Background: Head and neck squamous cell carcinomas (HNSCCs) are complex and highly aggressive tumours that develop in the mouth, throat, salivary glands and nose. HNSCCs account for more than half a million cases annually and are the sixth most common cancer worldwide. Alcohol, tobacco and human papilloma virus (HPV) infection are the well-known causes for HNSCC. The current options for treatment are surgery, radiotherapy, chemotherapy or a combination of therapies. Locally advanced HNSCC patients show heterogenous response to standard treatments and the survival after 5 years is about 50%. Therefore, there is a need to identify biomarkers to predict outcome and improve personalised therapies. The recent advancement in next generation sequencing technologies has allowed for understanding the molecular characteristics of the tumour and identify patients at high risk that are unresponsive to the standard treatment. HPV-associated oropharyngeal carcinoma have shown a very high rate of loco-regional control (LRC) and overall survival (OS) after postoperative radio- chemotherapy (PORT-C) and are being assessed for treatment de-escalation strategies to reduce toxicity in clinical trials. The treatment response of HPV-negative HNSCC, however, is still heterogeneous and novel biomarkers are required to identify subgroups of patients for treatment adaptation. Objectives: The overall aim of the thesis is to develop biomarkers to identify patients at high risk for future treatment adaptations and improve personalised radiotherapy based on the biological differences in HNSCC patients. For this purpose, novel gene signatures were developed and validated using machine learning approaches and biological information in order to predict LRC in patients with locally advanced HNSCC. The novel gene signatures will help to identify patients at high risk that do not respond to standard treatments and to further understand the molecular mechanisms involved in heterogenous treatment response. Materials and methods: The data from a total of 504 locally advanced HNSCC patients of the German Cancer Consortium - Radiation Oncology Group (DKTK-ROG) treated with postoperative radiotherapy (PORT) or postoperative radiochemotherapy (PORT-C) were evaluated. Data from 60 mice bearing xenografts of ten established human HNSCC cell lines were also evaluated. Gene expression analyses was performed using the GeneChip Human Transcriptome Array 2.0 and nanoString analyses. Differential gene expression analysis, Cox regression analysis and machine learning algorithms were used to develop gene signatures. Models were built on the training cohort and then applied on an independent validation cohort. Results: The patients with HPV-negative HNSCC that were treated with PORT-C were classified into the four molecular subtypes basal, mesenchymal, atypical and classical that were previously reported for HNSCC patients treated with primary radio(chemo)therapy or surgery and were related to LRC. The mesenchymal subtype had the worst prognosis as compared to the other subtypes. These tumours were associated with overexpression of epithelial-mesenchymal transition genes and DNA repair genes. A novel 6-gene signature was developed and validated based on full-transcriptome data using machine-learning approaches that was prognostic for LRC in patients with HPV-negative HNSCC treated with PORT-C. The 6-gene signature consisted of four individual genes CAV1, GPX8, IGLV3-25, TGFBI and one metagene combining the highly correlated genes, INHBA and SERPINE1. The identified gene signature was combined with the clinical parameters, T stage and tumour localisation as well as the stem-cell marker CD44 and the 15-gene hypoxia- associated classifier and this improved the performance of the model. Previously identified prognostic gene signatures and molecular-subtype classification were back-translated from HNSCC patients to pre-clinical tumour models. The tumour models were classified into the four subtypes basal, mesenchymal, atypical and classical, similar to the patients. The mesenchymal tumours were significantly associated with a higher TCD50 as compared to other subtypes. A novel 2-gene signature consisting of FN1 and SERPINE1 was developed based on tumour models and patient data using differential gene expression analysis. The 2-gene signature was prognostic for the TCD50 in tumour models and was successfully validated on an independent PORT-C patient cohort for LRC. A matched-pair analysis was performed between patients that were treated with postoperative radiochemotherapy and