TY - THES A1 - Vogg, Nora Johanna T1 - Mass spectrometry-based quantification of steroids for the diagnostic workup of adrenal tumors T1 - Massenspektrometrische Quantifizierung von Steroiden zur Diagnostik von Nebennierentumoren N2 - Tumors of the adrenal gland belong to the most frequent neoplasms in humans with a prevalence of 3–10 % in adults. The aim of the diagnostic workup is the identification of potentially hormone-secreting and / or malignant tumors, because most of these tumors will require surgical resection. Malignant adrenocortical carcinomas (ACC) are very rare and associated with a poor prognosis in advanced stages, therefore, an early and accurate diagnosis is crucial. Within this thesis, two liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) methods for the quantification of steroids in different biomaterials were developed to improve the diagnostic workup of adrenal tumors. First, an LC-MS/MS method for the simultaneous quantification of cortisol and dexamethasone in serum samples after dexamethasone suppression test (DST) was developed, validated, and applied to 400 clinical samples. Newly established method-specific threshold concentrations for cortisol and dexamethasone increased DST specificity from 67.5 % to 92.4 % while preserving 100 % sensitivity. Second, an LC-MS/MS method for the quantification of eleven urinary steroids was developed and validated to improve the differentiation between ACC and adrenocortical adenomas (ACA). A decision tree requiring only two steroids was trained for classification and tested based on 24 h urine samples from 268 patients with adrenal tumor. Malignancy was excluded with a negative predictive value of 100 % in an independent validation cohort of 84 samples of 24-h urine. A newly proposed simplified diagnostic workflow with urinary steroid profiling as first tier test could obviate additional adrenal-specific imaging in 42 of 64 patients with ACA. The new DST method is already in clinical use at the University Hospital Würzburg, whereas the classification model based on urinary steroid profiling will require prospective validation in a larger cohort. N2 - Nebennierentumoren gehören zu den häufigsten Neoplasmen beim Menschen und treten mit einer Prävalenz von 3–10 % bei Erwachsenen über 50 Jahren auf. Häufig wird die Raumforderung zufällig im Rahmen einer bildgebenden Untersuchung erkannt. Die meisten dieser sogenannten Inzidentalome sind gutartige und hormoninaktive Nebennierenrindenadenome (ACA), die keine therapeutische Intervention erfordern. Das Ziel der Nebennierentumor-Diagnostik ist die Abklärung potentieller Hormonaktivität und Malignität, denn diese Tumoren müssen zum Großteil operativ entfernt werden. Hormonaktive Tumoren können benigne oder maligne sein und sind durch die autonome Sekretion von Steroidhormonen charakterisiert. Maligne Nebennierenrindenkarzinome (ACC) sind sehr selten, aber aggressiv und mit einer schlechten Prognose im fortgeschrittenen Tumorstadium assoziiert. Da die therapeutischen Möglichkeiten für das ACC limitiert sind, ist eine schnelle und sichere Diagnostik erforderlich. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden zwei Flüssigchromatographie-Tandemmassenspektrometrie (LC-MS/MS) Methoden zur Quantifizierung von Steroiden in Biomaterialien entwickelt, um damit die Diagnostik von Nebennierentumoren zu verbessern. Der 1 mg-Dexamethason-Hemmtest (DST) ist ein häufig durchgeführter Screening-Test zur Untersuchung auf autonome Cortisolsekretion. Dabei wird die Supprimierbarkeit der Cortisolsekretion durch die orale Einnahme von Dexamethason überprüft. Eine LC-MS/MS Methode zur simultanen Quantifizierung von Cortisol und Dexamethason im Serum wurde entwickelt, validiert und zur Messung von 400 DST-Patientenproben genutzt. Durch methodenspezifische Schwellenwertkonzentrationen für Cortisol und Dexamethason konnte die klinische Testspezifität von 67.5 % auf 92.4 % bei unveränderter Sensitivität von 100.0 % erhöht werden. Der zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Verbesserung der Unterscheidung von ACC und ACA. Dafür wurde eine LC-MS/MS Methode zur Quantifizierung von elf Steroiden im Urin entwickelt und validiert. Über die Messung von 24 h Sammelurinproben von 268 Nebennierenrindentumor-Patienten wurde ein Klassifikationsmodell, das auf nur zwei Steroiden basiert, trainiert und getestet. Sowohl die analytische Methode als auch das Klassifikationsmodell wurden hinsichtlich Robustheit und Zeiteffizienz optimiert, um sich möglichst gut in die klinische Routine implementieren zu lassen. Außerdem lag der Fokus auf einer einfachen, nachvollziehbaren und direkten Datenauswertung und -interpretation. Als ein Hauptergebnis konnte Malignität in einer unabhängigen Validierungskohorte von 84 Patienten mit einem negativen prädiktiven Wert von 100 % ausgeschlossen werden. Nach einem vereinfachten diagnostischen Schema mit der Urin-Steroid-Analytik als erstem Screening-Test könnte bei 42 von 64 Patienten mit ACA auf eine zusätzliche nebennierenspezifische Bildgebung verzichtet werden. Des Weiteren wurden erstmals Spontanurinproben als Surrogatmatrix für 24 h Sammelurin in der Validierungskohorte getestet. Dabei unterschied sich der positive prädiktive Wert der Spontanurine mit 86.7 % kaum von den 87.5 % der 24-h Sammelurine, während auch mit Spontanurin ein negativer prädiktiver Wert von 100 % erzielt werden konnte, was einen wichtigen Schritt in die Richtung einer vereinfachten Probensammlung darstellt. Sowohl die simultane Quantifizierung von Cortisol und Dexamethason als auch die 24-h Urin-Steroid-Methode haben ihre Eignung für die klinische Routineanwendung bewiesen. Der Transfer der Urinmethode auf den deutlich einfacheren Spontanurin erfordert jedoch eine prospektive Validierung in einer größeren Patientenkohorte. Die neue DST-Methode wurde bereits im September 2021 in die klinische Routine am Universitätsklinikum Würzburg eingeführt. KW - Nebennierentumor KW - HPLC-MS KW - Steroide KW - adrenal incidentaloma KW - adrenocortical carcinoma KW - adrenocortical adenoma KW - dexamethasone suppression test Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-293438 N1 - A revised version of this manuscript has been published in Clinica Chimica Acta 2023 ER - TY - THES A1 - Maukner, Alfred T1 - Individualisierte Chemotherapie mit Streptozotocin beim Nebennierenrindenkarzinom T1 - Personalized chemotherapy with streptozotocin for adrenocortical carcinoma N2 - Die Chemotherapie eines Nebennierenrindenkarzinomes gestaltet sich als insgesamt schwierig, da nur wenige prognostische Faktoren existieren. Ein mögliches Chemotherapie-Regime beinhaltet Streptozotocin, ein alkylierendes Chemotherapeutikum, welches Guanin in Methylguanin alkyliert. Das andere verwendete Therapieregime umfasst EDP. Die FIRM-ACT Studie war die erste randomisierte Studie, welche die beiden Chemotherapie Regime EDP und STZ in Kombination mit Mitotan in der Behandlung des fortgeschrittenen ACC analysierte. Hier konnte ein signifikant längeres progressionsfreies Überleben bei der Behandlung mit EDP + M (5 Monate) vs. STZ + M (2,1 Monate) festgestellt werden. Ein objektives Ansprechen des Tumors zeigte sich bei EDP + M bei (35 von 151 Patienten) und bei STZ + M bei (14 von 153) Patienten. Es folgte daher die Empfehlung im Versorgungsalltag EDP + M als Erstlinientherapie einzusetzen. Zur Evaluierung eines möglichen Ansprechens von STZ wurde der Methylierungsstatus von MGMT analysiert. MGMT ist ein Protein, welches Alkylierungen durch Bindung entfernt und repariert Methylguanin in Guanin. Eine Hypermethylierung führt zu einer reduzierten Expression von MGMT und folglich zu einer verminderten Reparaturkapazität. Dies führt insgesamt zu einem besseren Ansprechen der alkylierenden Chemotherapie mit längerem progressionsfreiem Überleben und Gesamtüberleben. In der Kohorte konnten dabei zwei Amplicons des MGMT-Gens mit einem statistisch signifikanten Unterschied zwischen Responder und Non-Responder festgestellt werden. Zudem untersuchten wir die Expression von GLUT-2, welcher STZ über die Zellmembran transportiert. Vier der untersuchten Proben zeigten jedoch keine membranäre Expression, diese waren Non-Responder, sodass die membranäre Expression von GLUT-2 eine erste Voraussetzung für die Aufnahme von STZ in Tumorzellen zu sein scheint. Entsprechend der Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass der Methylierungsstatus der Promotorregion des MGMT-Gens als prognostischer Faktor zur Therapieentscheidung mit STZ hinzugezogen werden sollte, wenn die Tumorzellen GLUT-2 membranär exprimieren. Insgesamt könnte dies der erste Schritt einer individualisierten/stratifizierten Chemotherapie beim fortgeschrittenen ACC mit STZ sein. N2 - The cytotoxic treatment of adrenocortical carcinoma (ACC) is challenging, and only a few prognostic indicators are available. One of the established cytotoxic treatments involves the use of streptozotocin (STZ). STZ is an alkylating agent that methylates guanine to form methylguanine. Another treatment option consists of etoposide, doxorubicin, and platin (EDP). The FIRM ACT Study was the first international randomized study to compare these therapeutic regimes in combination with mitotane (M). The results of the FIRM ACT Study revealed a significantly longer progression-free survival (PFS) in the EDP + M treatment group (5 months) compared to the STZ + M group (2,1 months). Additionally, a higher rate of objective tumor response (ORR) was achieved in the EDP + M group (35 out of 151 patients) compared to the STZ + M group (14 out of 152 patients). As a conclusion of the study, EDP + M was recommended in therapy guidelines as first-line therapy in the cytotoxic treatment of ACC. Overall, however, the study results also indicate, especially due to no statistically significant differences in overall survival (OS), that there are indeed patients who benefit from therapy with STZ + M. To identify patients who might benefit from STZ + M treatment, the methylation status of the methylguanine DNA methyltransferase (MGMT) promoter was examined. MGMT is a protein responsible for repairing methylguanine to guanine. Hypermethylation of the MGMT gene leads to reduced production of MGMT and a decreased capacity to repair methylguanine. This in turn may result in a better response to alkylating cytotoxic treatment, potentially leading to longer PFS and OS. Within the examined cohort, two regions of the MGMT gene showed significantly higher methylation in patients who responded to STZ therapy compared to the non-responder group. Furthermore, the expression of GLUT-2 (a glucose transporter) was assessed using immunohistochemical staining of the tumor cells. GLUT-2 enables the transport of STZ into the cells. In