Tumorheterogenität des kolorektalen Karzinoms: Was wir bisher wissen Free

Das Kolorektalkarzinom (colorectal cancer, CRC) ist die zweithäufigste Krebsart bei Frauen und die dritthäufigste bei Männern [1]. Die weltweite Inzidenzrate beläuft sich auf beinahe 1,4 Millionen Fälle, mit mehr als 90% neu diagnostizierten Erkrankungen bei Erwachsenen im Alter von 50 Jahren und älter. Die Inzidenzraten fallen in den verschiedenen Regionen der Welt unterschiedlich aus, wobei die Inzidenzrate in den westlichen Ländern 10-mal höher liegt als in den Entwicklungsländern. Diese großen geografischen Unterschiede weisen darauf hin, dass Umweltfaktoren (wie beispielsweise Fleischkonsum, Rauchgewohnheiten und Alkoholkonsum) eine zentrale Rolle in der Ätiologie des CRC spielen könnten. Inverse Assoziationen bestehen für Gemüseverzehr und körperliche Aktivität. Andere bekannte Risikofaktoren für die Entstehung eines CRC sind: Alter, familiäre CRC-Belastung, Krebserkrankung in der persönlichen Vorgeschichte (z.B. Kolon-, Rektum-, Ovarial- und Endometriumkarzinom), chronisch entzündliche Darmerkrankungen und Kolonpolypen in der Vorgeschichte.

Der robusteste prognostische Parameter zur Stratifizierung der Patienten ist immer noch das vom American Joint Committee on Cancer (AJCC) und der Union for International Cancer Control (UICC) entwickelte TNM-Klassifikationssystem. Das TNM-System beschreibt die Tiefe der Tumorinvasion durch die Kolonwand (T), die Anzahl der befallenen Lymphknoten (N) und das Vorliegen von Metastasen (M) [2]. Entsprechend den Kategorien T, N und M werden Tumoren in 4 verschiedene Stadien eingeteilt, die jeweils mit unterschiedlichen prognostischen und therapeutischen Konsequenzen verbunden sind. Die 5-Jahres-Überlebensrate von Patienten mit Tumoren im Stadium 1 liegt bei 94%. Bei Tumoren im Stadium 2 beträgt die 5-Jahres-Überlebensrate 82% und bei Patienten im Stadium 3 fällt sie auf 67%. Die 5-Jahres-Überlebensrate von metastasierten Tumoren oder Kolonkarzinomen im Stadium 4 liegt bei 11%. Die therapeutische Strategie hängt stark vom Stadium der Krebserkrankung zum Zeitpunkt der Diagnose ab. Als First-Line-Therapie für Tumoren im Stadium 1, 2 und 3 gilt die Operation, an die sich bei Tumoren im Stadium 3 und bei Tumoren im Stadium 2 mit ungünstigen Risikofaktoren eine adjuvante Chemotherapie anschließt. Zu den therapeutischen Optionen bei Tumoren im Stadium 4 und resektablen Metastasen gehören die neoadjuvante Chemotherapie, Metastasektomie und Kolektomie. Bei Vorliegen ausgedehnter, nicht resektabler Metastasen kann zur Linderung der Symptome eine palliative Radio(chemo)therapie in Betracht gezogen werden. Trotz Fortschritten in der Behandlung des CRC fallen die Überlebensraten bei verschiedenen Patienten weiterhin sehr unterschiedlich aus, selbst wenn sich diese im gleichen TNM-Stadium befinden. In den vergangenen 10 Jahren hat sich gezeigt, dass sich diese Unterschiede im onkologischen Outcome zumindest teilweise durch Unterschiede in der Tumorbiologie erklären lassen und dass das CRC als eine höchst heterogene und dynamische Erkrankung anzusehen ist, bei deren Entstehung zahlreiche molekulare Signalwege eine Rolle spielen [3]. Neuere Erkenntnisse hinsichtlich der genomischen Unterschiede bei CRC und das neu aufgekommene Konzept der Tumorheterogenität führten zu einer Verschiebung des Behandlungsparadigmas in Richtung einer personalisierten Medizin.

Die Tumorheterogenität war Gegenstand zahlreicher kürzlich durchgeführter Studien und ist weiterhin ein hoch aktuelles Thema der Krebsforschung. Die Tumorheterogenität wird unterteilt in intertumorale und intratumorale Heterogenität. Die intertumorale Heterogenität beinhaltet Unterschiede bei Tumoren des gleichen histologischen Typs zwischen den Patienten und - seltener - Unterschiede in gleichzeitig auftretenden CRC bei einem einzelnen Patienten. Die intratumorale Heterogenität lässt sich in räumliche und zeitliche Heterogenität unterteilen [4]. Die räumliche Heterogenität bezieht sich auf die Unterschiede, die innerhalb eines einzelnen Tumors zu beobachten sind, d.h. entweder unterschiedliche genetische Subpopulationen innerhalb des Primärtumors oder Unterschiede zwischen dem Primärtumor und seinen metastatischen Läsionen [5,6]. Zeitliche Heterogenität bezieht sich auf die dynamische Natur des CRC, d.h. auf die genetischen Veränderungen, die sich in den einzelnen Tumoren im Krankheitsverlauf entwickeln.

Die Tumorheterogenität wurde auf verschiedenen Ebenen untersucht, einschließlich Genomik, Transkriptomik, histopathologische Merkmale und Charakteristika des entzündlichen Infiltrats. In der vorliegenden Übersichtsarbeit geben wir einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand zur inter- und intratumoralen Heterogenität bei CRC und wir erörtern die prognostische Wertigkeit verschiedener Biomarker und den Einfluss der Tumorheterogenität auf die Therapieentscheidungen.

Kolorektalkarzinome unterscheiden sich auf verschiedenen Ebenen, wodurch es zu Unterschieden bei der Prognose und beim therapeutischen Ansprechen kommt, selbst bei Tumoren im gleichen TNM-Stadium. Diese Unterschiede unterstreichen die Notwendigkeit eines robusten Klassifikationssystems zur Stratifizierung der kolorektalen Tumoren in Gruppen mit direkten therapeutischen und prognostischen Konsequenzen. Die Protokolle zur diagnostischen Abklärung des CRC beinhalten TNM-Staging, Untersuchung der histopathologischen Marker und Testung auf Mikrosatelliteninstabilität (MSI). Bei einer Metastasierung enthält der Pathologiebericht auch Angaben zum KRAS-, BRAF- und NRAS-Mutationsstatus, da dieser mit direkten therapeutischen Implikationen verbunden ist.

