Etablierung des humanen Harnblasenkarzinoms im orthotopen Mausmodell zur Bewertung der intravesikalen Radioimmuntherapie mit einem Wismuth-213 (213Bi) markierten monoklonalen anti-EGFR-Antikörper
Beschreibung
vor 14 Jahren
In der Therapie des Urothelkarzinoms treten nach transurethraler
Resektion (TUR) in nahezu 80% aller Fälle Rezidive durch
disseminierte Tumorzellen auf. Die sofortige Instillation von
Mitomycin C reduziert diese Rezidivrate zwar um 39%, dennoch kommt
es zu einem Wiederauftreten des Blasentumors bei 15–40% aller
Patienten innerhalb von 5 Jahren nach TUR. Ziel dieser Studie war
daher die Entwicklung eines orthotop xenotransplantierten
Mausmodells zur Bewertung einer neuen adjuvanten Therapiestrategie.
Die zur Modelletablierung verwendete Luciferasetransfizierte humane
Blasenkarzinom-Zelllinie EJ 28-luc weist mit 5,1 x 105
EGFR-Molekülen pro Zelle eine deutliche Überexpression des
EGF-Rezeptors auf. Eine Überexpression des EGFR wird in bis zu 86%
aller Urothelkarzinome beobachtet. Als therapeutisches Agens wurde
der hoch zytotoxische α-Emitter 213Bi (HWZ 45,6 min), gekoppelt an
einen monoklonalen anti-EGFR-MAk (EMD 72000), verwendet. Aufgrund
einer geringen Reichweite im Gewebe von ca. 50-90 μm und einem
hohen linearen Energietransfer (LET) von 60-150 keV/μm eignen sich
die von 213Bi emittierten α-Partikel zur effizienten Abtötung
einzelner Tumorzellen oder kleiner Tumore. Zur Bewertung der
therapeutischen Effizienz sowie der Toxizität der
213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurden Tumorentwicklung und Überleben
orthotop xenotransplantierter Tiere nach intravesikaler
Instillation der Radioimmunkonjugate untersucht. Zur Erfassung der
Tumorentwicklung wurden nicht invasive bildgebende Verfahren wie
Ultraschall, 11C-Cholin-PET und Biolumineszenz Imaging verglichen.
Ausschliesslich mittels Biolumineszenz Imaging liess sich eine
Tumormanifestation ab dem 7. Tag nach intravesikaler
Zellinstillation sowie eine posttherapeutische Tumorregression
zuverlässig nachweisen. So betrug die Tumorangehrate nach
intravesikaler Instillation der EJ 28-luc Zellen nahezu 80%. Die
Biodistribution von 213Bi-anti-EGFR-Konjugaten, welche
hochspezifisch an EJ 28-luc Zellen binden, wurde nach
intravesikaler Instillation an tumorfreien und an tumortragenden
Tieren untersucht. Dabei zeigte sich eine sehr gute Retention des
Radioimmunkonjugats in der Blase mit vernachlässigbarer
systemischer Verteilung. Die therapeutische Effizienz der
213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurde in Abhängigkeit von der
applizierten 213Bi-Aktivität und dem Zeitpunkt der Applikation nach
intravesikaler Instillation der Tumorzellen im Vergleich zu einer
untherapierten Kontrollgruppe ermittelt. Der Median der
Überlebenszeit der Tiere, die mit 0,37 bzw. 0,925 MBq
213Bi-anti-EGFR-MAk 1 h nach Zellinstillation therapiert wurden,
lag mit >300 d hochsignifikant über dem Median des Überlebens
untherapierter Kontrolltiere von nur 41 d. Bei intravesikaler
Instillation von 213Bi-anti-EGFR-MAk am Tag 7 nach Zellinokulation
lag der Median der Überlebenszeit bei Applikation von 0,925 MBq
ebenfalls bei >300 Tagen, während sich bei 0,37 MBq kein
signifikanter Unterschied zum Überleben der Kontrollgruppe ergab
(medianes Überleben 49 d). Bei Einsatz von 0,925 MBq
213Bi-anti-EGFR-MAk 14 d nach Zellinstillation betrug der Median
der Überlebenszeit 55 d. Demnach sind die Tumore 14 d nach
Zellinstillation grösser als die Reichweite der α-Partikel, so dass
nicht alle Zellen abgetötet werden konnten. Die intravesikale
Therapie mit Mitomycin C 1 h bzw. 7 d nach Zellinstillation
bewirkte mit 289 d bzw. 251 d ebenfalls ein signifikant
verlängertes medianes Überleben im Vergleich zur Kontrollgruppe.
Jedoch zeigten sich bei diesen Tieren pathologische Veränderungen
der Niere in Form von Nephrozirrhosen, die nach Therapie mit
213Bi-anti- EGFR-MAk nicht beobachtet wurden. Intravesikal
instilliertes 213Bi-anti-EGFR Radioimmunkonjugat erwies sich als
sehr effektiv in der Abtötung disseminierter Tumorzellen und
verursachte keine makroskopisch erkennbare Schädigung des murinen
Urothels. Diese Studie zeigte hochsignifikant verlängerte
Überlebenszeiten der mit 213Bi-anti-EGFR-MAk behandelten Tiere ohne
toxische Nebenwirkungen. Daher könnte sich der Einsatz intravesikal
instillierter 213Bi-anti-EGFR-Radioimmunkonjugate in Patienten mit
Harnblasenkarzinom nach TUR als vielversprechend im Hinblick auf
ein rezidivfreies Überleben erweisen.
