Modellsysteme urogenitaler Tumoren des Menschen

Zusammenfassung

Die Entwicklung von Modellsystemen menschlicher Tumoren stellt ein wichtiges Arbeitsgebiet der tumorbiologischen Grundlagenforschung dar. Unter den malignen Tumoren des menschlichen Urogenitaltraktes lassen sich vor allem Nieren- und Blasenkarzinome, aber auch vereinzelt Prostatakarzinome und nicht-seminomatöse Hodentumoren durch Xenotransplantation unabhängig vom Patienten weiterzüchten. Als Tumorempfänger dienen in zunehmendem Maße - neben immunsupprimierten Tieren - sog. nu/nu Mäuse oder Ratten, die durch eine genetisch bedingte Thymusaplasie zu keiner T-zellspezifischen Xenotransplantatabstoßung fähig sind.

Voraussetzung für eine Verwendung dieser Modellsysteme z. B. zur Prüfung der Effektivität einer Chemotherapie im Stadium der Entwicklung, aber evtl. auch im klinischen Bereich, ist die morphologische und funktionelle Übereinstimmung des Originaltumors mit Xenotransplantattumoren.

Wie andere menschliche Tumoren behalten Tumoren des menschlichen Urogenitalsystems nach Xenotransplantation sowohl licht- wie elektronenmikroskopisch ihre typischen morphologischen und karyologischen Charakteristika. Die Bildung von Erythropoeitin und menschlichen Plasmaproteinen durch Nierenkarzinome, von prostataspezifischer saurer Phosphatase durch Prostatakarzinome oder HCG-β durch nicht-seminomatöse Hodentumoren vor und nach Xenotransplantation auf nu/nu Mäuse zeigen, daß auch funktionelle Eigenschaften der Originaltumoren durch die heterotope Weiterzüchtung nicht beeinflußt werden.

Enzymmuster, Metabolismus und Wachstumsgenetik von urogenitalen Original- und Xenotransplantattumoren wurden bislang kaum untersucht und verglichen.

Neben grundlegenden Untersuchungen zur Charakterisierung xenotransplantierter urogenitaler Tumoren wurde die Wirkung von verschiedenen Zytostatika und von BCG an Modellsystemen menschlicher Blasenkarzinome untersucht.

Fortschritte sind in diesem Bereich durch die weitere Entwicklung von Modellsystemen und durch den Einsatz sensitiver zellkinetischer Untersuchungsmethoden zu erwarten. Obwohl Xenotransplantattumoren aufgrund der Unterschiede zwischen Mensch und Tier sicher kein ideales Modell eines menschlichen Tumors darstellen, lassen sich tumorbiologisch wichtige Fragestellungen daran studieren.

Abstract

The development of model systems of human tumors is one of the important tasks in the field of tumorbiological research. In the group of malignancies of the human urogenital system, renal cell carcinomas and carcinomas of the bladder have been found to be most suitable for xenotransplantation, whereas carcinoma of the prostate and none-seminomateous testicular tumors have been grown successfully only in rare instances. Thymusaplastic nude mice and rats, incapable to reject xenotransplants by a T-cell specific immune response are widely used as tumor host in addition to immune-conditioned laboratory animals. The use of these model systems in oncological research, e.g. in evaluating the efficacy of chemotherapeutic agents in preclinical trials as well as in clinical situations requires that morphology and function of the tumors growing in the xenogeneic host correspond with that of the tumors growing in the xenogenic host correspond with that of the original tumor. Tumors of the human urogenital system retain their morphological and karyological characteristics following xenotransplantation as seen by virtue of light and electronmicroscopy. The production of erythropoeitin and human plasma proteins by renal cell carcinomas, of prostatespecific acid phosphatase by prostatic carcinoma and of HCG-β by none-seminomateous testicular tumors grown in nude mice, clearly indicates that some functional characteristies of the original tumors are not influenced by the xenotopic maintainance of these tumors. There are only a few reports comparing the isozyme profile, metabolic characteristics and growth behavior of xenotransplants with that of the original human tumor. In addition to investigations concerned with the characterization of tumors of human urogenital system grown in xenogenic hosts model systems of carcinoma of bladder have been used to the evaluate the efficacy of a variety of chemotherapeutic agents and of BCG.

Progress in this area can be expected by developing additional model systems and by the application of sophisticated cell kinetic techniques. It is obvious that due to the differences between man and animal xenotransplanted human tumor tissue grown in suitable animal hosts is far from being an ideal model of human tumors. Nevertheless these model systems are most useful to investigate a wide spectrum of tumor-related problems.

Key-Words:

Urogenital tumors - Tumor model system - Immunologie - Tumor-cell transplantation - Tumor-cell culture