Skip to main content
SpringerLink
Log in

Möglichkeiten und Grenzen der Molekularpathologie in der Dermatohistologie

Possibilities and limitations of molecular pathology in dermatohistology

  • Leitthema
  • Published:
Der Hautarzt Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Die Diagnostik von malignen Tumoren, Infektionen durch Mikroorganismen oder Genodermatosen wird zunehmend durch molekularpathologische Analyseverfahren ergänzt. Dabei spielen die Polymerasekettenreaktion (PCR), Sequenzierungsverfahren und In-situ-Hybridisierungen eine wichtige Rolle. Inwiefern Methoden wie „liquid biopsies“ oder „single cell genomics“ als Routineverfahren weiterentwickelt werden können, bleibt abzuwarten. Erhöhter technischer Aufwand, hohe Kosten und fehlende Möglichkeiten einer Resistenzprüfung stehen schnellen Nachweisverfahren, einer hohen Sensitivität und Spezifität gegenüber. Dabei gilt es generell, für eine korrekte Diagnose molekulargenetische Verfahren in Kombination mit dem klinischen Bild, der Histologie bzw. Immunhistologie und ggf. kulturellen Anzüchtungen zu bewerten.

Abstract

Malignant tumours, infections caused by microorganisms or genodermatoses are diagnosed with additional help of molecular pathology methods. Polymerase chain reaction (PCR), sequencing and in situ hybridisations play an important role. It remains to be seen if methods such as “liquid biopsies” or “single cell genomics” can be developed as routine diagnostics. High technical efforts, high costs and no possibility for resistency testing is accompanied by fast verification, high sensitivity and high specificity. Overall, molecular pathology results have to be combined with the clinical picture, histology or immunohistochemistry and culturing results to achieve a correct diagnosis for the patient.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3

Literatur

  1. Amato VS, Tuon FF, De Andrade HF Jr. et al (2009) Immunohistochemistry and polymerase chain reaction on paraffin-embedded material improve the diagnosis of cutaneous leishmaniasis in the Amazon region. Int J Dermatol 48:1091–1095

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Bastian BC (2014) The molecular pathology of melanoma: an integrated taxonomy of melanocytic neoplasia. Annu Rev Pathol 9:239–271

    Article  PubMed  PubMed Central  CAS  Google Scholar 

  3. Curtin JA, Fridlyand J, Kageshita T et al (2005) Distinct sets of genetic alterations in melanoma. N Engl J Med 353:2135–2147

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  4. Griewank KG, Wiesner T, Murali R et al (2018) Atypical fibroxanthoma and pleomorphic dermal sarcoma harbor frequent NOTCH1/2 and FAT1 mutations and similar DNA copy number alteration profiles. Mod Pathol 31:418–428

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  5. Guitart J, Magro C (2007) Cutaneous T‑cell lymphoid dyscrasia: a unifying term for idiopathic chronic dermatoses with persistent T‑cell clones. Arch Dermatol 143:921–932

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  6. Has C, He Y (2016) Practical aspects of molecular diagnostics in genodermatoses. Hautarzt 67:53–58

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  7. Horn S, Figl A, Rachakonda PS et al (2013) TERT promoter mutations in familial and sporadic melanoma. Science 339:959–961

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  8. Jenkins RW, Thummalapalli R, Carter J et al (2018) Molecular and genomic determinants of response to immune checkpoint inhibition in cancer. Annu Rev Med 69:333–347

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  9. Kassem A, Schopflin A, Diaz C et al (2008) Frequent detection of Merkel cell polyomavirus in human Merkel cell carcinomas and identification of a unique deletion in the VP1 gene. Cancer Res 68:5009–5013

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  10. Kempf W, Flaig MJ, Kutzner H (2013) Molecular diagnostics in infectious skin diseases. J Dtsch Dermatol Ges 11(Suppl 4):50–58

    PubMed  Google Scholar 

  11. Kohlmeyer J, Steimle-Grauer SA, Hein R (2017) Kutane Sarkome. J Dtsch Dermatol Ges 15:630–649

    PubMed  Google Scholar 

  12. Kutzner H, Requena L, Palmedo G et al (2013) Molecular pathology diagnostics in cutaneous mesenchymal tumors. J Dtsch Dermatol Ges 11(Suppl 4):36–49

