Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der molekularzytogenetischen Charakterisierung von invasiv duktalen und invasiv lobulären Mammakarzinomen sowie der Identifizierung unterschiedlicher genetischer Alterationsmuster in Tumorsubgruppen der invasiv duktalen Mammakarzinome. Mit Hilfe der komparativen genomischen Hybridisierung (CGH) wurden 30 invasiv duktale und 20 invasiv lobuläre Mammakarzinome auf genetische Veränderungen untersucht. In beiden Tumorarten überwiegen DNA-Deletionen gegenüber DNA-Gewinnen, daher scheint die Inaktivierung tumorsupprimierender Gene einen größeren Einfluß auf das maligne Wachstumsverhalten auszuüben. Invasiv duktale Mammakarzinome zeichnen sich durch eine im Mittel größere Anzahl an Alterationen pro Tumorfall aus als invasiv lobuläre Karzinome (14,9 vs. 8,9). Neben einer größeren Anzahl an DNA-Verlusten ist auch die Anzahl der DNA-Überrepräsentierungen deutlich höher verglichen mit invasiv lobulären Mammakarzinomen (6,2 pro Tumorfall vs. 2,7 pro Tumorfall). DNA-Gewinne auf Chromosom 1q und DNA-Verluste auf den Chromosomen 6q, 11q22- qter und 13q fanden sich in >=40% der Fälle in beiden histologischen Tumortypen. In invasiv duktalen Mammakarzinomen traten DNA-Gewinne mit größerer Frequenz auf den Chromosomen 6p, 8q, 11q13, 16p, 17q, 19p/q und 20q auf. Ebenfalls häufiger waren DNA-Deletionen auf den Chromosomen 2q, 3p, 4p/q, 5q, 7p, 8p, 9q, 10q und 15q zu finden. DNA-Verluste auf den Chromosomen 16q, 17p, 18q und 22q wurden dagegen vermehrt in invasiv lobulären Karzinomen detektiert. Gut (G1) und schlecht (G3) differenzierte invasiv duktale Mammakarzinome zeichnen sich durch ein unterschiedliches genetisches Muster aus. Während gut differenzierte Tumore durch DNA-Gewinne auf 1q, 11q11-13, 16p und 20q gekennzeichnet sind, weisen die schlecht differenzierten Tumore zusätzlich DNA-Deletionen im Bereich der Chromosomen 5q, 18q und 21q21 auf. Außerdem läßt sich ein unterschiedliches genetisches Muster bei Östrogenrezeptor- positiven und Östrogenrezeptor-negativen invasiv duktalen Mammakarzinomen feststellen. Die Östrogenrezeptor-negativen Tumore zeigen eine größere Anzahl an Alterationen, dazu gehören zusätzliche DNA-Überrepräsentierungen auf 1p, 6p und 22q und DNA-Verluste der Chromosomen 5q, 7p, 8p und 12q. Somit läßt sich feststellen, daß sich invasiv duktale und invasiv lobuläre Mammakarzinome durch ein wiederkehrendes Muster chromosomaler Veränderungen charakterisieren lassen. / The aim of the study was to analyze invasive ductal and invasive lobular breast carcinomas regarding to molecular DNA imbalances as well as different DNA imbalances in tumor subgroups of the invasive ductal carcinomas. Comparative genomic hybridization (CGH) was applied to analyze 30 invasive ductal and 20 invasive lobular breast carcinomas to carry out genetic alterations. In both tumor subgroups, DNA losses showed a higher incidence compared to DNA gains, suggesting a higher influence of inactivation of tumor suppressor genes in tumor progression. Invasive ductal carcinomas showed a higher incidence of alterations per case compared to invasive lobular carcinomas (14,9 vs. 8,9). Besides a higher incidence of DNA losses, particularly DNA gains were statistically significant in invasive ductal carcinomas (6,2 per tumorcase vs. 2,7 per tumorcase). DNA gains on chromosome 1q and DNA losses on chromosomes 6q, 11q22-qter and 13q were investigated in >=40% of all tumor cases. DNA gains were observed with a higher frequency in invasive ductal carcinomas on 6p, 8q, 11q13, 16p, 17q, 19p/q and 20q. Additionally, DNA losses showed a higher incidence on 2q, 3p, 4p/q, 5q, 7p, 8p, 9q, 10q and 15q compared to invasive lobular carcinomas. In contrast, DNA losses on 16q, 17p, 18q and 22q reached statistical significance in invasive lubular carcinomas. Well-differentiated (G1) and poorly differentiated (G3) invasive ductal carcinomas reflected different genetic imbalances. Well-differentiated carcinomas are associated with DNA gains on 1q, 11q11-13, 16p and 20q, whereas poorly differentiated tumors showed additional DNA losses on 5q, 18q and 21q21. Furthermore, the investigation indicated that the average number of alterations is correlated also to the estrogen receptor content of the invasive ductal carcinomas. Tumors with estrogen receptor negative content showed a higher incidence of alterations on the following regions, i.e., DNA gains on 1p, 6p and 22q and DNA losses on 5q, 7p, 8p and 12q. Consequently, invasive ductal and invasive lobular carcinomas are characterized by distinct patterns of chromosomal alterations.