the analyzed cohort, four patients showed no GLUT-2 staining, and all of them were non-responder. This suggests that GLUT-2 plays a crucial role in STZ treatment. Based on the examination results, the presence of GLUT-2 is a primary requirement to predict a potential response to STZ. The subsequent step involves assessing the promoter methylation status of MGMT, which serves as a prognostic factor in deciding the treatment approach for ACC with STZ. This could mark the initial steps in the process of personalizing and stratifying cytotoxic treatment for ACC using STZ. KW - Streptozocin KW - Nebennierenrindenkrebs KW - Streptozotocin KW - Chemotherapie KW - Nebennierenrindenkarzinom KW - adrenocortical carcinoma Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-325675 ER - TY - JOUR A1 - Hendricks, Anne A1 - Müller, Sophie A1 - Fassnacht, Martin A1 - Germer, Christoph-Thomas A1 - Wiegering, Verena A. A1 - Wiegering, Armin A1 - Reibetanz, Joachim T1 - Impact of lymphadenectomy on the oncologic outcome of patients with adrenocortical carcinoma — a systematic review and meta-analysis JF - Cancers N2 - (1) Background: Locoregional lymphadenectomy (LND) in adrenocortical carcinoma (ACC) may impact oncological outcome, but the findings from individual studies are conflicting. The aim of this systematic review and meta-analysis was to determine the oncological value of LND in ACC by summarizing the available literature. (2) Methods: A systematic search on studies published until December 2020 was performed according to the PRISMA statement. The primary outcome was the impact of lymphadenectomy on overall survival (OS). Two separate meta-analyses were performed for studies including patients with localized ACC (stage I–III) and those including all tumor stages (I–IV). Secondary endpoints included postoperative mortality and length of hospital stay (LOS). (3) Results: 11 publications were identified for inclusion. All studies were retrospective studies, published between 2001–2020, and 5 were included in the meta-analysis. Three studies (N = 807 patients) reported the impact of LND on disease-specific survival in patients with stage I–III ACC and revealed a survival benefit of LND (hazard ratio (HR) = 0.42, 95% confidence interval (95% CI): 0.26–0.68). Based on results of studies including patients with ACC stage I–IV (2 studies, N = 3934 patients), LND was not associated with a survival benefit (HR = 1.00, 95% CI: 0.70–1.42). None of the included studies showed an association between LND and postoperative mortality or LOS. (4) Conclusion: Locoregional lymphadenectomy seems to offer an oncologic benefit in patients undergoing curative-intended surgery for localized ACC (stage I–III). KW - adrenocortical carcinoma KW - adrenal cancer KW - lymphadenectomy KW - lymph node dissection KW - LND KW - LNE KW - review KW - meta-analysis Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-254798 SN - 2072-6694 VL - 14 IS - 2 ER - TY - THES A1 - Other, Katharina T1 - Expression des Chemokinrezeptors CCR7 in normalen, benignen und malignen Nebennierengeweben und seine Auswirkung auf den Krankheitsverlauf beim Nebennierenkarzinom T1 - Expression of the chemokine receptor CCR7 in normal adrenal gland and benign and malignant adrenal tumors and its correlation with clinical outcome in adrenocortical carcinoma N2 - Die Bindung des Chemokinrezeptors CCR7 mit seinen Liganden CCL19 und CCL21 initiiert neben immunmodulatorischen auch antiapoptotische Effekte und beeinflusst die Geschwindigkeit der Zellmigration. Ein Zusammenhang zwischen CCR7-Expression und Lymphknotenmetastasierung sowie Gesamtüberleben ist für verschiedene Tumor-Entitäten dokumentiert. In der vorliegenden Arbeit wird erstmalig die CCR7-Expression in der Nebenniere, bei Nebennierenadenomen (ACA) und beim Nebennierenkarzinom (ACC) untersucht. Methoden: Es wurden insgesamt 252 Nebennierengewebe (ACC n=128, ACC-Metastasen n=61, ACA n=59, normale Nebennieren n=4) mittels immunhistochemischer Färbung und 37 Gewebe (ACC n=9, ACA n=24, normale Nebennieren n=4) mittels quantitativer real-time PCR auf CCR7-Expression hin untersucht. Anschließend wurden die Beziehungen zwischen CCR7-Level (dargestellt durch einen semiquantitativen H-Score) und ACC-Metastasierung, dem Gesamt- und progressionsfreien Überleben der Patienten und verschiedenen klinischen bzw. histopathologischen Parametern wie ENSAT-Stadium, Hormonsekretion und Ki67-Index analysiert. Ergebnisse: CCR7 konnte in allen untersuchten Nebennierengeweben in unterschiedlicher Intensität nachgewiesen werden. In der gesunden Nebenniere fand sich eine starke CCR7-Expression in den äußeren Rindenzonen und dem Nebennierenmark. In den ACA zeigten sich vor allem in endokrin-inaktiven Adenomen (EIA, H-Score 2.4) und cortisolproduzierenden Adenomen (CPA, H-Score 2.3) hohe CCR7-Werte. EIA wiesen damit signifikant höhere CCR7-Level verglichen mit ACC und aldosteronproduzierenden Adenomen (APA) auf, deren H-Score bei 1.8 bzw. 1.3 lagen. CPA hatten eine signifikante höhere CCR7-Expression als APA (p<0.005). Bei den Nebennierenkarzinomen fand sich ein signifikanter Unterschied zwischen der CCR7-Membran-Expression von Lymphknotenmetastasen und den Primärtumoren (H-Score: 2.5 vs. 1.8; p<0.001), sowie zwischen Lymphknotenmetastasen und Lokalrezidiven (H-Score: 2.5 vs. 1.6; p<0.001) und Lymphknotenmetastasen und Lungenmetastasen (H-Score: 2.5 vs. 1.7; p=0.03). Hinweise für eine Korrelation zwischen CCR7-Expression und der Tumorgröße, der Hormonproduktion oder verschiedener Prognosefaktoren (ENSAT-Stadium, Weiss-Score, Ki67-Index) fanden sich nicht. Patienten mit Lymphknotenmetastasen bei Diagnose des ACC wiesen in ihren Primärtumoren signifikant höhere CCR7-Level auf als Patienten ohne Lymphknotenmetastasen (H-Score Mittelwert: 2.1 vs. 1.7; p=0.02). Die CCR7-Expression hatte in diesem Patientenkollektiv keinen signifikanten Einfluss auf das Gesamt- oder das progressionsfreie Überleben. In der Tendenz erlitten Patienten mit hoher CCR7-Expression einen früheren Tumorprogress. Schlussfolgerung: CCR7 ist regelhaft in den unterschiedlichen Nebennierengeweben exprimiert. Entsprechend der Beobachtungen bei anderen Karzinomerkrankungen, war eine hohe CCR7-Expression mit tendenziell kürzerer progressionsfreier Zeit und einer frühen Lymphknotenmetastasierung assoziiert. Um zu klären, welche weitere Rolle CCR7 in der gesunden Nebenniere und den Nebennierentumoren spielt, sind weitere Untersuchungen notwendig. N2 - The chemokine receptor CCR7 and its ligands CCL19 and CCL21 are involved in the chemotaxis of cells of the immune system to and within lymphoid organs and CCR7 has been reported as a key factor of survival of cells and regulation of migratory speed. Correlations between lymph node metastasis, overall survival and CCR7 expression in different types of cancer are well documented. No data exist on CCR7 expression and its influence on adrenocortical carcinomas (ACC). Methods: CCR7 expression was investigated by qRT-PCR and immunohistochemistry in 252 tissues of adrenal gland (ACC n=128, metastases of ACC n=61, adrenocortical adenomas (ACA) n=59, normal adrenal glands n=4). The relationships between the CCR7 expression levels and clinical/histopathological parameters (i.e. ENSAT tumor stage, Ki67 index, Weiss score, metastasis status, progression free and overall survival) were investigated. Results: CCR7 was expressed in all investigated samples and it is highly expressed in the medulla and outer adrenocortical zones. Aldosterone-producing adenomas showed significantly lower CCR7 protein levels (H-score 1.3) compared to non-functioning (H-score 2.4) and cortisol-producing adenomas (H-score 2.3), whereas protein expression was variable in ACC. In ACC, CCR7 protein expression was significantly higher in lymph node metastases (H-score 2.5) compared to primary tumors (H-score 1.8), local recurrences (H-Score 1.6) or lung metastases (H-score 1.7). No significant correlation was seen for tumor size, hormone production or known prognostic factors (ENSAT tumor stage, Ki67 or Weiss score). Patients with lymph node metastasis at primary diagnosis have significant higher CCR7 expression in their primary tumor than patients without lymph node metastasis (2.1 vs. 1.7; p=0.02). In contrast to other tumor entities, CCR7 expression had no significant impact on patients’ survival but patients with higher CCR7 expression showed a trend towards shorter progression free survival. Conclusion: CCR7 is expressed on mRNA and protein level across normal adrenals, benign adrenocortical tumors, as well as ACCs. Patients with higher CCR7 expression showed a trend towards shorter progression free survival and early lymph node metastasis. CCR7 could play a role in adrenocortical homeostasis. KW - Nebenniere KW - Nebennierentumor KW - Chemokinrezpetor KW - CCR7 KW - C-C Chemokinrezeptor 7 KW - Nebennierenkarzinom KW - Nebennierengewebe KW - adrenocortical carcinoma Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-251934 ER - TY - THES A1 - Sbiera, Iuliu T1 - Possible role of epithelial to mesenchymal transition and its associated FGF/FGFR pathway in adrenocortical carcinoma T1 - Mögliche Rolle des epithelial-mesenchymalen Transition und des damit verbundenen FGF/FGFR-Signalwegs beim Nebennierenrindenkarzinom N2 - Recent studies have hinted to an involvement of epithelial to mesenchymal transition, a mechanism often associated with metastasis in epithelial cancers, in adrenocortical carcinoma. In addition, the knowledge about the FGF/FGFR pathway in pathogenesis of the adrenal gland, a pathway often associated with the epithelial to mesenchymal transition, is sparse and fragmented. We assessed, in a large number of normal, benign and malignant adrenocortical tissues (a total of 181 different samples), the expression of canonical and novel epithelial and mesenchymal markers and compared it with their expression in typical epithelial and mesenchymal tissues. In addition, we also quantified the expression of most members of the FGF/FGFR pathway in adrenocortical tissues and compared it against well-studied epithelial and mesenchymal tissues as well as between malignant and not malignant adrenocortical tissues, in order to assess the possible connection to epithelial to mesenchymal transition and find possible drug targets. Surprisingly, both normal and neoplastic adrenocortical tissues lacked expression of epithelial markers (e.g. E-Cadhering or EpCAM) but strongly expressed mesenchymal markers (e.g. N-Cadherin or SLUG), suggesting a higher similarity of adrenocortical tissues to mesenchymal compared to epithelial tissues, reminiscent of the adrenocortical origin from the intermediate mesoderm. Despite their ubiquitous expression in all adrenocortical