Die Zellerneuerung ist eine wesentli-che Komponente der Homöostase allerGewebe. Sie schließt ein, daß in jedemGewebe eine feine Balance zwischenZellproliferation und Zelltod besteht.In adulten Geweben hält diese Balancedas Gewebevolumen aufrecht. In Ent-wicklungsstadien des Organismus undbei verschiedenen pathologischen Pro-zessen sind der programmierte Zelltododer die Apoptose ein wesentlicherMechanismus der „Zellreinigung“ [3].
Als Ursache der Zellvermehrungbei Tumorwachstum war das Hauptau-genmerk der Onkologen bisher auf dieProliferation gerichtet [17]. Die Ent-deckung, daß in einigen Tumoren wieder chronischen lymphatischen Leukä-mie die Proliferationsrate im Vergleichzum normalen Gewebe nur geringfü-gig erhöht ist [7] sowie die Beobach-tung, daß bestimmte Gene wie p53oder die bcl-Genfamilie [6, 22] die Re-gulation der zellulären Lebensspannebeeinflussen können, führten zur Re-naissance der Apoptose [14].
Es wurde klar, daß der Apoptose ne-ben ihrer bedeutenden Rolle bei derOrgan- und Gewebeentwicklung wäh-rend der Embryogenese auch bei einerVielzahl von Krankheiten eine großeBedeutung zukommt. Die Verände-rung der apoptotischen Aktivität kannein entscheidendes Kennzeichen vonTumoren sein.
Die Apoptose unterscheidet sichnicht nur konzeptionell, sondern auchmorphologisch von der Nekrose. Ihrhistologisches Erscheinungsbild ist einrapider Volumenverlust der Zelle so-wie die Kondensation des Kernchro-matins. Es folgt die Desintegration derZelle und die Bildung zellmembran-umhüllter Partikel, welche phagozy-tiert und abtransportiert werden, ohnedaß eine granulozytäre Entzündungs-reaktion stattfindet [1].
Auf molekularer Ebene ist der pro-grammierte Zelltod mit Einzel- undDoppelstrangbrüchen verbunden, diedurch eine Mg2+- und Ca2+-abhängigeEndonuklease hervorgerufen werden[23].
Während die Zellkinetik oraler Plat-tenepithelkarzinome seitens des Proli-ferationsverhaltens im Schrifttum gutdokumentiert ist [4, 33, 39], sind Un-tersuchungen zum Zellverlust durchApoptose unseres Wissens nicht ver-fügbar. In der vorliegenden Studie solldie Zellkinetik oraler Plattenepithel-karzinome durch die Bestimmung desKi-67-Index und der Apoptoserate inKorrelation zum morphologischenMalignitätsgrad, zur pT-Kategorie undzur Metastasierung (N und M) be-stimmt werden.
Material und Methode
Patienten
Untersucht wurde chirurgisch gewonnenes Ma-terial von 41 Patienten mit einem Plattenepi-thelkarzinom der Mundhöhle unterschiedlichenGradings, wobei es sich um 12 (29,3%) gut
Zellkinetik oraler PlattenepithelkarzinomeBestimmung des Proliferationsindex und der Apoptoseratemittels der TUNEL-Methode
Antje Junghänel1, A. Berndt2, H. Kosmehl2, P. Hyckel1
1 Klinik für Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie/Plastische Operationen (Prof. Dr. Dr. Schumann), Klinikum, FSU Jena2 Institut für Pathologie (Prof. Dr. Katenkamp) Klinikum, FSU Jena
Tumorwachstum ist untrennbarmit der Vermehrung der Tumor-zellzahl verknüpft, die einerseitsdurch eine gesteigerte Prolifera-tion und andererseits durch eineVerlängerung der Lebensdauer derTumorzellen hervorgerufen wer-den kann. Zielstellung ist dieQuantifizierung des Zellzu- (Pro-liferation) und des Zellabgangs(Apoptose) in Relation zum histo-pathologischen Malignitätsgradim oralen Plattenepithelkarzinom.Der Nachweis der Apoptose-spezi-fischen Fragmentierung der DNA(Doppelstrangbrüche) mittels derTUNEL-Methode (TdT-mediated-dUTP-nick-end labeling) und derproliferativen Aktivität durch denmonoklonalen Antikörper MIB-1(Ki-67-Antigen, APAAP-Technik)erfolgte in 41 oralen Plattenepi-thelkarzinomen differenten Grads.Die Progression des histopatholo-gischen Malignitätsgrads geht miteiner Steigerung der proliferativenund einer Verminderung der apop-totischen Aktivität einher. DieApoptoseraten betragen für G1-Karzinome 13.5%, für G2-Karzi-nome 8,5% und für G3-Karzinome6,1%. Die Ergebnisse belegen, daßbei einer Progression zum höhermalignen zellulären Phänotyp imoralen Plattenepithelkarzinom so-wohl die gesteigerte proliferativeAktivität als auch die verminderteApoptoserate substantiell zur Er-höhung der Tumorzellzahl beitra-gen und weisen darauf hin, daß imRahmen der Progression ein Ver-lust der Kontrolle des program-mierten Zelltods (Apoptose) ein-tritt. Die hohen Standardabwei-chungen der Apoptoseraten in deneinzelnen Gradingstufen sprechengegen eine individualprognosti-sche Bedeutung.
