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Aus dem Institut für Pathologie der Berufsgenossenschaftlichen Kliniken Bergmannsheil –
Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum
Direktor: Prof. Dr. med. K.-M. Müller ________________________________
Zelluläre Veränderungen nicht-kleinzelliger Lungenkarzinome nach
neoadjuvanter kombinierter Radio-/Chemotherapie
Inaugural-Dissertation
zur
Erlangung des Doktorgrades der Medizin
einer
Hohen Medizinischen Fakultät
der Ruhr-Universität Bochum
vorgelegt von
Sandra Abker
aus Dortmund
2002
2
Abstract
Abker
Sandra
Zelluläre Veränderungen nicht-kleinzelliger Lungenkarzinome nach neoadjuvanter kombinierter Radio-
/Chemotherapie
Ziel der vorliegenden Dissertation war die vergleichende Untersuchung von Tumorzell- und Kerngrößen
nicht-kleinzelliger Lungenkarzinome vor und nach neoadjuvanter Strahlen- und Chemotherapie hinsichtlich
therapieinduzierter Größenveränderungen. Weiterhin sollte geprüft werden, ob Zell- und Kerngrößen
prognoserelevante Faktoren darstellen.
Aus dem prä- und posttherapeutischen Gewebe von 24 Patienten (18 Plattenepithel-, 6 Adenokarzinome) im
Stadium III A oder III B wurden pro Patient 100 bis 200 Zellen mittels Computer gestütztem
Bildanalysesystem hinsichtlich Zell- und Kerngröße analysiert.
Die Untersuchung führte zu folgenden Ergebnissen:
1. Im Resttumorgewebe von Plattenepithelkarzinomen zeigte sich posttherapeutisch eine Verkleinerung der
Zellfläche von prätherapeutisch 101,8 + 4,1 µm² auf 99,6 + 5,8 µm² (p=0,72), der Kernfläche von 36,5 + 1,5
µm² auf 34,8 + 2,2 µm² (p=0,50), des Zelldurchmessers von 11,9 + 0,2 µm auf 11,6 + 0,3 µm (p=0,49) und
des Kerndurchmessers von 7,0 + 0,1 µm auf 6,8 + 0,2 µm (p=0,34), ohne eine statistische Signifikanz zu
erreichen.
2. Adenokarzinome hingegen wiesen posttherapeutisch signifikant vergrößerte Tumorzellen und Kerne auf.
Prätherapeutisch betrug die Zellfläche im Mittel 105,2 + 16,8 µm², die Kernfläche 33,9 + 2,8 µm², der
Zelldurchmesser 12,1 + 1,1 µm und der Kerndurchmesser 6,8 + 0,3 µm. Posttherapeutisch vergrößerte sich
die Zellfläche auf 137,2 + 27,4 µm² (p=0,034), die Kernfläche auf 46,1 + 7,3 µm² (p=0,067), der
Zelldurchmesser auf 13,2 + 1,3 µm (p=0,015) und der Kerndurchmesser auf 7,7 + 0,6 µm (p=0,063).
3. Die Kern-Plasma-Relation verringerte sich bei den Plattenepithelkarzinomen um 1% auf 58,4 + 0,9%
(p=0,368), während sie sich bei den Adenokarzinomen um 1,5% auf 58,8 + 1,5% (p=0,547) erhöhte. Die
Prüfung hinsichtlich einer signifikanten Größenveränderung erfolgte jeweils mittels t-Test für abhängige
Variablen.
4. In dem analysierten Kollektiv konnte, bei einer medianen Überlebenszeit von 18 Monaten, durch den Log-
Rank-Test für Patienten mit prätherapeutisch vergleichsweise großen Tumorzellen eine signifikant längere
Überlebenszeit von 30 Monaten im Vergleich zu Tumoren mit vorwiegend kleinen Tumorzellen mit nur 14
Monaten nachgewiesen werden (p=0,002).
Posttherapeutisch wurden auffallende Größenunterschiede der Tumorzellen innerhalb der einzelnen Tumoren
aufgezeigt. Kausalpathogenetisch lassen sich die Befunde über eine vergleichsweise große
Tumorheterogenität in bösartigen Lungentumoren erklären. Selektionsphänomene mit Residuen vorwiegend
größerer Zellen können durch eine unterschiedliche Strahlen- und Chemosensibilität erklärt werden.
Bei einer histologisch orientierten graduellen Festlegung der Tumorregression nach Therapie sind auch
zytologische Kriterien der Zell- und Kerngröße bedeutsam, da sich aus diesen Befunden weitergehende
Informationen zu prognostischen Gesichtspunkten ableiten lassen.
3
Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr
Referent: Priv.-Doz. Dr. med. K. Junker
Korreferent: Prof. Dr. med. Tiedjen
Tag der mündlichen Prüfung: 22.10.2002
4
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 7 1.1. Epidemiologie des Lungenkarzinoms 7 1.2. Klassifikation 9 1.2.1. Plattenepithelkarzinome 10 1.2.2. Adenokarzinome 11 1.2.3. Großzellige Karzinome 11 1.2.4. Kleinzellige Karzinome 12 1.3. TNM-System und Stadieneinteilung auf der Basis der TNM-
Klassifikation 13
1.3.1. TNM-Klassifikation 13 1.3.2. Stadieneinteilung gemäß TNM-Klassifikation 15 1.4. Diagnostik 15 1.5. Therapie 16 2. Fragestellung 19 3. Material und Methode 21 3.1. Material 21 3.1.1. Klinische Remission nach neoadjuvanter Therapie 23 3.1.2. Regressionsgrading bei NSCLC 24 3.2. Methode (eigene Untersuchungen) 26 3.2.1. Statistische Methoden 27 4. Ergebnisse 28 4.1. Klinische Tumorremission 28 4.2. Meßergebnisse der Plattenepithelkarzinome 30 4.2.1. Plattenepithelkarzinome, prätherapeutisch 30 4.2.2. Plattenepithelkarzinome, posttherapeutisch 34 4.2.3. Vergleich der prä- und posttherapeutischen Meßergebnisse der
Plattenepithelkarzinome 36
4.3. Meßergebnisse der Adenokarzinome 52 4.3.1. Adenokarzinome, prätherapeutisch 52 4.3.2. Adenokarzinome, posttherapeutisch 54 4.3.3. Vergleich der prä- und posttherapeutischen Meßergebnisse der
Adenokarzinome 55
4.4. Prüfung der morphometrischen Parameter sowie des Stadiums hinsichtlich einer Korrelation zum Regressionsgrad
60
4.4.1. Zelldurchmesser 60 4.4.2. Zellfläche 61 4.4.3. Kerndurchmesser 61 4.4.4. Kernfläche 62 4.4.5. Kern-Plasma-Relation 63 4.4.6. Erkrankungsstadium 63 4.5. Überleben 65
5
5. Diskussion 73 5.1. Prätherapeutische Tumorzell- und Kerngrößen bei
Plattenepithel- und Adenokarzinomen 73
5.2. Posttherapeutische Zell- und Kerngrößen bei Plattenepithel- und Adenokarzinomen
75
5.3. Entwicklung der Tumorzellen und Zellkerne bei Patienten mit Plattenepithelkarzinomen nach Radio- und Chemotherapie
76
5.3.1. Simultane Abnahme der Zell- und Kerngröße bei Plattenepithelkarzinomen
76
5.3.2. Simultane Zell- und Kernvergrößerung bei Plattenepithelkarzinomen
77
5.3.3. Divergierende Größenveränderungen von Tumorzellen und Kernen bei Plattenepithelkarzinomen
80
5.4. Entwicklung der Zell- und Kerngröße bei Patienten mit Adenokarzinomen nach Radio- und Chemotherapie
82
5.5. Abgrenzung der zytologischen Veränderungen von Apoptose und Nekrose
86
5.6. Abhängigkeit der Zell- und Kerngrößen und des Stadiums vom Regressionsgrad
87
5.7. Einfluß der Zell- und Kernparameter auf das Überleben 88 5.8. Einfluß von Stadium und Regressionsgrad auf das Überleben 90 6. Zusammenfassung 93 7. Literaturverzeichnis 96
6
Abkürzungen Adeno Adenokarzinome
CR Komplette Remission
DMax Maximaler Durchmesser
DMin Kleinster Durchmesser
DMittel Mittlerer Durchmesser
KPR Kern-Plasma-Relation
MÜZ Mediane Überlebenszeit
NC No Change
NSCLC Non-small-cell-lung cancer
Pat. Patient
PD Progressive disease
PE Plattenepithelkarzinome
Post Posttherapeutisch
PR Partielle Remission
Prä Prätherapeutisch
RG Regressionsgrad
SCLC Small-cell-lung cancer
Stad. Stadium
UICC Union International Contre le Cancer
ÜLZ Überlebenszeit
7
1. Einleitung
1.1. Epidemiologie des Lungenkarzinoms
Das Lungenkarzinom gehört mit einer Inzidenz von ca. 45.000 zu den häufigsten malignen
Tumoren in Deutschland. An bösartigen Lungengeschwülsten starben 1997 insgesamt
37.248 Menschen, davon 28.464 Männer und 8.784 Frauen (Statistisches Jahrbuch 1999).
Das Erkrankungsalter hat einen Häufigkeitsgipfel zwischen dem 55. und 65. Lebensjahr,
vor dem 50. Lebensjahr ist diese Erkrankung eher selten. Beim Mann sind die malignen
Lungentumoren mit einem Anteil von 26,4% in Deutschland die häufigste zum Tode
führende bösartige Neubildung, bei der Frau liegen sie bei einem deutlich geringeren
Anteil von derzeit 8,6%, die Letalitätsrate nimmt jedoch seit Jahrzehnten einen
progredienten Verlauf. 1952 starben in Westdeutschland noch 1356 Frauen an malignen
Lungentumoren, bis 1995 hat sich diese Zahl mit 6972 Todesfällen bereits verfünffacht.
Ein wesentlicher Grund dafür liegt wahrscheinlich in der steigenden Zahl der
Raucherinnen. Das Rauchen ist der wichtigste tumorauslösende Faktor, circa 98% aller
Patienten mit gesichertem malignem Lungentumor sind Raucher (Lorenz 1994). Weitere
kanzerogene Substanzen sind Asbest, Nickel, Cadmium, polyzyklische aromatische
Kohlenwasserstoffe, Arsen, Radon und ionisierende Strahlen (Noltenius 1987). Einerseits
repräsentiert das Lungenkarzinom den Prototyp eines exogen induzierten Tumors,
andererseits spielen auch anlagebedingte Faktoren in der Genese eine Rolle (Rüdiger und
Nowak 1994).
8
Abb. 1: Häufigste Todesfälle durch bösartige Neubildungen 1997 in Deutschland
Todesfälle durch bösartige Neubildungen nach Lokalisation der häufigsten Primärtumoren
für 1997 in Prozent. (Statistisches Jahrbuch für Deutschland 1999)
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
männl. weibl.
Magen Dick- Mast- Leber Bauch- Lunge Brust- Prostata Gebär- Niere lymph. darm darm Gb speichel- drüse mutter Harn- hämtop. Gw drüse Adnexe wege Gewebe
%
9
1.2. Klassifikation
Die pathologisch-anatomische Diagnostik der bösartigen Lungentumoren erfolgt gemäß
der WHO-Klassifikation von 1999 nach lichtmikroskopisch faßbaren zytologischen
Kriterien (Travis et al. 1999). Aufgrund klinischer und tumorbiologischer Besonderheiten
des kleinzelligen Lungenkarzinoms mit einer kurzen Tumorverdopplungszeit und der
Tendenz zur frühen Metastasierung, werden die malignen Tumoren in zwei große Gruppen
eingeteilt: in kleinzellige (SCLC) und nicht-kleinzellige Lungenkarzinome (NSCLC), zu
denen definitionsgemäß Plattenepithel-, Adeno- und großzellige Karzinome zählen und
die, je nach Selektion des Untersuchungsgutes, mit 64-90% aller Lungenkarzinome den
größten Teil der Lungentumoren darstellen (Müller et al. 1993).
Kleinzelliges Karzinom
Variante: kombiniertes kleinzelliges Karzinom
Plattenepithelkarzinom
Varianten:
a. papillär
b. klarzellig
c. kleinzellig
d. basaloid
Adenokarzinom
a. azinär
b. papillär
c. bronchioloalveoläres Karzinom (sog. Alveolarzellkarzinom)
d. solide schleimbildend
e. verschiedene Subtypen gemischt
f. Varianten
Großzelliges Karzinom
Varianten:
a. großzellig, neuroendokrin
b. basaloid
10
c. lymphoepitheliom-ähnlich
d. klarzellig
e. mit rhabdoidem Phänotyp
Desweiteren werden Adeno-squamöses Karzinom, Karzinome mit pleomorphen,
sarkomatösen Anteilen, Karzinoid-Tumoren und Karzinome vom Speicheldrüsen-Typ
sowie unklassifizierte Karzinome nach einer Nouvellierung der WHO-Klassifikation von
1999 unterschieden (Travis et al. 1999).
Das für die Therapie entscheidende Kriterium ist die histologische Diagnose, insbesondere
die Frage kleinzellig oder nicht-kleinzellig (Cohen und Mathews 1978). Bei der
Klassifikation des Tumorgewebes aus einer 2 mm Durchmesser umfassenden Biopsie
ergibt sich jedoch die Schwierigkeit der Festlegung eines einzigen Tumorzelltyps.
Mikroskopische Untersuchungen mehrerer Gewebsproben aus verschiedenen Abschnitten
eines bösartigen Lungentumors unter Einsatz verschiedener Zusatzuntersuchungen haben
gezeigt, daß sich pulmonale bösartige Neubildungen durch besonders hohe Heterogenität
mit variablen Expressionen biologisch verschiedener Tumortypen als Folge einer hohen
genetischen Instabilität auszeichnen. Der lichtmikroskopische Tumorbefund spiegelt nur
einen groben phänotypischen Tumorparameter ohne zuverlässige Rückschlüsse auf die
Tumorbiologie wider (Müller et al. 1994). Die zelluläre Heterogenität der bösartigen
Lungentumoren zeigte sich auch in anderen Studien (Dunnhill u. Gatter 1986, Hirsch et al.
1983, Yang 1995). In der Diagnose kann daher nur der führende Tumorzelltyp angegeben
werden.
1.2.1. Plattenepithelkarzinome
Die Plattenepithelkarzinome sind mit 41% im Biopsiegut nach Müller die größte Gruppe
unter den Lungenkarzinomen. Sie entwickeln sich meist in den großen Bronchien als
knotige Rundherde und wachsen bevorzugt intraluminal stenosierend (Müller u.
Brinkmann 1993). Ein auffällig hoher Anteil der Patienten (98%) sind starke Raucher.
Plattenepithelkarzinome haben eine mittlere Tumorverdopplungszeit von 103 Tagen.
Histologisch sind sie aus epidermisähnlichen Zellkomplexen aufgebaut und werden in
verhornende und nicht verhornende Karzinome eingeteilt. Wichtige Kriterien für die
11
Diagnose Plattenepithelkarzinom sind der Nachweis von Interzellularspalten, die durch
Desmosomen überbrückt werden, und von intrazellulären Keratinbestandteilen, bis zur
Ausbildung von Hornperlen. Die Diagnose Plattenepithelkarzinom kann durch den
möglichen Nachweis sowohl kleinzelliger als auch großzelliger Anteile erschwert werden.
1.2.2. Adenokarzinome
Die Adenokarzinome liegen im Biopsiegut nach Müller mit 23% nach den
Plattenepithelkarzinomen und kleinzelligen Karzinomen an 3. Stelle. Sie sind bevorzugt in
der Peripherie lokalisiert und infiltrieren aus diesem Grund bereits früh die Pleura. Bei
Frauen werden Adenokarzinome sehr häufig beobachtet und es ist der häufigste Tumortyp
unter Nichtrauchern (Pendleton et al. 1996, Noltenius 1987). Sie sind aus atypischen,
drüsenähnlichen Strukturen aufgebaut. Es sind neben atypischen Epithelzellen mit
Schleimsubstanzen und Sekretvakuolen in über 50% auch plattenepitheliale
Zellansammlungen und Riesenzellen nachweisbar. Daher ist eine Abgrenzung zwischen
Adeno- und Plattenepithelkarzinomen schwierig und der Nachweis von zytoplasmatischen
Schleimvakuolen zur Abgrenzung von großzelligen Karzinomen unerläßlich (Müller et al.
1993). Die Prognose ist trotz guter Operabilität bei peripherer Lokalisation, hohen
Differenzierungsgrades und einer vergleichsweise langen mittleren
Tumorverdopplungszeit von 183 Tagen eher ungünstig.
1.2.3. Großzellige Karzinome
Die großzelligen Karzinome haben mit 1% im Biopsiegut bisher den geringsten Anteil
unter den nicht-kleinzelligen Tumoren. In der Klassifikation der WHO bilden sie eine
eigenständige Gruppe. Die Zahl der großzelligen Karzinome wird nach Nouvellierung der
Klassifikation wahrscheinlich wieder ansteigen, neuere Zahlen liegen derzeit noch nicht
vor. Die Zeichen, daß es sich jedoch eher um Varianten besonders von Adeno- und von
Plattenepithelkarzinomen handelt, werden durch neuere Untersuchungen immer deutlicher.
Zur Abgrenzung zum Adenokarzinom ist der fehlende Nachweis von Schleimproduktion
wichtig. Eine Produktion exokriner und/oder neuroendokriner Hormone ist möglich, die
Helligkeit des Zytoplasmas beispielsweise entsteht durch gespeichertes Glykogen.
12
1.2.4. Kleinzellige Karzinome
Die kleinzelligen Lungenkarzinome zeichnen sich durch einen besonders hohen
Malignitätsgrad mit einer mittleren Tumorverdopplungszeit von 55 Tagen aus. Im
Biopsiegut sind sie die zweithäufigste Tumorgruppe mit einem Anteil von 30%. Sie
wachsen bevorzugt in zentralen Lungenabschnitten. Immunhistochemisch läßt sich die
Produktion hormonähnlicher Substanzen wie neuronenspezifischer Enolase (NSE)
nachweisen. Eine histomorphologische Einteilung in das sogenannte Grading ist bei
kleinzelligen Tumoren nicht möglich, da hier ein organoider Vergleich fehlt (Müller et al.
1993).
13
1.3. TNM-System und Stadieneinteilung auf der Basis der TNM-Klassifikation
Neben der histologischen Diagnose ist für den Kliniker das Stadium des Patienten, das
durch die TNM-Klassifikation bestimmt wird, von entscheidender Bedeutung, da die
Therapiemaßnahmen der nicht-kleinzelligen Karzinome stadienabhängig sind. Um eine
international standardisierte Stadieneinteilung der malignen Tumoren, nach der sich das
Therapieschema richtet, zu erhalten, wird in Übereinstimmung mit der Union International
Contre le Cancer (UICC) das Tumorstadium (Staging) aufgrund folgender Kriterien
beurteilt: Größe und Ausdehnung des Primärtumors (T), Befall der regionären
Lymphknoten (N), Nachweis von Fernmetastasen (M). Es wird unterschieden, ob die
TNM-Einteilung prätherapeutisch anhand klinischer Befunde erfolgt oder postoperativ
anhand des Resektates und wird dann mit pTNM gekennzeichnet.
1.3.1. TNM-Klassifikation
Primärtumor (T):
Tx: Positive Zytologie im Bronchialsekret/Sputum
Tis: Carcinoma in situ
T1: Tumor <3cm, von Lungengewebe oder viszeraler Pleura umgeben, Hauptbrochus
frei
T2: Tumor >3cm oder mit Hauptbrochusbefall oder Beteiligung der Pleura viszeralis
oder mit partieller Atelektase oder Pneumonie eines Lungenanteils, >2cm distal
der Carina
T3: Tumor jeder Größe mit Beteiligung parietaler Pleura oder mit
Hauptbrochusbefall <2cm distal der Carina oder totaler Atelektase oder
Pneumonie einer gesamten Lunge
T4: Tumor jeder Größe mit Infiltration von Mediastinum, Herz, großen Gefäßen,
Trachea, Carina, Oesophagus oder malignem Pleuraerguß
Regionäre Lymphknoten (N):
N0: Keine regionären LK-Metastasen
N1: Ipsilaterale peribrochiale und/oder hiläre LK-Metastasen
14
N2: Ipsilaterale mediastinale und subkarinale LK-Metastasen
N3: Kontralaterale hiläre und/oder mediastinale LK-Metastasen und/oder
supraklavikuläre LK-Metastasen (ipsi- und/oder kontralateral)
Fernmetastasen (M):
M0: Kein Nachweis von Fernmetastasen
M1: Fernmetastasen
Abb. 2: Sitz des Primärtumors gemäß TNM-Klassifikation (aus Noltenius 1987)
Neben der TNM-Klassifikation können Unterschiede der geweblichen und zytologischen
Differenzierung als Tumorgrading mit den Symbolen G1 bis G4 benannt werden
(G1=hoher, G2=mittlerer, G3=geringer, G4=entdifferenziert, GX=unbestimmter Grad der
Differenzierung).
Die Prognose des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms hängt entscheidend vom
Erkrankungsstadium ab. Auch die Planung entsprechender Therapiemaßnahmen wird
anhand des Tumorstadiums und der funktionellen Reserven des Patienten getroffen und ist
daher für den Kliniker von großer Bedeutung.
16
1.3.2. Stadieneinteilung gemäß TNM-Klassifikation, UICC (International Union
against Cancer)
Die Stadieneinteilung der nicht-kleinzelligen Lungenkarzinome erfolgt nach der TNM-
Klassifikation. Zu Beginn dieser Studie galt die Einteilung von 1988, die unten abgebildet
ist und die dieser Studie zugrunde gelegt wurde. 1997 kam es zu einer Nouvellierung der
Stadieneinteilung, in der eine Differenzierung der Stadien I und II vorgenommen wurde
und hier zum Vergleich aufgeführt wird. alte Klassifikation (Mountain 1988)
neue Klassifikation (Mountain 1997)
Okkultes
Karzinom:
Tx, N0, M0
Okkultes
Karzinom:
Tx, N0, M0
Stad. 0: Tis, N0, M0 Stad. 0: Tis, N0, M0
Stad. I: T1, N0, M0
T2, N0, M0
Stad. IA:
Stad. IB:
T1, N0, M0
T2, N0, M0
Stad. II: T1, N1, M0
T2, N1, M0
Stad. IIA:
Stad. IIB:
T1, N1, M0
T2, N1, M0
T3, N0, M0
Stad. IIIA: T3, N0, M0
T3, N1, M0
T1-3, N2, M0
Stad. IIIA: T1, N2, M0
T2, N2, M0
T3, N1-2, M0
Stad. IIIB: jedes T, N3, M0
T4, jedes N, M0
Stad. IIIB: jedes T, N3, M0
T4, jedes N, M0
Stad. IV: jedes T, jedes N, M1 Stad. IV: jedes T, jedes N, M1
1.4. Diagnostik
Entscheidend für die Prognose der Patienten sind histologischer Typ, Tumorstadium, und
der Allgemeinzustand des Patienten zum Zeitpunkt der Diagnosestellung (Mountain et al.
1986). Das diagnostische Vorgehen soll Aufschluß über Tumortyp, Ausdehnung des
Primärtumors, Befall der regionären Lymphknoten und Feststellung oder Ausschluß von
Fernmetastasen geben. Zur Primärdiagnostik zählen neben Anamnese und körperlicher
17
Untersuchung, bildgebende Verfahren wie Röntgenaufnahmen und Computertomographie
(CT) des Thorax, um Lage des Tumors und Infiltration von Nachbarorganen oder Gefäßen
festzustellen. Mittels endoskopischer Verfahren wie Bronchoskopie oder Mediastinoskopie
wird Gewebe zum exakten Staging und Grading entnommen. Zum Ausschluß von
Fernmetastasen wird in der Regel eine Abdomensonographie, CT von Abdomen und
Schädel und eine Skelettszintigraphie durchgeführt.
