Skip to main content
Erschienen in: Der Pathologe 2/2016

09.09.2016 | Harnblasenkarzinom | Hauptreferate: Aktuelle Habilitationen

Tumorgenese aus pathologischer Sicht

Tumorausbreitung und epigenetisch regulierte Gene beim Harnblasenkarzinom

verfasst von: Dr. Dr. N. T. Gaisa

Erschienen in: Die Pathologie | Sonderheft 2/2016

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit betrachtet die Tumorgenese des Harnblasenkarzinoms auf drei dem Pathologen zugänglichen Ebenen: morphologisch, molekular- und epigenetisch. „Feldkanzerisierung“ und intraurotheliale Migration/Tumorzellseeding sind die wissenschaftlichen Haupthypothesen, welche das syn- und metachrone Auftreten multipler Tumoren im gesamten Harntrakt erklären sollen. In ausführlichen Zystektomiekartierungsstudien fanden wir in fast zwei Drittel aller Präparate ein unifokales Tumorgeschehen umgeben von einem tumornahen präinvasiven Carcinoma in situ. Weitere Untersuchungen mithilfe der TP53-Mutations- und Loss-of-heterozygosity-Analyse an ausgewählten Fällen sprechen für eine klonale Verwandtschaft der Tumorläsionen. In-situ-lineage-tracing via Cytochrom-C-Oxidase/Succinatdehydrogenase-Enzymhistochemie mit nachgeschalteter mitochondrialer DNA-Mutationsanalyse zum definitiven Klonalitätsnachweis blieb bei Harnblasentumoren inkonklusiv. Insgesamt fanden sich Hinweise auf beide Ausbreitungstheorien, wobei jedoch die intraurotheliale Migration/Tumorzellseeding den mengenmäßig größeren Anteil darstellt.
Ein weiterer Tumorgenesemechanismus ist die Inaktivierung von Genen durch epigenetische DNA-Methylierung. Wir analysierten die DNA-Methylierung von verschiedenen Genen, welche in RNA-Expressionsanalysen des Harnblasenkarzinoms herabreguliert waren. Dabei war insbesondere epigenetisch inaktiviertes ITIH5 mit einem frühen Rezidiv in pT1 High grade-Tumoren vergesellschaftet und zeigte funktionell einen forcierten invasiv-metastatischen Phänotyp, was eine initial tumorsuppressive Rolle nahelegt. Die epigenetische Gen-Inaktivierung stellt damit einen weiteren Tumorgenesemechanismus v. a. in der Progression der Erkrankung dar.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Balbas-Martinez C, Sagrera A, Carrillo-de-Santa-Pau E, Earl J, Marquez M, Vazquez M, Lapi E, Castro-Giner F, Beltran S, Bayes M, Carrato A, Cigudosa JC, Dominguez O, Gut M, Herranz J, Juanpere N, Kogevinas M, Langa X, Lopez-Knowles E, Lorente JA, Lloreta J, Pisano DG, Richart L, Rico D, Salgado RN, Tardon A, Chanock S, Heath S, Valencia A, Losada A, Gut I, Malats N, Real FX (2013) Recurrent inactivation of STAG2 in bladder cancer is not associated with aneuploidy. Nat Genet 45:1464–1469CrossRefPubMedPubMedCentral Balbas-Martinez C, Sagrera A, Carrillo-de-Santa-Pau E, Earl J, Marquez M, Vazquez M, Lapi E, Castro-Giner F, Beltran S, Bayes M, Carrato A, Cigudosa JC, Dominguez O, Gut M, Herranz J, Juanpere N, Kogevinas M, Langa X, Lopez-Knowles E, Lorente JA, Lloreta J, Pisano DG, Richart L, Rico D, Salgado RN, Tardon A, Chanock S, Heath S, Valencia A, Losada A, Gut I, Malats N, Real FX (2013) Recurrent inactivation of STAG2 in bladder cancer is not associated with aneuploidy. Nat Genet 45:1464–1469CrossRefPubMedPubMedCentral
2.