Das histologische Grading erfolgte unter Be-rücksichtigung der Struktur der Invasionszonenach dem System von Bryne et al. [4].
Staging
Für das Staging der Tumoren wurde die pTpN-Kategorie (UICC 1987) anhand der histologi-schen Untersuchung der Operationspräparateherangezogen. Die M-Kategorie wurde klinischmittels bildgebende Verfahren (Sonographie,MRT, CT, Szintigraphie) ermittelt. Zur Untersu-chung des Einflusses der Tumorgröße auf Apo-ptoserate und Proliferationsindex wurden dieTumoren analog dem TNM-System entspre-chend des maximalen Tumordurchmessers in 2 Gruppen (Tumoren mit einer größten Ausdeh-nung von 4 cm oder weniger sowie Tumoren mitmehr als 4 cm Tumordurchmesser) eingeteilt.
In-situ Markierungstechniken
Der Nachweis apoptotischer Zellen mittels TU-NEL-Methode sowie der immunhistochemischeNachweis des proliferationsassoziierten Ki-67-Antigens erfolgte an 4 µm dicken Serienschnit-ten des repräsentativen formalinfixierten undParaffin-eingebetteten Tumormaterials.
Detektion der proliferativ aktiven Zellen. Für dieKi-67-Immunfärbung wurden die Schnitte ent-paraffiniert und in Zitratpuffer (ph 6,0) für 45min bei 600 W [5] in der Mikrowelle behandelt(alle 5 min wurde Zitratpuffer nachgefüllt). Dieimmunhistochemische Färbung erfolgt mittelsder standardisierten Alkalische-Phosphatase-Anti-Alkalische-Phosphatase (APAAP)-Metho-de [10]. Der primäre Antikörper gegen das Ki-67-Antigen (Klon MIB 1, Verdünnung: 1 : 10,DAKO, Dänemark) wurde für 12 h bei 4°C in-kubiert. Nach Spülen in TRIS-Puffer schloß sichdie Inkubation der Schnitte mit Kaninchen-an-ti-Maus-Serum (Z-259, Verdünnung: 1 :70, DA-KO, Dänemark) und APAAP-Komplex (DA-KO, Dänemark) für jeweils 45 min bei Raum-temperatur an. Zur Steigerung der Sensitivitätder Methode wurden die Schritte Kaninchen-an-
ti-Maus-Serum und APAAP-Komplex 2mal fürje 10 min wiederholt. Der Nachweis gebundeneralkalischer Phosphatase erfolgte mittels Naph-tol-AS-Biphosphat/Neufuchsin (Entwicklungs-lösung) unter lichtmikroskopischer Kontrolle.Zur Hemmung der endogenen Gewebeenzym-aktivität wurde die Entwicklungslösung mit0,25 mmol/l Levamisol ergänzt. Die Spezifitätder Immunfärbung wurde durch den Ersatz derprimären Antikörper durch non-Immunserumkontrolliert (Negativkontrolle).