Laboruntersuchungen, insbesondere die Untersuchungen der Tumormarker wie
neuronenspezifische Enolase (NSE), karzinoembryonales Antigen (CEA) und einiger
spezifischer Proteine wie CA 50, haben ihre Bedeutung weniger in der Primärdiagnostik,
sind aber ebenso wie die bildgebende Diagnostik ein wichtiger Verlaufsparameter
(Feddersen u. Wichert 1994).
1.5. Therapie
Die Therapie der Lungenkarzinome richtet sich zunächst nach der Einteilung kleinzelliges
oder nicht-kleinzelliges Karzinom. Während das kleinzellige Karzinom wegen seines sehr
hohen Malignitätsgrades und der früh einsetzenden Metastasierung in der Regel mit einer
Chemotherapie behandelt wird und die Operation hierbei eher palliativen Charakter hat,
hängt das Behandlungsschema der nicht-kleinzelligen Tumore vom Stadium ab.
Bei Diagnosestellung liegt nur in 25-30% der Fälle ein lokal begrenzter Tumor im Stadium
I oder II vor (Thomas et al. 1995). In diesen Erkrankungsstadien wird die komplette
Resektion des Tumorgewebes unter kurativen Gesichtspunkten angestrebt, mit 5-Jahres-
Überlebensraten von 55-70% im Stadium I und 30-40 bzw. 50% im Stadium II (Izbicki et
al. 1992, Nesbitt et al. 1995). Kann eine chirurgische Resektion aufgrund funktioneller
Inoperabilität oder bei Ablehnung durch den Patienten nicht durchgeführt werden, so gilt
als therapeutische Alternative die Radiotherapie (Dosoretz et al. 1992). Durch kurativ
intendierte hyperfraktionierte Radiatio können bei Patienten im Stadium I 5-Jahres-
Überlebensraten von bis zu 30%, bei einer medianen Überlebenszeit von 33 Monaten,
erreicht werden (Jeremic et al. 1997). Für Patienten im Stadium I und II hängt die
Prognose von der Größe des Primärtumors (T-Stadium) und vom Lymphknotenstatus ab
(Martini et al. 1992).
18
In bis zu 40% der Fälle liegt bei Diagnosestellung das Stadium IV mit Fernmetastasen vor
(Thomas et al. 1995, Fry et al. 1996). Die Prognose ist bei diesen Patienten, mit medianen
Überlebenszeiten zwischen 4 und 6 Monaten und 5-Jahresüberlebensraten unter 5%, trotz
palliativer Chemotherapie, besonders kritisch.
Die Therapiemaßnahmen im Stadium III, von dem 25-30% der Patienten bei
Diagnosestellung betroffen sind, befinden sich in permanenter Entwicklung. Hierbei stehen
unterschiedliche Therapiemaßnahmen zur Verfügung. Bei funktioneller und technischer
Operabilität wird die Resektion des Tumors wegen der höchsten Heilungschance mit 5-
Jahres-Überlebensraten von 20% angestrebt (Drings 1997). Nachdem sich in Studien unter
anderem an postoperativ bestrahlten Plattenepithelkarzinomen gezeigt hatte, daß eine
Radiotherapie nach Resektion zu einer verminderten Rezidivrate führte, ein signifikanter
Überlebensvorteil jedoch ausblieb, wurden weitere Therapieansätze entwickelt
(Weisenburger und Gail 1986). Patienten mit lokal fortgeschrittenen Lungenkarzinomen
wurden mit alleiniger Chemotherapie behandelt. Hierbei zeigte sich in Studien, im
Vergleich zu unbehandelten Kontrollgruppen eine deutliche Verbesserung der Prognose,
die Auswirkung der Therapie auf die Länge der Überlebenszeit war jedoch eingeschränkt
(Cormier et al. 1981, Grilli et al. 1993).
Supportiv werden nun adjuvante Chemotherapie (Dautzenberg et al. 1995, Roth et al.
1994) oder neoadjuvante Radio-Chemotherapie (Choi et al. 1997, Eberhardt 1996,
Shepherd et al. 1992) angewandt, die zu deutlich besseren Prognosen führen. Diese
Therapieformen haben das Ziel den Tumor zu verkleinern, somit eine erhöhte
Resektionsrate zu erreichen und potentielle Mikrometastasen zu zerstören (Martini et al.
1993, Elias et al. 1994). Einige Studien an NSCLC konnten zeigen, daß durch
neoadjuvante Therapieschemata hohe Raten an R0-Resektionen erzielt werden (Choi et al.
1996, von Eiff et al. 1994, Pujol et al. 1990, Wagner et al. 1995).
Bei Inoperabilität werden die Patienten im Stadium III entweder mit alleiniger
Radiotherapie behandelt, dies gilt vor allem für Tumoren ohne mediastinale Beteiligung
(Hayakawa et al. 1996) oder es kommt eine kombinierte Radio- und Chemotherapie zum
Einsatz, bei der es zu einer signifikant geringeren Metastasierungsrate im Vergleich zur
alleinigen Strahlenbehandlung kommt (Arriagada et al. 1991). Einige Studien konnten eine
signifikant längere Überlebenszeit bei kombinierter Chemo- und hyperfraktionierter
19
Strahlentherapie, im Vergleich zu alleiniger Radiotherapie feststellen (Byhardt et al. 1995,
Schaake-Koning et al. 1992, Jeremic et al. 1995, Jeremic et al. 1996, Sause et al. 1995).
20
2. Fragestellung
Bisher sind zytologische Veränderungen nicht-kleinzelliger Lungenkarzinome nach
neoadjuvanter kombinierter Radio-/Chemotherapie unter morphometrischen Aspekten nur
wenig untersucht worden. In der vorliegenden Arbeit wurden an Plattenepithel- und
Adenokarzinomen Parameter wie Zell- und Kernfläche, Zell- und Kerndurchmesser und
die Kern-Plasma-Relation vor und nach einer neoadjuvanten Kombinationstherapie,
bestehend aus einer Chemotherapie nach dem ICE-Schema und nachfolgender
hyperfraktioniert-akzelerierter Strahlentherapie, Gesamtdosis 45 Gray, quantitativ
bestimmt und nach histomorphologischen Regressionszeichen und Korrelation zum
weiteren klinischen Verlauf untersucht.
Es liegen einige Studien über unterschiedliche maligne Tumoren vor, die sich mit
zytologischen Veränderungen nach Radio- und Chemotherapie befassen. Moll und Chumas
stellten 1997 bei neoadjuvant chemotherapierten Mammakarzinomen in 51% ihres
Studienkollektivs eine Kernvergrößerung fest. Helpap fand 1985, daß zu den typischen
Kennzeichen histologischer Regression beim Prostatakarzinom nach Oestrogen- und
Strahlentherapie unter anderem die Vakuolisierung des Zytoplasmas, Kernpyknosen, in
einzelnen Fällen aber auch vakuolisierte Kerne gehören.
Andere Autoren beschreiben neben diesen Phänomenen auch weitere Veränderungen, die
eine Verkleinerung von Zellen und Kernen zur Folge haben. Leistenschneider-Nagel
beobachtete 1984 in behandelten Prostatakarzinomen weder eindeutig histologische noch
zytologische Regressionszeichen. Er trennte „deutliche Regressionszeichen“ wie
abnehmende Kerngröße, Kernpyknosen und Verkleinerung oder Schwund von Nukleolen
von „geringen Regressionszeichen“ wie Kern- und Zytoplasmavakuolen und
Zytoplasmaschrumpfung. Mandard beschrieb 1994 in ihrer Untersuchung zu
Oesophaguskarzinomen nach präoperativer Chemotherapie in der Gruppe der Therapie-
Responder deutliche Regressionszeichen wie Zytoplasmavakuolisierung, Kernpyknose und
Nekrosen und konnte ein signifikant längeres Überleben in der Responder-Gruppe ihres
Kollektivs nachweisen.
21
Die vorliegenden Studien zeigen hinsichtlich der Morphologie von Tumorzellen und
Zellkernen nach Chemo-/Strahlentherapie sehr unterschiedliche Ergebnisse. Es wurden
bisher jedoch keine vergleichenden quantitativen Untersuchungen an Tumorzellen vor und
nach Therapie durchgeführt.
Die vorliegende Dissertation befaßt sich mit morphometrischen Untersuchungen an nicht-
kleinzelligen Lungenkarzinomen vor und nach kombinierter Strahlen- und Chemotherapie.
Die prä- und posttherapeutisch gewonnenen Tumorzellen und Zellkerne wurden
hinsichtlich einer signifikanten therapieinduzierten Größenveränderung quantitativ erfaßt
und mittels statistischer Verfahren ausgewertet. Dabei war von besonderem Interesse, ob
sich eine zu erwartende Zell- und Kernvergrößerung, wie in vorherigen Studien
beschrieben, mit morphometrischen Methoden an Plattenepithel- und Adenokarzinomen
der Lunge verifizieren läßt. Es sollte geprüft werden, ob es sich um gleichsinnige
Veränderungen von Zell- und Kerngröße handelt oder ob sich diese beiden Parameter
unabhängig voneinander entwickeln. Desweiteren wurden die gemessenen Flächen und
Durchmesser, sowie die Kern-Plasma-Relation und das Erkrankungsstadium hinsichtlich
einer Korrelation zum Grad der therapieinduzierten Tumorregression untersucht.
Außerdem wurde untersucht, ob die Größe von Tumorzellen und Zellkernen einen Einfluß
auf die Länge der Überlebenszeit ausüben und somit einen prognoserelevanten Faktor
darstellen.
22
3. Material und Methode
3.1. Material
Im Rahmen einer Multicenterstudie wurden in der Zeit von April 1992 bis September 1995
54 Patienten mit lokoregionär fortgeschrittenen nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen in
die Studie aufgenommen und mit einer neoadjuvanten Radio-/Chemotherapie nach dem
ICE-Schema behandelt. Nach Abschluß der Kombinationsstherapie war bei 40 Patienten
eine operative Resektion möglich. In 33 Resektaten war weiterhin vitales Tumorgewebe
nachweisbar; eine vergleichende Untersuchung von prä- und posttherapeutischem Gewebe
konnte bei 24 Patienten vorgenommen werden. Bei den Patienten handelte es sich um 2
Frauen und 22 Männer, im Alter zwischen 37 und 69 Jahren, median 57,8 Jahre.
In die Studie aufgenommen wurden Patienten, die folgende Einschlußkriterien erfüllten:
- Histologisch gesichertes nicht-kleinzelliges Lungenkarzinom im
- Stadium III A oder III B
- Funktionelle Operabilität mit einer FEV >1,0 Liter
- Allgemeinzustand nach Karnowsky mindestens 70%
- Ausreichende Leber- und Nierenfunktion
- Ausreichende Knochenmarksfunktion vor Therapiebeginn
- Alter der Patienten max. 69 Jahre
- Schriftliche Patienteneinwilligung
Patienten, die bereits vorher eine Strahlen- oder Chemotherapie erhielten, deren
Primärtumor bereits reseziert wurde, sowie Patienten mit bestehendem malignem
Zweittumor und manifester Infektion vor Therapiebeginn, konnten nicht in die Studie
aufgenommen werden.
Neben bildgebender Diagnostik wie Röntgen-Thorax, Thorax-, Schädel- und Abdomen-CT
und Skelettszintigraphie zum Ausschluß von Fernmetastasen, wurde den Patienten via
Bronchusbiopsie und Mediastinoskopie Gewebe zum Staging und Grading entnommen. In
diesem Patientenkollektiv wurde bei 18 Patienten ein Plattenepithelkazinom und bei 6
Patienten ein Adenokarzinom diagnostiziert.
23
Median 25 Tage nach Diagnosestellung wurde mit dem ersten Zyklus der Chemotherapie
begonnen. Das Therapieschema bestand aus 3 Blöcken neoadjuvanter Therapie: Initial
erfolgten 2 Blöcke Chemotherapie nach dem ICE-Schema mit den Substanzen Ifosfamid,
Carboplatin und Etoposid. Ifosfamid und Etoposid wurden am 1., 3. und 5. Tag in einer
Dosierung von 1500 mg/m² bzw. 100 mg/m², Carboplatin nur am 1. Tag in einer
Dosierung von 300 mg/m² Körperoberfläche gegeben. Dieses Schema wurde ab dem 22.
Tag wiederholt. Danach folgte die hyperfraktionierte, akzelerierte Bestrahlungstherapie
mit einer Gesamtdosis von 45 Gray, die innerhalb von 3 Wochen, an 5 Tagen pro Woche,
mit jeweils 2 Einzelfraktionen à 1,5 Gray, appliziert wurde. Simultan zur Strahlentherapie
wurde an den Tagen 1, 8 und 15 eine Kombinationschemotherapie mit den Substanzen
Carboplatin (100 mg/m²) und Vindesin (3 mg/m²) verabreicht.
24
3.1.1. Klinische Remission nach neoadjuvanter Therapie
Drei bis sechs Wochen nach Abschluß der kombinierten Radio-Chemotherapie erfolgte ein
Staging zur klinischen Überprüfung der Therapie mittels bildgebender Verfahren. Die
Bewertung erfolgte nach den Kriterien der Southwest Oncology Group.
Tab. 1: Klinische Remissionskriterien der Southwest Oncology Group (SWOG)
(Green und Weiss 1992)
CR Komplette Tumorremission:
Verschwinden aller meßbaren Tumorparameter über zumindest 4 Wochen
PR Partielle Tumorremission:
Reduktion aller meßbaren Tumorparameter um mindestens 50% über
zumindest 4 Wochen
NC „no change“ (gleichbleibende Tumorerkrankung):
Reduktion aller meßbaren Tumorparameter um weniger als 50% bzw.
Größenzunahme um höchstens 25% über zumindest 4 Wochen
PD Progressive Tumorerkrankung:
Größenzunahme der meßbaren Tumorparameter um mindestens 25% oder
Auftreten von Metastasen
Median sieben Wochen nach Abschluß der Radio-/Chemotherapie, nach Rückbildung
hämatologischer und nicht-hämatologischer Nebenwirkungen, erfolgte die radikale
Operation unter kurativer Zielsetzung. Das entnommene Gewebe wurde nach
makroskopischer Beurteilung in Formalin fixiert, in Paraffin eingebettet und die ehemalige
Tumorzone stufenweise aufgearbeitet. Zur histologischen Beurteilung wurden Schnitte von
3-4 µm Dicke angefertigt und Hämatoxylin-Eosin (HE) gefärbt.
25
3.1.2. Regressionsgrading bei NSCLC
Anhand der Histologie und Zytologie ist eine differenzierte Beurteilung der Karzinome im
Hinblick auf ihren Therapie-Response möglich. Histologisch wird der Therapieerfolg
durch Grad und Ausmaß vitalen Resttumorgewebes bestimmt, dabei wurden besonders
Ausmaß der Tumorzellnekrosen und reaktive Veränderungen wie Schaumzellreaktion und
Fibrosierung berücksichtigt und mit prätherapeutisch entnommenem Material verglichen.
Danach erfolgte eine Zuordnung nach einem Regressionsgrading (Junker et al. 1997).
Tab. 2: Regressionsgrading bei NSCLC
Grad I Keine oder nur geringe (spontane) Tumorregression
Grad II Morphologische Zeichen der therapieinduzierten Tumorregression mit:
A >10% vitalem Tumorgewebe
B <10% vitalem Tumorgewebe
Grad III Komplette Tumorregression, kein vitales Tumorgewebe
Im Hinblick auf die Einschätzung von Therapie-Response und Prognose, ist die
Abgrenzung therapieinduzierter von spontanen Veränderungen von entscheidender
Bedeutung. Einige morphologische Merkmale sind kennzeichnend für eine spontane
Regression wie fokale Nekrosezonen neben vitalen Tumorsäumen, entlang kapillärer
Gefäße wachsendes vitales Fremdgewebe im Randbereich größerer Nekrosezonen und eine
diese umgebende granulozytäre Reaktion.
Junker et al. haben 1997 die Morphologie therapieinduzierter Veränderungen bei nicht-
kleinzelligen Lungenkarzinomen herausgestellt: kennzeichnend ist ein zentraler
Nekroseherd, umgeben von einem meist schmalem Schaumzellsaum und anschließendem
Granulationsgewebe, das zur Peripherie hin einen Übergang in faserreiches Bindegewebe
mit ausgedehnten Narbenfeldern aufweist. Er beschreibt außerdem das Auftreten von
Cholesterinkristallen, die sich im Randbereich der Tumornekrosen oder der Schaumzellen
befanden und denen mehrkernige Riesenzellen angelagert waren. Diese therapieinduzierten
Regressionszeichen werden je nach Ausmaß Grad II A-III zugeordnet.
26
Weitere histologische Merkmale, die bei therapieinduzierter Regression vorkommen, sind
Gefäßwandveränderungen, wie Endangiitis oder narbiger Lumenverschluß und bräunlich
pigmentierte intraalveoläre Makrophagen in Nähe des ehemals vitalen Tumorgewebes.
Ferner sind frische Einblutungen ins Lungenparenchym, interstitielle oder alveoläre
Ödembildung und ein beginnender fibrosierender Umbau des Lungengewebes
nachzuweisen (Junker et al. 1997). In Gewebe behandelter Lungentumoren liegen bei RG
II A-III sowohl Zeichen einer therapieinduzierten als auch einer spontanen Regression vor.
Bei Vorliegen eines RG I sind lediglich spontane Regressionszeichen festzustellen.
Bei kleinzelligen Lungenkarzinomen sind nach Chemotherapie ähnliche
histomorphologische Veränderungen nachweisbar. Neben zentralen eosinophilen
Nekroseherden sind auch hier Schaumzellen sowie neugebildetes gefäßreiches
Bindegewebe und fibröses Narbengewebe nachweisbar (Junker et al. 1995). Je nach
Ausmaß der Veränderungen wird hierbei Grad I (keine oder geringe
Regressionsphänomene) bis Grad III (komplette Tumorregression) unterschieden.
Einige Autoren wiesen ebenfalls eine therapieinduzierte Tumorregression bei
unterschiedlichen malignen Tumoren nach. Dhom und Degro wiesen in ihrem
Regressionsgrading des Prostatakarzinoms neben Fibrosierungsphänomenen auf
dissoziierte Karzinomkomplexe, Zytoplasmaballonierung und Kernvakuolisierung hin
(Dhom und Degro 1982). Becker beobachtete an präoperativ chemotherapierten lokal
fortgeschrittenen Adenokarzinomen des Magens zentral betonte Fibrosierung, regionale
Nekroseherde, Ödem und Schaumzellen häufiger als in der nicht-chemotherapierten
Kontrollgruppe (Becker et al. 1996). Fischer untersuchte maligne primäre und sekundäre
Lebertumoren und stellte heraus, daß dem Tumorrand eine zentrale Bedeutung zukommt
(Fischer 1985). Bei Plattenepithelkarzinomen im Kopf-Hals-Bereich stellten Böheim et al.
1982 und Sulfaro et al. 1989 eine Abhängigkeit der histomophologischen Veränderungen
von der Tumorregression, ebenso wie Salzer-Kuntschik et al. 1983 bei malignen
Knochentumoren und Roessner et al. 1986 bei Ewing-Sarkomen, fest.
Jeder dieser Tumoren zeigt therapieinduziert spezifische Reaktionen, besondere Bedeutung
kommt jedoch bei allen dem Nekroseausmaß, Fibrosierung und
Granulationsgewebsbildung zu.
27
3.2. Methode (eigene Untersuchungen)
Den morphometrischen Untersuchungen lag das prätherapeutisch mittels Bronchoskopie
oder Mediastinoskopie gewonnene Biopsiematerial von 24 Patienten, davon 6 Adeno- und
18 Plattenepithelkarzinome, und das posttherapeutische Resttumorgewebe aus den
Operationsresektaten derselben Patienten zugrunde. Hierbei wurden die prätherapeutischen
Zell- und Kerngrößen ermittelt und mit den Ergebnissen des posttherapeutisch regressiv
veränderten Resttumorgewebes verglichen.
Es wurden aus den HE-Schnitten pro Patient 100 bis 200 repräsentative, intakte Zellen aus
Tumorzellansammlungen von verschiedenen Präparaten eines Patienten, jeweils von dem
prätherapeutisch gewonnen Material und von den posttherapeutischen Resektaten
herangezogen. Mit einem Mikroskop (Zeiss 47 30 28) wurden die Präparate zunächst
gesichtet und bei 400facher Vergrößerung zur Messung geeignetes Material selektiert. Die
morphometrischen Untersuchungen der histologischen Schnittpräparate erfolgten mit einer
an vorher genanntes Mikroskop angeschlossenen Kamera (JVC TK-1070 E) mit Kamera-
Steuereinheit (AC Adapter) und mit dem Computer gestützten Kontron Bildanalysesystem
VIDAS Release 2.1. Die VIDAS-Hardware besteht aus einem AT-Rechner mit einem
angeschlossenen Bild-Monitor sowie einem Digitalisierungstableau und Cross-hair-Cursor.
Die Messungen erfolgten bei 1200-facher Vergößerung (Kamerafaktor 30, Objektiv x40)
im Measurement-Menue anhand digitalisierter Monitorbilder nach vorhergehender
Kalibration. Die Kalibration dient zur Definition der Meßfläche, wobei die mit dem Cursor
abgefahrene Länge auf der x- und y-Achse mit einer Einheit in µm jeweils einer
bestimmten Anzahl von Pixeln zugeordnet wird.
Bei den Messungen wurden die intakten Tumorzellen mit dem Cursor umfahren, um die
Zellfläche in µm² zu ermitteln. Zellen mit Artefakten wurden nicht gemessen. In gleicher
Weise wurde bei der entsprechenden Tumorzelle der Zellkern zur Ermittlung der
Kernfläche in µm² umfahren. Mit Hilfe des VIDAS-Systems konnte aus der Tumorzell-
und Kernfläche der maximale, minimale und mittlere Durchmesser in µm errechnet
werden: der maximale Durchmesser ist definiert als längster Abstand der äußeren
Projektbegrenzungen nach Projektion auf die Horizontal- bzw. Vertikalachse. Die
Längenbestimmung erfolgt durch Umrechnung der in der jeweiligen Projektion
vorhandenen Pixel in der entsprechenden Skalierungseinheit. Der minimale Durchmesser
28
ist definiert als kürzester Abstand der Projektbegrenzungen und wird analog dem
maximalen Durchmesser ermittelt. Anschließend wurden die Daten der prä- und
posttherapeutisch gewonnen Gewebe miteinander verglichen, um festzustellen, ob die
angewandte Therapie nicht nur einen Einfluß auf die Tumorgröße, sondern auch auf Zell-
und Kerngröße hat.
Als Grundlage zur Bestimmung der Kern-Plasma-Relation dienten mittlerer Kern- und
Zelldurchmesser.
3.2.1. Statistische Methoden
Nach Abschluß der morphometrischen Untersuchungen wurden die prä- und
posttherapeutisch gemessenen Mittelwerte der Zell- und Kernflächen, der Zell- und
Kerndurchmesser sowie der Kern-Plasma-Relation, nach Plattenepithel- und
Adenokarzinomen getrennt, mittels t-Test für abhängige Variablen hinsichtlich einer
signifikanten Größenveränderung überprüft. Es lag eine Normalverteilung der Werte vor.
Die Überlebenszeit und die Überlebenszeit in Abhängigkeit der zuvor genannten
morphometrischen Parameter sowie des Regressionsgrades und des Erkrankungsstadiums
wurden mit Hilfe der Überlebenskurven nach Kaplan-Meier berechnet (Kaplan und Meier
1958). Hierbei wurde das Datum der Erstdiagnose und das Ende der Nachbeobachtungszeit
beziehungsweise das Todesdatum zugrunde gelegt. Die Überlebenszeit der Patienten in
Abhängigkeit von der Größe der morphometrischen Parameter wurde durch den Log-
Rank-Test untersucht. Ziel war hierbei, festzustellen, ob die Größe von Zellen und Kernen,
die Kern-Plasma-Relation, sowie das Stadium und Regressionsgrad einen signifikanten
Einfluß auf die Länge der Überlebenszeit ausüben.
