Charakterisierung und Anwendung von Cytochrom P450 2B1 (CYP2B1) als therapeutisches System fur die Zell- und Gentherapie von Pankreaskrebs

Published: Dec. 14, 2000, 11 a.m.

b'Trotz st\\xe4ndiger Verbesserung der konventionellen Therapiem\\xf6glichkeiten zur Behandlung des\\nhumanen Pankreaskarzinoms rangiert diese relativ seltene Erkrankung auf Platz vier der Krebs\\nverursachtenTodesf\\xe4lle. Bisherige Behandlungsm\\xf6glichkeiten sind die Resektion, die allerdings\\nnur bei ca 10 % der Patienten m\\xf6glich ist, eine Strahlen- oder Chemotherapie. Bei einer\\nkonventionellen Chemotherapie mit Ifosfamid wird dieses Cytostatikum fast ausschlie\\xdflich in der\\nLeber aktiviert und mu\\xdf damit \\xfcber den Blutkreislauf an den Wirkort (Tumor) gelangen.\\nW\\xe4hrend dieses Transports reagiert ein Teil des kurzlebigen aktivierten IFOs mit gesundem\\nGewebe, wodurch die antitumorigene Wirkung verringert wird und Nebenwirkungen auftreten\\nk\\xf6nnen. Daher w\\xe4re es sinnvoll eine direkte Aktivierung von IFO im Tumorgewebe zu bewirken\\num damit die antitumorigen Wirkung zu steigern bzw. die Nebenwirkungen zu reduzieren.\\nDie zellvermittelte IFO-Aktivierung durch das hepatische Enzym Cytochrom P450 2B1\\n(CYP2B1) wurde in Klone verschiedener Zelllinien, die stabil die CYP2B1-cDNA von einem\\nnicht-viralen Vektor exprimieren, untersucht. Die Pr\\xe4senz und Funktion des CYP2B1-Proteins\\nkonnte mittels Western-Blot und eines enzymatischen Nachweissystems demonstriert werden.\\nDurch Zugabe von IFO konnte eine Population CYP2B1-exprimierender Zellen in ihrem\\nWachstum in vitro stark gehemmt werden. Diese cytotoxische Wirkung betraf auch umgebenden\\nnicht CYP2B1-exprimierende Zellen (bystander effect). Unter Vermeidung eines direkten Zell-\\nZell-Kontakts konnten als Ursache f\\xfcr die toxische Wirkung frei diffundierbare Metaboliten\\nnachgewiesen werden. Ein Teil der Zellen, die von der toxischen Wirkung betroffen waren,\\nzeigten im sp\\xe4teren Verlauf morphologische Ver\\xe4nderungen, die sich deutlich von denen\\napoptotischer Zellen unterschieden und damit der Nekrose zuzuordnen sind.\\nIn Zusammenarbeit mit der Universit\\xe4t Rostock wurden CYP2B1-exprimierende Zellen, die\\nzuvor in Zellulosesulfatkapseln verpackt wurden, in humane Pankreastumoren von Nacktm\\xe4usen\\nimplantiert und dadurch eine deutliche Verst\\xe4rkung eines antitumoralen Effekts nach systemischer\\nChemotherapie mit IFO im Vergleich zur konventionellen Chemotherapie nachgewiesen.\\nZusammen mit der Universit\\xe4t Rostock und dem Allgemeinen Krankenhaus Wien wurde eine\\nMethode zur mikroinvasiven intraarteriellen Instillation verkapselter Zellen in das humane\\nPankreas an einem porcinen Modell etabliert. Diese Ergebnisse waren Basis f\\xfcr eine klinische\\nStudie der Phase I, in der verkapselte CYP2B1-exprimierende Zellen in das humane Pankreas\\nimplantiert wurden und anschlie\\xdfend die Patienten systemisch mit IFO behandelt wurden. Dabei\\nkonnte die mittlere \\xdcberlebensrate im Vergleich zu retrospektiven Daten einer vergleichbaren\\nKontrollgruppe fast verdoppelt werden. Gleichzeitig wurde die Einjahres\\xfcberlebensrate im\\nVergleich mit unbehandelten Patienten verdreifacht bzw. gegen\\xfcber Patienten, die das derzeit\\nwirkungsvollste Chemotherapeutikum f\\xfcr pankreatische Karzinome - Gemzar - erhielten,\\nverdoppelt.\\nZur Verbesserung der intratumoralen IFO-Aktivierung wurden CYP2B1-transduzierende\\nretrovirale Vektoren basierend auf dem murinen Leuk\\xe4mievirus (MLV), hergestellt.\\nPankreatische Tumorzellen zeigten nach Infektion mit diesen Viren im Vergleich zu leicht\\ninfizierbaren Mausfibroblasten eine geringere Infektionseffizienz und eine niedrigere Aktivit\\xe4t des\\nMLV-Promotors. Denoch konnte f\\xfcr CYP2B1-transduzierte pankreatische\\nTumorzellpopulationen, eine CYP2B1-vermittelte erh\\xf6hte Sensitivit\\xe4t gegen\\xfcber IFO\\nnachgewiesen werden. Um die Wirkung dieser schwachen intrazellul\\xe4ren IFO-Aktivierung in\\nTumorzellen in vivo untersuchen zu k\\xf6nnen, wurden mehrere murine Pankreastumormodelle\\netabliert. In einem syngenem Tumormodell wurden schlie\\xdflich parentale oder CYP2B1-\\ntransduzierte pankreatische Tumorzellen in immunkompetente M\\xe4use injiziert und daraus\\nsubkutane Tumoren etabliert. Bei der anschlie\\xdfenden IFO-Behandlung wuchsen CYP2B1-\\ntransduzierte Tumoren langsamer als Tumoren, die aus nicht-CYP2B1-exprimierenden Zellen\\nentstanden.\\nEs wurde somit ein System f\\xfcr eine zellvermittelte Gentherapie f\\xfcr pankreatische Tumoren\\netabliert und in vitro, in vivo und in einer klinischen Studie in Zusammenarbeit mit anderen\\nGruppen untersucht. Um die Wirksamkeit weiter zu verbessern wurde die M\\xf6glichkeit einer\\nGentherapie mittels einer zus\\xe4tzlichen \\xdcbertragung des Suizidgens durch retrovirale Vektoren\\ngetestet. Obwohl dieser Ansatz durch eine bessere Suizidgenexpression in pankreatischen\\nTumoren mittels geeigneter Promotoren noch weiter optimiert werden muss, konnte das ?proof\\nof concept\\u201d mit dieser Arbeit etabliert werden.'