Die Weltgesundheitsorganisation (World Health Organization, WHO) definiert verschiedene CRC-Subtypen auf der Grundlage ihres histopathologischen Erscheinungsbildes. Die Tumoren werden als glandulär eingestuft, wenn drüsenartige Strukturen ohne übermäßige Schleimbildung zu beobachten sind (Abb. 1a). Wenn die Schleimbildung mehr als 50% der Tumormasse ausmacht, wird der Tumor als muzinöses Karzinom bezeichnet (Abb. 1c). Diese unterschiedlichen histopathologischen Merkmale führten zu der Hypothese, dass muzinöse Karzinome sich entlang eines bestimmten onkogenen Signalwegs entwickeln. Muzinöse Karzinome, die 10% aller CRC ausmachen, sind überwiegend im rechten Kolon lokalisiert und weisen Berichten zufolge hohe Raten an MSI und an BRAF-, KRAS- und PIK3CA-Mutationen auf. Das prognostische Outcome muzinöser Tumoren ist strittig. Eine muzinöse Morphologie wurde initial als ein negativer prognostischer Marker angesehen. Nach Korrektur für das Tumorstadium fand sich jedoch kein Unterschied in den Überlebensraten zwischen glandulären und muzinösen Tumoren. Die Prognose muzinöser Rektumkarzinome ist sehr unterschiedlich, mit niedrigen Ansprechraten auf die neoadjuvante Radio(chemo)therapie und hohen Raten inkompletter chirurgischer Resektionen [7,8].

Medulläre Karzinome sind schlecht differenziert und durch das Vorliegen solider Zellstreifen oder Nester maligner Zellen mit expansivem Wachstum («pushing borders»), einer prominenten intraepithelialen lymphozytären Infiltration und fehlenden bis selten auftretenden glandulären Strukturen gekennzeichnet (Abb. 1b). Die Inzidenzrate dieses relativ neuen histologischen Typs ist nicht eindeutig nachgewiesen, doch zeigte sich, dass es sich bei den medullären Karzinomen um seltene Tumoren handelt, die etwa 5-8 Fälle auf je 100 000 Kolonkarzinome ausmachen. Ähnlich wie die muzinösen Karzinome treten medulläre Karzinome häufiger im rechten Kolon auf und es besteht eine enge Assoziation mit MSI (in bis zu 60% der Fälle) und BRAF-Mutationen (in etwa 85% der Fälle) [9]. Die medulläre Differenzierung gilt als günstiger prognostischer Marker bei CRC und sie ist häufig mit fehlendem Lymphknotenbefall oder fehlender extramuraler Invasion verbunden. Die bei medullären Karzinomen auftretende lymphozytäre Infiltration fördert eine antitumorale Entzündungsreaktion, die eine Ausbreitung des Tumors und die Entstehung von Mikrometastasen verhindert. Eine fehlende Expression von CDX2 und Cytokeratin-20 weist auf einen Verlust des intestinalen Phänotyps hin, der bei der Entstehung medullärer Karzinome eine wichtige Rolle spielt [10].

Die Siegelringzelldifferenzierung ist ein weiterer seltener histologischer Subtyp, der weniger als 1% der Kolorektalkarzinome ausmacht [11]. Er ist gekennzeichnet durch die Proliferation von Siegelringzellen mit intrazellulären Schleimseen, die den Zellkern an die Peripherie verdrängen (Abb. 1d). Siegelringzellkarzinome werden allgemein bei jüngeren Patienten diagnostiziert, und bei bis zu 40% der Fälle wurde eine Assoziation mit dem rechten Kolon und dem MSI-Status beobachtet. Siegelringzellkarzinome zeigen heterogene morphologische Muster, die sich von Siegelringzellkarzinomen in anderen Teilen des Gastrointestinaltrakts unterscheiden; sie lassen sich unterteilen in Tumoren, die von großen Mengen Schleim umgeben sind (muzinreiche Siegelringzellkarzinome), und den muzinarmen Typ. Aufgrund der möglichen klinisch-pathologischen und prognostischen Implikationen haben diese Muzinphänotypen in der jüngeren Literatur Beachtung gefunden. Muzinreiche Siegelringzellkarzinome weisen in bis zu 40% der Fälle eine hohe Assoziation mit MSI und ein besseres Gesamtüberleben als muzinarme Typen auf [12]. Muzinarme Typen zeigen im Vergleich zu glandulären Tumoren einen aggressiven klinischen Verlauf und ein bestimmtes Metastasierungsmuster. Siegelringzelltumoren metastasieren tendenziell bereits im Frühstadium und in mehrere Lokalisationen wie Leber, Ovarien und Peritoneum, während glanduläre Tumoren meist nur in die Leber metastasieren [7,8].

Die verschiedenen histologischen WHO-Subtypen veranschaulichen die Heterogenität der bei CRC zu beobachtenden histopathologischen Merkmale. Den histologischen Subtypen wurde in der jüngeren Literatur Aufmerksamkeit gewidmet, da man annimmt, dass sie über unterschiedliche Entwicklungspfade entstehen und möglicherweise ein Prädiktor für das therapeutische Ansprechen sind. Zwar haben mehrere Studien die prognostische Wertigkeit der verschiedenen histologischen Subtypen untersucht, doch existieren nur wenige Studien zu ihrer Bedeutung für die therapeutische Entscheidungsfindung. Mit Ausnahme der muzinösen Karzinome liegen nur begrenzte Daten zu den Ansprechraten der verschiedenen histologischen Subtypen auf eine Chemotherapie vor [13]. Kürzlich durchgeführte Studien zur Heranziehung der Tumorhistologie bei den Therapieentscheidungen haben gezeigt, dass die medulläre Histologie ein unabhängiger prädiktiver Faktor für die PD-L1 (Programmed Cell Death Ligand 1)-Expression in Tumorzellen ist [14]. Der Rezeptor PD-1 (Programmed Cell Death 1) und sein Ligand (PD-L1) supprimieren die zytotoxische Immunreaktion durch CD8+ T-Zellen und schwächen die antitumorale Immunantwort. Anti-PD-1- und -PD-L1-Wirkstoffe gelten als potenzielle Angriffspunkte für die Krebstherapie und sie sind Gegenstand zahlreicher laufender klinischer Studien. Die prognostische Wertigkeit der PD-L1-Expression bei CRC ist jedoch weiterhin nicht eindeutig, und die Ergebnisse in den Veröffentlichungen fallen widersprüchlich aus [15,16].

Darüber hinaus böte die Verwendung der unterschiedlichen histologischen Subtypen zur Optimierung der Behandlungsprotokolle die Möglichkeit eines leicht zugänglichen Markers, der sich auf Objektträgerpräparaten mit Hämatoxylin-Eosin-Färbung direkt untersuchen lässt. Pathologen sollten ermutigt werden, in jedem Pathologiebericht den histologischen Subtyp anzugeben, und weitere Untersuchungen in einem multidisziplinären Setting sind erforderlich, um die prognostischen und therapeutischen Konsequenzen der verschiedenen histologischen Subtypen zu ermitteln.

