dc.contributor.author
Schueler, Julia
dc.date.accessioned
2018-06-07T18:02:55Z
dc.date.available
2000-12-14T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/4584
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-8784
dc.description
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Lebenslauf
Einleitung
Literaturübersicht
Material und Methoden
Etablierung der orthotopen Modelle
Angangsrate und Wachstumsgeschwindigkeit
Koerpergewichtsveraenderung
Infiltration und Metastasierung
Histologie und Zytologie
Immunhistochemie
Vaskulaere Permeabilitaet
Chemosensibilitaet auf Standardsubstanzen
Literaturverzeichnis
Asziteszellinie PRCL PC3MAS
Vergleich orthotop und subkutaner Xenograft
Vergleich orthotoper Xenograft und Patient
Bedeutung für die Substanzentwicklung
Zusammenfassung
summary
Abkuerzungsverzeichnis
Anhang
dc.description.abstract
In der vorliegenden Arbeit wurden vier subkutan auf der Nacktmaus wachsende
humane Tumorxenografts orthotop in die Nacktmaus implantiert. Bei zwei
weiteren untersuchten orthotopen Modellen stammte das Spendermaterial von
orthotop implantierten Xenografts ab. Im Einzelnen handelte es sich um das
Kolonkarzinom CXF 1103T, das Blasenkarzinom BXF 1299T, die Prostatakarzinome
PRXF PC3T, PC3MT und PC3MMT sowie das Aszitesmodell PRXF PC3MAS.
Die Angangsraten lagen mit Ausnahme des PRXF PC3(T) bei beiden
Implantationsarten im gleichen Größenbereich, während die Verdoppelungszeiten
nach orthotoper kürzer waren als nach subkutaner Implantation. Diese
Beobachtung bestätigte die Untersuchungen anderer Arbeitsgruppen. Das
abweichende Verhalten des PRXF PC3(T) war auch im Vergleich mit anderen
Arbeiten nicht zu klären.
Daß humane Tumorzellen nur dann metastasieren, wenn sie in ihr Ursprungsorgan
implantiert werden, wurde in dieser Arbeit bestätigt. Im orthotopen Modell lag
die mediane Metastasierungsrate bei 74%. Die Metastasierungsmuster von
Xenograft und Patiententumor waren in weiten Teilen identisch. Sowohl
Übereinstimmung als auch Abweichungen vom Verhalten im Patienten konnten bei
Durchsicht der Literatur bestätigt, die Gründe für die Abweichung aber nicht
erklärt werden. Aus den vorliegenden Daten ergibt sich die Hypothese, daß das
Metastasierungsverhalten in der Maus von Einflüssen abhängig ist, denen das
Spendermaterial seit der Entnahme aus dem Patienten unterlegen war.
Der histologische Aufbau der Xenografts war unabhängig von ihrer Lokalisation.
Ebenso waren die histologischen Befunde des Patiententumors und des
korrespondierenden Xenografts identisch. Immunhistochemisch wurde in allen
Tumoren humanes Zytokeratin unabhängig vom Implantationsort nachgewiesen.
Daher eignete sich diese Methode zur Identifikation fraglicher
Mikrometastasen. Das Kolonkarzinom CXF 1103(T) exprimierte humanes
karzinoembryogenes Antigen (CEA) unabhängig von seiner Lokalisation. Da im
Serum des betreffenden Patienten keine erhöhten CEA-Werte nachgewiesen worden
waren, lag der Verdacht nahe, daß es sich bei CXF 1103(T) um einen sogenannten
"low secreter" handelte, eine Geschwulst, die CEA zwar exprimiert aber nicht
oder nur in sehr geringen Mengen in den Blutkreislauf sezerniert. Die Konstanz
histologischer und immunhistologischer Eigenschaften beim Vergleich zwischen
Patiententumor und Xenograft einerseits sowie den beiden
Implantationsmöglichkeiten andererseits wurde in der Literatur bereits
erwähnt. Die Beobachtung anderer Arbeitsgruppen, daß der Implantationsort den
histologischen Aufbau des Xenograft beeinflusst, konnte in dieser Arbeit nicht
bestätigt werden. Die zytologischen Untersuchungen der Brust- und
Bauchhöhlenergüsse des Aszites-Modelles führten zu dem Schluß, daß sowohl die
Tumorzellkonzentration als auch der relative Anteil der einzelnen Zelltypen an
der Gesamtheit unabhängig von der injizierten Zellzahl und von der Herkunft
der injizierten Zellen war.
Der Einfluss des Implantationsortes auf die Beschaffenheit der tumoreigenen
Gefäße wurde in der Literatur widersprüchlich behandelt. Der in dieser Arbeit
verwendete Parameter der vaskulären Permeabilität zeigte sich unabhängig vom
Implantationsort. Im Gegensatz dazu waren die Gefäße der Metastasen
durchlässiger als diejenigen der Primärtumore. Dieses Phänomen wurde anhand
des selektiven Charakters des Metastasierungsvorganges erklärt.
