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Background
Identification of families at risk for ovarian cancer offers the opportunity to consider prophylactic surgery thus reducing ovarian cancer mortality. So far, identification of potentially affected families in Germany was solely performed via family history and numbers of affected family members with breast or ovarian cancer. However, neither the prevalence of deleterious variants in \(BRCA1/2\) in ovarian cancer in Germany nor the reliability of family history as trigger for genetic counselling has ever been evaluated.
Methods
Prospective counseling and germline testing of consecutive patients with primary diagnosis or with platinum-sensitive relapse of an invasive epithelial ovarian cancer. Testing included 25 candidate and established risk genes. Among these 25 genes, 16 genes (\(ATM\), \(BRCA1\), \(BRCA2\), \(CDH1\), \(CHEK2\), \(MLH1\), \(MSH2\), \(MSH6\), \(NBN\), \(PMS2\), \(PTEN\), \(PALB2\), \(RAD51C\), \(RAD51D\), \(STK11\), \(TP53\)) were defined as established cancer risk genes. A positive family history was defined as at least one relative with breast cancer or ovarian cancer or breast cancer in personal history.
Results
In total, we analyzed 523 patients: 281 patients with primary diagnosis of ovarian cancer and 242 patients with relapsed disease. Median age at primary diagnosis was 58 years (range 16–93) and 406 patients (77.6%) had a high-grade serous ovarian cancer. In total, 27.9% of the patients showed at least one deleterious variant in all 25 investigated genes and 26.4% in the defined 16 risk genes. Deleterious variants were most prevalent in the \(BRCA1\) (15.5%), \(BRCA2\) (5.5%), \(RAD51C\) (2.5%) and \(PALB2\) (1.1%) genes. The prevalence of deleterious variants did not differ significantly between patients at primary diagnosis and relapse. The prevalence of deleterious variants in \(BRCA1/2\) (and in all 16 risk genes) in patients <60 years was 30.2% (33.2%) versus 10.6% (18.9%) in patients \(\geq\)60 years. Family history was positive in 43% of all patients. Patients with a positive family history had a prevalence of deleterious variants of 31.6% (36.0%) versus 11.4% (17.6%) and histologic subtype of high grade serous ovarian cancer versus other showed a prevalence of deleterious variants of 23.2% (29.1%) and 10.2% (14.8%), respectively. Testing only for \(BRCA1/2\) would miss in our series more than 5% of the patients with a deleterious variant in established risk genes.
Conclusions
26.4% of all patients harbor at least one deleterious variant in established risk genes. The threshold of 10% mutation rate which is accepted for reimbursement by health care providers in Germany was observed in all subgroups analyzed and neither age at primary diagnosis nor histo-type or family history sufficiently enough could identify a subgroup not eligible for genetic counselling and testing. Genetic testing should therefore be offered to every patient with invasive epithelial ovarian cancer and limiting testing to \(BRCA1/2\) seems to be
not sufficient.
