In der Diagnostik der gastrointestinalen Stromatumoren (GIST) spielt neben der Histologie die Immunhistochemie eine zentrale Rolle. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Fragestellung, welche Wertigkeit der Mutationsanalyse im diagnostischen Kontext zukommt und wie stabil Immunphänotyp und Mutationsstatus im Verlauf der Erkrankung tatsächlich sind. In drei Fällen rezidivierter GIST war die Histomorphologie, die Immunhistochemie und der Mutationsstatus im Vergleich zum Primärtumor stabil. Bei den untersuchten synchron auftretenden Tumoren von drei Patienten waren in der Mutationsanalyse unterschiedliche Ergebnisse zu erheben. Bei zwei Patienten unterstützte das unterschiedliche Mutationsmuster das Vorliegen synchroner Tumoren, bei einem Patienten ist das Vorliegen eines Primärtumors und einer Metastase statt einem synchronen GIST wahrscheinlich. Die Untersuchung metastasierter GIST wurde an verschiedenen Tumoren von neun Patienten durchgeführt. Acht der neun Fälle zeigten sich bezüglich der Metastasen genotypisch stabil, einer der acht Fälle wies zusätzlich einen Zugewinn einer Punktmutation auf, die als Möglichkeit eines Tumormosaiks oder als neu erworbene zusätzliche Mutation zu werten sein könnte. Zudem wurden 28 Fälle unklarer spindelzelliger Tumoren mit uneinheitlichem immunhistochemischen Profil untersucht. In Zusammenschau mit der Mutationsanalyse war eine eindeutige Bestimmung der Tumorentität möglich. Abschließend zeigt sich die Kombination aus Histomorphologie, immunhistochemischer Untersuchung und Mutationsanalyse als gutes diagnostisches Mittel zur Sicherung der Tumorentität und Entdeckung eventuell neu aufgetretener prognostisch relevanter Mutationen mit therapeutischer Konsequenz.

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In der Diagnostik der gastrointestinalen Stromatumoren (GIST) spielt neben der Histologie die Immunhistochemie eine zentrale Rolle. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Fragestellung, welche Wertigkeit der Mutationsanalyse im diagnostischen Kontext zukommt und wie stabil Immunphänotyp und Mutationsstatus im Verlauf der Erkrankung tatsächlich sind. In drei Fällen rezidivierter GIST war die Histomorphologie, die Immunhistochemie und der Mutationsstatus im Vergleich zum Primärtumor stabil. Bei den untersuchten synchron auftretenden Tumoren von drei Patienten waren in der Mutationsanalyse unterschiedliche Ergebnisse zu erheben. Bei zwei Patienten unterstützte das unterschiedliche Mutationsmuster das Vorliegen synchroner Tumoren, bei einem Patienten ist das Vorliegen eines Primärtumors und einer Metastase statt einem synchronen GIST wahrscheinlich. Die Untersuchung metastasierter GIST wurde an verschiedenen Tumoren von neun Patienten durchgeführt. Acht der neun Fälle zeigten sich bezüglich der Metastasen genotypisch stabil, einer der acht Fälle wies zusätzlich einen Zugewinn einer Punktmutation auf, die als Möglichkeit eines Tumormosaiks oder als neu erworbene zusätzliche Mutation zu werten sein könnte. Zudem wurden 28 Fälle unklarer spindelzelliger Tumoren mit uneinheitlichem immunhistochemischen Profil untersucht. In Zusammenschau mit der Mutationsanalyse war eine eindeutige Bestimmung der Tumorentität möglich. Abschließend zeigt sich die Kombination aus Histomorphologie, immunhistochemischer Untersuchung und Mutationsanalyse als gutes diagnostisches Mittel zur Sicherung der Tumorentität und Entdeckung eventuell neu aufgetretener prognostisch relevanter Mutationen mit therapeutischer Konsequenz.