Verschiedene histologische Biomarker, die das biologische Verhalten kolorektaler Tumoren beeinflussen und auf diese Weise zur Tumorheterogenität beitragen, wurden identifiziert. Das College of American Pathologists (CAP) hat 1999 alle bekannten histologischen Marker zusammengefasst und entsprechend ihrer nachgewiesenen prognostischen Wertigkeit in 4 Kategorien eingeteilt (Tab. 1). Kategorie 1 umfasst alle Marker, die sich im Rahmen großer Kohortenstudien als prognostisch bedeutsam erwiesen haben und die bereits Bestandteil der klinischen Praxis sind. Kategorie 2A umfasst alle Marker, die umfangreich untersucht wurden und die in mehreren statistisch robusten Studien ihre prognostische oder prädiktive Wertigkeit gezeigt haben. Diese Marker verfügen über eine ausreichende prognostische Wertigkeit, sodass sie Bestandteil der Pathologieberichte sind, doch wurde ihre Bedeutung für die klinische Versorgung noch nicht in großen Patientenkohorten validiert. Kategorie 2B schließt alle Marker ein, die sich in mehreren Studien als erfolgversprechend erwiesen haben, für die die Evidenzlage jedoch nicht ausreicht, um sie in Kategorie 1 oder 2A aufzunehmen. Die Marker der Kategorie 3 sind noch nicht ausreichend untersucht worden, um eine prognostische oder prädiktive Wertigkeit zu zeigen. In Kategorie 4 sind alle umfangreich untersuchten Marker zusammengefasst, die keine prognostische Wertigkeit besitzen [17,18].

Das TNM-Staging, ein prognostischer Marker der Kategorie 1, ist allgemein anerkannt und wird verwendet, um Patienten nach verschiedenen prognostischen Gruppen zu stratifizieren (Tab. 2). Ein Lymphgefäßeinbruch, definiert als das Vorhandensein von Tumorzellen im Lymphsystem und in den Lymphgefäßstrukturen, ist ein weiterer Marker der Kategorie 1 und ein negativer prognostischer Marker bei CRC. Man nimmt an, dass diese Tumorzellen den Lymphknotenbefall und die Fernmetastasierung initiieren [19,20].

Der Differenzierungsgrad des Tumors, ein Marker der Kategorie 2A, wird in der pathologischen Berichterstattung routinemäßig bewertet. Entsprechend dem prozentualen Anteil glandulärer Strukturen können die CRC als gut, mäßig oder schlecht differenziert eingestuft werden. Bei gut differenzierten Tumoren finden sich in mehr als 95% der Tumormasse glanduläre Strukturen (Abb. 2a). Mäßig differenzierte Tumoren zeigen in 50-95% der Tumormasse eine glanduläre Differenzierung, und bei schlecht differenzierten Tumoren ist in mindestens 50% der Tumormasse ein Verlust glandulärer Strukturen zu beobachten (Abb. 2b). Schlecht differenzierte Tumoren haben einen schlechtere Prognose als mäßig und gut differenzierte Tumoren (Abb. 2c) [21]. Der histologische Differenzierungsgrad kann wegen der heterogenen Natur des Tumors nur an Gewebeproben, die durch chirurgische Resektion gewonnen wurden, präzise beurteilt werden. Daher ist das präoperative Tumorgrading ungenau und seine Aussagekraft im Rahmen der präoperativen Therapieentscheidungen begrenzt [22].

Berichten zufolge ist das erstmals 1954 beschriebene Tumor Budding (Tumorknospung) ein negativer prognostischer Marker bei CRC. Je nach zitierter Studie ist eine Tumorknospung in 20-40% der diagnostizierten CRC-Fälle zu beobachten. Sowohl die Definition als auch die Methode zur Einstufung der Tumorknospung haben sich verändert [23]. Nach heutiger Definition ist die Tumorknospung definiert als Vorliegen einzelner Zellen oder kleiner Gruppen von bis zu 5 Tumorzellen an der invasiven Tumorfront (Abb. 3). Bei Vorliegen von 5 oder mehr Tumorzellen ohne drüsenähnliche Strukturen handelt es sich definitionsgemäß um ein schlecht differenziertes Cluster [24]. Bevorzugtes Scoring-Verfahren ist die 10-HPF-Methode (HPF = high-power field), die an Gewebeschnitten mit Präkeratinfärbung durchgeführt wird [25,26]. Bei dieser Methode wird der invasive Tumorrand bei geringer Vergrößerung beurteilt, um die Region mit der dichtesten Tumorknospung zu ermitteln, und anschließend werden alle Herde mit Tumorknospung in 10 HPF in dieser Region gezählt. Tumoren werden als «high budding» eingestuft, wenn mehr als 10 Knospungsherde pro HPF vorliegen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass dabei die Heterogenität der Tumorknospung beurteilt werden kann, da mehrere Felder gezählt werden, und es gibt Belege für eine hohe Interobserver-Korrelation (Korrelation zwischen den Beobachtern). Im Jahr 2016 empfahl die International Tumour Budding Consensus Conference (ITBCC) jedoch die Verwendung der «Hotspot»-Methode zur Beurteilung der Tumorknospung [27]. Bei dieser Methode erfolgt die Zählung der Tumorknospen in einem einzelnen HPF, und zwar in dem mit der höchsten Dichte an Tumorknospen. Die Hotspot-Methode spiegelt den Annahmen zufolge das maximale Ausmaß der Tumorknospung wider, wohingegen es bei der Zählung mehrerer Felder in Fällen mit lokalen high-budding Herden zu einer «Verdünnung» der Zahlen kommen kann. Allerdings ist die 10-HPF-Methode stärker repräsentativ für die gesamte invasive Tumorfront.

Die Tumorknospung gilt als erster Schritt der Tumormetastasierung, da man annimmt, dass die knospenbildenden Zellen durch die extrazelluläre Matrix migrieren, in Lymphgefäßstrukturen einbrechen und metastatische Tumorabsiedelungen in Lymphknoten sowie Fernmetastasen bilden und daher mit einer schlechten Prognose einhergehen. Die Tumorknospung ist eng mit dem Vorliegen schlecht differenzierter Cluster assoziiert und repräsentiert möglicherweise ein histologisches Spektrum des gleichen biologischen Prozesses. Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass die Tumorknospung und schlecht differenzierte Cluster stadienunabhängige Prädiktoren des klinischen Outcomes bei CRC mit Mismatch Repair (MMR)-Defizienz sind [28]. Welche Rolle die Tumorknospung bei der Vorhersage der Ansprechraten auf die Therapie spielt, ist jedoch nicht nachgewiesen.