Die Prüfung einer Beziehung zwischen der Größe der gemessenen Parameter zum
Regressionsgrad, erfolgte durch den exakten Test nach Fisher.
29
4. Ergebnisse
Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit den zytologischen Veränderungen nicht-
kleinzelliger Lungenkarzinome nach neoadjuvanter Therapie. Es stand ein
Patientenkollektiv von 2 weiblichen und 22 männlichen Patienten im Alter zwischen 37
und 69 Jahren, median 57,8 Jahre, zur Verfügung, die sich zum Zeitpunkt der
Diagnosestellung im Stadium III A oder III B befanden.
Ziel der Arbeit ist, zytologische Parameter der Tumorzellen wie Zellfläche und
Zelldurchmesser, Kernfläche und Kerndurchmesser und die Kern-Plasma-Relation genau
zu quantifizieren und im direkten Vergleich der prä- und posttherapeutischen Werte eine
therapieinduzierte, gerichtete Größenveränderung der Plattenepithel- und
Adenokarzinomzellen zu erkennen. Die Meßergebnisse sollten anschließend hinsichtlich
einer Korrelation mit der Überlebenszeit und dem Regressionsgrad untersucht werden.
4.1. Klinische Tumorremission
Im Rahmen eines multimodalen Therapiekonzepts mit kombinierter Radio-/Chemotherapie
nach dem ICE-Schema und anschließender Resektion, wurde präoperativ die klinische
Remission des Tumors mittels bildgebender Verfahren wie Computertomographie
überprüft und nach den Kriterien der Southwest Oncology Group bewertet.
Eine komplette Remission (CR) zeigte sich bei 4 Patienten, eine partielle Remission (PR)
bei 13 Patienten, in 5 Fällen konnten keine klinischen Veränderungen der Erkrankung (NC,
no change) festgestellt werden. Von 2 studienbegleitend therapierten Patienten (K.R. und
H.T.) lagen keine klinischen Daten vor, so daß eine Beurteilung der klinischen Therapie-
Response in diesen Fällen nicht erfolgen konnte. Eine Progression der Erkrankung (PD,
progressive disease) ließ sich in diesem Patientenkollektiv bei keinem Patienten
nachweisen.
30
Tab. 3: Klinisches Remissionsverhalten der Adeno- und Plattenepithelkarzinome
nach präoperativ durchgeführter Radio- und Chemotherapie
n=22 Pat. ges. Adeno-Ca Plattenepithel-Ca
CR 4 0 4
PR 13 4 9
NC 5 2 3
n=Anzahl der Patienten gesamt
CR=komplette Remission
PR=partielle Remission
NC=No change
Median 7 Wochen nach Beendigung der Therapie erfolgte die Resektion unter kurativer
Zielsetzung. Das entnommene Gewebe wurde zunächst makroskopisch beurteilt,
anschließend wurde es für die histologische Untersuchung in Stufenschnitten aufgearbeitet
und nach den bereits erläuterten histologischen und zytologischen Merkmalen des
Resttumorgewebes einem Regressionsgrad I-III zugeordnet. Dabei zeigte sich folgende
Verteilung der Regressionsgrade auf das Patientenkollektiv (n=24):
Tab. 4: Verteilung der Regressionsgrade auf das Patientenkollektiv (n=24)
Regressionsgrad Anzahl Pat. (n) Adeno-Ca Plattenepithel-Ca
I 3 1 2
II A 7 3 4
II B 14 1 13
III 0 0 0
Von den vorliegenden 24 Patienten, ließen sich bei 3 Patienten (1 Adenokarzinom, 2
Plattenepithelkarzinome) lediglich spontane, keine therapieinduzierten
Tumorregressionszeichen feststellen und wurden daher dem Regressionsgrad I zugeordnet.
Bei 7 Patienten, darunter 3 Adeno- und 4 Plattenepithelkarzinome, waren therapieinduziert
veränderte Gewebestrukturen, mit einem Anteil vitalen Tumorgewebes von mehr als 10%
festzustellen und entsprachen somit dem Regressionsgrad II A. Weniger als 10% vitales
Tumorgewebe, entsprechend Regressionsgrad II B, zeigte sich bei 13 Patienten mit
31
Plattenepithel- und bei 1 Patienten mit Adenokarzinom. Ziel dieser Dissertation ist der
direkte Vergleich von prä- und posttherapeutischen Tumorzellen an Geweben derselben
Patienten, daher wurden keine Patienten mit Regressionsgrad III untersucht, da in diesem
Fall kein vitales Tumorgewebe nach Behandlung für eine vergleichende Analyse zu
Verfügung stünde. Da die Regressionsphänomene histologisch in die Grade I bis III
eingeteilt werden, wurde der RG III in die vorangegangene Tabelle mit aufgenommen.
4.2. Meßergebnisse der Plattenepithelkarzinome
4.2.1. Plattenepithelkarzinome, prätherapeutisch
Die Gruppe der Patienten mit der Diagnose Plattenepithelkarzinom bestand aus 17
Männern und einer Frau, im Alter zwischen 37 und 69 Jahren. Zwölf Patienten befanden
sich im Stadium III A, 4 Patienten im Stadium III B. Von 2 Patienten wurden klinische
Daten nicht erhoben, da diese Patienten wegen fehlender Einschlußkriterien
studienbegleitend behandelt wurden, so daß nähere Informationen bezüglich des
Krankheitsstadiums von diesen Patienten fehlen.
Aus den folgenden Tabellen sind die Ergebnisse der morphometrischen Untersuchungen,
getrennt nach Plattenepithelkarzinomen (PE) und Adenokarzinomen (Adeno) ersichtlich.
Mit der Abkürzung "prä" sind Tabellen gekennzeichnet, bei denen es sich um
Messergebnisse an den zur Diagnosestellung gewonnenen Biopsaten, und somit
prätherapeutischem Gewebe, handelt. Die tabellarisch aufgeführten Ergebnisse der
Gewebeproben nach Therapie sind mit "post" beschriftet. Die ersten vier Tabellenspalten
enthalten Informationen zur Patientenkennung, Alter der Patienten in Jahren, Geschlecht
und Erkrankungsstadium.
Die Untersuchungsergebnisse sind getrennt nach Zelle und Kern, jeweils mit der Fläche in
µm² und dem maximalen (DMax), minimalen (DMin) und mittleren Durchmesser (DMittel) in
µm aufgeführt. Die Kern-Plasma-Relation ist mit der Abkürzung KPR gekennzeichnet. Für
jeden Parameter (Zell- und Kernfläche, Zell- und Kerndurchmesser) wurde aus den
Messungen (getrennt nach Plattenepithel- und Adenokarzinomen) der Mittelwert gebildet,
32
der ein repräsentatives Ergebnis der Karzinomsubtypen darstellt. Für die weitere
statistische Auswertung wurden Standardfehler und Median errechnet.
Die morphometrischen Messungen führten zu folgenden Ergebnissen:
33
Tab. 5: Meßergebnisse der Plattenepithelkarzinome, prätherapeutisch:
PE - prä Zelle Kern KPR
Pat. Alter m/w Stad. Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
%
W. B. 67 m III A 126,2 15,9 10,5 13,2 42,3 8,8 6,3 7,6 57,3
E. K. 51 m III A 126,2 15,7 11,0 13,3 36,7 8,2 5,9 7,1 53,4
K. R. 61 m * 120,4 15,9 10,5 13,2 33,6 8,2 5,4 6,8 51,6
H. S. 52 m III A 116,9 14,7 10,5 12,6 32,8 8,2 5,2 6,7 53,1
G. O. 69 m III A 98,4 14,4 9,6 12,0 34,0 8,0 5,6 6,8 56,6
D. D. 57 m III A 101,1 14,4 9,5 11,9 38,7 8,9 5,8 7,3 61,4
E. L. 65 m III A 91,2 13,6 9,0 11,3 32,0 7,9 5,3 6,6 58,9
W.H. 43 m III B 69,6 11,7 8,1 9,9 26,9 7,1 5,0 6,0 60,8
A.W. 65 m III B 102,2 14,7 9,4 12,0 42,3 9,1 6,2 7,6 63,3
G. H. 45 m III A 101,8 14,3 9,5 11,9 37,7 8,8 5,7 7,3 60,9
H. L. 58 m III A 78,6 12,4 8,6 10,5 28,6 7,4 5,1 6,2 59,5
E. B. 59 m III A 82,7 12,3 8,9 10,6 35,1 8,1 5,7 6,9 64,9
U.W. 37 m III B 112,1 14,7 10,1 12,4 43,0 9,1 6,2 7,7 61,5
R. S. 37 w III A 102,3 13,6 10,0 11,8 40,5 8,4 6,3 7,3 62,3
Z. C. 58 m III A 84,9 12,9 8,8 10,8 32,1 8,1 5,2 6,6 61,3
A. S. 59 m III A 89,6 12,9 9,3 11,1 32,0 7,6 5,5 6,5 58,9
W.K. 63 m III B 96,7 13,4 9,6 11,5 34,3 7,9 5,7 6,8 59,2
H. T. 65 m * 130,8 15,7 10,9 13,3 54,0 10,0 7,0 8,5 63,7
Mittelwert 101,8 14,1 9,7 11,9 36,5 8,3 5,7 7,0 59,4
Standardfehler 4,1 0,3 0,2 0,2 1,5 0,2 0,1 0,1 0,9
Median 101,5 14,4 9,5 11,9 34,7 8,2 5,7 6,8 60,2
*zu diesen Patienten lagen keine klinischen Daten vor
PE =Plattenepithelkarzinom prä =prätherapeutisch Stad. =Stadium Pat. =Patient D =Durchmesser DMax =maximaler Durchmesser DMin =minimaler Durchmesser DMittel =mittlerer Durchmesser KPR =Kern-Plasma-Relation
34
Der Mittelwert der Zellflächen (+ Standardfehler) aller 18 Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen betrug 101,8 + 4,1 µm² (Median 101,5). Die Spannweite lag
zwischen 69,6 µm² und 130,8 µm². Der Mittelwert des maximalen Durchmessers betrug
14,1 + 0,3 µm (Median 14,4). Die maximalen Durchmesser lagen zwischen 11,7 µm und
15,9 µm. Der kleinste Zelldurchmesser lag zwischen 8,1 µm und 11,0 µm und wurde bei
einem Mittelwert von 9,7 + 0,2 µm (Median 9,5) ermittelt. Aus dem maximalen und
minimalen Zelldurchmesser wurde der mittlere Durchmesser von 11,9 + 0,2 µm (Median
11,9) errechnet, der zusammen mit dem mittleren Kerndurchmesser zur Ermittlung der
Kern-Plasma-Relation (KPR) herangezogen wurde.
Die Meßergebnisse zeigten für die Kernfläche einen Mittelwert von 36,5 + 1,5 µm² mit
einem Median von 34,7 µm². Die einzelnen Flächen streuten dabei zwischen 26,9 µm² und
54,0 µm². Der maximale Kerndurchmesser betrug im Mittel 8,3 + 0,2 µm (Median 8,2),
hierbei lagen die Werte zwischen 7,1 µm als kleinstem und 10,0 µm als größtem Wert. Der
Mittelwert des minimalen Durchmessers wurde mit 5,7 + 0,1 µm (Median 5,7) bei einer
Streuung zwischen 5,0 µm und 7,0 µm ermittelt.
Der für die Erhebung der KPR benötigte mittlere Kerndurchmesser betrug 7,0 + 0,1 µm,
Median 6,8 µm. Hierbei streuten die Meßergebnisse zwischen 6,0 µm und 8,5 µm. Nach
Bestimmung der Kern-Plasma-Relation jedes Patienten, ergab sich für die gesamte
Patientengruppe Plattenepithelkarzinom eine durchschnittliche KPR von 59,4 + 0,9%
(Median 60,2). Die einzelnen KPR lagen in einem Bereich von 51,6% bis 64,9%.
Es zeigte sich, daß die Größe der Tumorzellen keine Rückschlüsse auf die Kerngröße
zuläßt. Bei einigen Patienten wurden große Zellen ermittelt, deren mittlere
Zelldurchmesser über dem Mittelwert des Kollektivs lagen (Bsp. K.R., H.S.). Die Werte
der mittleren Kerndurchmesser lagen bei diesen Patienten unterhalb des Mittelwertes aller
24 Patienten, so daß sich dieses Größenverhältnis in einer geringen Kern-Plasma-Relation
von 51,6% bzw. 53,1% widerspiegelt. Hingegen zeigte sich bei dem Pat. H.T. mit dem
größten Zelldurchmesser des Kollektivs, auch ein hoher Kernanteil von 63,7%. In der
Gruppe der 24 Patienten konnte bei Patienten mit Zelldurchmessern unterhalb des
Mittelwertes gleichermaßen hohe Kern-Plasma-Relationen (z.B. E.B. 64,9%, Z.C. 61,3%)
wie verminderte KPR (Bsp. G.O. 56,6%) beobachtet werden.
35
Eine Korrelation zwischen Zellgrößen und Erkrankungsstadium ist nicht erkennbar. In der
Patientengruppe im Stadium III A waren Gewebe mit großen (Beispiel 126,2 µm²) und mit
kleinen Zellflächen (Beispiel 78,6 µm²) gleichermaßen vertreten. In der Gruppe der
Patienten im Stadium III B war ebenfalls diesbezüglich keine einheitlich gerichtete
Tendenz erkennbar. Von 2 Patienten lagen keine klinischen Daten vor, so daß eine
Beurteilung bezüglich des Erkrankungsstadiums hier nicht erfolgen kann.
4.2.2. Plattenepithelkarzinome, posttherapeutisch
Die Operationsresektate wurden unter den gleichen Gesichtspunkten wie die
prätherapeutisch gewonnenen Biopsate untersucht. Vor den morphometrischen Messungen
wurde das entnommene Gewebe hinsichtlich spontaner oder therapieinduzierter
Tumorregression mikroskopisch beurteilt und dem entsprechenden Regressionsgrad (RG)
zugeordnet. Die einzelnen RG sind den Patientendaten in der folgenden Tabelle
hinzugefügt.
In dieser Gruppe konnten bei 2 Patienten nur geringe, spontane Rückbildungsphänomene
des Tumorgewebes beobachtet werden und sind daher RG I zugeordnet. Vier Patienten
zeigten Zeichen der therapieinduzierten Regression mit mehr als 10% vitalem
Tumorgewebe, entsprechend RG II A. Der größte Anteil der Gruppe mit 12 Patienten
zeigte unter der Kombinationstherapie Tumorregressionszeichen, die eindeutig auf die
durchgeführte Behandlung zurückzuführen sind, mit weniger als 10% vitalem
Tumorgewebe und entsprechen demnach RG II B. Die Messungen der Tumorzellen nach
neoadjuvanter Therapie zeigten folgende Ergebnisse:
36
Tab. 6: Meßergebnisse der Plattenepithelkarzinome, posttherapeutisch:
PE - post Zelle Kern KPR
Pat. Alter m/w Stad. RG Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
%
W. B. 67 m III A II B 128,3 16,4 10,7 13,5 40,3 8,6 6,2 7,4 54,8
E. K. 51 m III A II B 107,1 14,6 10,0 12,3 39,0 9,0 5,8 7,4 60,3
K. R. 61 m * II B 139,4 17,3 10,8 14,0 42,3 8,9 6,1 7,5 53,6
H. S. 52 m III A II B 78,7 12,3 8,6 10,5 25,2 7,0 4,8 5,9 56,2
G. O. 69 m III A I 81,3 12,8 8,7 10,7 27,7 7,3 5,1 6,2 57,5
D. D. 57 m III A II B 113,1 15,2 10,1 12,6 40,9 8,9 6,1 7,5 59,5
E. L. 65 m III A II B 93,4 14,2 8,9 11,5 29,7 7,6 5,2 6,4 55,3
W.H. 43 m III B I 105,2 14,1 10,0 12,0 43,7 9,0 6,3 7,6 63,4
A.W. 65 m III B II B 58,7 10,7 7,3 9,0 21,0 6,2 4,5 5,3 59,1
G. H. 45 m III A II B 97,6 13,2 9,7 11,5 40,5 8,6 6,1 7,4 64,3
H. L. 58 m III A II A 95,9 13,7 9,4 11,5 41,5 8,9 6,1 7,5 64,7
E. B. 59 m III A II A 87,3 12,7 9,1 10,9 33,0 7,6 5,6 6,6 60,2
U.W. 37 m III B II A 96,0 13,4 9,3 11,4 38,4 8,3 5,8 7,1 62,4
R. S. 37 w III A II B 68,9 11,2 8,2 9,7 20,7 6,1 4,4 5,2 54,2
Z. C. 58 m III A II B 80,1 12,4 8,7 10,5 22,9 6,5 4,6 5,6 52,8
A. S. 59 m III A II B 144,9 15,6 10,9 13,2 40,3 8,4 6,0 7,2 54,2
W.K. 63 m III B II B 82,4 12,5 8,7 10,6 26,2 6,7 5,1 5,9 56,0
H. T. 65 m * II A 134,7 16,1 10,9 13,5 54,1 9,9 7,1 8,5 62,8
Mittelwert 99,6 13,8 9,4 11,6 34,8 8,0 5,6 6,8 58,4
Standardfehler 5,8 0,4 0,2 0,3 2,2 0,3 0,2 0,2 0,9
Median 95,9 13,6 9,3 11,5 38,7 8,4 5,8 7,1 58,3
*zu diesen Patienten lagen keine klinischen Daten vor
PE =Plattenepithelkarzinom post =posttherapeutisch Pat. =Patient Stad. =Stadium RG =Regressionsgrad D =Durchmesser DMax =maximaler Durchmesser DMin =minimaler Durchmesser DMittel =mittlerer Durchmesser KPR =Kern-Plasma-Relation
37
Nach Therapie betrug der Mittelwert aller Zellflächen 99,6 + 5,8 µm² (Median 95,9), bei
einer Spannweite zwischen 58,7 µm² und 144,9 µm². Somit verringerte sich die Zellfläche
um im Mittel 2,2 µm² im Vergleich zur prätherapeutisch ermittelten Fläche von 101,8 µm².
Hierbei zeigt sich, mit unbehandeltem Gewebe verglichen, eine größere Streuung um den
Mittelwert als zuvor. Maximaler, minimaler und mittlerer Durchmesser lagen mit Werten
von 13,8 + 0,4 µm (Median 13,6), 9,4 + 0,2 µm (Median 9,3) und 11,6 + 0,3 µm (Median
11,5) nur geringfügig unter den prätherapeutischen Vergleichswerten.
Eine ähnliche Entwicklung zeigte der Zellkern mit einer Verringerung der Kernfläche um
1,6 µm² auf 34,8 + 2,2 µm² (Median 38,7). Hier betrug die kleinste Fläche 20,7 µm² und
54,1 µm² die größte Kernfläche. Für den maximalen, minimalen und mittleren
Kerndurchmesser wurden Werte von 8,0 + 0,3 µm (Median 8,4), 5,6 + 0,2 µm (Median
5,8) und 6,8 + 0,2 µm (Median 7,1) ermittelt, die somit unterhalb des prätherapeutisch
gemessenen Niveaus lagen. Folglich reduzierte sich der Kernanteil nach Therapie im
Mittel um 1% auf 58,4 + 0,9% (Median 58,3) und streute zwischen dem kleinsten Wert
von 52,8% und dem größten Wert von 63,4%.
4.2.3. Vergleich der prä- und posttherapeutischen Meßergebnisse der
Plattenepithelkarzinome
Nach Abschluß der morphometrischen Untersuchungen, wurden die prä- und
posttherapeutischen Ergebnisse der Tumorzellen und Zellkerne im Hinblick auf
Größenveränderungen miteinander verglichen und analysiert. In der folgenden Tabelle sind
die prä-/post-Meßergebnisse der Zell- und Kernflächen, des mittleren Zell- und
Kerndurchmessers und der Kern-Plasma-Relation der einzelnen Patienten einander
gegenübergestellt und die entsprechenden Veränderungen dokumentiert.
Bei vergleichender Betrachtung der prä- und posttherapeutischen Ergebnisse der einzelnen
Patienten zeigt sich bezüglich der morphologischen Veränderungen von Zelle und Kern ein
deutlicher Polymorphismus.
38
Tab. 6a: Vergleich der Meßergebnisse der Plattenepithelkarzinome prä/post:
PE - prä/post Zellfläche Kernfläche
Pat. Alter m/w Stad. RG prä
(µm²)
post
(µm²)
Veränd.
(µm²)
prä
(µm²)
post
(µm²)
Veränd.
(µm²)
W. B. 67 m III A II B 126,2 128,3 2,0 42,3 40,3 -2,0
E. K. 51 m III A II B 126,2 107,1 -19,1 36,7 39,0 2,4
K. R. 61 m * II B 120,4 139,4 19,0 33,6 42,3 8,7
H. S. 52 m III A II B 116,9 78,7 -38,2 32,8 25,2 -7,6
G. O. 69 m III A I 98,4 81,3 -17,1 34,0 27,7 -6,3
D. D. 57 m III A II B 101,1 113,1 11,9 38,7 40,9 2,2
E. L. 65 m III A II B 91,2 93,4 2,2 32,0 29,7 -2,3
W. H. 43 m III B I 69,6 105,2 35,5 26,9 43,7 16,8
A. W. 65 m III B II B 102,2 58,7 -43,5 42,3 21,0 -21,3
G. H. 45 m III A II B 101,8 97,6 -4,2 37,7 40,5 2,7
H. L. 58 m III A II A 78,6 95,9 17,4 28,6 41,5 12,9
E. B. 59 m III A II A 82,7 87,3 4,6 35,1 33,0 -2,0
U. W. 37 m III B II A 112,1 96,0 -16,1 43,0 38,4 -4,6
R. S. 37 w III A II B 102,3 68,9 -33,5 40,5 20,7 -19,9
Z. C. 58 m III A II B 84,9 80,1 -4,8 32,1 22,9 -9,2
A. S. 59 m III A II B 89,6 144,9 55,3 32,0 40,3 8,3
W. K. 63 m III B II B 96,7 82,4 -14,3 34,3 26,2 -8,0
H. T. 65 m * II A 130,8 134,7 3,9 54,0 54,1 0,1
Mittelwert 101,8 99,6 -2,2 36,5 34,8 -1,6
Standardfehler 4,1 5,8 5,9 1,5 2,2 2,4
Median 101,5 95,9 -1,1 34,7 38,7 -2,0
PE =Plattenepithelkarzinom prä =prätherapeutisch post =posttherapeutisch Pat. =Patient Stad. =Stadium RG =Regressionsgrad Veränd. =Größenveränderung
39
Tab. 6b: Vergleich der Meßergebnisse der Plattenepithelkarzinome prä/post:
PE - prä/post Zell-
durchmesserMittel
Kern-
durchmesserMittel
KPR
%
KPR
%
Pat. Alter m/w Stad. RG prä
(µm)
post
(µm)
Veränd.
(µm)
prä
(µm)
post
(µm)
Veränd.