Zurück zum Zitat Bost F, Diarra-Mehrpour M, Martin JP (1998) Inter-alpha-trypsin inhibitor proteoglycan family – a group of proteins binding and stabilizing the extracellular matrix. Eur J Biochem 252:339–346CrossRefPubMed Bost F, Diarra-Mehrpour M, Martin JP (1998) Inter-alpha-trypsin inhibitor proteoglycan family – a group of proteins binding and stabilizing the extracellular matrix. Eur J Biochem 252:339–346CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Czerniak B, Dinney C, McConkey D (2016) Origins of bladder cancer. Annu Rev Pathol Mech Dis 11:149–174CrossRef Czerniak B, Dinney C, McConkey D (2016) Origins of bladder cancer. Annu Rev Pathol Mech Dis 11:149–174CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Davidson DD, Cheng L (2006) “Field cancerization” in the urothelium of the bladder. Anal Quant Cytol Histol 28:337–338PubMed Davidson DD, Cheng L (2006) “Field cancerization” in the urothelium of the bladder. Anal Quant Cytol Histol 28:337–338PubMed
6.
Zurück zum Zitat Gaisa NT, Graham TA, McDonald SAC, Canadillas-Lopez S, Poulsom R, Heidenreich A, Jakse G, Tadrous PJ, Knüchel R, Wright NA (2011) The human urothelium consists of multiple clonal units, each maintained by a stem cell. J Pathol 225:163–171CrossRefPubMed Gaisa NT, Graham TA, McDonald SAC, Canadillas-Lopez S, Poulsom R, Heidenreich A, Jakse G, Tadrous PJ, Knüchel R, Wright NA (2011) The human urothelium consists of multiple clonal units, each maintained by a stem cell. J Pathol 225:163–171CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Gaisa NT, Tilki D, Losen I, Dahl E, Stoehr R, Stief CG, Knüchel R (2008) Insight from a whole cystectomy specimen – association of primary small cell carcinoma of the bladder with transitional cell carcinoma in situ. Hum Pathol 39:1258–1262CrossRefPubMed Gaisa NT, Tilki D, Losen I, Dahl E, Stoehr R, Stief CG, Knüchel R (2008) Insight from a whole cystectomy specimen – association of primary small cell carcinoma of the bladder with transitional cell carcinoma in situ. Hum Pathol 39:1258–1262CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Gaisa NT, Wilms H, Wild PJ, Heidenreich A, Knuechel R (2015) In cystectomy specimens with bladder cancer whole organ embedding increases the detection rate of histopathological parameters, but not of those with prognostic significance. Virchows Arch 466:423–432CrossRefPubMed Gaisa NT, Wilms H, Wild PJ, Heidenreich A, Knuechel R (2015) In cystectomy specimens with bladder cancer whole organ embedding increases the detection rate of histopathological parameters, but not of those with prognostic significance. Virchows Arch 466:423–432CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Himmelfarb M, Klopocki E, Grube S, Staub E, Klaman I, Hinzmann B, Kristiansen G, Rosenthal A, Dürst M, Dahl E (2004) ITIH5, a novel member of the inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain family is downregulated in breast cancer. Cancer Lett 204:69–77CrossRefPubMed Himmelfarb M, Klopocki E, Grube S, Staub E, Klaman I, Hinzmann B, Kristiansen G, Rosenthal A, Dürst M, Dahl E (2004) ITIH5, a novel member of the inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain family is downregulated in breast cancer. Cancer Lett 204:69–77CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Höglund M (2007) On the origin of syn- and metachronous urothelial carcinomas. Eur Urol 51:1185–1193CrossRefPubMed Höglund M (2007) On the origin of syn- and metachronous urothelial carcinomas. Eur Urol 