tissues, mesenchymal markers had a variable expression in adrenocortical carcinoma, associating either directly or inversely with different clinical markers of tumor aggressiveness. Lymph node infiltration was associated with high expression of SLUG (p = 0.04), and at the same time low expression of N-cadherin (p = 0.001), and the same pattern was observed for venous infiltration of tumoral tissue, Weiss score of tumor malignancy or Ki67 proliferation marker. In malignant compared to benign adrenal tumors, we found significant differences in the expression of 16 out of the 94 studied FGF receptor pathway related genes. Genes involved in tissue differentiation and metastatic spread through epithelial to mesenchymal transition were most strongly altered. The therapeutically targetable FGF receptors 1 and 4 were upregulated 4.6- and 6-fold, respectively, in malignant compared to benign adrenocortical tumors, which was confirmed by using two different quantification methods in both frozen and paraffin embedded tissue material. High expression of FGFR1 and 4 was significantly associated with worse patient prognosis (High FGFR1 expression was associated with a shorter overall patient survival of 84 vs 148 months (HR=1.8, 95% CI: 1.01-3.25) as well as a shorter resection free survival of 25 vs 75 months ((HR=2.93, 95% CI: 1.25-6.84), while high FGFR4 was associated with a much shorter overall survival of 50 vs 155 months (HR=2.44, 95% CI: 1.41-4.22). In conclusion, epithelial to mesenchymal transition does not seem to play a role in adrenocortical carcinoma tumor progression, and the FGF/FGFR pathway, even if it is probably not related to EMT, is nonetheless associated with tumor aggressiveness. Furthermore, quantification of FGF receptors may enable a stratification of adrenocortical carcinoma for the use of FGFR inhibitors in future clinical trials. N2 - Jüngste Studien weisen auf eine Beteiligung der epithelial-mesenchymalen Transition, ein Mechanismus der oft mit Metastasen bei Epithelkarzinomen assoziiert ist, beim Nebennierenrindenkarzinom hin. Darüber hinaus gibt es kaum Kenntnisse über die Rolle des FGF/FGFR-Signalweges in der Pathogenese der Nebenniere, ein Signalweg, der oft mit der epithelial-mesenchymalen Transition in Verbindung gebracht wird. Wir haben hier an einer großen Anzahl von normalen, gutartigen und bösartigen Nebennierenrindengewebeproben (insgesamt 181 Proben) die Expression von kanonischen und anderen epithelialen und mesenchymalen Markern untersucht und mit ihrer Expression in typischen epithelialen und mesenchymalen Geweben verglichen. Darüber hinaus, haben wir auch die Expression der meisten Mitglieder des FGF/FGFR-Signalwegs in Nebennierenrindengeweben quantifiziert und mit gut definierten epithelialen und mesenchymalen Geweben verglichen sowie zwischen bösartigen und nicht bösartigen Nebennierenrindengeweben, um die mögliche Verbindung zu epithelialer-mesenchymaler Transition zu finden und mögliche therapeutische Ziele zu identifizieren. Überraschenderweise konnte weder in normalem noch in neoplastischem Nebennierenrindengewebe die Expression von epithelialen Markern (z. B. E-Cadherin oder EpCAM) nachgewiesen werden. In beiden Geweben wurde aber eine starke Expression mesenchymaler Marker (z. B. N-Cadherin oder SLUG) gefunden, was auf eine größere Ähnlichkeit von Nebennierenrindengeweben zu mesenchymalen im Vergleich zu epithelialen Geweben hindeutet. Dies könnte mit der Entwicklung des Nebennierenrinden-gewebes aus dem intermediären Mesoderm erklärt werden. Trotz ihrer ubiquitären Expression in allen Nebennierenrindengeweben, hatten mesenchymale Marker eine variable Expression in Nebennierenrindenkarzinomen, die entweder direkt oder indirekt mit verschiedenen klinischen Markern der Tumoraggressivität assoziiert waren. Die Lymphknoteninfiltration war mit einer hohen Expression von SLUG (p = 0,04) und einer niedrigen Expression von N-Cadherin (p = 0,001) verbunden. Das gleiche Muster wurde für die venöse Infiltration von Tumorgewebe, dem Weiss-Score oder dem Ki67-Proliferationsmarker beobachtet. Signifikante Unterschiede in der Expression von 16 der 94 untersuchten Gene, die mit dem FGF-Rezeptorsignalweg in Verbindung stehen, wurden beim Vergleich von bösartigen und gutartigen Nebennierentumoren gefunden. Gene, die an der Gewebedifferenzierung und Metastasierung durch epithelial-mesenchymale Transition beteiligt sind, waren dabei am stärksten verändert. Die therapeutisch relevante FGF-Rezeptoren 1 und 4 waren bei malignen im Vergleich zu gutartigen Nebennierenrindentumoren 4,6- bzw. 6,0-fach hochreguliert. Dies wurde durch Verwendung zweier unabhängiger Quantifizierungsmethoden sowohl in gefrorenem als auch in paraffineingebettetem Gewebematerial bestätigt. Eine hohe Expression von FGFR1 und 4 war signifikant mit einer schlechteren Prognose verbunden. Eine hohe FGFR1-Expression war mit einem kürzeren Gesamtüberleben der Patienten von 84 vs. 148 Monaten (HR = 1,8; 95%CI: 1,01-3,25) sowie einem kürzeren resektions-freien Überleben von 25 vs. 75 Monaten (HR = 2,93; 95%CI: 1,25-6,84) verbunden, während eine höhere FGFR4-Expression mit einem viel kürzeren Gesamtüberleben von 50 vs. 155 Monaten assoziiert war (HR = 2,44; 95%CI: 1,41-4.22)). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Mechanismus der epithelial-mesenchymalen Transition keine Rolle bei der Tumorprogression des Nebennierenrindenkarzinoms zu spielen schein. Es konnte außerdem gezeigt werden, dass der FGF/FGFR-Signalweg, auch wenn er wahrscheinlich nicht mit der EMT zusammenhängt, mit der Aggressivität der Tumoren assoziiert. Die Untersuchung der Expression der FGF-Rezeptoren könnte für die Stratifizierung des Nebennierenrindenkarzinoms, zwecks Verwendung von FGFR-Inhibitoren in zukünftigen klinischen Studien, benutzt werden. KW - Nebennierenrindenkrebs KW - Fibroblastenwachstumsfaktor KW - adrenocortical carcinoma KW - epithelial to mesenchymal transition KW - fibroblast growth factors Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-277454 ER - TY - JOUR A1 - Buck, Andreas K. A1 - Serfling, Sebastian E. A1 - Lindner, Thomas A1 - Hänscheid, Heribert A1 - Schirbel, Andreas A1 - Hahner, Stefanie A1 - Fassnacht, Martin A1 - Einsele, Hermann A1 - Werner, Rudolf A. T1 - CXCR4-targeted theranostics in oncology JF - European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging N2 - A growing body of literature reports on the upregulation of C-X-C motif chemokine receptor 4 (CXCR4) in a variety of cancer entities, rendering this receptor as suitable target for molecular imaging and endoradiotherapy in a theranostic setting. For instance, the CXCR4-targeting positron emission tomography (PET) agent [\(^{68}\)Ga]PentixaFor has been proven useful for a comprehensive assessment of the current status quo of solid tumors, including adrenocortical carcinoma or small-cell lung cancer. In addition, [\(^{68}\)Ga]PentixaFor has also provided an excellent readout for hematological malignancies, such as multiple myeloma, marginal zone lymphoma, or mantle cell lymphoma. PET-based quantification of the CXCR4 capacities in vivo allows for selecting candidates that would be suitable for treatment using the theranostic equivalent [\(^{177}\)Lu]/[\(^{90}\)Y]PentixaTher. This CXCR4-directed theranostic concept has been used as a conditioning regimen prior to hematopoietic stem cell transplantation and to achieve sufficient anti-lymphoma/-tumor activity in particular for malignant tissues that are highly sensitive to radiation, such as the hematological system. Increasing the safety margin, pretherapeutic dosimetry is routinely performed to determine the optimal activity to enhance therapeutic efficacy and to reduce off-target adverse events. The present review will provide an overview of current applications for CXCR4-directed molecular imaging and will introduce the CXCR4-targeted theranostic concept for advanced hematological malignancies. KW - CXCR4 KW - theranostics KW - C-X-C motif chemokine receptor 4 KW - [68Ga]PentixaFor KW - [177Lu]PentixaTher KW - [90Y]PentixaTher KW - endoradiotherapy KW - adrenocortical carcinoma KW - multiple myeloma Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-324545 VL - 49 IS - 12 ER - TY - JOUR A1 - Fuss, Carmina Teresa A1 - Other, Katharina A1 - Heinze, Britta A1 - Landwehr, Laura-Sophie A1 - Wiegering, Armin A1 - Kalogirou, Charis A1 - Hahner, Stefanie A1 - Fassnacht, Martin T1 - Expression of the chemokine receptor CCR7 in the normal adrenal gland and adrenal tumors and its correlation with clinical outcome in adrenocortical carcinoma JF - Cancers N2 - Background: The chemokine receptor CCR7 is crucial for an intact immune function, but its expression is also associated with clinical outcome in several malignancies. No data exist on the expression of CCR7 in adrenocortical tumors. Methods: CCR7 expression was investigated by qRT-PCR and immunohistochemistry in 4 normal adrenal glands, 59 adrenocortical adenomas, and 181 adrenocortical carcinoma (ACC) samples. Results: CCR7 is highly expressed in the outer adrenocortical zones and medulla. Aldosterone-producing adenomas showed lower CCR7 protein levels (H-score 1.3 ± 1.0) compared to non-functioning (2.4 ± 0.5) and cortisol-producing adenomas (2.3 ± 0.6), whereas protein expression was variable in ACC (1.8 ± 0.8). In ACC, CCR7 protein expression was significantly higher in lymph node metastases (2.5 ± 0.5) compared to primary tumors (1.8±0.8) or distant metastases (2.0 ± 0.4; p < 0.01). mRNA levels of CCR7 were not significantly different between ACCs, normal adrenals, and adrenocortical adenomas. In contrast to other tumor entities, neither CCR7 protein nor mRNA expression significantly impacted patients' survival. Conclusion: We show that CCR7 is expressed on mRNA and protein level across normal adrenals, benign adrenocortical tumors, as well as ACCs. Given that CCR7 did not influence survival in ACC, it is probably not involved in tumor progression, but it could play a role in adrenocortical homeostasis. KW - CCR7 KW - chemokine receptor KW - adrenocortical carcinoma KW - adrenal tumors Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-250112 SN - 2072-6694 VL - 13 IS - 22 ER - TY - JOUR A1 - Bothou, Christina A1 - Sharma, Ashish A1 - Oo, Adrian A1 - Kim, Baek A1 - Perge, Pal A1 - Igaz, Peter A1 - Ronchi, Cristina L. A1 - Shapiro, Igor A1 - Hantel, Constanze T1 - Novel insights into the molecular regulation of ribonucleotide reductase in adrenocortical carcinoma treatment JF - Cancers N2 - Current systemic treatment options for patients with adrenocortical carcinomas (ACCs) are far from being satisfactory. DNA damage/repair mechanisms, which involve, e.g., ataxia-telangiectasia-mutated (ATM) and ataxia-telangiectasia/Rad3-related (ATR) protein signaling or ribonucleotide reductase subunits M1/M2 (RRM1/RRM2)-encoded ribonucleotide reductase (RNR) activation, commonly contribute to drug resistance. Moreover, the regulation of RRM2b, the p53-induced alternative to RRM2, is of unclear importance for ACC. Upon extensive drug screening, including a large panel of chemotherapies and molecular targeted inhibitors, we provide strong evidence for the anti-tumoral efficacy of combined gemcitabine (G) and cisplatin (C) treatment against the adrenocortical cell lines NCI-H295R and MUC-1. However, accompanying induction of RRM1, RRM2, and RRM2b expression also indicated developing G resistance, a frequent side effect in clinical patient care. Interestingly, this effect was partially reversed upon addition of C. We confirmed our findings for RRM2 protein, RNR-dependent dATP levels, and modulations of related ATM/ATR signaling. Finally, we screened for complementing inhibitors of the DNA damage/repair system targeting RNR, Wee1, CHK1/2, ATR, and ATM. Notably, the combination of G, C, and the dual RRM1/RRM2 inhibitor COH29 resulted in previously unreached total cell killing. In summary, we provide evidence that RNR-modulating therapies might represent a new therapeutic option for ACC. KW - adrenocortical carcinoma KW - adrenocortical cell line KW - RRM2 KW - RNR KW - COH29 Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-245132 SN - 2072-6694 VL - 13 IS - 16 ER - TY - JOUR A1 - Marquardt, André A1 - Landwehr, Laura-Sophie A1 - Ronchi, Cristina L. A1 - di Dalmazi, Guido A1 - Riester, Anna A1 - Kollmannsberger, Philip A1 - Altieri, Barbara A1 - Fassnacht, Martin A1 - Sbiera, Silviu T1 - Identifying New Potential Biomarkers in Adrenocortical Tumors Based on mRNA Expression Data Using Machine Learning JF - Cancers N2 - Simple Summary Using a visual-based clustering method on the TCGA RNA sequencing data of a large adrenocortical carcinoma (ACC) cohort, we were able to classify these tumors in two distinct clusters largely overlapping with previously identified ones. As previously shown, the identified clusters also correlated with patient survival. Applying the visual clustering method to a second dataset also including benign adrenocortical samples additionally revealed that one of the ACC clusters is more closely located to the benign samples, providing a possible explanation for the better survival of this ACC cluster. Furthermore, the subsequent use of machine learning identified new possible biomarker genes with prognostic potential for this rare disease, that are significantly differentially expressed in the different survival clusters and should be further evaluated. Abstract Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare disease, associated with poor survival. Several “multiple-omics” studies characterizing ACC on a molecular level identified two different clusters correlating with patient survival (C1A and C1B). We here used the publicly available transcriptome data from the TCGA-ACC dataset (n = 79), applying machine learning (ML) methods to classify the ACC based on expression pattern in an unbiased manner. UMAP (uniform manifold approximation and projection)-based clustering resulted in two distinct groups, ACC-UMAP1 and ACC-UMAP2, that largely overlap with clusters C1B and C1A, respectively. However, subsequent use of random-forest-based learning revealed a set of new possible marker genes showing significant differential expression in the described clusters (e.g., SOAT1, EIF2A1). For validation purposes, we used a secondary dataset based on a previous study from our group, consisting of 4 normal adrenal glands and 52 benign and 7 malignant tumor samples. The results largely confirmed those obtained for the TCGA-ACC cohort. In addition, the ENSAT dataset showed a correlation between benign adrenocortical tumors and the good prognosis ACC cluster ACC-UMAP1/C1B. In conclusion, the use of ML approaches re-identified and redefined known prognostic ACC subgroups. On the other hand, the subsequent use of random-forest-based learning identified new possible prognostic marker genes for ACC. KW - adrenocortical carcinoma KW - in silico analysis KW - machine learning KW - bioinformatic clustering KW - biomarker prediction Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-246245 SN - 2072-6694 VL - 13 IS - 18 ER - TY - THES A1 - Liang, Raimunde T1 - Identification of new drug targets in adrenocortical carcinoma through targeted mRNA analysis T1 - Identifikation neuer Drug Targets im Nebennierenrindenkarzinom durch gezielte mRNA-Analyse N2 - Adrenocortical carcinomas (ACC) are aggressive tumors associated with a heterogeneous but generally poor prognosis and limited treatment options for advanced stages. Despite promising molecular insights and improved understanding of ACC biology, efficient targeted therapies have not been identified yet. Thus, this study aims to identify potential new drug targets for a future personalized therapeutic approach. RNA was isolated from 104 formalin-fixed paraffin-embedded tumor samples from ACC patients, 40 of those 104 cases proved to be suitable for further mRNA analyses according to the quality check of the extracted RNA. Gene expression of 84 known cancer drug targets was evaluated by quantitative real-time PCR using 5 normal adrenal glands as reference. Protein expression was