(µm)
prä post
W. B. 67 m III A II B 13,2 13,5 0,3 7,6 7,4 -0,1 57,3 54,8
E. K. 51 m III A II B 13,3 12,3 -1,0 7,1 7,4 0,3 53,4 60,3
K. R. 61 m * II B 13,2 14,0 0,9 6,8 7,5 0,7 51,6 53,6
H. S. 52 m III A II B 12,6 10,5 -2,1 6,7 5,9 -0,8 53,1 56,2
G. O. 70 m III A I 12,0 10,7 -1,2 6,8 6,2 -0,6 56,6 57,5
D. D. 57 m III A II B 11,9 12,6 0,7 7,3 7,5 0,2 61,4 59,5
E. L. 65 m III A II B 11,3 11,5 0,3 6,6 6,4 -0,3 58,9 55,3
W. H. 43 m III B I 9,9 12,0 2,1 6,0 7,6 1,6 60,8 63,4
A. W. 65 m III B II B 12,0 9,0 -3,0 7,6 5,3 -2,3 63,3 59,1
G. H. 45 m III A II B 11,9 11,5 -0,4 7,3 7,4 0,1 60,9 64,3
H. L. 58 m III A II A 10,5 11,5 1,1 6,2 7,5 1,3 59,5 64,7
E. B. 59 m III A II A 10,6 10,9 0,3 6,9 6,6 -0,3 64,9 60,2
U. W. 37 m III B II A 12,4 11,4 -1,1 7,7 7,1 -0,6 61,5 62,4
R. S. 37 w III A II B 11,8 9,7 -2,1 7,3 5,2 -2,1 62,3 54,2
Z. C. 58 m III A II B 10,8 10,5 -0,3 6,6 5,6 -1,1 61,3 52,8
A. S. 59 m III A II B 11,1 13,2 2,1 6,5 7,2 0,6 58,9 54,2
W. K. 63 m III B II B 11,5 10,6 -0,9 6,8 5,9 -0,9 59,2 56,0
H. T. 65 m * II A 13,3 13,5 0,2 8,5 8,5 0,0 63,7 62,8
Mittelwert 11,9 11,6 -0,3 7,0 6,8 -0,2 59,4 58,4
Standardfehler 0,2 0,3 0,3 0,1 0,2 0,2 0,9 0,9
Median 11,9 11,5 0,0 6,8 7,1 -0,2 60,2 58,3
*zu diesen Patienten lagen keine klinischen Daten vor
PE =Plattenepithelkarzinom prä =prätherapeutisch post =posttherapeutisch Pat. =Patient Stad. =Stadium RG =Regressionsgrad Veränd. =Größenveränderung KPR =Kern-Plasma-Relation
40
Bei vergleichender Betrachtung der prä- und posttherapeutischen Mittelwerte der
Zellflächen der Plattenepithelkarzinome ist nach Therapie eine Verringerung um 2,2 µm²
auf 99,6 µm² erkennbar.
Die Hälfte der Studienpatienten (E.K., H.S., G.O., A.W., G.H., U.W., R.S., Z.C., W.K.)
zeigt nach Therapie eine Verringerung der Zellfläche um minimal 4,2 µm², maximal 43,5
µm², dies entspricht einer prozentualen Abnahme der Zellgröße zwischen 4% und 43%.
Hiervon zeigen sieben Patienten eine Flächenminderung von mehr als 10%, zwei
Patienten liegen mit 4% unter diesem Niveau. In den Tumorgeweben der anderen 9
Patienten war eine Flächenzunahme in minimaler Größenordnung von 2,0 µm² und
maximal 55,3 µm², was prozentualen Zuwächsen von 2% bis zu 62% entspricht,
festzustellen. Nach Abschluß der Messungen wurden die Ergebnisse der
Größenveränderungen mit Hilfe des t-Test für abhängige Variablen statistisch untersucht.
Für die Zellflächen konnte eine signifikante Größenveränderung nicht festgestellt werden
(p=0,72).
Der Mittelwert der posttherapeutisch gemessenen Kernflächen nimmt, im Vergleich zum
prätherapeutischen MW, um 1,6 µm² ab, dies entspricht nicht einer signifikanten
Kernflächenverminderung (p=0,50). Bei insgesamt 10 Patienten verringert sich die
Kernfläche prozentual zwischen 4 und 50%, in Werten zwischen 2,0 und 21,3 µm². Das
Ausmaß der Größenminderung in Anteilen von Hundert ist hierbei dem zuvor
beschriebenen prozentualen Ausmaß der Zellflächenminderung vergleichbar. Eine
Kernvergrößerung zeigte sich bei 8 Patienten zwischen 0,1 bzw. 2,2 µm² bis zu 16,8 µm²,
entspricht einer Zunahme um 6% bis 62%, bezogen auf den Ausgangswert.
Innerhalb des Kollektivs der 18 Patienten mit Plattenepithelkarzinomen lassen sich bei
Vergleich der prä- und posttherapeutisch gemessenen Parameter drei unterschiedliche
Gruppen aufzeigen. Die erste Gruppe umfasst 7 Patienten, denen eine simultane
Verkleinerung der Tumorzellen und -kerne in unterschiedlichem Ausmaß gemeinsam ist.
Eine weitere Gruppe von 6 Patienten zeigt gleichsinnige Veränderungen der Zellen und
Kerne in Form von Vergrößerung, während in einer 5 Patienten umfassenden Gruppe
gegensinnige Veränderungen von Zellen und Kernen beobachtet werden konnten. Für eine
detaillierte Untersuchung dieser unterschiedlichen Entwicklungsrichtungen werden die
Veränderungen der Tumorzellen und Zellkerne, sowie deren Einfluß auf die Kern-Plasma-
41
Relation, im Folgenden, getrennt nach Flächen und Durchmesser, für die zuvor
beschriebenen Gruppen, aufgeführt.
Eine simultane Flächenminderung von Zelle und Kern zeigt sich bei sieben Patienten
(H.S., G.O., A.W., U.W., R.S., Z.C., W.K.). Dabei nehmen Zell- und Kernflächen in
unterschiedlich starkem Ausmaß ab, wie aus der folgenden Tabelle zu entnehmen ist. Vier
dieser Patienten befanden sich im Stadium III A, hiervon zeigten 3 Patienten
Regressionszeichen gemäß RG II B, ein Patient zeigte lediglich spontane
Regressionszeichen (RG I). Drei Patienten mit Zell- und Kernflächenminderung befanden
sich im Tumorstadium III B, das Resttumorgewebe von 2 dieser Patienten wurde dem RG
II B, bei einem Patienten dem RG II A zugeordnet.
42
Tab. 7: Übersicht über die Gruppe von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit
posttherapeutisch simultaner Zell- und Kernflächenreduktion:
Pat. Alter m/w Stad. RG Veränderung
Zellfläche (µm²)
Veränderung
Kernfläche(µm²)
H. S. 52 m III A II B -38,2 -7,6
G. O. 69 m III A I -17,1 -6,3
A. W. 65 m III B II B -43,5 -21,3
U. W. 37 m III B II A -16,1 -4,6
R. S. 37 w III A II B -33,5 -19,9
Z. C. 58 m III A II B -4,8 -9,2
W. K. 63 m III B II B -14,3 -8,0
Pat.=Patient, Stad.=Stadium, RG=Regressionsgrad
In der folgenden Abbildung sind diese Veränderungen der Zell- und Kernflächen in
prozentualen Werten graphisch dargestellt.
Abb. 3: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zellveränderungen bei Patienten
mit Plattenepithelkarzinomen mit simultaner Zell- und Kernflächenreduktion im Vergleich
zu den prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
-33%
-23%
-17% -18%
-43% -50%
-14%-11%
-33%
-49%
-6%
-29%
-15%
-23%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
Ver
ände
rung
en in
%
H. S. G. O. A. W. U. W. R. S. Z. C. W. K.
Patienten
ZellflächeKernfläche
43
Gleichgerichtete Veränderungen, im Sinne einer Zunahme von Zell- und Kernfläche,
zeigte sich bei 6 Patienten, bei dem Patienten H.T. war die Zunahme der Kernfläche mit
0,1 µm² jedoch minimal.
Tab. 8: Übersicht über die Gruppe von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit
posttherapeutisch simultaner Zell- und Kernflächenzunahme:
Pat. Alter m/w Stad. RG Veränderung
Zellfläche (µm²)
Veränderung
Kernfläche(µm²)
K. R. 61 m * II B +19,0 +8,7
W. H. 43 m III B I +35,5 +16,8
D. D. 57 m III A II B +11,9 +2,2
H. L. 58 m III A II A +17,4 +12,9
A. S. 59 m III A II B +55,3 +8,3
H. T. 65 m * II A +3,9 +0,1
* zu diesen Patienten lagen keine klinischen Daten vor Pat.=Patient, Stad.=Stadium, RG=Regressionsgrad
Abb. 4: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zellveränderungen bei Patienten
mit Plattenepithelkarzinomen mit simultaner Zell- und Kernflächenvergrößerung im
Vergleich zu den prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
18%
26%
51%
62%
12%
6%
22%
45%
62%
26%
3%0%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
Ver
änd
eru
ng
en in
%
K. R. W. H. D. D. H. L. A. S. H. T.Patienten
Zellfläche
Kernfläche
44
Es ist zu erkennen, daß das Ausmaß der ansteigenden Flächen deutlich divergiert zwischen
3,9 µm² bei dem Patienten H.T. und 55,3 µm² als maximale Zellflächenzunahme bei dem
Patienten A.S. Bemerkenswert ist, daß der höchste Kernflächenzuwachs nicht bei dem
Patienten A.S., sondern bei dem Patienten W.H. mit 16,8 µm², bei Zellflächenzunahme um
35,5 µm², zu beobachten ist. Diesen Patienten ist das zytologische Merkmal der
Flächenzunahme nach Chemo- und Strahlentherapie gemeinsam, Rückschlüsse auf den
Regressionsgrad können hier jedoch nicht gezogen werden. Ein Patient (W.H.) zeigte
lediglich spontan zu wertende Regressionszeichen, das Gewebe der Patienten H.L. und
H.T. wurde gemäß den üblichen Kriterien mit RG II A, das Gewebe der Patienten K.R.,
D.D. und A.S. mit RG II B beurteilt.
Bei folgenden 5 Patienten war eine gegensinnige Größenentwicklung von Zelle und Kern
zu beobachten. Die Patienten W.B., E.L., E.B. wiesen posttherapeutisch zwischen 2,0 µm²
und 4,6 µm² vergrößerte Zellflächen auf, währenddessen sich die Kernfläche um 2,0 µm²
bis 2,3 µm² verminderte. Bei den Patienten E.K. und G.H. hingegen waren um 4,2 µm²
bzw. 19,1 µm² verkleinerte Zellflächen, bei vergrößerten Kernflächen (2,4 µm² und 2,7
µm²) zu beobachten.
In dieser Gruppe befanden sich alle Patienten im Stadium III A. Die Resttumorgewebe
wurden bei 4 Patienten gemäß Regressionsgrad II B, bei 1 Patienten gemäß RG II A
beurteilt.
45
Abb. 5: Posttherapeutisch regressiv verändertes Plattenepithelkarzinom mit
deutlich aufgetriebenem Zytoplasma (HE-Färbung)
Abb. 6: Nach Radio- und Chemotherapie regressiv verändertes
Plattenepithelkarzinom mit vergrößerten, zum Teil bizarr geformten Zellkernen
(HE-Färbung)
46
Tab. 9: Übersicht über die Gruppe von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit
posttherapeutisch gegensinniger Zell- und Kernflächenveränderung:
Pat. Alter m/w Stad. RG Veränderung
Zellfläche (µm²)
Veränderung
Kernfläche (µm²)
W. B. 67 m III A II B +2,0 -2,0
E. L. 65 m III A II B +2,2 -2,3
E. B. 59 m III A II A +4,6 -2,0
E. K. 51 m III A II B -19,1 +2,4
G. H. 45 m III A II B -4,2 +2,7
Pat.=Patient, Stad.=Stadium, RG=Regressionsgrad
Abb. 7: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zellveränderungen bei Patienten
mit Plattenepithelkarzinomen mit gegensinniger Veränderung von Zell- und Kernflächen
im Vergleich zu den prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
2%
-5%
2%
-7%
6%
-6%
-15%
6%
-4%
7%
-15%
-10%
-5%
0%
5%
10%
Ver
änd
eru
ng
en in
%
W. B. E. L. E. B. E. K. G. H:
Patienten
Zellfläche
Kernfläche
47
Die Größenveränderungen der Zell- und Kernflächen spiegeln sich in den Werten der
mittleren Zell- und Kerndurchmesser wider und geben dadurch Auskunft über die
Entwicklung der Kern-Plasma-Relation. Im Kollektiv der Plattenepithelkarzinome
verringerte sich der Mittelwert der Zelldurchmesser von 11,9 µm prä-, auf 11,6 µm
posttherapeutisch und entspricht einer nicht signifikanten Größenveränderung (p=0,49). Da
der Mittelwert der Kerndurchmesser ebenfalls um 0,2 µm von 7,0 µm auf 6,8 µm abnahm,
verminderte sich konsekutiv die KPR im Mittel um 1% auf 58,4%. Die posttherapeutische
Verringerung des Kerndurchmessers ist statistisch nicht signifikant (p=0,34). Auch die
Veränderung der Kern-Plasma-Relation lag außerhalb des Signifikanzbereichs (p=0,37).
Die mittleren Zelldurchmesser dieser 7 Patienten verminderten sich nach Therapie
zwischen 0,3 µm und 3,0 µm, bei simultaner Abnahme des Kerndurchmessers um minimal
0,3 µm und maximal 2,3 µm. Durch eine prozentual deutlichere Kernverkleinerung, nahm
die Kern-Plasma-Relation bei den Patienten A.W., R.S., Z.C. und W.K. zwischen 3,2%
und 8,5% ab, während bei den Patienten H.S., G.O. und U.W. ein um 0,9% bzw. 3,1%
steigender Kernanteil festzustellen war.
Die anschließende Übersicht zeigt die Veränderungen der Zell- und Kerndurchmesser der
Patientengruppe, die posttherapeutisch verkleinerte Zell- und Kernflächen aufwiesen.
48
Tab. 10: Übersicht über die Gruppe von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit
posttherapeutisch simultaner Zell- und Kerndurchmesserreduktion:
Pat. Alter m/w Stad. RG Veränderung
Zelldurchmesser
(µm)
Veränderung
Kerndurchmesser
(µm)
Veränd.
KPR
(%)
H. S. 52 m III A II B -2,1 -0,3 +3,1
G. O. 70 m III A I -1,2 -0,6 +0,9
U. W. 37 m III B II A -1,1 -0,6 +0,9
A. W. 65 m III B II B -3,0 -2,3 -4,2
R. S. 37 w III A II B -2,1 -2,1 -8,1
Z. C. 58 m III A II B -0,3 -1,1 -8,5
W. K. 63 m III B II B -0,9 -0,3 -3,2
Pat.=Patient, Stad.=Stadium, RG=Regressionsgrad, KPR=Kern-Plasma-Relation
Abb. 8: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zellveränderungen bei Patienten
mit Plattenepithelkarzinomen mit simultaner Abnahme der Zell- und Kerndurchmesser im
Vergleich zu den prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
-17%
-12%
-10% -9%
-25%-30%
-9%
-7%
-18%
-29%
-3%
-16%
-8%
-13%
-30%
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
Ver
änd
eru
ng
en in
%
H. S. G. O. A. W. U. W. R. S. Z. C. W. K.Patienten
Zelldurchmesser
Kerndurchmesser
49
Bei folgenden 6 Patienten mit posttherapeutischer Zell- und Kernflächenvergrößerung
zeigte sich eine Erhöhung der Zelldurchmesser um Werte zwischen 0,2 µm und 2,1 µm
und der Kerndurchmesser zwischen 0,2 µm und 1,6 µm. Eine Ausnahme war bei dem
Patienten H.T. mit posttherapeutisch unverändertem Kerndurchmesser, bei um 0,2 µm
vergrößertem Zelldurchmesser, zu beobachten.
Tab. 11: Übersicht über die Gruppe von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit
posttherapeutisch simultaner Zell- und Kerndurchmesserzunahme:
Pat. Alter m/w Stad. RG Veränderung
Zelldurchmesser
(µm)
Veränderung
Kerndurchmesser
(µm)
Veränd.
KPR
(%)
K. R. 61 m * II B +0,9 +0,7 +2,0
W. H. 43 m III B I +2,1 +1,6 +2,6
D. D. 57 m III A II B +0,7 +0,2 -1,9
H. L. 58 m III A II A +1,1 +1,3 -5,2
A. S. 59 m III A II B +2,1 +0,6 -4,7
H. T. 65 m * II A +0,2 +0,0 -0,9
*zu diesen Patienten lagen keine klinischen Daten vor
Pat.=Patient, Stad.=Stadium, RG=Regressionsgrad, KPR=Kern-Plasma-Relation
Abb. 9: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zellveränderungen bei Patienten
mit Plattenepithelkarzinomen mit simultaner Vergrößerung der Zell- und Kerndurchmesser
6%
11%
21%
26%
6%
3%
10%
20%19%
10%
2%0%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
Ver
änd
eru
ng
en in
%
K. R. W. H. D. D. H. L. A. S. H. T.Patienten
Zelldurchmesser
Kerndurchmesser
50
im Vergleich zu den prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
Bei zwei Patienten (K.R., W.H.) führte der zunehmende Kerndurchmesser gleichzeitig zu
einer um 2,0% bzw. 2,6% ansteigenden Kern-Plasma-Relation. Die KPR sank bei den
anderen 4 Patienten dieser Gruppe um Werte zwischen 0,9% und 5,2%, trotz simultaner
posttherapeutischer Zell- und Kernvergrößerung.
Gegensinnige Veränderungen der Zell- und Kerndurchmesser zeigten sich, wie aus der
folgenden Tabelle zu entnehmen, bei 5 Patienten. Bei den Patienten W.B., E.L. und E.B.
zeigten sich nach Kombinationstherapie im Durchmesser um 0,3 µm vergrößerte Zellen,
bei gleichzeitig um 0,1 µm bis 0,3 µm verminderten Kerndurchmessern. Diese
morphologischen Veränderungen hatten eine Verminderung des Kernanteils am
Zelldurchmesser um 2,5%, 3,6% und 4,7% zur Konsequenz. Ein Anstieg der KPR war bei
den Patienten E.K. und G.H. durch zunehmende Zellkerne um 0,1 µm bzw. 0,3 µm zu
beobachten, während die Tumorzellen sich im Durchmesser um 0,4 µm bis 1,0 µm
verminderten.
51
Tab. 12: Übersicht über die Gruppe von Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit
posttherapeutisch gegensinniger Zell- und Kerndurchmesserveränderung:
Pat. Alter m/w Stad. RG Veränderung
Zelldurchmesser
(µm)
Veränderung
Kerndurchmesser
(µm)
Veränd.
KPR
(%)
W. B. 67 m III A II B +0,3 -0,1 -2,5
E. L. 65 m III A II B +0,3 -0,3 -3,6
E. B. 59 m III A II A +0,3 -0,3 -4,7
E. K. 51 m III A II B -1,0 +0,3 +6,9
G. H. 45 m III A II B -0,4 +0,1 +3,4
Pat.=Patient, Stad.=Stadium, RG=Regressionsgrad, KPR=Kern-Plasma-Relation
Abb. 10: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zellveränderungen bei
Patienten mit Plattenepithelkarzinomen mit gegensinniger Veränderung der Zell- und
Kerndurchmesser im Vergleich zu den prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
3%
-2%
3%
-4%
3%
-4%
-8%
4%
-4%
2%
-8%
-6%
-4%
-2%
0%
2%
4%
Ver
änd
eru
ng
en in
%
W. B. E. L. E. B. E. K. G. H:Patienten
Zelldurchmesser
Kerndurchmesser
52
Der mittlere Zelldurchmesser verringerte sich insgesamt in 9 Fällen mit verminderter
Zellfläche mit einer Spannbreite zwischen 0,3 µm und 3,0 µm. Bei den anderen 9 Patienten
der Gruppe mit Plattenepithelkarzinomen nahm der mittlere Zelldurchmesser zwischen 0,3
µm und 2,1 µm zu. Eine Verringerung des Kerndurchmessers um minimal 0,1 µm,
maximal 2,3 µm, zeigte sich bei den bereits mit abnehmender Kernfläche beschriebenen 10
Patienten, während sich bei 7 Patienten eine Zunahme des Kerndurchmessers bis 1,6 µm
zeigte und bei einem Patienten keine Veränderung zu beobachten war. Hieraus resultiert
eine steigende Kern-Plasma-Relation zwischen 0,9 und 6,9%.
Die Kern-Plasma-Relation nahm bei 11 Patienten im Vergleich zur prätherapeutisch
ermittelten KPR zwischen 0,9% und 8,5% ab. Hierfür liegen drei Ursachen vor:
1. Abnehmender Kerndurchmesser, gleichzeitig steigender Zelldurchmesser wie in den
Beispielen W.B., E.L., E.B.
2. Prozentual stärkere Zunahme des Zelldurchmessers im Vergleich zum
Kerndurchmesser wie bei D.D., A.S., H.T.
3. Verringerung beider Parameter, wobei der Anteil des Zelldurchmessers gegenüber dem
Kern überwiegt, Beispiele A.W., R.S., Z.C., W.K.
Die vorliegenden Ergebnisse veranschaulichen deutlich, die unterschiedliche Entwicklung
der Tumorzellen dieser Plattenepithelkarzinome nach kombinierter Radio- und
Chemotherapie.
53
4.3. Meßergebnisse der Adenokarzinome
4.3.1. Adenokarzinome, prätherapeutisch
Bei der Patientengruppe mit Adenokarzinomen handelte es sich um 5 Patienten und eine
Patientin, im Alter zwischen 51 und 64 Jahren. Zwei Patienten befanden sich im
Erkrankungsstadium III A, 4 Patienten im Stadium III B. Aus der folgenden Tabelle sind
die Patienten bezogenen Daten wie Alter, Geschlecht, Erkrankungsstadium und die
Ergebnisse der prätherapeutischen Messungen von Zellfläche und -durchmesser,
Kernfläche und -durchmesser, sowie die Kern-Plasma-Relation zu entnehmen.
Tab. 13: Meßergebnisse Adenokarzinome, prätherapeutisch:
Adeno - prä Zelle Kern KPR
Pat. Alter m/w Stad. Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
%
R.T. 58 m III B 130,7 17,6 10,4 14,0 29,7 8,0 4,9 6,4 45,8
A.W. 64 m III A 176,2 20,8 11,9 16,4 44,5 10,2 5,9 8,0 49,1
K.M. 60 m III A 93,4 14,5 8,7 11,6 39,2 9,3 5,6 7,4 63,8
H.U. 52 m III B 70,6 11,8 8,0 9,9 26,5 7,1 4,9 6,0 60,6
W.O. 61 m III B 71,0 11,5 8,2 9,9 28,9 7,5 5,1 6,3 63,7
I.W. 51 w III B 89,5 12,8 9,2 11,0 34,5 7,8 5,6 6,7 60,9
Mittelwert 105,2 14,8 9,4 12,1 33,9 8,3 5,3 6,8 57,3
Standardfehler 16,8 1,5 0,6 1,1 2,8 0,5 0,2 0,3 3,2
Median 91,5 13,6 9,0 11,3 32,1 7,9 5,3 6,6 60,8
Adeno =Adenokarzinom prä =prätherapeutisch Stad. =Stadium Pat. =Patient D =Durchmesser DMax =maximaler Durchmesser DMin =minimaler Durchmesser DMittel =mittlerer Durchmesser KPR =Kern-Plasma-Relation
54
Die Zellflächen der 6 Patienten betrugen im Mittel 105,2 + 16,8 µm² (Median 91,5).
Innerhalb dieser Gruppe zeigte sich eine große Streubreite mit Werten zwischen 70,6 µm²
und 176,2 µm². Dabei wiesen die Patienten R.T. und A.W. mit 130,7 µm² und 176,2 µm²
durchschnittlich sehr große Zellen auf, während die anderen 4 Patienten mit Ergebnissen
zwischen 70,6 µm² (H.U.) und 93,4 µm² (K.M.) deutlich unterhalb des Mittelwertes lagen.
Der maximale Zelldurchmesser streute dementsprechend zwischen 11,5 µm und 20,8 µm
um den Mittelwert von 14,8 + 1,5 µm (Median 13,6). Der Mittelwert des minimalen
Zelldurchmessers betrug 9,4 + 0,6 µm (Median 9,0), die Spannbreite lag zwischen 8,0 µm
und 11,9 µm. Insgesamt ergab sich ein mittlerer Zelldurchmesser von 12,1 + 1,1 µm
(Median 11,3), mit einer Streuung zwischen 9,9 µm und 16,4 µm.