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1 1. Einleitung 2 1.1 Definition und Epidemiologie 2 1.1.1 Definition 2 1.1.2 Epidemiologie 3 1.2 Histologie 3 1.2.1 Spindelzellige GIST 4 1.2.2 Epitheloide GIST 5 1.2.3 Intermediäre GIST 6 1.2.4 Mitosen 7 1.3 Immunhistochemie 8 1.4 Molekulare Pathologie 9 1.5 Klinische Diagnostik 11 1.6 Krankheitsverlauf und Risikoabschätzung 11 1.7 Therapie 13 1.7.1 Patienten mit lokalem Tumorgeschehen 13 1.7.2 Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder metastasiertem GIST 13 2. Zielsetzung 15 3. Material und Methoden 16 3.1 Untersuchungsgut 16 3.1.1 Rezidivierte gastrointestinale Stromatumoren 16 3.1.2 Synchrone gastrointestinale Stromatumoren 16 3.1.3 Metastasierte gastrointestinale Stromatumoren 16 3.1.4 Unklare spindelzellige Tumoren 17 3.2 Chemikalien 17 3.3 Verbrauchsmaterialien 17 3.4 Chemikalien-Zusammensetzungen 18 3.5 Geräte 19 3.6 Antikörper Immunhistochemie 20 3.7 Oligonukleotide 20 3.8 Bestimmung des Risikoprofils und TNM-Klassifikation 22 3.9 Immunhistochemie 24 3.9.1 Probenaufarbeitung 25 3.9.2 Durchführung und Färbung 25 3.9.3 Auswertung und Kontrolle 26 3.10 Mutationsanalyse 27 3.10.1 Probenaufbereitung 27 3.10.2 Entparaffinierung 27 3.10.3 DNA-Extraktion 27 3.10.4 Amplifikation / Polymerase-Kettenreaktion 29 3.10.5 Konzentrationsbestimmung des PCR-Produktes 30 3.10.6 Kapillargelelektrophorese 30 3.10.7 Aufreinigung der PCR-Produkte 32 3.10.8 Sanger-Sequenzierung 32 3.10.9 Sequenzauswertung 33 4. Ergebnisse 35 4.1 Patienten mit Lokalrezidiv eines GIST 37 4.1.1 Risiko der Krankheitsprogression nach Fletcher und Miettinen 37 4.1.2 Immunhistochemie 38 4.1.3 Mutationsanalyse 38 4.2 Patienten mit synchron aufgetretenen GIST 39 4.2.1 Risiko der Krankheitsprogression nach Fletcher und Miettinen 40 4.2.2 Immunhistochemie 41 4.2.3 Mutationsanalyse 41 4.3 Patienten mit metastasiertem GIST 42 4.3.1 Risiko der Krankheitsprogression nach Fletcher und Miettinen 44 4.3.2 Immunhistochemie 45 4.3.3 Mutationsanalyse 47 4.4 Patienten mit unklaren spindelzelligen Tumoren 49 4.4.1 Risiko der Krankheitsprogression nach Fletcher und Miettinen 51 4.4.2 Immunhistochemie 53 4.4.3 Mutationsanalyse 54 5. Diskussion 57 5.1 Patienten mit Lokalrezidiv eines GIST 57 5.2 Patienten mit synchronen GIST 59 5.3 Patienten mit metastasiertem GIST 61 5.4 Patienten mit unklaren spindelzelligen Tumoren 70 Zusammenfassung 73 Tabellenverzeichnis 76 Abbildungsverzeichnis 78 Literaturverzeichnis 79 Erklärung 84 Danksagung 85 Lebenslauf 86

Abstract Background: Due to its clinical importance and due to a suggestion regarding the afferent innervation, the microscopic appearance of the frontalis muscle was investigated. Methods: From seven human cadavers, serial sections of the frontalis muscle were studied using light microscopy. Immunhistochemistry was performed using antibodies against collagen XXII and neurofilament. Results: The macroscopic appearance of the muscle was in accordance with the literature. At both insertion sides, the muscle fiber endings expressed collagen XXII, a marker for myotendinous junctions, although no tendons were present at the origin side. Neuromuscular junctions were seen in the middle part of the muscle belly (insertion of the nerve fibers of the facialis nerve) and in the cranial part toward the galea aponeurotica (possible afferent fibers?). Conclusions: This study summarizes the microscopic appearance of the frontalis muscle. It is a first example that collagen XXII can be expressed even without tendon formation. It confirms the absence of corpuscular afferent neuronal structures within the muscle.

