytensaum. Diese Beobachtung legt die Schlussfolgerung nahe, dass die Astrozyten der Hirn-Tumor-Grenze durch die Invasion des Meningeoms zugrunde gehen. Der gleichzeitig beobachtete Verlust der pial-glialen Basalmembran legt nahe, dass das Überleben der subpialen Astrozyten mit der Intaktheit der Basalmembran zusammenhängt.

Invasive meningiomas disrupt the pial–glial basement membrane. This membrane is closely attached to the subpial glial endfeet forming the glia limitans. The fate of subpial astrocytes during the course of brain invasion by meningiomas is not known. In the present study we immunolabelled sections of 35 brain-invasive meningiomas (14 meningothelial meningiomas WHO grade I, 11 atypical WHO grade II and 10 anaplastic WHO grade III) using anti-collagen IV to label basement membrane material, and antibodies against astrocytic markers CD44, SPARC (secreted protein, acidic and rich in cysteine) and glial fibrillary acidic protein (GFAP). Astrocytes were present at the tumour–brain interface of 14/14 WHO grade I meningiomas, 9/11 WHO grade II tumours and 9/10 WHO grade III tumours. The presence of astrocyteswas associated with an intact basement membrane in 11/14 WHO grade I meningiomas (P<0.01), 6/9 WHO grade II tumours, and 6/9 WHO grade III tumours. However, tumour embedded in deep brain parenchyma lacked both an astrocytic reaction and basement membrane material. In conclusion, astrocytes eventually disappear from the tumour–brain interface during the course of meningioma infiltration. This observation might indicate that the survival of subpial astrocytes is dependent on an intact pial–glial basement membrane.