5. Diskussion
5.1 Zweck der Studie
Chordome gehören zu den sehr seltenen Tumoren (McMaster et al. 2001). Aus diesem Grund sind die individuellen und institutionellen Erfahrungen sehr begrenzt. Ferner ist der Tumor, im Vergleich zu den anderen Tumoren mit höherer Anzahl an Veröffent-lichungen, relativ wenig wissenschaftlich erforscht. Zudem weisen die meisten Studien nur eine geringe Fallzahl auf. Insbesondere gibt es bis heute keine einheitliche, auf wissenschaftliche Grundlagen gestützte Behandlungsstrategie, vielmehr beruht die Therapie auf der Erfahrung weniger Institutionen. Die Wirksamkeit der bei vielen Tumoren angewandten Chemo- und konventionellen Strahlentherapie erwies sich bei Chordomen als sehr begrenzt (Chugh et al. 2007,Noël et al. 2003).
Bei zahlreichen humanen Tumoren konnte gezeigt werden, dass Tyrosin-Kinase-Rezeptoren wie VEGFR2 (McMahon 2000), PDGFR-α (Board und Jayson 2005), EGFR (Hof et al. 2006, Nicholson et al. 2001), c-Met (Naka et al. 2008) und iNOS (Fitzpatrick et al. 2008, Lechner et al. 2005) bei der Tumor-Progression und wahr-scheinlich der Rezidivrate eine pathophysiologisch wichtige Rolle spielen. Die Hemmung der RTKs (Weinberger et al. 2005), z. B. durch monoklonale Antikörper (Herbst und Shin 2002) würde somit einen neuen vielversprechenden Therapieansatz darstellen.
Bei zerebralen Chordomen wurde bereits die Expression von EGFR (Fasig et al. 2008, Weinberger et al. 2005), PDGFR-α (Tamborini et al. 2006) sowie c-Met (Naka et al.
1997b, 2008, Weinberger et al. 2005) teilweise untersucht. Die genannten Studien mit Ausnahme der Studie von Naka et al. (2008), die an der Erstellung dieser Arbeit auch mitgewirkt hat, wiesen allerdings nur eine kleine Fallzahl auf, so dass die statistische Aussagekraft diesbezüglich eingeschränkt ist. Die anderen pathophysiologisch ebenfalls relevanten Proteine iNOS, Ki-M1P, VEGFR-2 sind bisher noch nicht an Chordomen untersucht worden.
Daher sollte in der vorliegenden Arbeit bei einer größeren Anzahl von Patienten semi-quantitativ die Expressionsstärke der vorgenannten Proteine in zerebralen und spinalen
Chordomen ermittelt werden. Dies könnte die wissenschaftliche Grundlage für mögliche zukünftige Therapieoptionen bilden:
• Die Hemmung der RTKs (Weinberger et al. 2005), z. B. durch monoklonale Antikörper (Herbst und Shin 2002), könnte einen zukünftigen Therapieansatz darstellen. Durch die Untersuchung der Expression ließe sich ableiten, welche der RTKs für einen Eingriff möglicherweise besonders empfänglich wären.
Durch die Ermittlung der Koexpression bzw. Korrelation der Proteine unter-einander könnte gefolgert werden, ob eine Kombinationstherapie sinnvoll wäre.
• Durch die Analyse der Zusammenhänge zwischen der Expressionsstärke und dem Auftreten von Rezidiven ließen sich Aussagen zur Prognose ableiten. Der Zusammenhang zwischen der Expressionsstärke und der klinischen Sympto-matik gäbe möglicherweise Hinweise über die Schwere und Verlauf der Erkrankung.