patients that were treated with postoperative radiotherapy. A 2- metagene signature, consisting of KRT6A, KRT6B, KRT6C forming one metagene and SPRR1A, SPRR1B, SPRR2A, SPRR2C forming the second metagene, was identified. The novel predictive signature stratified patients into high and low risk groups. The high-risk group patients that received PORT-C showed higher LRC as compared to the high-risk patients that received PORT. Thus, the predictive gene signature identified patients that were considered to be at intermediate risk according to clinical factors but were at biologically high risk for the development of loco-regional recurrences after PORT. These patients might benefit from PORT-C treatment. Conclusions: In this thesis, novel gene signatures were identified by combining machine learning and biological information to stratify locally advanced HNSCC patients into high and low risk groups for loco-regional control. This information could be used in the future, e.g. to adjust radiotherapy doses based on the risk group. The developed gene signatures could be combined with other gene signatures or the molecular subtype stratification to develop potential combined treatment approaches. Within the DKTK-ROG framework, the gene signatures will be incorporated with biomarkers developed on the same cohort at the other DKTK-ROG partner sites using the data from different omics platforms in the future. This would help to better understand the molecular basis of heterogenous treatment response in HNSCC patients and uncover novel targets for therapies. The thesis also provides a valuable insight into the applicability of preclinical tumour models to study the efficacy of personalised radiotherapy treatments. Overall, the gene signatures identified in this thesis were from retrospective studies and have to be validated in prospective studies before their application in interventional clinical trials to improve personalised radiotherapy treatments. Additionally, the methods used in the thesis to identify the gene signatures could be used and applied across different cancer datasets for identification of biomarkers. Therefore, this thesis has provided a basis for future studies on personalized treatment of HNSCC based on their genetic profile.:Content Abbreviations VII Tables XII 1 Introduction 1 2 Biological and statistical background 6 2.1 Head and neck squamous cell carcinoma 6 2.1.1 Tumourigenesis 6 2.1.2 Biomarkers: clinical and genomics 9 2.2 Statistics 12 General statistical analyses 17 2.3 Gene expression analyses 18 3 Molecular subtypes and mechanisms of radioresistance 20 3.1 Introduction and motivation 20 3.2 Patient cohort and experimental design 21 3.2.1 Patient cohort 21 3.2.2 Clinical endpoints and statistical analysis 23 3.2.3 Experimental design 23 3.3 Results 26 3.3.1 Prognostic factors for LRC and OS 26 3.3.2 Death as competing risk 26 3.3.3 Multivariable Cox regression for improved prognosis 29 3.3.4 Molecular subtypes in HPV-negative HNSCC patients 31 3.3.5 Molecular subtypes are prognostic for LRC after PORT-C 33 3.4 Discussion 36 4 A novel 6-gene signature for LRC prognosis 39 4.1 Introduction and motivation 39 4.2 Patient cohort and experimental design 40 4.2.1 Patient cohorts 40 4.2.2 Clinical endpoints and statistical analysis 41 4.2.3 Experimental design 41 4.3 Results 44 4.3.1 Characteristics of the patient cohorts 44 4.3.2 Development of the 6-gene signature prognostic for LRC 45 4.3.3 Combination of the 6-gene signature and clinical parameters 47 4.3.4 Extension with CD44 and the 15-gene hypoxia signature 48 4.3.5 Prognostic for secondary endpoints 49 4.3.6 Technical validation using nanoString technology 52 4.3.7 Death as competing risk 56 4.4 Discussion 58 5 Biomarker development in preclinical tumour models and HNSCC patients 62 5.1 Introduction and motivation 62 5.2 Patient cohort and experimental design 64 5.2.1 Patient derived xenograft tumour models 64 5.2.2 Patient cohorts 64 5.2.3 Clinical endpoints and statistical analysis 65 5.2.4 Experimental design 65 5.3 Results 68 5.3.1 Molecular subtypes 68 5.3.2 Development of the 2-gene signature 70 5.3.3 Technical validation using the nanoString technology 71 5.3.4 Back-translation of gene signatures in xenograft models 75 5.4 Discussion 79 6 PORT-C improves LRC in intermediate-risk patients 82 6.1 Introduction and motivation 82 6.2 Patient cohort and experimental design 83 6.2.1 Patient cohorts 84 6.2.2 Clinical endpoints and statistical analysis 84 6.2.3 Experimental design 84 6.3 Results 87 6.3.1 Characteristics of the patient cohorts 87 6.3.2 Propensity score matching analysis 88 6.3.3 Development of the predictive 2-metagene signature 90 6.4 Discussion 93 7 Conclusion and future perspectives 96 8 Summary 99 9 Zusammenfassung 102 Appendix 105 A. Supplementary Figures 105 B. Supplementary Tables 110 Bibliography 116 Erklärungen 149

