© KatarzynaBialasiewicz iStockphoto

Histologie, Molekularpathologie und Tumortestung als Basis personalisierter Medizin bei ovariellen Tumoren

<p class="article-intro">Die Kenntnisse über die molekulare Pathologie ovarieller Tumoren haben sich in den letzten Jahren signifikant weiterentwickelt. Die Entdeckungen umfassen sowohl diagnostisch wertvolle genetische Marker als auch therapierelevante Targets.</p> <p class="article-content"> <div id="keypoints"> <h2>Keypoints</h2> <ul> <li>Die korrekte histopathologische Klassifikation eines ovariellen Tumors bildet die Basis f&uuml;r eine optimale, tumoradaptierte Therapie. F&uuml;r die Tumorklassifikation werden zus&auml;tzlich zur konventionellen Histologie immunhistologische Untersuchungen mit Antik&ouml;rperpanel durchgef&uuml;hrt.</li> <li>Molekularpathologische Untersuchungen k&ouml;nnen in schwierigen Einzelf&auml;llen die histopathologische Diagnostik unterst&uuml;tzen, z.B. durch FOXL2-Mutationsbestimmung bei adulten Granulosazelltumoren oder Isochromosom-12p-Nachweis bei Keimzelltumoren. </li> <li>Die derzeit am h&auml;ufigsten durchgef&uuml;hrte molekularpathologische Untersuchung bei ovariellen Tumoren ist die BRCA1/2- Mutationsanalyse, welche zur Identifikation von Patientinnen mit heredit&auml;rer Tumordisposition sowie zur Stratifikation f&uuml;r eine Therapie mit PARP-Inhibitoren dient.</li> <li>Ein besseres Verst&auml;ndnis der molekularen Mechanismen, welche einem BRCAness-Ph&auml;notyp zugrunde liegen, k&ouml;nnte in Zukunft die Anzahl der Patientinnen erh&ouml;hen, welche von einer tumoradaptierten PARPInhibitor- Therapie profitieren.</li> </ul> </div> <h2>Morphologie und Diagnostik</h2> <p>Die Ovarialtumoren werden nach ihrer zellul&auml;ren Differenzierung in die folgenden Hauptgruppen unterteilt: epitheliale Neoplasien (u.a. ser&ouml;se, muzin&ouml;se, endometrioide, klarzellige, seromuzin&ouml;se Tumoren und Brenner-Tumoren), Keimstrang- und Stromatumoren (z.B. Fibrom, Sertoli-, Leydig- und Granulosazelltumoren) sowie Keimzelltumoren (z.B. Teratom und Dysgerminom).<sup>1</sup> Die Diagnose von ovariellen Tumoren erfordert h&auml;ufig, zus&auml;tzlich zur konventionellen Histologie, immunhistologische Untersuchungen mit einem Panel von Antik&ouml;rpern (Tab. 1) und zunehmend auch molekulargenetische Analysen. Die Immunhistologie erm&ouml;glicht die Bestimmung der Tumorzelldifferenzierung und damit die Entit&auml;tsbestimmung und ist hilfreich in der Unterscheidung einer prim&auml;ren ovariellen Neoplasie von einer Metastase.<sup>2, 3</sup></p> <div>&nbsp;</div> <div><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2018_Jatros_Onko_1804_Weblinks_s56_tab1.jpg" alt="" width="800" height="400" /></div> <p><br /> Die am h&auml;ufigsten angeforderte molekulargenetische Untersuchung ist derzeit die BRCA1/2-Mutationsanalyse bei Ovarialkarzinomen. Die Analyse dient zur Identifikation von Patientinnen mit einer heredit&auml;ren Tumordisposition und zur Stratifikation f&uuml;r eine Therapie mit Poly(adenosin-Diphosphat-Ribose)-Polymerase( PARP)-Inhibitoren.<sup>4</sup><br /> Weiters wird in Einzelf&auml;llen bei Verdacht auf ein Lynch-Syndrom eine Mikrosatellitenanalyse durchgef&uuml;hrt, insbesondere bei endometrioiden und klarzelligen Karzinomen.