Der Einfluß von Ovulationshemmern auf die Tumorbiologie und die Prognose des Mammakarzinoms Die Frage eines potentiellen Einflusses von Ovulationshemmern (OH) auf die Tumorbiologie und die Prognose des Mammakarzinoms stellt noch immer ein ungeklärtes Problem dar. Zur Untersuchung dieser Frage wurde eine Fall-Kontroll-Studie aufgelegt, die den Effekt der OH-Einnahme vor der Diagnose des Mammakarzinoms auf dessen Prognosefaktoren und den Verlauf der Erkrankung untersucht. Das mediane Follow-up belief sich auf 10 Jahre. Bei 471 Patientinnen wurde der Einfluß von OH auf konventionelle (Tumortyp, Grading, Tumorgröße, LK-Status, ER, PR) und molekularbiologische (PCNA, EGF-R, c-erbB-2, p53) Prognosefaktoren dargestellt. In Abhängigkeit von der Zeit seit der letzten Einnahme von OH konnten 2 Tumorentitäten charakterisiert werden. Bei OH-Einnahme bis zum Zeitpunkt der Diagnose fanden sich signifikant häufiger LK-positive (OR 2.14), schlecht differenzierte (OR 2.01) und stark proliferierende Tumoren (OR 2.13). Patientinnen mit langer Latenzperiode seit letzter OH-Einnahme zeigten signifikant häufiger ER-positive (OR 21.6-3.69) allerdings auch EGF-R-positive Tumoren (OR 1.73-2.0) mit moderater Proliferationsaktivität (OR 1.64-1.93). In multivaraiaten Überlebensanalysen hatten Patientinnen mit Langzeiteinnahme (mehr als 5 Jahre) und solche mit OH-Einnahme lange vor der Diagnose der Erkrankung (mehr als 96 Monate) ein signifikant besseres Überleben (HR 0.55, 95%CI 0.34-0.90; HR 0.49, 95%CI 0.26-0.92 respektive)als Patientinnen ohne OH-Einnahme. Dagegen hatte Patientinnen bei OH-Einnahme bis zur Diagnose oder Einnahme in den letzten beiden Jahren vor Diagnose ein signifikant schlechteres Überleben als solche ohne OH-Einnahme (HR 2.29, 95%CI 1.02-5.17; HR 3.80, 95%CI 1.45-9.97 respektive). Offenbar ist die OH-Einnahme während eines biologisch sensiblen Zeitraumes der Entwicklung des Mammakarzinomes von größerer Bedeutung als die Dauer der OH-Einnahme. Eine biologische Hypothese wird dargestellt. / Oral contraceptive use and breast cancer: Effect on tumorbiolgy and prognosis The question of whether oral contraceptive(OC) use before diagnosis has an effect on tumorbiology and prognosis of breast cancer remains a subject of discussion. Thus, a case-control study was conducted to investigate the effect of OC use on prognostic factors and the outcome of breast cancer patients. The median follow-up amounted to 10 years. In 471 breast cancer patients histomorphological (tumortype, grading, tumorsize, nodal status, ER, PR) and molecularbiological prognostic factors (PCNA, EGF-R, c-erbB-2, p53) and their association to OC use were studied. 297 (63%) patients were OC users, 113 were short-term users (less than 5 years) and 184 were long-term users. Dependend on the time since last OC use, two different biological tumor entities were characterised. In current users a significant increase in node-positive (OR 2.14) and poorly differentiated tumors (OR 2.01) and of tumors with a high proliferative fraction (OR 2.13) was observed. Past users with a long latency period had significantly more ER-positive (OR 2.16-3.69) but also EGF-R positive tumors (OR 1.73-2.0) with a moderate increase in proliferative activity (OR 1.64-1.93) compared to never users. In multivariate survival analyses long-term OC use (HR 0.55, 95%CI 0.34-0.90) and first OC use more than 96 months before diagnosis (HR 0.49, 95%CI 0.26-0.92) were associated with a significant improvement in survival, whereas current OC use ( HR 2.29, 95%CI 1.02-5.17) or last OC use during the last 2 years before diagnosis (HR 3.80, 95%CI 1.45-9.97) were related to a significant decrease in survival rates. OC use during a biologically sensitive time period seems to be more important than duration of use. A biological hypothesis is beeing suggested.

Es wurde eine neue Färbemethode zur simultanen Darstellung von Estrogenrezeptoren (ER) und argyrophilen Nukleolus-organisierenden Regionen (AgNORs) entwickelt, um die Proliferationscharakteristika ER-positiver und ER-negativer Tumorzellen unabhängig voneinander zu bestimmen. Um eine mögliche gegenseitige Beeinflussung beider Färbemethoden auszuschließen wurden Serienschnitte 10 invasiv duktaler Mammakarzinome entweder mit einer der einzelnen Methoden oder mit der Simultanfärbemethode ER/AgNORs gefärbt und nachfolgend vergleichend untersucht. Durch Vermessung der histologischen Schnitte mit Hilfe der digitalen Bildanalyse konnten reziproke Effekte ausgeschlossen werden. Es konnte nachgewiesen werden, daß die simultane Färbung beider Marker zu einem reproduzierbaren und spezifischen Färberesultat führt. Es ist somit gerechtfertigt, AgNORs in immunhistochemisch gefärbten Zellen zu messen. Histologische Schnitte von 49 invasiven Mammakarzinomen wurden simultan für ER und AgNORs gefärbt. In jeweils 100 ER-positiven und ER-negativen Tumorzellkernen wurden die AgNORs mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems AMBA vermessen. Zur Quantifizierung der AgNORs in immunhistochemisch gefärbten Zellkernen wurde das Programm AMBA\ orcolor angewendet. Die AgNOR-Konfiguration wird beschrieben durch Anzahl, Fläche und räumliche Verteilung innerhalb