Die Wandmaterialien innerhalb des Plasmagefäßes zukünftiger Fusionsreaktoren sind teilweise extremen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Der thermisch höchstbelastete Bereich der Wand des Torusgefäßes ist der Divertor. Hier werden die anfallende Fusionsasche (Helium) und erodierte Wandpartikel aus dem Plasma entfernt, wodurch aufgrund erhöhter Teilchen-Wand-Interaktion Wärmeflüsse von bis zu 15 MW/m² erreicht werden. Wolfram gilt momentan als ideales Wandmaterial mit direktem Plasmakontakt (Plasma-Facing-Material, PFM) für diese Beanspruchungen. Unterhalb des PFM muss die Wärme möglichst effizient in das Kühlmedium übertragen werden. Im zukünftigen Experimentalreaktor ITER wird dafür eine Kupferlegierung (CuCrZr) verwendet, welche eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt und für Temperaturen von bis zu 350°C unter fusionsrelevanten Bedingungen einsetzbar ist. In dieser Konfiguration kann ITER mit einer Kühlmitteltemperatur von 150°C betrieben werden. Zur kommerziellen Energiegewinnung ist dies unzureichend, da die thermische Effizienz durch eine deutliche Anhebung der Kühlmitteltemperatur verbessert werden muss. Wird der konventionelle Ansatz einer Wasserkühlung zu Grunde gelegt, ist das Ziel die Kühlmitteltemperatur auf mindestens 300°C anzuheben. In der Folge ist CuCrZr als Wärmesenkenmaterial nicht mehr einsetzbar, da verstärkte Alterung und Festigkeitsverlust im Material auftritt. Zusätzlich vergrößern sich die thermisch induzierten Spannungen in der Komponente mit höheren Temperaturen, durch unterschiedlich große thermische Ausdehnungskoeffizienten der beteiligten Materialien. Für höhere Temperaturen stellt faserverstärktes Kupfer eine mögliche Alternative dar. Die Kombination der hohen Wärmeleitfähigkeit der Kupfermatrix mit der hohen Steifigkeit und Festigkeit von Siliziumcarbidfasern soll die nötigen thermischen und mechanischen Eigenschaften des Wärmesenkenmaterials auch für Temperaturen über 350°C gewährleisten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei unterschiedlich hergestellte SiC-Verstärkungsfasertypen hinsichtlich ihrer Eignung für die Herstellung eines Kupfer-Matrix-Komposits (CuMMC) untersucht. Die Zielstellung für das CuMMC beinhaltet eine Festigkeit von 300 MPa bei 300°C sowie eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit von über 200 W m-1 K-1. Beide Parameter werden stark von der Faserfestigkeit und der Anbindung zwischen Faser und Matrix beeinflusst. Die Wärmeleitfähigkeit durch das CuMMC wird von der Kupfermatrix dominiert, wodurch geringere Faservolumenanteile von Vorteil sind. Höhere Faserfestigkeit erfordert geringere Faseranteile zum Erreichen mechanischer Vorgaben, womit die erzielbare Wärmeleitfähigkeit des CuMMCs steigt. Die Faserfestigkeit wird durch Einzel-Faser- Zugversuche validiert. Darüber hinaus ist die Anbindung zwischen Faser und Matrix essentiell, um die optimale Verstärkungswirkung durch die Fasern im CuMMC zu erzielen. Zur Faser-Matrix-Anbindung werden für jeden Fasertyp unterschiedliche Zwischenschichtsysteme verwendet, die anschließend durch Einzelfaser-Push-Out-Versuche validiert werden. Sind die Voraussetzungen von Faserfestigkeit und Anbindung für einen Fasertyp erfüllt, wird dieser für die Herstellung eines unidirektional verstärkten CuMMCs verwendet, welches bezüglich seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften charakterisiert wird. Die mechanische Charakterisierung des CuMMCs erfolgt durch Zugversuche und dehnungsgeregelte, zyklische Versuche, wobei der Fokus neben der Festigkeit auf der Plastifizierung, Verfestigung und Schädigung innerhalb des CuMMCs liegt. Die thermische Charakterisierung erfolgt anhand der Wärmeleitfähigkeitsbestimmung sowohl parallel, als auch transversal zur Faserrichtung. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften werden in Abhängigkeit von Faservolumenanteil und Temperatur untersucht. Um den Einfluss von längeren Betriebsphasen unter hoher thermischer Belastung analysieren zu können, wird das CuMMC bei 550°C für 400 h ausgelagert und anschließend wiederum mittels Vergleich seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften auf mögliche Schädigungen untersucht. Zur Begutachtung von Schliff- und Bruchflächen zur Schadensanalyse stehen als bildgebende Untersuchungsmethoden neben Lichtmikroskopen ebenso Rasterelektronenmikroskope (REM) zur Verfügung.