Purpose: Platinum chemotherapy can be considered to treat metastatic castration-resistant prostate cancer (mCRPC) with features of neuroendocrine differentiation. However, platinum compounds are generally only applied after the failure of multiple prior-line treatment options. This study investigated whether acquired resistance against ionizing radiation or docetaxel chemotherapy—two commonly applied treatment modalities in prostate cancer—influences the cisplatin (CDDP) tolerance in mCRPC cell line models. Methods: Age-matched parental as well as radio- or docetaxel-resistant DU145 and PC-3 cell lines were treated with CDDP and their sensitivity was assessed by measurements of growth rates, viability, apoptosis, metabolic activity and colony formation ability. Results: The data suggest that docetaxel resistance does not influence CDDP tolerance in all tested docetaxel-resistant cell lines. Radio-resistance was associated with sensitization to CDDP in PC-3, but not in DU145 cells. In general, DU145 cells tolerated higher CDDP concentrations than PC-3 cells regardless of acquired resistances. Furthermore, non-age-matched treatment-naïve PC-3 cells exhibited significantly different CDDP tolerances. Conclusion: Like patients, different mCRPC cell lines exhibit significant variability regarding CDDP tolerance. The presented in vitro data suggest that previous radiation treatment may be associated with a moderate sensitization to CDDP in an isogenic and age-matched setting. Therefore, previous radiotherapy or docetaxel chemotherapy might be no contraindication against initiation of platinum chemotherapy in selected mCRPC patients.

Material und Methode: In einer retrospektiven Analyse wurden die Daten von 53 konsekutiven Patienten, 31 Männer und 22 Frauen, mit klinisch oder röntgenologisch präsenten metastatischen epiduralen Spinalkanalkompression ausgewertet. Das mediane Alter war 60 Jahre. Als Primärtumor waren Bronchialkarzinome (13 Patienten), Mammakarzinome (10) und Prostatakarzinome (10) am häufigsten zu finden. Ergebnisse: Die Therapieergebnisse hinsichtlich der Schmerzlinderung waren mit der Literatur vergleichbar (Ansprechrate= 66%). Als wichtigster prognostischer Faktor hinsichtlich der Gehfähigkeit hat sich der prätherapeutische Status erwiesen. Patienten, die Anfang der Therapie gehfähig waren, blieben in 94% der Fälle auch gehfähig, während nur ein Patient seine Gehfähigkeit bis Ende der Therapie wiedergewann (p< 0,001). Im Chi-Quadrat Test war auch der diagnosestellende Arzt prognostisch relevant: Patienten, deren Diagnose durch einen onkologisch tätigen Arzt gestellt wurde, hatten eine höhere Chance gehfähig zu bleiben (p=0,04). Das Gesamtüberleben (8 Monate median, Range 1-27 Monate ) entsprach den Literaturangaben. Nicht ambulante Patienten und Patienten mit Bronchialkarzinom hatten eine signifikant schlechtere Prognose (p / Materials and Methods: therapy charts of 53 consecutive patients, 31 male and 22 female, with metastatic epidural spinal cord compression treated with radiation therapy only have been analyzed. Median age was 60 ys. The most frequent primary tumours were bronchogenic carcinoma (13 patients), breast cancer (10 patients) and prostate cancer (10 patients),respectively.Results: MRI was the most sensitive diagnostic tool in detecting spinal cord compression. Plain X-ray films were not useful.Pain symptoms improved in 66% of the patients. The most important prognostic factor was the pretreatment mobility status. 94% of the ambulatory patients kept their walking ability but only one plegic patient could walk again after radiation therapy. (p=0.001) Patients whose back pain was presented to an oncologist were more likely to keep walking ability by the end of the therapy. (p=0.04) Patients with bronchogenic cancer and plegic patients had a significant worse survival. Conclusion: Patients with a known malignant tumor and progressive or axial back pain should undergo MRI scan to rule out spinal cord compression. For patients without severe neuorologic deficit and MRI proven epidural compression radiation therapy is able to preserve walking ability and reduce pain. General practitioners and patients should be informed about the symptoms and the therapeutic and diagnostic possibilities of spinal cord dompression.

Thymome gehören zu den häufigsten Tumoren des Mediastinums. Die Thymektomie (Thx) gilt als Therapie der Wahl. Die adjuvante Radiotherapie (RTx) ist bei invasiven Thymomen ab Stadium II nach Masaoka je nach Histologie indiziert. Die adjuvante Chemotherapie (CTx) bei invasiven Thymomen und Thymuskarzinomen muss weiter evaluiert werden. Methodik: Retrospektiv wurden die Daten von 40 Patienten, die von 1/1983 bis 12/1998 wegen Thymustumor einer Thx unterzogen wurden, ausgewertet. Es erfolgte die (Re)Klassifikation nach Masaoka, Müller-Hermelink und WHO zur Evaluation ihrer prognostischen Relevanz. Eine systematische Analyse der Therapiestudien im Zeitraum 1970-1999 sollte die Rolle adjuvanter Therapie evaluieren und klinische Prognosefaktoren ermitteln. Ergebnisse: Die Daten von 40 Patienten (30 Frauen und 10 Männer, das mediane Alter 52 Jahre) wurden analysiert. In 19 Fällen lag eine thymom-assoziierte Myasthenia gravis vor. 35 Pat. Wurden R0 reseziert. Die Histologie zeigte: 32 Thymome, 4 Karzinome, 2 Karzinoide und 2 Zysten. Subgruppenanalyse zeigte folgende nicht-invasive Thymome: WHO A=8 (21,1%), WHO AB=11 (28,9%) und invasive Thymome: WHO B1=1 (2,6%) und B2=12 (31,6%), WHO C=6 (15,8%). Bei invasiven Thymomen und Thymuskarzinomen erfolgte in 8 Fällen eine adjuvante RTx und nur in 3 Fällen eine CTx. Bei einem Follow-up von 1-168 Monaten betrug das kumulat. Überleben nach 5 Jahren 83% und nach 10 Jahren 74%. In univariater Analyse beeinflussen die Müller-Hermelink- und Masaoka-Klassifikation sowie der Resktionsstatus das Gesamtüberleben positiv. Die multivariate Analyse nach Cox ergab keine statistisch Signifikanz. Die systematische Literaturanalyse schloss 191 Arbeiten ein. In 33 Arbeiten wird die Rolle der poteniellen Prädiktivfaktoren untersucht. Wir fanden 71 Artikel zur adjuvanten Therapie: 51 zur CTx und 20 zur RTx. Die adjuvante CTx (z.B. PAC-Schema) zeigt objektive Ansprechrate und bessert das Gesamtüberleben. Die RTx verringert das Rezidivrisiko evident und bessert das Gesamtüberleben. Schlussfolgerung: Die Thx ist die primäre Therapie. Eine adjuvante RTx soll bei allen invasiven Thymomen der WHO-Klasse B und C ab Stadium II nach Masaoka durchgeführt werden. Eine adjuvante Cisplatin-basierten CTx (z.B. PAC-Schema) ist ab dem Masaoka-Stadium III, bei Thymuskarzinomen und Rezidiven indiziert. / Thymoma belong to the most frequent tumors of the mediastinum. The thymectomy (Thx) is considered as therapy of choice. The adjuvante radiotherapy (RTx) is indicated in invasive thymoma starting from stage II Masaoka depending upon histology. The adjuvante chemotherapy (TX) in invasive thymoma and thymus carcinoma must be further evaluated. Patients and Methods: 40 patients the data were retrospectively analysed, who were submitted from 1/1983 to 12/1998 because of thymus tumors. It took place (Re)classifikation according to Masaoka, Mueller-Link and WHO for the evaluation of its prognostic relevance. A systematic analysis of the literature in the period 1970-1999 should evaluate the role of adjuvante therapy procedures and determine clinical prognosis factors. Results: The data of 40 patients (30 women and 10 men, median age 52 years) were analyzed. In 19 cases thymoma-associated Myasthenia gravis was showed. The histology showed: 32 thymoma, 4 carcinoma, 2 endocrine thymic tumors and 2 cysts: Subgroup analysis showed following non-invasive thymomas: WHO A=8 (21,1%), WHO AB=11 (28,9%) and invasive thymomas: WHO B1=1 (2,6%) and B2=12 (31,6%), WHO C=6 (15,8%). With invasive thymoma and thymus carcinoma. Adjuvante RTx took