Untersuchung zur Wirksamkeit eines neuen anti-VEGF-Antikörpers in Kombination mit Rapamycin beim Pankreaskarzinom im C57BL/6-Mausmodell

• Main Author: Munt, Meike
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2011
• Subjects: Sirolimus; Bauchspeicheldruesenkrebs; Antikoerper; Tiermodell; ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/5867; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70854; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70854; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/5867/Dissertation_M_Munt.pdf

Das Pankreaskarzinom stellt aufgrund seiner hohen Letalität ein bisher ungelöstes Behandlungs¬problem dar. Da die Erkrankung meist erst in einem späten Stadium erkannt wird, sehr aggressiv verläuft und effektive systemische Therapien bisher fehlen, beträgt die 5-Jahresüberlebensrate nur etwa 1-4 %. Daher ist die Entwicklung neuer Therapie¬strategien dringend notwendig. Geeignet dafür sind neuartige Ansätze einer gezielten Krebstherapie, die sich speziell gegen die tumorbiologischen Veränderungen des Pankreas¬karzinoms richten. Ziel dieser Arbeit war es, die beiden Wirkstoffe Rapamycin und anti-VEGF-Antikörper allein und in Kombination auf ihre antitumorösen Eigenschaften gegenüber Panc02-Tumor¬zellen in drei aufeinander folgenden Versuchsansätzen an einem Metasta¬sierungs¬modell in vivo zu unter¬suchen. Beurteilt wurden dabei zunächst die Über¬lebens¬zeit der Tiere und die Tumor¬aus¬dehnung in der Leber. Anschließend wurden anhand einer quantitativen PCR und der Immun¬histo¬logie die Auswirkungen des Tumors auf verschiedene Zellmarker und Zytokine im Milz-, Leber- und Tumorgewebe bestimmt. Aus den erhobenen Ergebnissen geht hervor, dass mit der Kombinationsbehandlung aus Rapa¬mycin (1,5 mg/kg/d) und anti-VEGF-Antikörper das beste Tumor¬an¬sprechen mit einer der längsten Überlebens¬zeiten und einem sehr geringen Tumor¬befall zu erreichen war. Die Monotherapie mit Rapa¬mycin zeigte zwar ebenfalls im Vergleich zu den anderen Behandlungsgruppen einen geringeren Tumorbefall, war aber mit einer kürzeren Überlebenszeit assoziiert. Ein Grund für ein einge¬schränktes Überleben der mit Rapamycin behandelten Tiere könnte das Neben¬wirkungs¬profil von Rapa¬mycin sein. Die Behandlung mit dem anti-VEGF-Antikörper erzielte weder hinsichtlich der Über¬lebens¬zeit noch bezüglich des Tumorbefalls überzeugende Ergebnisse. Der fehlende Antitumoreffekt der anti-VEGF-Antikörper¬therapie könnte in der kurzen Behandlungsdauer des Antikörpers begründet sein. Bei der Überprüfung der Dosierung von Rapamycin schnitt die Gruppe mit der niedrigsten Rapa¬mycindosis von 0,75 mg/kg/d am besten ab. Neben der längsten Überlebenszeit wies sie ver¬glichen mit den anderen Gruppen den geringsten Tumorbefall auf. Ein erneuter Versuchsansatz mit der Kombination aus der reduzierten Rapamycin¬dosis (0,75 mg/kg/d) und dem anti-VEGF-Antikörper konnte den zuvor erzielten Vorteil der Kombi¬nations¬behandlung nicht vollends bestätigen. Die Tumor¬aus¬breitung entsprach zwar dem Ergebnis der in der zweiten Versuchsreihe am besten abge¬schnittenen Gruppe, die Über¬lebenszeit lag aber deutlich unter der der Vergleichs¬gruppen. In der Real-Time PCR ergab sich hinsichtlich des lymphozytären Infiltra¬tions¬musters folgendes Bild: Im Milz-, Leber- und Tumorgewebe lag die Zahl der zyto¬toxischen T-Zellen über der der T-Helferzellen. Vor allem im Tumor¬gewebe war die Gen¬expression von CD8 deutlich erhöht und teilweise mit einem besseren Tumor¬ansprechen assoziiert. Dies könnte auf eine effiziente Tumorimmunantwort der zyto¬toxischen T-Zellen hindeuten. Die Expression von CD4 war dagegen in allen drei Geweben relativ gering. Ferner konnte in der Real-Time PCR und in der Immun¬histo¬logie eine Steigerung der CD25-Genexpression im Leber- und Tumorgewebe im Vergleich zum Milzgewebe nachgewiesen werden. Dies könnte auf eine Ansammlung supprimierender regulatorischer T-Zellen im Tumor und damit eine ineffizientere Tumor¬immunantwort hindeuten. Häufig liegt in Tumoren ein Überwiegen der Th2-Zellen vor. In unserer Studie zeigten die Th1-Zytokine wie IL-2, IFN-gamma or TNF-alpha eine heterogene Expression, sodass eine definitive Aussage über einen Th1/Th2-Shift nicht getroffen werden kann. Des Weiteren wurden die Auswirkungen des Tumors auf B7-H1 und PD-L2 sowie auf PD-1, einen ihrer Rezeptoren, untersucht. Die Ergebnisse bestätigen die Theorie des Tumorimmunescape-Mechanismus. Die in dieser Arbeit erhobenen Ergebnisse sollten nun dazu verwendet werden, gezielt neue immuno¬logische und anti¬angio¬genetische Therapiestrategien für die Behandlung des Pankreas¬karzinoms in der Klinik zu entwickeln. Allerdings zeigt die vorliegende Arbeit auch Ansätze und Probleme auf, die zunächst in weiteren Studien zu lösen sind. So stellten beispielsweise die Neben¬wirkungen der Rapamycinbehandlung einen limitierenden Faktor in der Behandlung der Tiere dar. Auch sollte geklärt werden, ob der schwache Effekt der anti-VEGF-Anti¬körper¬behand¬lung in dieser Arbeit mit der kurzen Behandlungsdauer erklärt werden kann und möglicherweise eine längere Anwendung der VEGF-Antikörper bessere Resultate erzielt. === The overall 5-year survival of patients with pancreatic cancer remains under 5%. Novel therapeutic strategies are needed to improve the prognosis of these patients. Therefore, drugs are suitable that target signal transduction pathways involved in tumor cell proliferation, invasion or tumor angiogenesis like rapamycin and anti-VEGF-antibody. In this study we examined the effect of rapamycin and anti-VEGF-antibody, alone and in combination, on pancreatic cancer cells in a mouse model. Panc02-cells were injected intraportally in C57BL/6-mice after median laparotomy. We evaluate survival, tumor growth and liver metastasis of the mice for each treatment group. Spleen, liver and tumor tissue were additionally analyzed for cytokines and T-cell markers using immunohistochemistry and RT-PCR. Rapamycin, alone and in combination with anti-VEGF antibody, strongly inhibited tumor growth in mice. Furthermore, the combination therapy showed one of the best survival. Anti-VEGF antibody did not inhibit the tumor growth at all. This might be declared by the short treatment, because the antibody was given only five times. Relative to the T cell markers we found a high expression of cytotoxic T-cells and regulatory T-cells in the tumor. CD4+ T-cells expression was low in all types of tissue. Often in tumors there is a T helper Th2-dominant immunity. In our study the Th1-cytokines like IL-2, IFN-gamma or TNF-alpha showed a heterogeneous expression so that a definitive statement about a Th1/Th2-shift could not be given. Furthermore, we examined the markers B7-H1, PD-L2 and their receptor PD-1. The results confirm the theory of tumor immune escape mechanism. Taken together, this study proposes new therapeutic strategies to inhibit tumor growth. Rapamycin administered as a single drug as well as in combination with anti-VEGF-antibody inhibits pancreatic tumor growth. The combination therapy shows one of the best survival. Nevertheless, there are some problems which have to be solved in further studies, like the side effect of rapamycin and the weak effect of the monotherapy with anti-VEGF-antibody which probably could be declared by the short treatment of only five times.