Es gibt 3 wichtige Signalwege, die bei der Entwicklung des CRC eine Rolle spielen: chromosomale Instabilität (CIN), CpG-Island-Methylator-Phänotyp (CIMP) und MSI [29,30]. CIN-Tumoren sind durch numerische und strukturelle chromosomale Aberrationen und Mutationen in verschiedenen Protoonkogenen und Tumorsuppressorgenen gekennzeichnet, wie das adenomatöse Polyposis coli (APC)-Tumorsuppressorgen, das Kirsten-ras (K-ras)-Protoonkogen, das p53-Tumorsuppressorgen und das «deleted in colon cancer» (DCC)-Tumorsuppressorgen [31]. Charakteristisch für CIMP-CRC ist eine ausgedehnte Methylierung von CpG-Inseln in Promotorregionen, die zu einer Inaktivierung von Tumorsuppressorgenen wie MLH1 führt.

Der MSI-Signalweg, der für 15% der sporadisch auftretenden CRC-Fälle verantwortlich ist, ist durch ein defizientes MMR-System gekennzeichnet, das eine genomische Instabilität auf Mikrosatellitenebene verursacht. Mikrosatelliten sind kurze repetitive DNA-Sequenzen, die über das gesamte Genom verteilt vorkommen. Wegen ihrer repetitiven Natur können DNA-Polymerasen in diesen Regionen leicht «rutschen» und sie sind anfällig für Mutationen und Mismatch. Das MMR-System umfasst 6 Enzyme (MLH1, MLH3, MSH2, MSH3, MSH6, PMS1 und PMS2), die das falsch eingefügte Basenpaar erkennen und mithilfe von Exonuklease-Enzymen ausschneiden. Unter Beteiligung von DNA-Polymerase und DNA-Ligase erfolgt eine Resynthetisierung und Relegierung des DNA-Strangs zur Mismatch-Korrektur. Defekte im MMR-System führen zu einer unzureichenden DNA-Reparatur, wodurch es zu hohen Raten an DNA-Replikationsfehlern, einer Verkürzung oder Verlängerung der Mikrosatelliten und zur Bildung von Frameshift-Peptiden kommt. Bei sporadisch auftretenden Fällen sind MSI-Tumoren durch eine Hypermethylierung eines der MMR-Gene gekennzeichnet, wohingegen in Fällen familiärer Häufung (z.B. beim Lynch-Syndrom) inaktivierende Mutationen in einem der MMR-Gene vorliegen [32,33]. Mutationen im BRAF-Gen und Hypermethylierung des Promoters im MLH1-Gen sind häufig mit CIMP-CRC assoziiert [34].

Unterschiede im genetischen Hintergrund gehen mit einem bestimmten klinischen und histologischen Bild einher. Im Vergleich zu CIN-Tumoren sind MSI-Tumoren oft im proximalen Kolon lokalisiert und typischerweise schlecht differenziert, mit einer hohen Zahl tumorinfiltrierender Lymphozyten und einer Morbus-Crohn-ähnlichen peritumoralen Reaktion. Sie neigen weniger zu Lymphknotenbefall und Fernmetastasierung und haben daher eine bessere Prognose [35]. Ferner nimmt man an, dass der Effekt von 5-Fluoruracil, Irinotecan und Anti-VEGF-Therapien (VEGF = vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor) bei MSI- und CIN-assoziierten Tumoren unterschiedlich ausfällt. Aufgrund des Wechselspiels zwischen MSI- und CIMP-Status sind CIMP-Tumoren ebenfalls mit einer proximalen Tumorlokalisation und schlechter Differenzierung assoziiert [36,37,38,39].

Die Familie der RAS-Protoonkogene, einschließlich KRAS, NRAS und HRAS, ist ein wichtiger Downstream-Regulator des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR), der Zellwachstum, -proliferation, -migration und -differenzierung reguliert [40]. Zwischen 40% und 45% der CRC weisen Mutationen im KRAS-Protoonkogen auf, die überwiegend die Codons 12 (G12D: 13%; G12V: 9%) und 13 (G13D: 8%) von Exon 2 betreffen [15]. NRAS-Mutationen sind nur in 1-3% aller CRC zu finden und schließen sich mit KRAS-Mutationen gegenseitig aus. Eine Aktivierung von HRAS-Mutationen ist bei CRC nicht berichtet worden [41]. KRAS- oder NRAS-Mutationen bewirken eine konstitutive Aktivierung des EGFR-Signalwegs und induzieren eine maligne Transformation der Zelle. Da KRAS-Mutationen sowohl im Frühstadium als auch im Stadium der Metastasierung bei CRC zu beobachten sind, ist KRAS ein Kandidaten-Driver-Gen der malignen Transformation von Kolonpolypen. Einige Autoren sind der Ansicht, dass KRAS-Mutationen die Entstehung aberranter Kryptenherde antreiben, die zur Entwicklung von Kolonpolypen führen. Aufgrund der Heterogenität der bei CRC zu beobachtenden genetischen Veränderungen können KRAS-Mutationen nur zum Teil eine Erklärung für die Tumorentstehung liefern.

Patienten mit Metastasen erhalten häufig Anti-EGFR-Therapien (z.B. Cetuximab und Panitumumab). Da KRAS und NRAS im Signalweg dem EGFR nachgeschaltet sind, können Mutationen die therapeutische Wirksamkeit verringern. Mehrere Forschungsgruppen zeigten, dass Tumoren mit KRAS-Mutationen schlecht auf die Behandlung mit Anti-EGFR-Wirkstoffen ansprechen, weshalb die Anti-EGFR-Therapie bei diesen Patienten nicht indiziert ist [42,43]. Die Ergebnisse sollten jedoch mit Vorsicht interpretiert werden, da die Zugabe von Cetuximab zur Erstlinien-Chemotherapie für Patienten mit Tumoren mit KRAS-G13D-Mutation vorteilhaft zu sein scheint. Es liegen zunehmend Hinweise vor, dass es sich bei den KRAS-Mutationen um eine heterogene Gruppe von Mutationen mit unterschiedlichem biologischen Verhalten handelt, und die individuellen Genotypen sollten daher separat betrachtet werden [44,45]. Darüber hinaus profitieren nicht alle Patienten mit KRAS-Wildtyp-Tumoren von einer Anti-EGFR-Therapie, da NRAS-Mutationen auch eine Anti-EGFR-Resistenz verursachen.