investigated for selected candidate drug targets by immunohistochemistry in 104 ACC samples, 11 adenomas and 6 normal adrenal glands. Efficacy of an available inhibitor of the most promising candidate was tested by functional in vitro experiments in two ACC cell lines (NCI-H295R and MUC1) alone or in combination with other drugs. Most frequently overexpressed genes were TOP2A, IGF2, CDK1, CDK4, PLK4 and PLK1. Nuclear immunostaining of CDK1, CDK4 and PLK1 significantly correlated with the respective mRNA expression. CDK4 was chosen as the most promising candidate for functional validation as it is actionable by FDA-approved CDK4/6 inhibitors. ACC samples with copy number gains at CDK4 locus presented significantly higher CDK4 expression levels. The CDK4/6 inhibitor palbociclib showed a concentration- and time- dependent reduction of cell viability in vitro, which was more pronounced in NCI-H295R than in MUC1 cells. This was in line with higher CDK4 expression at western blot analysis in NCI-H295R cells. Furthermore, palbociclib was applied in combination with dual IGFR/IR inhibitor linsitinib showing a synergistic effect on reducing cell viability. In conclusion, this proof-of-principle study confirmed RNA profiling to be useful to discover potential drug targets. Detected drug targets are suitable to be investigated by immunohistochemistry in the clinical setting. Moreover, CDK4/6 inhibitors are promising candidates for treatment of a subset of patients with tumors presenting CDK4 copy number gains and/or overexpression, while linsitinib might be an interesting combination partner in patients with both IGF2 and IGF1R overexpression. These results are intended as a basis for a validation study in a prospective cohort, further evaluation in vivo in suitable mouse models or testing in patients with ACC in clinical trials are needed and might improve the future management of patients with ACC in terms of precision medicine. N2 - Nebennierenrindenkarzinome (ACC) sind aggressive Tumore, die mit einer heterogenen, aber insgesamt ungünstigen Prognose sowie limitierten therapeutischen Optionen für fortgeschrittene Stadien assoziiert sind. Trotz hoffnungsvoll stimmenden molekularen Einblicken und verbessertem Verständnis für die Biologie des ACC wurden bisher keine effektiven Targeted Therapies (zielgerichtete Therapien) identifiziert. Daher strebt diese Studie die Identifikation potentieller neuer Drug Targets (Arzneimittelzielpunkte) im Rahmen einer zukünftigen personalisierten Therapie an. RNA wurde von 104 formalinfixierten und paraffineingebetteten Tumorproben von ACC Patienten isoliert, 40 der 104 Fälle zeigten sich nach der Qualitätsprüfung der extrahierten RNA geeignet für weiterführende mRNA-Analysen. Genexpression von 84 bekannten Karzinom-Drug Targets wurden durch quantitative Real-Time PCR unter Nutzung von 5 normalen Nebennieren als Referenz evaluiert. Proteinexpression wurde in selektierten Kandidaten-Drug Targets durch Immunhistochemie in 104 ACC-Proben, 11 Adenomen und 6 normalen Nebennieren untersucht. Das Potential eines verfügbaren Inhibitors gegen das vielversprechendste Kandidatengen wurde in funktionalen in vitro Experimenten mit zwei ACC-Zelllinien (NCI-H295R und MUC1) allein und in Kombination mit einem anderen Medikament getestet. Die am häufigsten überexprimierten Gene stellten TOP2A, IGF2, CDK1, CDK4, PLK4 und PLK1 dar. Die immunhistologische Kernfärbung für CDK1, CDK4 und PLK1 korrelierten signifikant mit der jeweiligen mRNA-Expression. CDK4 wurde als erfolgversprechendster Kandidat für weitere funktionale Validierung ausgewählt, da es durch FDA-genehmigte CDK4/6-Inhibitoren angreifbar ist. ACC-Proben mit Copy Number Gains des CDK4 Genlocus zeigten signifikant höhere CDK4 Expressionslevel. Der CDK4/6-Inhibitor Palbociclib wies eine zeit- und konzentrationsabhängige Reduktion der Zellviabilität in vitro auf, welche ausgeprägter in NCI-H295R- als in MUC1-Zellen war. Dies war in Einklang mit stärkerer CDK4 Expression in den NCI-H295R-Zellen in der Western Blot Analyse. Weiterhin wurde Palbociclib in Kombination mit dem dualen IGFR/IR-Inhibitor Linsitinib eingesetzt, dies zeigte einen synergistischen Effekt auf die Reduktion der Zellviabilität. Zusammenfassend bestätigte diese Proof-of-Principle den Nutzen von RNA Profiling zur Erfassung potentieller Drug Targets. Die ermittelten Drug Targets sind geeignet für immunhistochemische Untersuchungen im klinischen Setting. Darüber hinaus sind CDK4/6-Inhibitoren vielversprechende Kandidaten für die Behandlung einer Teilgruppe von Patienten mit Tumoren, die CDK4-Copy Number Gains und/oder -Überexpression aufweisen, während Linsitinib ein interessanter Kombinationspartner in Patienten mit sowohl IGF2- wie auch IGF1R-Überexpression darstellen könnte. Diese Resultate sollen als Basis für eine Validationsstudie in einer prospektiven Kohorte dienen, weitere Evaluation in vivo in geeigneten Mausmodellen oder Untersuchung in ACC-Patienten in klinischen Studien sind erforderlich und könnten das zukünftige Management von ACC-Patienten verbessern im Rahmen der Präzisionsmedizin. KW - Adrenokortikales Karzinom KW - CDK4 Inhibitor KW - Präzisionsmedizin KW - gezielte Therapie KW - Palbociclib KW - adrenocortical carcinoma KW - precision medicine KW - CDK4 inhibitor KW - ACC KW - targeted therapy Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-235545 ER -