Bei der Untersuchung der Zellkerne, zeigte sich im Mittel eine Fläche von 33,9 + 2,8 µm²
(Median 32,1), die kleinste Kernfläche betrug hier 26,5 µm², die größte 44,5 µm². Der
maximale Kerndurchmesser schwankte zwischen 7,1 µm und 10,2 µm, dies entspricht
einem Mittelwert von 8,3 + 0,5 µm (Median 7,9). Der Mittelwert des minimalen
Durchmessers betrug 5,3 + 0,2 µm (Median 5,3), mit einer Spannbreite von 4,9 µm bis 5,9
µm. Für den mittleren Kerndurchmesser ergab sich ein Mittelwert von 6,8 + 0,3 µm
(Median 6,6), bei entsprechender Streuung zwischen 6,0 µm und 8,0 µm.
In vorliegendem Studienkollektiv nahm der Kerndurchmesser im Mittel einen Anteil von
57,3 + 3,2% (Median 60,8) vom Zelldurchmesser ein. Innerhalb dieser Patientengruppe
zeigte sich eine breite Streuung der Kern-Plasma-Relation zwischen dem kleinsten Wert
von 45,8% und dem größten Wert von 63,8%. Dabei fällt auf, daß 2 Patienten (R.T., A.T.)
mit sehr großen Zelldurchmessern durch verhältnismäßig kleine Kerndurchmesser eine
geringe KPR von 45,8% bzw. 49,1% aufweisen, während die KPR der anderen 4 Patienten
dieser Gruppe zwischen 60,6% und 63,7% lagen.
Bei Vergleich der Mittelwerte der Plattenepithelkarzinome mit den Adenokarzinomen
zeigt sich ein Größenunterschied. Der Mittelwert der Zellfläche der
Plattenepithelkarzinome lag mit 101,8 µm² unter dem Wert der Adenokarzinome mit 105,2
µm², der Wert der Kernflächen hingegen lag mit 36,5 µm² über dem Niveau der
Adenokarzinome mit 33,9 µm². Dadurch läßt sich die um 2,1% höhere KPR bei den
Plattenepithelkarzinomen erklären.
55
4.3.2. Adenokarzinome, posttherapeutisch
Nach Therapie war bei den Adenokarzinomen eine deutliche Größenveränderung
festzustellen:
Tab. 14: Meßergebnisse Adenokarzinome, posttherapeutisch:
Adeno-post Zelle Kern KPR
Pat. Alter m/w Stad. RG Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
Fläche
(µm²)
DMax
(µm)
DMin
(µm)
DMittel
(µm)
%
R.T. 58 m III B I 192,9 18,8 11,6 15,2 54,3 10,3 6,9 8,6 56,7
A.W. 64 m III A II A 243,4 23,0 14,3 18,6 75,7 11,5 8,0 9,7 52,3
K.M. 60 m III A II B 119,8 16,1 9,8 12,9 46,3 9,6 6,3 7,9 61,2
H.U. 52 m III B II A 71,4 11,4 8,4 9,9 27,6 7,2 5,0 6,1 61,8
W.O. 61 m III B II B 82,9 12,4 8,6 10,5 29,3 7,4 5,1 6,2 58,9
I.W. 51 w III B II A 112,6 14,0 10,4 12,2 43,2 8,6 6,5 7,5 61,5
Mittelwert 137,2 15,9 10,5 13,2 46,1 9,1 6,3 7,7 58,8
Standardfehler 27,4 1,8 0,9 1,3 7,3 0,7 0,5 0,6 1,5
Median 116,2 15,0 10,1 12,6 44,7 9,1 6,4 7,7 60,1
Adeno =Adenokarzinom post =posttherapeutisch Stad. =Stadium Pat. =Patient D =Durchmesser DMax =maximaler Durchmesser DMin =minimaler Durchmesser DMittel =mittlerer Durchmesser KPR =Kern-Plasma-Relation
Bei allen Patienten mit Adenokarzinomen wurde posttherapeutisch eine zum Teil
erhebliche Zellvergrößerung festgestellt. Der Mittelwert der Zellflächen betrug nach
Therapie 137,2 + 27,4 µm² (Median 116,2), bei einer Streuung zwischen 71,4 µm² als
kleinste und 243,4 µm² als größte ermittelte Fläche. Dementsprechend stieg der maximale
Zelldurchmesser auf 15,9 + 1,8 µm (Median 15,0), der minimale auf 10,5 + 0,9 µm
(Median 10,1) und der mittlere Durchmesser auf 13,2 + 1,3 µm (Median 12,6). Alle
Patienten wiesen nach der Therapie in den Resektaten vergrößerte Kernflächen zwischen
27,6 µm² und 75,7 µm² auf. Daraus ergab sich ein Mittelwert von 46,1 + 7,3 µm² (Median
56
44,7). Der Mittelwert des maximalen Kerndurchmessers erhöhte sich auf 9,1 + 0,7 µm
(Median 9,1), der minimale auf 6,3 + 0,5 µm (Median 6,4) und der mittlere Durchmesser
auf 7,7 + 0,6 µm (Median 7,7). Die Kern-Plasma-Relation nahm um 1,5% auf 58,8 + 1,5%
(Median 60,1) zu, was vor allem auf die steigenden Kerndurchmesser der Patienten R.T.
und A.W. zurückzuführen ist.
4.3.3. Vergleich der prä- und posttherapeutischen Meßergebnisse der
Adenokarzinome
Bei den Adenokarzinomen war nach kombinierter Radio- und Polychemotherapie eine
gleichsinnige Zunahme aller Parameter zu verzeichnen. Beim prä- und posttherapeutischen
Vergleich der Adenokarzinomzellen zeigte sich eine homogene Zunahme der Mittelwerte
aller Parameter, die sich bei eingehender Beobachtung der einzelnen Patienten bestätigt.
Die deutliche Zunahme des Mittelwertes der Zellfläche um 32,0 µm² auf 137,2 µm²,
entspricht einem Anstieg von 30%. Im t-Test ergab sich mit einem p=0,034 ein
signifikanter Größenunterschied. Für die Zellfläche lag die Größenzunahme der einzelnen
Patienten bei minimal 0,9 µm² (Pat. H.U.) und maximal 67,2 µm² (Pat. A.W.). Die beiden
Patienten R.T. und A.W., die bereits prätherapeutisch große Zellen aufwiesen, wiesen auch
den höchsten Zuwachs mit 62,2 µm² und 67,2 µm² auf.
Auch die Kernflächen der Adenokarzinome nahmen posttherapeutisch im Mittel um 12,2
µm² zu, dies entspricht einer Zunahme um 36%. Hierbei lagen die Veränderungen
zwischen 0,4 µm² (W.O.) und 31,2 µm² (A.W.). Dieser Anstieg der Kernfläche liegt mit
p=0,067 außerhalb des Signifikanzbereichs, zeigt jedoch eine deutliche Tendenz.
57
Tab. 15a: Vergleich der Meßergebnisse der Adenokarzinome, prä/post:
Adeno - prä/post Zellfläche Kernfläche
Pat. Alter m/w Stad. RG prä
(µm²)
post
(µm²)
Veränd.
(µm²)
prä
(µm²)
post
(µm²)
Veränd.
(µm²)
R.T. 58 m III B I 130,7 192,9 62,2 29,7 54,3 24,6
A.W. 64 m III A II A 176,2 243,4 67,2 44,5 75,7 31,2
K.M. 60 m III A II B 93,4 119,8 26,4 39,2 46,3 7,1
H.U. 52 m III B II A 70,6 71,4 0,9 26,5 27,6 1,0
W.O. 61 m III B II B 71,0 82,9 11,9 28,9 29,3 0,4
I.W. 51 w III B II A 89,5 112,6 23,1 34,5 43,2 8,7
Mittelwert 105,2 137,2 32,0 33,9 46,1 12,2
Standardfehler 16,8 27,4 11,0 2,8 7,3 5,2
Median 91,5 116,2 24,8 32,1 44,7 7,9
Tab. 15b: Vergleich der Meßergebnisse der Adenokarzinome, prä/post:
Adeno - prä/post Zell-
durchmesserMittel
Kern-
durchmesserMittel
KPR
%
KPR
%
Pat. Alter m/w Stad. RG prä
(µm)
post
(µm)
Veränd.
(µm)
prä
(µm)
post
(µm)
Veränd.
(µm)
prä post
R.T. 58 m III B I 14,0 15,2 1,2 6,4 8,6 2,2 45,8 56,7
A.W. 64 m III A II A 16,4 18,6 2,3 8,0 9,7 1,7 49,1 52,3
K.M. 60 m III A II B 11,6 12,9 1,3 7,4 7,9 0,5 63,8 61,2
H.U. 52 m III B II A 9,9 9,9 0,0 6,0 6,1 0,1 60,6 61,8
W.O. 61 m III B II B 9,9 10,5 0,7 6,3 6,2 -0,1 63,7 58,9
I.W. 51 w III B II A 11,0 12,2 1,2 6,7 7,5 0,8 60,9 61,5
Mittelwert 12,1 13,2 1,1 6,8 7,7 0,9 57,3 58,8
Standardfehler 1,1 1,3 0,3 0,3 0,6 0,4 3,2 1,5
Median 11,3 12,6 1,2 6,6 7,7 0,7 60,8 60,1
Adeno =Adenokarzinom prä =prätherapeutisch post =posttherapeutisch Pat. =Patient Stad. =Stadium RG =Regressionsgrad Veränd. =Größenveränderung KPR =Kern-Plasma-Relation
58
Es fällt auf, daß innerhalb der 6 Patienten eine Rangordnung bezogen auf die Größe der
Zellfläche besteht, die auch bei Messungen nach Therapie bestand. Weiterhin ist zu
erkennen, daß die Größenveränderungen eine Verhältnismäßigkeit aufweisen: die größten
Zellen (Pat. A.W., R.T.) haben, bezogen auf die Zellfläche den prozentual höchsten
Größenzuwachs (38%, 48%). Die kleineren Zellen (Pat. K.M., H.U., W.O., I.W.)
verzeichnen Größenzunahmen zwischen 1% (H.U.) und 28% (K.M.). Diese Aussage ist
auch auf die Zunahme der Kernflächen anwendbar. Bei dem Pat. R.T. vergrößerte sich die
Kernfläche um 83% auf 54,3 µm², die des Pat. A.W. ist um 70% auf 75,7 µm²
angewachsen. Die anderen 4 Patienten zeigten Kernflächenvergrößerungen bis zu 25%
(K.M. 18%, H.U. 3%, W.O. 2%, I.W. 25%). Die Zellvergrößerungen fanden bei 2
Patienten (K.M. und W.O.) in stärkerem Ausmaß statt als die Kernvergrößerungen und
führten daher in diesen Fällen zu um 2,6% und 4,8% verminderten Kern-Plasma-
Relationen. Zum Teil erhebliche Zunahmen der KPR, bis zu 10,9%, zeigten sich jedoch
bei den anderen Patienten.
Abb. 11: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zell- und
Kernflächenveränderungen bei Patienten mit Adenokarzinomen im Vergleich zu den
prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
48%
83%
38%
70%
28%
18%
1%4%
17%
1%
26% 25%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
Ver
änd
eru
ng
en in
%
R.T. A.W. K.M. H.U. W.O. I.W.
Patienten
ZellflächeKernfläche
59
Die Entwicklung der Zellfläche ist auf den mittleren Zelldurchmesser übertragbar. Er nahm
im Vergleich zum unbehandelten Gewebe um durchschnittlich 1,1 µm, von 12,1 µm prä-
auf 13,2 µm posttherapeutisch, zu. Diese Veränderung zeigt in der statistischen
Überprüfung einen signifikanten Anstieg (p=0,015). Bei dem Pat. H.U. zeigte sich
rechnerisch keine Veränderung des mittleren Durchmessers, bei den anderen Patienten
zeigten sich die Tumorzellen zwischen 0,7 µm und 2,3 µm im Durchmesser vergrößert.
In geringerem Ausmaß nahm der Mittelwert des Kerndurchmessers um 0,9 µm, bei einer
Spannweite zwischen 0,1 µm und 2,2 µm, zu. Diese Größenzunahme lag knapp außerhalb
des Signifikanzbereichs (p=0,063), zeigt jedoch einen Trend an. Da der mittlere
Kerndurchmesser posttherapeutisch im Vergleich zum mittleren Zelldurchmesser in relativ
stärkerem Ausmaß anstieg, erhöhte sich die Kern-Plasma-Relation um 1,5%, von 57,3%
auf 58,8% (p=0,55).
Abb. 12: Quantitative Auswertung der posttherapeutischen Zell- und
Kerndurchmesserveränderungen bei Patienten mit Adenokarzinomen im Vergleich zu den
prätherapeutischen Ausgangswerten in Prozent
9%
34%
14%
21%
11%
7%
0%2%
7%
0%
11%12%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Ver
ände
rung
en in
%
R.T. A.W. K.M. H.U. W.O. I.W.Patienten
Zelldurchmesser
Kerndurchmesser
60
Abb. 13: Nach kombinierter Radio- und Chemotherapie aufgetriebene
Tumorzellen mit vakuolisiertem Zytoplasma und aufgetriebenen, vakuolisierten
Zellkernen eines Adenokarzinoms (HE-Färbung)
Abb. 14: Posttherapeutisch stark vergrößerte Tumorzellen eines
Adenokarzinoms mit wabiger Zytoplasmaauftreibung und deutlichem
Kernpolymorphismus (HE-Färbung)
61
4.4. Prüfung der morphometrischen Parameter sowie des Stadiums hinsichtlich einer
Korrelation zum Regressionsgrad
Ein weiterer wichtiger Punkt dieser Dissertation war die Prüfung einer Korrelation
zwischen dem Regressionsgrad als wichtigem prognostischen Parameter und den
Ergebnissen der morphometrischen Untersuchung zu Zellfläche und -durchmesser,
Kernfläche und -durchmesser sowie der Kern-Plasma-Relation. Von weiterem Interesse
war die Frage nach einem Zusammenhang zwischen Regressionsgrad und Stadium. Daher
wurde der exakte Test nach Fisher durchgeführt. Hierbei sind anhand von Kreuztabellen
der jeweilige Parameter, zum Beispiel der Zelldurchmesser, getrennt in die Gruppe von
Patienten mit kleinen und großen Zelldurchmessern, den beiden Gruppen von
Regressionsgraden (RG I/II A versus RG II B/III) gegenübergestellt.
4.4.1. Zelldurchmesser
Vier Patienten mit Zelldurchmessern unterhalb des Medians zeigten regressive
Veränderungen des Resttumorgewebes gemäß RG I oder RG II A, 7 Patienten gemäß II B.
Von den 11 Patienten mit großen Zelldurchmessern waren bei 5 Patienten geringfügige
histologische Tumorregressionszeichen zu beobachten (RG I/II A). Sechs Patienten zeigten
Regressionszeichen nach II B. Im Fisher-Test war eine Korrelation zwischen dem
Regressionsgrad und dem Zelldurchmesser nicht nachweisbar (p=1,0).
Tab. 16: Kreuztabelle-Zelldurchmesser, Prüfung einer Korrelation zwischen der Größe des Zelldurchmessers (posttherapeutisch) und dem Regressionsgrad Gruppe-Regressionsgrad
RG I/II A RG II B Gesamt
Zelldurchmesser- klein Anzahl 4 7 11
posttherapeut.- Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Median groß Anzahl 5 6 11
Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Gesamt Anzahl 9 13 22
Erwartete Anzahl 9,0 13,0 22,0
62
4.4.2. Zellfläche
Von insgesamt 9 Patienten mit Befunden der Tumorregression Grad I oder II A, waren bei
4 Patienten kleine Zellflächen, bei 5 Patienten große Zellflächen zu beobachten. Sieben
Patienten mit kleinen und 6 Patienten mit großen Zellflächen hatten posttherapeutisch
weniger als 10% Resttumor (RG II B). Eine Abhängigkeit der Zellfläche vom
Regressionsgrad war in diesem Kollektiv nicht nachweisbar (p=1,0).
Tab. 17: Kreuztabelle-Zellfläche, Prüfung einer Korrelation zwischen der Größe der Zellfläche (posttherapeutisch) und dem Regressionsgrad Gruppe-Regressionsgrad
RG I/II A RG II B Gesamt
Zellfläche- klein Anzahl 4 7 11
posttherapeut.- Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Median groß Anzahl 5 6 11
Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Gesamt Anzahl 9 13 22
Erwartete Anzahl 9,0 13,0 22,0
4.4.3. Kerndurchmesser
Die Patientenverteilung auf die Regressionsgrade stellte sich wie folgt dar: 9 Patienten mit
RG I/II A, davon 4 Patienten mit kleinen Kerndurchmessern. Dreizehn Patienten mit RG II
B, davon 7 Patienten mit kleinen, 6 Patienten mit großen Kerndurchmessern. Nach dem
Fisher-Test zeigte sich hierbei kein signifikanter Zusammenhang (p=1,0).
63
Tab. 18: Kreuztabelle-Kerndurchmesser, Prüfung einer Korrelation zwischen der Größe des Kerndurchmessers (posttherapeutisch) und dem Regressionsgrad
Gruppe-Regressionsgrad
RG I/II A RG II B Gesamt
Kerndurchmesser- klein Anzahl 4 7 11
posttherapeut.- Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Median groß Anzahl 5 6 11
Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Gesamt Anzahl 9 13 22
Erwartete Anzahl 9,0 13,0 22,0
4.4.4. Kernfläche
In Präparaten des Tumorgewebes von 5 Patienten mit RG I/II A und 6 Patienten mit RG II
B wurden kleine Kernflächen ermittelt. Dementsprechend verteilten sich 4 Patienten mit
großen Kernflächen auf RG I/II A und 7 Patienten auf RG II B. Eine Abhängigkeit der
Kernfläche vom Regressionsgrad war hier nicht festzulegen (p=1,0).
Tab. 19: Kreuztabelle-Kernfläche, Prüfung einer Korrelation zwischen der Größe der Kernfläche (posttherapeutisch) und dem Regressionsgrad Gruppe-Regressionsgrad
RG I/II A RG II B Gesamt
Kernfläche- klein Anzahl 5 6 11
posttherapeut.- Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Median groß Anzahl 4 7 11
Erwartete Anzahl 4,5 6,5 11,0
Gesamt Anzahl 9 13 22
Erwartete Anzahl 9,0 13,0 22,0
64
4.4.5. Kern-Plasma-Relation
Die Verteilung der Patienten auf die Regressionsgrade und die Gruppe kleine Kern-
Plasma-Relation und große KPR verhielt sich folgendermaßen: Regression gemäß Grad I
und II A zeigte sich bei 3 Patienten mit einer KPR unterhalb des Medians und bei 6
Patienten mit einem Kernanteil oberhalb des Medians. Insgesamt 9 Patienten mit RG II B
hatte eine KPR unter dem Medianwert, 4 Patienten oberhalb dessen. Hier konnte keine
Korrelation zwischen Kern-Plasma-Relation und Regressionsgrad ermittelt werden
(p=0,192).
Tab. 20: Kreuztabelle-Kern-Plasma-Relation, Prüfung einer Korrelation zwischen der Kern-Plasma-Relation (posttherapeutisch) und dem Regressionsgrad Gruppe-Regressionsgrad
RG I/II A RG II B Gesamt
Kern-Plasma- klein Anzahl 3 9 12
Relation Erwartete Anzahl 4,9 7,1 12,0
posttherapeut.- groß Anzahl 6 4 10
Erwartete Anzahl 4,1 5,9 10,0
Gesamt Anzahl 9 13 22
Erwartete Anzahl 9,0 13,0 22,0
4.4.6. Erkrankungsstadium
Ein weiterer wichtiger Punkt war die Prüfung einer Abhängigkeit des Regressionsgrades
vom Stadium. Es lag eine starke Gewichtung vor, denn von 13 Patienten mit RG II B
befanden sich 10 Patienten bei Diagnosestellung im Stadium III A, 3 Patienten im Stadium
III B. Für den Regressionsgrad I/II A hingegen zeigte sich eine fast gleichmäßige
Verteilung mit 4 Patienten im Stadium III A und 5 Patienten im Stadium III B. Im exakten
Fisher-Test betrug der p-Wert p=0,187, sodaß eine statistisch signifikante Abhängigkeit
zwischen Regressionsgrad und Tumorstadium nicht nachgewiesen werden konnte.
65
Tab. 21: Kreuztabelle-Stadium, Prüfung einer Korrelation zwischen dem Erkrankungsstadium und dem Regressionsgrad Gruppe-Regressionsgrad
RG I/II A RG II B Gesamt
Stadium- III A Anzahl 4 10 14
posttherapeut.- Erwartete Anzahl 5,7 8,3 14,0
Median III B Anzahl 5 3 8
Erwartete Anzahl 3,3 4,7 8,0
Gesamt Anzahl 9 13 22
Erwartete Anzahl 9,0 13,0 22,0
66
4.5. Überleben
Das gesamte Patientenkollektiv bestand aus 24 Patienten, 18 Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen, 6 Patienten mit Adenokarzinomen. Von 2 Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen lagen keine klinischen Daten vor, so daß von 22 Patienten der
weitere klinische Verlauf beobachtet werden konnte. Die Studie begann im April 1992 und
endete im Januar 1998.
Mit Hilfe der Kaplan-Meier-Methode wurde für das Studienkollektiv eine mediane
Überlebenszeit von 18 Monaten errechnet. Zum Ende der Nachbeobachtungszeit im Januar
1998, lebten noch sechs Patienten, 16 Patienten waren inzwischen verstorben. Der Patient
W.B. hatte bereits vor follow-up-Ende die 5-Jahres-Überlebensgrenze rezidivfrei und ohne
Auftreten von Fernmetastasen erreicht. Dieser Patient konnte R0-reseziert werden, das
Resttumorgewebe zeigte therapieinduzierte Veränderungen im Rahmen des
Regressionsgrades II B.
Gute Langzeitergebnisse zeigten sich auch bei folgenden Patienten:
Tab. 22: Übersicht über lebende Patienten zum follow-up-Ende:
Pat. TNM Stad. Resek. RG ÜLZ M
W.B. T3N2 III A R0 II B 64 -
G.H. T2N2 III A R0 II B 55 -
A.W. T2N3 III B R0 II B 58 -
D.D. T3N2 III A R0 II B 46 -
R.S. T2N2 III A R0 II B 45 ja
I.W. T2N3 III A R0 II A 17 ja
Pat. = Patienten, TNM = TNM-Klassifikation, Stad. = Stadium Resek. = Residualtumor-Klassifikation n. UICC, RG = Regressionsgrad ÜLZ = Überlebenszeit in Monaten, M = Fernmetastasen
67
Bei den Patienten G.H., A.W. und D.D. wurden 55, 58 bzw. 46 Monate nach
Diagnosestellung am Ende der Beobachtungszeit weder Lokalrezidive noch
Fernmetastasen festgestellt. Die Patientin R.S. wies 12 Monate nach Tumorresektion
Fernmetastasen auf, follow-up-Ende war hier 45 Monate nach Diagnosestellung.
Gemeinsam ist diesen 5 Patienten die histologische Diagnose Plattenepithelkarzinom, die
R0-Resektion und der Regressionsgrad II B.
Bei dem Patienten I.W. wurde ein Adenokarzinom (T2N3) diagnostiziert, auch bei diesem
Patienten lagen histologisch tumorfreie Schnittränder vor (R0-Resektion), das restliche
Tumorgewebe mußte jedoch aufgrund geringer Regressionszeichen dem RG II A
zugeordnet werden. Acht Monate nach Erstdiagnose traten bei diesem Patienten
Fernmetastasen auf, vom Zeitpunkt der Diagnosestellung bis Januar 1998 (follow-up-
Ende) waren 17 Monate vergangen.
Insgesamt konnten bei 17 Patienten R0-Resektionen, bei 4 Patienten R1- und bei 1
Patienten R2-Resektionen vorgenommen werden. Aufgrund der geringen Fallzahlen für
R1- und R2-Resektionen wurde auf eine gesonderte Auswertung der Überlebensdaten in
diesem Punkt verzichtet.
Nach Auswertung der allgemeinen Überlebensdaten, wurden die Überlebenszeiten der 22
Patienten in Abhängigkeit von Zell- und Kernfläche, Zell-, Kerndurchmesser und Kern-
Plasma-Relation untersucht, um festzustellen, ob die prätherapeutischen Größen dieser
Parameter prognoserelevante Faktoren darstellen. Als cut-off wurde der Median gewählt.
