Nachweis eines DNA-Reparaturdefekts HPV-positiver OPSCC mittels ex vivo kultivierter, humaner Tumorschnitte

Einleitung HPV-positive OPSCC sind strahlensensibler als HPV-negative. Ursächliche Mechanismen werden kontrovers diskutiert. Theorien sind eine erhöhte Immunogenität und eine erhöhte zelluläre Strahlenempfindlichkeit als Folge von DNA-Doppelstrangbruch (DSB)-Reparaturdefekten. Letzteres ist bisher jedoch nur anhand einer limitierten Zahl HPV-positiver Kopf-Hals-Tumorzelllinien belegt.

Methodik Wir untersuchten die DNA-DSB-Reparatur HPV-positiver und HPV-negativer OPSCC in ca. 400µm dicken, aus Patientenmaterial gewonnenen Tumorgewebsschnitten. Diese wurden ex vivo kultiviert, bestrahlt und nach 2 und 24h fixiert. Z.T. erfolgte eine Behandlung mit einem Inhibitor der zentralen DNA-Reparaturkinase ATM. Die Identifikation der DNA-DSB erfolgte per Immunfluoreszenz mittels des DNA-DSB-Marker 53BP1, die der Tumorzellen mithilfe des SCC-Markers p63.

Ergebnisse HPV-positive Tumorschnitte (n=8) zeigten eine im Mittel fast 5-fach erhöhte Zahl residueller Foci/Zellkern verglichen mit HPV-negativen (n=6) (3Gy: 6,3 vs. 1,4 Foci/Zelle, p = 0,019). ATM-Inhibition führte bei HPV-negativen Tumoren (n=3) erwartungsgemäß zu einem starken Anstieg residueller Foci. Bei HPV-positiven Tumorschnitten (n=6) zeigte sich hingegen keine Zunahme residueller Foci, mit Ausnahme der Probe mit der effizientesten DNA-Reparatur in dieser Gruppe.

Schlussfolgerung Es konnte erstmals ein klarer DSB-Reparaturdefekt HPV-positiver OPSCC außerhalb etablierter Zelllinien nachgewiesen werden. Dazu scheint ein Defekt der ATM-abhängigen DNA Schadensantwort beizutragen. Der Ex-vivo-Assay könnte als präklinischer Test zur Vorhersage individueller Strahlensensibilität in Studien verwendet werden, beispielsweise um HPV-positive Tumoren mit intakter DNA-Reparatur von Therapie-Deeskalationen ausschließen zu können.

Interessenkonflikt

Der Erstautor gibt keinen Interessenskonflikt an.

Publication History

Article published online:
13 May 2021