Untersuchung von Metastasierungsprädiktoren bei cervikalen Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom- Metastasen durch Magnetresonanz-Elastographie und multiparametrischen Ultraschall

• Antragstellerin: Dr. Katharina Margherita Wakonig
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548908318

Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region (HNSCC) stellen die siebthäufigste Krebsart weltweit dar. Die Behandlung basiert auf dem Tumorstadium und kann Operation, Bestrahlung und Chemotherapie umfassen. Ein entscheidender Faktor für die Prognose ist die lymphogene Metastasierung, die das Rezidiv- und Metastasierungsrisiko erhöht. Trotz intensiver Nachsorge, die unter anderem regelmäßige Ultraschalluntersuchungen der Halslymphknoten beinhaltet, gibt es derzeit keinen verlässlichen Marker zur Vorhersage des Metastasierungspotenzials eines Kopf-Hals-Tumors. Forschungen zeigen, dass neben biologischen auch physikalische Eigenschaften des Tumors, wie Kraftetablierung zur Ausbreitung, mechanische Zellplastizität und räumliche Zellheterogenität, für das Tumorwachstum entscheidend sind. Diese Faktoren beeinflussen, wie sich ein Tumor entwickelt und ausbreitet, und haben Einfluss auf die Veränderung der Gewebeeigenschaften in seiner Umgebung. Moderne Bildgebungstechniken wie der multiparametrische Ultraschall (mpUS), die Scherwellenelastographie (SWE), und die Magnetresonanz-Elastographie (MRE) erlauben es, diese physikalischen Veränderungen zu visualisieren und könnten in der Zukunft zur Verbesserung der Diagnostik und Überwachung von HNSCC beitragen. Besonders der mpUS, der neben der Beurteilung der Gewebeelastizität auch die Mikrovaskularisation darstellen kann, zeigt Potenzial in der Differenzierung von cervikalen HNSCC-Metastasen. Die MRE bietet ähnliche Möglichkeiten durch die Darstellung von Gewebesteifigkeit und -fluidität und mit ihrer Hilfe kann im Gegensatz zum mpUS nicht nur die cervikalen Metastasen sondern auch den Primärtumor untersuchen. Bei anderen Tumorentitäten konnte bereits gezeigt werden, dass die MRE eine präzisere Einschätzung der Tumorausdehnung und auch eine Beurteilung der Aggressivität des Tumors erlaubt und somit als Metastasierungsprädiktor fungieren kann. Bei HNSCC wurde diese Methode bisher noch kaum erforscht. Unser Projekt zielt darauf ab, einen Metastasierungsprädiktionsmarker für HNSCC mittels multiparametrischer Bildgebung zu entwickeln. Wir vermuten, dass HNSCC und deren Metastasen im Vergleich zu gesundem Gewebe in der MRE durch erhöhte Fluiditäts- und Elastizitätsmodule charakterisiert sind. Es wird ein signifikanter Unterschied zwischen HNSCC-Primärtumoren und gesundem Gewebe sowie zwischen HNSCC mit und ohne Metastasen erwartet, um einen Metastasierungspotenzialprädiktionsmarker abzuleiten. Zudem wird die Korrelation zwischen den mpUS-Parametern und MRE-Ergebnissen der cervikalen Lymphknoten untersucht, um den Marker in die klinische Nachsorge zu integrieren. Dies ermöglicht eine effizientere Überwachung von Patienten mit erhöhtem Metastasierungsrisiko. Langfristig soll ein KI-basiertes Modell die Analyse von MRE und US-Daten verbessern, um die Prädiktion und Darstellung von Metastasen zu optimieren und eine zeit- und kosteneffiziente Tumornachsorge zu unterstützen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Ingolf Sack