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Mikrovaskuläre Eigenschaften im Knochen beschleunigen das Wachstum von Prostatakarzinomzellen verglichen mit ihrem Wachstum im Weichgewebe in einem präklinischen in vivo Modell
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Authors
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Haider Mussawy
- UKE, Hamburg, Germany
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Lennart Viezens
- Universitätsmedizin Göttingen, Unfallchirurgie, Orthopädie und Plastische Chirurgie, Göttingen, Germany
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Malte Schroeder
- UKE, Hamburg, Germany
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Jasmin Wellbrock
- UKE, Hamburg, Germany
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Christian Schaefer
- UKE, Hamburg, Germany
| Published: | November 6, 2018 |
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Fragestellung: Prostatakarzinomzellen metastasieren bevorzugt in den Knochen, dies erhöht entscheidend die Morbidität. Obwohl die molekularen Wechselwirkungen zwischen dem Microenvironment des Knochens und den Prostatakarzinomzellen Gegenstand vieler Studien ist, bleibt die Relevanz der mikrovaskulären Eigenschaften von ossären Prostatakarzinommetastasen weitgehend unbekannt. Ziel der vorliegenden Studie war der standardisierte in vivo Vergleich von Tumorwachstum sowie Mikrovaskularisierung im Knochen versus Weichgewebe, um den Einfluss des Microenvironment auf ortsspezifische Wachstumseigenschaften der Tumore zu identifizieren.
Methodik: Die mikrovaskulären Veränderungen die mit dem Tumorwachstum in Knochen und Weichgewebe assoziiert sind, wurden durch das Implantieren der drei gängigen Tumorzelllinien von LnCap-, Du145- und Pc3-Zellen in das Femur (Femur window) oder den quergestreiften Muskel (Rückenhautkammer) von immunsupprimierten (NSG)-Mäusen implantiert. Das Tumorwachstum und die lokale Mikrovaskularisierung wurden 21 Tage lang unter Verwendung der intravitalen Fluoreszenzmikroskopie analysiert (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten ein stärkeres Wachstum von Tumorzellen in Knochen als in der Muskulatur, die mit einem beschleunigten Wachstum von LnCap- und Pc3-Zellen assoziiert ist. Permeabilität, Blutfluss und Gewebeperfusionsraten waren im Knochen größer als im Muskel. Du145-Zellen hingegen zeigten in beiden Geweben ähnliche vaskuläre Eigenschaften sowie ein vergleichbares Tumorwachstum. Eine erhöhte mikrovaskuläre Dichte in quergestreiften Muskeln führte zu einer höheren Tumorlast während des frühen Wachstums, während eine in der Folge erhöhte Gewebeperfusionsrate das Wachstum von Prostatakarzinomzellen im Knochen förderte.
Schlussfolgerung: Mit Hilfe des beschriebenen Modells kann in vivo das ortsspezifische Wachstumsverhalten der Prostatakarzinomzellen analysiert werden. Dies wird nützlich sein, um die organspezifische Wirksamkeit neuer Behandlungen zu bewerten.