Detektion der apoptotischen Zellen. Der Nach-weis apoptotischer Zellen erfolgte mittels TUN-EL-Methode nach Gavrieli et al. [8] unter Ver-wendung des In-situ-cell-death-detection-Kit/AP (Boehringer Mannheim, Deutschland). NachProteinkinase-K-Behandlung der entparaffinier-ten Schnitte (20 g/ml in 10 mM Tris/HCl, ph7,4–8,0) für 20 min bei 37°C erfolgte die Inku-bation mit der terminalen Deoxynukleotidyl-transferase und Fluorescein-markiertem dUTP(TUNEL-Reaktionslösung, Kitbestandteil) bei37° C für 60 min. Anschließend wurden dieSchnitte mit Konverter-AP-Lösung (Alkalische-Phosphatase-gekoppelter anti-Fluorescein-An-tikörper, Kitbestandteil) bei 37°C über 30 minbehandelt. Der Nachweis gebundener Alkali-sche Phosphatase erfolgte mittels Komponen-ten des Nukleinsäure-detection-Kits (NBT/BCIP-System, Boehringer Mannheim, Deutschland).Die Entwicklungszeiten für die Farbreaktionwurden standardisiert auf 10 min. Im Fall derNegativkontrollen wurde der Reaktionslösungkeine terminale Deoxynukleotidyltransferasezugesetzt.
Bestimmung des Proliferationsindex und derApoptoserate. Zur Bestimmung des Proliferati-onsindex (Ki-67-Index) und der Apoptoseratein Prozent wurden die mittels Immunhistoche-mie bzw. TUNEL-Methode markierten Zellker-ne in 10 zufällig ausgewählten nicht nekroti-schen Arealen des Tumors bei 40facher Ver-größerung auf einem biokularen Zeiss-Lichtmi-kroskop ausgezählt und die Anzahl der markier-ten Zellen im Verhältnis zu den Plattenepithel-karzinomzellen definiert [37], wobei pro Tu-morareal 100 Plattenepithelkarzinomzellen her-angezogen wurden. Pro Tumorpräparat wurdeninsgesamt 1000 Zellen ausgewertet.
Statistik
Apoptoserate und Ki-67-Index wurden als Mit-telwerte ± Standardabweichungen dargestellt.Die statistische Signifikanz der Variationen vonApoptoserate und Ki-67-Index in bezug aufGrading, Vorkommen von Metastasen und Tu-morgröße wurde mittels Kruskal-Wallis 1-Way-ANOVA-Test und Mann-Whitney-U-Test ge-prüft.
Bei einem p-Wert von < 0,05 wurden beiden oben genannten Tests die verglichenenGruppen als signifikant verschieden bewertet.
Cell kinetics of oral squamous epithelial cell carcinoma.Determination of proliferation and apoptotic indices by the TUNEL method
A. Junghänel, A. Berndt, H. Kosmehl, P. Hyckel
Summary
Tumour growth is directly related to the multiplication of tumour cellnumbers which can be caused, first-ly, by increased proliferation and,secondly, by prolongation of the lifespan of tumour cells. The aim wasthe quantification of the increase anddecrease (apoptosis) in cell numbersin relation to the cytological gradingof oral squamous epithelial cell car-cinoma. Proof of apoptosis-specificfragmentation of DNA (double-strandbreaks) by the TUNEL method (TdT-mediated dUTP nick end labelling)and of proliferative activity by themonoclonal antibody MIB 1 wasfound in 41 oral squamous epithelialcarcinomas of different grading. Withprogression of the cytological grad-ing, an increase of proliferative ac-tivity and a decrease of apoptotic ac-
tivity occurs. The apoptosis rateswere 13.5% for G1 carcinomas, 8.5%for G2 carcinomas and 6.1% for G3carcinomas. The results confirm thatduring progression to higher ma-lignant cellular phenotypes of oralsquamous carcinoma, increased pro-liferative activity as well as reducedapoptosis rates contribute substan-tially to the multiplication of tumourcell numbers and show that duringprogression a loss of control of pro-grammed cell death (apoptosis) oc-curs. However, the high standard de-viations of apoptosis rates within thedifferent grades disprove an individ-ual prognostic significance.
Die positive Ki-67-Antigen-Immunre-aktion stellte sich als rote Färbung derTumorzellkerne dar. Bei G1-Karzino-men war eine proliferative Aktivität le-diglich im Bereich der basalen Zellagenachweisbar (Abb. 1 a), während beiG2- und G3-Karzinomen die markier-ten Zellen heterogen im gesamten Tu-morzellkomplex auftraten. Außerdemwaren deutlich mehr Zellen markiert(Abb.1b).
Die TUNEL-Methode markiert Zell-kerne blau/schwarz mit nur wenigwechselnder Intensität. Die gefärbtenZellkerne lassen sich aufgrund deskräftigen Kontrasts sicher von nicht-markierten Zellen abgrenzen. Bei gutdifferenzierten Karzinomen war der
Anteil apoptotischer Zellen im Zen-trum des Tumorzellnests erhöht (Abb.1 c). Dagegen zeigten sich bei denmäßig bis schlecht differenzierten Kar-zinomen deutlich weniger markierteZellen mit scheinbar zufälliger Vertei-lung im Tumorzellnest (Abb.1d).