Die Chemotherapieversuche mit BXF 1299T und PRXFT bestätigten, daß es
prinzipiell möglich ist, eine für solche Experimente ausreichende Tumorzahl zu
transplantieren und deren Wachstumsverlauf in situ zu verfolgen. Eine
Bestimmung von Metasasierungsrate und Tumorgewicht am Ende des Versuches blieb
im Rahmen dieser Arbeit aber unerlässlich für die Bestimmung der Wirksamkeit
einer Substanz. Im Gegensatz zu Beobachtungen anderer Arbeitsgruppen blieb die
Ansprechbarkeit gegenüber einer Chemotherapie prinzipiell vom Implantationort
unbeeinflußt. Allerdings waren die orthotopen Modelle etwas empfindlicher als
die subkutanen. Die Auswahl der Spendertumore, die im subkutanen Modell ein
dem Patienten sehr ähnliches Chemosensibilitätsprofil aufwiesen,
gewährleistete diese Übereinstimmung der beiden Modelle. Folglich macht es
Sinn, Substanzen, bevor sie am aufwendigen orthotopen Modell untersucht
werden, am entsprechenden subkutanen Xenograft zu untersuchen. Die in dieser
Arbeit verwendeten Zytostatika hemmten, sofern sie eine hemmende Wirkung auf
das Tumorwachstum hatten, in statistisch relevanter Weise auch die Bildung von
Metastasen. Damit erwiesen sich die untersuchten orthotopen Modelle als
geeignet für die Testung antimetastatisch wirkender Substanzen und bestätigten
damit gleichlautende Aussagen der Literatur.
Die Bedeutung orthotop implantierter humaner Xenografts in der Tumorforschung
wurde durch die vorliegende Arbeit unterstrichen. Insbesondere für die
Entwicklung antimetastatisch wirkender Substanzen sowie lokaler Therapieformen
ist dieses Modell geeignet. Durch die starke Anlehnung an die klinischen
Verhältnisse wird es darüber hinaus möglich, wichtige Mechanismen der
Tumorbiologie, insbesondere des Metastasierungsvorganges zu studieren, um
daraus Konsequenzen für eine bessere Krebstherapie ziehen zu können.
de
dc.description.abstract
In this study the following human tumor xenografts were implanted
orthotopically in nude mice: colon carcinoma CXF 1103T, bladder carcinoma BXF
1299T, prostate carcinomas PRXF PC3T, PC3MT, PC3MMT and the ascites model PRXF
PC3MAS. In case of four models implanted tumor material derived from
xenografts growing subcutaneously in nude mice. For implantation of PRXF PC3MT
and PRXF PC3MAS orthotopically growing xenografts were used as donor material.
With the exception of PRXF PC3(T), take rates of orthotopic and ectopic models
were similar. However, xenografts implanted into the orthotopic site grew
faster than the xenografts at the heterotopic site.
These results confirm with the examinations of other groups. Low take rate of
PRXF PC3T could not be explained by going through literature.
The fact that human tumor cells only metastasize when implanted in the
corresponding organ was beared out in the present study. Median metastasis
rate amounted to 74 %. Distribution of secondary lesions was almost similar to
the situation in the corresponding patient. Correspondance as well as
divergence from the patient tumor has been described but not explained before.
Data presented in this study allow to suppose a correlation between the
metastastic behavior of the tumor in the mouse and the different influences on
the resected patient specimen before implantation.
Histologically, primary tumor and metastatic lesions were similar when human
tumors were implanted in the corresponding organ of the nude mouse. The
histology was not influenced by the transplantation site. Even the specimen
obtained from the patient had histologically high similarities with the
xenograft growing in nude mice. Thus, histological structure was not
influenced by the tumor environment or host biology.
The expression of human cytokeratin was determined by immunohistochemistry.
Since the expression was independent of localization of the tumor, measurement
of cytokeratin was a feasible method to detect micrometastases. For colon
carcinoma CXF 1103T the expression of carcinoembryogenic antigen (CEA) was
determined. This xenograft did express the tumor marker irrespective of the
implantation site. In patient serum however CEA-levels were not detectable.
Originally, CXF 1103T was probably a low secreter, which means a tumor
expressing CEA but not secreting it.
The results of histological and immunohistological examinations correlated
well with the results of other groups.
Cytological examination of the ascites model showed no relation between tumor
cell concentration or relative tumor cell number found in the pleural and
peritoneal cavity on one hand and the number of injected tumor cells or their
origin on the other hand.
The influence of the implantation site on structural quality of tumor vessels
was discussed contrarily. Vascular permeability was not influenced by the
implantation site. Apart from visceral metastases, these tumors retained much
more dye than the primary tumors. Thus, the selective process of metastasis
enhanced porosity of the tumor vessels.
For BXF 1299T and PRXF PC3MT chemosensitivity against standard anticancer
agents was tested. Orthotopic implanted tumors turned out to be a feasible
model for anticancer drug testing in vivo. In contrast to observations of
other authors, chemosensitivity was not influenced by the localization of the
tumor. The orthotopic models showed a slightly enhanced responsivness in
comparison to their subcutaneous counterpart. This phenomenon could be
explained by the fact that the chemosensitivity profile of the selected
xenografts showed even in the subcutaneous model high correspondence with the
patient tumor.
Thus, testing anticancer drugs in the subcutaneous model before turning to the
large-scale orthotopic model seamed to be a appropriate strategy.
So far as the tested anticancer drugs showed antitumoral activity they also
inhibited the development of metastases. Therefore, the examinated orthotopic
models turned out to be suitable for development of antimetastatic drugs.
This study illuminated the importance of human orthotopic models in oncology.
Developing antimetastastic drugs as well as testing of local therapies seem to
be the most important application for the models described in this thesis. In
addition, they allow to study different aspects of tumor biology and will
facilitate the development of new anticancer strategies.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
orthotopic implantation
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Entwicklung und Charakterisierung humaner Tumormodelle durch orthotope
Implantation
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. R. Rudolph
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. R. Juhr
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. H.H. Fiebig
dc.date.accepted
1999-11-26
dc.date.embargoEnd
2001-02-05
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-1999001159
dc.title.translated
Development and Characterization of Human Tumor Models by Orthotopic
Implantation
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000000139
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http://www.diss.fu-berlin.de/1999/115/
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FUDISS_derivate_000000000139
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open access