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  • Aus dem Institut für Pathologie

    (Direktor Univ.- Prof. Dr. med F. Dombrowski)

    Abteilung für Neuropathologie (Leiter: Univ.-Prof. Dr. med. R. Warzok)

    der Medizinischen Fakultät der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

    Thema: Die Expression von P-Glycoprotein, Survivin, Ki-67 und Caspase-3 in menschlichen Astrozytomen und Oligodendrogliomen unterschiedlicher WHO-Grade

    Inaugural - Dissertation

    zur

    Erlangung des akademischen

    Grades

    Doktor der Medizin (Dr. med.)

    der

    Medizinischen Fakultät

    der

    Ernst-Moritz-Arndt-Universität

    Greifswald

    2008

    vorgelegt von: Alexandra Dreßler geb. am: 19.06.1976 in: München

  • Dekan: Prof. Dr. rer. nat. H. K. Kroemer

    1. Gutachter: Prof. Dr. R. Warzok (Greifswald)

    2. Gutachter: Prof. Dr. Ch. Hagel (Hamburg)

    Ort, Raum: Universitätsklinikum Greifswald, Klinik und Poliklinik für Neurochirurgie,

    Raum D 0.31

    Tag der Disputation: 29.06.2009

  • Torsten Dreßler gewidmet.

    München, November 2008

  • Inhaltsverzeichnis II

    Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis I

    Abkürzungsverzeichnis III

    1. Einleitung 1

    1.1 Astrozytäre und oligodendrogliale Hirntumoren 1

    1.2 Genetische Grundlagen der Hirntumorentstehung 3

    1.3 P-Glycoprotein (P-gp) 4

    1.4 Apoptose 6

    1.5 Survivin 8

    1.6 Zielsetzung dieser Arbeit 11

    2. Material und Methoden 12

    2.1. Puffer und Lösungen 12

    2.2 Chemikalien 13

    2.3 Kits und Fertiglösungen 13

    2.4 Antikörper 14

    2.5 Primer 14

    2.6 Gewebeproben 14

    2.7 Methoden 15

    2.7.1 Immunhistochemie 15

    2.7.1.1 Nachweis von P-Glycoprotein (P-gp) 15

    2.7.1.2 Nachweis von Survivin 16

    2.7.1.3 Nachweis von Caspase-3 16

    2.7.1.4 Nachweis von Ki-67 17

    2.7.2 In situ Hybridisierung 17

    2.7.2.1 Herstellung der DIG-markierten RNA-Sonden 17

    2.7.2.2 In situ Hybridisierung von P-Glycoprotein (P-gp) und Survivin 19

    2.8 Auswertung der immunhistochemischen Färbungen und in situ

    Hybridisierung 20

    2.9 Statistische Auswertung 20

  • Inhaltsverzeichnis III

    3. Ergebnisse 21

    3.1 Aufteilung der Gewebeproben 22

    3.2 Lokalisation der Hirntumoren 22

    3.3 Die Expression von P-Glycoprotein (P-gp) 24

    3.4 Die Expression von Survivin 27

    3.5 Die Expression von Ki-67 30

    3.6 Die Expression von Caspase-3 34

    3.7 Die Expression von P-Glycoprotein-RNA 38

    3.8 Die Expression von Survivin-RNA 41

    3.9 Korrelationen 44

    4. Diskussion 47

    4.1 Astrozytäre Hirntumoren 48

    4.2 Oligodendrogliale Hirntumoren 53

    5. Zusammenfassung 57

    6. Literaturangabe 58

    7. Eidesstattliche Erklärung 69

    8. Lebenslauf 70

    9. Danksagung 71

  • Abkürzungsverzeichnis IV

    Abkürzungsverzeichnis Abb. = Abbildung

    APAF 1 = Apoptose protease activating factor 1 (Apoptose Protease

    aktivierender Faktor 1)

    AIF = Apoptose inducing factor (Apoptose induzierender Faktor)

    ABC = Adenosin-Triphosphat-binding-casette (Adenosin

    Triphosphat bindende Kasette

    Anti-DIG-AP = Anti-Digoxigenin Antikörper, verbunden mit alkalischer

    Phosphatase

    ATP = Adenosintriphosphat

    Bcl-2 = B-cell lymphoma 2 (B-Zell Lymphom 2)

    BCIP = 5-Bromo-4-Chloro-Indolyl-Phosphatase

    BCRP = Breast cancer resistance proteine (Brustkrebs-Resistenz-Protein)

    Bid = Bcl-2 interacting domain (B-Zell Lymphom 2 interagierende

    Domäne)

    BIR = Baculovirus inhibitor of apoptosis repeat

    BIRP = BIR-domain containing proteins

    bzw. = beziehungsweise

    CBTR-US = Central brain tumor registry of the United States (Zentrales

    Hirntumorregister der Vereinigen Staaten von Amerika)

    CD = Cluster of differentiation (Differenzierungscluster)

    CDK4 = Cyclin dependant Kinase 4 (Cyclin abhängige Kinase 4)

    CDKN2A = Cyclin dependant Kinase 2A-Gene (Cyclin abhängige Kinase 2A-

    Gen)

    DAB = Diaminobenzidin

    DD = Death domain (Todesdomäne)

    DED = Death effector domain (Todeseffektordomäne)

    d.h. = das heißt

    DISC = Death induced signalling complex (Zelltod induzierender

    Signalkomplex)

