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122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

05. bis 08.04.2005, München

Inhibition von mTOR reduziert Tumorwachstum und Angiogenese des Magenkarzinoms in einem experimentellen Modell

Meeting Abstract

  • corresponding author S.A. Lang - Klinik und Poliklinik für Chirurgie der Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland
  • O. Stoeltzing - Klinik und Poliklinik für Chirurgie der Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland
  • D. Klein - Experimentelle Chirurgie der Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland
  • U. Bolder - Klinik und Poliklinik für Chirurgie der Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland
  • H.J. Schlitt - Klinik und Poliklinik für Chirurgie der Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland
  • E.K. Geissler - Experimentelle Chirurgie der Universität Regensburg, Regensburg, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 05.-08.04.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05dgch2961

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2005/05dgch359.shtml

Veröffentlicht: 15. Juni 2005

© 2005 Lang et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Im PI3K/Akt Signaltransduktionsweg stellt mTOR (mammalian target of rapamycin) einen zentralen Mediator der Transkription und Translation verschiedener Zielgene dar. Insbesondere vermag mTOR die Expression von angiogenetisch wirkenden Faktoren in Tumoren zu regulieren. Einer dieser Faktoren ist der Transkriptionsfaktor „hypoxia inducible factor-1α" (HIF-1α), der eine wichtige Rolle in der Tumorprogression und Metastasierung von soliden Tumoren spielt. Wir postulierten, dass durch eine Blockade von mTOR mittels Rapamycin (RAPA) die Aktivität von HIF-1α in Tumorzellen in vitro und konsekutiv die Angiogenese und das Wachstum von Magenkarzinomzellen in vivo inhibiert werden.

Material und Methoden

Zytotoxische Effekte von RAPA (10 ng/ml) auf die humane Magenkarzinomzelllinie TMK-1 wurden mit Hilfe von MTT Assays unter hypoxischen und nicht-hypoxischen Bedingungen untersucht. Auswirkungen einer mTOR Inhibition auf die HIF-1α Expression in vitro wurden mittels Western Blot Analysen ermittelt. Tumorzellmigration und -invasion nach mTOR Inhibition wurden anhand modifizierter Boyden Kammern in vitro untersucht. Zur Darstellung der Auswirkung einer mTOR Inhibition (RAPA 1,5 mg/kg/Tag) auf die Angiogenese in vivo, verwendeten wir das Rückenhautkammermodell (dorsal-skin-fold chamber, DSFC) in athymischen Nacktmäusen (n=6/Gruppe). Eine zweitägliche Darstellung der Angiogenese erfolgte mittels in vivo Bilddokumentation und die mikrovaskuläre Gefäßdichte (MVD) wurde abschließend berechnet (13. Tag). Der Effekt einer RAPA Therapie auf das Tumorwachstum wurde nachfolgend in einem subcutanen (SQ) Modell untersucht (n=8-9/Gruppe). Am vierten Tag nach Tumorzellimplantation erhielten die Mäuse entweder RAPA (1,5 mg/kg/Tag) oder Trägersubstanz mittels intraperitonealer Injektion. Tumordiameter wurden zweitäglich ermittelt und Volumina berechnet. Bei Versuchende (18. Tag) wurden die s.c. Tumore exzidiert, gewogen und Gewebe für immunhistochemische Färbungen asserviert.

Ergebnisse

In vitro führte eine mTOR Blockade mittels RAPA zu einer deutlichen Reduktion (75 %) der HIF-1α Aktivität in Tumorzellen nach hypoxischer Stimulation, verglichen mit entsprechenden Kontrollen. Dagegen zeigte RAPA in MTT Versuchen nur eine geringe zytotoxische Wirkung auf TMK-1 Zellen. In Migrations- und Invasionsuntersuchungen vermochte RAPA die Zell-Motilität in vitro signifikant zu reduzieren (P<0,05 für beides). Im DSCF Modell führte eine mTOR Inhibition zu einer Reduktion der Angiogenese in vivo. Die Daten der tierexperimentellen Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle [Tab. 1] zusammengefasst:

Schlussfolgerung

Eine mTOR Blockade mit RAPA führte zu einer Reduktion der HIF-1α Aktivität und Motilität von Magenkarzinomzellen in vitro sowie zu einer Inhibition von Tumorwachstum und Angiogenese in vivo. RAPA könnte möglicherweise als antiangiogenestische/antineoplasische Substanz in Therapiekonzepten zur Behandlung des Magenkarzinoms eingesetzt werden.