<sup>5</sup> Ferner kann bei metastasierten Tumoren, welche refrakt&auml;r auf die verf&uuml;gbaren Standardtherapien sind, ein ausgedehnteres molekulares Profiling mittels &bdquo;next generation sequencing&ldquo; (NGS) zur Identifikation von alternativen Therapietargets angeboten werden.<br /> Molekulare Analysen k&ouml;nnen auch die histologische Beurteilung unterst&uuml;tzen. Zum Beispiel kann im Einzelfall die histologische Diagnose eines adulten Granulosazelltumors oder eines Keimzelltumors schwierig sein. In diesen F&auml;llen erm&ouml;glicht der Nachweis einer f&uuml;r adulte Granulosazelltumoren typischen FOXL2- Mutation oder eines f&uuml;r Keimzelltumoren charakteristischen Isochromosoms 12p die Diagnose.<sup>6&ndash;8</sup><br /> Im Folgenden werden derzeit wichtige immunhistochemische und genetische Marker bei Ovarialtumoren detaillierter dargestellt. </p> <h2>Epitheliale Ovarialtumoren</h2> <p><strong>Ser&ouml;ses Ovarialkarzinom</strong> Das ser&ouml;se Ovarialkarzinom ist der h&auml;ufigste maligne Tumor des Ovars. Die WHO-Klassifikation unterteilt in Highgrade- (HGSC, ca. 70 % der Ovarialkarzinome) und Low-grade-Varianten (LGSC, ca. 5 % der ser&ouml;sen Ovarialkarzinome), welche sich hinsichtlich ihrer genetischen Signatur unterscheiden.<sup>1</sup> Das HGSC entwickelt sich nicht aus einem LGSC, sondern manifestiert sich de novo als Highgrade- Tumor. <br /> Ser&ouml;se Ovarialkarzinome exprimieren den Transkriptionsfaktor PAX8. Dieser weist eine vornehmlich auf Gewebe des Ovars, des M&uuml;ller&rsquo;schen Systems, der Niere, der Schilddr&uuml;se und des Thymus beschr&auml;nkte Expression auf. <sup>9</sup> PAX8 ist somit ein hilfreicher Marker in der Unterscheidung von prim&auml;r ovariellen Tumoren und Metastasen. Weitere wichtige immunhistologische Marker f&uuml;r HGSC sind eine nukle&auml;re WT1-Expression sowie eine aberrante TP53-Expression (Tab. 1). In &uuml;ber 95 % der HGSC besteht eine TP53-Mutation, w&auml;hrend diese bei LGSC nicht vorkommt (Tab. 2). Zwei TP53-F&auml;rbemuster sind f&uuml;r HGSC typisch. Es liegt entweder in der Mehrzahl der Tumorzellen eine TP53-&Uuml;berexpression vor, bedingt durch Akkumulation eines meist in Form einer &bdquo;Missense&ldquo;-Mutation alterierten TP53, oder es besteht ein Verlust der TP53-Expression bei trunkierender oder deletierender TP53-Mutation und dadurch fehlender Anti-TP53-Antik&ouml;rperbindung.<br /> Sowohl Keimbahn- als auch somatische Mutationen von BRCA1 (ca. 9 % Keimbahn-, 3 % somatische Mutationen) und BRCA2 (ca. 8 % Keimbahn-, 3 % somatische Mutationen) und eine genetische Instabilit&auml;t in Form h&auml;ufiger Genkopiever&auml;nderungen bilden weitere wichtige Merkmale der HGSC.<sup>10</sup> LGSC zeichnen sich im Kontrast hierzu durch KRAS- und BRAF-Mutationen (in bis zu 70 % der F&auml;lle) sowie durch eine weitgehend erhaltene genetische Stabilit&auml;t (wenige Genkopienver&auml;nderungen) aus. </p> <div>&nbsp;</div> <div><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2018_Jatros_Onko_1804_Weblinks_s56_tab1.jpg" alt="" width="800" height="400" /></div> <div>&nbsp;</div> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2018_Jatros_Onko_1804_Weblinks_s56_tab2.jpg" alt="" width="650" height="900" /><br /><br /> <strong>Endometrioides Ovarialkarzinom</strong><br /> Das endometrioide Ovarialkarzinom repr&auml;sentiert etwa 10 % der prim&auml;ren Ovarialkarzinome und unterscheidet sich vom HGSC vor allem durch das Fehlen einer nukle&auml;ren WT1-Expression bei jedoch h&auml;ufig starker Kernf&auml;rbung f&uuml;r Beta- Catenin und Verlust von ARID1A (Tab. 1). Die h&auml;ufigsten Mutationen treten in Beta- Catenin/CTNNB1 (&tilde;50 % ), ARID1A (&tilde;30 % ) und PTEN (&tilde;20 % ) auf (Tab. 2). Eine MSI besteht in etwa 20 % der F&auml;lle und kann mit einem Lynch-Syndrom assoziiert sein.