    DNA/DNS = Desoxyribonucleinacid/-säure

    cDNA = Codierende DNA

    DIG = Digoxenin

    DIG-dUTP = digoxigenin-markiertes Deoxyuridintriphosphat

  • Abkürzungsverzeichnis V

    DNT = Dysembryoplastischer neuroepithelialer Tumor

    dNTP = Deoxinukleotid

    DR = Death receptor (Todesrezeptor)

    EGFR = Epidermal growth factor receptor (Rezeptor für epidermalen

    Wachstumsfaktor)

    EGFP = Enhanced Green Fluorescent Protein

    FAS = Apoptosis stimulating fragment (Apoptosestimulierendes

    Fragment)

    FADD = Apoptosis stimulating fragment-associated death domain

    (Apoptosestimuliernedes Fragment assoziierte Todesdomäne)

    Hep G2 = Zellkultur eines Leberzellkarzinoms

    HL 60 = Zellkultur aus humanen promyelozytischen Leukämiezellen

    HRP = Horse raddish peroxidise (Meerettichperoxidase)

    IAP = Inhibitor of apoptosis protein (Apoptoseinhibierendes Protein)

    IHC = Immunhistochemie

    ISH = In situ Hybridisierung

    kDalton = Kilo Dalton

    Ki 67 = Kiel 67 Antigen

    LSAB = Labeled (Markierte) (Strept)avidin Biotin Methode

    LOH = loss of heterocygosity (Verlust der Heterozygotizität)

    M = Mol (Masseneinheit)

    MDM2 = Murine-double-minute-2

    MiB 1 = Made in Borstel (Antikörper gegen Ki 67)

    MOD = mittlere optische Dichte

    MDR = multidrug resistance (Multidrug-Resistenz)

    MRP = multidrug resistance associated protein (Multidrug-Resistenz-

    assoziiertes-Protein)

    NBD = Nucleotid binding domain (Nukleotidbindende Domäne)

    NBT = Nitroblue Tetrazolium (Nitroblautetrazolium)

    PDGF = Platelet derived growth factor (Wachstumsfaktor aus

    Blutplättchen)

    PDGFR = Platelet derived growth factor receptor (Rezeptor für

    Wachstumsfaktor aus Blutplättchen)

    PCR = Polymerase chain reaction (Polymerasekettenrekation)

  • Abkürzungsverzeichnis VI

    P-gp = P-Glycoprotein

    P-TEN = Phosphatase and tensin homologue (Phosphatase und Tensin

    Homolog)

    Rb = Retinoblastom-Gen

    RNA/RNS = Ribonucleinacid/-säure

    mRNA = messenger RNA (Boten-RNA)

    RT-PCR = Reverse transcriptase polymerase chain reaction

    (Reverse Transkriptase Polymerase Kettenreaktion)

    SMAC = Second mitochondrial activator of caspases

    Tab. = Tabelle

    TNF = Tumor necrosis factor (Tumor Nekrose Faktor)

    TNFR = Tumor necrosis factor receptor (Tumor Nekrose Faktor Rezeptor)

    TP 53 = Tissue Polypetide 53 (Gewebspolypeptid 53)

    TRADD = TNF receptor associated death domain protein (Tumor Nekrose

    Faktor Rezeptor assoziiertes Todesdomänenprotein)

    WHO = World Health Organisation (Weltgesundheitsorganisation)

    z. B. = zum Beispiel

    ZNS = Zentrales Nervensystem

  • Einleitung 1

    1. Einleitung

    Der Anteil von primären Hirntumoren an der Gesamtzahl aller an malignen

    Neubildungen verstorbenen Patienten macht etwa 3-5 % aus. Die Inzidenz beträgt

    durchschnittlich 10,2 Neuerkrankungen pro 100000 Einwohner pro Jahr in

    Industrieländern. Das bedeutet für Deutschland in etwa 8000 Neuerkrankungen an

    primären Hirntumoren pro Jahr. Exakte Zahlen existieren jedoch nicht, da es in

    Deutschland kein nationales Krebsregister gibt [STEINER et al., 1998].

    Hirntumoren werden nach histologischen Kriterien in WHO-Grade eingeteilt, welche

    auch Aussagen über die Dignität bzw. die Prognose liefern (Tabelle 1).

    Tab. 1 : Übersicht über die WHO-Grade bei Hirntumoren. (aus: WHO Classification of Tumors, Pathology and Genetics, Tumors of the Nervous System, 2007)

    Statistisch ist eine gewisse Häufung in Ländern der Ersten Welt im Vergleich zu

    Entwicklungsländern erkennbar. Dies wird unter anderem auf die wesentlich besser

    entwickelten diagnostischen Möglichkeiten in den Industrienationen zurückgeführt.

    Allgemein ist aber das Risiko eines Angehörigen der kaukasischen Rasse für die

    Entwicklung eines Hirntumors höher [OHGAKI et al., 2005].

    Sogenannte Risikoberufsgruppen konnten ebenfalls bestimmt werden. Hierzu

    gehören Ärzte, besonders Anatomen und Pathologen, Feuerwehrleute und

    Landwirte. Hingegen konnte kein Umweltkarzinogen identifiziert werden, das

    reproduzierbar zur Entwicklung eines Hirntumors führt. Insbesondere die Strahlung

    von Mobiltelefonen oder Nikotinabusus waren hier in

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