5.2 Immunhistochemische Ergebnisse
iNOS:
Bei den intrakraniellen Chordomen lag die iNOS-Expression in 54 % und bei den spinalen Chordomen in allen Fällen im mittleren oder hohen Bereich. Die signifikant geringere Expression bei Patienten mit intrakraniellen Chordomen kann nach der Ein-sicht der Patientenakte darauf zurückgeführt werden, dass diese Patienten perioperativ mit Dexamethason behandelt worden sind. Denn die Induktion der iNOS durch Hemmung der mRNA-Translokation und gesteigerte Degradation von iNOS-Proteinen kann durch Dexamethason gehemmt werden (Kunz et al. 1996).
Aus der Literatur sind keine Vergleichszahlen für Chordome bekannt, allerdings wurde festgestellt, dass die iNOS-Aktivität bei Kopf/Hals-Tumoren ebenfalls erhöht ist (Gallo et al. 1998). Durch den NOS-Inhibitor L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methyl ester) konnte beim Kaninchen die Angiogenese verhindert werden (Gallo et al. 1998). Es wäre daher eine mögliche Therapieoption, dass Chordome durch einen Eingriff in den iNOS-Regelkreis behandelt werden.
Ki-M1P:
Die Ki-M1P-Expression lag bei kraniellen Chordomen in 89 % der Fälle und bei den spinalen Chordomen in allen Fällen im mittleren oder hohen Bereich. Dieser Unter-schied war nicht signifikant. Eine hohe Ki-M1P Expression der Chordome könnte in unserer Studie durch die Infiltration des Tumorgewebes mit Monozyten/Makrophagen (potenzielle iNOS-Quelle) erklärt werden. Auch zu Ki-M1P sind aus der Literatur keine Vergleichszahlen bekannt. Zu anderen Tumoren liegen bislang ebenfalls noch keine Untersuchungen vor.
VEGFR-2:
Bei den kraniellen Chordomen war die VEGFR-2-Expression nur in einem Fall stark positiv, während sie bei den spinalen Chordomen in allen Fällen positiv war. Die stark verminderte Expression von VEGFR-2 kann hier ebenfalls durch die perioperative Behandlung der Patienten mit Dexamethason erklärt werden. (Kunz et al. 1996). Zur VEGFR-2-Expression bei Chordomen existieren in der Literatur ebenfalls noch keine Studien.
VEGF ist an der Angiogenese zahlreicher solider Tumoren beteiligt (McMahon 2000).
In einer Studie wurde dies auch bei Knorpeltumoren, 5 Enchondromas und 21 Chondro-sarkome, bestätigt. Die Chondrosarkome teilen sich auf in neun mal Grad 1, sechs mal Grad 2, vier mal Grad 4 und jeweils ein mesenchymales und myxoides Chondrosarkom.
Die VEGF-Expression war bei den Chondrosarkomen Grad 1 in 3/9 Fällen schwach und fokal, Grad 2 in 2/6 Fällen stark und ausgedehnt und Grad 3 in 2/4 Fällen stark und aus-gedehnt. Außerdem wurde eine enge Korrelation zwischen der VEGF-Expression und dem Nachweis von intraknorpeligen Gefäßen festgestellt. Daraus wurde die Vermutung abgeleitet, dass die VEGF-Expression für die Bildung von intraknorpeligen Gefäßen notwendig sei. Da VEGF an der Neoangiogenese eine entscheidende Rolle spielt, ist die VEGF-Expression für die Erhaltung eines intakten Knorpels sowie für die Tumor-progression unentbehrlich (Ayala et al. 2000). Hieraus könnte sich auch ein therapeutischer Ansatz für Patienten mit Chordomen ableiten.
EGFR:
Die EGFR-Expression lag bei den intrakraniellen Chordomen in 85 % und spinalen Chordomen in 88 % der Fälle im mittleren oder hohen Bereich. Die Werte sind mit der Studie von Weinberger et al. (2005) vergleichbar, hier lag der Anteil bei 80 %. Fasig et al. (2008) fanden mit 52 % einen deutlich geringeren Anteil (Tab. 7).