place in 8 patients with invasive tumors and 3 cases unterwent CTx. With a Follow UP of 1-168 months amounted to overall survive after 5 years 83% and after 10 years 74%. Univariate analysis showed that the Mueller-Hermelink and Masaoka classification as well as the resection extent influence the total surviving positively. The multivariate analysis after Cox did not result in statistically significance. The systematic literature analysis included 191 work. In 33 work the role of the predictive factors is examined. We found 71 articles to the adjuvante therapy: 51 to the TX and 20 to the RTx. The adjuvante CTx (e.g. PAC pattern) shows objective response rate and improves the total surviving. The RTx reduces the recurrence risk evidently and improves overall survival. Conclusion: The Thx is the primary therapy. A adjuvante RTx is to be executed with all invasive thymoma of the WHO class B and C starting from stage II-Masaoka. A adjuvante Cisplatin based TX (e.g. PAC pattern) is indicated starting from the Masaoka stage III, in thymic carcinomas and even in recurrence tumors.

Eine der drei Säulen der Krebsbehandlung ist die Strahlentherapie. Einer der neuesten Ansätze hierbei ist die Bestrahlung mit Ionen, zurzeit insbesondere Protonen und Kohlenstoffionen. Diese Hochpräzisionstherapie erfordert ein hohes Maß an Kontrolle, da die applizierte Dosisverteilung sehr empfindlich von Dichteveränderungen im durchstrahlten Gewebe abhängt. Das bisher einzige klinisch eingesetzte Verfahren zur in vivo Überwachung der Dosisapplikation bei Ionenbestrahlungen ist die Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Sie ermöglicht eine Verifikation der Teilchenreichweite sowie der Lage des Bestrahlungsfeldes. Die mit der PET-Methode gemessene Aktivitätsverteilung lässt sich jedoch nicht direkt mit der geplanten Dosisverteilung vergleichen. Daher ist eine Vorherberechnung der erwarteten Aktivitätsverteilung auf der Grundlage des Bestrahlungsplanes notwendig, welche dann mit der Messung verglichen wird und eine qualitative Beurteilung der Bestrahlung ermöglicht. Die Vorherberechnung der erwarteten Aktivitätsverteilung erfordert bislang die Kenntnis einer Vielzahl von Wirkungsquerschnitten. Nur für wenige dieser Wirkungsquerschnitte liegen jedoch Messdaten im benötigten Energiebereich und mit ausreichender Genauigkeit vor. Daher verwenden viele Monte-Carlo-Simulationen intrinsische Kernmodelle oder semi-empirische Modellierungen, die häufig eine unzureichende Genauigkeit aufweisen. In Fachkreisen ist bisher noch nicht geklärt, welches die optimale Ionensorte für die Tumortherapie ist. Insbesondere Lithiumionen weisen aufgrund ihrer physikalischen und radiobiologischen Eigenschaften ein großes Potenzial auf. Auch für Bestrahlungen mit diesen Ionen ist ein PET-Monitoring der Therapie erstrebenswert. In der vorliegenden Arbeit wird zunächst die Anwendbarkeit der Reichweite-Verifikation mittels PET bei Bestrahlung mit Lithiumionen gezeigt. Des Weiteren wird ein Konzept zur Modellierung der Positronenemitter-Verteilung ohne Kenntnis der Wirkungsquerschnitte entwickelt. Diese Vorhersage beruht auf in Referenzmaterialien (Wasser, Graphit und Polyethylen) gemessenen tiefenabhängigen Positronenemitter-Yields, mit welchen durch geeignete Linearkombination die Verteilung der Positronenemitter in beliebigen Materialien bekannter Stöchiometrie vorausberechnet werden kann. Die Anwendbarkeit des Yield-Konzeptes wird gezeigt für Lithium- und Kohlenstoffbestrahlungen homogener Polymethylmethacrylat (PMMA) Targets sowie verschiedener inhomogener Targets.