Bezüglich des Proliferationsindexfindet sich in Korrelation zum Gradingeine Steigerung der proliferativen Ak-tivität mit Progression des zytologi-schen Grads. Der Ki-67-Index variiertin unserem Untersuchungsgut zwi-schen 10,8% und 42,2% mit einemMittelwert von 23,0%. Im Mittel ergibtsich daraus ein Ki-67-Index von 17,9 ±6,60% bei G1-Tumoren, 23,4 ± 6,13%bei G2-Tumoren und 27,6 ± 6,27% beiG3-Tumoren (Abb.2). Die statistischeBewertung des Ki-67-Index ergab für
die 3 Grading-Stufen mit dem Kruskal-Wallis-Test signifikante Unterschiede(p < 0,05).
Die quantitative Analyse der Apo-ptose zeigt eine Verminderung der apo-ptotischen Aktivität mit Progressiondes zytologischen Grads, wobei dieWerte im Untersuchungsgut zwischen3,3 und 20,6% (Mittelwert 9,3%) lie-gen. In der Gradingstufe G1 liegt dieApoptoserate bei 13,5 ± 6,02%, in G2bei 8,5 ± 3,6% und in G3 bei 6,1 ±2,3% (Abb. 3). Innerhalb der 3 Gra-
252
O R I G I N A L I E N
Abb.1a–d. Immunhistochemische Darstellung der proliferativen Aktivität durch Markierung desKi-67-Antigens. Zunahme der Zahl markierter Zellkerne mit Zunahme des morphologischen Malig-nitätsgrades (a G1; b G2; APAAP-Technik, Hämatoxylingegenfärbung, Vergr. 180 :1). Darstellungapoptotischer Zellen mittels TUNEL-Methode. Mit Zunahme des morphologischen Malignitäts-grads nimmt die Zahl der apoptotischen Zellen ab (c G1; d G2; Vergr. 180 :1)
Abb. 2. Korrelation von Ki-67-Index und Ma-lignitätsgrad nach Bryne et al. [4]
ding-Stufen ergaben sich bei Durch-führung des Kruskal-Wallis-Testsebenfalls signifikante Unterschiede derApoptoserate (p < 0,05).
Aus dem Vergleich der Prolifera-tionsindizes der Tumoren, bei denen eine stattgehabte Metastasierung be-kannt war, ergab sich mittels Mann-Whitney-Test kein signifikanter Zu-sammenhang zwischen Proliferations-index und Metastasierung oraler Plat-tenepithelkarzinome sowohl im Hin-blick auf die pN- als auch die M-Kate-gorie (p > 0,05).
Ebenso konnte mit dem Mann-Whitney-Test kein signifikanter Zu-sammenhang zwischen Apoptoserateund Metastasierung oraler Plattenepi-thelkarzinome aufgezeigt werden (p >0,05).
Beim Vergleich sowohl der Apo-ptoseraten als auch der Proliferations-indizes der Tumoren mit einem Durch-messer kleiner als 4 cm gegenüber Tu-moren größer als 4 cm erbrachte derMann-Whitney-Test ebenfalls keinestatistisch signifikanten Unterschiedezwischen diesen beiden Gruppen ora-ler Plattenepithelkarzinome.
Diskussion
Eine Identifizierung von apoptotischenZellen allein nach morphologischenKriterien im histologischen Präparatvon Tumoren ist, bedingt durch Atypi-en der Tumorzellen in Form von nu-kleären Irregularitäten, durch Fixa-tionsprozesse und autolytisch bedingteArtefakte, nicht sicher möglich [8, 18].
Während die Proliferation durchzahlreiche Verfahren wie durch das Ki-67-Antigen und PCNA-Immunfär-bung, Thymidineinbaumarkierung undBromodeoxyuridininkorporation zu be-stimmen ist (Übersicht bei Hall u.
Woods [12]), war bisher die Möglich-keit zur Objektivierung des program-mierten Zelltods nur sehr bedingt ge-geben.
