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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und
47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

02. - 06.10.2006, Berlin

In vivo Charakterisierung unterschiedlicher angiogener Phänotypen in der Knochenmetastasierung am Modell des metastasierten Mammakarzinoms

Meeting Abstract

  • C. Schäfer - Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
  • I. Fuhrhop - Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
  • M. Schröder - Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
  • S.L. Rafnsdottir - Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
  • P. Algenstaedt - Klinik und Poliklinik für Innere Medizin I, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
  • W. Rüther - Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
  • N. Hansen-Algenstaedt - Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 02.-06.10.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. DocW.11.2-1447

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0923.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Schäfer et al.
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Gliederung

Text

Die Angiogenese, die Bildung neuer Blutgefäße, ist für die Etablierung und das Wachstum von Primärtumoren und ihrer Metastasen von essentieller Bedeutung. Neben den konventionellen Therapien stellen anti-angiogene Substanzen ein viel versprechendes Therapiekonzept im Rahmen der Behandlung von Tumoren dar. Im Gegensatz zu Weichgewebstumoren ist über die Tumorangiogenese und Mikrozirkulation im Knochen jedoch wenig bekannt. Ziel dieser Studie war eine Charakterisierung der Tumorangiogenese im Knochen in vivo an Hand etablierter Mammakarzinom Zelllinien mit einem von uns neu etablierten Knochenfenster („Femur Window“), welches eine kontinuierliche Beobachtung der Mikrozirkulation im Knochen erlaubt.

Methodik: Humane, red fluorescent Protein transfizierte T47D, MCF-7 und MDA-MB 231 Mammakarzinomzellen wurden in das Femur von SCID Mäusen unter Verwendung des „Femur Window“ implantiert. Tumorwachstum, funktionelle Gefäßdichte, Gefäßdurchmesser und mikrovaskuläre Permeabilität wurden nicht-invasiv mittels Fluoreszenzmikroskopie über den Zeitraum von 25 Tagen in vivo quantifiziert. Ergänzend wurde eine Analyse der Produktion der angiogenen Faktoren VEGF und seiner Rezeptoren VEGFR-1 und –2, PDGF-alpha und -beta sowie des PDGFR-beta auf mRNA Ebene in vitro durchgeführt. Die statistische Analyse der Ergebnisse erfolgte durch den Mann-Whitney U Test.

Ergebnisse: T47D, MCF-7 und MDA-MB 231 Zellen zeigten ein reproduzierbares diaphysäres Tumorwachstum. Während T47D Tumoren ein prädominant osteoblastisches Wachstum zeigten, waren MCF-7 Tumoren gemischt osteoblastisch/osteolytisch und MDA-MB 231 Tumoren osteolytisch. MCF-7 und MDA-Mb 231 Zellimplantation führte zu einem signifikanten Anstieg der Gefäßdichte mit einer Erhöhung des mittleren Gefäßdurchmessers. Differierend war die Gefäßdichte nach Implantation von T47D Zellen reduziert. Die mikrovaskuläre Permeabilität zeigte sich initial erhöht und reduzierte sich nach diesem Zeitraum, wobei die Permeabilität jedoch gegenüber dem Ausgangswert erhöht blieb. Die Analyse der angiogenen Faktoren demonstrierte eine erhöhte mRNA-Expression von VEGF und VEGFR-2, sowie PDGF-beta und PDGFR-beta in MCF-7 und MDA-MB 231 Zellen verglichen zu T47D Zellen.

Schlussfolgerung: Während die osteolytisch bzw. gemischt osteolytisch/osteoblastischen Tumoren (MDA-MB 231 und MCF-7) einen angiogenen Phänotyp aufweisen, weist der osteoblastische Tumor (T47D) ein mehr Gefäß verdrängendes Wachstum auf. Die Analyse des angiogenen Profils der T47D-Zelllinie zeigt eine zu den in vivo Ergebnissen korrelierende reduzierte Expression von angiogenen Wachstumsfaktoren. Die Ergebnisse zeigen, das ein angiogenic profiling eines Tumors vor Initiierung einer anti-angiogenen Therapie zur Abschätzung des Therapieerfolges sinnvoll sein könnte und wirft die Frage auf, ob ein primär osteoblastischer Phänotyp mit einem geringer angiogenen Phänotyp verbunden ist und somit möglicherweise einer anti-angiogenen Therapie schlechter zugänglich ist.

Abbildung 1 [Abb. 1]