    Article  PubMed  Google Scholar 

  13. Langerak AW, Groenen PJ, Bruggemann M et al (2012) EuroClonality/BIOMED-2 guidelines for interpretation and reporting of Ig/TCR clonality testing in suspected lymphoproliferations. Leukemia 26:2159–2171

    Article  PubMed  PubMed Central  CAS  Google Scholar 

  14. Lim SY, Lee JH, Diefenbach RJ et al (2018) Liquid biomarkers in melanoma: detection and discovery. Mol Cancer 17:8

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  15. Mitsuishi T, Kawana S, Kato T et al (2003) Human papillomavirus infection in actinic keratosis and bowen’s disease: comparative study with expression of cell-cycle regulatory proteins p21(Waf1/Cip1), p53, PCNA, Ki-67, and Bcl-2 in positive and negative lesions. Hum Pathol 34:886–892

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  16. Mobs M, Cerroni L, Flaig MJ et al (2013) Molecular diagnostics in cutaneous lymphomas. J Dtsch Dermatol Ges 11(Suppl 4):25–35

    Article  PubMed  Google Scholar 

  17. Morrison C (2007) Molecular techniques. In: Magro MM, Crowson AN, Mihm MC (Hrsg) The cutaneous lymphoid proliferations. Wiley, Hoboken, New Jersey, S 25–32

    Chapter  Google Scholar 

  18. Noujaim J, Jones RL, Swansbury J et al (2017) The spectrum of EWSR1-rearranged neoplasms at a tertiary sarcoma centre; assessing 772 tumour specimens and the value of current ancillary molecular diagnostic modalities. Br J Cancer 116:669–678

    Article  PubMed  PubMed Central  CAS  Google Scholar 

  19. Pollock PM, Harper UL, Hansen KS et al (2003) High frequency of BRAF mutations in nevi. Nat Genet 33:19–20

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  20. Shustef E, Kazlouskaya V, Prieto VG et al (2017) Cutaneous angiosarcoma: a current update. J Clin Pathol 70:917–925

    Article  PubMed  Google Scholar 

  21. Sunderkotter C, Becker K, Kutzner H et al (2018) Molecular diagnosis of skin infections using paraffin-embedded tissue – review and interdisciplinary consensus. J Dtsch Dermatol Ges 16:139–147

    PubMed  Google Scholar 

  22. Takeichi T, Nanda A, Liu L et al (2013) Impact of next generation sequencing on diagnostics in a genetic skin disease clinic. Exp Dermatol 22:825–831

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  23. Taylor BS, Barretina J, Maki RG et al (2011) Advances in sarcoma genomics and new therapeutic targets. Nat Rev Cancer 11:541–557

    Article  PubMed  PubMed Central  CAS  Google Scholar 

  24. Thway K, Noujaim J, Jones RL et al (2016) Dermatofibrosarcoma protuberans: pathology, genetics, and potential therapeutic strategies. Ann Diagn Pathol 25:64–71

    Article  PubMed  Google Scholar 

  25. Tsoucas D, Yuan GC (2017) Recent progress in single-cell cancer genomics. Curr Opin Genet Dev 42:22–32

    Article  PubMed  PubMed Central  CAS  Google Scholar 

Download references

Danksagung

Die Autoren bedanken sich bei Frau Britta Hasemeier für die unentbehrliche Hilfe bei der Erstellung der Abbildungen.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie, Medizinische Hochschule Hannover, Carl-Neuberg-Str. 1, 30625, Hannover, Deutschland

    V. Schacht

  2. Institut für Pathologie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland

    U. Lehmann, T. Reineke-Plaass, F. Länger & H.-H. Kreipe

  3. Institut für Humangenetik, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland

    B. Auber & S. Morlot

Authors
  1. V. Schacht
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. U. Lehmann
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. T. Reineke-Plaass
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. F. Länger
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. B. Auber
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  6. S. Morlot
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  7. H.-H. Kreipe
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to V. Schacht.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

V. Schacht, U. Lehmann, T. Reineke-Plaass, F. Länger, B. Auber, S. Morlot und H.-H. Kreipe geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren. Alle Patienten, die über Bildmaterial oder anderweitige Angaben innerhalb des Manuskripts zu identifizieren sind, haben hierzu ihre schriftliche Einwilligung gegeben. Im Falle von nicht mündigen Patienten liegt die Einwilligung eines Erziehungsberechtigten oder des gesetzlich bestellten Betreuers vor.