Mit der Entdeckung, daß der pro-grammierte Zelltod mit einer Frag-mentierung der DNA verknüpft ist, er-gab sich die Perspektive, diesen Vor-gang in situ darzustellen und ihn quan-titativ zu bewerten. Gegenwärtig ste-hen 2 Methoden zur Verfügung, umapoptotische Zellen in histologischenSchnitten zu markieren: die ISNT-Me-thode (In-situ-nick-Translation) unddie TUNEL-Methode (terminal deoxy-nucleotidyl transferase mediated dUTPnick end labelling), die 1992 von Ga-vrieli et al. [8] vorgestellt wurde. Wäh-rend die ISNT-Methode DNA-Einzel-strangbrüche markiert, ist die TUNEL-Methode in der Lage, sowohl Einzel-als auch Doppelstrangbrüche darzu-stellen. Daraus resultiert eine höhereSensitivität der TUNEL-Methode ge-genüber der ISNT-Methode. Im Schrift-tum findet die von Gavrieli et al. [8] in-augurierte TUNEL-Methode eine wei-te Akzeptanz als ein spezifisches undsensitives In-situ-Verfahren zur Mar-kierung von apoptotischen Zellen [18,29]. Dennoch muß darauf hingewie-sen werden, daß nach der histologi-schen Aufarbeitung des Materials Dop-pelstrangbrüche der DNA nur als einquantitatives, nicht jedoch als ein qua-litatives Merkmal aufgefaßt werden dür-fen. Aus diesem Grund ist es notwen-dig, die Zuverlässigkeit der TUNEL-Methode zu prüfen [9]. Die Zahl dermit der TUNEL-Methode markiertenKerne ist nach eigenen Erfahrungengrundlegend von der Inkubationszeitder Proben mit terminaler Transferaseund X-dUTP abhängig. Die apopto-tischen Zellen werden als erste mar-kiert. Jedes Überschreiten der optima-len Inkubationszeit führt erfahrungsge-mäß zu einer Erhöhung unspezifischerKernfärbungen. Überdies kann eineausgedehnte Inkubationszeit die Zahlder durch die TUNEL-Methode ange-färbten Kerne beeinflussen [37].
Das Ki-67-Antigen ist ein Zellzy-klus-assoziiertes Kernantigen [Mole-kulargewicht (MG): 395000 und 345000), welches in allen Phasen bis aufG0 und das frühe G1-Stadium [12] ex-primiert wird. Das durch den mono-klonalen Antikörper MIB 1 identifi-
zierte Ki-67-Antigen im Zellkern istein zuverlässiger Indikator der Zell-proliferation [35].
Wir beobachteten beim oralen Plat-tenepithelkarzinom eine Variabilitätdes Proliferationsindex von 10,8–42,2%. Er zeigt am oralen Platten-epithelkarzinom eine Korrelation zumMalignitätsgrad nach Bryne et al. [4].Untersuchungen der Expression desKi-67-Antigens am oralen Plattenepi-thelkarzinom liegen bereits von ande-ren Autoren vor [33, 39]. Die Ergeb-nisse stimmen mit unseren überein –ein hoher Ki-67-Index ist mit einemhohen Dedifferenzierungsgrad verbun-den und damit einer schlechten Pro-gnose zuzuordnen. Auch in bezug aufandere Tumoren war dies die gemein-same Aussage aller Autoren: Nieren-zellkarzinom [13], Magenkarzinom[16], ösophageales Plattenepithelkar-zinom [31], Hirntumoren [30].
Die Differenzierung normaler Ke-ratinozyten nimmt zur Epithelober-fläche hin zu und umfaßt die Induktiondes programmierten Zelltods [25]. Inden Karzinomzellnestern hochdiffe-renzierter Plattenepithelkarzinome istdie Zahl der TUNEL-markierten Zell-kerne im Zentrum der Nester am höch-sten und korreliert damit zur Differen-zierung und Verteilung der apoptoti-schen Zellen im normalen Plattenepi-thel. Andererseits ist zumindest in vitroder apoptotische Zelltod von Keratino-zyten nicht an eine terminale Differen-zierung gebunden [11, 27]. Dieser Be-fund wird auch durch die eigene Beob-achtung unterstützt, daß in einzelnengering differenzierten Karzinomen oh-ne histologisch erkennbare terminaldifferenzierte Keratinozyten hohe Apo-ptoserate auftraten.
Die vorliegende Studie zeigt eineAbnahme der Apoptose mit Erhöhungder proliferativen Aktivität oraler Plat-tenepithelkarzinome.