BRAF ist ein weiterer Downstream-Akteur des EGFR-Signalwegs und ein möglicher Prädiktor für das Ansprechen auf die Anti-EGFR-Therapie. BRAF-Mutationen sind bei 10% aller CRC nachweisbar und schließen sich mit KRAS-Mutationen gegenseitig aus. Die Literatur über die Auswirkungen des BRAF-Mutationsstatus auf die Anti-EGFR-Therapie ist widersprüchlich, doch kam eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse zu dem Schluss, dass Patienten mit CRC-Tumoren mit BRAF-Mutation nicht von einer Anti-EGFR-Therapie profitieren. Daher empfiehlt das National Comprehensive Cancer Network (NCCN) eine BRAF-Mutationsanalyse bei Tumoren mit KRAS-Wildtyp vor Einleitung einer Anti-EGFR-Therapie im metastatischen Setting [46,47].

Im Jahr 2013 wurden mehrere Studien zum Genexpressionsprofiling bei CRC veröffentlicht mit dem Ziel, die Tumorklassifikation und Selektion derjenigen Patienten zu verbessern, die am meisten von einer adjuvanten Therapie profitieren.

Sadanandam et al. [48,49] analysierten die Genexpressionsprofile von 1290 Kolorektaltumoren und nahmen eine Klassifikation in 5 Subtypen vor: 1) becherzellartig mit einer hohen Expression von MUC2 und TFF3; 2) enterozytenartig; 3) stammzellartig, definiert durch einen aktiven Wnt-Signalweg und eine hohe Expression von Wnt-Zielgenen und mesenchymalen Genen; 4) entzündungszellartig, definiert durch eine hohe Expression von Chemokinen, Interferon-bezogenen Genen und eine Korrelation mit dem MSI-Status sowie 5) transit-amplifying, eine heterogene Gruppe mit unterschiedlicher Expression von Stammzellmarkern und Wnt-Zielgenen. Diese Subtypen zeigten eine signifikante Assoziation mit dem krankheitsfreien Überleben unbehandelter Patienten. Becherzellartige Tumoren und Tumoren vom Transit-amplifying-Typ hatten die beste Prognose; entzündungszellartige und enterozytenartige Subtypen hatten eine intermediäre Prognose, wohingegen die krankheitsfreie Überlebensdauer bei Patienten mit stammzellartigen Tumoren signifikant kürzer ausfiel [48,49].

Zur gleichen Zeit untersuchten De Sousa et al. [50] 1100 CRC und identifizierten 3 molekulare Subtypen. Der erste molekulare Subtyp (CCS1) umfasste CIN-Tumoren, der zweite Subtyp (CCS2) wies eine Korrelation mit der genetischen Gruppe der MSI-Tumoren auf und ein heterogener dritter Subtyp (CCS3) beinhaltete MSI-, MSS- (Mikrosatellitenstabilität) und CIMP-positive Tumoren. Die CCS1-CIN-Gruppe war durch chromosomale Aberrationen (z.B. 18q-Verlust) sowie Mutationen (z.B. TP53) gekennzeichnet und diese Tumoren fanden sich hauptsächlich im linken Kolon. CCS2-MSI-Tumoren waren überwiegend im rechten Kolon lokalisiert und durch hohe Raten von CIMP charakterisiert. CCS3 traten im gesamten Kolon verteilt auf und sie waren mit KRAS- oder BRAF-Mutationen assoziiert. Ferner bestand Berichten zufolge eine Assoziation zwischen CCS3 und sessilen serratierten Adenomen, die eine hohe Expression von Genen zeigen, die am Prozess der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) beteiligt sind. Diese Subgruppen korrelierten signifikant mit der Prognose. Bei CCS1-Tumoren waren die Überlebensraten am längsten, gefolgt von CCS2-Tumoren, wohingegen CCS3-Tumoren signifikant schlechtere Überlebensraten mit Resistenz gegen Anti-EGFR-Therapie aufwiesen [50].

Im Mai 2013 veröffentlichten Marisa et al. [51] Daten über 750 CRC-Fälle und identifizierten 6 unterschiedliche molekulare Subtypen (C1, C2, C3, C4, C5 und C6) mit nicht überwachtem Clustering. Tumoren, die MSI und CIMP aufwiesen, wurden als C2 eingestuft, während CIN-Tumoren als C1, C3, C4, C5 oder C6 klassifiziert wurden. Bei C1-Tumoren fand sich eine Herunterregulierung der Immunantwort, C3-Tumoren waren durch KRAS-Mutationen sowie CIMP-Positivität gekennzeichnet, C4-Tumoren wurden als Stammzell-Phänotyp eingestuft, C5-Tumoren zeigten aktive Signalübermittlung über den Wnt-Signalweg und bei C6-Tumoren handelte es sich um reguläre CIN-Tumoren. Diese Subtypen korrelierten mit den Überlebensraten, wobei C4 und C6 jeweils mit einer kürzeren rezidivfreien Überlebensdauer assoziiert waren [51].

Im Juli 2013 nahmen Roepman et al. [52] eine Clustereinteilung der Genexpressionsprofile von 188 CRC in 3 Haupt-Subtypen (Typ A, B und C) vor, die anschließend in einer Validierungsserie von 543 CRC bestätigt wurden. Typ-A-Tumoren waren mit einem MSI-H-Status (hoher Anteil instabiler Mikrosatelliten), BRAF-Mutationen und einem besseren Gesamtüberleben assoziiert. Bei Typ-B-Tumoren handelte es sich um CIN-Tumoren mit niedrigen Mutationsfrequenzen und Typ-C-Tumoren waren mit einem EMT-ähnlichen Genexpressionsprofil und einem schlechten Gesamtüberleben korreliert. Tumoren vom Typ A und B waren im Gegensatz zu Typ-C-Tumoren, die eine Resistenz zeigten, hoch empfindlich gegenüber adjuvanter Chemotherapie [52].

Die Studie von Budinska et al. [53] (Juli 2013) zur Anwendung von nicht überwachtem Clustering bei 1113 CRC identifizierte 5 Subgruppen (Oberfläche kryptenähnlich, unten kryptenähnlich, CIMP-H-ähnlich, mesenchymal und gemischt) mit prognostischer und therapeutischer Relevanz. Der CIMP-H-ähnliche Subtyp (häufig mit MSI-Tumoren) und mesenchymale Tumoren hatten das schlechteste Gesamtüberleben. Bei mesenchymalen Tumoren liegt dies am Auftreten von Frührezidiven und einer hohen Expression von EMT-assoziierten Genen. Das schlechte Gesamtüberleben von Patienten mit CIMP-ähnlichen Tumoren, die zu einem hohen Prozentsatz MSI-Tumoren umfassen, war jedoch eine unerwartete Beobachtung. Den Autoren zufolge ist dies möglicherweise durch kurze Überlebensraten nach einem Rezidiv zu erklären [53].