51:1185–1193CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Kloten V, Rose M, Kaspar S, von Stillfried S, Knüchel R, Dahl E (2014) Epigenetic inactivation of the novel candidate tumor suppressor gene ITIH5 in colon cancer predicts unfavorable overall survival in the CpG island methylator phenotype. Epigenetics 9:1290–1301CrossRefPubMedPubMedCentral Kloten V, Rose M, Kaspar S, von Stillfried S, Knüchel R, Dahl E (2014) Epigenetic inactivation of the novel candidate tumor suppressor gene ITIH5 in colon cancer predicts unfavorable overall survival in the CpG island methylator phenotype. Epigenetics 9:1290–1301CrossRefPubMedPubMedCentral
12.
Zurück zum Zitat Robert Koch-Institut (Hrsg), Gesellschaft der epidemiologischen Krebsregister in Deutschland e. V. (Hrsg) (2015) Krebs in Deutschland 2011/2012, 10. Aufl., Berlin Robert Koch-Institut (Hrsg), Gesellschaft der epidemiologischen Krebsregister in Deutschland e. V. (Hrsg) (2015) Krebs in Deutschland 2011/2012, 10. Aufl., Berlin
13.
Zurück zum Zitat Leedham SJ, Wright NA (2008) Human tumour clonality assessment – flawed but necessary. J Pathol 215:351–354CrossRefPubMed Leedham SJ, Wright NA (2008) Human tumour clonality assessment – flawed but necessary. J Pathol 215:351–354CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Lopez-Beltran A, Alvarez-Kindelan J, Luque RJ, Blanca A, Quintero A, Montironi R, Cheng L, Gonzalez-Campora R, Requena MJ (2008) Loss of heterozygosity at 9q32-33 (DBC1 locus) in primary non-invasive papillary urothelial neoplasm of low malignant potential and low-grade urothelial carcinoma of the bladder and their associated normal urothelium. J Pathol 215:263–272CrossRefPubMed Lopez-Beltran A, Alvarez-Kindelan J, Luque RJ, Blanca A, Quintero A, Montironi R, Cheng L, Gonzalez-Campora R, Requena MJ (2008) Loss of heterozygosity at 9q32-33 (DBC1 locus) in primary non-invasive papillary urothelial neoplasm of low malignant potential and low-grade urothelial carcinoma of the bladder and their associated normal urothelium. J Pathol 215:263–272CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Lu Y, Liu P, Wen W, Grubbs CJ, Townsend RR, Malone JP, Lubet RA, You M (2010) Cross-species comparison of orthologous gene expression in human bladder cancer and carcinogen-induced rodent models. Am J Transl Res 3:8–27PubMedPubMedCentral Lu Y, Liu P, Wen W, Grubbs CJ, Townsend RR, Malone JP, Lubet RA, You M (2010) Cross-species comparison of orthologous gene expression in human bladder cancer and carcinogen-induced rodent models. Am J Transl Res 3:8–27PubMedPubMedCentral
16.
Zurück zum Zitat Novelli M, Cossu A, Oukrif D, Quaglia A, Lakhani S, Poulsom R, Sasieni P, Carta P, Contini M, Pasca A, Palmieri G, Bodmer W, Tanda F, Wright N (2003) X‑inactivation patch size in human female tissue confounds the assessment of tumor clonality. P Natl Acad Sci USA 100:3311–3314CrossRef Novelli M, Cossu A, Oukrif D, Quaglia A, Lakhani S, Poulsom R, Sasieni P, Carta P, Contini M, Pasca A, Palmieri G, Bodmer W, Tanda F, Wright N (2003) X‑inactivation patch size in human female tissue confounds the assessment of tumor clonality. P Natl Acad Sci USA 100:3311–3314CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Pita JM, Banito A, Cavaco BM, Leite V (2009) Gene expression profiling associated with the progression to poorly differentiated thyroid carcinomas. Br J Cancer 101:1782–1791CrossRefPubMedPubMedCentral Pita JM, Banito A, Cavaco BM, Leite V (2009) Gene expression profiling associated with the progression to poorly differentiated thyroid carcinomas. Br J Cancer 101:1782–1791CrossRefPubMedPubMedCentral