Tab. 7: EGFR-Expression bei Chordomen in verschiedenen Studien
Autor Fälle keine
Neben den Chordomen exprimieren noch zahlreiche weitere menschliche Tumore EGFR auf der Zelloberfläche. Dabei korreliert die Expression von EGFR mit schlechter Prognose und hoher Tumoraggressivität (Hof et al. 2006). Der Eingriff in die Regulation des EGFR’s ist daher ein vielversprechender Ansatz zur Entwicklung neuer Strategien zur Behandlung von Karzinomen (Huang und Harari 1999). Die Effektivität einer EGFR-Blockade konnte bereits in vivo und in vitro an verschiedenen Tumortypen demonstriert werden (Herbst und Shin 2002). Durch das Blockieren des EGFR’s ist die Aktivität der Tyrosinkinase verringert, was die nachgelagerte Signaltransduktion hemmt. Dies führt zu einer verringerten Zellproliferation und Zelldifferenzierung. Die Förderung von Apoptose, Antiangiogenese und die Ausübung einer antikörper-abhängigen zellvermittelten Zytotoxizität kann hierbei ebenfalls erzeugt werden.
(Herbst und Shin 2002).
In einer neuen Studie wurde ein Patient mit sakralem Chordom mit Cetuximab in Kombination mit Gefitinib behandelt. Cetuximab blockiert die Bindung von EGF an den EGFR und Gefitinib hemmt die Tyrosinkinaseaktivität, die normalerweise von EGFR aktiviert wird. Innerhalb eines Nachbeobachtungszeitraums von 9 Monaten
zeigten sowohl das Lokalrezidiv als auch die Lungenmetastasen eine partielle Remission. Die Hemmung des EGF-Signalwegs scheint daher eine wirksame Maß-nahme in der Therapie der Chordome zu sein (Hof et al. 2006).
PDGFR-α:
Während PDGFR-α in Tumorzellen vorkommt, wird PDGFR-β im stromalen Raum des Tumors stark exprimiert. Die autokrine Aktivierung von PDGFR-α fördert am Beispiel der Gliomzellen die Proliferation und PDGFR-β stimuliert die Angiogenese und damit die Vaskularisation (Rosenkranz und Kazlauskas 1999). Die PDGFR-α-Expression lag bei den kraniellen und spinalen Chordomen jeweils in allen Fällen im mittleren oder hohen Bereich. Tamborini et al. (2006) fand dagegen in allen Fällen eine schwache Expression. In der Literatur finden sich Angaben zur PDGFR-β-Expression, nach Tamborini et al. (2006) lag diese in 28 % der Fälle im moderaten Bereich und nach Fasig et al. (2008) in 95 % der Fälle im mittleren oder hohen Bereich (Tab. 8).
Tab. 8: PDGFR-α-(β)-Expression bei Chordomen in verschiedenen Studien
Autor Typ Fälle keine
Tamborini et al. (2006)
β 18 0 13 5 0
Fasig et al. (2008) β 21 0 1 9 11
eigene Studie (kraniell) α 71 0 0 17 55
eigene Studie (spinal) α 8 0 0 0 8
PDGFR zählt neben dem EGFR und c-Met zu den Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTK) Protoonkogenen. Die RTK sind an einem wichtigen Zellsignalpfad der Karzinompro-gression beteiligt. Diese Moleküle dienen als membrangebundene Zytokinrezeptoren und initiieren eine intrazelluläre Signalkaskade auf Ligandenbindung. Alle diese RTKs besitzen mitogene, und möglicherweise transformierende Qualitäten auf die Aktivie-rungs- und Signaltransduktion via Tyrosinkinasephosphorylierung. In Übereinstimmung mit der Studie von Weinberger, wäre die Hemmung der RTKs, wie bereits bei anderen
soliden Tumoren angewandt wird, eine mögliche Therapieoption für Patienten mit Chordomen (Weinberger et al. 2005). Die Behandlung mit Imatinibmesylate, ein Inhibitor einiger Tyrosinkinaserezeptoren wie PDGFR-A und PDGFR-B führte bei Patienten mit Chordomen zu einer Stabilisierung der Erkrankung, klinischen Ver-besserung und Erhöhung der Lebensqualität (Casali et al. 2004, Stacchiotti et al. 2007).
