Eine seltene und sich langsam teilende Fraktion von Zellen der akuten lymphatischen Leukämie im Knochenmark von NSG-Mäusen ist chemoresistent

Immer noch versterben etwa 50 % der Erwachsenen und mehr als 10 %
der Kinder mit akuter lymphatischer Leukämie (ALL) an ihrer
Tumorerkrankung, weshalb eine Verbesserung der Therapie der ALL
dringend notwendig ist. Ruhende Zellen stellen eine
therapierelevante Subfraktion von Tumorzellen dar, weil sie
Krankheitspersistenz und -rückfall induzieren können. Studien an
ruhenden ALL-Zellen waren bisher unmöglich, weil rundende Zellen
nicht isoliert werden konnten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es,
eine Methode zur Isolierung von ruhenden ALL-Zellen zu entwickeln
und damit zu beginnen die isolierten Zellen zu charakterisieren, um
langfristig Therapien gegen diese zu entwickeln. Auf Grund
unphysiologischer Wachstumseigenschaften eignen sich weder
Zelllinien noch primäre Patientenzellen für die Isolierung ruhender
ALL-Zellen, deswegen wurde das individualisierte
ALL-Xenograftmodell in Kombination mit gentechnischer Manipulation
der ALL-Zellen eingesetzt. Dazu wurden die primären Tumorzellen von
drei Kindern mit ALL in immunsupprimierten Mäusen vermehrt und
lentiviral transduziert, wodurch diese eine Luciferase, ein
fluoreszierendes Protein und NGFR exprimierten. In zwei aufeinander
folgenden Anreicherungsschritten wurden mit Hilfe der Transgene
geringste Mengen der menschlichen Leukämiezellen aus dem
Knochenmark der Mäuse isoliert. Unter Verwendung des
Proliferationsmarkers CFSE wurde erstmals nachgewiesen, dass sich
eine sehr kleine Subfraktion der ALL-Zellen über lange Zeit in vivo
nicht teilt. Im Gegensatz zur Mehrheit der sich teilenden Zellen
zeigten ruhende ALL-Zellen eine komplette Resistenz gegenüber
systemischer Chemotherapie in der Maus. Retransplantationsversuche
wiesen darauf hin, dass sowohl das fehlende Wachstum als auch die
Chemoresistenz durch Faktoren der Knochenmarksnische bedingt wurden
und keine zellautonomen Charakteristika darstellten. Die
vorliegende Arbeit zeigt, dass in der ALL eine Subfraktion von sich
wenig teilenden Zellen existiert, die hochresistent gegen
Chemotherapie in vivo ist. Die hier entwickelten Modelle können nun
eingesetzt werden, um neue Therapien gegen ruhende ALL-Zellen zu
entwickeln.