Prostatakrebs ist die am häufigsten neu diagnostizierte Krebserkrankung bei Männern weltweit. Die Strahlentherapie stellt für viele Stadien dieser Erkrankung eine wichtige kurative Therapieoption dar. Die Rolle von TGFB1 als wichtiger Mediator der Strahlenreaktion von Normalgewebe wurde in verschiedenen Publikationen beschrieben. Die vorliegende Arbeit untersuchte nun mögliche Einflüsse von Varianten des TGFB1-Gens auf Epidemiologie und therapieassoziierte Toxizität einer Radiotherapie bei Patienten mit Prostatakarzinom. 509 Prostatakarzinompatienten stellten sich zwischen März 2001 und September 2010 in der Abteilung für Strahlentherapie und Radioonkologe der Universitätsmedizin Göttingen vor. Studienendpunkte waren das Auftreten von therapieassoziierter Akut- (CTC) sowie Spättoxizität (LENT/SOMA) unter Berücksichtigung von TGFB1-Genvarianten und deren Einfluss auf eine Prädisposition zur Erkrankung. Gewertet wurde jeweils der höchste Grad an akuten und späten Nebenwirkungen in Form von Zystitis oder Proktitis. Als starke Nebenwirkung wurde Toxizität ≥ Grad 2 (deutliche Beeinträchtigung der Lebensqualität) definiert. Es wurden nach Datenbank- und Literaturrecherche und auf Grund von Vorbefunden zehn Polymorphismen (SNPs, single nucleotide polymorphisms) ausgewählt, welche die genetische Variabilität im Bereich von TGFB1 repräsentieren. Aus peripher-venösem Vollblut der Patienten wurde DNA extrahiert. Durch Polymerasekettenreaktion (PCR, polymerase chain reaction) erfolgte eine Vervielfältigung der entsprechenden DNA-Abschnitte, dann folgte die Gensequenzierung. Primäre Zielgröße der Arbeit war es, einen möglichen Einfluss der SNPs auf radiotherapieassoziierte Toxizität zu prüfen. Dies geschah an einer selektierten Kohorte (n = 241, primäre Radiatio mit ∑64 – 72 Gy). Akuttoxizität konnte für 100 %, Spättoxizität für 91 % (n = 217) der selektierten Kohorte evaluiert werden. Akuttoxizität ≥ Grad 2 manifestierte sich bei 24,4 % (19,1 % Proktitis, 8,1 % Zystitis), Spättoxizität ≥ Grad 2 bei 17,0 % (13,0 % Proktitis, 5,4 % Zystitis) der Patienten. Die Genotypisierung war in 97,5 % der geprüften Allele möglich. 10 % der Proben (n = 46, unselektierte Kohorte) wurden als interne Kontrolle bestätigt. Bei Trägern des Genotyps Pro25 von rs1800471 („Arg25Pro“) war das Risiko einer Spättoxizität signifikant erhöht: 10,6 % der Pro25-Träger zeigten Akuttoxizität, 23,7 % Spättoxizität (p = 0,033 nach χ²-Test, RR = 2,23, 95 %-CI 1,10 – 4,55). Der SNP rs10417924 zeigte bei Trägern des A-Allels unter Annahme eines dominanten Alleleffekts einen schützenden Effekt bezüglich der Entwicklung von Spättoxiziät (RR = 0,50, 0,20 – 0,90, p = 0,02 nach zweiseitigem Fisher’s exaktem Test). SNP rs1800470 („Leu10Pro“) zeigte für Träger der Pro10-Variante niedrigere Raten an Akuttoxizität (RR = 0,72, 0,52-1,01, p = 0,03). Subanalysen konnten die Effekte von Arg25Pro insbesondere für das Risiko einer späten Zystitis nachweisen (p = 0,05), rs10417924 bezog sich auf die späte (p = 0,01), Leu10Pro auf die akute Proktitis (p = 0,04, jeweils zweiseitig getestet). Sekundäre Zielgröße der Arbeit war die Testung der SNPs auf einen möglichen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit, an Prostatakrebs zu erkranken. Dies wurde Mithilfe eines gesunden Kontrollkollektivs (n = 257) geprüft. Es zeigte sich ein Trend für eine Assoziation von rs7254679 mit dem Erkrankungsrisiko. Unter erneuter Annahme eines dominanten Alleleffekts zeigte dieser SNP außerdem eine Assoziation mit dem Vorliegen von Zweitkarzinomen (RR = 2,16, 1,45 – 3,21, p = 0,001 im Vergleich mit der Gesamtkohorte der Gesunden). Wir berichten von einem SNP (Arg25Pro) im TGFB1-Gen, dessen Genotyp Pro25 in der von uns untersuchten Patientenkohorte mit einer signifikant höheren Spättoxizität im Bereich der Harnblase nach Radiotherapie des Prostatakarzinoms assoziiert ist. Der SNP Leu10Pro zeigte einen schützenden Effekt bezüglich der Entwicklung von akuter Proktitis sowie der SNP rs10417924 vor später Proktitis. Eine von unserer Abteilung veröffentlichte Studie an 163 Rektumkarzinompatienten, welche radiochemotherapiert wurden, konnte Arg25Pro bereits als potentiellen prädiktiven Marker für strahlentherapieassoziierte Akuttoxizität identifizieren. Diese Ergebnisse werden von der vorliegenden Arbeit unterstützt. Zur Validierung der von uns berichteten Ergebnisse sind jedoch weitere Studien erforderlich, um die Rolle der TGFB1-SNPs in der Normalgewebsreaktion auf Bestrahlung aufzuklären.

