Die Entwicklung eines Raman Spektroskopie-basierten Workflows zur Identifikation von Speicheldrüsentumorgewebe und die Diskussion der Hürden der Translation von spektroskopischen Verfahren

Die prä-, intra- und postoperative Entitäts- und Dignitätsbestimmung von Speicheldrüsen-tumoren (ST) allein anhand von histomorphologischen Kriterien ist nicht in allen Fällen zuverlässig möglich. Die Spektren der Raman-Spektroskopie (RS) enthalten Informationen zur molekularen Zusammensetzung des untersuchten Gewebes. Ziel der Arbeit war die Etablierung eines RS-basierten Mess-Setups und eines Workflows zur Differenzierung von Speicheldrüsentumorgewebe und Speicheldrüsengewebe. Zudem werden die Hürden der Translation von RS in der Speicheldrüsendiagnostik diskutiert. Es wurden 10 mm dicke, native Kryo-Gewebeschnitte von Warthin-Tumoren (n=5) und pleomorphen Adenomen (n=4) mit der RS sowohl im Tumorgewebe als auch im gesunden Speicheldrüsengewebe untersucht und die Daten multivariat ausgewertet. Alle Messungen wurden in einem korrespondierenden HE-Schnitt histomorphologisch lokalisiert. Durch eine "Principal component"-Analyse (PCA) der RS-Daten und gekoppelte Diskriminanzanalyse war sowohl eine Unterscheidung von Tumor- und Nicht-Tumorgewebe als auch die Differenzierung der verschiedenen Tumorentitäten (basierend auf der histopathologischen Begutachtung) mit einer hohen Genauigkeit (93%) möglich. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass anhand der RS-Messungen sicher zwischen ST-gewebe und gesundem Speicheldrüsengewebe unterschieden werden konnte. Ein wichtiges Ergebnis ist ebenfalls, dass die Gewebeaufarbeitung mit pathologischen Standard-Methoden zuverlässig möglich ist. Die hohe Anzahl an verschiedenen ST-Entitäten stellt eine biostatistische Herausforderung dar. Lösungsansätze sind mehrstufige statistische Modelle und die gleichzeitige Korrelation mit histomorphologischen Kriterien.

Funding Information Diese Studie wurde im Rahmen des Promotionsprogramms der Universität Tübingen und der Hochschule Reutlingen "Intelligente Prozess- und Materialentwicklung in der Biomateriomics (IPMB)" gefördert, das vom MWK Baden-Württemberg unterstützt wird (Doktorandenstipendium an MCB und MS). Zusätzlich wurde diese Arbeit durch ein MINT-gefördertes Projekt der Vector Stiftung Stuttgart unterstützt. Diese Forschung wurde vom Interdisziplinären Zentrum für Klinische Wissenschaft (IZKF) der Universität Würzburg gefördert, Förderkennzeichen Z-2/78 an TJM.

Publication History

Article published online:
19 April 2024