Zusammenfassung
Fragestellung: Zur Therapie fortgeschrittener Mammakarzinome wird erfolgreich der monoklonale Antikörper
Trastuzumab (Herceptin®) eingesetzt. Der Mechanismus beruht auf der Blockierung der
Funktion des Onkogens HER-2/neu. Aktuelle Studien untersuchen die Effektivität von
Herceptin® auch in der adjuvanten Situation. In der vorliegenden Arbeit untersuchten
wir im Mausmodell das Remissionsverhalten von Tumoren nach gezieltem Abschalten der
Expression von HER-2/neu in Abhängigkeit von der Größe der Tumoren. Damit sollten
tumorbiologische Grundlagen für den Einsatz von Herceptin® in der adjuvanten Situation
aufgezeigt werden.
Material und Methoden: HER-2/neu transfizierte NIH3T3-Zellen wurden subkutan in die dorsale Hautpartie von
52 Nacktmäusen gespritzt. Für die Kontrolle des Tumorwachstums in vivo wurde ein Modell
zur kontrollierten Expression von HER-2/neu verwendet, das TET-OFF-System. Mit diesem
System wurde die Expression von HER-2/neu wahlweise durch die Zugabe bzw. den Entzug
von Anhydrotetracyclin ab- oder angeschaltet, wobei vier Behandlungsgruppen gebildet
wurden, die sich bezüglich der Tumorgröße bei Behandlungsbeginn und der Dauer der
Behandlung mit Anhydrotetracyclin unterschieden. Der Verlauf des Tumorwachstums wurde
im MRT verfolgt.
Ergebnisse: NIH3T3-HER-2-Zellen (7 × 106 ) wurden subkutan in Nacktmäuse appliziert. Acht bis zehn Tage nach Injektion der
Zellen wurden kleine subkutan wachsende Tumoren sichtbar. Der Verlauf des Tumorwachstums
und der Einfluss des Ausschaltens von HER-2 infolge der Behandlung mit Anhydrotetracyclin
wurden im MRT verfolgt. Die Tumoren erzielten nach der Behandlung mit Anhydrotetracyclin
bereits nach 7 Tagen eine überraschend effiziente Remission: Auf 1,9 % des Ursprungsvolumens
in der Größengruppe von 0,8 cm3 , 11,8 % in der Größengruppe von 1,2 cm3 , 11,3 % in der Größengruppe von 3,9 cm3 und 25,8 % in der Größengruppe von 14,9 cm3 . Die unbehandelten Kontrolltumoren zeigten eine ungehinderte Wachstumsprogression.
Schlussfolgerung: Das Ausschalten der HER-2-Expression in subkutanen Maustumoren führt zu einer Remission
der Tumoren. Das Ausmaß und die Dauer der Remission war abhängig von der Größe der
Tumoren: Kleine Tumoren konnten stärker und länger zurückgedrängt werden als große
Tumoren. Auf die klinische Situation übertragen bedeutet dies, dass therapeutische
Strategien zum Blockieren von HER-2 möglicherweise erfolgversprechender bei kleinen
Tumoren in frühen Therapiestadien eingesetzt werden können als bei großen Tumoren
in fortgeschrittenen Stadien oder bei Rezidiven. Die Daten unterstützen die Notwendigkeit
zur Prüfung der Wirksamkeit von Herceptin® auch bei Tumoren in frühen Stadien.
Abstract
Purpose: HER-2 blocking strategies, for instance with trastuzumab (Herceptin®), have been
successfully used in therapy of breast cancer. To study molecular mechanisms and the
efficiency of HER-2 blocking therapies we established a mouse tumor model that allows
switching-off of HER-2 expression in tumor tissue.
Material and Methods: NIH3T3 cells conditionally expressing HER-2 by the TET-OFF system (NIH3T3-HER-2 cells)
were subcutaneously injected into the dorsal skin of nude mice. These cells allowed
switching-off of HER-2 expression by exposure to anhydrotetracycline. We examined
the influence of HER-2 downregulation on tumor volume of subcutaneously growing tumors
in nude mice. Tumor development was studied by magnetic resonance imaging. HER-2 expression
was quantified by Western Blot analysis.
Results: Eight to ten days after injection of 7 × 106 NIH3T3-HER-2 cells small subcutaneously growing tumors became visible. A surprisingly
efficient tumor remission was observed already 7 days after switching-off of HER-2
expression: mice with initial tumor volumes of 0.8, 1.2, 3.9 and 14.9 cm3 showed a decrease in tumor volumes to 1.9, 11.8, 11.3 and 25.8 %, respectively, compared
to the respective volumes before anhydrotetracycline administration. In contrast,
a steady increase in tumor volume was observed for mice not exposed to anhydrotetracyclin.
Conclusion: Switching-off of HER-2 expression causes a strong remission already after 7 days.
Interestingly, the extent of tumor remission depends on initial tumor size, whereby
a stronger remission can be achieved for smaller tumors. Our data support clinical
studies testing HER-2 blocking strategies as adjuvant therapy for early breast cancer.
Schlüsselwörter
erbB-2/HER-2 - Tratuzumab/Herceptin® - Tumorprogession
Key words
erbB-2/HER-2 - trastuzumab/Herceptin® - cancer progress