Resektion (TUR) in nahezu 80% aller Fälle Rezidive durch
disseminierte Tumorzellen auf. Die sofortige Instillation von
Mitomycin C reduziert diese Rezidivrate zwar um 39%, dennoch kommt
es zu einem Wiederauftreten des Blasentumors bei 15–40% aller
Patienten innerhalb von 5 Jahren nach TUR. Ziel dieser Studie war
daher die Entwicklung eines orthotop xenotransplantierten
Mausmodells zur Bewertung einer neuen adjuvanten Therapiestrategie.
Die zur Modelletablierung verwendete Luciferasetransfizierte humane
Blasenkarzinom-Zelllinie EJ 28-luc weist mit 5,1 x 105
EGFR-Molekülen pro Zelle eine deutliche Überexpression des
EGF-Rezeptors auf. Eine Überexpression des EGFR wird in bis zu 86%
aller Urothelkarzinome beobachtet. Als therapeutisches Agens wurde
der hoch zytotoxische α-Emitter 213Bi (HWZ 45,6 min), gekoppelt an
einen monoklonalen anti-EGFR-MAk (EMD 72000), verwendet. Aufgrund
einer geringen Reichweite im Gewebe von ca. 50-90 μm und einem
hohen linearen Energietransfer (LET) von 60-150 keV/μm eignen sich
die von 213Bi emittierten α-Partikel zur effizienten Abtötung
einzelner Tumorzellen oder kleiner Tumore. Zur Bewertung der
therapeutischen Effizienz sowie der Toxizität der
213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurden Tumorentwicklung und Überleben
orthotop xenotransplantierter Tiere nach intravesikaler
Instillation der Radioimmunkonjugate untersucht. Zur Erfassung der
Tumorentwicklung wurden nicht invasive bildgebende Verfahren wie
Ultraschall, 11C-Cholin-PET und Biolumineszenz Imaging verglichen.
Ausschliesslich mittels Biolumineszenz Imaging liess sich eine
Tumormanifestation ab dem 7. Tag nach intravesikaler
Zellinstillation sowie eine posttherapeutische Tumorregression
zuverlässig nachweisen. So betrug die Tumorangehrate nach
intravesikaler Instillation der EJ 28-luc Zellen nahezu 80%. Die
Biodistribution von 213Bi-anti-EGFR-Konjugaten, welche
hochspezifisch an EJ 28-luc Zellen binden, wurde nach
intravesikaler Instillation an tumorfreien und an tumortragenden
Tieren untersucht. Dabei zeigte sich eine sehr gute Retention des
Radioimmunkonjugats in der Blase mit vernachlässigbarer
systemischer Verteilung. Die therapeutische Effizienz der
213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurde in Abhängigkeit von der
applizierten 213Bi-Aktivität und dem Zeitpunkt der Applikation nach
intravesikaler Instillation der Tumorzellen im Vergleich zu einer
untherapierten Kontrollgruppe ermittelt. Der Median der
Überlebenszeit der Tiere, die mit 0,37 bzw. 0,925 MBq
213Bi-anti-EGFR-MAk 1 h nach Zellinstillation therapiert wurden,
lag mit >300 d hochsignifikant über dem Median des Überlebens
untherapierter Kontrolltiere von nur 41 d. Bei intravesikaler
Instillation von 213Bi-anti-EGFR-MAk am Tag 7 nach Zellinokulation
lag der Median der Überlebenszeit bei Applikation von 0,925 MBq
ebenfalls bei >300 Tagen, während sich bei 0,37 MBq kein
signifikanter Unterschied zum Überleben der Kontrollgruppe ergab
(medianes Überleben 49 d). Bei Einsatz von 0,925 MBq
213Bi-anti-EGFR-MAk 14 d nach Zellinstillation betrug der Median
der Überlebenszeit 55 d. Demnach sind die Tumore 14 d nach
Zellinstillation grösser als die Reichweite der α-Partikel, so dass
nicht alle Zellen abgetötet werden konnten. Die intravesikale
Therapie mit Mitomycin C 1 h bzw. 7 d nach Zellinstillation
bewirkte mit 289 d bzw. 251 d ebenfalls ein signifikant
verlängertes medianes Überleben im Vergleich zur Kontrollgruppe.
Jedoch zeigten sich bei diesen Tieren pathologische Veränderungen
der Niere in Form von Nephrozirrhosen, die nach Therapie mit
213Bi-anti- EGFR-MAk nicht beobachtet wurden. Intravesikal
instilliertes 213Bi-anti-EGFR Radioimmunkonjugat erwies sich als
sehr effektiv in der Abtötung disseminierter Tumorzellen und
verursachte keine makroskopisch erkennbare Schädigung des murinen
Urothels. Diese Studie zeigte hochsignifikant verlängerte
Überlebenszeiten der mit 213Bi-anti-EGFR-MAk behandelten Tiere ohne
toxische Nebenwirkungen. Daher könnte sich der Einsatz intravesikal
instillierter 213Bi-anti-EGFR-Radioimmunkonjugate in Patienten mit
Harnblasenkarzinom nach TUR als vielversprechend im Hinblick auf
ein rezidivfreies Überleben erweisen.
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