Hirnmetastasen stellen ein zunehmendes Problem in der Behandlung von Tumorpatienten dar, denn ihre Inzidenz ist steigend, aber die Prognose bei Diagnosestellung ist selbst unter aktueller, leitliniengerechter Therapie fast unverändert schlecht. Da die Grunderkrankung mittlerweile oft gut behandelbar ist, werden Hirnmetastasen so zum prognosebestimmenden Faktor. Grundlagenforschung über die Pathophysiologie von Hirnmetastasen ist dringend erforderlich, um den betroffenen Patienten in Zukunft innovative, erfolgreiche Therapien anbieten zu können. Hypoxie-induzierbarer Faktor-1alpha (HIF-1alpha) und Angiogenese sind in zahlreichen Studien als zentrale Faktoren der Tumorprogression und Metastasierung identifiziert worden. Das Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob Hirnmetastasen, auch in Abhängigkeit von der Tumorentität, invasiv in das umgebende Hirnparenchym wachsen, welche Faktoren diese Invasivität beeinflussen und ob ein Zusammenhang zwischen Vaskularisierung der Metastasen und ihrem Invasionsverhalten besteht. Eine zentrale Fragestellung war, ob ein Zusammenhang von HIF-1alpha-Expression und Vaskularisierung, Invasionsverhalten und/oder Tumorentität in intrakraniellen Metastasen besteht. Dazu wurden an 80 Fällen von Hirnmetastasen verschiedener Tumorentitäten, insbesondere Mamma-, kolorektale sowie nicht-kleinzellige Bronchialkarzinome (NSCLC), sowie an Vergleichsgewebe (normales Hirnparenchym und Glioblastome) sowohl die Gefäßdichte als auch die HIF-1a-Expression quantitativ morphometrisch bestimmt. Zur Untersuchung des Invasionsverhaltens wurden drei Invasionstypen definiert: Keine Invasion, Invasion in Form von Zellclustern und Invasion in Form von Satellitentumoren. Die Ergebnisse zeigen, dass Metastasen häufig invasiv wachsen (92,5 % der untersuchten Fälle), Invasion ist demnach keine Ausnahme, sondern vielmehr die Regel. Hierbei spielt HIF-1alpha eine zentrale Rolle. So zeigten Metastasen mit höherer HIF-Dichte eine signifikant stärkere Invasion. Die Gefäßdichte war in Hirnmetastasen deutlich gegenüber dem normalen Hirnparenchym erhöht, eine Korrelation zur Invasivität zeigte sich nicht. Diese Ergebnisse stehen in guter Übereinstimmung mit aktuellen Studien, die zeigen, dass Metastasen im Gehirn invasiv wachsen und unterstützen die zentrale Rolle von HIF-1alpha in der Regulation der Invasion. Folgestudien müssen klären, ob HIF-1a lediglich Marker oder kausal an der vermehrten Invasion beteiligt ist. So könnte HIF-1alpha in Zukunft als Marker für besonders invasive Metastasen, im Idealfall als vielversprechendes therapeutisches Ziel eingesetzt werden.
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