Daraus entstanden 2 Gruppen mit jeweils 11 Patienten, wobei die Patienten, deren Werte
unterhalb des Medians lagen, in die Gruppe 1 ("klein"), die Patienten mit Werten über dem
Median in die Gruppe 2 ("groß") eingeteilt wurden. Für jedes Kollektiv wurde die mediane
Überlebenszeit ermittelt und die entsprechenden Kaplan-Meier-Kurven erstellt.
Anschließend wurden die Überlebenszeiten der beiden Gruppen miteinander verglichen
und mit Hilfe des Log-Rank-Test auf Signifikanz überprüft.
Für die Patienten mit einer Zellfläche unterhalb des Medians von 97,5 µm², wurde eine
Überlebenszeit von 14 Monaten ermittelt, für die Patienten oberhalb dieses Wertes zeigte
sich eine ÜLZ von 30 Monaten. Es zeigte sich auch, daß alle 5 Patienten, die zum Ende der
Nachbeobachtungszeit gute Langzeitergebnisse zwischen 45 und 64 Monaten aufwiesen,
68
der Gruppe "große" Zellflächen zuzuordnen waren. Während in der Gruppe der 11
Patienten mit "kleinen" Zellflächen die ÜLZ zwischen 7 und 24 Monaten betrug. Zu dieser
Gruppe gehört auch der Patient I.W., dessen Diagnose 17 Monate vor follow-up-Ende,
gestellte wurde. Diese Beobachtung deutet daraufhin, daß Patienten mit prätherapeutisch
großen Zellflächen einen Überlebensvorteil aufweisen, im Log-Rank-Test zeigte sich ein
signifikanter Unterschied (p=0,002). Die folgende Abbildung zeigt die Überlebenszeit des
Studienkollektivs, bezogen auf die prätherapeutische Zellfläche nach der Kaplan-Meier-
Methode.
Abb. 15: Überlebenskurven nach Kaplan-Meier für die prätherapeutisch ermittelte
Zellfläche „groß“ versus „klein“ für 22 Patienten mit Adeno- und
Plattenepithelkarzinomen (p=0,002), („groß“: >Median, „klein“: <Median)
Überlebenszeit - Monate
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Überleben nach Zellfläche
Gruppe 2 (groß)
Gruppe 1 (klein)
69
Abb. 16: Überlebenskurven nach Kaplan-Meier für den prätherapeutisch errechneten
mitteren Zelldurchmesser „groß“ versus „klein“ für 22 Patienten mit Adeno- und
Plattenepithelkarzinomen (p=0,002), („groß“: >Median, „klein“: <Median)
Die Prüfung der Abhängigkeit der Überlebenszeit vom Zelldurchmesser, zeigte der
Zellfläche entsprechende Ergebnisse. Die mediane ÜLZ für Zelldurchmesser < 11,7 µm
betrug 14 Monate, für Durchmesser > 11,7 µm, 30 Monate. Im Log-Rank-Test wurde ein
signifikanter Überlebensvorteil für Patienten mit großen Zelldurchmessern ermittelt
(p=0,002).
Überlebenszeit - Monate
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Überleben nach Zelldurchmesser
Gruppe 2 (groß)
Gruppe 1 (klein)
70
Abb. 17: Überlebenskurven nach Kaplan-Meier für den prätherapeutisch errechneten
mittleren Kerndurchmesser „groß“ versus „klein“ für 22 Patienten mit Adeno- und
Plattenepithelkarzinomen (p=0,039), („groß“: >Median, „klein“: <Median)
Bei Betrachtung der Überlebenskurven für den Kerndurchmesser wiederum fällt auf, daß
der Patient I.W. hierbei durch seinen Durchmesser von 6,7 µm knapp unterhalb des
Medians von 6,8 µm lag und daher der Gruppe "kleine" Durchmesser zugerechnet wurde.
Aus diesem Grund zeigen die ÜLZ gemessen am Kerndurchmesser Abweichungen von
denen der Kernfläche mit 16 Monaten für die Gruppe 1 und median 28 Monate für die
Gruppe 2. Der Log-Rank-Test zeigte einen Überlebensvorteil für Patienten mit großen
Kerndurchmessern (p=0,039).
Überlebenszeit - Monate
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Überleben nach Kerndurchmesser
Gruppe 2 (groß)
Gruppe 1 (klein)
71
Abb. 18: Überlebenskurven nach Kaplan-Meier für die prätherapeutisch ermittelte
Kernfläche „groß“ versus „klein“ für 22 Patienten mit Adeno- und
Plattenepithelkarzinomen (p=0,004), („groß“: >Median, „klein“: <Median)
Für die Kernfläche betrug in der Gruppe 1 (Fläche < 34,4 µm²) die mediane Überlebenszeit
15 Monate, in der Gruppe 2 (Fläche > 34,4 µm²) konnte eine mediane Überlebenszeit
aufgrund der 6 zensierten Fälle nicht ermittelt werden, die mittlere ÜLZ betrug 42 Monate.
Hierbei war festzustellen, daß alle 6 Patienten, die das Ende der Nachbeobachtungszeit
erreicht hatten, große Kernflächen aufwiesen. In der statistischen Untersuchung wurde ein
signifikanter Unterschied der Überlebenszeiten für beide Gruppen festgestellt (p=0,004).
Bei Auswertung der Überlebensdaten in Abhängigkeit von der Kern-Plasma-Relation,
lassen sich für die Patienten mit einem Kernanteil < 60,7 % median ebenfalls 16 Monate,
für die Patientengruppe > 60,7 % median 23 Monate ermitteln (p=0,209). Der Grund für
den Unterschied in der ÜLZ der beiden Gruppen liegt darin, daß der Patient W.B., mit der
längsten ÜLZ von 64 Monaten, durch eine KPR von 57,3 % hier in die kleine Gruppe
einzuordnen ist. Im Gegensatz dazu wurde der Patient I.W., bei entgegengerichtetem Kern-
und Zellflächenverhalten, durch eine KPR von 60,9 % der Gruppe "groß", trotz deutlicher
Zunahme von Zell- und Kernfläche durch eine Relativverschiebung der KPR, zugeordnet.
Überlebenszeit - Monate
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Gruppe 1 (klein)
Überleben
Gruppe 2 (groß)
nach Kernfläche
72
Art und Ausmaß der therapieinduzierten Veränderungen und die Menge des Rest-
Tumorgewebes sind von entscheidender prognostischer Bedeutung. Daher wurde die
Überlebenszeit jeweils für die Patienten mit dem Regressionsgrad I und II A (insgesamt 9
Patienten) und für Regressionsgrad II B und III (13 Patienten mit RG II B, kein Patient mit
RG III) ermittelt. Für die Gruppe RG I/II A wurde eine mediane ÜLZ von 14 Monaten, für
die Patienten mit RG II B/III 23 Monate festgestellt. Der Log-Rank-Test konnte für dieses
Kollektiv keinen signifikanten Unterschied zwischen diesen beiden Gruppen aufzeigen
(p=0,096). Unten abgebildete Graphik zeigt, daß alle Patienten mit guten langfristigen
Überlebensergebnissen zwischen 45 und 64 Monaten Veränderungen nach RG II B
zeigten.
Abb. 19: Überlebenskurven nach Kaplan-Meier für den posttherapeutisch ermittelten
Regressionsgrad (RG I und II A versus RG II B und III) für 22 Patienten mit Adeno- und
Plattenepithelkarzinomen (p=0,096)
Auch das Erkrankungsstadium kann einen prognoserelevanten Faktor darstellen. 14
Patienten befanden sich bei Diagnosestellung im prognostisch günstigeren Stadium III A
und zeigten mediane ÜLZ von 24 Monaten, 8 Patienten im Stadium III B lebten median
lediglich 12 Monate nach Diagnosestellung. Einen signifikanten Unterschied im
Überlebensvorteil konnte anhand dieses Kollektivs nicht eruiert werden (p=0,208), das
Überlebenszeit - Monate
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Überleben nach Regressionsgrad
RG II B und III
RG I und II A
73
Ergebnis dieser Untersuchung für das Gesamtkollektiv war ähnlich mit median 25
Monaten für Patienten im Stadium III A und 17 Monaten Überlebenszeit für Patienten im
Stadium III B (p=0,33).
Abb. 20: Überlebenskurven nach Kaplan-Meier für das Stadium (Stadium III A versus
III B) für 22 Patienten mit Adeno- und Plattenepithelkarzinomen (p=0,208)
Die Auswertung der Überlebensdaten mit dem Log-Rank-Test haben für dieses Kollektiv
gezeigt, daß Patienten mit prätherapeutisch großen Tumorzellen und Zellkernen einen
signifikanten Überlebensvorteil aufweisen.
Überlebenszeit - Monate
706050403020100
Kum
. Ü
berle
ben
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Überleben nach Stadium
Stadium III A
Stadium III B
74
5. Diskussion
Der zentrale Punkt der Dissertation war die Beobachtung der Größenveränderungen nicht-
kleinzelliger Lungenkarzinome nach neoadjuvanter Strahlen- und Chemotherapie nach
dem ICE-Schema. Das Gewebe von 24 Patienten, die sich diesem Behandlungschema
unterzogen, wurde prä- und posttherapeutisch hinsichtlich zytologischer Veränderungen
untersucht. Durch morphometrische Untersuchungen konnten mit Hilfe von Video-
gestützten Meßverfahren die lichtmikroskopisch festgestellten Veränderungen quantitativ
erfaßt und evaluiert werden. Ziel der Vergleichsuntersuchungen war, aufzuzeigen, ob den
zuvor erläuterten Regressionsgraden bestimmte therapieinduzierte zytologische
Größenveränderungen zuzuordnen sind und ob diese einen Einfluß auf die Überlebenszeit
der Patienten und damit auf die Prognose ausüben.
In der Literatur wurde bereits bei unterschiedlichen bösartigen Tumoren die Größe von
Tumorzellen und Zellkernen anhand der jeweiligen Durchmesser erfaßt, die
entsprechenden Zell- und Kernflächen wurden jedoch wenig berücksichtigt. Diese stellen
jedoch wichtige Parameter für die Größenbeurteilung von Tumorzellen dar, da durch das
angewandte Meßverfahren die gesamte Zellfläche einschließlich Zellausläufer ermittelt
werden kann und dadurch eine genaue Erfassung der Tumorzellgröße möglich ist. Um die
eigenen Untersuchungsergebnisse mit den Literaturdaten vergleichen zu können, wurden
die entsprechenden Durchmesser aus den Daten der Flächenmessung errechnet. Dabei
wurden maximaler, minimaler und mittlerer Durchmesser ermittelt. In dieser Dissertation
wird für die Beurteilung der Zell- und Kerndurchmesser, zum besseren Vergleich mit
Literaturangaben, der mittlere Durchmesser zugrunde gelegt.
5.1. Prätherapeutische Tumorzell- und Kerngrößen bei Plattenepithel- und
Adenokarzinomen
Bei Messung der durch Bronchusbiopsie oder Mediastinoskopie gewonnenen Tumorzellen
wurde prätherapeutisch eine durchschnittliche Zellfläche der 18 Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen von 101,8 + 4,1 µm², bei einem mittleren Durchmesser von 11,9
+ 0,2 µm und eine durchschnittliche Kernfläche von 36,5 + 1,5 µm², mit einem
Kerndurchmesser von 7,0 + 0,1 µm, ermittelt. Zu sehr ähnlichen Ergebnissen kamen
75
Müller und Mitarbeiter in einer Studie 1986. Darin wurden Zellen unbehandelter
Lungenkarzinome, nach Tumortyp getrennt, hinsichtlich ihrer mittleren Zell- und
Kerndurchmesser untersucht. In der Studie waren in der Gruppe der
Plattenepithelkarzinome Zelldurchmesser mit 13,7 + 2,4 µm, Kerndurchmesser mit 9,2 +
1,4 µm und ein Kernanteil von 68 + 8% gemessen worden. Unter Berücksichtigung der
Einschränkung des vorliegenden Studienkollektivs auf Patienten der Stadien III A und III
B, ergibt sich eine gute Korrelation zwischen beiden Untersuchungen.
Für die sechs Patienten mit Adenokarzinomen wurde prätherapeutisch mit 105,2 + 16,8
µm² im Mittel eine um 3% größere Zellfläche im Vergleich zu den
Plattenepithelkarzinomen festgestellt. Der Zelldurchmesser betrug hier 12,1 + 1,1 µm. Die
mittlere Kernfläche lag mit 33,9 + 2,8 µm² im Vergleich jedoch, ebenso wie der
Kerndurchmesser mit 6,8 + 0,3 µm, unter dem Niveau der Plattenepithelkarzinome. Diese
Größenunterschiede finden in der Kern-Plasma-Relation von 59,4% für die Plattenepithel-
Gruppe und 57,3% für die Gruppe der Adenokarzinome Entsprechung. Die vorgenannten
Werte zeigen eine gute Korrelation zu den Meßergebnissen der Adenokarzinome von
Müller und Mitarbeitern 1986. In deren Studie wurde ein mittlerer Zelldurchmesser von
13,2 + 2,3 µm, ein mittlerer Kerndurchmesser von 8,5 +1,3 µm und ein Kernanteil von 65
+ 8% gemessen (Müller et al.1986).
Burns und Mitarbeiter untersuchten an Tumorgeweben von 20 Patienten mit großzelligen
Karzinomen (10 Pat.) und Adenokarzinomen (10 Pat.) Kernfläche und Kerndurchmesser.
In seiner Studie wurden bei den Adenokarzinomen mit einer mittleren Kernfläche von
58,84 µm² und 6,42 µm Durchmesser deutlich größere Kerne im Vergleich zur
vorliegenden Studie ermittelt. In der Untersuchung von Burns und Mitarbeitern zeigten
sich für die mittlere Kernfläche und den Durchmesser der großzelligen Karzinome
geringere Werte mit 47,38 µm² und 5,82 µm. Der Größenunterschied der beiden
Tumorgruppen war hier nicht signifikant (Burns et al. 1993). Vollmer untersuchte 197
Patienten mit klein- oder großzelligen Karzinomen und stellte fest, daß sich hinsichtlich
der Zell- und Kerngröße bei diesen Tumoren Überschneidungen ergaben, sodaß eine
alleinige Diagnose anhand morphologischer Größen unsicher erscheint. Er zeigte, daß
Unterschiede in der Zell- oder Kerngröße zwischen den Karzinomsubtypen klein- und
großzellig teilweise auf die Größe des Biopsats zurückzuführen waren (Vollmer 1981).
Dies ist als eine Ursache für die dargestellten Größenunterschiede der Tumorzellen und
76
Zellkerne anzusehen, die sich zwischen den eigenen Untersuchungen und den Ergebnissen
in der Literatur ergeben. Zudem hat Müller in seinen Studien in mehr als 50% der nicht-
kleinzelligen bösartigen Lungentumoren mehr als einen führenden histologischen
Tumortyp beobachtet, sodaß intra- und interindividuellen Unterschiede der Zell- und
Kerngrößen, wie sie diese Untersuchung gezeigt hat, nachvollziehbar sind (Müller 1999).
5.2. Posttherapeutische Zell- und Kerngrößen bei Plattenepithel- und
Adenokarzinomen
Die weiteren morphometrischen Untersuchungen erfolgten nach neoadjuvanter Chemo-
und Radiotherapie sowie kurativ intendierter Operation, wobei sich für die
Plattenepithelkarzinome im prä- und posttherapeutischen zytologischen Vergleich, durch
starke individuelle Streuung der Meßwerte, insgesamt eine nicht signifikante
Verkleinerung der Tumorzellen zeigte. Dabei verminderte sich die mittlere Zellfläche um
2% auf 99,6 + 5,8 µm² (p=0,72), die mittlere Kernfläche um 4% auf 34,8 + 2,2 µm²
(p=0,50). Nach einer nicht signifikanten Verringerung betrugen posttherapeutisch der
mittlere Zell- und Kerndurchmesser für die Plattenepithelkarzinome 11,6 + 0,3 µm
(p=0,49) und 6,8 + 0,2 µm (p=0,34).
Bei den Adenokarzinomen war im Gegensatz zu den Plattenepithelkarzinomen eine
erhebliche, synchrone Zunahme der Zell- und Kerngrößen zu beobachten. Es ließ sich eine
signifikante Zellflächenzunahme um 30% auf 137,2 + 27,4 µm² (p=0,034) und eine
Kernflächenzunahme um 36% auf 46,1 + 7,3 µm² (p=0,067) feststellen, die einen
deutlichen Trend anzeigte. Nach Therapie kam es zu einem signifikanten Anstieg des
Zelldurchmessers auf 13,2 + 1,3 µm (p=0,015). Der Kerndurchmesser wurde mit 7,7 + 0,6
µm ermittelt und zeigte ebenso eine deutlich ansteigende Tendenz (p=0,063).
Im Vergleich zu einer Untersuchung von Lee und Mitarbeitern, in der jeweils der größte
Zell- und Kerndurchmesser 30 nicht-kleinzelliger Lungenkarzinome nach kombinierter
Radio- und Chemotherapie mit Cisplatin und 5-Fluoruracil, gemessen wurde, zeigten sich
in seiner Studie mit einem gemittelten Zelldurchmesser von 18,4 + 0,5 µm und einem
Kerndurchmesser von 12,8 + 0,4 µm deutlich größere Zellen (Lee et al. 1988). Ursächlich
hierfür scheint die Tatsache zu sein, daß in der Studie von Lee neben Plattenepithel- und
77
Adenokarzinomen auch großzellige Karzinome untersucht wurden, die zu einem
überproportionalen Anstieg der gemittelten Zell- und Kerndurchmesser führen können.
In der vorliegenden Untersuchung verminderte sich die Kern-Plasma-Relation nach
Therapie bei den Plattenepithelkarzinomen um 1% (p=0,368), wohingegen bei den
Adenokarzinomen der Kernanteil um 1,5% zunahm (p=0,547 ). Kayser und Mitarbeiter
stellten in einer Untersuchung an Operationsresektaten nicht-kleinzelliger
Lungenkarzinome, die zuvor mit einer Cisplatin-haltigen Chemotherapie behandelt
wurden, insgesamt eine erhöhte Kern-Plasma-Relation fest, ohne dies genauer zu
quantifizieren (Kayser et al. 1994).
5.3. Entwicklung der Tumorzellen und Zellkerne bei Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen nach Radio- und Chemotherapie
Wie bereits vorbeschrieben, läßt sich das Kollektiv der Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen in drei Gruppen unterteilen: 7 Patienten mit posttherapeutischer
Verminderung der Größe von Tumorzellen und Kernen, 6 Patienten mit Zell- und
Kernvergrößerungen und 5 Patienten mit gegensätzlichen Veränderungen von Zellen und
Kernen, bei denen sowohl Vergrößerungs- als auch Verkleinerungstendenzen festzustellen
waren.
5.3.1. Simultane Abnahme der Zell- und Kerngröße bei Plattenepithelkarzinomen
Bei 7 Patienten mit Plattenepithelkarzinomen zeigte sich eine simultane Zell- und
Kernflächenabnahme, in einer Größenordnung von 6% bis 50%. Der Zelldurchmesser
nahm zwischen 3% und 25%, der Kerndurchmesser zwischen 7% und 30% ab. Aus diesem
Kollektiv war bei 4 Patienten eine prozentual stärkere Abnahme des Kerns im Vergleich
zum Zelldurchmesser zu beobachten. Konsekutiv verringerte sich in diesen Fällen die
Kern-Plasma-Relation zwischen 4,2% und 8,5%. Bei 3 Patienten hingegen nahm, durch
prozentual stärkeren Verlust des Zelldurchmessers, im Vergleich zum Kerndurchmesser,
die Kern-Plasma-Relation um Werte zwischen 0,9% und 3,1% zu. Fünf dieser Patienten
zeigten Regressionszeichen im Sinne eines RG II B, ein Patient wurde dem RG II A
78
zugeordnet. Bei einem Patienten waren lediglich spontane Regressionszeichen, wie den
Nekrosezonen unmittelbar angrenzende vitale Tumorsäume und fehlende
Schaumzellreaktion, zu erkennen (RG I). Um so bemerkenswerter erscheint, daß die
Überlebenszeit dieses Patienten mit 30 Monaten deutlich über dem Median von 18
Monaten liegt. Die anderen Patienten der Gruppe abnehmender Zell- und Kernflächen
lebten zwischen 7 und 58 Monaten.
Eine Abnahme der Kerngröße beobachteten ebenfalls Leistenschneider und Nagel in einer
Untersuchung zum Grading des Prostatakarzinoms und bezeichneten sie als deutliches
Regressionszeichen. Zu den geringen Regressionszeichen zählten sie Kern- und
Zytoplasmavakuolen, aber auch Zytoplasmaschrumpfung. Im Gegensatz zur Abnahme der
Zellkerngröße, konnten sie jedoch kein typisches Regressionsverhalten des Zytoplasmas
erkennen (Leistenschneider und Nagel 1984). Helpap et al. untersuchten ebenfalls
Kennzeichen der histologischen Regression bei Prostatakarzinomen nach Hormon- oder
Strahlentherapie und stellten bei den Drüsenzellen eine starke Ballonierung des
Zytoplasmas und Kernpyknosen fest. Zellverkleinerungen durch
Zytoplasmaschrumpfungen, wie vorher beschrieben, zeigten sich in ihrer Studie nicht
(Helpap et al. 1985).
5.3.2. Simultane Zell- und Kernvergrößerung bei Plattenepithelkarzinomen
Ein einheitlicher Trend der Zell- und Kernflächenzunahme, zeigte sich bei 6 Patienten mit
Plattenepithelkarzinomen. Die Zellflächen vergrößerten sich um Werte zwischen 3% und
62%, die Kernflächen zeigten dabei korrespondierende Größenzunahmen bei 5 Patienten
zwischen 6% und 62%. Die Kernfläche eines Patienten blieb, bei gering vergrößerter
Zellfläche, nach Therapie unverändert. Es zeigten sich auch bei den Durchmessern
entsprechende Zuwächse. Der Zelldurchmesser stieg zwischen 2% und 21%, der
Kerndurchmesser zwischen 3% und 26%. Es ist hinzuzufügen, daß sich der
Kerndurchmesser bei einem Patienten, im Vergleich zum unbehandelten Gewebe, nicht
veränderte, die Zelle sich im Durchmesser um 2% vergrößerte. Diese Entwicklung zeigte
sich bereits bei den Ergebnissen der Flächenuntersuchung. Die Kern-Plasma-Relation
veränderte sich posttherapeutisch zugunsten des Kerns bei 3 Patienten um Werte zwischen
2,0% und 5,2%. Durch den relativ geringeren Anstieg des Kerndurchmessers bei den
79
anderen 3 Patienten, sank der Anteil des Kerns am Zelldurchmesser um Werte zwischen
0,9% und 4,7%.
In diesem Kollektiv simultaner Zell- und Kernveränderungen zeigten sich bei einem
Patienten geringe Regressionszeichen (RG I), zwei Patienten zeigten eine
therapieinduzierte Tumorregression mit mehr als 10% vitalem Resttumorgewebe (RG II
A), drei Patienten wiesen nach Therapie weniger als 10% Tumorgewebe auf (RG II B). Die
Überlebenszeiten dieser Patienten lagen zwischen 12 Monaten (Patient mit RG I) und 46
Monaten (Patient mit RG II B) und wiesen damit deutliche Unterschiede auf. Von den
beiden studienbegleitend therapierten Patienten liegen keine Informationen über die
Überlebenszeit vor.
