Immunhistochemische Analyse des axonalen Lenkungsfaktors Netrin-1 und seines Rezeptors DCC (deleted in colorectal cancer) in humanen Gliomen

Abstract

Astrozytome stellen die größte Gruppe hirneigener Tumoren dar. Trotz Maximaltherapie mit Chirurgie, Chemo- und Strahlentherapie sind diffus infiltrierende Astrozytome bisher nicht heilbar. Unterschiedliche Entstehungs- und Progressionmechanismen astrozytärer Tumoren beinhalten unter anderem eine gestörte Apoptoseregulation, Aktivierung von zellulärer Migration und Invasion, Sezernierung immunsuppressiver Faktoren und die Induktion der Angiogenese. Pleiotrope Faktoren sind auf Grund dieser Erkenntnisse in den Fokus der Tumorforschung gerückt.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, das axonale Lenkungsmolekül Netrin-1 sowie dessen Rezeptor DCC in humanen Astrozytomen zu untersuchen. Initial wurden die beiden Moleküle als wichtigstes, auf Axone attraktiv wirkendes Interaktionspaar beschrieben. Mittlerweile ist bekannt, dass neben Netrin-1 neben der axonalen Lenkung auch multimodale Funktionen ausüben kann, welche allesamt positiv auf die Tumorprogression wirken könnten. Bisher gibt es keine Untersuchung, die die Expression von Ligand und Rezeptor in denselben Proben umfasst. In der vorliegenden Arbeit wurde die Netrin-1 und DCC Immunreaktivität an 194 Astrozytomen und 23 Normalhirnkontrollen immunhistochemisch mit der tissue microarray (TMA)-Methode untersucht. Überdies wurde die Assoziation der Netrin-1 und DCC Immunreaktivität mit dem Überleben der Patienten analysiert.

Für DCC ergab sich eine signifikante Aufregulierung in höhergradigen Astrozytomen im Vergleich zu niedriggradigen. In der Weissen Substanz des Normalhirns zeigte sich eine signifikant erhöhte DCC Immunreaktivität im Vergleich zur Grauen Substanz. Für Netrin-1 wurde eine Immunreaktivität ermittelt, die signifikant mit der Tumormalignität ansteigt. In den Normalhirnproben konnte kein signifikanter Unterschied in der Netrin-1 Immunreaktivität zwischen Grauer und Weisser Substanz festgestellt werden. Netrin-1 zeigte sich signifikant erhöht in den Tumorzentren im Vergleich zu den Infiltrationszonen der Glioblastome WHO-Grad IV. Die statistische Analyse der Rezidivtumoren im Vergleich zu ihren Primärtumoren ergab keine signifikanten Unterschiede in der Immunreaktivität. In den Analysen der postoperativen Überlebenszeit der Astrozytompatienten lässt sich keine statistisch signifikante Assoziation der Immunreaktivität auf die Prognose feststellen.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass diese Resultate die Wichtigkeit der immunhistochemischen Untersuchungen an humanen Tumor- und Normalgewebe unterstreichen.

Astrocytomas represent the largest fraction among primary central nervous system tumours. Despite of maximum therapy including surgery, chemo- and radiotherapy there is no cure for diffuse infiltrating astrocytomas. Astrocytic tumours comprise several mechanisms of developement and progression including a disturbed regulation of apoptosis, activation of cellular migration and invasion, secretion of immunosuppressive factors and induction of angiogenesis.

Due to these findings tumor research focuses on pleiotropic factors. The investigation of the axonal guidance molecule Netrin-1 and its receptor DCC in human astrocytomas is object of this work. Initially both molecules were described as most important axon attracting interacting pair. In the meantime there is evidence Netrin-1 performs additionally to its axonal guidance role multimodal functions all of which are able to positively affect tumor progression. So far there has been no research involving the expression of ligand and receptor in the same sample. Using the tissue microarray (TMA)-method immunoreactivity of Netrin-1 and DCC was investigated immunohistochemically on samples of 194 astrocytomas and 23 normal brain controlls in this work. Association of Netrin-1 and DCC immunoreactivity with survival of patients were additionally analysed. A significant upregulation of DCC in high grading astrocytomas compared to low grading tumors was detected. There was a significant increased immunoreactivity of DCC in the white matter of normal brain compared to grey matter. There was a significant upregulation of Netrin-1immunoreactivity correlating to tumor malignicy. No significant difference of Netrin-1 immunoreactivity could be detected between white and grey matter in normal brain samples. Netrin-1 was significantly upregulated in tumour centres compared to the infiltrating zones of glioblastoma multiforme tumours. Statistical analysis of recurring tumours compared to primary tumours did not show any significant differences. Analysing postoperative outcome revealed no significant association of immunoreactivity of both factors with prognosis.

In summary those results underline the importance of immunohistochemical research on human tumour and normal brain tissue.