Alle diese unterschiedlichen Studien, in denen es um verschiedene Genexpressionsanalysen bei CRC ging, nahmen eine Cluster-Bildung des CRC in 3-6 Subtypen vor. Jede Forschergruppe definierte eine spezifische Subgruppe von MSI-Tumoren, die durch hohe Mutationsfrequenzen, BRAF-Mutationen, eine gesteigerte Entzündungsreaktion und ein meist günstiges Outcome gekennzeichnet waren. Zudem definierten alle eine Subgruppe, die mit einem schlechten Gesamtüberleben und stammzellähnlichen/EMT-ähnlichen Genexpressionsprofilen assoziiert war. Das Bestehen mehrerer molekularer Klassifikationen, die auf der Grundlage unterschiedlicher Datenquellen und Clustering-Ansätze entwickelt wurden, erschwerte jedoch ihre Umsetzung in die klinische Praxis.

Im Jahr 2015 hat das CRC Subtyping Consortium (CRCSC) all diese Datensätze zusammen analysiert und eine Clusterbildung vorgenommen, die zu 4 molekularen Subtypen (Consensus Molecular Subtypes, CMS) mit eindeutigen Merkmalen und einer Subgruppe ohne spezifische molekulare Charakteristika geführt hat [54]. MSI-Tumoren, die durch eine Infiltration zytotoxischer CD8-Immunzellen und hohe Mutationsfrequenzen gekennzeichnet sind, wurden als CMS1 eingestuft. CMS2-Tumoren sind CIN-Tumoren mit Expression epithelialer Marker und Aktivierung des Wnt-Signalwegs. Bei CMS3-Tumoren handelt es sich um einen heterogenen Subtyp mit MSI- und MSS-Status, hoher metabolischer Aktivität und KRAS-Mutationen. CMS4-Tumoren weisen eine hohe Rate an Kopienzahlvariationen sowie ein Mesenchym-ähnliches Expressionsprofil auf und haben die schlechtesten Gesamtüberlebensraten. Die Einteilung der CRC nach molekularen Subtypen stellt einen wichtigen Fortschritt im CRC-Management dar. Allerdings lassen sich 13% aller CRC-Fälle nicht klassifizieren, was zu einem fünften Subtyp ohne eindeutige molekulare Charakteristika geführt hat. Dies zeigt die Notwendigkeit einer weiteren Verfeinerung der CMS-Klassifikatoren. Eine weitergehende Analyse des kolorektalen Genoms und Epigenoms ist erforderlich, um das Verständnis der CRC-Biologie zu erhöhen und eine bessere Stratifizierung der Erkrankung zu ermöglichen.

Wie oben beschrieben zielen die derzeit verwendeten klinischen Stratifikationsverfahren primär auf die Tumorzellkomponente ab. Es liegen jedoch zunehmend Hinweise dafür vor, dass die CRC-Progression und -Rezidive nicht allein durch intrinsische genetische Veränderungen der Tumorzellen bestimmt werden, sondern auch durch ein komplexes Zusammenspiel zwischen Krebszellen und der Mikroumgebung des Tumors. Die Mikroumgebung des Tumors besteht aus Epithelzellen, Blut- und Lymphgefäßen, Stromazellen und Immunzellen. Letztere können einen tumorsuppressiven Effekt haben und das Tumorwachstum gemäß den ersten beiden Schritten der Immunoediting-Theorie kontrollieren. Oder sie können eine Tumorprogression induzieren, indem sie die adaptiven Immunantworten außer Kraft setzen, die Proliferation und das Überleben der Krebszellen stimulieren und die Angiogenese und Metastasierung fördern. Der genaue Immunzelltyp und die intratumorale Lokalisation sind wichtige Faktoren, um die Auswirkungen auf das klinische Outcome zu bestimmen [55].

Verschiedene Forschergruppen konnten bereits zeigen, dass MSI-Tumoren eine starke Infiltration durch zytotoxische T-Zellen aufweisen, und es wurde vorgeschlagen, dass das Auftreten tumorinfiltrierender T-Zellen ein günstiger prognostischer Faktor sein könnte. Deschoolmeester et al. [55] stellten fest, dass die intraepitheliale Infiltration durch CD3-positive und CD8-positive T-Lymphozyten und die Stromainfiltration durch CD3-positive Lymphozyten einen starken Einfluss auf das Gesamtüberleben der Patienten hatten, unabhängig von ihrer Assoziation mit dem MSI-Status [56,57].

Nach Galon et al. [58] sind immunologische Daten (Typ, Dichte und Lokalisation der Tumorzellen in den Tumorgewebeproben) ein besserer Prädiktor für das Überleben des Patienten als die histopathologischen Methoden, die derzeit für das Staging des CRC verwendet werden. Galon et al. [58] entwickelten einen Immunscore, der auf der Quantifizierung der T-Lymphozyten (insbesondere zytotoxische T-Zellen und T-Gedächtniszellen) im Zentrum und in der Peripherie des Tumors basiert. In dieser Studie sowie in weiteren Untersuchungen, die in den folgenden Jahren durchgeführt wurden, erwies sich der Immunscore als klinisch hilfreicher prognostischer Marker bei Patienten mit CRC [59,60]. Um die Implementierung des Immunscores zu fördern, wurde eine internationale Task Force eingerichtet [61]. Vor kurzem wiesen Galon et al. [61] nach, dass der Immunscore bei der Vorhersage von krankheitsspezifischer Rekurrenz und Überleben sogar der MSI überlegen war. Im gleichen Artikel vertraten sie zudem die Ansicht, dass die hohe Mutationslast bei MSI das klinische Outcome höchstwahrscheinlich beeinflusst, indem sie das Auftreten und die Funktionsfähigkeit tumorspezifischer Effektor-T-Gedächtniszellen erhöht. Ferner zeigte sich, dass es auf natürliche Weise zu einer starken und effektiven Antitumor-Immunantwort gegen echte tumorspezifische Antigene kommen kann, die Folge somatischer Mutationen sind. Zusammengenommen sprechen diese Daten für eine mögliche Bedeutung einer mutationsspezifischen Impfung, insbesondere bei MSI-Tumoren, die eine hohe Rate an Frameshift-Mutationen und somit eine hohe Zahl von Neoantigenen aufweisen [62].

