title: Glut1 assoziierte Regulation des immunsuppressiven Mikroenvironments unter neoadjuvanter Bestrahlung und Chemotherapie
Creators: name: Braun, Kristina
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2025

description: 1 Hintergrund und Ziele In den letzten Jahren hat sich die hohe Sterberate (etwa 38-59% nach 5 Jahren) beim oralem Plattenepithelkarzinom (OSCC) nicht signifikant verbessert. „State of the art“ der Behandlung ist nach wie vor die operative Entfernung des Tumors mit ggf. postoperativer Radio- oder Radiochemotherapie. Die Suche nach Prognosefaktoren und neuen therapeutischen Ansätzen ist daher von wachsendem Interesse. Verschiedene Behandlungskonzepte für das OSCC stehen dafür zur Verfügung, darunter die chirurgische Therapie, Strahlen- und Chemotherapie und die neueren immunmodulierenden Therapien mit z.B. Checkpoint-Inhibitoren. Das Immunsystem spielt eine wichtige Rolle bei der Tumorentwicklung und das Tumormikroenvironment (TME) beeinflusst Prozesse wie Metastasenbildung und Immunabwehr. Makrophagen, insbesondere tumor-assoziierte Makrophagen, spielen eine entscheidende Rolle im TME und können je nach Stimulation tumorfördernd (M2) oder tumorhemmend (M1) wirken. HIF1α und GLUT1 spielen eine wesentliche Rolle bei der Energie- und Sauerstoffversorgung und haben damit einen wichtigen Einfluss auf den Energiestoffwechsel des Tumors. TGFβ hat Auswirkungen auf die Zellproliferation und ist ein wichtiges immunregulatorisches Zytokin. Ziel dieser Arbeit ist es, Rückschlüsse auf die immunmodulatorischen und metabolischen Auswirkungen einer neoadjuvanten Radiochemotherapie auf den Tumor, das Tumorbett und die regionalen Lymphknoten beim Mundhöhlenkarzinom zu gewinnen. Dafür wurden die Marker CD68, CD163, GLUT1, HIF1α und TGFβ immunhistochemisch untersucht. Durch einen Vergleich der Expression in diagnostischen Inzisionsbiopsien vor einer neoadjuvanten Therapie und den Tumorresektionspräparaten nach Radiochemotherapie sollte der Einfluss dieser Behandlung auf das Gewebe untersucht werden. Außerdem sollten mögliche Korrelationen mit histomorphologischen Parametern wie T- und N-Status ermittelt werden. 2 Material und Methoden Das Patientenkollektiv schließt 45 Patienten zwischen 34 – 70 Jahren mit OSCC in verschiedenen T-, und N-Stadien, sowie Grading (G1-G4) mit Diagnosejahr zwischen 1997-2003 ein. Alle Patienten wurden einer neoadjuvanten Radiochemotherapie mit anschließender Operation unterzogen. Die Bestrahlung erfolgte konventionell fraktioniert mit 1,8 Gy 5x/Woche bis zur Gesamtdosis 50,4 Gy. Zudem wurde eine Chemotherapie mit zwei Zyklen mit 5-FU als 120h – Dauerinfusion (800 mg/m2/Tag) und Cisplatin als kurze intravenöse Infusion (20 mg/m2/Tag) vor der Bestrahlung durchgeführt. 4 – 6 Wochen nach der Vorbehandlung wurde die chirurgische Tumorresektion sowie eine modifiziert-radikale Neck-Dissektion durchgeführt. Die histologische Auswertung der Marker CD68, CD163, GLUT1, HIF1α und TGFβ erfolgte mithilfe der Erstellung eines Tissue Microarrays (TMA). Die TMA-Blöcke wurden mit dem TMA Grand Master (Sysmex Deutschland GmbH) gestanzt. Mit den angefertigten TMA-Slides wurden immunhistochemische Färbungen durchgeführt. Anschließend wurden die gefärbten Proben im Pathologischen Institut digitalisiert und mit der Open-Source-Zählsoftware „QuPath“ (Version: 0.2.3) ausgewertet. Das Gewebe wurde für die immunhistochemische Auswertung in die drei Kompartimente Tumor, tumorfreies Stroma bzw. lymphatisches Gewebe und Gesamtgewebe aufgeteilt. Die Expressionsunterschiede der einzelnen labeling indexes (LIs) der genannten Marker zwischen den unterschiedlichen Proben (Biopsie, Resektat, Lymphknoten) wurden mit Hilfe des Mann-Whitney-U-Tests (MWU) bestimmt. Für die statistische Auswertung wurde das Programm IBM SPSS Statistics 23 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA, Version 28.0.0.0). verwendet. 3 Ergebnisse Beim Vergleich der Expression in den Gewebekompartimenten der Biopsie und des Tumorresektats zeigt sich im Stroma der Proben der Tumorresektate ein signifikant niedrigerer CD68 LI verglichen mit den Biopsien. Für CD163 zeigt sich dagegen ein signifikanter Anstieg der Expression im gesamten Probenmaterial von Biopsie zu Resektat. Beim Verhältnis CD68/CD163 ist sowohl im gesamten Gewebe als auch im Stroma ein Abfall von Biopsie zu Resektat vorhanden. Die Expression von HIF1α fällt von der Biopsie zum Resektat statistisch signifikant ab. Bei TGFβ wird keine statistisch signifikante Veränderung festgestellt. Bei der Analyse der GLUT1-Expression in Proben der prätherapeutischen Biopsien zeigt sich bei T3- und T4-Tumoren verglichen mit T1- und T2-Fällen eine statistisch signifikante niedrigere Expression im gesamten Gewebe. Der Vergleich T1+T2 versus T3+T4 zeigt für GLUT1 im Resektat keine statistisch signifikante Veränderung. Vergleicht man T1+T2 versus T3+T4 für CD68, CD163, CD68/CD163, HIF1α und TGFβ zeigen sich keine statistisch signifikanten unterschiedlichen Ergebnisse in Biopsie oder Resektat. Bei keiner der Färbungen kann eine Assoziation zwischen der Expression von CD68, CD163, CD68/CD163, HIF1α, GLUT1 oder TGFβ in der Biopsie und des N-Status (N0, N+) festgestellt werden. Bei den Lymphknotenmetastasen (LKMs) ist die Expression von CD68 und CD163 im gesamten Gewebe der LKM verglichen zur Biopsie und auch zum Resektat statistisch signifikant erhöht. Das Verhältnis von CD68/CD163 ist im Gesamtgewebe der LKM signifikant niedriger als in der Biopsie und des Tumorresektats. Bei den restlichen Färbungen (GLUT1, HIF1α und TGFβ) ist kein statistisch signifikanter Unterschied im Gesamtgewebe zwischen LKM und Biopsie bzw. Resektat zu sehen. 4. Schlussfolgerungen Die Arbeit zeigt, dass eine neoadjuvante Radiochemotherapie beim OSCC zu einer Verringerung der GLUT1- und HIF1α-Expression im Gewebe führt, was möglicherweise einen positiven Einfluss auf das hypoxische TME ausübt. Gleichzeitig zeigt sich eine Verschiebung der Makrophagenpolarisation in Richtung M2, was als ungünstiger Prognosefaktor betrachtet wird. Weitere Studien sind erforderlich, um die Rolle tumorassoziierter Makrophagen, insbesondere im Rahmen einer Bestrahlung, besser zu verstehen. Angesichts fehlender Daten für eine Empfehlung neoadjuvanter Chemo- oder Radiotherapie sollten alternative Ansätze oder modifizierte Dosen in Betracht gezogen werden. Modifizierte Bestrahlungsschemata könnten immunmodulatorische Effekte im Gewebe auslösen. Die Kombination von Radiotherapie und Immuncheckpoint-Therapie könnte ebenfalls vielversprechende Ergebnisse für Patienten mit OSCC liefern, erfordert jedoch weitere klinische Untersuchungen und Optimierungen.