<sup>5</sup><br /><br /> <strong>Muzin&ouml;ses Ovarialkarzinom</strong><br /> Das muzin&ouml;se Adenokarzinom macht 3&ndash;4 % aller prim&auml;ren Ovarialkarzinome aus. In der immunhistochemischen F&auml;rbung weisen muzin&ouml;se Adenokarzinome oft eine Cytokeratin-20- und CDX2-Expression auf, w&auml;hrend WT1 und &Ouml;strogenrezeptor negativ sind (Tab. 1).<br /> Somatische Mutationen von KRAS, BRAF und NRAS sind mit zusammen bis zu 68 % Mutationsfrequenz die h&auml;ufigsten genetischen Ver&auml;nderungen, gefolgt von TP53-Mutationen (bis zu 50 % ). HER2- Amplifikationen finden sich in 15&ndash;20 % der F&auml;lle und betreffen meistens Karzinome ohne KRAS-Mutation.<br /><br /> <strong>Klarzelliges Ovarialkarzinom</strong><br /> Das klarzellige Karzinom macht ca.10 % der prim&auml;ren Ovarialkarzinome aus und tritt h&auml;ufig in Assoziation mit Endometriose auf. Immunhistologische Marker sind die Expression von Napsin A, HNF1&szlig; und AMACR (Racemase).<sup>3</sup> Mit etwa 75 % sind Mutationen in ARID1A besonders charakteristisch. In ca. 35 % der F&auml;lle bestehen ferner Mutationen in PIK3CA. Eine Mikrosatelliteninstabilit&auml;t, welche mit einem Lynch-Syndrom assoziiert sein kann, findet sich in bis zu 10 % und wird vor allem durch MSH2-Keimbahnmutationen verursacht. </p> <h2>Keimstrang-Stroma-Tumoren</h2> <p>Adulte Granulosazelltumoren (ca. 1 % aller ovariellen Tumoren) weisen immunhistologisch positive F&auml;rbungen f&uuml;r WT1, Inhibin, Calretinin und SF1 (&bdquo;steroidogenic factor-1&ldquo;) auf. Bisher haupts&auml;chlich von diagnostischem Interesse ist eine in bis zu 96 % der adulten Granulosazelltumoren (AGCT) auftretende Punktmutation von FOXL2, welche auf molekularer Ebene eine Unterscheidung von der juvenilen Form (JGCT) erm&ouml;glicht.<sup>7</sup> Die seltenen Sertoli-Leydig-Zelltumoren (&lt;0,5 % ovarieller Tumoren) haben in 60 % eine DICER1-Mutation, welche m&ouml;glicherweise mit einer schlechteren Prognose assoziiert ist und auch als Keimbahnmutation auftreten kann.<sup>11</sup> </p> <h2>Keimzelltumoren</h2> <p>Das Dysgerminom (1&ndash;2 % aller malignen ovariellen Tumoren) exprimiert als immunhistologische Marker plazentare alkalische Phosphatase (PLAP), CD117 (KIT) und Podoplanin. Es ist in bis zu 81 % mit einem Isochromosom 12p vergesellschaftet, welches auch in gemischten Keimzelltumoren vorkommt.<sup>6</sup> </p> <h2>Heredit&auml;re Ovarialkarzinome</h2> <p><strong>BRCA1/BRCA2</strong> <br />Etwa 15&ndash;20 % aller HGSC lassen sich auf eine heredit&auml;re Pr&auml;disposition durch bestimmte Keimbahnmutationen zur&uuml;ckf&uuml;hren, wobei die beiden Tumorsuppressorgene BRCA1 und BRCA2 mit Abstand am h&auml;ufigsten betroffen sind.<sup>12, 13</sup><br /><br /> Funktion/Mechanismus<br /> Die Funktion der BRCA1/2-Proteine liegt in der Reparatur von DNA-Doppelstrangbr&uuml;chen, indem nach Detektion der Bruchlokalisation durch Proteinkomplexe und BRCA-abh&auml;ngiger DNA-Resektion die Interaktion mit RAD51 eine DNA-Invasion in den homologen DNA-Doppelstrang erm&ouml;glicht, der als Vorlage f&uuml;r die DNASynthese dient. Bei fehlgeleiteter DNAReparatur auf der Basis von BRCA1/2- Mutation erh&ouml;ht sich die Wahrscheinlichkeit der Ausbildung von malignen Tumoren, insbesondere Brust- und Ovarialkarzinomen.