Einleitung: Neuroendokrine Tumoren (NET) des gastroenteropankreatischen Systems entstammen den Zellen des diffusen neuroendokrinen Systems und sind seltene Tumoren mit einer steigenden Inzidenz. Die Beurteilung der Dignität von NET, allein mit Hilfe histologischer Kriterien, ist problematisch. Die WHO-Klassifikation von 2000 unterscheidet nicht nur histomorphologisch in gut und wenig differenziert, beurteilt werden auch Tumorgröße, Angioinvasion, Invasion der Musculuaris propria, hormonales Tumorsyndrom, Proliferationsindex (Ki67) sowie vorhandene Metastasen. Die neue WHO-Klassifikation von 2010 nutzt ein standardisiertes Grading-System, in dem nach Proliferationsindex in G1 (Ki67≤2%) niedriggradig maligne, G2 (3-20%) intermediärgradig maligne und G3 (>20%) hochgradig maligne, neuroendokrine Neoplasien (NEN) eingeteilt wird. Das Tumormikroenvironment gastroenteropankreatischer NET, im Hinblick auf die Tumor-Klassifikationen von 2000 und 2010, ist bisher nicht untersucht. Methoden: In meiner Arbeit wurden Paraffinblöcke von 55 Patienten immunhistochemisch untersucht: 32 Dünndarm-, 13 kolorektale und 10 Pankreas-NET. Als Tumormarker wurden Chromogranin, CD56, und S100 beurteilt. Marker für das Tumorstroma waren α-SMA und Desmin, Endothelzellmarker waren CD34 und vWF, und Immunzellmarker waren CD3 für T-Lymphozyten, CD20 für B-Lymphozyten und CD68 für Makrophagen. Kim1p galt als Marker für fibrohistiozytäre Zellen, der CC-Chemokinrezeptor-2 (CCR2) wurde exemplarisch für die Zytokinrezeptoren gefärbt. Die Auswertung erfolgte computergestützt. Die Immunzellen wurden quantitativ ausgewertet. Ergebnisse: In meiner Arbeit konnte ich zeigen, dass NET mit zunehmender Malignität weniger Stromazellen aufweisen. Auch die o.g. Tumormarker nahmen, wenn vorhanden, ab. Fibrohistiozytäre Zellen, die dendritische Zellen beinhalten, stellten die häufigsten Immunzellen dar, gefolgt von CD3+ T-Zellen. Im Vergleich der Organlokalisationen waren CD68+ Makrophagen in kolorektalen NET signifikant häufiger als in Dünndarm-NET. Nach der WHO-Klassifikation (2000) waren in den NET der WHO-Gruppe 2 und 3 signifikant mehr Kim1p+ Zellen als in der WHO-Gruppe 1 nachweisbar. CD3+ T-Zellen waren signifikant häufiger in NET der WHO-Gruppe 3 im Vergleich zur WHO-Gruppe 2. CD68+ Makrophagen waren in der WHO-Gruppe 3 im Vergleich zu den WHO-Gruppen 1 und 2 signifikant häufiger vorhanden. Die dargestellten Unterschiede zeigten sich auch für die neue Klassifikation (2010), allerdings mit vermindertem Signifikanzniveau. In NET der WHO-Gruppe 3 traten die Immunzellen in engen Kontakt zu den Tumorzellen, bei geringerem Tumorstroma. Zusammenfassung: Es bestehen deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung des Tumormikroenvironments der NET, abhängig von der Malignität. Meine Ergebnisse weisen auf einen möglichen Zusammenhang zwischen der Anzahl an Immunzellen und der Differenzierung hin. Ob dies relevant für eine maligne Transformation ist, bleibt zu klären.

In dieser Arbeit wurden Genexpressionsprofile diffuser und intestinaler Magenadenokarzinome mittels Microarray-Technik erstellt. Der intestinale Typ konnte als stark proliferierender Tumor mit signifikanter Überexpression von zellzyklusrelevanten Genen definiert werden, während der diffuse Typ als stark stromaabhängig mit signifikanter Überexpression von Genen der extrazellulären Matrix hervortrat. Thrombospondin 4 (THBS4) wurde dabei als das am stärksten differentiell exprimierte Gen identifiziert, wobei seine mRNA in diffusen Tumoren eminent überexprimiert wird. Immunhistochemische Studien bestätigten diese starke Überexpression auf Proteinebene und zeigten, dass THBS4 eine übermäßig angereicherte extrazelluläre Komponente des Tumorstromas ist. Kolokalisierungsstudien zeigten zudem, dass THBS4-positive Zellen auch positiv für Vimentin und Smooth muscle actin (alpha) sind. Diese Ergebnisse belegen, dass THBS4 von Tumor-assoziierten Fibroblasten (TAF) exprimiert wird. Dies konnte durch zusätzliche in vitro Experimente bestätigt werden, die aufzeigten, dass TAF von diffusen Tumoren eine stärkere THBS4-mRNA Expression aufweisen als normale Fibroblasten des Magens. Abschließend konnten in vitro Kokultur-Studien aufdecken, dass die THBS4-Expression in Fibroblasten durch Tumorzellen diffuser Magentumore transkriptionell stimuliert wird. Metastasenbefall regionaler Lymphknoten (N+) ist bei den meisten Magenadenokarzinomdiagnosen bereits vorhanden. Dieser ist der stärkste derzeit verfügbare Parameter zur Abschätzung der Prognose, reicht aber für eine eindeutige Vorhersage nicht aus. Um ergänzende molekulare Prognoseindikatoren zu identifizieren, wurden aus den Microarray-Daten Gene, deren Expression mit dem klinischen Verlauf von N+ Patienten korreliert, extrahiert. Einige dieser Gene, z.B. RAN binding protein 17 und ras-related associated with diabetes, konnten mittels quantitativer real-time PCR als Marker für verkürztes progressionsfreies Überleben validiert werden. / In this work, gene expression profiles of diffuse and intestinal-type gastric adenocarcinomas were established using the microarray technique. The intestinal type was identified to be a highly proliferative entity with significant overexpression of cell cycle-relevant genes, whereas the diffuse type was proven to be strongly stroma-dependent with significant overexpression of extracellular matrix genes. Thrombospondin 4 (THBS4) was identified as the gene most differentially expressed between the two types with vast mRNA overexpression in diffuse-type tumors. Immunohistochemical studies proved overexpression on protein level and elucidated that THBS4 is a heavily accumulated extracellular constituent of the tumor stroma. Colocalization studies uncovered that THBS4-positive cells are also positive for vimentin and alpha-smooth muscle actin. These data signify that THBS4 is expressed by subpopulations of cancer-associated fibroblasts (CAFs). This was further evidenced by in vitro experiments demonstrating that THBS4 mRNA expression is increased in CAFs of diffuse-type tumors compared to normal gastric fibroblasts. Finally, in vitro coculture studies revealed that transcriptional THBS4 expression in fibroblasts is stimulated by diffuse-type gastric tumor cells. Metastatic involvement of regional lymph nodes (N+) usually accompanies diagnosis of gastric adenocarcinoma and is currently considered the most important parameter for assessment of prognosis. However, estimation of prognosis based on this parameter alone is not sufficiently reliable. In order to identify additional molecular prognosis markers, genes whose expression correlates with clinical outcome of N+ patients were extracted from the microarray data. Via quantitative real-time PCR, several genes, e.g. RAN binding protein 17 and ras-related associated with diabetes, were successfully validated to allow an expression-based stratification of patients with respect to disease-free survival.