Becht et al. [63] korrelierten die Immun- und Angiogenesesignatur mit dem CMS und fanden eine Assoziation von Mikroumgebung des Tumors und Tumorzelltyp. Der CMS1-Subtyp (der mit dem MSI-Status, BRAF-Mutationen und Immunzellinfiltration verknüpft ist) korreliert mit einer hohen Expression von MHC-Klasse-1-Genen, von Genen, die spezifisch für die Aktivierung zytotoxischer T-Zellen sind, und Genen, die an der Immunzellattraktion und -aktivierung beteiligt sind. Ein weiteres Kennzeichen von MSI-Tumoren ist ihre niedrige Myeloidzell- und Angiogenesesignatur. Demgegenüber sind CMS4-Tumoren durch eine schlechte Prognose, TGF-β-Aktivierung, Stromainfiltration und Angiogenese gekennzeichnet. Die Stroma-Klassifikation nach der «microenvironment cell populations (MPC)-counter method» (Methode zur Zählung von Zellpopulationen in einer Mikroumgebung) identifizierte eine Stroma-Gensignatur für diese CMS4-Subgruppe mit einem hohen Grad an tumorassoziierten Fibroblasten, Angiogenese und Myeloidzellen. Man nimmt an, dass diese Signatur, die bereits bei anderen Tumortypen beschrieben wurde, prometastatisch wirkt, was die schlechten Überlebensraten erklärt. CMS2- und CMS3-Tumoren, die als kanonisch bzw. metabolisch bezeichnet werden, sind durch niedrige Immun- und Myeloidsignaturen und eine niedrige Expression an MHC-Klasse-1-Genen gemäß MPC-counter-Methode gekennzeichnet und wirken nicht sehr immunogen. Diese Daten stützen die Testung adoptiver T-Zell-Therapien bei kolorektalen CMS2- und CMS3-Tumoren [63].

Neuere Erkenntnisse in der Immunonkologie führten zu bedeutenden Verbesserungen bei der Immuntherapie. Ein hoch aktuelles Thema ist die Behandlung mit Checkpoint-Inhibitoren. Diese Arzneimittel wirken der Fähigkeit des Tumors entgegen, durch direkte und indirekte Toleranzinduktion und Suppression der Immunantwort dem Immunsystem zu entgehen, indem er physiologische Mechanismen nutzt, die dem Erhalt der Gewebehomöostase dienen und eine Schädigung des normalen Gewebes sowie Autoimmunität verhindern. Die Hauptangriffspunkte dieser Strategie sind CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4) sowie PD-1 und sein Ligand, d.h. PD-L1. Eine erste Studie zur Immun-Checkpoint-Inhibition bei CRC lieferte enttäuschende Ergebnisse, da nur ein begrenzter oder kein Überlebensvorteil zu beobachten war [64]. Für MSI-Tumoren ist die Immun-Checkpoint-Inhibition jedoch erfolgversprechend [65], was durch die Immunsignaturen bei CMS1/MSI-Tumoren zu erklären ist. Die Ergebnisse der MPC-counter-Methode sprechen für eine Untersuchung antiangiogener, antiinflammatorischer und Immun-Checkpoint-inhibierender Therapien bei CMS4-Tumoren [63].

Intratumorale Heterogenität wird beschrieben als das Vorliegen verschiedener Klone innerhalb eines Tumors, mit jeweils eigenen eindeutigen Merkmalen auf der Ebene der Morphologie, Entzündung, Genetik, Epigenetik oder Transkriptomik [63,66,67]. Eine Studie untersuchte das Ausmaß und die Auswirkungen der intratumoralen Heterogenität an 12 Krebstypen, allerdings ohne Berücksichtigung des CRC. Über alle untersuchten Krebstypen hinweg wurden verschiedene Subpopulationen mit jeweils eigenen Mutationsprofilen beobachtet. Der Nachweis intratumoraler Heterogenität war mit einem günstigen Outcome verbunden, was in anderen Arbeiten zu Kopf-und-Hals-Tumoren sowie Leukämie ebenfalls beschrieben wurde. Dieses unerwartete Ergebnis ist durch die Tatsache zu erklären, dass das Vorliegen zahlreicher Klone das Immunsystem verstärkt aktiviert und auf diese Weise mehr antitumorale Immunzellen anzieht, die die Krebszellen bekämpfen [68].

Die intratumorale Heterogenität kann über verschiedene Entwicklungsmuster entstehen. Die Adenom-Karzinom-Sequenz wurde erstmals von Fearon und Vogelstein [69] beschrieben. Dabei handelt es sich um einen stufenweise und fortschreitend verlaufenden Prozess, bei dem immer mehr Mutationen akkumulieren, die zu einer kolorektalen Neoplasie mit der Fähigkeit zur Metastasierung führen. Dieser mehrstufige fortschreitende Prozess, der auf einem kontinuierlichen Funktionsgewinn basiert, stellt ein lineares oder klonales Entwicklungsmodell dar. Mit der Entwicklung der Hochdurchsatz-Sequenzierungssysteme wurden andere Entstehungsmodelle vorgeschlagen, wobei die Datenlage zunehmend ein neutrales Entstehungsmodell stützt. Diesem Modell zufolge wächst ein Tumor überwiegend als Einzelexpansion, die zahlreiche heterogene Klone enthält. «Öffentliche» Mutationen, die bereits in der ersten transformierten Tumorzelle vorliegen, persistieren und sind somit in allen Tumorzellen vorhanden (klonal). Frühzeitig erworbene «private» Mutationen sind im finalen Tumor weit verbreitet, bleiben jedoch nichtdominant und bilden daher Subklone. Spät auftretende Mutationen kommen nur in kleinen Tumorregionen vor. Die primäre Determinante für die Verbreitung einer Mutation ist ihr zeitliches Auftreten und nicht die klonale Selektion für diese Mutation. Dies ist möglicherweise durch die rasche Ausdehnung und die räumlichen Beschränkungen zu erklären. Intratumorale Heterogenität ist das Ergebnis «privater» Mutationen, die infolge von Replikationsfehlern auftreten und kontinuierlich akkumulieren [70].

Die intratumorale Heterogenität auf histopathologischer Ebene ist nachgewiesenermaßen bei MSI-Tumoren stärker ausgeprägt als bei MSS-Tumoren [55,71]. In einer Studie von De Smedt et al. [72] zeigten mehr als 50% der MSI-Tumoren eine gemischte Morphologie, definiert als Kombination morphologischer Wachstumsmuster, wie beispielsweise glandulär, muzinös oder medullär, innerhalb eines Tumors. Dieses Charakteristikum war nur in 10% der MSS-Tumoren zu beobachten. Neben dem morphologischen Wachstumsmuster fanden sich Unterschiede im entzündlichen Infiltrat (T-Lymphozyten, T-Helferzell-Lymphozyten, zytotoxische T-Lymphozyten, B-Lymphozyten und Makrophagen) innerhalb eines Tumors. Diese Unterschiede traten ebenfalls häufiger bei MSI-Tumoren auf als bei MSS-Tumoren und es bestand eine hohe Korrelation mit dem morphologischen Wachstumsmuster des Tumors. Kurz gesagt zeigten die glandulären Komponenten (oder Klone) in den MSI-Tumoren Infiltrationen sowohl durch intratumorale (Immunzellen, die das Stroma in der Umgebung neoplastischer Drüsen infiltrieren) als auch durch intraepitheliale (Immunzellen, die die neoplastischen Drüsen infiltrieren) Entzündungszellen. Medulläre Klone wiesen eine große Zahl intraepithelialer Entzündungszellen auf, wohingegen die muzinösen Komponenten nur von einigen wenigen Entzündungszellen infiltriert waren [72]. Diese heterogenen Signaturen (einschließlich zytotoxischer T-Zellen, Makrophagen und Granzym-B-haltiger Granula) in MSI-Tumoren wurden durch die Untersuchung einer anderen Forschungsgruppe validiert.

