HELIOS Klinikum Pforzheim

Forschungsschwerpunkt

Der Forschungsschwerpunkt der Pathologie ist die Untersuchung der Pathogenese maligner Keimzelltumoren des Hodens (testicular germ cell tumor, TGCT).

 

Pathogenese maligner Keimzelltumoren des Hodens
Die Inzidenz maligner Keimzelltumoren des Hodens nimmt in Industrieländern aus bisher ungeklärten Gründen stetig zu. Dass eine Fehlentwicklung der männlichen Genitale häufig mit malignen Keimzellneoplasien des Hodens korreliert, führte zur Hypothese des testikulären Dysgenesie-Syndroms (TDS), dem angeborene chromosomale Störungen (genetische Defekte wie 45,X/46,XY) oder oxogene Faktoren (Umweltfaktoren wie Östrogenüberschuss) zugrunde liegen könnten. Das testikuläre Dysgenesie-Syndrom führt zur Differenzierungsstörung von Keimzellen, die infolge aberranter epigenetischer Veränderungen maligne transformieren und so zur Entstehung von testikulären intratubulären Neoplasien (ITGCN) beitragen. Werden zusätzliche genetische Defekte erworben, gehen die intratubulären Neoplasien in invasive maligne Keimzelltumoren des Hodens über. Um die Gefahr eines zweiten malignen Keimzelltumors im kontralateralen Hoden besser abschätzen zu können, sollen neben der Erfassung neoplastischer Keimzellen (z.B. mittels Immunhistochemie zum Nachweis der Expression (Placenta-ähnlicher alkalischer Phosphatase in intratubulären Neoplasien) auch andere Manifestationsformen der testikulären Dysgenesie (z.B. Reduktion der Spermiogenese im kotralateralen Hoden) registriert und im histopathologischen Befund dokumentiert werden.

Schweyer S, Fayyazi A,
Pathogenese maligner Keimzelltumoren des Hodens. Deutsches Ärzteblatt (in Druck)


Rekrutierung von T-Lymphozyten in maligne Keimzellneoplasien
Invasiv wachsende Tumoren modulieren ihr umgebendes Stroma, so dass sie auch außerhalb ihres Entstehungsortes überlebensfähig und gegenüber einer Matrix-bedingten Apoptose (Anoikie) resistent bleiben. Das TGCT-assoziierte Stroma ist durch ein dichtes entzündliches Infiltrat gekennzeichnet, das größtenteils aus T-Lymphozyten besteht. Es wurde die Hypothese überprüft, ob neoplastische Keimzellen zur Rekrutierung von T-Lymphozyten beitragen. Mittels RT-PCR, ELISA-Untersuchungen, FACS-Analysen, nichtradioaktiver In-situ-Hybridisierung, Immunhistochemie und Immunfluoreszenz zeigten wir, dass sowohl primäre TGCT als auch humane TGCT-Zell-Linien IFNgamma exprimieren und sezernieren. Untersuchungen an Primärtumoren zeigten, dass die Endothelzellen der Tumor-assoziierten Gefäße das CXC-Chemokin IP-10 (IFNgamma-induced protein 10) produzieren und die TGCT-assoziierten T-Lymphozyten den IP-10-spezifischen Rezeptor CXCR3 exprimieren. In-vitro-Experimente wiesen nach, dass das von den Tumorzellen stammende IFNgamma in der Lage ist, die Expression von IP-10 in kultivierten primären Endothelzellen zu induzieren. Es wird vermutet, dass TGCT durch Induktion von IP-10 in Tumor-assoziierten Gefäßendothelien zur Rekrutierung CXCR3-positiver T-Lymphozyten führt. Ob diese Lymphozyten zur Reduktion der Anoikis und somit zur Apoptose-Defizienz der TGCT beitragen, wird zur Zeit weiter untersucht.

Schweyer S, Soruri A, Baumhoer M, Peters J, Radzun HJ, Fayyazi A.
Expression of CXC chemokine IP-10 in testicular germ cell tumours. J Pathol 197 (2002) 89-97
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Resistenz maligner Keimzelltumoren gegenüber dem endogenen IFNgamma
Dass sowohl die primären als auch die humanen TGCT-Zell-Linien IFNgamma exprimieren, war überraschend. In Anbetracht der pro- und anti-apoptotischen Wirkungen von IFNgamma auf Tumorzellen untersuchten wir die Rolle des endogenen IFNgamma bei der Proliferationsenthemmung bzw. Apoptose-Defizienz von Keimzelltumoren. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Neutralisation des endogenen IFNgamma keine Wirkung auf die Proliferations- bzw. Apoptose-Rate neoplastischer Keimzellen aufweist, obwohl neoplastische Keimzellen im Gegensatz zu vielen Tumoren beide IFNgamma-Rezeptor-Einheiten exprimieren. Experimente an humanen TGCT-Zell-Linien zeigten jedoch, dass das endogene IFNgamma trotz der IFNgamma-Rezeptor-Expression nicht in der Lage ist, den nachgeschalteten Transkriptionsfaktor Stat-1 (signal transducer and activators of transcription) zu phosphorylieren. Da pStat-1 für die Entfaltung der meisten Wirkungen von IFNgamma verantwortlich ist, scheint die Resistenz der Tumorzellen gegenüber dem endogenen IFNgamma auf einem Defekt der Rezeptor-Transkriptionsfaktor-Signalüberleitung zu beruhen.

Schweyer S, Soruri A, Peters J, Wagner A, Radzun HJ, Fayyazi A.
Malignant germ cell tumours of the testis express IFNgamma but are resistent against IFNgamma Br J Cancer 89 (2003) 915-921.


Apoptose von malignen Keimzellen durch MEK-Aktivierung
Um mögliche Signaltransduktionswege zu charakterisieren, deren Inhibition bzw. Aktivierung zur Apoptose-Defizienz in TGCT führen, wurde die humane embryonale Karzinom-Zell-Linie NCCIT auf Apoptose-regulierende Gene untersucht. Mittels cDNA Macroarray, real-time RT-PCR, Western blot, Caspase-Aktivitäts-Assay, In-situ-end-Labelling und Immunzytochemie konnte nachgewiesen werden, dass nach Apoptoseinduktion durch Cisplatin die Expression zweier Hauptvertreter der MAP-Kinase-Familie, MEK und ERK, hochreguliert und durch Phosphorylierung aktiviert werden. Funktionelle Analysen zeigten, dass es dabei zur Aktivierung der Exekutor-Caspase 3 kommt. Eine wesentliche Beteiligung des Caspase-9-abhängigen mitchondrialen oder des Caspase-8-abhängigen extra-mitochondrialen Apoptose-Pathways konnte jedoch nicht beobachtet werden. Die erzielten Resultate deuten darauf hin, dass in TGCT die Aktivierung des MAP-Kinase-Pathways zur Apoptose führt.

1. Schweyer S, Soruri A, Meschter O, Heintze A, Zschunke F, Miosge N, Thelen P, Schlott T, Radzun HJ, Fayyazi A.
Cisplatin-induced apoptosis in human malignant testicular germ cell lines depends on MEK/ERK activation. Br J Cancer 91 (2004) 589-598.

2. Schweyer S, Soruri A, Heintze A, Radzun HJ, Fayyazi A.
The role of reactive oxygen species in cisplatin-induced apoptosis in human malignant testicular germ cell lines. Int J Oncol. 25 (2004) 1671-1676.



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