des Zellkerns. Zwischen ER-positiven und ER-negativen Zellen bestehen hochsignifikante Unterschiede. ER-negative Zellen des Mammakarzinoms besitzen eine größere Anzahl AgNORs (3,06 *0,67) verglichen mit den ER-positiven Zellen (1,65 *0,34). Nur die AgNOR-Parameter der ER-negativen Zellfraktion korrelierten mit anderen Malignitätsmarkern (Bloom-Richardson-Grading; Wachstumsfraktion (Ki-67)). Die ER-negativen Zellen lassen sich als Zellfraktion mit höherer Proliferationsaktivität charakterisieren. Die Ergebnisse zeigen, daß die ER-negativen Zellen des Mammakarzinoms einen entscheidenden Beitrag zur Tumorproliferation leisten und sehr wahrscheinlich die Progression der Tumorerkrankung bestimmen. / A new staining method for simultaneous demonstration of Estrogen receptors (ER) and argyrophilc Nucleolus-Organizer Regions (AgNORs) was developed to measure the proliferation characteristics of ER-positive and ER-negative tumour cell independently. To rule out possible reciprocal effects of the two staining procedures serial slides of 10 invasive ductale breast cancers were stained with either the single staining methods or the simultaneous ER/AgNOR-staining method and investigated comparatively. Measuring the slides by means of image analysis reciprocal effects could be excluded. It could be proved that a simultaneous staining of both markers leads to a reproducible and specific staining result. It is concluded that it is justified to measure AgNORs in immunohistochemically stained cells. Specimens of 49 invasive breast cancers were stained simultaneously for Estrogen receptors (ER) and argyrophilc Nucleolus-Organizer Regions (AgNORs). AgNORs in 100 ER-positive and 100 ER-negative tumour cell nuclei were measured by means of the image analysis system AMBA. For the quantification of AgNORs within immunohistochemically stained nuclei the measuring program AMBA\ orcolor was used. AgNOR number, area and distribution within the nucleus describe the AgNOR-configuration. Highly significant differences between ER-positive and ER-negative tumour cells were found. ER-negative breast cancer cells have a larger amount of AgNORs within their nuclei (3,06 *0,67) compared to ER-positive cells (1,65 *0,34). A special clustering phenomenon in ER-positive cells was found. Only the AgNOR-parameters of the ER-negative cell fraction were found to be associated with other indicators of malignancy (Bloom-Richardson-Grading; Growth-Fraction (Ki-67)). The ER-negative cells of breast cancer are characterised as the cell fraction with a higher proliferation activity. The results indicate that the ER-negative cells of breast cancer mainly contribute to the tumour proliferation characteristics and most likely to the progression of the tumour disease.

Es wurde überprüft, ob sich Zusammenhänge zwischen der Tumordurchblutung und Vaskularisation nachweisen lassen, ob Unterschiede in der Durchblutung zwischen malignen und benignen Herdbefunden der Brust gemessen werden können, ob sich aus der Tumordurchblutung und Vaskularisation Aussagen zur Prognose der Patientin ableiten lassen und ob sich die Durchblutung und Vaskularisation unter der präoperativen Chemotherapie bei Mammakarzinomen ändert. Die CD war im direkten Vergleich nicht der Mammographie und der konventionellen B-Bild-Mammasonograpie überlegen. Mit verschiedenen Parametern der Kontrastmittel-Videodensitometrie, wie die Zeiten bis zum maximalen Signalanstieg (Tmax) mit dem Kontrastmittel Levovist(, konnte mit einer Spezifität von bis zu 92% sicher zwischen benignen und malignen Herdbefunden unterschieden werden. Mit der Videodensitometrie war es im Gegensatz zum konventionellen CD möglich, Veränderungen der Durchblutung von Mammakarzinomen unter einer präoperativen Chemotherapie durch die Änderung der Kontrastmittelkinetik zu erkennen. Bei den kleinlumigen Gefäßen korrelierten gefäßmorphologische Parametern mit den klassischen Prognoseparametern (Lymphknotenstatus) und der Durchblutung. Selbst unter einer effektiven Chemotherapie, die auch zu einer histologischen Regression geführt hat, veränderten sich die Vaskularisationsparameter nicht signifikant. / Various qualitative and semi-quantitative blood flow and vascularisation parameters were analyzed for their value in the fields of differential diagnosis, evaluation of prognosis, and of monitoring over the time of preoperative chemotherapy. Color Doppler sonography was not superior to other diagnostic methods for preoperative and prognostic assessment of a breast lesion. In contrast agent videodensitometry the values for Tmax were significantly higher for benign breast than for breast cancer. The combination of contrast agent and subsequent video-densitometry would be able to increase the specificity (92% in this investigation) of the diagnosis of breast cancer. Color Doppler can be used to image the blood supply in the smaller blood vessels. The vascularization and the blood flow of a breast carcinoma permits conclusions to be drawn as to the metastatic lymph-node status of a patient. There were only minimal changes of vascularisation visible even in patients with histological regression of breast cancer after preoperative chemotherapy.