Auch in anderen Studien an unterschiedlichen malignen Tumoren wurden
posttherapeutisch Zell- und Kernvergrößerungen beobachtet. In einer Untersuchung von
Kuo und Luh an drei Patienten mit histologisch gesicherten kleinzelligen
Brochialkarzinomen wurden ebenfalls stark vergrößerte Tumorzellen und Zellkerne
festgestellt. Unter laufender Chemotherapie mit Cyclophosphamid, Doxorubicin und
Vincristin wurden Aspirations-Biopsien von Lymphknoten-Metastasen entnommen und
die Tumorzellen hinsichtlich regressiver Veränderungen untersucht. Dabei zeigten sich
starke morphologische Veränderungen zwischen dem dritten und siebten Tag nach
Chemotherapie in Form von um 50% bis 69% vergrößerten Kernflächen (Kuo und Luh
1993). Hier zeigt sich, daß Vergrößerungstendenzen von Tumorzellen und Kernen
durchaus derart hohe Werte in Abhängigkeit von Tumorzellart, Therapie und Zeitpunkt der
histomorphologischen Untersuchung, erreichen können. Baak und Mitarbeiter stellten an
73 Resektaten chemotherapierter Ovarialkarzinome in mehr als einem Drittel ihres
Kollektivs ebenfalls große Kernflächen fest, die in dieser Untersuchung auf einen
unterschiedlichen DNA-Gehalt (Aneuploidie) zurückgeführt wurden (Baak et al. 1988).
Albrectsen und Rygaard beobachteten an heterotransplantierten malignen Blasentumoren
bereits nach 1 und 3 Tagen Chemotherapie Kernvergrößerungen bei den Tumorzellen,
während die Zellkerne in der unbehandelten Kontrollgruppe unverändert blieben
(Albrectsen und Rygaard 1995).
Brifford und Mitarbeiter untersuchten 35 Mammakarzinome, die präoperativ mit einer
mehrere Zyklen umfassenden Polychemotherapie (AVCMF) behandelt wurden. Die
80
Tumoren wurden unter der Therapie mehrfach punktiert und hinsichtlich morphologischer
Veränderungen untersucht. Während bei 15 Tumoren keine deutliche, histologische
Entwicklung festzustellen war, zeigten sich bei 20 Karzinomen Chemotherapie-induzierte
Veränderungen in Form von Zell- und Kernvergrößerungen, die bereits nach dem ersten
Zyklus auftraten. Sie betrachteten dies als einen Ausdruck der Chemosensibilität der
Tumorzellen, da sie auch feststellten, daß bei diesen Fällen auch die maximale Regression
der Tumorgröße auftrat (Brifford et al. 1989).
Ähnliche Beobachtungen machten Moll und Chumas 1997 in einer Studie über
morphologische Veränderungen lokal fortgeschrittener Mammakarzinome nach
neoadjuvanter Strahlen- und Chemotherapie. Sie untersuchten Tumorgewebe von 50
Patientinnen vor und nach Behandlung und beobachteten in 51% ihres Kollektivs eine
Kernvergrößerung, die jedoch lediglich in 49% gleichzeitig mit einer Zellvergrößerung
einher ging.
Im vorliegenden Kollektiv zeigte sich bei 13 von insgesamt 24 Patienten mit nicht-
kleinzelligen Lungenkarzinomen eine Kernvergrößerung, die in 85% mit einer
Zellvergrößerung vergesellschaftet war. Ursächlich erscheint eine chemotherapeutisch
induzierte blasige Kernauftreibung, wie sie auch von Abeloff und Eggleston 1981
beschrieben wurde. Moll und Chumas stellten zudem Zytoplasmavakuolisierungen fest, die
sie als allgemeine Reaktion auf strahlen- und chemotherapeutische Maßnahmen werteten,
ohne daß sie einem bestimmten Medikament zugeordnet werden könne (Moll und Chumas
1997).
Weitere Studien an Mammakarzinomen zeigten die folgenden histomorphologischen
Beobachtungen: Sharkey et al. beobachteten bei 43 Patientinnen, die zuvor
chemotherapiert wurden, eine Zunahme sich bizarr vergrößernder Tumorzellen und in 32%
eine Zunahme der Kerngröße (Sharkey et al. 1996). Kennedy und Mitarbeiter beschrieben
an chemotherapierten Resektaten extreme Vakuolisierungsphänomene an den
Tumorzellen, die an Histiozyten erinnerten (Kennedy et al. 1990). Auch eine Arbeitsgrupe
um Rasbridge stellte bei Mammakarzinomen nach zytostatischer Therapie eine Zell- und
Kernvergrößerung durch Vakuolisierung fest, die auch hier auf die Chemotherapie
zurückgeführt wird, da vergleichbare morphologische Zellveränderungen im
physiologischen Brustgewebe nicht nachweisbar waren (Rasbridge et al. 1994). Der
81
Nachweis eines pathophysiologischen Zusammenhangs zwischen der zytostatischen
Therapie und der beschriebenen Vakuolisierung steht derzeit noch aus.
5.3.3. Divergierende Größenveränderungen von Tumorzellen und Kernen bei
Plattenepithelkarzinomen
Eine divergierende Entwicklung von Zellen und Kernen zeigte sich in der vorliegenden
Untersuchung bei 5 Patienten. Bei zwei Patienten war eine Verminderung der Zellfläche
bei Zunahme der Kernfläche zu beobachten. Bei diesen Patienten stieg, durch
Verminderung des Zelldurchmessers, bei gleichzeitiger Kernvergrößerung, die Kern-
Plasma-Relation um 3,4% bzw. 6,9%. Posttherapeutisch wurde bei beiden Patienten ein
Regressionsgrad II B festgestellt. Ein Patient war 28 Monate nach Diagnosestellung
verstorben, bei dem anderen Patienten waren am follow-up-Ende bereits 55 Monate seit
Erstdiagnose vergangen. Die anderen 3 Patienten zeigten in den Resektaten vergrößerte
Zellflächen und Zelldurchmesser, bei verminderten Kernflächen und Kerndurchmessern.
Diese Entwicklung führte zu einer um 2,5% bis 4,7% verminderten Kern-Plasma-Relation.
Regressionsgrad II B konnte bei zwei dieser Patienten beobachtet werden. Hiervon
verstarb ein Patient nach 7 Monaten, der andere Patient hatte zum Ende der
Nachbeobachtungszeit bereits 64 Monate rezidivfrei gelebt. Der dritte Patient mit dem
Regressionsgrad II A verstarb ebenfalls nach 7 Monaten.
Im Rahmen der eigenen Untersuchungen war zu beobachten, daß die
Größenveränderungen bei gleichsinniger Entwicklung von Zelle und Kern, sowohl bei
Flächenverminderung als auch bei Vergrößerung, in der Regel deutlich über 10%
angesiedelt sind, während die Veränderungen bei diesen 5 Patienten mit divergierender
Flächenentwicklung, mit Ausnahme eines Patienten, deutlich unter dem Niveau von 10%
liegen. In den Gruppen simultaner Größenentwicklung schien ein hohes Ausmaß an Zell-
und insbesondere Kernflächenminderung (>40%) oder ein geringes Ausmaß an Zell-
(<15%) und Kernflächenzunahme (<10%) günstige Einflüsse auf die Länge des
Überlebens zu haben, wie an den Patienten R.S., A.W. und D.D. mit 45, 58, und 46
Monaten Überlebenszeit zu beobachten war, ohne daß sich hier statistisch signifikante
Aussagen ergeben hätten.
82
Close und Mitarbeiter veröffentlichten 1987 eine Studie über histomorphologische
Untersuchungen an Mammakarzinomen, in der ein Kollektiv von 16 Patientinnen mit einer
Polychemotherapie vor Mastektomie behandelt wurden. Es zeigte sich in 9 Resektaten
eine Kernvergrößerung im Vergleich zu den prätherapeutisch gewonnenen Biopsaten, eine
Kernverkleinerung wurde nur in einem Fall festgestellt. In den Geweben von 6
Patientinnen konnten keine Veränderungen an der Kerngröße beobachtet werden (Close et
al. 1987). Dies ist, wie die zuvor beschriebenen Untersuchungen, ein weiteres Beispiel
dafür, daß Tumorgewebe eine sehr heterogene histomorphologische Reaktion auf die
angewandten Therapieschemata (in den Studien wurden Chemo-, Strahlen- oder eine
kombinierte Therapie verabreicht) zeigt.
Insbesondere bestätigen dies die Ergebnisse an den 18 Plattenepithelkarzinomen des
vorliegenden Kollektivs, wo sich, wie vorgenannt, keine eindeutig erkennbar gerichtete
signifikante therapieinduzierte Größenänderung ergibt. Auch wenn mit 72% dieses
Kollektivs (Plattenepithelkarzinome) die Tumorzellen und Zellkerne eine synchrone
Veränderung auf die Therapie zeigen, wobei Größenzu- sowie Größenabnahme möglich
sind, läßt sich bei 28% eine divergierende Entwicklung von Zell- und Kerngröße
beobachten. Einige Präparate wiesen ein Mischbild auf, hierbei waren wabige, vakuolig
aufgetriebene Zellen mit blasigen und bizarr geformten Zellkernen neben kleinen,
geschrumpft erscheinenden Zellen mit pyknotischen Kernen zu beobachten. Dies ist jedoch
unter Berücksichtigung der chromosomalen Instabilität nachvollziehbar. Sie wird durch
Veränderungen des genetischen Materials durch Mutationen (Punktmutationen,
Deletionen, Insertionen) hervorgerufen. Es liegen noch keine gesicherten Erkenntnissse
vor, daß eine spezifische Mutation zu einem bestimmten histomorphologischen Bild führt.
Jedoch finden sich bestimmte Veränderungen der DNA gehäuft bei Tumoren mit einer
typischen histologischen Differenzierung (Bsp. K-ras-Mutation bei Adenokarzinomen)
(Wiethege et al. 2000).
Petersen veröffentlichte eine Studie, in der in molekulargenetischen Untersuchungen
mittels CGH („comparative genomic hybridization) chromosomale Imbalanzen an klein-
und nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen aufgedeckt wurden. Er konnte in
vergleichenden Untersuchungen zeigen, daß Tumoren die Fähigkeit zur Metastasierung
durch genetische Veränderungen erwerben. Hierbei zeigten sich sowohl Deletionen als
auch DNA-Gewinne in Form von DNA-Überrepräsentationen bei beiden Tumorsubtypen,
83
bei denen eine „genetische Instabilität in der morphologischen Heterogenität (in Form von
Kombinationstumoren) zum Ausdruck kommt“. Petersen stellt sogar das Modell auf, daß
sich ein kleinzelliger Lungentumor sowohl primär als auch sekundär aus einem nicht-
kleinzelligen Tumor über chromosomale Veränderungen entwickeln kann (Petersen 1999).
Im Gegensatz zu den im Folgenden aufgeführten Veränderungen von Adenokarzinomen,
zeigen sich bei den Plattenepithelkarzinomen im prä-/posttherapeutischen
histomorphologischen Vergleich divergierende Veränderungen von Tumorzellen und
Zellkernen, die in den meisten Fällen mit Zeichen der therapieinduzierten Tumorregression
vergesellschaftet waren, da hier die typische zentrale Nekrosezone mit umliegender
Schaumzellbildung und angrenzendem Granulationsgewebe zu sehen war (Junker et al
1997).
Ursächlich für die beschriebenen Phänomene ist wahrscheinlich insbesondere eine
ausgeprägte genetische Instabilität der Tumorzellen. Diese Instabilität kann durch einen
Verlust der Apoptose (programmierter Zelltod) bei einem durch Mutation
hervorgerufenem Verlust des Tumorsuppressorgens p53 hervorgerufen werden. Dabei
kommt es zu einer Akkumulation von genetischen Defekten und somit zu genetisch
instabilen Tumorzellen, die einen Selektionsvorteil durch eine erhöhte Therapieresistenz
erhalten. Hierbei könnte ein Zusammenhang zwischen der genetischen Instabilität und den
posttherapeutischen Zell- und Kerngrößenveränderungen bestehen.
5.4. Entwicklung der Zell- und Kerngröße bei Patienten mit Adenokarzinomen nach
Radio- und Chemotherapie
Die große Spannbreite in der Größe der Zell- und Kernflächen fällt besonders bei
Auswertung der Adenokarzinome auf. Es zeigt sich bereits prätherapeutisch eine
Diskrepanz der Zellflächen innerhalb der Patientengruppe mit einer kleinsten Fläche von
70,6 µm² und einer größten Fläche von 176,2 µm². Dieser Größenunterschied bleibt
posttherapeutisch weiter bestehen mit einer minimalen Fläche von 71,4 µm² und 243,4 µm²
maximal, dies entspricht einem Größenzuwachs zwischen 1% und 48%. Die Patienten mit
bereits prätherapeutisch großen Zellflächen zeigten nach Therapie den höchsten Zuwachs
von 48% bzw. 38%. Dabei fällt vor allem die überproportionale Zunahme der Kernfläche
84
im Verhältnis zur Zellfläche auf, sie beträgt zwischen 1% und 83%. Diese Größenzunahme
muß als überproportionale Reaktion des Zellkerns auf die angewandte
Kombinationstherapie gewertet werden. Die Zelldurchmesser der Adenokarzinome
nahmen bei 5 Patienten zwischen 7% und 14% zu, bei einem Patienten konnte rechnerisch
keine Veränderung des Zelldurchmessers festgestellt werden. Die Zellkerne vergrößerten
sich zwischen 2% und 34%, bei einem Patienten ergaben die Messungen des
Kerndurchmessers für das behandelte und unbehandelte Gewebe rechnerisch den gleichen
Wert. Aus diesen Größenverhältnissen ergab sich bei vier Patienten posttherapeutisch eine
höhere Kern-Plasma-Relation, während bei zwei Patienten der Kernanteil durch prozentual
stärkere Zunahme des Zelldurchmessers im Vergleich zum Kerndurchmesser oder durch
unveränderte Kerngröße, bei zunehmendem Zelldurchmesser, abnahm.
Im Gegensatz zu den Plattenepithelkarzinomen zeigt sich für die Adenokarzinome beim
prä-/posttherapeutischen Vergleich der Tumorzellen eine signifikante Zunahme der
Zellgröße in der Fläche (p=0,034) sowie im Durchmesser (p=0,015), wobei auch hier
innerhalb des Untersuchungsgutes eine deutliche individuelle Streuung feststellbar ist. Die
Veränderungen der Zellkerne zeigten für Fläche und Durchmesser einen deutlichen Trend
an (p=0,067 und p=0,063). Bei zwei Patienten war weniger als 10% Resttumor
nachweisbar, sodaß eine Zuordnung zu dem Regressionsgrad II B erfolgte, während in den
Resektaten von drei Patienten mehr als 10% Tumorgewebe nachweisbar war (RG II A).
Bei einem Patienten waren die Regressionszeichen lediglich im Sinne spontaner
Veränderungen anzusehen (RG I). Die Überlebenszeit dieser Patientengruppe betrug
zwischen 6 und 25 Monaten, am follow-up-Ende waren fünf Patienten verstorben, ein
Patient wies zu diesem Zeitpunkt, 17 Monate nach Diagnosestellung, Fernmetastasen auf.
Unter der Berücksichtigung der Anzahl von 6 Patienten für diese Gruppe, läßt sich
feststellen, daß die Adenokarzinome dieses Kollektivs bei 5 Patienten eine einheitliche
Vergrößerung der Tumorzellen und Zellkerne zeigen, die als therapieinduziert zu werten
ist, da sich histopathologisch deutliche Zeichen einer Zytostatika- und Strahleninduzierten
Tumorregression fanden.
Dazu gehören, neben den zentralen Nekroseherden und Schaumzellbildung sowie
angrenzendem Granulationsgewebe, auch zytologische Zeichen, die zum Teil, jedoch in
unterschiedlicher Ausprägung, auch bei den Plattenepithelkarzinomen beobachtet werden
85
konnten. Bei lichtmikroskopischer Betrachtung kann ein Nebeneinander heterogener
Tumorzellen mit unterschiedlichen morphologischen Aspekten beobachtet werden. Die
Tumorzellen zeigen in ihrer Größe und Form deutliche Variationen. In den
posttherapeutischen Resektaten der Adenokarzinome fanden sich, neben vereinzelt
pyknotisch erscheinenden Zellen mit dicht gepackten und dunklen Zellkernen
(Kondensationsphänomen) in Analogie zu den Plattenepithelkarzinomen, hier insbesondere
große, blasse bis anaplastisch erscheinende Tumorzellen. Durch eine wabige
Zytoplasmaauftreibung und Vakuolisierungsphänomene erschien das Zytoplasma bei
diesen Zellen klar und hell. Ursächlich scheint eine therapieinduzierte Sekretionsstörung
schleimproduzierender Tumorzellen zu sein (Fischer 1985).
Derartige Zytoplasmavakuolisierung und Ballonierung mit konsekutiver Zellvergrößerung
wurde posttherapeutisch unter anderem auch an Prostatakarzinomen, Mammakarzinomen
und Leberkarzinomen beobachtet und als therapieinduziert gewertet (Helpap et al. 1985,
Leistenschneider und Nagel 1984, Moll und Chumas 1997, Kennedy et al. 1990, Rasbridge
et al. 1994, Fischer 1985). In ihren Untersuchungen zu Urothelkarzinomen wiesen
Albrectsen und Rygaard ebenfalls ein vergrößertes Kernvolumen nach und werteten es als
zytostatischen Effekt, da Zytostatika die G2-Phase des Zellzyklus blockieren und daraus
eine Kernvergrößerung resultiert (Albrectsen und Rygaard 1995).
Die lichtmikroskopischen Beobachtungen machen deutlich, daß es sich bei den malignen
Lungentumoren um biologisch sehr heterogenes Tumorgewebe handelt. Die Ursache liegt
wahrscheinlich vor allem in der Polyklonalität von malignen Tumoren, die nach einer
Untersuchung von Müller und Mitarbeitern in 64% der Lungenkarzinome anzutreffen ist
(Müller et al. 1986). Dunnill und Gatter zeigten ebenfalls eine zelluläre Heterogenität in
einer Studie an 66 Lungenkarzinomen, in der nur in 18 Fällen eine einzige Tumorzellreihe
nachweisbar war (Dunnill und Gatter 1986). Höring fand in einer Studie an 27
Lungenkarzinomen heraus, daß Plattenepithelkarzinome dazu neigen mehrere Zellklone in
einem Tumor zu entwickeln und betrachtet 30% der Lungenkarzinome als „kombinierte“
Tumoren (Höring et al. 1983), daher erscheint nicht verwunderlich, daß sich nach
therapeutischen Maßnahmen durch Selektionsmechanismen in Größe und Anfärbbarkeit
morphologisch differente Tumorzellen zeigen.
86
Ishikawa, Kato und Kitagawa veröffentlichten in einer Studie 1999 die These, daß maligne
Tumoren aus mehr als einer Komponente bestehen und daher auch eine unterschiedliche
Sensitivität therapeutischen Maßnahmen, insbesondere Chemotherapie, gegenüber
aufweisen können. Sie beobachteten an einem kleinzelligen Lungenkarzinom
prätherapeutisch führende Kennzeichen eines Oat-cell-Typs mit kleinen Kernen und
spärlichem Zytoplasma. Nach Chemotherapie jedoch zeigten sich bei gutem klinischem
Therapieerfolg fusiforme Zellen. Daher gingen sie davon aus, daß der Tumor bereits
primär aus einer Oat-cell- und einer fusiformen Komponente bestand, die Oat-cell-Linie
jedoch chemosensitiver war, sodaß schließlich posttherapeutisch die fusiformen Zellen
noch nachweisbar waren. Die Autoren sind der Ansicht, daß jedoch nicht die
Schlußfolgerung gezogen werden sollte, daß ein Tumor als „chemoresistent“ zu
bezeichnen ist, wenn posttherapeutisch maligne Zellen eines anderen Subtyps persistieren
(Ishikawa, Kato und Kitagawa 1999).
Yang beobachtete in einer Fallstudie eines gemischten klein-/großzelligen
Lungenkarzinoms kleine Zellen mit pyknotischen Kernen, spärlichem Zytoplasma und
große Zellen mit vesikulären Kernen und reichlich Zytoplasma. Die Form und Größe der
Zellkerne waren äußerst variabel. Sie betrachtete dies jedoch nicht als ein Nebeneinander
zwei verschiedener Zelltypen, sondern vermutete, daß es sich bei den kleinen Zellen um
degenerativ veränderte „große“ Zellen handelt, die sie für die vitale Zellform hält (Yang
1995). Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß in dem dieser Dissertation
zugrunde liegendem Kollektiv gemäß den Ein- bzw. Ausschlußkriterien keine Tumoren
mit kleinzelligen Anteilen untersucht wurden.
87
5.5. Abgrenzung der zytologischen Veränderungen von Apoptose und Nekrose
Prinzipiell muß beim Untergang von Tumorzellen zwischen 2 Mechanismen unterschieden
werden:
1. Die Tumorzellnekrose imponiert als fokal angelegte Kolliquations- oder
Koagulationsnekrose. Typisch sind hierbei den Nekroseherden unmittelbar
angrenzende Tumorsäume mit guter kapillärer Versorgung sowie eine kennzeichnende
granulozytäre Reaktion. Sie ist ein rasch ablaufender pathologischer Zelltod.
2. Die Apoptose ist demgegenüber als programmierter Zelltod abzugrenzen, der sowohl
physiologisch, spontan in neoplastischem Gewebe als auch bei der therapieinduzierten
Tumorregression nachweisbar ist (Kerr et al. 1972). Wichtiges Merkmal der Apoptose
ist der stadienhafte Verlauf. Über Zellschrumpfung mit Auffaltung der Oberfläche
durch Volumenverlust und DNA-Fragmentierung bilden sich sogenannte „apoptotic
bodies“. Außerdem fehlt im Gegensatz zur spontanen Nekrose die granulozytäre
Reaktion.
Die von Kerr et al. bereits 1972 beschriebene Beteiligung der Apoptose an der
therapieinduzierten Tumorregression wird von zahlreichen Autoren gestützt (Barry et al.
1990, Eastman 1990, Fisher 1994, Vermes und Haanen 1994). Die Erkenntnisse zeigen,
daß die Apoptose durch eine mittels Zytostatika oder Bestrahlung induzierte DNA-
Schädigung eingeleitet wird und somit als therapieinduziert zu werten ist. Vor allem
Alkylantien wie die Platinkomplexe Cis- oder Carboplatin und der Topoisomerasehemmer
Etoposid gelten als Induktoren. Beide Substanzgruppen wurden bei vorliegendem
Patientenkollektiv eingesetzt.
Die unter 5.4 diskutierten zytologischen Veränderungen der Tumorzellen und Zellkerne
nach neoadjuvanter Therapie wiesen nur ganz vereinzelt mophologische Zeichen der
Apoptose auf wie z.B. Kernpyknosen. Ebenso liessen sich Zeichen der Tumornekrose mit
Nekrosefeldern und typischer granulozytärer Umgebungsreaktion nachweisen. Junker
konnte jedoch in seiner Habilitationsarbeit zur Tumorregression bösartiger Lungentumoren
anhand immunhistochemischer Untersuchungen mit der ISEL- und TUNEL-Methode im
prä-post Vergleich der nicht-kleinzelligen Karzinome zeigen, daß es sich bei diesen
Tumorzellen weder um apoptotische noch um nekrobiotische Zellen handelt (Junker 1998).
88
Vielmehr handelt es sich um vitale Tumorzellen, die möglicherweise durch
therapieinduzierte Selektionseffekte eine andere Morphologie erhalten.
5.6. Abhängigkeit der Zell- und Kerngrößen und des Stadiums vom Regressionsgrad
Nachdem sich für dieses Studienkollektiv herausstellte, daß ein erheblicher Unterschied in
der Länge der medianen Überlebenszeit bei Patienten mit therapieinduzierten regressiven
Veränderungen und einem Resttumor von weniger als 10%, gegenüber Patienten mit einem
deutlich höheren Anteil vitalen Tumorgewebes vorliegt, wurde ein Zusammenhang
zwischen den Regressionsgraden und den Zell- und Kernparametern sowie dem
Erkrankungsstadium geprüft. Dabei ließ sich ein linearer Zusammenhang zwischen der
posttherapeutischen Zell- oder Kerngröße und dem Regressionsgrad nicht herstellen, da
das Kollektiv der Patienten mit RG I/II A nahezu äquivalent auf die Gruppen "kleine" und
"große" Flächen bzw. Durchmesser mit jeweils 4 bzw. 5 Patienten verteilt war. Ähnlich
verhielt es sich bei den Patienten mit RG II B, die sich mit 7 bzw. 6 Patienten auf die
beiden Gruppen der großen und kleinen Durchmesser oder Flächen verteilten.