<br /><br /> Pr&auml;diktion und Prognostik<br /> BRCA1/2-Mutationen fungieren als wertvolle pr&auml;diktive Marker im Hinblick auf ein therapeutisches Ansprechen (Platinumsensitivit&auml;t) sowie ein l&auml;ngeres Gesamt&uuml;berleben von Patientinnen mit HGSC. Zahlreiche Ergebnisse rezenter Studien sprechen daf&uuml;r, dass eine Therapie mit PARP-Inhibitoren bei rezidivierenden, platinumsensitiven ser&ouml;sen Ovarialkarzinomen und vorliegender BRCA1/2-Mutation vielversprechend ist.<sup>14&ndash;16</sup> Bei PARP1 handelt es sich um ein DNA-Reparaturenzym, dessen Hemmung bewirkt, dass Einzelstrangdefekte nur noch mittels homologer Rekombination behoben werden k&ouml;nnen. Die bei vorliegender BRCA-Mutation h&auml;ufig nicht zur homologen Rekombination bef&auml;higten Tumorzellen k&ouml;nnen auf diese Art bek&auml;mpft werden (&bdquo;Konzept der synthetischen Letalit&auml;t&ldquo;, Abb. 1), weil die pharmakologische Hemmung der Reparatur von Einzelstrangbr&uuml;chen in Synthese mit dem endogenen BRCA-Reparaturdefekt von Doppelstrangbr&uuml;chen zum Sistieren der DNA-Replikation und zur Induktion von Zelltod f&uuml;hrt.<sup>17</sup> Im Jahr 2014 erfolgte die Zulassung der PARP-Inhibitor- Behandlung mittels Olaparib als Erhaltungstherapeutikum, bei Rezidiven eines HGSC (Ovar, Tube, Peritoneum), bei platinumsensitiven Tumoren mit vorangegangenem Ansprechen &uuml;ber mindestens 6 Monate sowie bei best&auml;tigter BRCA1/2- Mutation.<br /><br /> BRCA1/2-Mutationsanalyse<br /> Eine Identifikation von Patientinnen mit BRCA1/2-Mutation kann &uuml;ber eine Bluttestung oder &uuml;ber Tumorgewebsanalyse (Nativgewebe oder FFPE-Gewebe) erfolgen. Im Unterschied zur Tumorgewebstestung erm&ouml;glicht eine Blutuntersuchung ausschlie&szlig;lich die Ermittlung von Keimbahnmutationen, bietet jedoch den Vorteil optimaler DNA-Qualit&auml;t. Die DNA von FFPE-Gewebe ist h&auml;ufiger Fragmentierungen und chemischen Modifikationen unterworfen.<br /> Im Anschluss an die DNA-Isolation erfolgen die Targetanreicherung (&bdquo;Library&ldquo;- Pr&auml;paration) mit Multiplex-PCR oder &bdquo;hybrid capture&ldquo;, die Amplifikation der Library und schlie&szlig;lich die Sequenzierung mittels NGS.<sup>18</sup> Die Sequenzen werden bioinformatisch ausgewertet, mit normalen Referenzsequenzen verglichen und sind bei Bedarf im Integrative Genomics Viewer (IGV; Broad Institute, USA) auch visualisierbar. Fragliche Mutationen werden mit etablierten BRCA-Referenzdatenbanken (z.B. ClinVar des NCBI oder BRCA Exchange) abgeglichen, bewertet und in einem 5-stufigen System klassifiziert.<sup>19</sup><br /><br /> BRCAness<br /> Die sog. BRCAness beschreibt das Ph&auml;nomen, dass Mutationen auch in anderen Genen als BRCA1/2 auftreten und in einem Ph&auml;notyp resultieren k&ouml;nnen, der jenem bei BRCA-Mutation gleicht.<sup>20</sup> Einerseits kann hierbei auch die homologe Rekombinationsreparatur- Maschinerie betroffen sein, andererseits k&ouml;nnen auch andere DNA-Reparaturmechanismen gest&ouml;rt sein. Auch BRCA1-Promotor-Methylierung und Verlust von PTEN wurden als Ursache f&uuml;r einen BRCAness-Ph&auml;notyp berichtet. Die Identifikation eines BRCAness- Ph&auml;notyps in Tumoren ohne BRCA1/2-Mutation k&ouml;nnte in Zukunft Patienten identifizieren, welche von einem Therapieansatz der &bdquo;synthetischen Letalit&auml;t&ldquo; &auml;hnlich den BRCA1/2-mutierten Tumoren profitieren.