Die sprunghafte Änderung derApoptoserate der gut differenziertengegenüber den mittel bis schlecht dif-ferenzierten oralen Plattenepithelkar-zinomen weist auf eine qualitativ geän-derte Regulation der Apoptoserate indiesem Abschnitt der Tumorprogres-sion hin. Dies deutet auf einen geän-derten Regelmechanismus in Assozia-tion zum gesteigerten malignen Phä-notyp der Zelle hin, was auch in ande-
253
Abb. 3. Korrelation von Apoptoserate und Ma-lignitätsgrad nach Bryne et al. [4]
ren Karzinomen zu beobachten ist[13].
Die hohe Apoptoserate der gut dif-ferenzierten oralen Plattenepithelkar-zinome trägt über den beständigenZellverlust zum langsamen Wachstumdieser Tumoren bei.
Des weiteren kann schlußgefolgertwerden, daß orale Plattenepithelkar-zinome höheren Malignitätsgrads dieFähigkeit entwickeln, dem Apoptose-mechanismus zu entgehen bzw. diesenzu blockieren. Dies sind Hinweisedafür, daß im Rahmen der Progressionein Verlust der Kontrolle des program-mierten Zelltods (Apoptose) eintritt.
Wir beobachteten bei unseren Un-tersuchungen eine Abnahme der Apo-ptose in Relation zu einer geringen Tu-mordifferenzierung und erhöhten pro-liferativen Aktivität. Dies ist nicht füralle Karzinome typisch. Übereinstim-mend zu den oralen Plattenepithelkar-zinomen wurde bei Magenkarzinomen[16] sowie bei Nierenzellkarzinomen[13] eine Verminderung der Apoptose-rate beobachtet, während das Platten-epithelkarzinom des Ösophagus [31],das Adenokarzinom der Prostata [38],Hirntumoren [30] und das Non-Hodg-kin-Lymphom [21] eine erhöhte Zahlapoptotischer Zellen in Relation zurgeringen Differenzierung und erhöhtenAktivität zeigen. Staunton u. Gaffney[36] betrachteten die Variationen derApoptoserate als individuelle, tumor-spezifische Eigenschaft.
Mit der Regulation des program-mierten Zelltods sind Hormone, Wachs-tumsfaktoren, extrazelluläre Matrix-proteine sowie intrazelluläre Faktoren(z. B. bcl-2, p53, c-myc, Apo/FAS,TGF-β1, IL-6) verbunden [26, 28, 32,34], wobei das Verhältnis zwischenp53 und Apoptose vielschichtig ist. Indem Ablauf des apoptotischen Prozes-ses tritt p53 nicht selber in Funktion; istaber an der Initiation des Zelltods be-teiligt. Als zelluläre Antwort bei DNA-Schädigung veranlaßt die Freisetzungvon p53 die Hemmung der Zellen inder G1-Phase des Zellzyklus und er-laubt somit das Einsetzen der DNA-Reparaturmechanismen. Alternativ da-zu kann p53 auch die Einleitung derApoptose bewirken, wenn die DNA-Reparaturmechanismen versagen [24].Die p53-Mutation und die daraus re-sultierende funktionelle Unwirksam-
keit ist charakteristisch für die Karzi-nogenese oraler Plattenepithelkarzino-me und kann als Erklärung für den Ver-lust der Apoptosefähigkeit im Verlaufder Tumorprogression herangezogenwerden [20].
Obwohl die Mechanismen des pro-grammierten Zelltods bislang unvoll-ständig aufgeklärt sind, kann gezeigtwerden, daß zur quantitativen Bewer-tung der Wachstumskinetik oraler Plat-tenepithelkarzinome sowohl die Be-stimmung des Proliferationsindex alsauch der Apoptoserate notwendig ist.Mit einer Erhöhung des zytologischenTumorgrads und der proliferativen Ak-tivität kommt es zu einer Abnahme derApoptoserate.
Damit sind die Apoptoserate undder Proliferationsindex als tumorbio-logische Parameter zur Definition derWachstumskinetik neben EGF [2], CD44 v6 [15] und der α-6-Kette des La-mininrezeptors [19] weitere Faktoren,um den histopathologischen Malig-nitätsgrad und die Progression oralerPlattenepithelkarzinome zu reflektie-ren bzw. den morphologischen Malig-nitätsgrad zu objektivieren.
Die fehlende Korrelation von Apo-ptoserate und Proliferationsindex zumStaging ist sowohl aufgrund der gerin-gen Fallzahl als auch aufgrund der feh-lenden multivariaten Betrachtungzurückhaltend zu interpretieren.