Die Datenlage zur molekularen intratumoralen Heterogenität ist spärlich. Einige Veröffentlichungen haben jedoch das Mutationsprofil in verschiedenen Anteilen des Primärtumors und seiner zugehörigen Metastasen analysiert. Wie bereits erwähnt untersuchten Sottoriva et al. [70] das CRC-Entstehungsmodell und sie unterstrichen das Vorliegen einer intrakryptalen Heterogenität. Kim et al. [66] nahmen Gewebeproben aus verschiedenen Regionen kolorektaler Primärtumoren und deren zugehörigen Metastasen und führten eine Gesamt-Exom-Sequenzierung und ein Kopienzahl-Profiling durch. Sie zeigten, dass die meisten, wenn nicht alle Driver-Mutationen in allen Biopsien des Primärtumors und seiner zugehörigen Metastasen auftraten. Diese universelle Ausbreitung der Driver-Mutationen weist darauf hin, dass es sich bei diesen Mutationen um Frühereignisse bei der Karzinogenese handelt, die für eine Initiierung der Krebsentstehung erforderlich sind. Diese Ergebnisse sind positiv für die Verabreichung gezielter Therapien gegen den EGFR, da der KRAS- und BRAF-Mutationsstatus in Primärtumoren und den zugehörigen Metastasen überwiegend universell ist [66].

Man sollte die Ergebnisse von Kim et al. [66] jedoch nicht überinterpretieren, denn in den Untersuchungen von Losi et al. [73] wiesen ±50% der getesteten Gewebeproben eine intratumorale Heterogenität für die KRAS- und P53-Mutationen und einen 18q-Verlust auf. Zudem war in allen untersuchten Tumoren eine Serie von metastatischen klonalen Mutationen zu beobachten. Metastatische klonale Mutationen sind Mutationen, die in allen Biopsien der Metastase und in mindestens einer, jedoch nicht allen Gewebeproben des Primärtumors vorkommen. Man nimmt an, dass diese Mutationen später im Entstehungsprozess des kolorektalen Tumors auftreten und diesem Klon einen spezifischen Vorteil für die Metastasierung bringen. Ein gezielter Angriff dieser Mutationen könnte eine neue Strategie darstellen, um die Entstehung metastatischer Klone zu verhindern. Allerdings bleiben die Bewertung und der Vergleich von prozentualen Anteilen der intratumoralen Heterogenität bei CRC weiter schwierig, da der Grad an intratumoraler Heterogenität im Verlauf der Tumorprogression abnimmt [73].

Zwischen primären CRC und ihren zugehörigen Metastasen sind hohe Anteile genomischer Ähnlichkeit zu beobachten [66]. Nach einer Untersuchung von Brannon et al. [67] zeigten KRAS-, BRAF- und NRAS-Mutationsanalysen - die heute in der klinischen Routine durchgeführt werden, um den Nutzen einer Anti-EGFR-Therapie zu ermitteln - eine 100%ige Übereinstimmung der im Primärtumor- und Metastasengewebe festgestellten Ergebnisse. Dieses Ergebnis gilt auch für andere Driver-Gene wie APC, TP53 und PIK3CA. Passenger-Mutationen sind dagegen häufiger klonal und bewirken eine Heterogenität zwischen Primärtumor und zugehörigen Metastasen [67]. Im Hinblick auf den Mikrosatellitenstatus fand sich ebenfalls eine hohe Konkordanz im MSI-Status zwischen Primärtumoren und ihren Metastasen [57]. Eine MSS-Metastase bei MSI-Primärtumor wurde nur in einer begrenzten Anzahl von Fällen beobachtet. Da die MSI bei sporadischen Formen eine Folge der epigenetischen Stummschaltung eines der MMR-Gene ist, ist es plausibel, dass Unterschiede im MSI-Status zwischen Primärtumoren und Metastasen auftreten können. Es ist allgemein anerkannt, dass MSI bei der Tumorinitiation und weniger bei der Tumorprogression eine wichtige Rolle spielt. Daher zeigt sich die MSI bereits in frühen Stadien der Tumorprogression. Dies könnte auch erklären, weshalb in einer Metastase eines MSI-Primärtumors ein MSI-Verlust nachweisbar ist, allerdings bislang kein MSI-Gewinn in einer Metastase eines MSS-Primärtumors festgestellt wurde [74].

Abschließend ist hervorzuheben, dass bei Patienten, die vor der Operation keine Chemotherapie erhalten hatten, höhere Grade von Heterogenität zwischen Primärtumor und Metastasen beobachtet wurden als bei Patienten, die vor der Operation einen Chemotherapiezyklus erhalten hatten. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Chemotherapie den Grad der genetischen Heterogenität verringern kann [67].

Das CRC ist eine sehr heterogene Erkrankung, die unbedingt eine umfangreiche Krankheitsstratifizierung mit Berücksichtigung der inter- und intratumoralen Heterogenität erfordert. Es ist wichtig, dass der Pathologiebericht eine Beurteilung von MSI-Status, TNM-Stadium, BRAF-, KRAS- und NRAS-Mutationsstatus, Lymphgefäßeinbruch, Tumorknospung und Tumordifferenzierung enthält. Zusammengenommen liefern diese Angaben Hinweise auf das Krankheitsverhalten und die Krankheitsprogression sowie die Prognose und stellen eine Orientierungshilfe für die therapeutischen Entscheidungen dar. Es ist zu erwarten, dass in Zukunft die Ausbreitung des entzündlichen Infiltrats und der molekulare Subtyp in den Pathologiebericht aufgenommen werden, da diese zahlreiche Informationen hinsichtlich der Prognose und des Ansprechens auf eine gezielte Behandlung und Immuntherapie enthalten. Bedauerlicherweise sind immer noch große Unterschiede im Outcome und in der therapeutischen Führung von Patienten mit dem gleichen Krankheitsstadium und dem gleichen MSI-Status zu beobachten. Dies ist möglicherweise durch intratumorale Heterogenität zu erklären. Intratumorale Heterogenität impliziert das Vorliegen bestimmter morphologischer, entzündlicher, genetischer oder transkriptomischer Subklone innerhalb eines Tumors, was Auswirkungen auf das Krankheits-Outcome und das therapeutische Ansprechen hat.