Das Mammakarzinom gehört zu den häufigsten Krebserkrankungen der Frau. Die Prognose einer Brustkrebserkrankung richtet sich nach den Stadien der TNM-Klassifikation, dabei ist die Wahrscheinlichkeit eines fortgeschrittenen Stadiums bei später Diagnosestellung erhöht. Daher ist insbesondere die Früherkennung der Erkrankung Gegenstand klinischer Forschung. Das Risiko, an Brustkrebs zu erkranken, liegt in der Normalbevölkerung bei 7-10%. Eine individuelle Erhöhung des Risikos findet sich bei familiärer Belastung bezüglich Brustkrebs, sowie einer früheren Erkrankung an einer Präkanzerose wie des Carcinoma ductale in situ (DCIS), des Carcinoma lobulare in situ (CLIS) und der atypischen ductalen Hyperplasie (ADH). Besonderes Augenmerk in der Krebsforschung liegt zur Zeit auf dem Zusammenhang zwischen Tumorwachstum und der Bildung neuer Gefäße, der Angiogenese. Diese Neubildung von Kapillaren ist in hohem Maße von der Ausschüttung bestimmter Wachstumsfaktoren abhängig, von denen der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) aufgrund seiner Endothelspezifität der mitogenen Wirkung große Bedeutung besitzt. Aber auch der in fast allen Geweben vorkommende und für viele physiologische Prozesse entscheidende Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) und seine Bindungs-proteine (IGFBP-1 bis IGFBP-7) scheinen bei der Tumorentwicklung eine wichtige Rolle zu spielen. Zahlreiche klinische Studien beschäftigen sich daher mit dem Vergleich von Serum-oder Plasmakonzentrationen an VEGF, IGF-1 und seiner Bindungsproteine zwischen Krebspatienten und Kontrollgruppen. Dabei sind für Brustkrebspatientinnen erhöhte VEGF- und IGF-1-Konzentrationen und erniedrigte IGFBP-3-Konzentrationen beschrie-ben. Auch für Patientinnen mit einer DCIS-Erkrankung sind erhöhte VEGF-Konzentrationen gefunden worden. Diese Untersuchung beschäftigt sich mit der Wertigkeit einer Messung der genannten Wachstumsfaktoren zur regelmäßigen Untersuchung von Brustkrebsrisikopatientinnen in der Klinik. Dafür wurde ein Kollektiv von 106 Frauen untersucht, die entweder aufgrund einer familiären Belastung oder der Erkrankung an einer Präkanzerose in der Spezial-sprechstunde der Frauenklinik der Charité behandelt bzw. beraten wurden. Für einen Vergleich innerhalb der Hauptgruppen "familiäre Belastung" und "Präkanzerose" wurde eine Einteilung in Subgruppen nach Menopausenstatus, in der Gruppe der familiär belasteten Frauen zusätzlich nach Höhe des berechneten Risikos und in der Gruppe der Patientinnen mit Präkanzerose zusätzlich nach Antiöstrogenbehandlung und Familienanamnese bezüglich Brustkrebs vorgenommen. Als Kontrollgruppen dienten ein Kollektiv von Mammakarzinompatientinnen sowie ein Normalkollektiv aus 234 gesunden Frauen ohne ersichtliche Risiken. Die VEGF, IGF-1 und IGFBP-3-Konzentrationen wurden mittels eines Enzyme-linked Immunoassays (ELISA) im Serum gemessen und verglichen. Dabei fanden sich für VEGF und IGFBP-3 keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Haupt- und Subgruppen (p>0,05). Für IGF-1 konnte eine signifikante Abhängigkeit der Serumkonzentration vom Menopausenstatus bestätigt werden (p0,05). Auch der Vergleich zwischen den VEGF-Konzentrationen von Risikopatientinnen und dem Normalkollektiv wies keinen signifikanten Unterschied aus (p>0,05). Um die intraindividuelle Konstanz der Werte über einen längeren Zeitraum zu prüfen, wurden 34 Frauen, von denen mehr als ein Serum-Wert vorlag, untersucht. Dabei konnte eine intraindividuelle Streubreite der VEGF-Werte im Mittel von 115 pg/ml (Median 118,5 pg/ml, Range 2-310 pg/ml), der IGF-1-Werte im Mittel von 36 ng/ml (Median 27,5 ng/ml, Range 0-134 ng/ml) und der IGFBP-3-Werte im Mittel von 1792 ng/ml (Median 1587 ng/ml, Range 1-4074 ng/ml) festgestellt werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass aufgrund der starken interindividuellen Streuung der VEGF-, IGF-1- und IGFBP-3-Werte eine Kontrolle der Serum-konzentration nur nach Bestimmung eines individuellen Referenzwertes von klinischem Nutzen sein kann. Zur Zeit scheint die Messung von VEGF, IGF-1 und IGFBP-3 zur Kontrolle von Risikopatientinnen wenig aussagekräftig zu sein. / Breast Cancer is among the most common female malignancies. The prognosis in the case of breast cancer is made according to the status of the TNM-classification, in which the possibility of an advanced stage is higher in the case of a late diagnosis. This is the reason why the early recognition of the illness receives special attention in clinical research. The average risk among the normal population lies at 7-10%. Individually increased risk is given in the case of family history for breast cancer, having earlier suffered from precancer, a carcinomca ductale in situ (DCIS), a carcinoma lobulare in situ (CLIS) and the atypical ductal hyperplasie (ADH). In cancer research special attention is currently given to the connection between tumour growth and the creation of new blood vessels, called angiogenesis. This new creation of capillaries is highly dependent on the setting free of certain growth factors of which the vascular endothelial growth factor (VEDF) is especially important due to ist endothelspecificity. However the insulin-like growth factor-1 (IGF-1) which occurs in nearly all tissues and is decisive for many physiological processes, and its binding proteins (IGFBP-1 to IGFBP-7) appear to play an important role in tumour development. Many clinical studies therefore occupy themselves with a comparison between the serum or plasma-concentrations at VEGF, IGF-1 and its binding proteins among cancer patients and control groups. These comparisons find higher VEGF and IFG-1 concentrations and lower IGFBP-3-concentrations among breast cancer patients. For patients with a DCIS illness higher VEGF concentrations have also been found. This study looks at the possible clinical use of the measurement of the mentioned growth factors during the regular check up of breast cancer risk patients. For this purpose a collective of 106 women were examined that were being treated or advised during the consultancy of the Charité's women's clinic due to a family cancer risk or having been diagnosed with a precancer. In order to compare among the main groups "family risk" and "precancer" a separation into subgroups according to menopausal status was undertaken, within the group "family risk" an additional separation according to the calculated risk was done and the group "precancer" was further split according to anti-estrogen treament and family anamnesis with regards to breastcancer. A collective of breast cancer patients as well as a collective of 234 healthy women without distinct risks functioned as control groups. The concentrations of VEGF, IGF-1 and IGFBP-3 in the serum were measured with an enzyme linked immunoassays (ELISA) and compared. No significant differences between the separate maingroups and subgroups could be found (p>0,05). In the case of IGF-1 a significant dependency of the concentration in the serum and the menopausal status could be confirmed (p0,05). The comparison between the concentrations of VEGF of risk patients and the healthy collective also did not show any significant differences (p>0,05). In order to check the intraindividual consistency of the values over a longer period of time 34 women, for which there existed more than one serum-value, were examined. Here, intraindividual differences of the VEGF-values of 115 pg/ml (Median 118,5 pg/ml, Range 2-310 pg/ml), the IGF-value of 36 ng/ml (Median 27,5 ng/ml, Range 0-134 ng/ml) and the IGFBP-3-value of 1792 ng/ml (Median 1587 ng/ml, Range 1-4074 ng/ml) was found. In summary it can be said that, due to the high interindividual differences of the values of VEGF, IGF-1 and IGFBP-3, a control of the serum concentration can only be of clinical use if a individual reference value is measured.