Adjuvant hormonal therapy has been demonstrated to be able to delay disease progression in nonmetastatic prostate cancer. To date, however, a favorable impact on survival has only been demonstrated in lymph-node-positive disease and in external-beam radiotherapy series with locally advanced and probably mainly micrometastatic tumors. The Bicalutamide Early Prostate Cancer Program is the largest study under way to define the role of adjuvant treatment in early prostate cancer and identify subgroups of patients likely to benefit from immediate hormonal therapy. At the time of the most recently published analysis, the risk of objective clinical progression was significantly reduced in the bicalutamide arm (hazards ratio 0.58, 95% confidence interval 0.51–0.66, p < 0.0001). However, further maturation of data is needed to see whether this difference will lead to a survival advantage. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

The skeletal system is the most common site of metastatic cancer spread. Bone metastases are often associated with severe morbidity, pain and functional impairment. Timely diagnosis and proper treatment may decrease morbidity, improve quality of life and in some cases even improve survival. External beam radiotherapy may effectively give pain relief in patients with painful bone metastases. In bone metastases from castration-resistant prostate cancer or urothelial bladder cancer, treatment with zoledronic acid or denosumab may reduce skeletal-related events. In contrast to castration-resistant prostate cancer, in patients with bone metastases from bladder cancer such treatment may even improve survival. On the other hand, the efficacy of these agents is questionable in patients with bone involvement from metastatic renal cell carcinoma or germ cell tumors. When bisphosphonates or denosumab are considered in such cases, the potential benefits of treatment should be critically weighed against the risk of side effects. In germ cell tumors, bone metastases may be cured by cisplatin-based chemotherapy, however, there are only limited data on the specific management of residual disease. Oligometastases may be treated by stereotactic radiotherapy or – especially in patients with renal cell carcinoma – by surgical resection and endoprosthetic replacement. Limited data are available on the management of bone involvement in germ cell tumors. Decisions on the resection or local radiotherapy of residual disease should be individualized considering the overall response and the feasibility and risks of resection.

Adjuvant hormonal therapy has been demonstrated to be able to delay disease progression in nonmetastatic prostate cancer. To date, however, a favorable impact on survival has only been demonstrated in lymph-node-positive disease and in external-beam radiotherapy series with locally advanced and probably mainly micrometastatic tumors. The Bicalutamide Early Prostate Cancer Program is the largest study under way to define the role of adjuvant treatment in early prostate cancer and identify subgroups of patients likely to benefit from immediate hormonal therapy. At the time of the most recently published analysis, the risk of objective clinical progression was significantly reduced in the bicalutamide arm (hazards ratio 0.58, 95% confidence interval 0.51–0.66, p < 0.0001). However, further maturation of data is needed to see whether this difference will lead to a survival advantage. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.