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Einleitung: Bislang existieren kaum praktikable translationale Mausmodelle für das Blasenkarzinom. Bisherige Modelle beruhen auf Karzinogenen und erzeugen heterogene Tumore mit mangelnder Reproduzierbarkeit und langer Induktionsdauer oder auf Xenografts in immundefizienten Mäusen. Das Fehlen zuverlässiger immunkompetenter Tiermodelle ist ein Grund für den langsamen Fortschritt in der Erforschung von Tumorbiologie und Therapieansätzen im Vergleich zu anderen Tumorentitäten. Ziel des Projekts war die Etablierung eines neuen Verfahrens zur Tumorinduktion über DNA-Transfektion mittels in vivo Elektroporation.

Methoden: Zur Tumorinduktion wurde die Harnblasenwand von Mäusen (C57BL/6, Eigenzucht DKFZ Heidelberg) mit den Onkogenen k-ras und c-myc und der SB13-Transposase transfiziert. Gleichzeitig erfolgte mittels Cre/loxP System die Aktivierung / Inaktivierung verschiedener Onkogene/Tumorsuppressorgene in genetisch modifizierten Mäusen: p53fl/fl sowie BrafV600E,PTEN-fl/fl,CbtnnExon3-fl/fl – nachfolgend BPB. Durch Kombination ergaben sich 8 Gruppen: 1) k-ras + SB13 + Cre, 2) c-myc + SB13 + Cre, 3) k-ras + c-myc + SB13 + Cre, 4) SB13 + Cre, jeweils in p53fl/fl und BPB. Die Transfektion geschah mit in vivo Elektroporation nach operativer Freilegung der Blase und transmuraler Injektion der Plasmide in das Lumen. Anschließend erfolgten klinische und 2-wöchentliche MRT Untersuchungen. Bei Feststellung von Tumorwachstum wurde der Versuch beendet und Gewebeproben entnommen. Tumore sowie mögliche Metastasierung wurden makroskopisch beurteilt, histologisch aufgearbeitet (HE & IHC auf Pan-CK & Vimentin) und von zwei Pathologen unabhängig beurteilt.

Ergebnisse: Postoperativ zeigte ein Tier (1/48) eingeschränkte Regeneration mit Erreichen eines Abbruchkriteriums. Alle weiteren Tiere zeigten keine Komplikationen. Bei Tumorwachstum kam es in 9,7% (n=3) d.F. zu Makrohämaturie. Die Gruppen k-ras + cmyc in p53fl/fl sowie cmyc in BPB Mäusen zeigten Tumorwachstum in 100% d.F. in einer medianen Zeit von 29 (p53fl/fl,kras+cmyc) bzw. 43 (BPB,cmyc) Tagen. Insgesamt entstanden in 3 der 8 Versuchsgruppen bei ≥80%, in 2 weiteren Gruppen bei >60% Blasentumore. Nur die Gruppe p53fl/fl + Cre entwickelte keine Tumore während eines Beobachtungszeitraums von 120 Tagen. Die durchschnittliche Tumorgröße betrug über alle Gruppen gemittelt 1,44 g. Die Tumoren erwiesen sich histologisch großteils als Urothelkarzinom mit sarkomatoider Entdifferenzierung. In allen Gruppen mit Tumorwachstum zeigten sich in bis zu 40% Metastasen.

Diskussion: Mittels in vivo Elektroporation von Onkogenen und Tumorsuppressorgenen in murinen Harnblasen können einfach, schnell und zuverlässig metastasierende Blasentumore in immunkompetenten Mäusen induziert werden. Diese Methode weist somit als präklinisches Modell deutliche Vorteile gegenüber bisherigen Modellen auf. Weitere Schritte sind Etablierung urothelspezifischer Promotoren sowie molekulare Subklassifikation entstehender Tumore abhängig von Onkogenen und Mauslinie.