Immunhistochemischer Nachweis von Matrix Metalloproteinase-9 in Primärtumoren von operablen nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinomen

Bronchialkarzinome stellen heute in den westlichen Industrieländern
die häufigste Krebstodesursache in allen ethnischen Gruppen
dar.48,49,98 Bei 75 Prozent der Bronchialkarzinome findet sich
histologisch ein nicht-kleinzelliges Bronchialkarzinom.96 Die
Prognose des nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinoms ist im
Vergleich zum kleinzelligen Bronchialkarzinom deutlich besser.90 In
frühen Tumorstadien ist die Operation die Therapie der Wahl.
Allerdings ist die Fünf-Jahresüberlebensrate auch im Stadium I und
II mit 50 bis 60 Prozent nicht zufriedenstellend.31,61 Ungefähr 40
Prozent der Stadium I Patienten, die postoperativ als tumorfrei
gelten, entwickeln innerhalb von 24 Monaten ein Rezidiv.62 Ein
besseres Verständnis der molekularen Mechanismen, des Wachstums und
der Ausbreitung von Bronchialkarzinomen könnten helfen, Patienten
zu identifizieren, die von einer adjuvanten Therapie profitieren
könnten. Die Familie der Matrix Metalloproteinasen (MMP) scheint
durch ihre proteolytischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle bei
der Invasion, Migration, Ausbreitung und Metastasierung von
malignen Zellen zu spielen. Hierbei spielt vor allem die
Degradierung der Extrazellularmatrix, sowie die Zerstörung und das
Durchdringen der Basalmembran eine entscheidende Rolle.25 MMP-9 ist
in der Lage Kollagen Typ IV, einen Hauptbestandteil der
Basalmembran zu degradieren.21,51,68 Die klinische Relevanz der MMP
in nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinomen wird weiterhin
kontrovers diskutiert.32,33 Diese Studie untersucht den klinischen
Einfluss von MMP-9 bei einem Kollektiv von 141 Patienten mit
nicht-kleinzelligem Bronchialkarzinom und langem Follow-up. Zu
diesem Zweck wurde eine immunhistochemische Untersuchung zum
Nachweis von MMP-9 durchgeführt. Zu Beginn der Arbeit wurde das
immunhistochemische Verfahren optimiert. Nach sorgfältiger Auswahl
des Antikörpers und Demaskierung der Epitope durch Wärmebehandlung
zeigte sich die LSAB-Methode hervorragend geeignet zum Nachweis
geringer Antigenmengen.17 Als Antikörper diente ein
monospezifischer, polyklonaler primärer anti-MMP-9 Antikörper, der
sowohl die aktive als auch die latente Form von MMP-9 erkennt.59
Eine homogene MMP-9 Expression fand sich in 18,4 % der Fälle. Eine
Korrelation zwischen homogener MMP-9 mit dem pT-Stadium,
pN-Stadium, Tumorhistologie, Tumordifferenzierung oder Geschlecht
ließ sich statistisch signifikant nicht nachweisen. 128 Patienten
konnten bei einem durchschnittlichen Follow-up von 72 Monaten in
weitere Überlebensanalysen eingeschlossen werden. Eine statistische
signifikante Korrelation konnte zwischen homogener MMP-9 Expression
und ungünstigem Langzeitüberleben gefunden werden (p = 0,0135).
Ebenso traten Lokalrezidive und eine Metastasierung statistisch
signifikant gehäuft bei den Tumoren mit homogener MMP-9 Expression
auf (p = 0,0078 und p = 0,0211). Die Cox-Regressionsanalyse zeigte,
dass die homogene MMP-9 Expression mit einem p-Wert von 0,045 ein
signifikanter und unabhängiger prognostischer Faktor für ein
kürzeres Überleben bei Patienten mit nicht-kleinzelligem
Bronchialkarzinom ist. Der genaue Entstehungsort der MMP-9 kann
durch diese Arbeit nicht abschließend beantwortet werden. In dieser
Arbeit zeigte sich eine heterogene und homogene MMP-9 Expression
bei 54,6 % vorwiegend in den Tumorzellen beim nicht-kleinzelligen
Bronchialkarzinom. In den Fibroblasten konnte MMP-9 in 28,8 % der
Fälle in niedrigen Konzentrationen festgestellt werden, so dass die
Expression von MMP-9 eher in den Tumorzellen des
nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinoms anzusiedeln ist. Die
homogene MMP-9 Expression geht mit einer schlechten Prognose, einem
höherem Lokalrezidivrisiko, einer höheren Metastasierung und einem
kürzerem Überleben beim nicht-kleinzelligem Bronchialkarzinom
einher. Die homogene MMP-9 Expression konnte als unabhängiger
Prognosefaktor bezüglich des Überlebens ausgewählt werden. Aktuell
bietet die TNM-Klassifikation beim nicht-kleinzelligem
Bronchialkarzinom den besten prognostischen Wert. Allerdings zeigt
sich in frühen Tumorstadien (Stadium I und II) bereits eine
deutliche Heterogenität bezüglich des Überlebens.31 Obwohl diese
Patienten kurativ durch Lobektomie und Lymphadenektomie behandelt
worden sind, kommt es bei einem nicht unerheblichen Teil zu
Lokalrezidiven oder zu Fernmetastasierungen, so dass bei einigen
Patienten auch in frühen Stadien von einer systemischen Erkrankung
ausgegangen werden muss.62 Möglicherweise kann die Expression von
MMP-9 Patienten mit aggressiveren Bronchialkarzinomen
identifizieren. Vor allem Patienten mit dem Stadium I oder II
könnten von einer adjuvanten Chemotherapie oder von neueren
Therapien, wie zum Beispiel dem Einsatz von spezifischen
MMP-Inhibitoren profitieren. In der Zukunft könnten mit Hilfe
weiterer Prognosefaktoren die Tumoren besser differenziert und die
sich daraus ableitende Therapie weiter verbessert werden. Ziel
dieser Grundlagenforschung sollte die Etablierung eines genetischen
und biologischen „Fingerabdruckes“ eines jeden Tumors sein um
besonders aggressive Formen zu identifizieren und dann spezifisch
zu behandeln. Vermutlich werden diese Prognosefaktoren den Einzug
in den klinischen Alltag finden und die Therapie des
nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinoms wesentlich beeinflussen.
Durch die bessere Identifikation von Risikopatienten könnte die
vollständige Remission und die Fünf-Jahres-Überlebensrate erheblich
gesteigert werden. Außerdem konnte der wichtige Stellenwert der
Immunhistochemie durch diese Arbeit gezeigt werden. Die
Immunhistochemie ist eine technisch einfache und relativ
kostengünstige Methode zur Bestimmung der wichtigsten Prognose- und
Prädiktivfaktoren. Weiterhin ist die Methode wenig personalintensiv
und könnte problemlos in den klinischen Alltag bei den
histopathologischen Untersuchungen der Präparate mit integriert
werden.