Das Auftreten von Karzinomen mithoher Apoptoserate innerhalb allerMalignitätsstufen legt eine prospektiveUntersuchung nahe, ob diese Tumoreneine erhöhte Sensitivität gegenüberapoptoseinduzierenden Therapiefor-men (Radiotherapie, Chemotherapie)zeigen.
Somit könnten Apoptoserate undProliferationsindex tumorbiologischeParameter sein, um die Effizienz derRadio- und Chemotherapie aufzuzeigen.
Literatur
1. Arends MJ, McGregor AH, Wyllie AH(1994) Apoptosis is inversely related tonecrosis and determines net growth in tumorbearing constitutively expressed myc, ras,and HPV oncogenes. Am J Pathol 144 :1045–1057
2. Bier H, Hoffmann T (1996) Epidermal growthfactor receptor in head and neck squamouscell carcinomas. Head Neck Cancer Adv Ba-sic Res 1114 :225–234
3. Bosman FT, Visser BC, Oeveren J van(1996) Apoptosis: pathophysiology of pro-grammed cell death. Pathol Res Pract 192 :676–683
4. Bryne M, Koppang HS, Lilleng R, Kjaer-heim A (1992) Malignancy grading of thedeep invasive margins or oral squamous cellcarcinomas has high prognotic value. J Pa-thol 166 : 375–381
6. Craig RW (1995) The bcl-2 gene family.Semin Cancer Biol 6 :35–43
7. Eastman A (1995) Survival factors, intracel-lular signal transduction, and the activationof endonucleases in apoptosis. Semin Can-cer Biol 6 : 45–52
8. Gavrieli Y, Shermann Y, Ben-Sasson SA(1992) Identification of programmed celldeath in situ via specific labelling of nuclearDNA fragmentation. J Cell Biol 119 :493–501
9. Grasl-Kraup B, Ruttkay-Nedecky B, Kou-delka H, Bukowska K, Bursch W, Schulte-Hermann R (1995) In situ detection of frag-ment DNA (TUNEL assay). Fails to dis-criminate among apoptosis, necrosis and au-tolytic cell death: a cauntionary note. Hepa-tology 21 : 1465–1468
10. Gustmann C, Altmannsberger M, Osborn M,Griesser H, Feller AC (1991) Cytokeratinexpression and vimentin content in large cellanaplastic lymphomas and other Non-Hodgkin’s lymphomas. Am J Pathol 138 :1413–1425
11. Haake AR, Cooklis M (1997) Incompletedifferentiation of fetal keratinocytes in theskin equivalent leads to the default pathwayof apoptosis. Exp Cell Res 213 :83–95
12. Hall PA, Woods AL (1990) Immunohisto-chemical markers of cellular proliferation:achievements, problems and prospects. CellTissue Kinet 23 : 505–522
13. Hindermann W, Berndt A, Wunderlich H,Katenkamp D, Kosmehl H (1997) Quantita-tive evaluation of apoptosis and prolifera-tion in renal cell carcinoma. Correlation totumor subtype, cytological grade accordingto Thoenes-classification and the occurrenceof metastasis. Pathol Res Pract 193 :1–7
15. Hyckel P, Kosmehl H, Berndt A, Hesse J,Stiller KJ, Robotta Ch (1995) Immunhisto-chemische Demonstration von CD 44 H, CD44 v3 und CD 44 v6 im oralen Plattenepi-thelkarzinom. Dtsch Z Mund Kiefer Ge-sichtschir 19 :284–289
16. Kasagi N, Gomoyo Y, Shirai H, Tsujitani S,Ito H (1994) Apoptotic cell death in humangastric carcinoma: analysis by TUNEL. JpnJ Cancer Res 85 :939–945
254
O R I G I N A L I E N
255
17. Kerr JFR, Winterford CM, Harmon BV(1994) Apoptosis – its significance in cancerand cancer therapy. Cancer 73 : 2013–2026
18. Kokunai T, Sawa H, Tamaki N (1995) Lo-calization of apoptotic cells in situ of braintumors. Brain Tumor Pathol 12 : 15–21
19. Kosmehl H, Berndt A, Katenkamp D, Hy-ckel P, Stiller K-J, Gabler U, Langbein L,Reh T (1995) Integrin receptors and their re-lationship to cellular proliferation and dif-ferentiation of oral squamous cell carcino-ma. A quantitative immunohistochemicalstudy. J Oral Pathol Med 24 :343–348