Gegenstand der Untersuchung: Vorliegende Arbeit stellt eine molekularbiologische Studie dar, die der Frage nachging, ob der Genotyp für die NAT2 eine Rolle bei der Pathogenese des Mammakarzinoms spielt. Das Mammakarzinom hat eine erbliche Komponente. Neben hoch-penetranten genetischen Mutationen des BRCA1- und BRCA2-Gens stehen polymorphe Enzyme des Fremdstoffwechsels im Verdacht, Präkanzerogene zu aktivieren und somit das Karzinomrisiko zu erhöhen. Die NAT2 detoxifiziert aromatische Amine, wie sie z. B. im Zigarettenrauch enthalten sind und weist eine ausgesprochene bimodale Aktivitätsverteilung auf. Nach systematischer Aufklärung des genetischen Polymorphismus der NAT2 ist eine Vorhersage des Phänotyps mit hoher Sicherheit möglich. Design: Es wurde eine prospektive Fall-Kontroll-Studie an 248 Patientinnen mit Mammakarzinom und 248 Kontrollen (Patientinnen mit anderen, nicht malignen Erkrankungen und Gesunde) durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Blutprobe entnommen, aus der DNA isoliert wurde. Damit wurden folgende Mutationen des NAT2-Gens bestimmt: G191A, C282T, T341C, C481T, G590A, A803G, G857A. Anhand dieser Mutationen erfolgte die Zuordnung zu Haplotypen. Da bekannt ist, welche mittlere Aktivität der NAT2 bei den einzelnen Genotypen zu erwarten ist, konnte mit dieser Information eine Vorhersage der Aktivität als "schnelle" und "langsame" Acetylierer vorgenommen werden. Methode: Die Genotypisierung erfolgte durch Amplifikation des NAT2 -Gens mit verschiedenen Primern in der PCR, anschließendem Verdau mit Restriktionsenzymen und Charakterisierung der Fragmente mittels Gelelektrophorese. Statistik: Mit der Berechnung von "Odds ratios" und multivariaten logistischen Regressionsanalysen zur Berücksichtigung möglicher Einflussfaktoren wurde der Zusammenhang zwischen NAT2-Genotyp bzw. daraus vorhergesagtem Phänotyp und Mammakarzinom überprüft. Ergebnisse: Es wurden acht verschiedene NAT2-Haplotypen nachgewiesen. 2 Haplotypen (*4 und *12A) kodieren für einen schnellen Acetylierer-Typ, 6 Haplotypen (5A, 5B, 5C, 6A, 7B und 14*B) für den langsamen Acetylierer-Typ. 55,6% der MC-Patientinnen und 58% der Kontrollpersonen Genotypen wiesen den langsamen Acetyliererstatus auf. Dies entspricht in etwa der von anderen Untersuchern beschriebenen Häufigkeit bei Kaukasiern. Es fand sich keine Überrepräsentierung bestimmter Genotypen oder Haplotypen in der Gesamtgruppe der Patientinnen mit Mammakarzinom im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Odds ratio betrug 1,12 (CI: 0,03 - 1,60). In einer Subgruppenanalyse fanden sich keine signifikante Unterschiede in bezug auf das mittlere Alter, das Ausmaß des Zigarettenkonsums und auch von Blutgruppenmerkmalen. Innerhalb des Patientenkollektivs wurde die Verteilung von schnellen und langsamen Acetylierern stratifiziert nach Menopausenstatus, Menstruationsdauer, TNM-Klassifikation und Grading. Bei den Patientinnen mit invasiv-lobulärer Tumorhistologie waren die schnellen Acetylierer in der Auswertung signifikant häufiger als bei invasiv-duktalem Mammakarzinom. Ein weiterer signifikanter Unterschied wird bezüglich des Hormonrezeptorstatus berichtet: Schnelle Acetylierer waren bei Patientinnen mit positivem Hormonrezeptorstatus deutlich häufiger als bei solchen mit negativem Rezeptorstatus. Bezüglich der Tumorhistologie fiel auf, dass die 33 Patientinnen mit einem invasiv-lobulären Mammakarzinom signifikant häufiger schnelle Acetylierer waren. Langsame Acetylierer wiesen dagegen häufiger einen negativen Östrogenrezeptorstatus auf. Schlussfolgerung: Dem Polymorphismus des NAT2-Genotyps als unabhängigem Risikofaktor bei der Entstehung des Mammakarzinoms kommt keine mit den bekannten Risikofaktoren vergleichbare Bedeutung zu. Die Befunde in bezug auf die Tumorhistologie und auf den Hormonrezeptorstatus weisen möglicherweise auf Besonderheiten im Pathomechanismus bei der Entstehung des Mammakarzinoms hin, der derzeit unklar ist. Sie bedürfen weiterer Abklärung. / Genetically polymorphic xenobiotic metabolizing enzymes such as the polymorphic arylamine N-acetyltransferase (NAT2) are supposed to be a host factor for cancer susceptibility. A case-control study of a total of 248 patients with breast cancer and a matched reference group of 248 unrelated subjects without cancer was performed to explore the association between NAT2 genetic polymorphism and individual susceptibility to breast cancer. A structured questionnaire was used to collect relevant information regarding all known or suspected risk factors of breast cancer. Methods: The NAT2 genotype was determined using the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). The NAT2-genotype was characterized at nucleotide positions 191, 282, 341, 481, 590, 803, and 857. For evaluation of nucleotide 341, a 3’-mismatch primer was used. Homozygous wild type genotypes NAT2*4/*4 were confirmed by DNA sequencing. Results: Genotypes for rapid acetylation amounted to 44.4% among breast cancer and 41.5% among reference patients. There was no over-representation of specific NAT2-genotypes in the total of breast cancer patients compared with the reference group (odds ratio 1.12, 95%; confidence limits 0.03-1.60). Neither NAT2-status nor smoking status was independently associated with breast cancer risk. Logistic regression analysis, considering confounders such as age, body mass index (BMI), and smoking status (PJ) showed that the NAT2 rapid acetylator