Identifizierung Krankheits-relevanter Mechanismen in Kopf-Hals-Tumoren - Neuartige Biomarker und diagnostische Hilfsmittel

Abstract

Maligne Erkrankungen des Kopf-Hals Bereiches zählen zu den häufigsten Tumorerkrankungen weltweit. Trotz voranschreitender Forschung hat sich die Prognose für einen Großteil der Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren in den letzten Jahrzehnten kaum verbessert. Die hohe Sterblichkeitsrate kann dabei sowohl auf eine späte Diagnose, als auch auf das Fehlen von verlässlichen Biomarkern, und dem bruchstückhaften Verständis Krankheits-relevanter Signalwege zurückgeführt werden. Übergeordnetes Ziel der hier zusammengefassten Studien war die Erforschung und Entschlüsselung molekularer Mechanismen, welche kausal an der Entstehung, Rezidivbildung und Metastasierung von Kopf-Hals-Tumoren beteiligt sind. Dabei steht ein translationaler Ansatz im Fokus, welcher darauf abzielt, gewonnene Erkenntnisse in therapeutisch nutzbare Biomarker und neue diagnostische Hilfsmittel zu übersetzen („from bench to bedside“). Durch die bioinformatische Auswertung von klinischen Patientendaten kombiniert mit Expressionsanalysen, sowie molekularbiologische Untersuchungen konnten Krankheits-relevante (Protease-)Netzwerke detailliert charakterisiert, sowie die (extra)zellulären Strukturproteine Zytokeratin24 und Periostin/OSF-2 als mögliche prediktive Biomarker für HNSCC identifiziert werden. Ein weiterer Fokus lag zudem auf der Analyse von Metastase-Signalwegen, sowie dem Einfluss möglicher Chemotherapeutika (HDAC-Inhibitoren) auf diesen Prozess. Des Weiteren wurde im Rahmen dieses Habilitationsprojektes an der Etablierung eines neuartigen diagnostischen Mikrofluid-Systems zur Verwertung von minimal-invasiven „liquid biopsies“ von Kopf-Hals-Tumorpatienten gearbeitet. Die Detektion und Untersuchung von zirkulierenden Tumor-Zellen („circulating tumor cells“ = CTCs) stellt in diesem Zusammenhang einen erfolgversprechenden Ansatz dar, um die Früherkennung solcher Tumorerkrankungen sowie deren Behandlung und Therapieansprechen zu verbessern. Zusammenfassend konnten im Rahmen dieser Arbeit entscheidende Einblicke in Krankheits-relevante Signalwege und Mechanismen der Tumorbiologie von Kopf-Hals-Tumoren gewonnen werden. Die Bedeutung dieser neuen Erkenntnisse ist dabei nicht nur im grundlagenwissenschaftlichen Bereich der Krebsentstehung zu sehen, sondern sie besitzen zudem eine hohe translationale Relevanz für ihre zukünftige klinische Anwendung.