Es wurde die Vermutung abgeleitet, dass PDGFR-A durch das parakrine oder autokrine Signalsystem aktiviert wird. Chordome zeigen eine deregulierte Expression von PDGFR-A und PDGFR-B, welche möglicherweise durch Imatinibmesylate inhibiert wird (Tamborini et al. 2006)
c-Met:
Bei den intrakraniellen Chordomen lag die c-Met-Expression in allen Fällen und bei den spinalen Chordomen in 88 % der Fälle im mittleren oder hohen Bereich. Dieser Unter-schied erreichte jedoch aufgrund der kleinen Fallzahl für spinale Chordome nicht das Signifikanzniveau. In Übereinstimmung mit unserer Studie wurde von Naka et al.
(1997b) und Weinberger et al. (2005) in fast allen Fällen eine c-Met Expression ermittelt. Dagegen lag nach der neueren Studie von Naka et al. (2008) nur in 70 % der Fälle eine hohe oder mittlere Expression von c-Met vor (Tab. 9).
Tab. 9: c-Met-Expression bei Chordomen in verschiedenen Studien
Autor Fälle keine
CD-34:
Bei den intrakraniellen Chordomen lag die CD-34-Expression in 63 % und bei den spinalen Chordomen in 50 % der Fälle im mittleren oder hohen Bereich. Die insgesamt relativ niedrige CD-34 Expression, als Endothelzellmarker, korrespondiert mit einer geringen Vaskularisation der Chordome. Bei den Chondromen wurde nur sehr selten eine abnorme Tumorvaskularisation beschrieben (Erdem et al. 2003).
5.3 Zusammenhänge
5.3.1 Korrelation der Marker untereinander
Nach den Ergebnissen dieser Studie korrelierten die Marker iNOS, Ki-M1P und CD-34 signifikant mit allen anderen Tumormarkern außer mit c-Met. Eine weitere Korrelation bestand zwischen PDGFR-α und EGFR. Nur c-Met korrelierte mit keinem anderen Tumormarker. Auch Naka et al. (2008) ermittelten keine Korrelation zwischen der c-Met-Expression und Vimentin oder S-100 Protein. Im Gegensatz zu unserer Studie fanden Weinberger et al. (2005) eine signifikante Korrelation zwischen c-Met und EGFR.
Da alle Patienten unserer Studie eine stets höhere c-Met-Expression aufwiesen, konnte dementsprechend statistisch keine Korrelation zwischen c-Met und den übrigen Tumormarkern ermittelt werden.
5.3.2 Alter und Geschlecht
Alter und Geschlecht korrelierten nach unserer Studie nicht signifikant mit den Tumor-markern. Nach Naka et al. (2008) waren die Patienten mit einer höheren (moderat oder stark) c-Met-Expression mit 38,4 Jahren signifikant jünger als die mit einer niedrigeren (keine oder schwach) c-Met-Expression mit 48 Jahren. Da in unserer Studie alle Patienten eine höhere c-Met-Expression aufwiesen, konnte dieser Zusammenhang nicht verifiziert werden. Naka et al. (2008) fanden ebenfalls keinen Zusammenhang zwischen der c-Met-Expression und dem Geschlecht.
5.3.3 Tumorlokalisation
Zwischen der Tumorlokalisation und die Expression von Markern wurden einige signi-fikante Zusammenhänge gefunden, so zwischen der Expression von VEGFR-2 und des Hirnstamms, die Infiltration des Sinus cavernosus mit PDGFR-α-Expression. Ein Zusammenhang zwischen diesen Proteinen mit der Lokalisation des Tumors und des Krankheitsverlaufs wäre für eine mögliche zukünftige Therapie von großem Interesse.
