Z Gastroenterol 2013; 51 - K359
DOI: 10.1055/s-0033-1353009

In-vitro/ex-vivo HIPEC-Modelle zur Therapieeffizienzprüfung

C Ulmer 1, L Schaaf 2, W Zopf 1, W Steurer 1
  • 1Robert-Bosch-Krankenhaus, Allgemein und Viszeralchirurgie, Stuttgart, Germany
  • 2Institut für klinische Pharmakologie, Stuttgart, Germany

Einleitung: Die HIPEC verläuft derzeit nicht standardisiert. Variablen wie die Kombinationen der Zytostatika, Applikationsdauer und Hyperthermie beeinflussen die Therapieeffizienz. Zur Charakterisierung dieser Variablen und realitätsnahen Abbildung der klinischen Situation sind experimentelle Modelle unerläßlich. Folglich etablierten wir ein in vitro Modell, das frei schwimmende Tumorzellen abbildet, sowie ein ex-vivo Modell, das einer peritonealen Metastase gleicht.

Methoden: Um die Situation frei-schwimmender Tumorzellen im Bauchraum zu imitieren, wurden Zellen (Ovarial-/Colonkarzinom-Linien) in Suspension verwendet. Analog zur HIPEC wurde für 1h in An- und Abwesenheit von Cisplatin (84µM) bzw. Doxorubicin (15µM) bei 37/42 °C behandelt und in definierter Zellzahl für einen koloniebildenden Assay eingesät. Nach 12 tägiger Wachstumsphase wurden Kolonien ausgewertet. Für das ex-vivo Modell wurden Gewebeschnitte (250 µm) aus nativem Metastasengewebe (Ovar/Colon) hergestellt und für 1 d kultiviert, analog unseres in-vitro-Systems behandelt, nach weiterer 3 tägiger Kultivierung fixiert und immunhistochemisch mittels Bildanalyse-Software (Definiens, München) ausgewertet.

Ergebnisse: Die Validierung des ex-vivo Modells erfolgte immunhistochemisch (KI67, gesp. Cas3/CK 18, gH2AX, HE). Die über 6 d stabile Slice-Kultivierung zeigt i.V zur in-vivo-Situation ähnliche Expressionen der Marker, sowie keinerlei morphologische Veränderungen. Nach Slice-Behandlung ist eine verstärkte Expression gesp. Cas3/CK18, gH2AX, sowie eine verminderte Expression von KI67 nachweisbar. Durch Hyperthermie wird eine weitere Zunahme von bis zu 20% (Cas3, CK 18, gH2AX), sowie ein Abnahme von bis zu 30% KI67 pos. Zellen erzielt. Unser in-vitro Modell zeigt innerhalb verschiedener Zelllinien unterschiedlich starke Langzeiteffekte. Chemotherapeutika und Hyperthermie führen in Kombination zu weiterer drastischer Reduktion (bis zu 50% bei Cisplatin, 65% bei Doxorubicin).

Fazit: In einigen Fällen hat Hyperthermie positiven Einfluss auf die Wirksamkeit der Chemotherapie. Dieser Effekt ist nicht uniform auf alle Zelllinien und Chemotherapeutika übertragbar. Daher ist die Klärung zugrundeliegender molek. Mechanismen unerlässlich. Unser in-vitro und v.a. ex-vivo Modell stellt ein hocheffizientes Tool dar.