In etwa 2-10% aller Krebsleiden findet man eine Metastase vor bei unbekanntem Primärtumor, der mit der üblichen Diagnostik nicht bestimmt werden kann. Meist handelt es sich hierbei um ein metastasierendes Adenokarzinom. Als Hilfsmittel bei der immunhistochemischen Differenzierung solcher Metastasen ist ein statistisches Verfahren entwickelt worden. Dabei können Wahrscheinlichkeitsangaben für die mögliche Organlokalisation des Primärtumors auf der Grundlage von immunhistologischen Färbeergebnissen mit 7 verschiedenen Tumormarkern (CEA, CK7, CK20, ER, GCDFP-15, Surfactant A, Vimentin) geliefert werden. Das histologische Untersuchungsmaterial umfaßte 313 Adenokarzinommetastasen mit bekanntem Primärtumor in Mamma, Ovar, Lunge, Niere, Kolon, Magen und Pankreas. Unter der Annahme einer ausreichenden Diagnosesicherheit bei einer Zuordnungswahrscheinlichkeit von >=90% konnten mit Hilfe des Verfahrens 46% der Metastasen ihrem Primärtumor zugeordnet werden. Die Methode erreicht dabei eine Spezifität von 95%. Mamma- und Lungenadenokarzinommetastasen wurden vor allem aufgrund des positiven Färbeergebnisses für ihren spezifischen Marker GCDFP-15 bzw. Surfactant A differenziert. Da die Diagnose hierbei unabhängig von den übrigen Ergebnissen gestellt werden konnte, wird die Anwendung des Verfahrens besonders bedeutsam für Metastasen, die ihren organspezifischen Marker nicht exprimieren, bzw. für Kolon-, Nieren- und Ovarialkarzinommetastasen, die zum Teil charakteristische Markerspektren aufweisen und damit recht gut zu differenzieren waren. Eine Differenzierung von Magen- und Pankreaskarzinommetastasen war dagegen aufgrund der sehr ähnlichen Markerprofile nicht möglich. Das vorgestellte Programm läßt sich nicht nur als Diagnosehilfe für den Immunhistologen nutzen, sondern läßt auch eine bessere Beurteilung der diagnostischen Wertigkeit verwendeter Markerkombinationen zu, so dass evtl. eine effektivere Antikörper-Auswahl getroffen werden kann. / Cancer of unknown primary origin is a common clinical syndrome and accounts for 2-10% of all cancer diagnoses. Most of these cases are related to a metastatic adenocarcinoma. We have developed and tested a statistical method which can serve as a diagnostic tool for the immunhistochemical differentiation of such metastases. Based on the different expression patterns of 7 tumor markers (CEA, CK 7, CK20, GCDFP-15, Vimentin, Surfactant A), the probability for a certain primary cancer site is calculated. To test the method, 313 metastases of adenocarcinoma with primary sites in the breast, the ovary, the kidney, the colon, the stomach, the pancreas and the lung were examined. Taking the diagnosis to be reliable if the method identifies a certain cancer site with a probability of 90 %, we find that we could differentiate 46 % of the metastases with a specificity of 95 %. Metastases of breast and lung carcinoma were identified mainly based on the expression of their specific markers Surfactant A and GCDFP-15. The procedure becomes especially useful, if a specific marker does not exist, or if the staining result is negative. Metastases of carcinoma from the kidney, the colon and the ovary could be differentiated, because they often exhibit specific expression patterns. In contrast, metastases from stomach and pancreas carcinoma have very similar immunhistochemical properties. Here, a differentiation was not possible. The suggested method can help immunhistochemists not only in the diagnosis, but also to estimate the diagnostic value of certain combinations of tumor markers.