Analyse primärer Plattenepithelkarzinome der Lunge auf Mutationen und Amplifikationen der Fibroblasten-Wachstumsfaktor-Rezeptor-Gene 1, 2 und 3 im Hinblick auf ihre prognostische Relevanz

Abstract

Zusammenfassung I) Zielsetzung Das Plattenepithelkarzinom gehört zu den häufigsten malignen Tumoren der Lunge. Bisher sind jedoch nur wenige klinisch-histopathologische bzw. molekulare Parameter bekannt, die als Prognosefaktoren für das Überleben der betroffenen Patienten verwendet werden können. Ziel dieser Arbeit ist es, festzustellen, ob die Amplifikation des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptor 1 Gens sowie die in der Fachliteratur als „Driver“-Mutationen beschriebe-nen Punktmutationen K660E und K660N im Gen des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptors 2 und die Mutationen R248C und S249C im Gen des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptors 3 beim Plattenepithelkarzinom der Lunge eine prognostische Bedeutung haben. II) Material und Methodik Die Untersuchungen wurden an p40-positiven Plattenepithelkarzinomresektaten der Lunge von n=101 Patienten durchgeführt. Das mediane Alter der Patienten bei Operationszeitpunkt betrug 68,66 Jahre (IQR:12,48 Jahre), die mediane Nachbeobachtungszeit war 33,85 Monate (2-96 Monate). Die Überlebensdaten der Patienten wurden retrospektiv erhoben; für die mithilfe der Kaplan-Meier Kurve sowie des Log-Rank Tests durchgeführte Überlebensanalyse wurde ausschließlich die Gesamtüberlebenszeit zur Auswertung verwendet. Der immunhistochemische Nachweis des ΔNp63 Proteins mit einem p40 Antiköper wurde etabliert und mit Standardmethoden durchgeführt, die Bestimmung des Genamplifikationsstatus des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptors 1 der Tumorproben erfolgte mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH), die molekulargenetischen Untersuchungen der Punktmutationen wurden nach Isolierung der DNA aus Gewebeschnitten mit der Sequenzierungsmethode nach Sanger durchgeführt. III) Ergebnisse Bei allen 101 Tumorproben wurde das Protein ΔNp63 in typischer Lokalisation nachgewiesen, bei 21,78% (22/101) der Tumorproben wurde eine Amplifikation des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptor 1 Gens festgestellt; die Mutationsfrequenz der Mutationen K660N, K660E und R249C betrug 0% (0/101), die Mutationsfrequenz der Mutation S249C betrug 1% (1/101). Von den einzelnen Ausprägungen der klinisch- pathologischen Parameter (Geschlecht, Tumorhistologie, Tumorgrading, pT-pN-cM-Stadium, Stadiengruppen und Tumorlokalisation) konnte für das Vorliegen eines verhornenden Plattenepithelkarzinoms der Lunge ein für das Gesamtüberleben prognostisch günstiger Einfluss gefunden werden. Im Rahmen der Überlebensanalyse hinsichtlich der übrigen molekulargenetischen Parameter wurden folgende Ergebnisse erzielt: Es gibt keinen Hinweis dafür, dass die Mutation S249C, die als „Driver“-Mutation des PEC der Lunge angesehen wird, einen prognostisch ungünstigen Prognosemarker darstellt. Die Amplifikation des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptor 1 Gens ist für alle in das Kollektiv einge-schlossenen Patienten kein ungünstiger, sondern eher ein prognostisch günstiger Einflussfaktor auf das Gesamtüberleben. Speziell bei Frauen und bei Patienten mit fortgeschrittenem Tumor des T-Stadiums pT3-T4, des cM1-Stadiums sowie der Stadiengruppe III-IV ist die Amplifikation des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptor 1 Gens ein prognostisch günstiger Faktor für das Gesamtüberleben. IV) Schlussfolgerung Bei Plattenepithelkarzinomen der Lunge besitzt die Amplifikation des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptor 1 Gens bei Männern keine prognostische Bedeutung. Die Amplifikation des Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptors 1 Gens bei Frauen stellt keinen ungünstigen, sondern vielmehr einen eher günstigen Prognosefaktor dar und ein amplifiziertes Fibroblasten-Wachstums-Faktor-Rezeptor 1 Gen ist für Patienten mit fortgeschrittenem Tumor des T-Stadiums pT3-T4, des cM1-Stadiums sowie generell der Stadiengruppe III-IV ein für die Prognose der Gesamtüberlebenszeit günstiger Faktor.

Summary I) Purpose: Worldwide, squamous cell carcinoma (SCC) is one of the most common histological subtype of non small cell lung cancer, but reliable molecular parameters are mostly missing. Mutations of the Fibroblast Growth Factor Receptor genes such as FGFR1 gene amplification and driver mutations in genes of FGFR2 and FGFR3 are found to be frequent among patients suffering from SCC of the lung. They seem to be of prognostic relevance in other types of solid cancer like breast cancer or urothelial carcinoma. In SCC of the lung their prognostic value is not definitely clear. Therefore, our aim was to analyze resected ΔNp63/p40-positive squamous cell carcinomas of the lung from 101 patients for FGFR1 gene amplification and driver mutations in genes of FGFR2 and FGFR3 in order to investigate their prognostic value. II) Methods and Material: Primary resected squamous cell lung carcinomas (n=101) were analyzed for mutations and amplification in FGFR1-3 genes. FISH-analysis was performed on formalin-fixed paraffin embedded tissues. For the detection of K660N/K660E (FGFR2) and R248C/S249C (FGFR3) mutations, tumor DNA was sequenced by the Sanger method. Epidemiological information were retrospectively collected, for survival analysis overall survival of the patients was used. The median age at time of tumor resection was 68,66 years (IQR:12,48 years), the median follow up time was 33,85 months (2-96 months). III) Results Twenty-two of 101 (21,78%) samples were shown to be FGFR1-gene amplification positive based on a FGFR1/CEN8 ratio of >2.0 or higher. In advanced stages (III-IV), patients carrying the amplification showed significantly longer overall survival (p=0,006). Among women, amplification was significantly associated with longer overall survival (p=0,023). The FGFR1 gene amplification status was associated with patient age (65 versus 69 years, p=0,046), there was no association with gender, tumor stage, histologic subtype, tumor grade or ΔNp63/p40-immunoreactivity. In one out of 101 cases (1%) a mutation within the FGFR2 and 3 genes was identified, the S249C mutation in FGFR3. There was no indication that it influences overall survival; the K600N, K660E or R248C mutations were not identified. IV) Conclusion In SCC of the lung, FGFR1 gene amplification is a frequent genetic alteration whereas the K660N/K660E (FGFR2) and R249C/S249C (FGFR3) mutations are rare events. In SCC of the lung, FGFR1 gene amplification appears not to be a negative but rather a favourable prognostic factor for women and particularly for patients with advanced cancer.