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126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

28.04. - 01.05.2009, München

Gezielte stammzellbasierte RANTES/Tk Suizidgentherapie des murinen Pankreaskarzinoms

Meeting Abstract

  • C. Zischek - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum Großhadern, LMU München
  • H. Niess - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum Großhadern, LMU München
  • I. Ischenko - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum Großhadern, LMU München
  • M. Eichhorn - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum Großhadern, LMU München
  • K.W. Jauch - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum Großhadern, LMU München
  • P. Nelson - Medizinische Poliklinik, Klinikum Innenstadt, LMU München
  • corresponding author C.J. Bruns - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum Großhadern, LMU München

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 28.04.-01.05.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09dgch11176

DOI: 10.3205/09dgch706, URN: urn:nbn:de:0183-09dgch7066

Published: April 23, 2009

© 2009 Zischek et al.
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Einleitung: Der Einfluss von Tumor-assoziierten Stromazellen auf Tumorwachstum und Metastasierungspotential ist bereits Gegenstand aktueller Forschung. In präklinischen Experimenten murine Mammakarzinom konnte eine erhöhte Sekretion des Cytokins RANTES (CCL5) durch mesenchymale Stammzellen (MSC) des Tumorstromas einhergehend mit einer erhöhten Metastasierungsrate nachgewiesen werden. Ziel unserer Studie war es, die Relevanz von MSC und RANTES für das Pankreaskarzinom zu analysieren, um sie als Mittel für eine Suicide-Gentherapie zu nutzen. Dazu wurden MSC mit Herpes Simplex (HSV) Thymidinkinase (Tk) unter der Kontrolle des RANTES-Promoters zur gewebsspezifischen Genexpression transfiziert. Tk führt zur Phosphorylierung und damit Aktivierung von exogen zugeführtem Ganciclovir, welches dann zum Zelltod der transfizierten Zellen und durch den sog. Bystander-Effect der umgebenden Zellen führt.

Material und Methoden: MSC wurden aus dem Knochenmark von C57/Bl6 p53 knock-out Mäusen isoliert, charakterisiert und kultiviert. Diese wurden mittels Elektroporation jeweils mit der HSV-TK, Red Fluorescent Protein (RFP) und Enhanced Green Fluorescent Protein (eGFP) unter der Kontrolle des RANTES-Promoters stabil transfiziert. Für die in vivo Versuche wurde ein orthotopes Pankreaskarzinom Modell in C57/Bl6 Mäusen mit syngenen Panc02 Tumorzellen benutzt. Die RFP, eGFP und HSV-Tk transfizierten Stammzellen und nativen MSC wurden über 3 Wochen einmal wöchentlich i.v. über die Schwanzvene injiziert. Die HSV-Tk Therapiegruppe erhielt in jedem Zyklus an Tag 5–7 nach Stammzellgabe Ganciclovir intraperitoneal. Nach 36 Tagen wurden die Tiere getötet und die Tumormassen und der makroskopisch sichtbare Metastasenbefall der Milz, Leber und des Peritoneums bestimmt. Zudem wurden Gewebeproben für Gefrierschnitte, Immunhistologie und RNA-Isolation entnommen.

Ergebnisse: In der Fluoreszenzmikroskopie konnten eGFP- und RFP-Signale in den Tumorgewebeproben der entsprechenden Stammzellgruppen, nicht jedoch in der Kontrollgruppe, detektiert werden. Im orthotopen Pankreaskarzinom-Modell konnte gezeigt werden, dass die HSV-Tk transfizierten Stammzellen in Verbindung mit der Ganciclovir zu einer signifikanten Tumormassenreduktion um 50% gegenüber der unbehandelten Gruppe führten (p < 0,0003, student's t-test). Zudem wurde eine deutlich geringere Metastasierungsrate in die Milz (30% vs. 100%) beobachtet, wohingegen die nicht therapeutischen Stammzellen zu einer Erhöhung der Peritonealkarzinosenrate im Vergleich zur Kontrollgruppe führten (0% vs. 67% eGFP, 75% native MSC, 87,5% RFP).

Schlussfolgerung: Im Tumorgewebe konnte aktives Homing der eGFP-/RFP MSC nachgewiesen werden. Dieses spricht für eine Aktivierung des RANTES-Promoters mit konsekutiver eGFP- und RFP-Genexpression der Stammzellen nach Integration in das Tumorstroma. Des Weiteren zeigte sich eine Reduktion des Primärtumorgewichts und der Metastasierungsrate nach Gabe von therapeutischen HSV-Tk-MSC unter Ganciclovir, wohingegen sich native MSC, eGFP- oder RFP-MSC am Tumorwachstum beteiligen. Eine gezielte MSC basierte RANTES/Tk-Suizidgentherapie stellt damit eine erfolgversprechende Therapiestrategie beim Pankreaskarzinom dar, wobei weitere experimentelle Untersuchungen zur Optimierung dieser Strategie erforderlich sind.