title: Detection of FOXP3 positive cells in renal cell cancer as indication for regulatory T cell infiltration
title: Nachweis FOXP3 positiver Zellen im Nierenzellkarzinom als Hinweis auf das Vorliegen einer Infiltration durch regulatorische T-Zellen
Creators: name: Sell, Katharina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: regulatory T cells
Medizin, Gesundheit
FOXP3
Hypernephrom
renal cell cancer
Tregs
Nierenzellkarzinom
NZK
regulatorische T-Zellen
RCC

description: Background: Regulatory T cells
      (Treg) are subsets of lymphocytes able to suppress immune
      responses and appear crucial in maintaining immune
      homeostasis by mediating peripheral tolerance. Increased Treg
      frequencies, however, have also been found in cancer patients
      implicating their involvement in tumor immune escape.
      Currently FOXP3 (transcription factor forkhead box P3) is
      accepted to be the most specific and reliable marker for
      regulatory T cells in men. We investigated the frequency of
      FOXP3+ cells in patients with renal cell cancer (RCC),
      focusing on the tumor microenvironment, and characterized
      their distribution. Material and Methods: Kidney tissue
      samples from 32 patients with RCC were characterized
      concerning FOXP3 expression applying reverse-transcriptase
      polymerase chain reaction (RT-PCR) as well as
      immunohistochemistry. Results: Using both conventional and
      quantitative RT-PCR to detect and quantify FOXP3 expression
      we were able to demonstrate a higher FOXP3 expression in RCC
      compared to adjacent corresponding normal renal tissue.
      Immunohistochemical investigation of FOXP3 expressing cells
      could not only confirm that there were higher numbers of
      FOXP3+ cells in tumor tissue but also revealed that these
      cells accumulated particularly in the frontier area between
      malignant and benign adjacent kidney tissue. Conclusion: Our
      findings indicate that Treg might accumulate at the tumor
      invasion and progression zone and thus could be part of an
      immunological escape mechanism for renal cell
      carcinoma.
description: Regulatorische T-Zellen tragen als
      aktive Immunregulatoren wesentlich zum Erhalt des
      immunologischen Gleichgewichts bei. Durch immunsuppressive
      Mechanismen induzieren sie Toleranz gegenüber
      Selbst-Antigenen und schützen den Organismus so vor
      Autoimmunität und überschießender Immunreaktion. Intensive
      Forschung der letzten Jahre hat jedoch zu der Vermutung
      geführt, dass regulatorische T-Zellen auch immunologische
      Vorgänge in malignen Erkrankungen supprimieren könnten. In
      mehreren Studien konnte ein vermehrtes Vorkommen
      regulatorischer T-Zellen in Karzinompatienten nachgewiesen
      und mit reduziertem Überleben korreliert werden. Auch in
      Patienten mit Nierenzellkarzinom scheinen regulatorische
      T-Zellen in der Anzahl erhöht zu sein. Viele Fragen
      hinsichtlich der Lokalisation und Verteilung, der genauen
      Charakterisierung und der spezifischen Funktionsmechanismen
      regulatorischer T-Zellen bleiben jedoch weiterhin
      unbeantwortet. In diesem Zusammenhang wurde in der
      vorliegenden Arbeit die Expression des nukleären
      Transkriptionsfaktors FOXP3, der derzeit als spezifischster
      Marker regulatorischer T-Zellen gilt, im Nierenzellkarzinom
      untersucht. Dabei wurde die Expression bei 32 Patienten in
      Tumorgewebe und angrenzendem normalen Nierengewebe derselben
      Niere untersucht und verglichen. Zur Anwendung kamen folgende
      Methoden: Hämatoxylin-Eosin-Färbung, immunhistochemische
      Färbung nach der ABC-Methode, RNA-Isolation und –Analytik,
      Reverse Transkription, konventionelle und quantitative
      RT-PCR. Zunächst konnte eine immunhistochemische
      Nachweismethode von FOXP3 in Nierenzellkarzinom- und normalem
      Nierengewebe erfolgreich etabliert werden. In 26 von 30
      immunhistochemisch untersuchten Tumor- bzw. Nierenproben
      konnte ein vermehrtes Vorkommen FOXP3+ Zellen im Tumorgewebe
      nachgewiesen werden. Nur vier Patienten zeigten im
      Tumorgewebe weniger FOXP3+ Zellen als im korrespondierenden
      Normalgewebe. Auch die molekularbiologischen Untersuchungen
      konnten eine vermehrte Expression von FOXP3 im Tumor-
      verglichen mit normalem Nierengewebe nachweisen. Dabei
      bestätigte die quantitative real time PCR die Ergebnisse der
      konventionellen PCR. Von 23 untersuchten Tumor- bzw.