genotype was not associated with an increased cancer risk (odds ratio 1.05; 95%-CI: 0.67-1.67; P=0.82). Discrimination into homozygous and heterozygous carriers of allele NAT2*4 did not show any over-representation of NAT2*4/*4 genotypes among breast cancer patients (odds ratio 1.31; 95% confidence limits 0.59-2.91; p=0.50). Hence carriers of the NAT2*4/*4 genotypes, with its especially high acetylation capacity are not at significantly increased risk to breast cancer. Further stratification to different risk factors revealed a non-significant elevation in risk of breast cancer among patients with increasing cigarette smoking who represented the NAT2 rapid acetylator genotype, but lack of association to age, blood groups, menopause, period of menstruation, TNM-classification, tumor grading, and histology. However, evaluation of the role of estrogen receptor status and NAT2 showed that there was a significant association between positive receptor status and NAT2 rapid acetylator genotype (odds ratio 2.07; 95%-CI: 1.32-5.27; P=0.005). Interestingly, in patients with infiltrating lobular breast cancer (n = 33), NAT2 rapid acetylator genotypes were more frequent compared with other tumor subtypes (odds ratio 2.59; 95%-CI: 1.20-5.60; P=0.014). Logistic regression analysis, considering estrogen receptor status, and age showed that the rapid acetylator genotypes were associated with an increased cancer risk (odds ratio 2.4; 95%-CI: 1.04-5.61; P=0.04). Our findings suggest that NAT2-polymorphism is not an independent susceptibility factor for breast cancer. In particular the NAT2 slow acetylator genotype was not associated with an increased breast cancer risk. Striking results point out to a likely association between NAT2 rapid acetylator genotype and tumor histology especially infiltrating lobular breast cancer and positive hormone receptor status These findings refer to special features of pathogenesis in breast cancer requiring more and detailed clarification.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der prognostischen und prädiktiven Bedeutung der Serummessung des shed antigens des Onkoproteins HER-2/neu (s-HER-2/neu) für Mammakarzinompatientinnen in unterschiedlichen Erkrankungsstadien sowie unter verschiedenen Formen der Systemtherapie inklusive der Behandlung mit dem monoklonalen Antikörper Herceptin. Hierbei wurde der Stellenwert von s-HER-2/neu mit weiteren biochemischen Serummarkern (s-EGFR, s-uPA, CA 27.29) und etablierten Prognosefaktoren des Mammakarzinoms verglichen. Da HER-2/neu zu verschiedenen Zeitpunkten der Erkrankung mit verschiedenen Methoden an unterschiedlichen Materialien bestimmt werden kann, mußte schwerpunktmäßig auch die differentielle Wertigkeit von s-HER-2/neu im Vergleich zu Methoden der HER-2/neu-Bestimmung am Tumormaterial untersucht werden. Hierbei wurde insbesondere hinterfragt, ob die verschiedenen Methoden der HER-2/neu-Diagnostik stets zum gleichen Ergebnis führen, welche biologischen und technischen Ursachen möglichen Diskordanzen zugrunde liegen, und welche Konsequenzen diese Diskordanzen für die Therapiewahl (vor allem mit Herceptin beim metastasierten Mammakarzinom) mit sich bringen. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: - Grenzwerte: s-HER-2/neu: 50 ng/ml mit großer Wahrscheinlichkeit auch eine HER-2/neu-Überexpression am Tumorgewebe aufweisen. - Insgesamt 70% der Patientinnen mit HER-2/neu-negativen Tumoren hatten bei der späteren Fernmetastasierung einen erhöhten s-HER-2/neu-Spiegel. Diese Zunahme des Nachweises der HER-2/neu-Positivität zwischen Gewebenachweis am Primärtumor und dem Serumnachweis im Stadium IV ist nicht zufällig (p=0,001) und allenfalls teilweise durch den Einfluß der Tumormasse erklärbar. Klonale Veränderungen müssen in Erwägung gezogen werden. / This work focuses on the prognostic and predictive impact of the determination of the shed antigen of the oncoprotein HER-2/neu in serum (s-HER-2/neu) for breast cancer patients in different stages of the disease as well as under different forms of systemic therapy including treatment with the monocloncal antibody Herceptin. The biological meaning of s-HER-2/neu was compared to other serum markers (s-EGFR, s-uPA, CA 27.29) and established prognostic markers in breast cancer. As HER-2/neu can be measured at different times during the course of the disease using different methods and material, the differential meaning of s-HER-2/neu had to be investigated in relation to methods of HER-2/neu determination in tissue. Key questions were whether different methods of HER-2/neu testing lead to the same result, what biological and/or technical reason may lead to discordances, and if so, which are the consequences of these discordances for therapeutic decision making (before all Herceptin therapy in metastatic breast cancer). The results of the investigations are as follows: - Cut-offs of normal: s-HER-2/neu: 50 ng/ml are most probably HER-2/neu-positive in tissue. - Altogether, 70% of the patients with HER-2/neu negative tumors showed elevated s-HER-2/neu concentrations at later metastatic spread. This increase of the number of HER-2/neu positivity between tissue determination at the primary tumor and the serum results at stage IV disease cannot be explained by pure coincidence (p=0.001) and can only in part be explained by the influence of tumor burden . Clonal changes during the course of the disease must be considered.