In der Literatur finden sich hierzu keine Ergebnisse.
5.3.4 Tumorrezidiv und Prognose
Das Vorkommen eines Tumorrezidivs korrelierte mit dem Marker VEGFR-2. Mit den übrigen Markern bestanden keine signifikanten Zusammenhänge.
Nach der Studie von Zhang et al. (2004) wird die Angiogenese durch verschiedene Wachstumshormone, unter anderem auch VEGF, reguliert. Die biologische Aktivität dieses Wachstumsfaktors (VEGF) wird durch dessen Rezeptor VEGFR-1 und VEGFR-2 vermittelt, wobei VEGFR-2 mehr für die Gefäßpermeabilität und Über-lebensrate des Tumors verantwortlich ist (Millauer et al. 1993, Rissanen et al. 2002). In der Studie von Bayrakli et al. (2007) wurde festgestellt, dass bei 3/6 Patienten mit primären Chordom und bei 1/8 Patienten mit Rezidiv die Chromosomen-lokalisation 6p12 gelöscht war. Daraus wurde abgeleitet, dass Gendefekte im VEGF-Pfad ein frühes Ereignis bei der Entstehung von Chordomen darstellt und nicht zur Ent-stehung von Rezidiven beiträgt.
Nach Naka et al. (2008) bestand wie in der eigenen Studie kein Zusammenhang zwischen der c-Met-Expression und einem Rezidiv. Allerdings wurde bei verschiedenen Tumoren festgestellt, dass die c-Met Expression mit einer besseren Prognose korreliert (Aishima et al. 2002, Furukawa et al. 1995, Nakopoulou et al. 2000, Terada et al. 1998).
Dieser Zusammenhang konnte für Chordome somit nicht bestätigt werden.
Wie in unserer Studie fanden Fasig et al. (2008) keine Korrelation zwischen EGFR und PDGFR-β mit dem krankheitsfreien Überleben.
5.3.5 Klinische Symptome
Auch zwischen den klinischen Symptomen und der Expression von Tumormarkern wurden einige signifikante, wenn auch spekulative, Zusammenhänge bzw. Tendenzen ermittelt. So wurde zwischen VEGFR-2-Expression und Auftreten von Sehstörungen, Ataxie und Hydrocephalus ein signifikanter Zusammenhang gefunden. Ferner konnte eine Korrelation zwischen der EGFR-Expression und Auftreten von Apraxie und Hirn-nervenausfälle, PDGFR-α sowie CD-34-Expression und Hirn-Organisches Psycho-syndrom gefunden werden. Auch hierüber wurde in der Literatur noch nicht berichtet.
5.4 Alter und Geschlecht
Die Patienten dieser Studie mit intrakraniellem Chordom waren im Mittel 43,9 Jahre alt.
Dies entspricht den Literaturstudien nach denen die Patienten etwa 40 Jahre alt sind.
Es lag ein leichtes Übergewicht der Männer vor. Auch dieses Ergebnis findet sich in der Literatur wieder, wobei nur die wenigen Studien berücksichtigt wurden, die ausschließ-lich intrakranielle Chordome behandelt haben und deren Fallzahl über 50 lagen (Tab.
10).
Tab. 10: Alter und Geschlecht von Patienten mit intrakraniellem Chordom
Männer Frauen Alter
[Jahre] n % n %
Heffelfinger et al. (1973) Mit. 38 32 58 23 42
Forsyth et al. (1993) Mit. 42,6 28 55 23 45
O’Connel et al. (1994) Med. 36 33 53 29 47
Terahara et al. (1999) Med. 45 66 57 49 43
Eigene Studie Mit. 43,9 41 57 31 43
Mit.: Mittelwert, Med.: Median