Eine signifikante Beziehung zwischen der Kern-Plasma-Relation und dem Regressionsgrad
ließ sich anhand dieses Patientenkollektivs nicht aufzeigen (p=0,192). Für die Verteilung
des Stadiums auf die Regressionsgrade zeigte sich ein Schwerpunkt mit 10 von 14
Patienten im prognostisch günstigeren Stadium III A auf den RG II B (gute Therapie-
Response), während von den 8 Patienten im ungünstigen Stadium III B nur 3 Patienten
Zeichen der Tumorregression gemäß RG II B aufwiesen und der größere Teil somit
posttherapeutisch einen deutlich höheren Resttumoranteil hatte. Hierbei handelt es sich um
Beobachtungen, über die bei der für eine Vier-Feldertafel geringen Patientenzahl, keine
statistisch signifikanten Aussagen getroffen werden können (p=0,187). Ein diesbezüglicher
Vergleich mit anderen Studienergebnissen war nicht möglich, da hierzu keine
entsprechenden Publikationen vorliegen.
89
5.7. Einfluß der Zell- und Kernparameter auf das Überleben
Für das Studienkollektiv wurde unter der angewandten Kombinationstherapie eine
mediane Überlebenszeit von 18 Monaten festgestellt. Ein Ziel der Arbeit war,
herauszufinden ob eine Beziehung zwischen der Größe morphologischer Parameter wie
Zell- oder Kerngröße und der Länge der Überlebenszeit besteht. Zu diesem Zweck wurde
für jeden Parameter aus den Meßergebnissen der Patienten jeweils eine Gruppe „klein“ und
eine Gruppe „groß“ gebildet. Als cut-off diente jeweils der Median.
Es zeigte sich für dieses Kollektiv, daß Patienten mit prätherapeutisch großen Tumorzellen
und großen Zellkernen einen signifikanten Überlebensvorteil hatten. Für Zellfläche und
Zelldurchmesser wurden jeweils für die Gruppe 1 (klein) eine mediane Überlebenszeit von
14 Monaten, für die Gruppe 2 (groß) eine MÜZ von 30 Monaten ermittelt (p=0,002).
Patienten mit einer kleinen Kernfläche überlebten median 15 Monate, Patienten mit einer
großen Kernfläche hatten mit median 42 Monaten eine signifikant günstigere Prognose
(p=0,004). Einen signifikanten Unterschied zeigte ebenso die nach Größen getrennte
mediane Überlebenszeit des Kerndurchmessers von 16 Monaten für die Gruppe "kleine"
und "große" Durchmesser von 28 Monaten (p=0,039).
In der Literatur wird über eine Korrelation zwischen morphologischen Merkmalen, wie
z.B. dem Kerndurchmesser, und der Überlebenszeit für verschiedene maligne Tumoren
kontrovers berichtet. Einige Autoren konnten einen Zusammenhang zwischen dem
Zellkern und dem weiteren klinischen Verlauf herstellen. Dazu zählen van Bogaert und
Mitarbeiter, die den mittleren Kerndurchmesser bei 100 Mammakarzinomen anhand von
Operationspräparaten untersuchten, die Kerngrößen in drei Gruppen unterteilten (klein,
mittel, groß) und dabei eine höhere Mortalität bei steigendem Kerndurchmesser feststellten
(van Bogaert et al. 1980). Vergleichbare Beobachtungen bei Mammakarzinomen machten
Zajdela et al. mit 245 Aspirationspräparaten, an denen die Kerndurchmesser ausgemessen,
und in "klein" (Durchmesser kleiner 12 µm) und "groß" (>12 µm) typisiert wurden. Für
die Gruppe der kleinen Zellkerne betrug die 5-Jahres-Überlebensrate 90%, für die Gruppe
mit großen Kernen 58%. Außerdem war das Intervall zwischen Therapie und dem
Auftreten von Fernmetastasen in der Gruppe "kleine Durchmesser" signifikant länger als in
der anderen Gruppe (Zajdela et al. 1979). Die Beobachtungen dieser beiden Autoren an
Mammakarzinomen stehen somit im Gegensatz zu den untersuchten NSCLC, denn im
90
vorliegenden Kollektiv zeigte sich für Patienten mit großen Zellkernen eine signifikant
längere Überlebenszeit.
An Schilddrüsenkarzinomen stellten Lee et al. fest, daß Patienten mit kleinen Kernen die
5-Jahres-Grenze erreichten, während Patienten mit großen Kernen zuvor verstarben.
Jedoch zeigte sich, daß die Größe der Zellkerne der Patienten, die die 10-Jahres-Grenze
überschritten, am Übergang zwischen kleinen und großen Kernen lag (Lee et al. 1987). An
medullären Schilddrüsenkarzinomen beobachteten Galera-Davidson und Mitarbeiter
ebenfalls eine günstigere Prognose bei Patienten mit kleinen Tumorzellen und Zellkernen
(Galera-Davidson et al. 1990).
Andere Autoren konnten keine Beziehung zwischen morphologischen Parametern und dem
Überleben herstellen. Hierzu gehören auch Close und Mitarbeiter, die in ihrer Studie an
chemotherapierten Mammakarzinomen (16 Patientinnen) in über 50% ebenfalls
Kernvergrößerungen feststellten. Eine Korrelation zwischen diesen morphologischen
Veränderungen und dem krankheitsfreien Überleben war hier jedoch nicht zu belegen
(Close et al. 1987). Heimann et al. untersuchten an 39 Rektumkarzinomen Kernfläche,
Umfang und den längsten Durchmesser, konnten jedoch ebenfalls keine Abhängigkeit
dieser Parameter vom krankheitsfreien Überleben erkennen (Heimann et al. 1991).
Eine Arbeitsgruppe um Lee untersuchte SCLC (1990) und NSCLC (1989) im Hinblick auf
diese Fragestellung. Der mittlere Zelldurchmesser von 42 kleinzelligen Lungenkarzinomen
wurde durch Messungen an median 110 Zellen pro Patient festgestellt und zum
Erkrankungsstadium, Therapie-Response und Überlebenszeit in Beziehung gesetzt. Eine
Korrelation zwischen Kerndurchmesser, klinischer Therapieantwort und Überleben ließ
sich in seinem Untersuchungsgut nicht verifizieren, jedoch korrelierten Stadium und
Kerndurchmesser miteinander (Lee et al. 1990). Im Vergleich zur vorliegenden Studie an
nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen zeigten sich bei Lee deutlich größere
Kerndurchmesser. Sie betrugen im Mittel 8,2 µm, mit einer Streuung zwischen 7,3 µm
und 10,1 µm. Ein weiterer Unterschied zu Lee et al. ist im Tumorstadium zu sehen, da in
der Kleinzeller-Studie sowohl Patienten mit fortgeschrittenem als auch mit lokal
begrenztem Tumorstadium aufgenommen wurden, wohingegen in vorliegendem Kollektiv
nur Patienten mit Tumorstadium III A und III B eingeschlossen waren (Lee et al. 1990).
91
In Lee`s Studie über nicht-kleinzellige Lungenkarzinome wurden 30 Patienten (8
Adenokarzinome, 18 Plattenepithelkarzinome, 4 großzellige Karzinome) im Stadium III
mit Cisplatin-haltiger Chemotherapie und Radiatio behandelt. Anschließend wurde der
größte Durchmesser von Kern und Zytoplasma gemessen und daraus eine Kern-Plasma-
Relation errechnet. Diese morphometrischen Parameter an posttherapeutischen Resektaten
zeigten bei Lee keine signifikante Beziehung zur Überlebenszeit (Lee et al. 1989).
5.8. Einfluß von Stadium und Regressionsgrad auf das Überleben
Der Regressionsgrad stellt für die Beurteilung der Prognose einen weiteren wichtigen
Baustein dar, denn er zeigt die Sensibilität des Tumorgewebes auf die stattgehabte
Therapie. Dies ist quantitativ nachweisbar, als Marker gilt eine Grenze von 10%
Resttumor, und zeigt sich deutlich an den bereits dargestellten therapieinduzierten
histologischen Regressionszeichen. Der Grad der Tumorregression ist ein wichtiger
prognostischer Faktor für jeden einzelnen Patienten (Junker et al. 1997).
Im vorliegenden Kollektiv zeigte sich für die Patienten mit dem RG II B ein deutlicher
Überlebensvorteil von 23 Monaten gegenüber 14 Monaten für die Patienten mit dem RG I
oder II A. Der signifikante Unterschied in der Länge der medianen Überlebenszeit von
Patienten mit RG II B/III gegenüber Patienten mit RG I/II A kommt aufgrund der
Studienkriterien (Patienten mit RG III wurden wegen des fehlenden Tumorgewebes in den
Resektaten nicht untersucht) hier nicht zum Tragen (p=0,096), konnte jedoch unter
Einbeziehung der RG III-Patienten im Gesamtkollektiv ermittelt werden (p=0,02). Hierbei
zeigte sich ein signifkanter Überlebensvorteil von 27,9 Monaten versus 12,7 Monaten
(Junker et al. 1997).
Mandard und Mitarbeiter konnten bei 93 an Oesophaguskarzinomen erkrankten Patienten,
die präoperativ mit Chemo- und Strahlentherapie behandelt und hinsichtlich ihres
Tumorregressionsverhaltens untersucht wurden, mit zunehmendem Regressionsgrad
ebenfalls eine Korrelation zur Überlebenszeit aufzeigen (Mandard et al. 1994). Auch
Pisters und Mitarbeiter bewiesen den Einfluß der Tumorregression bei Patienten mit nicht-
kleinzelligen Lungenkarzinomen auf die Überlebenszeit. Sie stellten bei Patienten, die
präoperativ eine Chemotherapie erhielten, eine Korrelation zwischen kompletter
92
Tumorregression und einer langen Überlebenszeit fest (Pisters et al. 1993). Es zeigt sich,
daß das Ausmaß der Tumorregression, obgleich differierende Forschungsergebnisse
vorliegen, ein wichtiger Faktor für das Überleben ist, weitere Parameter aber mit
einbezogen werden müssen. Dazu gehört auch das Ausmaß der Resektion, denn kann das
Tumorgewebe in toto reseziert werden (=R0-Resektion), werden nach einer Untersuchung
von Izbicki bei erweiteter Resektion 2-Jahres-Überlebensraten von 65% bei Patienten im
T3 und T4 Stadium erreicht. Die 2-Jahres-Überlebensrate betrug bei Patienten mit
Resttumor (R1- oder R2-Resektion) in seiner Studie hingegen 22% (Izbicki et al. 1992).
Desweiteren ist entscheidend, welches Operationsverfahren aufgrund der Lokalisation des
Primärtumors angewandt wurde. Prinzipiell ist davon auszugehen, daß die Prognose für
Patienten mit möglichst geringem Verlust funktionstüchtigen Gewebes günstiger ist.
Ein weiterer Überlebensfaktor ist das Tumorstadium bei Diagnosestellung. Das
Patientenkollektiv wurde daher auch für das Stadium III A und Stadium III B getrennt
hinsichtlich der medianen Überlebenszeit untersucht. Für die 14 Patienten im Stadium III
A wurde eine ÜLZ von 24 Monaten, für die 8 Patienten im Stadium III B eine
Überlebenszeit von 12 Monaten errechnet. Ein signifikanter Unterschied ließ sich hier,
trotz Halbierung der medianen Überlebenszeiten für Patienten mit Stadium III B, nicht
nachweisen (p=0,208). Zu dem gleichen Ergebnis kam ein Vergleich der Überlebenszeiten
aller 54 Studienpatienten. Patienten im Stadium III A des Gesamtkollektivs lebten median
25 Monate, Patienten im Stadium III B 17 Monate (p=0,33).
Albain et al. konnten 1995 bei 126 Patienten mit NSCLC, die mit Cisplatin/Etoposid
chemotherapiert und bestrahlt wurden, für das Stadium III A/III B ebenfalls keinen
signifikanten Unterschied hinsichtlich des Überlebens feststellen. Weiterhin waren in
dieser Studie der histologische Typ und die Größe des Primärtumors ohne Einfluß auf das
Überleben. Als wichtigster prognostischer Parameter für die mediane Überlebenszeit
wurde der Lymphknotenstatus festgestellt. Ähnliche Beobachtungen machten auch Choi
und Mitarbeiter bei 42 Patienten mit NSCLC im Stadium III A, die mit Cisplatin-haltiger
Chemo- und Radiotherapie behandelt wurden. Sie konnten ebenfalls keine Korrelation
zwischen Alter, Geschlecht, histologischem Typ oder Größe des Primärtumors (T1,T2 vs.
T3) zur Länge der Überlebenszeit aufzeigen (Choi et al. 1996). Harpole et al. hingegen
untersuchten 271 Resektate von nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen im Stadium I und
stellten mit zunehmender Tumorgröße (T1, T2) eine abnehmende Überlebenszeit fest
93
(Harpole et al. 1995). Eine Ursache für die unterschiedlichen Ergebnisse dieser Studien
könnte im unterschiedlichen Tumorstadium liegen oder in der präoperativen Therapie, die
bei fortgeschrittenen Lungentumoren eingesetzt wird, sodaß hierbei die Tumorgröße
bereits präoperativ beeinflußt wird.
Fraire und Mitarbeiter hingegen stellten in einer Untersuchung an 100 Lungenkarzinomen
einen statistisch signifikanten Unterschied der MÜZ bezüglich des Tumorstadiums fest
(Fraire et al. 1987). In einer Studie von Barthlen et al. 1993 an 1325 Patienten mit klein-
und nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen zeigte sich für Patienten mit T1N0M0
Adenokarzinomen eine bessere 5-Jahres-Überlebensrate als für die entsprechenden
Plattenepithelkarzinome. Auch in dieser Untersuchung konnte der Lymphknotenstatus
Hinweise für die Prognose aufzeigen: Patienten mit T3N2 Tumoren hatten eine
ungünstigere Prognose als Patienten mit T3-4, aber N0-1. So scheint weiterhin die
Wertigkeit des Stadiums für die Prognose der Patienten ungewiß zu sein, während die
Bedeutung des Lymphknotenstatus für die Prognose unumstritten ist (Höpker und Lüllig
1987).
94
6. Zusammenfassung
Zur Analyse zellulärer Veränderungen nicht-kleinzelliger Lungenkarzinome nach
neoadjuvanter Radio- und Chemotherapie, wurden Proben von vitalem Tumorgewebe von
24 Patienten mit nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen (18 Plattenepithel-, 6
Adenokarzinome) zum Zeitpunkt der Diagnosestellung und variabel regressiv verändertes
Tumorgewebe in Operationsresektaten dieser Patienten nach Bestrahlungs- und
Chemotherapie hinsichtlich einer therapieinduzierten Größenveränderung der Tumorzellen
und Zellkerne untersucht. Alle Patienten befanden sich den Studienkriterien entsprechend
bei Diagnosestellung im Tumorstadium III A oder III B.
Pro Patient wurden 100 bis 200 vollständig erfasste Zellen mittels Computer gestütztem
Bildanalysesystem hinsichtlich der Zell- und Kernfläche, des Zell- und Kerndurchmessers
und der Kern-Plasma-Relation untersucht.
Prätherapeutisch wurde in Biopsien für die Plattenepithelkarzinome im Mittel eine
Zellfläche von 101,8 + 4,1µm², eine Kernfläche von 36,5 + 1,5 µm², ein Zelldurchmesser
von 11,9 + 0,2 µm und ein Kerndurchmesser von 7,0 + 0,1 µm festgestellt. Die Zellen der
Adenokarzinome waren mit einer Fläche von 105,2 + 16,8 µm² und einem Durchmesser
von 12,1 + 1,1 µm etwas größer. Die Kernfläche lag mit 33,9 + 2,8 µm² im Vergleich
jedoch, ebenso wie der Kerndurchmesser mit 6,8 + 0,3 µm, unter dem Niveau der
Plattenepithelkarzinome. Die Kern-Plasma-Relation betrug 59,4% für die
Plattenepithelkarzinom-Gruppe und 57,3% für die Gruppe der Adenokarzinome.
Nach kombinierter Chemo- und Radiotherapie zeigte sich im Resttumorgewebe von
Operationsresektaten der Plattenepithelkarzinome insgesamt eine Verkleinerung der
Tumorzellen. Die Mittelwerte betrugen für die Zellfläche 99,6 + 5,8 µm² (p=0,72),
Kernfläche 34,8 + 2,2 µm² (p=0,50), Zelldurchmesser 11,6 + 0,3 µm (p=0,49) und für den
Kerndurchmesser 6,8 + 0,2 µm (p=0,34). Die Adenokarzinome hingegen wiesen
posttherapeutisch vergrößerte Tumorzellen und Kerne auf. Im Mittel betrug die Zellfläche
137,2 + 27,4 µm² (p=0,034), die Kernfläche 46,1 + 7,3 µm² (p=0,067), der
Zelldurchmesser 13,2 + 1,3 µm (p=0,015) und der Kerndurchmesser 7,7 + 0,6 µm
(p=0,063). Auch die Kern-Plasma-Relation verringerte sich bei den
95
Plattenepithelkarzinomen um 1% auf 58,4% (p=0,368), während sie sich bei den
Adenokarzinomen um 1,5% auf 58,8% (p=0,547) erhöhte.
Nach Abschluß der Therapie wurden Tumorreste in Operationsresektaten hinsichtlich der
Tumorregression untersucht und einem Regressionsgrading (RG) zugeordnet. Hierbei
zeigten 3 Patienten keine therapieinduzierten Regressionszeichen (RG I), bei 7 Patienten
zeigten sich bei therapieinduzierter Tumorregression mehr als 10% Resttumor (RG II A).
Regressionsgrad II B mit weniger als 10% Resttumor bei therapieinduzierter Regression
war bei 14 Patienten zu beobachten, Patienten mit RG III (kein vitales Tumorgewebe)
wurden gemäß der Fragestellung nicht untersucht. Eine statistisch signifikante Korrelation
der posttherapeutisch ermittelten Zell- und Kerngrößen mit dem Regressionsgrad ließ sich
nicht nachweisen. In diesem Studienkollektiv war ein Zusammenhang zwischen dem
Tumorstadium und dem Ausmaß der Tumorregression nicht festzustellen (p=0,187).
Die mediane Überlebenszeit für das untersuchte Patientenkollektiv betrug 18 Monate. Es
zeigte sich für die Plattenepithel- und Adenokarzinome, daß Patienten mit initial großen
Tumorzellen eine signifikant längere Überlebenszeit (30 Monate) als Patienten mit
prätherapeutisch kleinen Tumorzellen (14 Monate) hatten. Dies war anhand der
prätherapeutisch ermittelten Parameter Zellfläche (p=0,002), Zelldurchmesser (p=0,002),
Kerndurchmesser (p=0,039) und Kernfläche (p=0,004) nachweisbar. Ein statistisch
signifikanter Überlebensvorteil für Patienten im Stadium III A (25 Monate) gegenüber
Stadium III B (17 Monate) oder für die Regressionsgrade I und II A gegenüber RG II B
konnte trotz deutlichem Unterschied von 14 Monaten versus 23 Monaten in diesem
Kollektiv nicht nachgewiesen werden.
Ein linearer Zusammenhang zwischen der posttherapeutisch ermittelten Zell- und
Kerngröße und dem Regressionsgrad ließ sich nicht herstellen. Es konnte gezeigt werden,
daß das Ausmaß der Tumorregression ein wichtiger Faktor für die Überlebenszeit ist,
weitere Faktoren wie beispielsweise das Ausmaß der Tumorresektion jedoch mit
einbezogen werden müssen.
Im untersuchten Kollektiv wurde deutlich, daß insbesondere posttherapeutisch auffällige
Größenunterschiede der Tumorzellen und Zellkerne zwischen Adeno- und
Plattenepithelkarzinomen vorliegen. Es konnte nachgewiesen werden, daß die
96
prätherapeutische Größe der Tumorzellen und deren Kerne eine direkte Korrelation zur
Überlebenszeit aufwiesen und Patienten mit großen Tumorzellen sowie Zellkernen einen
erheblichen Überlebensvorteil (16 Monate) gegenüber Patienten mit kleinen Zellen und
Kernen hatten. Der Einfluß der Therapie auf die Größe der Zellen war unterschiedlich,
während sich bei den Plattenepithelkarzinomen Gruppen von Patienten mit simultaner
Tumorzellverkleinerung und Vergrößerung sowie divergierende Größenveränderungen von
Zellen und Kernen beobachten ließen, konnte für die Gruppe der Adenokarzinome
posttherapeutisch eine signifkante einheitliche Tumorzell- und Kernvergrößerung gezeigt
werden.
Ursächlich für die beobachteten Veränderungen könnte eine ausgeprägte
Tumorheterogenität sein, die sich nach Therapie morphologisch in einem Nebeneinander
von kleinen, pyknotischen und vakuolisierten Zellen äußert. Möglicherweise kommt es so
bei unterschiedlicher Strahlen- und Chemosensibilität der Tumorzellen zu
Selektionsphänomenen mit einer Akkumulation größerer Zellen bei den untersuchten
Adenokarzinomen. Die Beobachtung der posttherapeutischen Größenzunahme durch
Vakuolisierungsphänome, wie sie bei unterschiedlichen Tumoren von mehreren Autoren
beobachtet wurden, konnte in diesem Studienkollektiv an den Adenokarzinomen mit den
morphometrischen Untersuchungen eindeutig quantitativ erfaßt und objektiviert werden.
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Herrn Privat-Dozent Dr. med. K. Junker danke ich herzlich für seine Hilfsbereitschaft und
fortwährende Unterstützung, die stets mit fachkundiger Beratung bei der Umsetzung des
Themas verbunden war.
Herrn Professor Dr. med. K-M. Müller danke ich herzlich für die Vergabe des Themas und
für die kritischen Anmerkungen und Ratschläge.
Ebenso danke ich den Mitarbeitern des Instituts für Pathologie der
Berufsgenossenschaftlichen Kliniken Bergmannsheil-Universitätsklinik, die mich bei der
Dissertation unterstützt haben.
Meinen Eltern danke ich herzlich für ihre Unterstützung.
Ein besonderer Dank gilt meinem Mann, Dr. U. M. Abker, der mir immer beratend und
unterstützend zur Seite gestanden hat.
116
Lebenslauf Persönliche Daten Name: Abker, geb. Paluszynski Vorname: Sandra Geburtsdatum/-ort: 10.03.1971 in Dortmund Anschrift: Trapphofstr. 165
44287 Dortmund Familienstand: verheiratet Schulbildung 1977 - 1981 Grundschule in Dortmund 1981 - 1982 Käthe-Kollwitz-Gymnasium, Dortmund 1982 - 1983 Gymnasium Ottobrunn, München 1983 - 1990 Käthe-Kollwitz-Gymnasium, Dortmund
Abschluß: Allgemeine Hochschulreife Hochschulbildung 1993 - 2000 Studium der Humanmedizin an der Ruhr-Universität
Bochum 1995 Ärztliche Vorprüfung 1997 1. Abschnitt der ärztlichen Prüfung 1999 2. Abschnitt der ärztlichen Prüfung 1999 - 2000 Praktisches Jahr im Allgemeinen Krankenhaus gem.
GmbH, Hagen, Wahlfach Anästhesie Beruflicher Werdegang 1990 - 1993 Berufsausbildung zur Bankkauffrau, BfG Bank AG,
Dortmund 1993 - 1993 Berufstätigkeit als Bankkauffrau, Stadtsparkasse Dortmund Juni 2000 - November 2001 Ärztin im Praktikum, Katharinen-Hospital Unna,
Innere Abteilung II (Kardiologie) seit Dezember 2001 Assistenzärztin, Katharinen-Hospital Unna, Innere Abteilung II (Kardiologie)
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