Zur Abschätzung der Prognose von Tumorerkrankungen und zur Therapieplanung können neben konventionellen klinischen Parametern auch molekulare Prognosemarker im Tumorgewebe bestimmt werden. In der vorliegenden Studie haben wir vier verschiedene potentielle molekulare Prognosefaktoren im Ovarialkarzinom und teilweise auch im Mammakarzinom untersucht: die Cyclooxygenase-2 (COX-2), das humane ELAV-ähnliche Protein HuR, das Oberflächenantigen CD24 und die Mitogen-aktivierte Protein Kinase Phosphatase-1 (MKP-1). Dabei lag der Schwerpunkt auf der Untersuchung der Cyclooxygenase-2 (COX-2), die sowohl in der Entzündungsreaktion als auch bei der Entstehung und Progression maligner Tumoren eine wichtige Rolle spielt. Wir konnten zeigen, dass eine erhöhte Expression der COX-2 beim Ovarialkarzinom und beim Mammakarzinom signifikant mit einer schlechteren Prognose assoziiert ist. In Zellkulturmodellen haben wir verschiedene Strategien zur Inhibition der COX-2 angewendet, nämlich die pharmakologische Inhibition durch NS-398 sowie die spezifische Inhibition durch RNA Interferenz. Dabei ergab sich, dass COX-2 Inhibitoren neben der Wirkung auf die COX-2 auch über anderen Zielproteine die Proliferation von Ovarialkarzinomzellen hemmen und zu einem Zellzyklusarrest führen. Bei weiteren Untersuchungen zur Regulation der COX-2 konnten wir zeigen, dass das RNA-stabilisierende Protein HuR mit der COX-2 Expression korreliert und ebenfalls ein Prognosefaktor für das Ovarialkarziom ist. Unsere Ergebnisse bilden eine Grundlage für klinische Studien zur Untersuchung des möglichen Effektes von COX-Inhibitoren in der Therapie maligner Tumoren. / Molecular prognostic markers can be determined in tumor tissue and can be used - in addition to conventional clinicopathological parameters - to estimate patient prognosis and to plan the therapy of malignant tumors. In this study we have investigated the expression of four different molecular prognostic factors in ovarian carcinoma and partially in breast carcinoma: cyclooxygenase-2 (COX-2), the human ELAV-like protein HuR, the surface antigen CD24, as well as the mitogen-activated protein kinase phosphatase-1 (MKP-1). For further evaluation, we have focused on COX-2, which plays an important role in tumor biology and inflammation. Increased expression of COX-2 in tumor tissue was associated with poor prognosis in ovarian carcinoma and breast carcinoma. In cell culture models, we have used two different strategies for inhibition of COX-2: pharmacological inhibition and RNA interference. We found that COX-2 inhibitors act on other cellular targets in addition to COX-2 and inhibit proliferation of ovarian carcinoma cells by induction of cell cycle arrest. In further studies we could show that the RNA-stabilizing protein HuR is associated with increased COX-2 expression and is an prognostic factor in ovarian carcinoma, as well. These results provide a basis for further evaluation of COX-inhibitors in tumor therapy.

Im ersten Teil der Arbeit wurde die random amplified polymorphic DNA (RAPD) Methode für die Anwendung humaner DNA optimiert, indem die Konzentrationen der einzelnen Agentien und das thermische Profil der PCR-Reaktion verändert wurden. Des weiteren wurde der Einfluss von Polymerasen und PCR-Maschinen auf die RAPD, insbesondere auf die Erweiterung des Spektrums der Amplimere und die Reproduzierbarkeit der Reaktionen untersucht. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass die RAPD eine sehr robuste und reproduzierbare Methode ist. Im zweiten Teil wurden qualitative und quantitative Unterschiede zwischen DNA von Brustkrebszellen und DNA von Leukozyten detektiert. Die dazu benutzten Primer basieren auf Sequenzen die in den Mechanismen der Tumorgenese involviert sind. Unsere Studie hat gezeigt, dass random priming in der Abschätzung von genomischen Schäden im Brustkrebs sehr nutzbar sein kann. / In the first part of this work, we have optimized random amplified polymorphic DNA (RAPD) for the use of human DNA in altering the concentration of the reaction components and the steps of the thermal profile in the polymerase chain reaction, by testing a large number of polymerases and multiple combinations with respect to their ability to increase the spectrum of amplimers and by examining the performance of various thermocyclers. We conclude that RAPD is a robust and reproducible method that could prove very useful for scientists and physicians. In the second part we used primers that were designed by choosing sequences involved in the development of DNA mutations, to successfully detect qualitative and quantitative differences between breast cancer DNA/normal DNA pairs. Our study showed that random priming proves very useful for assessing genomic damage in breast cancer.