      Nierenproben wurde bei 20 Patienten eine stärkere Expression
      von FOXP3 im Tumorgewebe nachgewiesen. Sie war im
      Durchschnitt etwa 6-fach höher als die Expression von FOXP3
      im korrespondierenden normalen Nierengewebe. Somit konnte
      gezeigt werden, dass FOXP3+ Zellen im Nierenzellkarzinom
      verglichen mit normalem Nierengewebe vermehrt vorkommen.
      Ferner wurde eine Akkumulation FOXP3+ Zellen im Grenzgebiet
      zwischen Tumor- und Normalgewebe beobachtet. 27 der 30
      immunhistochemisch untersuchten Tumor- bzw. Nierenproben
      zeigten mehr FOXP3+ Zellen im Grenzgebiet zwischen
      Tumorgewebe und Normalgewebe als mitten im Gewebe. Keine
      Tendenz konnte jedoch bei der Unterteilung des Grenzgebietes
      zwischen Tumor- und Normalgewebe in ein Randgebiet im Tumor
      (RT) und ein Randgebiet im Normalgewebe (RN) gezeigt werden.
      Um die FOXP3+ Zellen genauer charakterisieren zu können,
      wurde in der vorliegenden Arbeit zudem eine
      immunhistochemische Färbemethode zum Parallelnachweis der
      beiden Marker FOXP3 und CD4 entwickelt. Der Parallelnachweis
      von CD4 und FOXP3 ermöglicht eine genauere Charakterisierung
      der untersuchten Zellen. Weitere Arbeiten könnten darauf
      aufbauend eine Doppelfärbung entwickeln, die eine definitive
      Koexpression beider Marker zeigen würde. Die regulatorische
      Funktion CD4+FOXP3+ Zellen wurde in verschiedenen Arbeiten
      bereits beschrieben. In weiteren Untersuchungen könnte auf
      der beschriebenen Methode aufbauend das Vorkommen
      regulatorischer T-Zellen im Nierenzellkarzinom weiter
      charakterisiert werden. Zusammengefasst konnte in der
      vorliegenden Arbeit der Treg Marker FOXP3 sowohl
      molekularbiologisch als auch auf Proteinebene im
      Nierenzellkarzinom verglichen mit normalem Nierengewebe
      vermehrt nachgewiesen werden. Eine deutliche Akkumulation
      FOXP3+ T-Zellen wurde im Grenzgebiet zwischen Tumor- und
      normalem Nierengewebe beschrieben. Basierend auf diesen
      Ergebnissen könnten weitere fokussierte Untersuchungen
      regulatorischer T-Zellen im Nierenzellkarzinom folgen. Diese
      sollten die weitergehende Bedeutung der Akkumulation FOXP3+
      Zellen in der Grenzregion zwischen Tumor- und Normalgewebe im
      Zusammenhang mit ihrer Funktion beleuchten. Anhand
      funktioneller Tests sollten die regulatorischen Eigenschaften
      der FOXP3+ Zellen eindeutig nachgewiesen werden. Letztlich
      bleibt es eine der großen Herausforderungen der
      immunologischen Tumorforschung, regulatorische T-Zellen in
      den verschiednen Tumorentitäten weiter zu charakterisieren.
      Die bisherigen Ergebnisse vieler Autoren lassen mit der
      spezifischen Manipulation regulatorischer T-Zellen auf neue
      therapeutische Möglichkeiten hoffen.