Intratumorale Gabe von Interleukin-1β und Interferon-γ im Rattengliommodell

Abstract

Die erfolgreiche Behandlung maligner Hirntumoren, insbesondere des Glioblastoma multiforme, ist ein ungelöstes Problem. Auch Immuntherapie kann vermutlich aufgrund zu geringer Immunzellaktivität im Tumor keine erfolgreiche Immunantwort induzieren. Convection-enhanced-Delivery (CED) könnte dieses Problem überwinden. In dieser Arbeit erfolgte die Analyse der Effekte der intratumoralen Gabe von Interleukin (IL)-1β und Interferon (IFN)-γ mittels CED auf die Immunzelleinwanderung in den Tumor in einem Rattengliommodell. Tumorzellen wurden in den linken nucleus caudatus der Ratten implantiert und das Tumorwachstum mittels MRI dargestellt. Im Anschluss erfolgte die intratumorale Gabe von IL-1β und IFN-γ über 48 Stunden. Nach Hirnentnahme und Anfertigung von Gefrierschnitten konnte die Einwanderung von Granulozyten, CD4+ und CD8+ Lymphozyten, sowie Makrophagen in den Tumor mittels Immunhistologie nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigten, dass die intratumorale Zytokingabe mittels CED zu einer starken Einwanderung von Granulozyten, CD4+ und CD8+ Lymphozyten, sowie Makrophagen im Sinne einer spezifischen Immunantwort führte. Eine signifikante Tumorregression wurde nicht nachgewiesen, jedoch konnte zwischen der gemessenen Tumorgröße und der Zahl der eingewanderten Immunzellen eine Beziehung im Sinne einer negativen Korrelation demonstriert werden.

Malignant gliomas are hard to treat successfully. Like other treatments immune therapy fails presumably due to low concentration of immune modifiers within the tumor. Convection-enhanced delivery (CED) may overcome this problem. So, we analyzed the effect of intratumoral delivery of interleukin (IL)-1β and interferon (IFN)-γ by CED on tumor immune cell invasion in a rat glioma model. Tumors were implanted into the left caudate nucleus and tumor growth was demonstrated by MRI. Afterwards intratumoral infusion of IL-1β or IFN-γ was started for 48 h. Then animals were sacrificed and the number of tumor infiltrating granulocytes, CD4+ and CD8+ lymphocytes as well as macrophages was analyzed by immunohistochemistry. Results demonstrate, that intratumoral cytokine infusion using CED leads to a strong tumor invasion with macrophages and lymphocytes suggesting a tumor specific immune response. No tumor regression could be achieved. Rather a negative correlation between the measured tumor size and the number of invaded immune cells was demonstrated.