</p> </p> <p class="article-footer"> <a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur">Literatur</a> <div class="collapse" id="collapseLiteratur"> <p><strong>1</strong> Kurman RJ et al.: WHO classification of tumours of female reproductive organs. IARC: Lyon 2014 <strong>2</strong> Kobel M et al.: An immunohistochemical algorithm for ovarian carcinoma typing. Int J Gynecol Pathol 2016; 35(5): 430-41 <strong>3</strong> Kuhn E, Ayhan A: Diagnostic immunohistochemistry in gynaecological neoplasia: a brief survey of the most common scenarios. J Clin Pathol 2018; 71(2): 98-109 <strong>4</strong> Walsh CS: Two decades beyond BRCA1/2: homologous recombination, hereditary cancer risk and a target for ovarian cancer therapy. Gynecol Oncol 2015; 137(2): 343-50 <strong>5</strong> Mills AM, Longacre TA: Lynch syndrome screening in the gynecologic tract: current state of the art. Am J Surg Pathol 2016; 40(4): e35-44 <strong>6</strong> Poulos C et al.: Analysis of ovarian teratomas for isochromosome 12p: evidence supporting a dual histogenetic pathway for teratomatous elements. Mod Pathol 2006; 19(6): 766-71 <strong>7</strong> Shah SP et al.: Mutation of FOXL2 in granulosa-cell tumors of the ovary. N Engl J Med 2009; 360(26): 2719-29 <strong>8</strong> Kommoss S et al.: A current perspective on the pathological assessment of FOXL2 in adult-type granulosa cell tumours of the ovary. Histopathology 2014; 64(3): 380-8 <strong>9</strong> Laury AR et al.: A comprehensive analysis of PAX8 expression in human epithelial tumors. Am J Surg Pathol 2011; 35(6): 816-26 <strong>10</strong> Cancer Genome Atlas Research Network: Integrated genomic analyses of ovarian carcinoma. Nature 2011; 474(7353): 609-15 <strong>11</strong> Goulvent T et al.: DICER1 and FOXL2 mutations in ovarian sex cord-stromal tumours: a GINECO Group study. Histopathology 2016; 68(2): 279-85 <strong>12</strong> Gevensleben H et al.: Hereditary breast and ovarian cancers. Der Pathologe 2010; 31(6): 438-44 <strong>13</strong> Norquist BM et al.: Inherited mutations in women with ovarian carcinoma. JAMA Oncol 2016; 2(4): 482-90 <strong>14</strong> Miller RE, Ledermann JA: The status of poly(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP) inhibitors in ovarian cancer, part 2: extending the scope beyond olaparib and BRCA1/2 mutations. Clin Adv Hematol Oncol 2016; 14(9): 704-11 <strong>15</strong> Gadducci A, Guerrieri ME: PARP inhibitors in epithelial ovarian cancer: state of art and perspectives of clinical research. Anticancer Res 2016; 36(5): 2055-64 <strong>16</strong> George A et al.: Delivering widespread BRCA testing and PARP inhibition to patients with ovarian cancer. Nat Rev Clin Oncol 2017; 14(5): 284-96 <strong>17</strong> Helleday T: The underlying mechanism for the PARP and BRCA synthetic lethality: clearing up the misunderstandings. Mol Oncol 2011; 5(4): 387-93 <strong>18</strong> Goodwin S et al.: Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies. Nat Rev Genet 2016; 17: 333-51 <strong>19</strong> L&ouml;ser H et al.: BRCA-Diagnostik an Ovarialkarzinomen. Der Pathologe 2017; 38(2): 117-26 <strong>20</strong> Lord C J, Ashworth A: BRCAness revisited. Nat Rev Cancer 2016; 16(2): 110-20</p> </div> </p>
Back to top