Einer der Gründe für das Scheitern derzeitiger Behandlungsmethoden beim Brustkrebs ist die Resistenz gegenüber der angewandten Chemotherapie. Eine große Rolle bei der Entstehung der Multiplen Medikamentenresistenz spielt das MDR1-Gen und sein Genprodukt, das P-Glykoprotein. Das Y-Box-Protein YB-1 reguliert die Expression des MDR1-Gens; eine Überexpression und nukleäre Lokalisation von YB-1 geht im Brustkrebs mit einer gesteigerten P-Glykoprotein Expression einher. In dieser Arbeit wurden Gewebeproben von 83 Brustkrebspatientinnen auf eine YB-1 Überexpression im Tumor und im peritumoralen Epithel untersucht. YB-1 wurde mittels der immunhistochemischen APAAP-Methode an Formalin-fixierten, in Paraffin eingebetteten Brustkrebsgewebeproben nachgewiesen. Die klinische Relevanz der YB-1 Expression wurde untersucht, indem sie mit dem klinischen Verlauf in einem mittleren Beobachtungszeitraum von 61 Monaten und etablierten biologischen Tumorfaktoren wie Lymphknotenstatus, histologisches Grading, Tumorgröße, Hormonrezeptorstatus, uPA und PAI-1 verglichen wurde. In der Kohorte der Patientinnen mit einer postoperativen adjuvanten Chemotherapie zeigte sich eine 5-Jahres-Rezidivrate von 68 % bei einer hohen YB-1 Expression im Tumor und eine Rückfallrate von 39 % bei einer niedrigen YB-1 Expression. Unter Beachtung auch der YB-1 Expression im peritumoralen Epithel konnte ein noch größerer Unterschied hinsichtlich der 5-Jahres-Rezidivrate festgestellt werden. Diese betrug bei Patientinnen mit einer hohen YB-1 Expression 66 %, während bei Patientinnen mit einer niedrigen YB-1 Expression im Nachbeobachtungszeitraum kein Rezidiv festgestellt wurde. Bei der Gegenüberstellung der 5-Jahres-Rezidivraten in der Kohorte der Patientinnen ohne Zytostatikatherapie zeigte sich eine Rückfallrate von 30 % bei einer hohen YB-1 Expression und eine Rückfallrate von 0 % bei einer niedrigen YB-1 Expression. Eine hohe YB-1 Expression war demnach in beiden Kohorten mit einer schlechteren klinischen Prognose assoziiert. Das Ergebnis in der Gruppe der Patientinnen ohne postoperative Chemotherapie zeigt, dass YB-1 mit der Tumoraggressivität beim Brustkrebs korreliert. Eine Korrelation zwischen der YB-1 Expression und den etablierten prognostischen Faktoren Lymphknotenstatus, Tumorgröße und histologisches Grading konnte nicht festgestellt werden. Es wurde jedoch eine signifikante negative Korrelation zwischen der YB-1 Expression und dem Hormonrezeptorstatus und eine positive Korrelation zwischen YB-1 und den Faktoren uPA und PAI-1 gefunden. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass YB-1 eine klinische Relevanz besitzt mit Hinblick sowohl auf eine prognostische als auch eine prädiktive Bedeutung bei der Identifikation von Hoch-Risiko-Patientinnen im Brustkrebs in Ab- und Anwesenheit einer postoperativen Chemotherapie. / Intrinsic or acquired resistance to chemotherapy is one of the reasons for failure of current treatment regimens in breast cancer patients. P-glycoprotein and its gene mdr1 plays a major role in the development of a multi-drug resistant tumor phenotype. The Y-box protein YB-1 regulates the expression of mdr1. In human breast cancer, overexpression and nuclear localization is associated with upregulation of P-glycoprotein. In this study, tissues of 83 breast cancer patients have been analyzed with regard to YB-1 overexpression in tumor tissue and in surrounding benign breast epithelial cells. YB-1 has been detached by the immunohistochemical APAAP-method using formalin-fixed, paraffin-embedded breast cancer tissues. Clinical relevance of YB-1 expression was analyzed by comparing it with clinical outcome after a median follow-up of 61 months and with tumor biological factors lymph-node status, tumor size, histological grading, hormone-receptor status and the factors uPA and PAI-1. In patients who received postoperative chemotherapy, the 5-year-relapse rate was 68% in patients with high YB-1 expression in tumor cells and 39% in patients with low expression. With regard to YB-1 expression in surrounding benign breast epithelial cells, the 5-year-relapse rate was 66% in patients with high YB-1 expression whereas in patients with low expression no relapse has been observed so far. YB-1 thus indicates clinical drug resistance in breast cancer. In patients who received no chemotherapy, the 5-year-relapse rate was 30% in patients with high YB-1 expression whereas in patients with low YB-1 expression no relapse occurred. YB-1 thus correlates with breast cancer aggressiveness. In both groups high YB-1 expression was associated with poor clinical outcome. A correlation between YB-1 and tumor biological factors lymph-node status, tumor size and histological grading has not been found. But a significant negative correlation has been observed between YB-1 and hormone-receptor status and a positive correlation between YB-1 and uPA and PAI-1. This dissertation could show the clinical relevance of YB-1 with regard to a prognostic and predictive significance by identifying a high-risk group of breast cancer patients both in presence and absence of postoperative chemotherapy.