20. Kusama K, Okutsu S, Takeda A, Himiya T,Kojima A, Kidokoro Y, Chu L, Iwanari S,Kudo I, Moro I (1996) p53 gene alterationsand p53 protein in oral epithelial dysplasiaand squamous cell carcinoma. J Pathol 178 :415–421
21. Leoncini L, Del Vecchio MT, Megha T,Barbini P, Galieni P, Pileri S, Sabattini E,Gherlinzoni F, Tosi P, Kraft R, Cottier H(1993) Correlations between apoptotic andproliferative indices in malignant Non-Hodgkin’s lymphomas. Am J Pathol 142 :755–763
22. Liu TJ, El-Naggar AK, McDonnel TJ, SteckKD, Wang M, Taylor DC, Claymann GL(1995) Apoptosis induction mediated bywild-type p53 adenoviral gene transfer insquamous cell carcinoma of the head andneck. Cancer Res 55 :3117–3122
23. Lorenzen J, Alavaikko M, Hansmann ML(1995) Apoptose beim Morbus Hodgkin.Pathologe 16 : 208–216
24. Lowe SW, Schmitt EM, Smith SW, OsbornBA, Jacks T (1993) p53 is required for radi-ation induced apoptosis in mouse thymo-cytes. Nature 362 :847–849
25. Maruoka Y, Harada H, Mituyasu T, Seta Y,Kurokawa H, Kajiyama M, Toyoshima K(1997) Keratinocytes become terminallydifferentiated in a process involving pro-grammed cell death. Biochem Biophys ResCommun 238 : 886–890
26. Marushige K, Marushige Y (1994) Induc-tion of apoptosis by transforming growthfactor β1 in glioma and trigeminal cells. An-ticancer Res 14 :2419–2424
27. Mitra RS, Wrone-Smith T, Simonian P,Foreman KE, Nunez G, Nickoloff BJ (1997)Apoptosis in keratinocytes is not dependenton induction of differentiation. Lab Invest76 : 99–107
28. Mizutani Y, Bonavida B, Koishihara Y, Aka-matsu K, Ohsugi Y, Yoshida O (1995) Sen-sitization of human renal cell carcinomacells to cisdiammine-dichloroplatinum (II)by anti-interleukin 6 monoclonal antibodyor anti-interleukin 6 receptor monoclonalantibody. Cancer Res 55 : 590–596
29. Moreira LF, Naomoto Y, Hamada M,Kamikawa Y, Orita K (1995) Assessment ofapoptosis in oesophageal carcinoma preop-eratively treated by chemotherapy and ra-diotherapy. Anticancer Res 15 :639–644
30. Nakawaga S, Shiaishi T, Kihara S, TabuchiK (1995) Detection of DNAstand breaks as-sociated with apoptosis in human brain tu-mors. Virchows Arch 427 : 175–179
31. Ohbu M, Saegusa M, Okayasu I (1995)Apoptosis and cell proliferation in oe-sophageal squamous cell carcinomas: dif-ferences between keratinizing and nonkera-tinizing types. Virchows Arch 427 :271–276
32. Osborn BA (1995) Induction of genes dur-ing apoptosis: examples from the immunesystem. Cancer Biol 6 : 27–33
33. Piffko J, Bankfalvi A, Öfner D, Kusch F,Böcker W, Joos U, Schmid KW (1996) Insitu assessment of cell proliferation at the in-vasive front of oral squamous cell carcino-mas. Virchows Arch 429 :229–234
35. Schulte-Hermann R, Bursch W, Grasel-Kraupp B (1994) Bedeutung der Apoptosefür die Tumorentstehung. Verh Dtsch GesPathol 78 :15–21
36. Staunton MJ, Gaffney EF (1995) Tumortype is a determinant of susceptibility toapoptosis. Am J Clin Pathol 103 : 300–307
37. Strater J, Gunthert AR, Bruderlein S, MollerP (1995) Microwave irradiation of paraffinembedded tissue sensitizes the TUNELmethod for in situ detection of apoptoticcells. Histochem Cell Biol 103 :157–160
38. Vesalainen S, Lipponen P, Talja M, SyrjanenK (1994) Histological grade, perineural in-filtration, tumor-infiltration lymphocytesand apoptosis as determinations of long-term prognosis in prostatic adenocarcinoma.Eur J Cancer 30A : 1797–1803
39. Zöller J, Flentje M, Sinn P, Born IA (1993)„Nukleolar Organizer Region“ und „Ki-67“als zellkinetische Parameter für orale Dys-plasien und Plattenepithelkarzinome. DtschZ Mund Kiefer Gesichtschir 17 :185–190