18.
Zurück zum Zitat Rose M, Gaisa NT, Antony P, Fiedler D, Heidenreich A, Otto W, Denzinger S, Bertz S, Hartmann A, Karl A, Knüchel R, Dahl E (2014) Epigenetic inactivation of ITIH5 promotes bladder cancer progression and predicts early relaps of pT1 high-grade urothelial tumours. Carcinogenesis 35:727–736CrossRefPubMed Rose M, Gaisa NT, Antony P, Fiedler D, Heidenreich A, Otto W, Denzinger S, Bertz S, Hartmann A, Karl A, Knüchel R, Dahl E (2014) Epigenetic inactivation of ITIH5 promotes bladder cancer progression and predicts early relaps of pT1 high-grade urothelial tumours. Carcinogenesis 35:727–736CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Sanchez-Carbayo M (2012) Hypermethylation in bladder cancer: Biological pathways and translational applications. Tumour Biol 33:347–361CrossRefPubMed Sanchez-Carbayo M (2012) Hypermethylation in bladder cancer: Biological pathways and translational applications. Tumour Biol 33:347–361CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Sandoval J, Esteller M (2012) Cancer epigenomics: Beyond genomics. Curr Opin Genet Dev 22:50–55CrossRefPubMed Sandoval J, Esteller M (2012) Cancer epigenomics: Beyond genomics. Curr Opin Genet Dev 22:50–55CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Selbi W, de la Motte CA, Hascall VC, Day AJ, Bowen T, Phillips AO (2006) Characterization of hyaluronan cable structure and function in renal proximal tubular epithelial cells. Kidney Int 70:1287–1295CrossRefPubMed Selbi W, de la Motte CA, Hascall VC, Day AJ, Bowen T, Phillips AO (2006) Characterization of hyaluronan cable structure and function in renal proximal tubular epithelial cells. Kidney Int 70:1287–1295CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Sidransky D, Fost P, von Eschenbach A, Oyasu R, Preisinger AC, Vogelstein B (1992) Clonal origin of bladder cancer. N Engl J Med 326:737–740CrossRefPubMed Sidransky D, Fost P, von Eschenbach A, Oyasu R, Preisinger AC, Vogelstein B (1992) Clonal origin of bladder cancer. N Engl J Med 326:737–740CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Slaughter DP, Southwick HW, Smejkal W (1953) Field cancerization in oral stratified squamous epithelium; Clinical implications of multicentric origin. Cancer 6:963–968CrossRefPubMed Slaughter DP, Southwick HW, Smejkal W (1953) Field cancerization in oral stratified squamous epithelium; Clinical implications of multicentric origin. Cancer 6:963–968CrossRefPubMed
24.
Zurück zum Zitat Takai D, Jones PA (2002) Comprehensive analysis of CpG islands in human chromosomes 21 and 22. P Natl Acad Sci USA 99:3740–3745CrossRef Takai D, Jones PA (2002) Comprehensive analysis of CpG islands in human chromosomes 21 and 22. P Natl Acad Sci USA 99:3740–3745CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Taylor RW, Barron MJ, Borthwick GM, Gospel A, Chinnery PF, Samuels DC, Taylor GA, Plusa SM, Needham SJ, Greaves LC, Kirkwood TB, Turnbull DM (2003) Mitochondrial DNA mutations in human colonic crypt stem cells. J Clin Invest 112:351–360CrossRef Taylor RW, Barron MJ, Borthwick GM, Gospel A, Chinnery PF, Samuels DC, Taylor GA, Plusa SM, Needham SJ, Greaves