gms | German Medical Science

Einleitung: Das Urothelkarzinom gehört zu den biologisch und histologisch diversesten Tumorentitäten. Dies zeigt sich unter anderem durch die Unterscheidung von molekularen Subtypen mit unterschiedlichen histologischen Eigenschaften, klinischem Verhalten und unterschiedlicher Sensitivität gegenüber einer Systemtherapie. Ebenfalls sind Progress und Metastasierung mit genetischen und strukturellen Veränderungen assoziiert, über die wenig bekannt ist. Weiterhin findet die Behandlung von metastasierten Urothelkarzinompatienten auf Analysen ihres Primärtumors statt. Die Identifikation von Genen und molekularen Mechanismen, die zur Metastasierung führen, könnte die Entwicklung neuer gezielter Therapieschemata ermöglichen.

In unseren Vorarbeiten konnten wir bereits immunhistochemisch eine Überexpression der B- und T-Zell-Marker CD4, CD20, CD163 und FOXP3 im Metastasengewebe zeigen. Präsentiert werden nun die Ergebnisse des RNA-Expressionsprofils zwischen Normal-, Primarius- und Metastasengewebe.

Methode: Aus einer Urothelkarzinom-Datenbank wurden 24 Patienten identifiziert, die zunächst in kurativer Intention eine radikale Cystektomie (CX) oder Nephroureterektomie (NUX) und hiernach eine bioptische Sicherung des Metastasengewebe erhalten hatten. Es erfolgte eine RNA-Sequenzierung des Normal-, Primarius- und Metastasengewebe mit einem Illumina NextSeq 2000 Sequenzierungssystem (StarSEQ, Mainz). Die Sequenzierreads wurden unter Verwendung von STAR v2.7.9a auf das humane Genom (hg38) gemappt und mittels featureCounts v2.0.0 für jedes Gen quantifiziert. Signifikant differentiell exprimierte Gene mit mehr als zweifacher Expression und einem korrigierten p-Wert <0,1 zwischen Metastasen- und Primariusgewebe, Primarius- und Normalgewebe, sowie Metastasen- und Normalgewebe wurden in einer gepaarten Analyse mit dem R Paket DESeq2 ermittelt. Um zu bestimmen, welche Prozesse und Signalpfade zwischen den Konditionen unterschiedlich aktiviert waren, wurde eine Anreicherungsanalyse (GSEA) mit Gensätzen für Hallmark-Prozesse und aus einer Datenbank für Signalwege (Reactome) durchgeführt.

Ergebnisse: Die Sequenzierungsanalyse zeigte eine signifikante Überexpression zahlreicher tumorassoiziierter Signalwege. Insbesondere beim Vergleich des Primarius- und Metastasengewebe zum Normalgewebe waren E2F-Targets und G2M-Checkpoints signifikant unterschiedlich exprimiert. Im Vergleich zwischen Primarius- und Metastasengewebe war eine signifikante Überexpression von Genen aus dem Interferon-Gamma Signalweg, der epithelial-mesenchymalen Transition und der inflammatorischen Antwort involviert.

Schlussfolgerung: Die Daten zeigen signifikante Expressionsunterschiede zwischen Normal-, Primarius- und Metastasengewebe, deren funktionelle Relevanz in einem in vitro Modell weiter untersucht werden muss. Die erhöhte Expression des Zytokin Signalwegs, der Interferone und der inflammatorischen Zellantwort sprechen für den Stellenwert immuntherapeutischer Ansätze aktueller Therapieschemata. Analysen im Hinblick auf Trop2- und Nektin-4-Expression befinden sich aktuell noch in Auswertung.