Glossar Begriffe und Methoden

cfDNA bzw. cftDNA

Freie zirkulierende (Tumor‑)DNA, durch Tumorzelluntergang in die Zirkulation abgegebene DNA-Fragmente, aus Plasma isolierbar

CGH bzw. aCGH

Komparative genomische Hybridisierung (aCGH: Array-basiert), genomweite Erfassung aller Zugewinne bzw. Verlust mittels kompetitiver (= komparativer) Hybridisierung auf Metaphasenchromosomen, erfasst keine balancierten Translokationen, benötigt sehr viel DNA, sehr aufwendig in Durchführung und Auswertung

CNV

„Copy number variation“, Kopienzahlveränderung eines Gens oder Chromosomenabschnitts, meist im Sinne einer Erhöhung (= Amplifikation)

dPCR

„Digital PCR“ (auch: „digital droplet PCR“), Variante der quantitativen PCR, sensitiver und robuster, besonders geeignet für den Nachweis von Punktmutationen

FISH

Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, Visualisierung genetischen Materials in Zellen mittels Gensonden, Goldstandard für den Nachweis von Translokationen und Kopienzahlveränderungen im Genom

ISH bzw. CISH

(Chromogene) In-situ-Hybridisierung, im Prinzip wie FISH, Visualisierung mittels Chromogen, Auswertung in Hellfeldmikroskopie, meist für den Nachweis von Pathogenen eingesetzt (z. B. humanes Papilloma-Virus [HPV] oder Epstein-Barr-Virus [EBV])

„Liquid biopsy“

Blutprobe, in der tumorspezifische Parameter (wie z. B. Mutationen) nachgewiesen werden, die normalerweise in einer Gewebeprobe untersucht werden, erfordert spezielle Probengewinnung, Transportröhrchen und Aufarbeitung, im weiteren Sinne: alle Körperflüssigkeiten, in denen Gewebemarker nachgewiesen werden (z. B. Liquor, Urin oder Prostatasekret)

NGS

„Next generation sequencing“, Hochdurchsatzsequenzierungsverfahren, ermöglicht Ganzgenomsequenzierung in wenigen Tagen, teils „MPS“ genannt: „massive Parallelsequenzierung“

Panelsequenzierung

Gleichzeitige Sequenzierung mehrerer Gene (spezifisch für ein Krankheitsbild) mittels NGS, auch „targeted resequencing“ genannt, „kleines“ Panel: ca. 10 bis 50 Gene, „großes“ Panel: bis zu ca. 1000 Genen

Pyrosequenzierung

Alternative DNA-Sequenzierungsmethode, besonders geeignet für die Analyse von Mutationshotspots, sensitiver, preiswerter und schneller als Sanger-Sequenzierung

Sanger-Sequenzierung

Nach ihrem Erfinder benannte Methode zur DNA-Sequenzierung, die für viele Anwendungen nach wie vor der Goldstandard ist. Nachteil: geringe Sensitivität, hoher Material- und Arbeitsaufwand pro Sequenzierung, genetische Mosaike nicht nachweisbar

TMB

„Tumor mutational burden“, Zahl der Mutationen pro Megabase Tumorgenom, ein hoher TMB-Wert korreliert in Studien mit dem Ansprechen auf Immuncheckpoint-Therapie

WES

„Whole exom sequencing“, Sequenzierung aller Exome aller ca. 20.000 für Proteine kodierenden menschlichen Gene

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Schacht, V., Lehmann, U., Reineke-Plaass, T. et al. Möglichkeiten und Grenzen der Molekularpathologie in der Dermatohistologie. Hautarzt 69, 563–569 (2018). https://doi.org/10.1007/s00105-018-4206-6

Download citation

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00105-018-4206-6

Schlüsselwörter

Keywords

Search

Navigation