LC, Kirkwood TB, Turnbull DM (2003) Mitochondrial DNA mutations in human colonic crypt stem cells. J Clin Invest 112:351–360CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Tsai YC, Simoneau AR, Spruck CH 3rd, Nichols PW, Steven K, Buckley JD, Jones PA (1995) Mosaicism in human epithelium: Macroscopic monoclonal patches cover the urothelium. J Urol 153:1697–1700PubMed Tsai YC, Simoneau AR, Spruck CH 3rd, Nichols PW, Steven K, Buckley JD, Jones PA (1995) Mosaicism in human epithelium: Macroscopic monoclonal patches cover the urothelium. J Urol 153:1697–1700PubMed
27.
Zurück zum Zitat Veeck J, Chorovicer M, Naami A, Breuer E, Zafrakas M, Bektas N, Dürst M, Kristiansen G, Wild PJ, Hartmann A, Knuechel R, Dahl E (2008) The extracellular matrix protein ITIH5 is a novel prognostic marker in invasive node-negative breast cancer and its aberrant expression is caused by promoter hypermethylation. Oncogene 27:865–876CrossRefPubMed Veeck J, Chorovicer M, Naami A, Breuer E, Zafrakas M, Bektas N, Dürst M, Kristiansen G, Wild PJ, Hartmann A, Knuechel R, Dahl E (2008) The extracellular matrix protein ITIH5 is a novel prognostic marker in invasive node-negative breast cancer and its aberrant expression is caused by promoter hypermethylation. Oncogene 27:865–876CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Wild PJ, Herr A, Wissmann C, Stoehr R, Rosenthal A, Zaak D, Simon R, Knuechel R, Pilarsky C, Hartmann A (2005) Gene expression profiling of progressive papillary noninvasive carcinomas of the urinary bladder. Clin Cancer Res 11:4415–4429CrossRefPubMed Wild PJ, Herr A, Wissmann C, Stoehr R, Rosenthal A, Zaak D, Simon R, Knuechel R, Pilarsky C, Hartmann A (2005) Gene expression profiling of progressive papillary noninvasive carcinomas of the urinary bladder. Clin Cancer Res 11:4415–4429CrossRefPubMed
29.
Zurück zum Zitat Zhuo L, Hascall VC, Kimata K (2004) Inter-α-trypsin inhibitor, a covalent protein-glycosaminoglycan-protein complex. J Biol Chem 279:38079–38082CrossRefPubMed Zhuo L, Hascall VC, Kimata K (2004) Inter-α-trypsin inhibitor, a covalent protein-glycosaminoglycan-protein complex. J Biol Chem 279:38079–38082CrossRefPubMed
30.
Zurück zum Zitat Zhuo L, Kimata K (2008) Structure and function of inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chains. Connect Tissue Res 49:311–320CrossRefPubMed Zhuo L, Kimata K (2008) Structure and function of inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chains. Connect Tissue Res 49:311–320CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Tumorgenese aus pathologischer Sicht
Tumorausbreitung und epigenetisch regulierte Gene beim Harnblasenkarzinom
verfasst von
Dr. Dr. N. T. Gaisa
Publikationsdatum
09.09.2016
Verlag
Springer Medizin
Erschienen in
Die Pathologie / Ausgabe Sonderheft 2/2016
Print ISSN: 2731-7188
Elektronische ISSN: 2731-7196
DOI
https://doi.org/10.1007/s00292-016-0207-3

Weitere Artikel der Sonderheft 2/2016

Der Pathologe 2/2016 Zur Ausgabe

Referate Preisträger: Novartis-Preisträger 2016

HMGB1 als metabolische Waffe im Arsenal natürlicher Killerzellen

Preisverleihungen: Poster- und Promotionspreise 2016

Preisverleihungen: Poster- und Promotionspreise 2016

Leitlinien kompakt für die Innere Medizin

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Update Innere Medizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.